Abstract

The internal structure, textures, and rare-element mineralogy of the Uzumine granitic pegmatite from the Abukuma Mountains of northeastern Japan were examined to elucidate chemical compositions, processes of formation, and conditions of emplacement of a rare-element pegmatite associated with low-pressure and low-temperature metamorphism. The pegmatite dike is characterized by abundance of tourmaline, monazite, and euxenite, with small amounts of andalusite and corundum, and an absence of Li- and F-rich minerals. The dike is strongly zoned, comprising a wall zone, an intermediate zone, and a quartz core without miarolitic cavities. A border zone is not observed because of alteration and faults. The pegmatite probably was emplaced syntectonically around 96 million years ago in the Abukuma metamorphic rocks under shallow conditions in the crust (1–1.5 kbar and 300°C). The mineral textures and compositions indicate formation by sequential crystallization from the wall zone to the quartz core with falling temperature. Compositional zones of tourmaline and garnet suggest crystallization during chemical differentiation consistent with decreasing temperature. The degree of Fe–Mn fractionation in oxide minerals is moderate, but the Nb–Ta fractionation is not very advanced.

Abstract

Nous documentons la structure interne, les textures, et les minéraux enrichis en éléments rares de la pegmatite granitique de Uzumine, située dans les montagnes Abukuma au nord-est du Japon, afin de connaître les compositions chimiques, les processus de formation, et les conditions de mise en place d’une pegmatite à éléments rares mise en place dans un socle métamorphique équilibré à faible température et à faible pression. Le filon de pegmatite se distingue par une abondance de tourmaline, monazite, et euxénite, avec de faibles proportions d’andalusite et de corindon, et une absence de minéraux lithinifères et fluorés. Le filon est fortement zoné, à partir d’une zone de paroi, une zone intermédiaire, et un noyau de quartz sans cavités miarolitiques. Une zone de bordure n’a pas été observée à cause de l’altération et du cisaillement. La pegmatite a été mise en place syntectoniquement il y a environ 96 million d’années dans le socle métamorphique d’Abukuma à faible profondeur dans la croûte (1–1.5 kbar, 300°C). Les textures et compositions des minéraux indiquent la cristallisation séquentielle de la zone de bordure jusqu’au noyau de quartz à mesure que la température a diminué. La zonation des cristaux de tourmaline et de grenat indique une cristallisation au cours de la différenciation chimique avec température décroissante. D’après le couple Fe–Mn dans les oxydes, le degré de fractionnement est moyen, mais le degré de fractionnement indiqué par le couple Nb–Ta est plutôt faible.

(Traduit par la Rédaction)

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