A XENOTIMA DOS PEGMATITOS DO ALBITA GRANITO DE NÚCLEO,
PITINGA (AM)
Carina M. Paludo1 (M), Artur C. Bastos Neto1 e Vitor P. Pereira1
1 - Universidade Federal do Rio Grande do Sul – UFRGS, Instituto de Geociências, Porto Alegre – RS,
carina.paludo@ufrgs.br
Resumo: O albita granito de núcleo é uma das subfácies do granito Madeira (1.83Ga), localizado no Cráton Amazônico. Este granito é um importante depósito de estanho (cassiterita) e de nióbio (pirocloro/columbita). Nesta subfácies ocorrem pegmatitos portadores de cristais centimétricos de xenotima, que constitui o principal mineral de minério de elementos terras raras do granito. Os cristais de xenotima, neste estudo, estão associados aos minerais gagarinita, polilitionita, genthelvita, criolita, cassiterita, torita, pirocloro, zircão, riebeckita, albita, microclínio, quartzo, galena e esfalerita. O estudo cristaloquímico possibilitou verificar que a xenotima possui conteúdo de flúor elevado, e significativas substituições de ítrio por elementos terras raras, modificando os parâmetros cristalográficos deste mineral.
Palavras-chave: xenotima, elementos terras raras, flúor, pegmatitos, albita granito Madeira.
The xenotime of the pegmatites of the core albite-enriched granite, Pitinga (AM)
Abstract: In the pegmatites of the core albite-enriched granite occur crystals of xenotime with high F content and
significant substitutions of Y for REE, modifying yours crystallographic parameters.
Keywords: xenotime, rare earth elements, fluorine, pegmatites, Madeira albite-enriched granite.
Introdução
Os pegmatitos do albita granito Madeira são enriquecidos em ETR e Y (3000 ppm e 1600 ppm, respectivamente). Estes elementos estão concentrados principalmente na xenotima, que ocorre em grandes quantidades nestes corpos pegmatíticos.
A xenotima (YPO4) pertence ao sistema tetragonal, grupo especial I41/amd e tem estrutura
semelhante a do zircão (Ni et al. 1995), sendo comum em granitos peraluminosos pobres em cálcio. Segundo Wark e Miller (1993) e Förster (1998), durante a cristalização magmática a xenotima é responsável pelo empobrecimento precoce de Y e ETRP no líquido residual.
Este mineral está contido no albita granito e nos pegmatitos associados a esta rocha. A comparação da xenotima existente nos pegmatitos com aquela do albita granito auxiliou na compreensão da distribuição dos ETR, Y, P e F com a evolução dos processos magmáticos. A xenotima dos pegmatitos pode formar cristais com até 7,0 cm, enquanto os cristais do albita granito têm até 0,55 mm. Nos pegmatitos, a xenotima é o principal mineral de minério de ETR + Y (teor 67%), e a gagarinita associada (NaCaY(F,Cl)6) contém 51% de ETR + Y. Dentre estes minerais, a torita, o
pirocloro e o zircão também possuem estes elementos, porém em concentrações muito menores. Geologia da Área
O granito Madeira (1.83Ga), localizado no município de Presidente Figueiredo (AM), está inserido no Cráton Amazônico no sul do Escudo das Güianas, sendo intrusivo nas rochas vulcânicas do Grupo Iricoumé. Este granito é dividido em quatros fácies: anfibólio-biotita sienogranito, biotita feldspato alcalino granito, feldspato alcalino granito hipersolvus e albita granito, subdividida em
fácies de núcleo (AGN) e de borda (AGB). No centro deste corpo é encontrado, subsuperfície, um depósito de criolita (Na3AlF6), com 10 milhões de toneladas e com teor de 31,9% deste minério. A
xenotima deste estudo está inserida nos pegmatitos localizados na parte central do AGN.
Experimental
As amostras dos pegmatitos do AGN foram laminadas e cominuídas. As análises de rocha total por ICP-MS e ICP-AES foram executadas nos laboratórios da Actlabs (Canadá). As análises por DRX, realizadas no Instituto de Geociências da UFRGS, foram no intervalo de 2 a 7002ϴ, com passo de 0,0202ϴ/s, em um aparelho de marca Siemens, modelo D5000. Após estudos por microscopia óptica das lâminas delgadas, foram realizadas análises por MEV-EDS e por microssonda eletrônica (WDS) deste mineral. O microscópio eletrônico de varredura utilizado foi um modelo 5800, marca JEOL, nas condições de 15kV e 25nA, pertencente ao CMM da UFRGS. A microssonda utilizada foi um aparelho da marca JEOL, modelo SX50, pertencente ao departamento de Geologia/UnB, as condições de análise utilizadas foram 20kV, spot size 1m e os padrões: REE-1 para Tm, Eu, Gd e Tb, REE-2 para Yb, Lu, Sm e Nd, REE-3 para La e Pr, REE-4 para Ho, Er e Dy, Microclínio para Al e Si, Apatita gaspox para P e Ca, Topaz para F, Albita gaspox para Na, MnTiO3 para Ti,
YFe2O12 para Y, Andradite gaspox para Fe, Vanadinite para Pb, ThO2 para Th e CeO2 para Ce.
