Trace element composition of quartz from alkaline granites – a factor supporting genetic considerations: case study of the Pitinga Sn–Nb–Ta–Th-cryolite deposit

Abstract

O plutão Madeira, contendo o depósito de estanho-criolita de classe mundial de Pitinga, e o plutão Europa intimamente associado, situam-se na parte central do cráton Amazonas, Brasil. O plutão Madeira consiste em quatro tipos principais de rocha: granito anfibólio-biotita porfirítico metaluminoso inicial com textura rapakivi, granito biotita metaluminoso, granito porfirítico hipersolvus metaluminoso e granito albita peralcalino, enquanto o plutão Europa consiste em granito riebeckita-biotita feldspato alcalino peralcalino. A textura e a composição química do quartzo de todos os tipos de rocha mencionados foram avaliadas para: (i) estimar os teores de elementos-traço no quartzo de granitos peralcalinos, (ii) definir as principais diferenças na absorção de elementos-traço pelo quartzo em condições peraluminosas vs. peralcalinas, (iii) restringir melhor a evolução do plutão Madeira composto. Os teores de Li, Be, B, Na, Al, P, K, Sc, Ti, Mn, Fe, Ga, Ge, Rb, Sr, Zr, Nb, Sn, Sb, Ce, Yb, Hf, Ta, Th e U no quartzo foram analisados ​​por ICP-MS por ablação a laser. O quartzo dos granitos metaluminosos e peralcalinos estudados dos plutões da Madeira e Europa é pobre em Al (<150 ppm de Al) e Li (principalmente <20 ppm de Li), mas enriquecido em Ge (máx. 10 ppm), Sc (máx. 6 ppm) e Ga (máx. 13 ppm). Conforme sugerido pelo termobarômetro TitaniQ, o granito biotita da Madeira cristalizou entre ca. 700 e 650 ◦C a uma pressão quase constante de 3 kbar, enquanto o granito hipersolvus cristalizou entre 800 e 700 ◦C a 15–20 a 2 kbar. Os dados texturais e químicos do quartzo estão de acordo com dados geocronológicos anteriores: o plutão Madeira compreende dois pulsos mais antigos de granitos menos evoluídos, predominantemente metaluminosos, de biotita-hornblenda e biotita, e dois pulsos mais jovens de granito hipersolvus metaluminoso e granito albita peralcalino enriquecido com metais raros, mutuamente misturados. As diferenças na textura e composição do quartzo não sustentam relações diretas entre o granito hipersolvus e o granito albita via fracionamento magmático, mas a exposição a processos metassomáticos semelhantes após sua mistura é altamente provável. As características químicas típicas do quartzo de granitos peralcalinos são teores relativamente altos de Ti e Ge, acompanhados por baixos teores de Al e Li, formando uma matriz ao longo da junção Ti-Ge no diagrama ternário Ti-Al-Ge.