Abstract

We here present reults of a crystal-chemical study of a suite of pyrochlore-group minerals from the holocrystalline syenitic ejecta scattered within the Plio-Pleistocene pyroclastic deposits of Latium, in central Italy. Despite their high actinide content, the samples studied are non-metamict owing to their young age of formation, as suggested by the well-defined and sharp peaks in the X-ray powder-diffraction patterns. The measured a unit-cell dimension is correlated with the (Ti + Fe3+) content at the B site of the structure. Following the IMA classification scheme for pyrochlore-group minerals modified according to the “50% rule” adopted in 1992, the samples are classified as betafite, pyrochlore and uranpyrochlore. In comparison with known data for pyrochlore-group minerals, the samples have extremely high Ti contents (up to 81.3 atom % Ti relative to the Ti + Nb + Ta sum) and significant and variable contents of Zr (up to 8.44 wt.% ZrO2) and W (up to 12.14 wt.% WO3). Some crystals display strong compositional zoning, consistent with the substitution 3Nb5+ + Na+ ⇌ 3Ti4+ + U4+. The accommodation of extremely high amounts of W6+ can be related to the coupled substitution 2(Nb + Ta)5+ ⇌ Ti4+ + W6+ at the B site. Pyrochlore-group minerals from Latium have significantly high REE contents (up to 7.75 wt.% oxide). Chondrite-normalized patterns follow the general trend typical of unaltered pyrochlore, i.e., with an extreme Ce-enrichment and a decrease toward the heavy REE.

Abstract

Nous présentons ici les résultats d’une étude cristallochimique d’une suite de minéraux du groupe du pyrochlore provenant de blocs syénitiques holocristallins éjectés lors d’éruptions pyroclastiques d’âge plio-pléistocène au Latium, en Italie centrale. Malgré leurs teneurs élevées en actinides, les échantillons étudiés ne sont pas devenus métamictes grâce à leur formation très récente, comme le montrent les raies bien définies et fines du spectre de diffraction X (méthode des poudres). La dimension a mesurée montre une corrélation avec la teneur en (Ti + Fe3+) au site B de la structure. Conforme à la classification des minéraux du groupe du pyroclore de l’IMA, telle que modifiée selon la règle des 50% adoptée en 1992, les échantillons sont soit de la bétafite, du pyrochlore ou de l’uranpyrochlore. En comparaison avec les échantillons connus des minéraux du groupe du pyrochlore, ces échantillons ont une teneur très élevée en Ti, jusqu’à 81.3% de Ti relatif à la somme Ti + Nb + Ta, et des quantités importantes mais variables de Zr (jusqu’à 8.44% de ZrO2, poids) et W (jusqu’à 12.14% de WO3). Certains cristaux font preuve d’une forte zonation en composition selon la substitution 3Nb5+ + Na+ ⇌ 3Ti4+ + U4+. L’accommodation de quantités très élevées de W6+ pourrait être liée à la substitution couplée 2(Nb + Ta)5+ ⇌ Ti4+ + W6+ au site B. Les minéraux du groupe du pyrochlore au Latium contiennent des quantités importantes de terres rares (jusqu’à 7.75% des oxydes). Les tracés d’enrichissements normalisés à une chondrite suivent en général le tracé typique d’un pyrochlore non altéré, avec un enrichissement extrême en Ce et une diminution progressive vers les terres rares lourdes.

(Traduit par la Rédaction)

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