Abstract

A detailed survey of accessory minerals in the poorly to moderately differentiated F-poor biotite granites from Niederbobritzsch, Erzgebirge, Germany, reveals the presence of various, late magmatic to postmagmatic secondary rare-earth (REE) minerals, including cerite-(Ce), thorian synchysite-(Ce), synchysite-(Ce), and an unidentified Th-rich REE fluorocarbonate(?). Cerite-(Ce) is a REE silicate that, to date, has been found in only half a dozen occurrences worldwide. It had not previously been described from a granite. The composition of cerite-(Ce) from Niederbobritzsch is characterized by lower bulk REE contents but higher abundances of Si, Al, Ca, and F than that from other occurrences. Dissolution of thorian monazite-(Ce) during interaction with a F-, CO2- and Ca-bearing fluid gave rise to the formation of thorian synchysite-(Ce) containing up to 18.1 wt% ThO2. Previously reported contents of Th in synchysite-(Ce) did not exceed 1.6 wt% ThO2. The spatial relations between the secondary REE minerals and their precursor attest to a differential mobility of the LREE and Th during fluid–rock interaction. Under the prevailing PTX-conditions, the LREE were more soluble and, thus, mobilized further away from their site of removal relative to Th, which tended to be reprecipitated next to its precursor. Virtually unchanged whole-rock REE budgets and continuous, unfractionated chondrite-normalized LREE patterns of the secondary REE minerals, however, imply that the lanthanides were transported over distances of millimeters or centimeters only.

Abstract

Un examen détaillé des minéraux accessoires des granites à biotite faiblement ou modérément évolués et à faible teneur en fluor à Niederbobritzsch, Erzgebirge, en Allemagne, révèle la présence d’une variété de minéraux secondaires à terres rares tardi-magmatiques ou bien postmagmatiques, par exemple cérite-(Ce), synchysite-(Ce) thorifère, synchysite-(Ce), et un fluorocarbonate(?) non identifié contenant Th et terres rares. La cérite-(Ce) est un silicate de terres rares signalé jusqu’ici à six endroits au monde, et dans des roches autres qu’un granite. Sa composition à Niederbobritzsch se distingue par une teneur plus faible en terres rares, et plus forte en Si, Al, Ca, et F. La dissolution de la monazite-(Ce) thorifère au cours d’une interaction avec une phase fluide contenant F, CO2 et Ca a mené à la formation de la synchysite-(Ce) pouvant contenir jusqu’à 18.1% (poids) de ThO2. On ne connaissait pas cette espèce avec plus de 1.6% de ThO2. Les relations spatiales entre les minéraux secondaires à terres rares et leurs précurseurs témoignent d’une mobilité differentielle des terres rares légères et du thorium au cours de l’interaction de roche et H2O. Dans les conditions ambiantes de température et de pression dans ce contexte, les terres rares légères étaient davantage solubles et, ainsi, ont été mobilisées sur une plus grande échelle que le thorium, qui a été reprécipité tout près de son précurseur. En revanche, le profil des terres rares des roches entières est resté inchangé. Les spectres continus et non évolués des terres rares légères dans ces minéraux secondaires, par rapport aux teneurs chondritiques, laissent supposer que les terres rares ont été transportées sur une échelle millimétrique ou tout au plus centimétrique.

(Traduit par la Rédaction)

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