Abstract

Twenty-two samples of allanite-(Ce) taken from granitic rocks in Japan have been characterized by electron-microprobe analysis. In back-scattered-electron (BSE) images, the allanite-(Ce) is homogeneous or characterized by various types of zoning features: oscillatory, normal or irregular types. Thirteen samples contain appreciable amounts of Mn (0.14–0.59 apfu). The Mn-rich crystals (2–6 cm long) are larger than the crystals of Mn-poor allanite-(Ce) (0.5–2 cm long). Samples of the two groups differ considerably from each other in chondrite-normalized REE patterns: Mn-poor allanite-(Ce) is relatively rich in LREE, as is common in igneous allanite, whereas the Mn-rich allanite-(Ce) exhibits an enrichment in the middle rare-earth elements (MREE). The relationship between Mn-rich and Mn-poor allanite-(Ce) is expressed by the coupled substitution Mn2+ + (MREE, HREE)3+ ⇌ Ca2+ + LREE3+. The presence of Mn-rich allanite-(Ce) in the Japanese island arc, in conjunction with occurrences of Mn-rich and REE-bearing epidote-group minerals in manganese deposits, support a link with subduction-zone processes. The granitic rocks containing Mn-poor allanite-(Ce) belong to the magnetite-series granitic rocks, whereas those containing Mn-rich allanite-(Ce) correspond to the ilmenite series, and seem to have formed from a volatile-enriched magma. Therefore, the Mn content in allanite-(Ce) contains petrogenetic information.

Abstract

Nous avons caractérisé avec une microsonde électronique la composition chimique de vingt-deux échantillons d’allanite-(Ce) provenant de roches granitiques au Japon. Les images formées par les électrons rétrodiffusés montrent que l’allanite-(Ce) est homogène ou zonée de façon oscillatoire, normale ou irrégulière. Treize échantillons font preuve de quantités importantes de Mn (0.14–0.59 apfu). Les cristaux riches en Mn sont plus longs (2–6 cm) que les cristaux à plus faible teneur en Mn (0.5–2 cm). Ces deux groupes d’allanite-(Ce) diffèrent considérablement dans leurs spectres de terres rares normalisés par rapport à une chondrite. L’allanite-(Ce) à faible teneur en Mn est relativement enrichie en terres rares légères (TRL), comme c’est généralement le cas dans l’allanite des roches ignée, tandis que l’allanite-(Ce) riche en Mn montre un enrichissement dans les terres rares moyennes (TRM). La relation entre les deux groupes se décrit par une substitution couplée: Mn2+ + (TRM, TR lourdes)3+ ⇌ Ca2+ + TRL3+. La présence d’allanite-(Ce) manganifère dans les granites de l’arc insulaire japonais, de même que les indices de minéraux du groupe de l’épidote riches en Mn et en terres rares dans les gisements de manganèse, semblent témoigner d’un lien avec les phénomènes de subduction. Les roches granitiques contenant l’allanite-(Ce) pauvre en Mn font partie de la série de roches granitiques à magnétite, tandis que les roches granitiques contenant l’allanite-(Ce) riche en Mn correspondent à la série à ilménite, et se seraient formées de magmas enrichis en composants volatils. C’est donc dire que la teneur de l’allanite-(Ce) en Mn serait un indicateur de l’origine des roches granitiques.

(Traduit par la Rédaction)

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