Ключевые слова

2411-3336

2541-9404

Записки Горного института

Journal of Mining Institute

Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины ΙΙ

Empress Catherine II Saint Petersburg Mining University

10.31897/pmi.2020.2.139

pmi-13342

https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/13342

Геология

Geology

Composition and probable ore igneous rocks source of columbite from alluvial deposits of Mayoko district (Republic of the Congo)

Состав и вероятный коренной источник колумбита из аллювиальных отложений района Маюко (Республика Конго)

Matondo

Idylle Plachini Loufouandi

Матондо

И.П. Луфуанди

Matondo

Idylle Plachini Loufouandi

idylleplachini@mail.ru

Санкт-Петербургский горный университет (Россия) Saint Petersburg Mining University (Russia)

Ivanov

Mikhail A.

Иванов

М. А.

Ivanov

Mikhail A.

ivan@spmi.ru

Санкт-Петербургский горный университет (Санкт-Петербург, Россия) Saint Petersburg Mining University (Russia)

24 04 2020

2020

242 139 149 17 10 2019 24 01 2020 24 04 2020

2020

И.П. Луфуанди Матондо, М. А. Иванов

Idylle Plachini Loufouandi Matondo, Mikhail A. Ivanov

Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0)

This article is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License (CC BY 4.0)

https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/13342

Представлены результаты оптического, электронно-микроскопического и электронно-зондового изучения минералов подгруппы колумбита, пробы которых были получены в процессе шлихового опробования аллювиальных отложений района Маюко (Республика Конго). Исследования нацелены на выяснение природы коренного источника тантало-ниобатов в этом регионе. Установлено, что указанные минералы в рыхлых отложениях представлены двумя гранулометрическими группами зерен: менее 1,6 мм (мелкая фракция) и 1,6-15 мм (крупная фракция). Зерна обеих фракций относятся преимущественно к колумбиту-(Fe), реже к колумбиту-(Mn), танталиту-(Mn) и танталиту-(Fe), содержат примеси Sc, Ti, W. Кристаллы микрозональны (зоны роста незначительно различаются Ta/Nb отношением), насыщены минеральными включениями и прожилками, в которых определены циркон, минералы группы пирохлора и другие. Для колумбита-(Fe) и колумбита-(Mn) характерно повышенное содержание Ta2O5 вплоть до перехода к танталиту-(Fe) и танталиту-(Mn), что позволяет исключить из рассмотрения в качестве их коренного источника в районе Маюко породы формации субщелочных редкометалльных гранитов и их метасоматитов (альбититов и грейзенов) и карбонатиты, а рассматривать в качестве вероятного коренного источника берилловые и комплексные сподуменовые редкометалльные пегматиты смешанного петрогенетического семейства LCT-NYF (по П.Черни). Результаты проведенных исследований важно учитывать при разработке методики проведения поисковых работ в данном районе.

The article presents the results of optical, electron microscopic and electron microprobe studies of columbite group minerals, collected during heavy mineral concentrate sampling of alluvial deposits in the Mayoko region (Republic of the Congo). The aim of the study is revealing tantalum niobates ore body in this region. We found that these minerals in loose deposits are represented by two grain-size groups: less than 1.6 mm (fine fraction) and 1.6-15 mm (coarse fraction). The grains of both fractions belong mainly to columbite-(Fe), less often to columbite-(Mn), tantalite-(Mn) and tantalite-(Fe), contain impurities of Sc, Ti, and W. The crystals have micro-scaled zoning (zones varies slightly in the Ta/Nb ratio values) and contains a lot of mineral inclusions and veins represented by zircon, pyrochlore supergroup minerals and others. Columbite-(Fe) and columbite-(Mn) are characterized by an increased content of Ta2O5 up to the transition to tantalite-(Fe) and tantalite-(Mn). This allows us to exclude the formation of subalkaline rare-metal granites, their metasomatites (albitites and greisenes) and carbonatites, from the list of possible columbite ore rocks source in the Mayoko district. Thus, beryl type and complex spodumene subtype rare-element pegmatites of the mixed petrogenetic family LCT-NYF (according to P.Černý) should be considered as a probable root source. The results of the research should be taken into account when developing the methodology for prospecting in this area.

