Garnet composition from the Reflejos de Mar LCT-pegmatite, Ancasti district, Argentina and its implication for exploration of primary deposits of lithium

Abstract

La pegmatita Reflejos de Mar, ubicada en el distrito Ancasti de la Provincia Pegmatítica Pampeana (PPP), en el noroeste de Argentina, pertenece a la familia LCT (Li-Cs-Ta). Mediante microsonda electrónica, se determinaron los contenidos de elementos mayores y minoritarios (SiO2 , TiO2 , Al2 O3 , Cr2 O3 , MgO, CaO, MnO, FeO) del centro y borde de cuatro cristales de granates provenientes de una muestra extraída de la zona más externa de la pegmatita. De acuerdo con sus contenidos de Mn y Fe, los granates son asignados a la serie espesartina-almandino. Los centros y los bordes de los cristales analizados tienen similares valores de SiO2 y Al2 O3 , ~36 y ~21%, respectivamente, mientras que los contenidos de Cr2 O3 y TiO2 son muy bajos (˂0,17%). El mayor contraste entre el borde y centro de los cristales lo presentan los componentes divalentes en coordinación VIII, especialmente Mn y Fe. Los contenidos promedio de MnO y FeO en los centros de los granos son de 34,6 y 8,29% peso, respectivamente, mientras que en los bordes son 29,31 y 12,95% peso, respectivamente. La relación Fe/Mn en el centro de los granos es 0,24, mientras que en los bordes es de 0,44. La fórmula química del centro de los granates analizados puede ser expresada como [(Mn2,40 Fe0,57 Ca0,02 Mg0,02) 3,01 (Al1,99 Cr0,002) 2,00 (Si2,99 Ti0,01) 3,00 O12] y la fórmula molecular como {Sps79,8 Alm18,9 Grs0,7 Prp0,5}. A su vez, la fórmula química de los bordes es [(Mn2,04 Fe0,89 Ca0,05 Mg0,04)3,02 (Al2,00 Cr0,002)2,00 (Si2,98 Ti0,005)3,00 O12] y la fórmula molecular es {Sps67,6 Alm29,5 Grs1,6 Prp1,3}. La composición química obtenida para el granate de la pegmatita Reflejos de Mar es similar a la de otros ejemplos en el mundo en rocas similares, especialmente de pegmatitas LCT altamente evolucionadas asociadas con mineralización de litio. Esto nos permite sugerir que la composición del granate en las pegmatitas puede ser utilizado como una herramienta adicional, en la exploración de pegmatitas mineralizadas con Li en la PPP. Las diferencias composicionales de Mn y Fe entre el centro y el borde de los cristales podrían estar vinculadas a variaciones en la composición del magma pegmatítico y, adicionalmente, por la cristalización simultánea de otras fases minerales, tales como chorlita y fosfatos portadores de Mn y Fe.

The Reflejos de Mar Li-pegmatite, located in northwestern Argentina, is part of the Villismán pegmatite group, Ancasti District, Pampean Pegmatite Province. Four garnet crystals from the outermost part of the pegmatite were analyzed by major and minor elements (SiO2, TiO2, Al2 O3, Cr2 O3, MgO, CaO, MnO, FeO) using electron microprobe. The pegmatite belongs to the rare-element class, spodumene type, LCT (Li-Cs-Ta) petrogenetic family. Based on their Mn and Fe contents, the analyzed garnet can be assigned to the spessartine-almandine serie. The cores and rims of the analyzed garnets show significant differences for the divalent components in VIII-coordination, especially, Mn and Fe. The average MnO and FeO contents in the cores of the grains is 34.6 and 8.29 wt%, respectively, while in the rims is 29.31 and 12.95 wt%, respectively. The Fe/Mn ratio at the core of the grains is 0.24 while at the rims it is 0.44. Cr2 O3 and TiO2 contents are very low (˂0.17 wt%) and the values of SiO2 and Al2 O3 are ~36 and ~21 wt%, respectively. The mean chemical and molecular formulas of the core can be expressed: [(Mn2.40 Fe0.57 Ca0.02 Mg0.02)3.01 (Al1.99 Cr0.002)2.00 (Si2.99 Ti0.01)3.00 O12 ]; {Sps79.8 Alm18.9 Grs0.7 Prp0.5 }; and the rim as: [(Mn2.04 Fe0.89 Ca0.05 Mg0.04)3.02 (Al2.00 Cr0.002)2.00 (Si2.98 Ti0.005)3.00 O12 ]; {Sps67.6 Alm29.5 Grs1.6 Prp1.3 }. The chemical composition of garnet from the Reflejos de Mar pegmatite is similar to other worldwide examples in similar rocks, especially LCT pegmatites, which are highly evolved and associated with Li mineralization. Therefore, its composition could be used as an additional tool in the exploration of Li-bearing pegmatites in the Pampean Pegmatite Province. The differences in Fe-Mn contents between core and rim of the crystals would be controlled by variations in composition of the pegmatitic melt and, in addition, by the simultaneous precipitation of other mineral phases, for example, schorl and Mn-Fe-bearing phosphates.