The association of niobian rutile, columbite-group minerals and uranium-rich pyrochlore in the Rancul granitic pegmatite, San Luis, Argentina

Abstract

We describe the mineralogy of the association of accessory niobian rutile, columbite-group minerals and an uranium-rich pyrochlore- like phase that occur in the Rancul property (32º38´50” S, 65º40´46” W), an NYF intragranitic pegmatite of the Potrerillos group, San Luis, Argentina. Other accessory and secondary minerals include biotite, muscovite, beryl, schorl, apatite, ilmenite, pyrite, bismuthinite, clinobisvanite, hematite, and goethite. Niobian rutile occurs as rare cm-sized prismatic crystals in the core-margin assemblage usually enclosed in quartz or albite. It has Ti# [Ti/(Ti+Nb+Ta)] variable between 0.81 and 0.92 and contents of TiO2 between 63.46 and 80.21 wt.%, Nb2O5 ≤ 21.66 wt.%, most of the iron as Fe2O3, low UO2 and Sc2O3. The contents (wt.%) of Ta2O5 are variable, reaching up to 7.86, of WO3 ≤ 1.46, of SnO2 ≤ 1.12, of Sc2O3 ≤ 0.37 and of ZrO2 ≤ 0.15. The structure is that of monorutile (space group P42/mnm) and the cell parameters are a = 4.622 (2) Å; c = 2.983 (2) Å; V = 63.73 (5) Å3. The rutile has inclusions of a columbite-group mineral, likely disordered columbite, and a U-rich pyrochlore-group mineral with up to 53.66 wt.% of UO2 accompanied by niobian rutile with higher Ti# and lower content of trace elements. They are not exsolution products and were produced along subparallel cracks possibly by Ca,Mn,U-rich aqueous fluids that reworked the primary niobian rutile leaching the trace elements and crystallizing the new mineral phases.

Describimos la asociación de minerales accesorios integrada por rutilo niobífero, un mineral del grupo de la columbita y pirocloro rico en uranio que ocurre en Rancul (32º38'50” S, 65º40'46” O), una pegmatita intragranítica de familia petrogenética NYF del grupo Potrerillos, San Luis, Argentina. Otros minerales accesorios y secundarios incluyen biotita, muscovita, berilo, chorlo, apatita, ilmenita, pirita, bismutinita, clinobisvanita, hematita y “limonita”. El rutilo niobífero se presenta como escasos cristales prismáticos centimétricos en la asociación de borde de núcleo, generalmente incluido en cuarzo o albita. Posee Ti# [Ti/(Ti+Nb+Ta)] variable entre 0.81-0.92 y contenidos de TiO2 entre 63.86 y 80.21 % en peso, Nb2 O5 ≤ 21.66 % en peso, la mayor parte del hierro como Fe2 O3 , bajo UO2 y Sc2 O3 . Los contenidos (% en peso) de Ta2 O5 son variables llegando hasta 7.86, WO3 ≤ 1.46, SnO2 ≤ 1.12, Sc2 O3 ≤ 0.37 y ZrO2 ≤ 0.15. La estructura es la del monorutilo (P42 /mnm) y los parámetros de celda son a = 4.622(2) Å; c = 2.983(2) Å; V = 63.73 (5) Å3 . El rutilo niobífero tiene inclusiones de un mineral del grupo de la columbita, probablemente columbita desordenada, y un mineral del grupo del pirocloro rico en U con hasta un 53.66 % en peso de UO2 acompañado por rutilo rico en niobio con mayor Ti# y menor contenido de elementos traza. Estos minerales no son productos de exsolución y fueron producidos a lo largo de fracturas subparalelas posible mente por fluidos acuosos ricos en Ca-Mn-U que retrabajaron el rutilo niobífero primario lixiviando los elementos traza y cristalizando las nuevas fases minerales.