Abstract

Zirconium- and Ba-rich minerals are found in gabbroic rocks from the Ponte Nova alkaline mafic-ultramafic massif in southeastern Brazil. The unusual mineralogical assemblage includes zirconolite, baddeleyite, Ba-rich alkali feldspar, and Ba- and Ti-rich biotite. Zirconolite of the Ponte Nova massif has higher levels of Zr (up to 1.172 apfu) than those registered in other terrestrial rocks and a prominent enrichment in the light rare-earth elements. Baddeleyite contains small quantities of Hf, Ti, and Fe. The Ba-rich alkali feldspar and Ba- and Ti-rich biotite contain up to 9.25 and 7.35 wt% BaO, respectively, and the biotite contains up to 12.01 wt% TiO2. In the different intrusions of the Ponte Nova massif, such an unusual assemblage typifies the residual magma after the crystallization of clinopyroxene and olivine from previously enriched basanitic parental magma. The different trends of enrichments in REE and Th + U found for zirconolite of the intrusions of the Ponte Nova massif provide a better understanding of the variable degrees of enrichment of incompatible elements of the distinct gabbroic bodies. A lithospheric mantle source enriched in incompatible elements by the metasomatic action of volatile-rich fluids and with the presence of phlogopite or amphibole (or both) and other minor accessory phases could explain the presence of the Zr- and Ba-rich minerals in this gabbroic massif.

Abstract

Nous documentons les attributs des minéraux riches en Zr et Ba des gabbros du complexe alcalin mafique-ultramafique de Ponte Nova, dans le sud-est du Brésil. L’assemblage inhabituel comprend la zirconolite, la baddeleyite, un feldspath alcalin riche en Ba, et une biotite riche en Ba et Ti. La zirconolite de Ponte Nova possède les niveaux de Zr les plus élevés qui soient (jusqu’à 1.172 apfu) et un enrichissement proéminent en terres rares légères. La baddeleyite contient de faibles quantités de Hf, Ti, et Fe. Le feldspath alcalin barifère et la biotite enrichie en Ba et Ti contiennent jusqu’à 9.25 et 7.35% de BaO (poids), respectivement, et la biotite peut contenir jusqu’à 12.01% de TiO2. Dans les divers membres du complexe intrusif de Ponte Nova, un tel assemblage caractérise le magma résiduel suite à la cristallisation du clinopyroxène et de l’olivine à partir d’un magma parentalé asanitique préalablement enrichi en ces éléments. Les différents tracés d’enrichissement des terres rares et de Th + U dans la zirconolite des divers membres de l’association à Ponte Nova fournissent une meilleure appréciation des degrés variables d’enrichissement des éléments incompatibles dans les diverses venues gabbroïques. Une source dans le manteau lithosphérique enrichie en éléments incompatibles par métasomatose en présence d’une phase volatile, de la phlogopite ou l’amphibole (ou les deux), et de phases accessoires mineures pourrait expliquer la présence de minéraux de Zr et de Ba dans ce complexe de roches gabbroïques.

(Traduit par la Rédaction)

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