The secondary phosphate minerals from Conselheiro Pena Pegmatite District (Minas Gerais, Brazil): substitutions of triphylite and montebrasite

Abstract

The Eastern Brazilian Pegmatite Province encompasses a region near 150,000km2 large, mainly in the Minas Gerais State. In this context, the Conselheiro Pena pegmatite district in middle Doce River basin covers part of the Conselheiro Pena and Galiléia counties. Such district is inserted in the domains of Araçuaí fold belt, developed in the eastern margin of the São Francisco craton during the Brasiliano orogenic cycle (630-490My); main regional rocks are proterozoic metasediments of the Rio Doce Group intruded by several granitic suites of Neoproterozoic to Cambrian ages. Pegmatite bodies generally display a complex zoning and diversified mineralogy, where their lithium minerals occur in two groups related to a montebrasite and triphylite primary mineralogy. Triphylite-bearing pegmatites developed secondary phosphates replacing partially/completely the triphylite-lithiophylite assemblage, comprising mainly iron and manganese phosphates, resulting in a complex mineralogical paragenesis that include sicklerite-ferrisickerite, heterosite-purpurite, frondelite-rockbrigeite, hureaulite, reddingite, barbosalite, gormanite, phosphosiderite-strengite, variscite, cyrilovite and vivianite. In relation to the montebrasite-rich pegmatites, the primary mineral occurs associated with fluorapatite, hydroxylherderite, brazilianite, beryllonite, eosphorite, siderite, greinfeinstenite, zanazziite, goyazite and crandalite. Other two types of secondary montebrasite also can be found in substitution bodies, showing lower-F content. Such pegmatite groups are mainly related to the Urucum granitic suite that composes the G2 granitic “supersuite”; they are distributed in a north-south trend around the Urucum pluton, in central portion of the district. The distribution of pegmatites of triphylite or montebrasite groups seems to be related to differentiation process, and can be used as a prospective guide for lithium minerals

A Província Pegmatítica Oriental Brasileira envolve uma extensa região com cerca de 150.000km2, principalmente no estado de Minas Gerais. Nesse contexto, o Distrito Pegmatítico de Conselheiro Pena, no médio vale do Rio Doce, abrange parte dos municípios de Conselheiro Pena-Galiléia. Tal distrito encontra-se nos domínios da Faixa de Dobramentos Araçuaí, desenvolvida na margem leste do Cráton São Francisco no ciclo orogênico Brasiliano (630-490Ma). As principais rochas da região são metassedimentos proterozoicos do Grupo Rio Doce, intrudidos por diversas suítes graníticas de idades neoproterozoica/ cambriana. Os corpos pegmatíticos geralmente possuem um zonamento complexo e uma mineralogia diversificada, onde os minerais de lítio ocorrem em dois grupos relacionados à presença de montebrasita ou trifilita como minerais primários. Os pegmatitos com trifilita desenvolveram fosfatos secundários substituindo parcial/totalmente a assembléia trifilitalitiofilita, compreendendo principalmente fosfatos de Fe/Mn, que resultou numa paragênese mineralógica complexa que inclui sicklerita-ferrisickerita, heterosita-purpurita, frondelitarockbrigeita, hureaulita, reddingita, barbosalita, gormanita, fosfosiderita-strengita, variscita, cyrilovita e vivianita. Quanto aos pegmatitos com montebrasita, o mineral primário ocorre associado com fluorapatita, hydroxylherderita, brazilianita, beryllonita, eosforita, siderita, greinfeinstenita, zanazziita, goiasita e crandalita. Outros dois tipos de montebrasita secundária, com baixo flúor, também são encontrados nos corpos de substituição. Tais grupos de pegmatitos estão principalmente relacionados à Suíte Granítica Urucum, que compõe a “supersuíte” granítica G2; eles ocorrem distribuídos num trend norte-sul, nos arredores do pluton Urucum, parte central do distrito. A distribuição dos pegmatitos dos grupos a trifilita ou a montebrasita é relacionada a processos de diferenciação, e pode ser utilizada como guia prospectivo para minerais de lítio