Abstract

The South Mountain Batholith (SMB) is a peraluminous granitic complex containing characteristic minerals such as biotite, muscovite, garnet, cordierite, andalusite, ilmenite, and rutile. Rutile occurs as a rare foreign phase in the most primitive rocks of the batholith, and as a more common primary magmatic phase in the moderately to highly evolved rocks of the SMB. Grain sizes range from 0.04 to 0.28 mm (rarely to 0.54 mm), and grain shapes range from rare euhedral to commonly anhedral. In addition, many of the late grains of rutile show patchy and oscillatory zoning. With increasing chemical differentiation of the SMB, the rutile grains have increasing concentrations (average low–high values in wt.%) of Nb2O5 (0.36–2.28), Ta2O5 (0.04–0.63), FeO + MnO (0.22–1.36), SnO2 (0.02–0.09), WO3 (0.03–0.67), and ZnO (0.01–0.04). In pegmatitic rocks, rutile has high (Nb + Ta) concentrations and low Nb/Ta values, possibly reflecting variable partitioning of Nb and Ta into a fluid phase. Magmatic rutile grains show some mixed (Nb + Ta) and (Fe + Mn) substitution, with rutile from pegmatites showing a substitution toward columbite–tantalite end-members. We conclude that rutile became a primary magmatic phase in the SMB in the middle stages of its chemical evolution, that rutile is a sensitive monitor of Nb–Ta–Sn–W in the batholith, and that oscillatory zoning in rutile is the result of either alternations between fluid-present and fluid-absent conditions or diffusion-controlled growth.

Abstract

Le batholite de South Mountain, en Nouvelle-Ecosse, est un complexe granitique hyperalumineux qui contient les minéraux caractéristiques suivants: biotite, muscovite, grenat, cordiérite, andalusite, ilménite et rutile. Le rutile est une phase rare d’origine étrangère dans les roches les plus primitives du batholite, et une phase plus commune d’origine magmatique dans les roches moyennement à fortement évoluées du batholithe. Les grains de rutile mesurent de 0.04 à 0.28 mm (rarement, 0.54 mm) et peuvent être idiomorphes ou (surtout) xénormorphes. De nombreux grains de rutile présents dans les roches les plus fractionnées sont zonés de façon soit aléatoire ou oscillatoire. Plus les roches du batholite de South Mountain sont fractionnées, plus le rutile est enrichi en Nb2O5 (0.36–2.28%), Ta2O5 (0.04–0.63%), FeO + MnO (0.22–1.36%), SnO2 (0.02–0.09%), WO3 (0.03–0.67%), and ZnO (0.01–0.04%). Le rutile présent dans des pegmatites contient des concentrations élevées de (Nb + Ta) et a un rapport Nb/Ta peu élevé, ce qui pourrait signifier que niobium et tantale ne sont pas similairement intégrés dans une phase fluide. Le rutile d’origine magmatique montre un mélange des substitutions (Nb+Ta) et (Fe+Mn), le rutile présent dans les pegmatites ayant une substitution principalement vers la columbite–tantalite. Le rutile devient une phase magmatique au milieu de l’évolution chimique du batholite; ce minéral est un bon moniteur de l’enrichissement en Nb–Ta–Sn–W dans le batholite, et la zonation oscillatoire des cristaux est le résultat soit de l’alternance entre présence et absence de fluides, soit d’une croissance contrôlée par un phénomène de diffusion.

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