Os carbonatitos continuam a ser a maior fonte em ETR, além de outros elementos como o Nb e P. As mineralizações em ETR podem ser classificadas em três categorias: (i) primárias ou magmatogénicas desenvolvidas nas fases precoces do percurso de cristalização, compreendendo essencialmente disseminações, segregações, stockworks ou bolsadas (e.g. bastnäsite e parisite – Mountain Pass, EUA); (ii) magmático-hidrotermais, tipicamente associadas às etapas finais de consolidação e arrefecimento do corpo ígneo, em boa parte síncronas dos processos de fenitização, envolvendo disseminações, bolsadas e veios (e.g. bastnäsite e monazite – Bayan Obo, China; Wigu Hill, Tanzania; Karonge, Burundi) e (iii) sedimentares que compreendem mineralizações residuais (e.g. Araxá, Brasil; Mount Weld, Austrália) (Mariano, 1989).
80 Minerais de ETR no Complexo Carbonatítico de Bailundo (Mungo, Angola)
Pirocloro
No CCB, existem indícios que levam a crer uma origem primária e secundária para as fases minerais do grupo do pirocloro (pirocloro e Ba-pirocloro). Ambas são caracterizadas pela ocorrência de cristais euédricos disseminados na matriz, sugerindo tratarem-se de mineralizações primárias. No entanto, a caracterização textural por si só não deve ser encarada como conclusiva, visto que processos hidrotermais podem ser responsáveis pela formação de novas fases composicionais do grupo do pirocloro (e.g. Bambi et al., 2008; Traversa et al., 2001). Assim, a análise de química mineral torna-se fundamental na interpretação da origem desta fase mineral.
Bambi et al. (2008) discutem as mudanças na composição química do pirocloro em função do (i) nível de instalação (plutónico ou vulcânico), (ii) alteração hidrotermal e (iii) processos supergénicos. Conclui que o conteúdo em Ta no pirocloro aumenta de carbonatitos plutónicos para vulcânicos, possivelmente devido à fraccionação de Nb/Ta de forma similar ao que acontece nos sistemas graníticos. Abundância de pirocloros em níveis profundos é congruente com os dados experimentais de Jago & Gittins (1993, in Mariano, 1989), que sugerem cristalização a partir de magmas ricos em F, com conteúdos elevados em Nb. Em muitos carbonatitos as concentrações em Ta são baixas (Mariano, 1989 e referências citadas), mas existem excepções, conforme documentado por Hogarth (1989). Com efeito, num mesmo complexo, os conteúdos em Ta podem variar, e os pirocloros mais tardios tendem a revelar enriquecimentos neste elemento (Mariano, 1989). A concentração em Ta nos pirocloros de Bailundo, quando presente (e.g. Ba-pirocloro) é ≤ 0.18 wt%, contrastando com a concentração em Nb com valores medianos máximos de 70.1 wt% (pirocloro – cálcio-carbonatitos) e 69.57 wt% (Ba-pirocloro – cálcio-carbonatitos) como pode ser observado na Tabela 15. Os conteúdos em F para as fases pirocloro são significativos com valores medianos de 1.70 wt% (cálcio-carbonatitos) e 3.73 wt% (fenitos NE), contrariamente ao que acontece para as fases Ba-pirocloro com conteúdos ≤ 0.02 wt%. Para o primeiro caso parece haver congruência com os dados experimentais de Jago & Gittins (1993), verificando-se o desenvolvimento de apatite. Assim, parece ser possível atribuir uma origem primária para as fases pirocloro, visto apresentarem elevado conteúdo em F e Nb, onde a posição B (ver capítulo V) é ocupada preferencialmente por Nb, dominando o Ca e o Na na posição A (ver capítulo V) cujos valores elevados podem ser observados na Tabela 15. Na literatura, o desenvolvimento de Ba- pirocloro é normalmente atribuído a processos hidrotermais e supergénicos (e.g. Bambi et al., 2008; Traversa et al., 2001). O Ba é um elemento que se concentra durante o processo evolutivo, tendencialmente no magma mais diferenciado. A observação da Tabela 16 revela nítido e significativo enriquecimento neste elemento dos cálcio-carbonatitos ( x = 1.10 wt%) para os ferro-
carbonatitos ( x = 4.67 wt%). Relacionando com o ID (Figura 23), a tendência, apesar de difusa,
sugere enriquecimento em BaO com o decréscimo do ID, nomeadamente para os ferro-
função dos diferentes coeficientes de partição nas principais fases minerais presentes nos carbonatitos (carbonatos e fosfatos). Quando a calcite é o principal mineral a cristalizar, a incorporação de Ba na fase sólida é inibida, conduzindo ao aumento da sua concentração nos líquidos mais diferenciados (Loureiro, 1995); tal é o caso dos ferro-carbonatitos.
Tabela 15. Conteúdos medianos em ETR nas fases minerais suas portadoras; os conteúdos na cerianite e apatite (cálcio-carbonatitos) são dados em média devido ao reduzido número de análises; N – número de análises.
