Pyrochlore der Pegmatit-Provinz Nazareno, Brasilien

Zusammenfassung:Mit Hilfe einer neuen Formel für die Minerale der Pyrochlor-Gruppe werden sämtliche Endglieder der Na-Ca-Mikrolithe und der Ba-haltigen Mikrolithe aus der Pegmatit-Provinz Nazareno beschrieben: Die Na-reichsten Proben haben nahezu die Idealzusammensetzung eines idealen Pyrochlors, d.h. . Die Ca-reichsten Varietäten weisen maximal auf, wobei der Besetzungsanteil des Ca am A2+ ca. 93% beträgt. Die Ba-haltigen Mikrolithe sind durch eine Defektstruktur gekennzeichnet, wobei für das mögliche Endglied kein Beispiel in den Daten vorliegt. Das Endglied mit dem geringsten Defektcharakter hat folgende Stöchiometrie:

das mit dem größten Defektcharakter: .H2O und OH- wurden bei den rosa Mikrolith-Varietäten durch thermische Analysen in Verbindung mit Röntgenpulveraufnahmen nachgewiesen. Wie die Strukturuntersuchung dieser Varietäten ergab, besetzt Ba2+ bevorzugt die A-Position. Es liegt also keine inverse Verteilung vor, wie durch das Radienverhältnis (rA:rB > 1:2) zwischen [8]Ba2+ und den [6]B-Atomen (= Ta5+, Nb5+, Sn4+, Ti4+) zu erwarten war.Der Zonarbau, der sich an kristallographischen Flächen orientiert, entspricht dem aus dem Wachstumsmodell nach der PBC-Theorie für den theoretischen Habitus. Reaktionssäume entwickeln sich entlang der Risse und deuten auf Austauschreaktionen hin. Optisch werden sie durch eine Trübung der durchsichtigen Matrix gekennzeichnet. Eine fortgeschrittene Entwicklung der Reaktionssäume ist wahrscheinlich die Ursache für die Farbverläufe. Die Zerstörung des Zonarbaus erfolgt durch die Entstehung und die fortschreitende Entwicklung der Reaktionssäume kann als Folge einer kristallchemischen Re-Äquilibrierung verstanden werden. Die Elementverteilungsanalyse zeigt, daß Reaktionsaureolen die Na-Ca-Bereiche umgeben und sie von den Ba-haltigen Bereichen trennen.An Hand der Pb-Pb-Isotopenaltersbestimmung (2,207(0,013 Ga) an Zirkonen der Pegmatite von Fundão, Volta Grande und Fumal und der Lage der Plutone wird gefolgert, daß die beiden naheliegenden jüngsten Intrusionen, Taboões- und Santa Rita-Granitoid, ausschlaggebend für die Entstehung dieser Pegmatite waren und nicht nur der Santa Rita-Granitoid, wie in der Literatur (PIRES und PORTO, 1986) angenommen wird.Da bei fraktionierter Kristallisation ein Wachstum nach kristallographischen Flächen beobachtet wird, lassen sich aus den optischen und elektronenmikroskopischen Beobachtungen in Zusammenhang mit den Ergebnissen der kristallchemischen Diskussion zwei Bildungsereignisse unterscheiden: Während der transamazonischen Orogenese (2,2-1,9 Ga) entstanden Na-Ca-haltige Mirkolithe und in einem Zeitraum, der in den Rahmen des thermotektonischen Ereignisses Brasiliano (1,8-0,6 Ga) fällt, haben sich Ba-haltige Mikrolithe in den Rissen der primären Na-Ca-Mikrolithe gebildet und diese von dort aus pseudomorph ersetzt.

Abstract:A new formula for the minerals of the pyrochlore group has been found which describes all end members of the Na-Ca-microlithes and of the Ba-bearing microlithes from the pegmatite province of Nazareno: The specimens with the highest Na-content are almost ideal pyrochlores, i.e. . Those with the highest Ca-content have a maximum of where Ca covers 93% of A2+ . The Ba-bearing microlithes are characterized by a defect structure but there is no example in the data for the possible end member . The end member with the least defect character has the stoichiometry: . The one with the highest defect character displays the following: .H2O an OH- within pink microlithe varieties have been determined by thermal analyses combined with x-ray powder diffractions. The structure investigation of these varieties has revealed that Ba2+ prefers the A position. I.e. there is no inverse distribution as would have been expected because of the ratio of radii (rA:rB > 1:2) between [8]Ba2+ and the [6]B atoms (= Ta5+, Nb5+, Sn4+, Ti4+).The zoning which is oriented parallel to crystallographic faces follows the predictions of a growth model based on the PBC theory. On the other hand reaction rims follow the cracks and reflect exchange reactions. They are characterized optically by a clouding of the transparent mineral matrix. The further evolution of such reaction rims is probably the cause for the observed gradual colour zoning. The destruction of the primary zoning is due to the formation and development of the reaction rims and can be understood as a consequence of crystal chemical reequilibration. The element distribution analysis demonstrates that Na-Ca areas are embedded in reaction coronas which separate them from the Ba-bearing areas.Pb-Pb-isotope dating (2.207±0.013 Ga) performed on zircons of pegmatites of Fundão, Volta Grande and Fumal and the locations of the plutons have led to the conclusion that the two close youngest intrusions, the Taboões and the Santa Rita granitoids, were of major significance for the formation of these pegmatites and not only the Santa Rita granitoid as has been presumed so far (PIRES und PORTO, 1986).Since fractional crystallization leads to crystal growth following crystal faces, the optical and electron microscopic observations combined with the results of the crystal chemical discussions support that two major formation events may be distinguished: During the transamazonic orogenesis (2.2 - 1.9 Ga) Na-Ca-bearing microlithes had been formed and in a later stage which is embraced by the thermo tectonic event Brasiliano (1.8 - 0.6 Ga) Ba-bearing microlithes grew within the cracks of the primary Na-Ca-microlithes and finally replaced them pseudomorphically.