Abstract

Liddicoatite, a rare species of tourmaline, has been found in the McCombe pegmatite, of complex type and spodumene subtype, an example of the LCT (lithium, cesium, tantalum) family. It is one of a group of beryl- and complex-type pegmatites exposed along the Uchi–English River subprovincial boundary-zone, Ontario, in the Superior Province of the Canadian Shield. The mineral assemblage containing zoned “fluor-elbaite”–liddicoatite crystals was the last product of primary, near-solidus crystallization of the pegmatite and is unique not only to this subprovincial boundary, but also throughout the vast number of rare-element pegmatites distributed across Ontario. The most calcic composition of liddicoatite analyzed here corresponds to (Ca0.5Na0.40.1) (Li1.5Al1.2Mn0.2Fe0.1) Al6(Si6O18) (BO3)3 (OH3.4F0.6). Other calcium-enriched species found in the McCombe pegmatite include microlite (Ca1.2Na0.60.2)(Ta1.6Nb0.3Sn0.1)O6(F0.7OH0.3), Ca-enriched almandine (Alm44.6Sps26.4Grs26.2), Ca-enriched spessartine (Sps69.3Alm19.8Grs10.9), and fluorapatite. Evidence from progressively evolved units of the pegmatite and mineral zonation shows that contamination of the pegmatite-forming melt occurred, and that fluids from the pegmatite migrated out into the mafic metavolcanic host-rocks, creating a Li-, Cs-, and B-enriched metasomatic aureole. The evolution of the pegmatite-forming melt resulted in increased activity of fluorine, and the essentially in situ fractionation of the contaminated melt led to the crystallization of the rare-element-enriched minerals. Patterns of zonation seen in back-scattered-electron images show that primary crystallization of columbite–tantalite, garnet and tourmaline species involved multiple episodes of growth and dissolution in a dynamic system. Liddicoatite was able to form, not because of any one of these processes, but because they all acted together to concentrate both Li and Ca, a sequence of events that is apparently very rare in nature.

Abstract

Nous avons trouvé la liddicoatite, une espèce rare de tourmaline, dans la pegmatite granitique de McCombe, exemple d’une pegmatite de type LCT (à lithium, césium, tantale) de type complexe et de sous-type à spodumène. C’est une pegmatite d’un groupe à béryl et de type complexe affleurant le long de la frontière entre les sous-provinces de Uchi et de English River en Ontario, dans la Province du Supérieur du Bouclier Canadien. L’assemblage de minéraux contenant les cristaux zonés de “fluor-elbaïte”–liddicoatite était l’ultime produit de cristallisation primaire, près du solidus du magma; l’assemblage est unique non seulement le long de cette frontière entre sous-provinces, mais aussi parmi le vaste ensemble de pegmatites enrichies en elements rares distribuées partout en Ontario. La composition la plus calcique de liddicoatite analysée correspond à (Ca0.5Na0.40.1) (Li1.5Al1.2Mn0.2Fe0.1) Al6(Si6O18) (BO3)3 (OH3.4F0.6). Parmi les autres espèces enrichies en calcium dans la pegmatite de McCombe se trouvent la microlite (Ca1.2Na0.60.2)(Ta1.6Nb0.3Sn0.1)O6(F0.7OH0.3), l’almandine calcifère (Alm44.6Sps26.4Grs26.2), la spessartine calcifère (Sps69.3Alm19.8Grs10.9), et la fluorapatite. D’après l’évidence venant des unités progressivement plus évoluées de la pegmatite et de la zonation des minéraux, une contamination du liquide formateur de la pegmatite s’est produite, et les fluides émanant de la pegmatite ont migré vers l’extérieur, pour former une auréole métasomatique enrichie en Li, Cs, et B dans l’encaissant mafique métavolcanique. L’évolution continue du liquide granitique contaminé a mené à une activité accrue du fluor, et à une cristallisation in situ des minéraux enrichis en éléments rares. Les tracés de zonation révélés par les images des électrons rétrodiffusés montrent que la cristallisation primaire de la columbite–tantalite, du grenat et des espèces de tourmaline a impliqué de multiples épisodes de croissance et de dissolution dans un système dynamique. La liddicoatite a pu se former, non à cause d’un seul de ces processus, mais parce qu’ils ont agi ensemble pour concentrer à la fois le Li et le Ca, séquence d’événements qui semble très inhabituelle dans la nature.

(Traduit par la Rédaction)

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