Dottorato di Ricerca in Scienze della Terra (XVI ciclo)

FLUOROCARBONATI DI REE E Ca (synchysite-bastnasite)
I minerali della serie synchysite [REECaF(CO3)2] – bastnasite [REE(CO3)F] sono
fluorocarbonati a terre rare e calcio che si rinvengono comunemente in rocce carbonatitiche
(e.g. Onuanga & Bowden, 2000) ed in depositi mineralizzati (e.g. Smith et al., 2000). A volte
cristallizzano all’interno delle cavità e fratture delle rocce sienitiche sottosature o sovrassature
in silice da fluidi idrotermali sin- o postmagmatici ricchi in F e REE (e.g. Chakhmouradian &
Mitchell, 1999; Förster, 2000; Isobe, 2000). La parisite [CaREE2(CO3)3F2] rappresenta il
termine intermedio tra bastnasite e synchysite. I minerali di tale serie sono stati sintetizzati
sperimentalmente in condizioni idrotermali da fluidi ricchi in calcite (Isobe, 2000). La
bastnasite insieme alla calcite risulta stabile in un intervallo di temperatura di 400-600 °C ad
una pressione di 100 MPa, e a 350-500 °C a 30 MPa. In questo studio i fluorocarbonati a REE
e Ca sono stati identificati nella lujavrite ILM3 di Ilimaussaq, nella maggior parte delle
quarzo sieniti di Tugtutoq (Tab. 1), nella nefelin-microsienite LS2 delle isole di Los, nei
campioni del complesso alcalino di Pilanesberg (Tab. 2) ed anche in alcuni clasti sienitici del
vulcano Kilombe (Tab. 3). Questi minerali, analizzati alla microsonda, rivelano una scarsa
stabilità all’azione del fascio elettronico dovuta essenzialmente al fatto che il carbonio non è
quantificabile, e alla possibile presenza di acqua e OH - nella struttura di queste fasi. Per tali
motivi il ricalcolo di questi minerali è stato eseguito sulla base di 3 unità cationiche. La
proporzione tra CO2 e H2O di costituzione (che entra nella struttura dei minerali sottoforma di
OH - ) è stata determinata in base al bilancio tra cariche positive e negative e riportando il
totale a 100 (Tabelle 85, 86, 87 e 88). Tuttavia molte analisi non risultano bilanciate dal
calcolo dell’acqua di costituzione. Un totale comunque inferiore a 100 è presumibilmente
imputabile alla presenza di H2O di idratazione in queste fasi mineralogiche. Il risultato delle
analisi quantitative dei fluorocarbonati di REE e Ca nelle quarzo sieniti di Tugtutoq (CTG2,
CTG3, CTG4, CTG8) sono riportate in Tab. 85. Tutti i minerali sono classificabili come
bastnasite-(Ce) (Bst 81.3-99.6%). I rapporti La/CeN (1.0-2.2) e La/NdN (1.6-8.3) denotano un
frazionamento dei lantanidi variabile, tipico di fluidi idrotermali con frazioni molari di CO2 da
bassi ad elevati (Smith et al., 2000; vedi 4.3.3). I rapporti Ce/Ce * (0.61-1.49, media 0.90)
come nel caso delle monaziti e della fluorocerite di Tugtutoq oscillano intorno alla
“normalità” (i.e. 1). Valori particolarmente bassi del totale degli ossidi si riscontrano
soprattutto nei minerali del campione CTG8. I valori ricalcolati dell’acqua di costituzione
sono generalmente bassi (0-5.69%). Certi fluorocarbonati di REE e Ca di Tugtutoq presentano
elevati valori di FeO (< 1.89%) e TiO2 (2.57%). La nefelin-microsientite di Los, come pure i
campioni di Tugtutoq sono rappresentati da termini riferibili alla bastnasite-(Ce) (Bst
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