Ferro-carbonatitos Cálcio-carbonatitos Fenitos Ba-
Pirocloro Rabdofanite Cerianite
Ba-
Pirocloro Pirocloro Apatite Parisite Pirocloro Apatite
P2O5 25.0295 6.11 40.233 41.693 Nb2O5 67.57 0.577 69.57 70.104 64.952 La2O3 0.16 8.981 0.127 0.191 11.4 0.11 0.113 Ce2O3 1.3 13.446 56.339 0.94 0.402 0.402 23.55 0.817 0.275 Pr2O3 2.938 0.015 0.033 3.25 0.042 Nd2O3 0.1 8.536 0.788 0.07 0.083 0.17 4.73 0.153 0.125 Sm2O3 2.215 1.18 0.74 0.007 Eu2O3 0.635 0.013 0.14 Gd2O3 2.056 5.656 0.57 Dy2O3 0.624 0.367 0.05 Yb2O3 0.021 0.025 0.05 Lu2O3 0.054 0.059 ThO2 0.1 5.881 18.275 0.06 0.126 1.71 1.868 Y2O3 1.308 0.261 0.71 TiO2 5.6 0.1 4 3.039 3.998 Fe2O3 0.27 4.373 0.6 0.159 CaO 0.02 2.78 0.591 0.01 17.241 54.363 9.24 17.207 54.375 SrO 2.52 1.071 0.279 1.27 0.287 0.399 BaO 19.16 0.82 0.126 14.1 Na2O 0.2095 6.083 0.175 K2O 0 0.19 F 0.01 0.78 0.588 1.696 2.58 7.01 3.734 2.885 CO2 30.53 N 18 50 2 16 35 5 6 48 88
Tabela 16. Conteúdos medianos em BaO (wt%). Ferro-carbonatitos Cálcio-carbonatitos Fenitos
Mínimo 0.81 0.03 0.04
Máximo 11.96 3.99 18.27
Média 4.67 1.10 1.94
Mediana 4.62 0.867 0.28
N 15 14 21
No pirocloro, elevadas concentrações em Ba são tidas como evidência para a sua origem secundária (Mariano, 1989). Na mina de Araxá (Brasil), o Ba-pirocloro é o mineral do grupo do
82 Minerais de ETR no Complexo Carbonatítico de Bailundo (Mungo, Angola) 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 ∑ R EO Nb2O5 Ferro-carbonatito Cálcio-carbonatito Fenito 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 BaO ID Ferro-carbonatito Cálcio-carbonatito Fenito
pirocloro mais importante, sendo interpretado por Heinrich (1980) como um produto da actividade hidrotermal tardia (Traversa et al., 2001). Com base nos resultados analíticos obtidos e estabelecendo uma analogia com Araxá, é possível interpretar o Ba-pirocloro como uma fase tardia de alteração hidrotermal, onde o Ca foi facilmente substituído pelo Ba, isso porque durante este processo o conteúdo da posição B (Nb-Ta-Ti) não é alterável, contrariamente ao da posição A (Ca- Na) que pode ser facilmente removido e substituído.
Gerações tardias de pirocloro associadas a processos supergénicos mostram enriquecimento em ETR e Sr (Bambi et al., 2008), facto não evidenciável para os pirocloros de Bailundo, com conteúdos em ETR e SrO inferiores a 1.3 wt% e 1.1 wt%, respectivamente (Tabela 15), sustentando mais uma vez a origem do primária do pirocloro e hidrotermal do Ba-pirocloro. A Figura 24 mostra uma nítida correlação negativa entre as ETR e o Nb, particularmente evidente para os exemplares dos ferro-carbonatitos e cálcio-carbonatitos, onde o enriquecimento em ETR é acompanhado por decréscimo de Nb, perfeitamente corroborado pelas quantidades traço em ETR no pirocloro rico em Nb.
Figura 23. Diagramas de variação para ID= CaO/(CaO + MgO + Fe2O3T + MnO) versus BaO; concentrações em wt%.
Apatite
A apatite é uma fase mineral acessória relativamente frequente nas litologias de Bailundo, constituindo cristais prismáticos que ocorrem isoladamente ou formando agregados monominerálicos. Tal como o pirocloro, apresenta baixos conteúdos em ETR (inferiores a 0.4 wt%, Tabela 15), sugerindo, segundo Issa Filho et al. (1991), três possibilidades: (i) alta temperatura de cristalização, dado que o coeficiente de partição mineral/magma apresenta normalmente menores valores a altas temperaturas; (ii) cristalização a partir de um magma empobrecido em ETR como resultado do fraccionamento da fase concentradora de ETR; e (iii) fraccionação dos ETR por complexação e transporte num fluido rico em [CO2 + F], cuja cristalização tenha ocorrido num
estádio tardio ou pós-magmático. A segunda hipótese é excluída, pois era necessário a ocorrência de uma fase primária que concentrasse a maior parte das ETR, o que não é o caso dos fosfatos (rabdofanite), óxidos (cerianite) e flúor-carbonatos (parisite) que têm uma origem claramente secundária, como será discutido de seguida. O pirocloro, sendo uma fase primária, também não corrobora esta hipótese pois apresenta, tal como a apatite, conteúdos traço em ETR. Note-se que as apatites do CCB apresentam, além de ETR, baixo conteúdo em SrO (≤ 0.4 wt%), pelo que é possível considerar a intervenção de fluidos hidrotermais capazes de dissolver a apatite, removendo o Sr e os ETR e reprecipitando a mesma com baixos conteúdos nestes elementos. Se a apatite tivesse uma origem primária seria de esperar que se encontrasse intercrescida com o pirocloro, o que não acontece.