Ключевые слова минералы подгруппы колумбита колумбит-(Fe) – ферроколумбит колумбит-(Mn) – манганоколумбит танталит-(Mn) – манганотанталит и танталит-(Fe) – ферротанталит аллювиальные россыпи коренной источник минералов редкометалльные пегматиты район Маюко Республика Конго

Keywords columbite group minerals columbite-(Fe) – ferrocolumbite columbite-(Mn) – manganocolumbite tantalite-(Mn) – manganotantalite and tantalite-(Fe) – ferrotantalite alluvial placers rare metal pegmatites Mayoko area Republic of the Congo

Atlas of rare elements bearing minerals and ores. Ed. by A.I.Ginzburg. Moscow: Nedra, 1977, p. 264 (in Russian).

Beskin S.M. Geology and indicative geochemistry of tantalum-niobium deposits in Russia (rare-metal granites). Moscow: Nauchnyi mir, 2014, p. 112 (in Russian).

Voloshin A.V., Pakhomovskii Ya.A. Minerals and evolution of mineral formation in amazonite pegmatites of the Kola Peninsula. Leningrad: Nauka, 1986, p. 168 (in Russian).

Voloshin A.V., Pakhomovskii Ya.A. Mineralogy of tantalum and niobium in rare-metal pegmatites. Leningrad: Nauka, 1988, p. 242 (in Russian).

Voloshin A.V. Tantalum niobates Systematics, crystal chemistry and the evolution of mineral formation in granite pegmatites. St. Petersburg: Nauka, 1993, p. 298 (in Russian).

Geochemistry, mineralogy and genetic types of rare elements deposits. Ed. by K.A.Vlasov. Moscow: Nauka, 1964. Vol. 2: Mineralogiya redkikh elementov, p. 830 (in Russian).

Geochemistry, mineralogy and genetic types of rare elements deposits. Ed. by K.A.Vlasov. Moscow: Nauka, 1966. Vol. 3: Geneticheskie tipy mestorozhdenii redkikh elementov, p. 860 (in Russian).

Ginzburg A.I., Timofeev I.N., Feldman L.G. Fundamentals of the granite pegmatites geology. Moscow: Nedra, 1979, p. 296 (in Russian).

Zagorskii V.E., Kuznetsova L.G., Makrygina V.A., Makagon V.M., Shmakin B.M. Granite pegmatites. Vol. 2. Rare metal pegmatites. Novosibirsk: Nauka. Sibirskoe predpriyatie RAN, 1997, p. 285 (in Russian).

Grigorev V.M., Dolginov E.A., Ponikarov V.P. Geology and minerals of Africa. Moscow: Nedra, 1990, p. 415 (in Russian).

Smirnov V.I., Ginzburg A.I., Grigorev V.M., Yakovlev G.F. Handbook of ore deposits. Moscow: Nedra, 1986, p. 360 (in Russian).

Minerals. Vol. 2. Issue. 3: Complex oxides, titanates, niobates, tantalates, antimonates, hydroxides. Ed. by F.V.Chukhrov, E.M.Bonshtedt-Kupletskaya. Moscow: Nauka, 1967, p. 676 (in Russian).

Rozin M.S. Mineral wealth of Africa. Moscow: Mysl, 1972, p. 336 (in Russian).

Solodov N.A. Internal structure and geochemistry of rare-metal granite pegmatites. Moscow: Izd-vo Akademii nauk SSSR, 1962, p. 234 (in Russian).

Solodov N.A., Semenov E.N., Burkov V.V. Geological handbook of heavy lithophile rare metals. Ed. by N.P.Laverov. Moscow: Nedra, 1987, p. 438 (in Russian).

Solodov N.A. Scientific basis of rare-metal pegmatitis prospective assessment. Moscow: Nauka, 1971, p. 292 (in Russian).

Solodov N.A. Minerageny of rare-metal formations. Moscow: Nedra, 1985, p. 224 (in Russian).

