Вестник Кольского научного центра РАН № 2, 2024 г.

нию суммарных концентраций РЗЭ до величин не выше 10-15m при исходной добавочной концен­ трации фосфора 0.1m с дальнейшим их падением вплоть до величин 10-20m (Sm) при увеличении вводимой концентрации H3PO4 до 0.3m. Таким образом, в слабощелочных условиях увеличе­ ние добавочной исходной концентрации фосфо­ ра сопровождается падением суммарных кон­ центраций РЗЭ в равновесном растворе во всем температурном интервале. Заключение Таким образом, от добавленной концентра­ ции H3PO4 в рассмотренных вариантах наи­ большие отличия наблюдаются в слабокислых условиях: при повышении добавленной концен­ трации фосфора уменьшается область обра­ зования бастнезита и полностью отсутствуют паризит и флюорит (рис. 2, с), при этом наблюда­ ется увеличение количеств всех трех фосфатов РЗЭ вплоть до расширения интервала устойчи­ вости ксенотима до 100°C. В слабощелочных ус­ ловиях при повышении концентрации фосфора уменьшается интервал образования обоих фто- рокарбонатов РЗЭ (бастнезита и паризита) и пол­ ностью отсутствует кальцит (рис. 2, d), устой­ чивый при 100°C в условиях уменьшающейся добавленной концентрации фосфора (рис. 2, b). Рассмотрение зависимости концентрации РЗЭ от суммарной конечной концентрации фосфора в слабокислых равновесных растворах (рис. 3) приводит к выводу о том, что в условиях низ­ кой доступности кальция (исходное количество 0.01 моль CaCO3) увеличение добавленной кон­ центрации H3PO4приводит к снижению суммар­ ных концентраций РЗЭ в равновесном флюиде. При этом введение солевой добавки в исходный состав системы резко увеличивает концентра­ цию легких РЗЭ особенно в высокотемператур­ ной области (примерно на 2 порядка при 500°C), что хорошо согласуется с экспериментальными данными по поведению РЗЭ при растворимости апатита [Chappell et al., 2023]. Характер зависимо­ сти кривых концентрации РЗЭ от Т-Р параметров заметно отличается, что объясняется преобла­ данием в высокотемпературной области хлоро- комплексов легких лантаноидов, а в низкотем­ пературной - фторидных комплексов тяжелых РЗЭ. В этой области, где наблюдается образова­ ние фторокарбонатов, которые осаждают в ос­ новном ЛРЗЭ, можно ожидать преобладание тяжелых лантаноидов в равновесном флюиде. Подтверждением обогащения ТРЗЭ в низко­ температурной области могут служить данные [Cook et al., 2023], показывающие обогащение тяжелыми РЗЭ позднего рабдофана (LnPO4H2O), замещающего монацит в том же образце. Огра­ ничением проведенного исследования является то, что термодинамические данные для водных комплексов РЗЭ-фосфата основаны на экстра­ поляции экспериментов при температуре окру­ жающей среды [Haas et al., 1995], поэтому вывод о незначимом вкладе фосфатных комплексов в общую концентрацию лантаноидов в равно­ весном флюиде можно считать предваритель­ ным. Следует также оговориться, что бастне- зит и паризит в модели приняты как минералы постоянного состава [Gysi, Williams-Jones, 2015] из-за отсутствия термодинамических данных для их конечных членов. Источники финансирования Численные эксперименты в щелочных системах проведены за счет средств гранта РНФ № 23-17-00098. Работа выполнена в рам­ ках государственного задания ИГМ СО РАН (122041400241-5) и ТувИКОПР СО РАН (121031500140-2). Список литературы 1. Chappell J. C., Gysi A.P., Monecke T. and Zhaoshan Chang Experimental apatite-fluid interaction and partitioning of rare earth elements at 150 and 250 °C // American Mineralogist. 2023. V. 108. P. 1409­ 1420. 17 Г. П. Широносова, И. Р. Прокопьев rio.ksc.ru/zhurnaly/vestnik

RkJQdWJsaXNoZXIy MTUzNzYz