Carbonatite - Carbonatite

Carbonatite
Rocha ígnea
Carbonatite.jpg
Carbonatita de Jacupiranga , Brasil . Esta rocha é uma mistura de calcita , magnetita e olivina .
Composição
Minerais de carbonato (> 50%)
Lava carbonatita no vulcão Ol Doinyo Lengai , Tanzânia

Carbonatito ( / k ɑr b ɒ n . Do ə ˌ t t / ) é um tipo de intruso ou extrusivo rocha ígnea definido por mineralógica composição que consiste em mais do que 50% minerais de carbonato . Carbonatitos podem ser confundidos com mármore e podem requerer verificação geoquímica.

Os carbonatitos geralmente ocorrem como pequenos plugues dentro de complexos intrusivos alcalinos zoneados ou como diques , soleiras , brechas e veios . Eles estão quase exclusivamente associados a configurações tectônicas relacionadas à fenda continental . Parece que houve um aumento constante na atividade ígnea carbonatítica ao longo da história da Terra, desde o éon arqueano até o presente.

Quase todas as ocorrências de carbonatito são intrusivas ou intrusivas subvulcânicas . Isso ocorre porque os fluxos de lava carbonatita , sendo compostos em grande parte de carbonatos solúveis, são facilmente intemperizados e, portanto, é improvável que sejam preservados no registro geológico. Erupções carbonatíticas como lava podem, portanto, não ser tão incomuns quanto se pensava, mas foram mal preservadas ao longo da história da Terra .

As composições líquidas de carbonatita são significativamente mais alcalinas do que o que é preservado no registro de rocha carbonatita fóssil, como mostra a composição das inclusões de fusão.

Sabe-se que apenas um vulcão carbonatito entrou em erupção no tempo histórico, o vulcão ativo Ol Doinyo Lengai, na Tanzânia . Ela entra em erupção com a lava mais fria do mundo, a 500–600 ° C (932–1,112 ° F). A lava é natrocarbonatita dominada por nyerereita e gregoryita .

Gênese

A origem magmática do carbonatito foi discutida em detalhes pelo geólogo sueco Harry von Eckermann em 1948 com base em seu estudo do Complexo de Alnö . No entanto, foi a erupção de Ol Doinyo Lengai em 1960 na Tanzânia que levou a investigações geológicas que finalmente confirmaram a visão de que o carbonatito é derivado de magma .

Carbonatitos são rochas ígneas raras e peculiares formadas por processos incomuns e de rochas geradoras incomuns. Existem três modelos de sua formação:

  1. geração direta por fusão parcial de grau muito baixo no manto e diferenciação de fusão ,
  2. imiscibilidade de líquido entre um fundido de carbonato e um fundido de silicato ,
  3. peculiar, fracionamento de cristal extremo.

Existem evidências para cada processo, mas a chave é que esses são fenômenos incomuns. Historicamente, pensava-se que os carbonatitos se formavam pela fusão de calcário ou mármore pela intrusão de magma , mas os dados geoquímicos e mineralógicos desconsideram isso. Por exemplo, a composição isotópica do carbono dos carbonatitos é semelhante ao manto e não ao calcário sedimentar.

A idade dos carbonatitos varia do Arqueano ao presente: o carbonatito mais antigo, Tupertalik na Groenlândia, tem 3007 milhões de anos, enquanto o vulcão Ol Doinyo Lengai na Tanzânia está atualmente ativo.

Mineralogia

A mineralogia primária é altamente variável, mas pode incluir natrolita , sodalita , apatita , magnetita , barita , fluorita , minerais do grupo ancilita e outros minerais raros não encontrados nas rochas ígneas mais comuns. O reconhecimento de carbonatitos pode ser difícil, especialmente porque sua mineralogia e textura podem não diferir muito do mármore, exceto pela presença de minerais ígneos. Eles também podem ser fontes de mica ou vermiculita .

Os carbonatitos são classificados como variedades ou fácies de sovita calcítica (textura grossa) e alvikita (textura mais fina) . Os dois também se distinguem pela composição de elementos menores e traços . Os termos rauhaugita e antes do local referem-se a ocorrências ricas em dolomita e anquerita, respectivamente. Os carbonatitos alcalinos são denominados lengaíta . Exemplos com minerais de carbonato de 50 a 70% são denominados silico-carbonatitos . Além disso, os carbonatitos podem ser enriquecidos em magnetita e apatita ou em elementos de terras raras , flúor e bário .

O natrocarbonatito é composto em grande parte por dois minerais, nyerereita (em homenagem a Julius Nyerere , o primeiro presidente da Tanzânia independente) e gregoryita (em homenagem a John Walter Gregory , um dos primeiros geólogos a estudar a fenda da África Oriental e autor do livro The Great Vale do Rift ). Esses minerais são carbonatos nos quais o sódio e o potássio estão presentes em quantidades significativas. Ambos são anidros e, ao entrarem em contato com a umidade da atmosfera, começam a reagir com extrema rapidez. A lava e as cinzas pretas ou marrom-escuras que explodiram começam a ficar brancas em algumas horas, depois cinza depois de alguns dias, e então marrom depois de algumas semanas.

Geoquímica

Magnesiocarbonatite, do Complexo Verity-Paradise Carbonatite de British Columbia . A amostra tem 75 mm de largura.