Beskin S.M., Marin Yu.B., Matias V.V., Gavrilova S.P. So what is "rare metal granite"? Zapiski Vserossiiskogo mineralogicheskogo obshchestva. 1999. N 6, p. 28-40 (in Russian).

Shmakin B.M. Pegmatite deposits of foreign countries. Moscow: Nedra, 1987, p. 224 (in Russian).

Anderson M.O., Lentz D.R., Mcfarlane C.R.M., Falck H. A geological, geochemical and textural study of a LCT pegmatite: implications for the magmatic versus metasomatic origin of Nb-Ta mineralization in the Moose II pegmatite, Northwest Territories, Canada. Journal of Geosciences. 2013. N 58, p. 299-320. DOI: 10.3190/jgeosci.149

Melcher F., Graupner T., Henjes-Kunst F., Oberthür T., Sitnikova M., Gäbler E., Gerdes A., Brätz H., Davis D., Dewaele S. Analytical fingerprint of columbite-tantalite (coltan) mineralisation in pegmatites – Focus on Africa: Ninth International Congress for Applied Mineralogy, Brisbane, QLD, 8-10 September, 2008, p. 615-624.

Belkasmi М., Cuney M. Les columbo-tantalites zonées du granite de Montebras (Massif central francais). Implications pétrogénétiques. Comptes Rendus de l'Académie des Sciences – Series IIA – Earth and Planetary Science. 1998. Vol. 326. Iss. 7, p. 459-465. DOI: 10.1016/S1251-8050(98)80060-8

Černý P. Characteristics of pegmatite deposits of tantalum: Lanthanides, Tantalum and Niobium. Special Publication N 7 of the Society for Geology Applied to Mineral Deposits. 1989, p. 195-239.

Černý P. Rare-element Granitic Pegmatites. Part I: Anatomy and Internal Evolution of Pegmatit Deposits. Geoscience Canada. 1991. Vol.18. N 2, p. 49-67.

Breiter K., Korbelová Z., Chládek Š., Uher P., Knesl I., Rambousek P., Honig S., Šešulka V. Diversity of Ti-Sn-W-Nb-Ta oxide minerals in the classic granite-related magmatic-hydrothermal Cínovec. Zinnwald Sn-W-Li deposit (Czech Republic). European Journal of Mineralogy. 2017. Vol. N 4, p. 727-738. DOI: 10.1127/ejm/2017/0029-2650

Ercit T.S. The geochemistry and crystal chemisty of columbite-group minerals from granitic pegmatites, south western Grenville province, Canadian shield. The Canadian Mineralogist. 1994. Vol. 32, p. 421-438.

Helba H., Trumbull R.B., Morteani G., Khalil S.O., Arslan A. Geochemical and petrographic studies of Ta mineralization in the Nuweibi albite granite complex, Eastern Desert, Egypt. Mineralium Deposita. 1997. N 32, p. 164-179.

Ixer R.A., Ashworth J.R., Pointer C.M. Accessory mineralogy of the Ririwai biotite granite, Nigeria, and its albitized and greisenized facies. Geological Journal. 1987. Vol. 22, p. 403-427.

Tindle A.G., Brearks F.W. Columbite-tantalite mineral chemistry from rare-element granitic pegmatites: Separation Lakeharea, N.W. Ontario, Canada. Mineralogy and Petrology. 2000. N 70, p. 165-198. DOI: 10.1007/S007100070002

Deng X.-D., Li J.-W., Zhao X.-F., Hu Z.-C., Hu H., Selby D., de Souza Z.S. U-Pb isotope and trace element analysis of columbite-(Mn) and zircon by laser ablation ICP-MS: Implications for geochronology of pegmatite and associated ore deposits. Chemical Geology. 2013. Vol. 344, p. 1-11. DOI: 10.1016/jchemgeo.2013.02.014

Wise M.A., Cerný P., Falster A.U. Scandium substitution in columbite-group minerals and ixiolite. The Canadian Mineralogist. 1998. Vol. 36(2), p. 673-680.