Купить СНПЧ А7 Архангельск, оперативня доставка

crosscheckdeposited

Phosphate Sequence Study of Boqueirão Pegmatite (Rio Grande do Norte State, Brazil)

DOI: http://dx.doi.org/10.18190/1980-8208/estudosgeologicos.v24n2p3-14

https://www.ufpe.br/estudosgeologicos/ 

downloadpdf

Sandra A. Casals1, Sandra de B. Barreto2, Ruben Espallargas3, François Fontan4 & Joan C. M. Draper1

 

Resumo: O pegmatito Boqueirão localiza-se naProvíncia Pegmatítica daBorborema, no estado do Rio Grande do Norte (Nordeste do Brasil), encontra-se encaixado em metaconglomerados de idade neoproterozóicada Formação Equador. Trata-se de um pegmatito zonado concentricamente, exibindo diferentes zonas caracterizadas por suas mineralogias. As zonas de contato e de parede são compostas essencialmente por quartzo, microclina e moscovita exibindo muitas vezes texturas esqueléticas e gráficas, e,tendo como minerais acessórios a turmalina e a granada. A zona intermediária é dividida em duas subzonas distintas e mostra uma mineralogia diversa exibindo uma complexa associação de fosfatos, berilo, columbita-tantalita e zircão. A zona mais interna é principalmente constituída por um núcleo de quartzo. Além disso, observa-se corpos de substituição típicos, constituídos por albita,situados na parte oriental do corpo. Litofilita - triplilita representa a fase de fosfato mais abundante exibindo exsoluções de sarcopsida e substituição por sicklerita, resultante da alteração por Li-lixiviação, mais conhecida como Série de Quensel-Mason. A ausência de membros da série heterosita-purpurita é notável. Fosfatos primários, tais como montebrasita e triplita são também observados. Subsequentemente, a presença de alluaudita e varulita sugere que o pegmatito foi submetido a metassomatismo sódico.Toda esta assembléia de minerais sofreu uma extensa alteração que levou a cristalização de fosfatos secundários. Dados de microssonda eletrônica em trifilita-litiofilita revelam razões Mn/(Mn + Fe) entre 0,21-0,24 e também até 0,72 que sugerem um magma de origem pouco fracionado; consequentemente, a ferrisicklerita mostra valores de Mn/(Mn + Fe)entre 0,69-0,77, característicos de elevado grau de evolução, sugerindo que o pseudomorfismo foi produzido por uma elevada interação entre rocha/fluido. Alluaudita e varulita também revelam conteúdos de Mn e Fe até 0,71 semelhantes aos fosfatos precursores. Além disso, oito diferentes fosfatos secundários foram identificados substituindo fases primárias, quer como pseudomorfos ou cortando-as. Ocorrem como cristais euédricos de grã fina, esferulíticos ou maciços, com cores vivas facilmente identificados. As fases secundárias ricas em Mn são hureaulita, eosphorita, whiteita, jahnsita e serrabrancaita, enquanto que lipscombita, phosphosiderita e mitridatita correspondem a associação secundária rica em ferro (Fe). A origem supergênica tardia e a entrada fluidos ricos Ca, K e Mg procedentes da rocha hospedeira são sugeridos como responsáveis pela formação destes fosfatos. Não há quaisquer feições que os correlacionem a cristalização do pegmatito. O conteúdo de Háfnio (Hf) de zircões encontrados na zona intermediária tem sido analisado por microssonda eletrônica, e, usado como um poderoso indicador do grau de evolução do pegmatito, juntamente com o conteúdo de Mn dos fosfatos. O conteúdo Hf obtido é baixo chegando até 5% em peso de HfO2, que revela um magma pegmatítico pouco fracionado. Além disso, a presença de silicatos ferromagnesianos que constituem a mineralogia de zonas do pegmatito, como a turmalina rica em Fe, a granada e o berilo verde está de acordo com esta hipótese. Portanto, o Pegmatito Boqueirão corresponde a um pegmatito de elementos raros subtipo berilo-columbita-fosfato.

Palavras-chave: Pegmatitos graníticos, fosfato, Boqueirão, Brasil.

