Abstract
Aluminum phosphate–sulfate (APS) minerals occur as disseminated crystals in a wide range of geological environments near the Earth’s surface, including weathering, sedimentary, diagenetic, hydrothermal, metamorphic and also postmagmatic systems. Their general formula is AB3(XO4)2(OH)6, in which A, B and X represent three different crystallographic sites. These minerals are known to incorporate a great number of chemical elements in their lattice and to form complex solid-solution series controlled by the physicochemical conditions of their formation (Eh, pH, activities of constituent cations, P and T). These minerals are particularly widespread and spatially related to hydrothermal clay-mineral parageneses in the East Alligator River Uranium Field (EARUF) environment associated with uranium orebodies in the Proterozoic Kombolgie basin of the Northern Territories, Australia. This field contains several high-grade unconformity-related uranium deposits, including Jabiluka and Ranger. Both petrography and chemical data are used to discuss the significance of APS minerals in the alteration processes from the EARUF. The wide range of chemical compositions recorded in APS is essentially due to coupled substitutions of Sr for the LREE and of S for P at the A and X sites, respectively. The major variations of the APS solid-solution series mainly consist of the relative proportions of svanbergite, goyazite and florencite end-members. The APS minerals result from the interaction of oxidizing and relatively acidic fluids with aluminous host-rocks enriched in monazite. The spatial distribution of these minerals and their compositional variation around the uranium orebodies allow us to consider them as good tracers of redox and pH paleo-conditions responsible for the development of fronts during the alteration processes, and hence as potential tools for mineral exploration.
Abstract
Les sulfates-phosphates d’aluminium (APS) sont des minéraux ubiquistes disséminés dans un grand nombre d’environnements géologiques: sédimentaire, diagénétique hydrothermal, métamorphique, magmatique. Leur formule générale est AB3(XO4)2(OH)6, dans laquelle A, B et X correspondent à trois sites cristallographiques. Ces minéraux sont connus pour intégrer un grand nombre d’éléments chimiques dans leur structure sous la forme de nombreuses solutions solides dont la nature est contrôlée par les conditions de formation (Eh, pH, activités des éléments chimiques, P et T). Ces minéraux sont particulièrement répandus dans le district de l’East Alligator River Uranium Field (Territoires du Nord, Australie), où ils accompagnent les altérations argileuses autour des gisements d’uranium de type discordance, d’âge protérozoïque. Ce district contient plusieurs gisements d’uranium, de rang économique, tel que Jabiluka et Ranger. Les observations pétrographiques et les analyses chimiques effectuées lors de cette étude ont été utilisées pour discuter de l’intérêt des APS au niveau des altérations observées dans le district de l’East Alligator River Uranium Field. La diversité des compositions chimiques enregistrée par les APS dans ce district est essentiellement due aux substitutions de Sr aux terres rares légères et de S à P, respectivement dans les sites A et X. Les variations majeures observées dans ces solutions solides concernent la proportion relative des pôles purs svanbergite, goyazite et florencite. La formation des APS résulte de l’interaction entre un fluide relativement acide et oxydant et des roches riches en monazite et minéraux alumineux. La distribution spatiale de ces minéraux et leur variation cristallochimique par rapport aux gisements d’uranium nous permet de considérer ces minéraux comme de bons marqueurs des paléo-conditions redox et pH responsables du développement des fronts d’altération et, par conséquent, comme un guide potentiel pour l’exploration minière de ces gisements.
