Abstract

An aplite containing Fe–Mn–Mg–Sc–U–REE phosphates, some Cu–Pb–Zn sulfides, barite, and U–Nb–Ta–Ti–Fe–Mn oxides was recently discovered near Trutzhofmühle (THM) at the western border of the Hagendorf Pegmatite Province, Germany. We describe the sequence of phosphate crystallization in six stages of mineralization (I to VI) covering the time span from the Late Carboniferous through the Recent supergene alteration, and six sequences (1a/1b to 5) reflecting the reaction of phosphate-bearing solutions with the gneissic country-rocks (exo-aplitic) and with intra-aplitic rock-forming minerals that formed during crystallization. Age dating was carried out on columbite-(Fe) and torbernite using laser-ablation techniques. Precipitation of columbite-(Fe) and early magmatic phosphates (Mn-rich apatite, monazite) in the THM aplite is correlated with a thermal event around 302 Ma postdating the intrusion of the post-kinematic Flossenbürg granite. The sequences 1a and 1b, containing the lazulite solid-solution series, gordonite and childrenite–eosphorite series, reflect late magmatic and early hydrothermal exo-aplitic processes. The late magmatic and early hydrothermal stages of the intra-aplitic sequences 2 to 5 are characterized by triplite, wolfeite, triploidite, an unnamed K–Ba–Sc–Zr phosphate, an unnamed Zr–Sc phosphate–silicate, phosphoferrite, Mn-rich vivianite, and lermontovite – vyacheslavite (?). Complexing agents such as fluorine and phosphate control the formation of Sc phosphates and silicates. In contrast with the neighboring Hagendorf pegmatite, the magmatic and hydrothermal phosphate mineralization of the THM aplite does not contain any Li-bearing phosphates and is very low in F. Rockbridgeite, whitmoreite, “ferrolaueite”, Al-bearing rockbridgeite, mitridatite, “metamitridatite”, kolbeckite and strunzite appear during late hydrothermal processes and weathering. Kolbeckite formed at the transition from hypogene to supergene processes. Its morphology varies from a rather simple combination of faces (platy kolbeckite I) under hydrothermal conditions to complex mineral aggregates (stubby kolbeckite II) produced under weathering conditions. The latest supergene alteration consists of wavellite, beraunite, cacoxenite, strengite, P- and Mn-bearing “limonite”, autunite, Sc-bearing vochtenite, Sc-bearing churchite-(Y) and diadochite. The latter phosphates with predominantly Fe, Al and U in close association with kaolinite are the representatives of supergene alteration, which is related in time and space to the Miocene peneplanation between 4.8 and 6.9 Ma. The boron- and phosphate-bearing THM aplite is not directly linked to any of the granitic plutons nearby, and is not easily classified within the scheme of rare-element pegmatites.

Abstract

Une venue aplitique contenant des phosphates de Fe–Mn–Mg–Sc–U–REE, des sulfures de Cu–Pb–Zn, barite, et des oxydes de U–Nb–Ta–Ti–Fe–Mn a récemment été découverte près de Trutzhofmühle (THM), à la limite occidentale de la province pegmatitique de Hagendorf, en Allemagne. Nous subdivisons la séquence de cristallisation des phosphates en six stades (I à VI) développés sur l’intervalle du Carbonifère tardif jusqu’à l’altération supergène Récente, et en six séquences (1a/1b à 5) pour souligner les réactions des solutions phosphatées avec l’encaissant gneissique (associations exo-aplitiques) et avec les minéraux primaires formés dans l’aplite même. Nous avons daté la columbite-(Fe) et la torbernite avec une technique d’ablation au laser. La cristallisation de la columbite-(Fe) et des phosphates primaires (apatite manganifère, monazite) dans l’aplite THM est contemporaine d’un événement thermique à environ 302 Ma suivant la mise en place du granite post-kinématique de Flossenbürg. Les séquences 1a et 1b, contenant les solutions solides lazulite et childrenite–éosphorite et la gordonite, sont développées aux stades tardi-magmatique et hydrothermal précoce dans un milieu exo-aplitique. Les mêmes stades au sein de l’aplite ont donné les séquences 2 à 5, contenant triplite, wolfeïte, triploïdite, un phosphate de K–Ba–Sc–Zr sans nom, un phosphate–silicate de Zr–Sc sans nom, phosphoferrite, vivianite manganifère, et lermontovite–vyacheslavite (?). Les complexes contenant le fluor et le phosphate ont régi la formation des phosphates et des silicates de Sc. Contrairement au cas de la pegmatite de Hagendorf voisine, les assemblages magmatiques et hydrothermaux dans l’aplite THM ne contiennent pas de phosphates porteurs de Li, ni enrichis en F. Rockbridgeïte, whitmoreïte, “ferrolauéite”, rockbridgeïte riche en Al, mitridatite, “métamitridatite”, kolbeckite et strunzite apparaissent lors des processus hydrothermaux tardifs et de la météorisation. La kolbeckite s’est formée au passage des processus hypogènes aux processus supergènes. Sa morphologie varie d’une combinaison plutôt simple de faces (kolbeckite I, en plaquettes), formée en conditions hydrothermales, à des agrégats complexes (kolbeckite II, trappue), formée en milieu de météorisation. Les altérations les plus tardives ont produit wavellite, béraunite, cacoxenite, strengite, “limonite” porteuse de P et de Mn, autunite, vochtenite et churchite-(Y) scandifères, et diadochite. Ces derniers phosphates, avec une prédominance de Fe, Al et U, étroitement associés à la kaolinite, sont représentatifs de l’altération supergène, qui est liée dans le temps et l’espace à la pénéplanation au Miocène entre 4.8 et 6.9 Ma. La venue d’aplite THM, enrichie en bore et en phosphate, ne semble pas apparentée à aucun des plutons granitiques dans la région, et n’est pas facilement classifiée dans le schéma proposé pour les pegmatites à éléments rares.

(Traduit par la Rédaction)

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