Caracterização da Xenotima na Fácies Pegmatítica do Albita Granito de Núcleo, Pitinga (AM)

Abstract

A Mina de Pitinga é uma jazida de classe mundial de Sn e explora como subprodutos Ta, Nb e criolita, possuindo como possíveis subprodutos conhecidos o Zr, ETR, Y, Li e U, sendo que esses minérios ocorrem associados à fácies albita granito do granito Madeira (~1,83 Ga). Objetiva-se com esse trabalho a identificação e descrição da xenotima (fosfato de ítrio rico em ETR) em uma das diversas porções pegmatíticas da fácies albita granito, assim como sua paragênese associada e composição química com a finalidade de contribuir para a avaliação do potencial dessas porções para futura exploração. Para atingir tais objetivos foram realizadas descrições petrográficas com microscópio óptico, análises por difração de raios X, análise por microssonda eletrônica e análise química de rocha total em um furo de sondagem intitulado RS-038 com uma zona pegmatítica de 15,34m inclusa no albita granito de núcleo. Essa zona pegmatítica apresenta teores, em óxidos, de ETR entre 0,08% e 1,23%, sendo que os ETRP compõem quase que a totalidade dos ETR da rocha. É clara a relação entre os altos teores de ETR com a xenotima, pois é a principal fase que concentra os ETR. A xenotima tem dimensões entre 0,05mm e 1cm, pode ocorrer tanto disseminada como em aglomerados, e está geralmente associados a zircão, cassiterita, torita, pirocloro e polilithionita. Ela não possui grandes variações químicas em sua composição, gerando uma fórmula química média (Y0,53Yb0,14 Er0,11 Dy0,10 Ho0,06Tm0,02Lu0,02Ca0,01Fe0,01Gd0,01Tb0,01Th0,01)1,03 (P0,96Si0,01)0,97 (O3,93F0,07)4. Nota-se um alto conteúdo de ETR (teores em óxidos, de 19,32 a 44,95%), principalmente de ETRP (representam quase 97% dos ETR totais), sendo que os ETRP de maior ocorrência são o Dy (média de 21%), o Er (média de 25%) e o Yb (média de 33%). Para ter tais elementos químicos em sua composição, foram necessárias três substituições na sua estrutura: (i) O-2 + P+5 = F-1 + Si+4 em função da correlação negativa entre F e P e correlação positiva entre F e Si; (ii) [PO4]-5 + (Th)+4 = [□ . (F)4]-4 + (Y, ETR)+3 explicando a existência de vacância no sítio tetraédrico e podendo ter funcionado como mecanismo adicional para incorporação de F na estrutura da xenotima, e (iii) : Y+3 + P+5 = Th+4 + Si+4 em função da correlação positiva entre Si e Th.

The Madeira deposit (Sn, Nb, Ta) at Pitinga mine is associated with the albite-enriched facies of the Madeira granite (~1.83 Ga), and has known potential by-products of the disseminated ore such as Fluorine (cryolite), Y, Ree, Li, Zr and Th. The goal of this study is to identify and describe the xenotime (yttrium phosphate REE-rich) present in one of the many pegmatitic zones of the albite-enriched facies, also discovering its mineral paragenesis and chemical composition in order to contribute to the potential evaluation of this zones to future exploration. To achieve these goals, analysis such as petrographic descriptions with optical microscope, X-ray diffraction, eléctron microprobe and whole-rock geochemistry were performed in a borehole titled RS-038 with a pegmatitic zone of 15,34m, wich was included in albite granite core. This zone has high REE contents (0,08% to 1,23%, in oxides), wherein the HREE composes almost all of it. It is clear the relationship of the high contents of REE and the presence of xenotime, which is the mineral fase that concentrates the REE. The xenotime has a size between 0,05mm and 1cm, can occur either as disseminated or in agglomerates and is usually associated with zircon, cassiterite, thorite, pyrochlore and polilithionite. It doesn’t has a large chemical variation, wich leads to a representative chemical formula: (Y0,53Yb0,14 Er0,11 Dy0,10 Ho0,06Tm0,02Lu0,02Ca0,01Fe0,01Gd0,01Tb0,01Th0,01)1,03 (P0,96Si0,01)0,97 (O3,93F0,07)4. This xenotime has a high contents of REE (19,32 to 44,95%, in oxides), mostly from HREE (representes almost 97% of the REE). The HREE of major occurrence are Dy (average of 21%), Er (average of 25%) and Yb (average of 33%). To contain such elements in it’s structure, three substitutions were necessary: (i) O-2 + P+5 = F-1 + Si+4 because of the negative correlation between F and P, and the positive between F and Si; (ii) [PO4]-5 + (Th)+4 = [□ . (F)4]-4 + (Y, ETR)+3 which explains the vacancy in the tetrahedral site and could have worked as an additional mechanism to the presence of F in the xenotime structure, and (iii) : Y+3 + P+5 = Th+4 + Si+4 because of the positive correlation between Si and Th.