Carbonatito é composto predominantemente de minerais carbonáticos e extremamente incomum em sua composição de elementos principais em comparação com rochas ígneas de silicato, obviamente porque é composto principalmente de Na 2 O e CaO mais CO 2 .

A maioria dos carbonatitos tende a incluir alguma fração mineral de silicato; por definição, uma rocha ígnea contendo> 50% de minerais carbonáticos é classificada como carbonatita. Minerais de silicato associados a tais composições são piroxênio , olivina e minerais subsaturados de sílica, como nefelina e outros feldspatoides .

Geoquimicamente, os carbonatitos são dominados por elementos incompatíveis (Ba, Cs, Rb) e depleções em elementos compatíveis (Hf, Zr, Ti). Isso, junto com sua composição subsaturada de sílica, dá suporte às inferências de que os carbonatitos são formados por baixos graus de fusão parcial .

Um tipo específico de alteração hidrotérmica denominado fenitização está tipicamente associado a intrusões de carbonatita. Esta assembléia de alteração produz uma mineralogia de rocha única denominada fenito por causa de sua localidade-tipo, o Complexo de Feno na Noruega . A alteração consiste em halos metassomáticos constituídos por silicatos ricos em sódio arfvedsonita , barkevikita e glaucofano junto com fosfatos , hematita e outros óxidos de ferro e titânio.

Ocorrência

Okaite, uma rocha ultramáfica encontrada perto do carbonatito do Complexo Carbonatito Oka, Oka, Quebec

Ao todo, 527 localidades carbonatíticas são conhecidas na Terra, e são encontradas em todos os continentes e também em ilhas oceânicas. A maioria dos carbonatitos são corpos intrusivos rasos de rochas ígneas ricas em calcita na forma de gargalos vulcânicos, diques e folhas cônicas. Geralmente ocorrem em associação com intrusões maiores de rochas ígneas de silicato ricas em álcali. Os carbonatitos extrusivos são particularmente raros, apenas 49 são conhecidos e parecem estar restritos a algumas zonas de fendas continentais, como o vale do Reno e o sistema de fendas da África Oriental.

Rochas ígneas associados tipicamente incluem ijolite , melteigite , teschenite , lamprófiros , fonolite , foyaite , shonkinite , sílica subsaturada foid-rolamento piroxenito ( essexite ), e sienite nefelina .

Carbonatitos são tipicamente associados a rochas ígneas subsaturadas (baixo teor de sílica ) que são alcalinas (Na 2 O e K 2 O), ferro férrico (Fe 2 O 3 ) e rochas agpaíticas ricas em zircônio ou pobres em álcalis, FeO-CaO-MgO ricas e pobres em zircônio rochas miaskíticas .

O carbonatito Mount Weld não está associado a um cinturão ou conjunto de rochas ígneas alcalinas, embora magmas cálcio-alcalinos sejam conhecidos na região. A gênese deste carbonatito arqueano permanece controversa, pois é o único exemplo de um carbonatito arqueano na Austrália.

Morfologia intrusiva

Carbonatito é conhecido por se formar em associação com complexos zoneados concentricamente de rochas ígneas alcalinas, o exemplo típico disso sendo Phalaborwa, África do Sul .

Carbonatitos assumem a forma de soleiras, lopolitos e diques raros são relatados no Escudo das Guianas .

Os carbonatitos do Tanque de Lama e do Mount Weld assumem a forma de corpos intrusivos cilíndricos de vários estágios com várias fases distintas de intrusão do carbonatito. Peitoris e diques de carbonatito menores estão presentes em outros cinturões móveis do Proterozóico na Austrália, normalmente como diques e vagens descontínuas.

Exemplos conhecidos

Dezenas de carbonatitos são conhecidos, incluindo:

Em 2017, a descoberta de um novo depósito de carbonatito foi confirmada a noroeste de Prince George, British Columbia , em uma região denominada "Rocky Mountain Rare Metal Belt".

O vulcão Ol Doinyo Lengai , no Rift da África Oriental, é o único vulcão carbonatito ativo do mundo. Outros vulcões carbonatíticos mais antigos estão localizados na mesma região, incluindo o Monte Homa .

Importância econômica

Seção fina de carbonatita rica em apatita em luz transmitida com polarização cruzada. A amostra é da mina de apatita Siilinjärvi .

Os carbonatitos podem conter concentrações econômicas ou anômalas de elementos de terras raras , fósforo , nióbio - tântalo , urânio , tório , cobre , ferro , titânio , vanádio , bário , flúor , zircônio e outros elementos raros ou incompatíveis. Apatita , barita e vermiculita estão entre os minerais industrialmente importantes associados a alguns carbonatitas.

Os oligoelementos são extremamente enriquecidos em carbonatitos e têm a maior concentração de lantanídeos de qualquer tipo de rocha conhecido. Os maiores depósitos de carbonatito REE são Bayan Obo, Mountain Pass, Maoniuping e Mount Weld.

Depósitos de veias de tório , fluorita ou elementos de terras raras podem estar associados a carbonatitos e podem ser hospedados internamente ou dentro da auréola metassomatizada de um carbonatito.

Como exemplo, o complexo Palabora da África do Sul produziu cobre significativo (como calcopirita , bornita e calcocita ), apatita, vermiculado junto com magnetita menor, linnaeita ( cobalto ), baddeleita (zircônio-háfnio) e subproduto ouro , prata , níquel e platina .

Referências

Fontes

links externos