Abstract

The Merelani deposits of gem-quality vanadian zoisite (“tanzanite”) in Tanzania occur in Proterozoic vanadium-rich sedimentary series metamorphosed to the amphibolite facies. The gem-bearing assemblage consists of quartz, sulfides, graphite and “tanzanite” occurring in hydrothermal veins deposited in hydrothermally altered graphitic gneisses, marbles and calc-silicates. Two rare vanadian oxide and silicate minerals crystallize on the margins of pyrite and V-bearing pyrrhotite lenses, which are cross-cut by graphite–“tanzanite”-bearing quartz veins. Karelianite has a nearly pure end-member composition in the karelianite– eskolaite solid-solution series, with 93 to 96 wt% V2O3. Vanadian phlogopite closely associated with karelianite has high MgO (18.5 to 22.8 wt%), F (1.2 to 2.0 wt%) and TiO2 (up to 1.3 wt%). The V2O3 content varies between 4.2 and 10.9 wt%. The protolith of the host rock that contains the mineralization is a black shale; the hydrothermal graphite has a δ13C equal to −24.0‰, which indicates a sedimentary source rich in organic matter. During hydrothermal alteration, V and Cr were scavenged by fluids from the graphitic gneisses, and fixed by the oxide and silicates. Textural evidence of dissolution of karelianite indicates that vanadium was remobilized by the hydrothermal fluid during the formation of late-stage vanadian zoisite (“tanzanite”), found in veinlets that cross-cut both sulfides and vanadium-bearing minerals.

Abstract

Les gisements de gemmes de zoïsite vanadifère (“tanzanite”) de Merelani, en Tanzanie, sont contenus dans des séries protérozoïques d’origine sédimentaire métamorphisées dans le faciès amphibolite. La zone minéralisée est formée par des veines de quartz à sulfures, graphite et “tanzanite” qui recoupent les gneiss graphiteux, les marbres et les roches calco-silicatées altérées hydrothermalement. La karélianite et une phlogopite vanadifère sont formées en bordure de lentilles de pyrite et de pyrrhotite vanadifère, et recoupées par des veines à quartz–graphite et “tanzanite”. La karélianite, avec une composition en V2O3 comprise entre 93 à 96% (poids), est donc proche du pôle vanadifère de la solution solide karélianite–eskolaïte. La phlogopite vanadifère est associée intimement à la karélianite; la teneur en MgO est élevée (18.5 à 22.8%, poids) tout comme celle en F (1.2 à 2.0%, poids) et TiO2 (jusqu’à 1.3%, poids). La teneur en V2O3 varie entre 4.2 et 10.9 % (poids). Le protolithe de la roche hôte qui contient la minéralisation est un schiste noir; la valeur du δ13C du graphite hydrothermal, −24.0‰, indique pour le carbone une source organique et sédimentaire. Au cours de l’altération hydrothermale, le V et Cr contenus dans les gneiss graphiteux ont été mobilisés par les fluides et fixés par l’oxyde et les silicates vanadifères. Des évidences de dissolution de la karélianite indiquent que le vanadium a été remobilisé par le fluide hydrothermal au cours de la formation des veinules et des veines à “tanzanite” qui recoupent les lentilles de sulfures et les minéraux à vanadium.

You do not currently have access to this article.