 

Abstract: The Boqueirão pegmatite is located in the Borborema Pegmatite Province in the state of Rio Grande do Norte (NE Brazil) hosted by Neoproterozoic metaconglomerates of Equador Formation. The pegmatite occurs as a concentric body displaying characteristic units according their mineralogy. The border and wall zones are composed by quartz, microcline and muscovite often displaying skeletal and graphic textures with accessory tourmaline and garnet. The intermediate zone is divided in two distinct subzones and shows a complex mineralogy exhibiting a varied phosphate association, beryl, columbite-tantalite and zircon. The innermost zone is mainly constituted by a quartz core. In addition, typical replacement bodies of albite are recognized at the eastern part of the body. Lithiophilite – triphylite represents the most abundant phosphate phase exhibiting exsolutions of sarcopside and replaced by sicklerite due to Li-leaching alteration, best known as Quensel Mason sequence. The scarcity of heterosite-purpurite series is remarkable. Montebrasite and triplite are also primary phosphates observed. Subsequently, the presence of alluaudite and varulite occurrences suggests that Na-metasomatism affected the pegmatite. The whole ensemble is crosscut by an extensive alteration that resulted in secondary phosphate minerals. Electron microprobe data of triphylite-lithiophilite shows Mn/(Mn+Fe) ratios between 0.21-0.24 but also up to 0.72 which seems to indicates that the earlier pegmatite magma could be slightly fractionated; consequently, ferrisicklerite shows Mn/(Mn+Fe) values between 0.69-0.77 in agreement with high evolution degree and suggesting that pseudomorphism may be produced by high rock/fluid ratios. Alluaudite and varulite also record Mn and Fe contents up to 0.71 similar to precursor phosphates. Furthermore, eight different secondary phosphates have been identified as replacement of primary phases either as pseudomorphs or crosscutting them. They form euhedral crystals of fine grain size, spherulites or extensive masses displaying vivid colours which are easily identifiable. Mn-rich secondary phases are hureaulite, eosphorite, whiteite, jahnsite and serrabrancaite while lipscombite, phosphosiderite and mitridatite correspond to Fe-rich secondary association. Supergenic late origin and entrance of Ca-, K-, Mg-rich fluids from host rock may be invoked in order to explain their formation. They do not show any relationship with processes of pegmatite crystallization. Hf content of zircon from the intermediate zone has been analysed by electron microprobe as a powerful indicator of pegmatite evolution degree together with Mn content of phosphates. Hf content obtained is low up to 5% wt. of HfO2 which points out to low fractionated pegmatite magma. Besides, the presence of ferromagnesian silicates forming the pegmatite units such as Fe-rich tourmaline, garnet and green beryl is in agreement of that hypothesis. Therefore, Boqueirão corresponds to rare element pegmatite of beryl-columbite-phosphate subtype.

Key words: Granitic pegmatite, phosphate, evolution, Boqueirão, Brazil

 

1 Departament de Cristalografia, Mineralogia i Dipòsits Minerals. Facultat de Geologia, Universitat de Barcelona –Spain; sandra.amores@ub.edu; joan.carles.melgarejo.draper@ub.edu
2 Departamento de Geologia, Universidade Federal de Pernambuco,Recife (Pernambuco, Brasil). sandradebritobarreto@gmail.com
3 Institut de Ciencies de la Terra Jaume Almera (ICTJA-CSIC). Barcelona Spain. respallargas@ictja.csic.es
4 CNRS-Université Paul Sabatier, Toulouse (France).

 

Literatura Citada

Baumgartner R., Romer, R., Moritz, R., Sallet, R., Chiaradia, M., 2006. Columbite – Tantalite – Bearing granitic pegmatites from de Seridó Belt, Northeastern Brazil: Genetic constraints from U–Pb dating and Pb isotopes. The Canadian Mineralogist, 44: 69–86. http://dx.doi.org/10.2113/gscanmin.44.1.69

Beurlen, H., Da Silva, M.R.R, Thomas, R., Soares, D.R, Olivier, P. 2008. Nb-Ta-(Ti-Sn) oxide mineral chemistry as tracer of rare element granitic pegmatite fractionation in the Borborema Province, Northeastern Brazil. Mineralium Deposita, 43: 207–228. http://dx.doi.org/10.1007/s00126-007-0152-4

Beurlen, H., Barreto, S., Martin, R., Melgarejo, J.C., da Silva, M.R.R., Souza Neto, J.A. 2009. The Borborema pegmatite province, NE-Brazil. Revisited. Estudos Geológicos, 19: 62–66. http://dx.doi.org/10.18190/1980-8208/estudosgeologicos.v19n2p62-66

Cameron, E.N., Jahns, R.H, McNair, A.H., Page, L.R. 1949. Internal Structure of Granitic Pegmatites. Economic Geologist, Monograph 2.

Černý, P. 1991a. Rare–element granitic pegmatites. Part I: anatomy and internal evolution of pegmatite deposits. Geoscience Canada, 18: 49–67.

