Abstract

Intergrowths of orthorhombic and tetragonal Nb–Ta–Ti–(Sn) oxides were at first recognized by conventional X-ray diffraction and electron-microprobe analyses in six pegmatite occurrences of the Borborema Pegmatitic Province in northeastern Brazil. In three of these cases, electron-diffraction patterns (HRTEM) on chips 0.15 μm thick obtained by focused ion-beam (FIB) sampling were necessary to confirm the preliminary identification of titanian ixiolite. Electron-microprobe analyses reveal very variable bulk-compositions and extents of compositional gaps between the coexisting tetragonal and orthorhombic phases in the Nb,Ta – Ti,Sn – Fe,Mn triangular plot. This behavior is difficult to explain as a result of a simple solvus along a pseudobinary section between rutile and tapiolite – columbite – ixiolite – wodginite. In two of six cases, the data obtained plot exactly within the compositional gaps observed between these phases in other pegmatitic provinces. This apparent violation of the gap is due to abnormally high Ti-contents in ixiolite and high levels of Ta + Nb (up to 55 wt.% Nb + Ta oxides) observed in the tetragonal phase. Therefore, in the cases studied, the observed trends and gaps seem to be the result of disequilibrium (or incomplete equilibrium) between the coexisting phases, despite the exsolution-like, cuneiform to vermicular intergrowths observed in three of the occurrences studied. Compositional growth-zoning observed in the other cases agrees with the hypothesis of disequilibrium. In five of the six cases, a partition of Ta and Fe in favor of the tetragonal phase and of Nb and Mn in the coexisting orthorhombic phase is observed; it agrees with the behavior of similar intergrowths elsewhere. The sixth case is noteworthy because of the higher Ta:Nb ratio in the ixiolite in comparison with the coexisting niobian rutile. This enrichment of Nb and Fe from core to rim represents an anomalous pattern of fractionation behavior.

Abstract

Nous avons d’abord documenté la présence d’oxydes orthorhombique et tétragonal de Nb–Ta–Ti–(Sn) par approche conventionnelle avec diffraction X et analyses par microsonde électronique dans six exemples de pegmatite granitiques de la province pegmatitique de Borborema, dans le nord-est du Brésil. Dans trois des cas, nous avons de plus eu recours à la diffraction d’électrons en microscopie électronique par transmission; nous avons analysé des pellicules d’une épaisseur de 0.15 μm, obtenues par échantillonage avec un faisceau d’ions focalisé (FIB) afin de confirmer notre identification préliminaire de l’ixiolite titanifère. Les analyses à la microsonde électronique révèlent des compositions globales et des étendues des lacunes de miscibilité très variables entre les phases tétragonale et orthorhombique coexistantes dans un diagramme triangulaire Nb,Ta – Ti,Sn – Fe,Mn. Ce comportement est très difficile à expliquer en termes d’un simple solvus dans une section pseudobinaire entre rutile et tapiolite – columbite – ixiolite – wodginite. Dans deux des six cas, les points apparaissent à l’intérieur des lacunes de miscibilité observées entre ces phases dans d’autres provinces pegmatitiques. Cette violation de la lacune de miscibilité serait due à une teneur en Ti anormalement élevée dans l’ixiolite et une teneur anormalent élevée en Ta + Nb (jusqu’à 55% en oxydes de Nb + Ta) dans la phase tétragonale. A notre avis, dans les cas étudiés ici, les tracés et les lacunes semblent résulter d’un déséquilibre (ou d’un équilibre incomplet) parmi les phases coexistantes, malgré la forme cunéiforme à vermiculaire des intercroissances attribuables à l’exsolution dans trois des cas étudiés. La zonation compositionnelle pendant la croissance observée dans les autres cas concorde avec l’hypothèse d’un déséquilibre. Dans cinq des six cas, nous trouvons une répartition de Ta et Fe en faveur de la phase tétragonale, et du Nb et Mn dans la phase orthorhombique coexistante. Ce schéma concorde avec ce que l’on trouve dans des intercroissances semblables ailleurs. Le sixième cas est anomale à cause du rapport Ta:Nb plus élevé dans l’ixiolite en comparaison avec le rutile niobifère coexistant. Cet enrichissement du Nb et du Fe du coeur des grains vers la bordure manifeste un tracé anomale du fractionnement dans ce cas.

You do not currently have access to this article.