Monazit. (Ce,La,Th)PO 4

Transkript

1 Monazit (Ce,La,Th)PO 4

2 Monazit-(Ce) Monazit-(La) Monazit-(Nd) Izostrukturní minerály Brabantit CaTh(PO 4 ) 2 Huttonit ThSiO 4 Gasparit-(Ce) (Ce,La,Nd)AsO 4 Směsný člen - cheralit (Ce,Th,Ca,)(P,Si)O 4 (Th zastupuje ve struktuře monazitu REE (až 13 hm. %) a rovnováha nábojů je vyrovnávána substitucí Si 4+ za P 4+ )

3 Vlastnosti Monoklinický, H-M 2/m Grupa: P21/n Hustota , průměr = 5.15 Tvrdost (Mohs) 5 5,5 Lesk perleťový Štěpnost [001] výrazná, [100] nevýrazná Dvojosý (+), úhel 2V=12 o n α = , n β = , n γ = , dvojlom =

4 Zbarvení žlutý, žlutozelený, v pegmatitech hnědočervený (méně Ce, více Yb)

5 Tabulkovitý podle (100), méně často prizmatický pinakoidy (100), (010), (010), prizmata (011) a (110).

6 Často ve více generacích Mívá zonálnost (oscilační, sektorovou i skvrnitou)

7 Sektorová zonálnost (mečichovský granit)

8 Výskyt Pararuly, ortoruly, granulity, charnockity Žulové pegmatity, biotitické granity > biotiticko/amfibolické granity Prakticky chybí v intermediárních a bazických vyvřelinách Vysokoteplotní HT žíly (s barytem, topazem, scheelitem, wolframitem) Zlatonosné křemenné žíly (s uraninitem) Alpské žíly (s anatasem aj.) Metamorfity zejména metapelity

9 Složení minerálů skupiny monazitu aplity a granity třebíčského masívu

10 Stabilita monazitu v magmatickém procesu Obsah monazitu v hornině je přímo řízen koncentrací CaO. Nestabilita monazitu v horninách s CaO > 1,5 hm.% (místo něj vstupují REE do allanitu a titanitu) Monazit je rovněž nestabilní v podmínkách interakce s F a CO 2 bohatými fluidy Rozpustnost monazitu (podobně jako zirkonu) výrazně stoupá s hodnotou peralkalického indexu (přebytek alkálií vzhledem k Al) koncentrace Zr, P, REE a Th ve zbytkové tavenině S indexem aluminity (ASI) klesá rozpustnost apatitu, zirkonu a monazitu ochuzení magmatu o Zr, P, REE a Th v průběhu diferenciace

11 Monazit v metamorfitech Při progresivní metamorfóze se snižuje velikost zrna Monazit obsahuje četné inkluze živců a křemene

12 Monazit v progresivní metamorfóze Dochází k ochuzení středními a těžkými REE souvisí s vznikem granátu Bea-Monero (1998): Behavior of accessory phases and redistribution of Zr, REE, Y, Th, and U during metamorphism and partial melting of metapelites in the lower crust: An example from the Kinzigite Formation of Ivrea-Verbano, NW Italy

13 Monazit v retrográdní metamorfóze Retrográdní přeměna biotitu na chlorit bývá doprovázena přeměnou monazitu na apatit. Rozpad monazitu na apatit vyžaduje výměnu Ca 2+ za La 3+ a Ce 3+,patrně týmž fluidem, které způsobuje chloritizaci biotitu. Během chloritizace mohou v těchto fylosilikátech vznikat inkluze i jiných vápníkem bohatých minerálů - titanitu a epidotu, (Eggleton and Banfield 1985; Veblen and Ferry 1983). Eggleton a Banfield (1985) se domnívají, že je to v důsledku reakce, při níž biotit a plagioklas reagují za vzniku chloritu, epidotu, titanitu a muskovitu: 1 biotit + 5 Ca 2+ +3CePO H 2 O = 0.6 chlorit + 1K + + Ca 5 (PO 4 ) křemen + 3Ce H +

14 TEXTURNÍ PROJEVY RETROGRADACE MONAZITU 1. Monazit je jediný ATM, u kterého lze pozorovat hojné projevy retrográdní metamorfózy. Projevují se těmito reakcemi: Vznik sekundárního allanitu plus Th-ortosilikátu (projevuje se u všech monazitů). Začíná tvorbou úzkého lemu allanitu, který roste přednostně směrem k biotitovým zrnům. Je-li reakce intenzivní, allanit a Th-silikát rostou uvnitř zrn monazitu a někdy je i zcela nahrazují.

15 TEXTURNÍ PROJEVY RETROGRADACE MONAZITU 2. Nahrazování monazitu jemnozrnnou směsí LREE-bohatého apatitu a cheralitu (Ca0.5Th0.5)3PO4 objevuje se pouze u zrn monazitu, které se dotýkají granátu nebo jsou v něm uzavřeny. Začíná růstem lemu Th-LREE-rich apatitu směrem dovnitř zrna monazitu. (Bea Montero 2000)

16 Xenoblastický monazit, pseudomorfózy po monazitu

17 Monazity v metapelitech amfibolitové až granulitové facie Monazity amfibolitové facie (Fig. a, b) mají nepravidelný tvar (v důsledku inhibice růstu) a četné inkluze K-živce a sillimanitu, zatímco monazity granulitové facie (Obr. c±f) jsou většinou ellipsoidální a mají zaoblený povrch. V monazitech amfibolitové facie je částečně zachována růstová, velmi nepravidelná zonálnost (Obr. a, b), která je u monazitů granulitové facie zcela smazána (Obr. c, e).

18

19 Alterace řízená zonálností (ZCA), alterace řízená povrchem (SCA)

20 Resorpce zrn monazitu

21 Petrogenetický význam monazitu Datování metodou U-Pb (izotopicky), U-Th-Pb (mikrosondou) Termometrie monazit-xenotim Termometrie saturace magmatu Projevy progresivní / retrográdní metamorfózy