Cerný, P., Alfonso, P., Melgarejo, J.C. 1997. Pegmatites granítiques. In: Melgarejo, J.C. (Eds): Atles d’Associacions Minerals en Làmina Prima. Edicions de la Universitat de Barcelona, Barcelona (ISBN: 84-89829-24-1) p. 129–152.

Černý, P., Ercit, T.S. 2005. The classification of granitic pegmatites revisited. The Canadian Mineralogist, 43: 2005–2026. http://dx.doi.org/10.2113/gscanmin.43.6.2005

Corbella. M, Melgarejo, J.C. 1990. Características y distribución de los fosfatos de las pegmatitas graníticas de la Península del Cap de Creus (Pirineo Oriental catalán). Boletín de la Sociedad Española de Mineralogía, 13: 169–182.

Fontan, F. 1976. Les phosphates des pegmatites de la región de Crozant (Creuse). Bulletin de la Société française de minéralogie, 99: 318–321.

Fransolet, A.M, Hatert, F. 2004. Petrographic evidence for primary hagendorfite in an unusual assemblage of phosphate minerals, Kibingo granitic pegmatite, Rwanda. The Canadian Mineralogist, 42: 697–704. http://dx.doi.org/10.2113/gscanmin.42.3.697

Gonçalves, A.O. 2008. Caracterización mineralógica, geoquímica y petrogenética de las pegmatitas graníticas de Giraúl, Namibe, Angola. PhD Thesis by Universidad de Zaragoza. 445 p.

Hatert, F., Roda-Robles, E., Keller, P., Fontan, F., Fransolet, A.M. 2007. Petrogenetic significance of the triphylite + sarcopside intergrowth in granitic pegmatites: an experimental investigation of the Li(Fe,Mn)(PO4) – (Fe,Mn)3(PO4)2 system. Granitic Pegmatites: The state of the Art –International Symposium, Porto, Portugal.

Hatert, F., Ottolini, L., Schmid-Beurmann, P. (2011): Experimental investigation of the alluaudite + triphylite assemblage, and development of the Na-in-triphylite geothermometer: application to natural pegmatite phosphates. Contributions to Mineralogy and Petrology, 161: 531–546. http://dx.doi.org/10.1007/s00410-010-0547-6

Lima, E.S. 1986. Metamorphism and Tectonic Evolution in the Seridó Region, Northeastern Brazil. PhD Thesis University of California.London, D. 2008. Pegmatites. The Canadian Mineralogist, Special Publication, 10 p. 347.

London, D., Burt, D.M. 1982. Alteration of spodumene, montebrasite and lithiophilite in pegmatite of the White Picacho District, Arizona. The American Mineralogist 67: 97–113.

Moore, P.B. 1982. Pegmatite minerals of P(V) and B(III). In Černý (Eds): Granitic pegmatites in science and industry. MAC Short Course Handbook, 8: 267–291.

Roda, E., Pesquera, A., Fontan, F., Keller, P. 2004. Phosphate mineral associations in the Cañada pegmatites (Salamanca, Spain): Paragenetic relationships, chemical compositions, and implications for pegmatite evolution. The American Mineralogist, 89: 110–125. http://dx.doi.org/10.2138/am-2004-0114

Roda-Robles, E., Vieira, R., Pesquera, A., Lima, A. 2010. Chemical variations and significance of phosphates from the Fregeneda-Almendra pegmatite field, Central Iberian Zone (Spain and Portugal). Mineralogy and Petrology, 100: 24–34. http://dx.doi.org/10.1007/s00710-010-0117-7

Soares, D.R., Beurlen. H., De Brito Barreto. S, Da Silva. M.R.R, Ferreira. A.C.M. 2008. Compositional variation of tourmaline group minerals in the Borborema Pegmatitic Province, Northeastern Brazil. The Canadian Mineralogist, 46: 1097–1116. http://dx.doi.org/10.3749/canmin.46.5.1097

Van Schmus, W.R., Brito Neves, B.B., Hackspacher, P., Fetter, A.H., Dantas, E.L., Babinski, M. 2003. The Seridó Group of NE Brazil,a late Neoproterozoic preto syn-collisional basin in West Gondwana: insights from SHRIMP U–Pb detrital zircon ages and Sm–Nd crustal residence (TDM) ages. Precambrian Research, 127: 287–327. http://dx.doi.org/10.1016/S0301-9268(03)00197-9

Witzke, T., Wegner, R., Doering, T., Pöllmann, H., Schuckmann, W. 2000. Serrabrancaite, MnPO4·H2O, a new mineral from the Alto Serra Branca Pegmatite, Pedra Lavrada, Paraiba, Brazil. The American Mineralogist, 85: 847–849. http://dx.doi.org/10.2138/am-2000-5-627