Abstract

Nontronite has been reported from a wide range of mineral deposits on the continent and in marine environments, commonly associated with basic igneous rocks, base-metal sulfides, Fe sulfides, Fe–Mn oxide–hydroxides and gold. This smectite-type phyllosilicate forms during the low-temperature alteration of sulfide-bearing parent material. In contrast, nontronite from vein-type fluorite mineralization at Nabburg–Wölsendorf, in southeastern Germany, developed in a sulfur-deficient environment under supergene conditions associated only with uranyl phosphates, mainly uranocircite. It was investigated by XRD, IR spectrometry, XRF, CEC analysis and SEM–EDX. Phyllosilicates and uranium mica are coeval and of Pliocene age. A U–Pb age of 4.0 ± 0.1 Ma was determined using Laser-Ablation – Inductively Coupled Plasma – Mass Spectrometry (LA–ICP–MS). Some younger ages cluster, possibly indicating a multiphase history of crystallization. Both minerals came into existence at temperatures around 30°C when the region underwent pervasive chemical weathering under humid tropical climatic conditions. Uranium was derived from the decomposition of uraninite and coffinite in the veins and from the weathering of U-bearing accessory minerals in the granite, whereas the major elements and barium in uranocircite originated from the alteration of the granitic country-rocks. The vein minerals, e.g., fluorite acted solely as bedrock, but were not involved in this supergene mineralization. Nontronite–uranocircite mineralization can develop in almost all granitic terranes under supergene conditions like those described. The log Al3+/H+ 3 and log Ca2+/H+ 2 values are decisive as to whether nontronite, kaolinite or green opal (nontronite plus opal) comes into existence. Both types of supergene alteration minerals, kaolinite and green opal, developed side-by-side with the nontronite–uranocircite mineralization during the Neogene in this area. Uranium–lead dating using the LA–ICP–MS technique serves to constrain the age of this mineralization.

Abstract

Les indices de nontronite sont bien établis dans plusieurs sortes de gîtes minéraux en milieux continentaux ou océaniques, en association avec des roches ignées basiques, des sulfures de métaux de base et de Fe, des oxydes et oxyhydroxides de Fe–Mn et l’or. Ce phyllosilicate du groupe des smectites se forme généralement lors de l’altération à faible température de matériaux contenant des sulfures. En revanche, la nontronite qui accompagne la minéralisation en fluorite à Nabburg–Wölsendorf, dans le sud-est de l’Allemagne, provient d’un milieu pauvre en sulfures, associé seulement à des phosphates d’uranyle, surtout l’uranocircite. Nous l’avons étudiée par diffraction X, spectrométrie infrarouge, fluorescence X, capacité d’échange des cations, et par analyse en dispersion d’énergie. Les phyllosilicates et les minéraux micacés d’uranium ont cristallisé ensemble au Pliocène. Nous en avons déterminé l’âge U–Pb, 4.0 ± 0.1 Ma, par analyse avec un plasma à couplage inductif et spectrométrie de masse avec ablation au laser (LA–ICP–MS). Certains des âges précoces forment un groupe, et pourraient indiquer plus d’un événement de minéralisation. Les deux minéraux se sont formés à une température voisine de 30°C, quand la région subissait les effets répandus d’un lessivage chimique typique d’un climat humide et tropical. L’uranium est dérivé de la décomposition de l’uraninite et de la coffinite dans les veines et du lessivage des minéraux accessoires uranifères des granites, tandis que les éléments majeurs et le barium dans l’uranocircite proviendraient de l’altération des roches-hôtes granitiques. Les minéraux des veines, par exemple la fluorite, n’auraient agi que de socle, et n’étaient pas impliquées dans cette minéralisation supergène. L’association nontronite– uranocircite pourrait se développer dans presque tout socle granitique ayant subi des conditions supergènes comme celles décrites ici. Les valeurs de log Al3+/H+ 3 et log Ca2+/H+ 2 déterminent si la nontronite, la kaolinite, ou l’opale verte (nontronite plus opale) se formera. Les deux types de minéraux d’altération supergène, kaolinite et opale verte, se sont développés de concert avec la minéralisation en nontronite–uranocircite au cours du Néogène dans cette région. Nos datations U–Pb fondées sur les résultats des analyses LA–ICP–MS servent à cerner l’âge de cette minéralisation.

(Traduit par la Rédaction)

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