Abstract

Tourmaline in petalite-subtype granitic pegmatites from the Pakeagama Lake and Separation Lake areas of northwestern Ontario provides evidence for the compositional evolution of pegmatite-forming melts through magmatic crystallization and pegmatite melt – host-rock interactions. At the former locality, tourmaline from the pegmatite units is essentially magmatic, whereas at the latter locality, tourmaline in many of the Fe-suite pegmatites displays characteristics (such as elevated Mg, Ti and Ca contents) that indicate significant contamination through the incorporation and digestion of components of amphibolite (mafic metavolcanic units) and banded iron-formation (BIF) host-rocks. The presence of tourmaline in mafic host-rocks indicates that cation migration also involved the introduction of B, Li and Al from pegmatite-generated fluids to form metasomatic haloes. The Li + Mn versus Mg + Ti + Ca diagram is introduced to discriminate tourmaline with a dominantly magmatic signature from tourmaline with a signature influenced by pegmatite – host-rock interaction. The behavior of Ca in tourmaline is also shown to be potentially useful in recognizing late-stage Ca-enrichment in pegmatite-forming melts as a result of Ca–F complexing, but can give similar trends to tourmaline that has suffered Ca-metasomatism as a result of interaction with granitic host-rocks. The tourmaline data suggest that at Separation Rapids, pegmatites mainly crystallized in an open system (i.e., pegmatite – host-rock interaction was common), whereas at Pakeagama Lake, the pegmatite units were predominantly unaffected by interaction with host rocks (i.e., they crystallized in a closed system). This has implications for concentrating rare-elements such as Rb and Cs, which otherwise would be dispersed throughout pegmatite and host rocks (as at Separation Lake). The potential for a buried pollucite deposit associated with the SE pegmatite at Pakeagama Lake has increased as a result of these observations, particularly as Cs is elevated in associated K-feldspar and mica, and is also present in a late pollucite-bearing vein.

Abstract

La tourmaline dans les massifs de pegmatite granitique, sous-type à pétalite, dans les régions des lacs Pakeagama et Separation, dans le nord-ouest de l’Ontario, fournit de bons indices de l’évolution des venues magmatiques qui ont cristallisé sous forme de pegmatite et, dans certains cas, été affectées par une réaction entre le magma et les roches encaissantes. Au premier endroit, la tourmaline des unités pegmatitiques est essentiellement magmatique, tandis qu’au deuxième endroit, la tourmaline de plusieurs pegmatites enrichies en fer montrent, par leurs teneurs élevées en Mg, Ti et Ca, des indications d’une contamination par l’incorporation et la digestion d’amphibolite (unités mafiques métavolcaniques) et de formation de fer rubannée. La présence de tourmaline dans les roches encaissantes mafiques démontre l’importance de la migration de cations par introduction de B, Li et Al par l’intermédiaire d’une phase fluide issue de la pegmatite pour former une auréole métasomatique. Le diagramme Li + Mn versus Mg + Ti + Ca est utile pour effectuer une discrimination entre compositions de tourmaline ayant une dérivation magmatique dominante et celles à dérivation plus complexe impliquant une interaction entre magma évolué et roches encaissantes. Le comportement du calcium pourrait aussi servir d’indice d’enrichissement tardif du magma à cause d’une complexation impliquant Ca–F, mais peut aussi signaler une métasomatose impliquant le Ca par implication avec les roches-hôtes granitiques. Les données recueillies montrent qu’au lac Separation, les pegmatites auraient surtout cristallisé dans un système ouvert, c’est-à-dire, que l’interaction avec les roches-hôtes était courante. En revanche, au lac Pakeagama, les unités pegmatitiques sont restées généralement non contaminées par de telles interactions, et la cristallisation a eu lieu dans un système plutôt fermé. Cette conclusion a des implications importantes pour la concentration des éléments rares comme le Rb et le Cs qui, au lac Separation, seraient dispersés dans les pegmatites et les roches hôtes. Le potentiel pour un gisement enfoui de pollucite associé à la suite de pegmatites dite SE au lac Pakeagama a augmenté à la suite de nos observations, surtout que la teneur en Cs est élevée dans le feldspath potassique et le mica, remarquée aussi dans une veine tardive à pollucite.

(Traduit par la Rédaction)

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