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Composition, fractionation trend and zoning accretion of the columbite-tantalite group of minerals in the Kenticha rare-metal field (Adola, southern Ethiopia)

Authors
Journal
Journal of African Earth Sciences
1464-343X
Publisher
Elsevier
Publication Date
Volume
23
Issue
3
Identifiers
DOI: 10.1016/s0899-5362(97)00010-9
Disciplines
  • Chemistry
  • Earth Science

Abstract

Résumé La minéralogie des gisements de colombo-tantalite des granites et pegmatites à métaux rares de Kenticha, dans la région d'Adola en Ethiopie méridionale, a été étudiée en détail. Les résultans peuvent être utilisés comme indicateurs de l'évolution métallogénique. Sur base des données chimiques, les champs de compositions des colombo-tantalites de granites alaskitiques, d'aplites et de divers groupes de pegmatites sont discriminés à l'aide d'un diagramme quadrilatéral comprenant quatre membres terminaux. Dans divers groupes de pegmatites, les colombo-tantalites présentent des variations de composition dépendant directement des conditions de cristallisation dans chacun des groupes. Par fractionnement résultant du degré de différenciation des pegmatites granitiques, la composition des minéraux passe progressivement d'un pôle enrichi en Nb et Fe à un pôle enrichi en Ta et Mn. Les pegmatites fortement fractionnées sont caractérisées par des cristaux de columbite-tantalite relativement riches en Ta et Mn. Dans un stage précoce de formation du granite pegmatitique, il y a un fractionnement plus élévé du Fe/Mn tandis que le rapport Nb/Ta reste sensiblement constant. Ensuite apparaît un fractionnement Nb/Ta extreme avec un rapport Fe/Mn plus ou moins constant. Des analyses à la microsonde électronique de certains cristaux de colombite-tantalite illustrent des variations de composition importantes. Les images en electrons rétrodiffusés montrent différentes textures de remplacement telles que des textures oscillatoires, en taches et oscillatoires en taches mixtes. Elles sont considérées résulter de modifications périodiques des teneurs en éléments majeurs suite à l'action de générations successives de fluides de composition différente, à l'origine des minéraux métalliques et enrichis en éléments volatils. Le développement de zonation oscillatoire est compatible avec la variation périodique des teneurs en Ta, Nb, Mn et Fe, résultant très probablement de l'instabilité répétée due au processus de croissance des cristaux, de la concentration et diffusion des éléments majeurs, ainsi que de l'ascension du magma saturé en éléments volatils. La texture zonaire oscillatoire est essentiellement représentée par un noyau relativement homogène, un manteau zonaire et une bordure à facettes. Les autres textures de remplacement des générations successives de colombo-tantalite, notamment la zonation en taches, sont formées par résorption et substitution suite à l'action de fluides tardifs enrichis en éléments volatils. Cette génération tardive est relativement riche en Ta et Mn et, par sa nature même, corrosive.

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