Resultados e Discussão
Os minerais pegmatíticos associados à xenotima deste estudo são: gagarinita, polilitionita, genthelvita, criolita, cassiterita, torita, pirocloro, zircão, riebeckita, albita, microclínio, quartzo, galena e esfalerita. Os grãos de xenotima (Fig. 1) estão disseminados nos pegmatitos e podem ocorrer de maneira isolada ou como agregados intercrescidos, com forma prismática alongada. Os comprimentos variam de 0.4 mm a 7.0 cm e largura de até 1.2 cm. Alguns cristais podem possuir inclusões de zircão, pirocloro, cassiterita, albita, microclínio e quartzo, sendo frequente a corrosão na presença de criolita.
Os resultados das análises por microssonda eletrônica de cristais de xenotima de diferentes localidades foram comparados com os cristais dos pegmatitos do AGN (Tabela 1). As concentrações de P2O5 são pouco variáveis, ao contrário dos teores de Y2O3, cujas variações são
decorrentes da substituição do Y pelos ETR. Os teores de ETRP na xenotima do AGN e dos pegmatitos em estudo são relativamente elevados, enquanto os ETRL estão presentes em pequenas quantidades. Os padrões de distribuição dos ETRP são constantes ao longo dos grãos, enquanto os ETRL apresentam comportamento irregular. Destacam-se ainda os elevados teores de F presentes na xenotima de Pitinga.
Também foram determinados os parâmetros cristalográficos da xenotima dos pegmatitos, que podem ser vistos, juntamente com os parâmetros dos cristais do AGN e de Novo Horizonte, na Tabela 2. A xenotima em estudo possui parâmetros diferentes das demais, sendo o parâmetro (a) relativamente pequeno. Teoricamente, quanto maior a quantidade de ETRP menores os parâmetros (a) e (c) e, como consequência, o volume da célula unitária, conforme pode ser visto em Mogilevsky et al. (2006). Observa-se que isto não foi verificado na xenotima em estudo, pois quando comparados os teores de ETRP dos cristais dos pegmatitos com os cristais do AGN, existe um redução nestes elementos. A redução destes parâmetros e a relação com os ETRP devem mais bem estudados em trabalhos futuros.
Figura 1 - a) Grãos de xenotima (Xtm) dos pegmatitos intercrescidos e associados a microclínio (Mc), polilitionita (Pol) e criolita (Crl). b) Amostra de xenotima dos pegmatitos, associada a quartzo (Qz), microclínio e criolita. c) Grãos tabulares e intercrescidos de xenotima dos pegmatitos em associação com polilitionita; (LN). d) Xenotima dos pegmatitos corroída e com inclusões de albita (Ab), microclínio e quartzo; (LP).
Tabela 1 - Composições representativas da xenotima
Peso % P2O5 SiO2 Y2O3 La2O3 Ce2O3 Nd2O3 Sm2O3 Eu2O3 Gd2O3 Tb2O3 Dy2O3 Ho2O3 Er2O3 Tm2O3 Yb2O3 Lu2O3 F Total
Pegmatitos 31.9 0.07 31.4 0.01 0.03 0.08 0.1 0.01 0.64 0.36 6.57 2.2 8.68 1.60 14.06 1.79 1.78 99.66 AGN, Pires (2010) 30.04 0.12 23.91 nd 0.01 nd nd nd 4.14 nd 7.32 2.417 10.93 nd 16.14 1.83 2.83 99.69 Pegmatito Gloserheia, Åmli (1975) 34.37 0.31 44.03 nd nd 0.17 0.49 0.07 2.69 0.58 4.93 1.27 4.05 0.70 4.36 0.87 na 98.12 Novo Horizonte, Mogilevsky et al. (2006) 32.8 0.22 40.4 na na 0.22 1.00 0.53 4.92 1.07 7.77 1.35 3.62 0.38 1.99 0.16 na 96.43
nd: não detectado, na: não analisado.
Tabela 2 - Parâmetros cristalográficos da xenotima
a (Å) c (Å) V (Å3)
Pegmatitos AGN 6.85 6.02 282.69
AGN, Pires (2010) 6.88 6.00 284.75
Conclusões
Considerando que os teores de ETR dos pegmatitos são elevados (até 9.040 ppm), e que são ainda mais altos no AGN (até 12.168 ppm), conclui-se que o albita granito Madeira, além de ser uma mina de estanho e nióbio, é uma importante reserva de ETR, especialmente dos ETRP.
A transição da xenotima do AGN para a xenotima dos pegmatitos é marcada pelo enriquecimento em P, Y, La, Ce, Nd, Sm, Eu, Tb e Tm; e também pelo empobrecimento em F, Si, Gd, Dy, Ho, Er, Yb e Lu.
A xenotima dos pegmatitos difere daquela do albita granito por possuir menor parâmetro (a) e maior parâmetro (c), diminuindo o volume da célula unitária, como consta na Tabela 2.
Quando comparada com de outras localidades se verifica que tem parâmetro (a) muito menor e maiores teores de ETRP e F. Devido à significativa substituição de Y pelos ETR, os teores deste elemento são relativamente baixos. Embora Mogilevsky et al. (2006) e Ni et al. (1995) afirmem que com o aumento nos teores de ETRP ocorre redução nos parâmetros cristalográficos (a) e (c), neste estudo não foi verificada esta relação, o que pode ser decorrente da interferência do flúor. As amostras com maiores teores de F possuem parâmetros (a) maior e (c) menor. Esta hipótese deve ser testada medindo os parâmetros em maior número de amostras com composição química conhecida.
Agradecimentos
Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) por financiar esta pesquisa.
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