Mineralogie lithného pegmatitu Lhenice I

Bc. Lenka Skřápková

Master's thesis

Mineralogy of the lithium pegmatite Lhenice I

Abstract:

Pegmatit Lhenice leží cca 23 km západně od Českých Budějovic, a je součástí jihočeského pegmatitového pole, které zahrnuje asi 10 frakcionovaných pegmatitů, které jsou charakteristické vysokými obsahy F, P, B a Li a přítomností pegmatitů lepidolitového, vzácně i petalitového a elbaitiového subtypu. Minerály lhenického pegmatitu vykazují výrazný vývoj chemického složení, který byl ovlivněn jak magmatickými, tak post-magmatickými (metasomatickými, hydrotermálními) procesy. Chemické složení minerálů bylo analyzováno pomocí EMPA and LA-ICP-MS. Vývojový trend turmalínů (zejména v okrajových jednotkách pegmatitu), podrobně popsaný Skřápkovou (2018), byl rozšířen o nová data, týkající se obsahů WO a Li. Nově lze vývoj složení primárního turmalínu vyjádřit jako: Mg-nabohacený Al-bohatý skoryl → foitit až skoryl → foitit až F-bohatý skoryl → Ca nabohacený fluor-elbait → Mn-nabohacený darellhenryit až rossmanit → fluor-elbait. Slídy jsou přítomny ve všech pegmatitových zónách, nicméně nejhojnější jsou v Qtz-Ms-Ab a Ab-Lpd zóně. V grafické zóně je primární muskovit a zinnwaldit alterován podél okrajů a prasklin metasomatickým muskovitem a zinnwalditem. V granitické zóně metasomatický zinnwaldit alteruje granát a turmalín a vzácně uzavírá i metasomatický muskovit. V Qtz-Ms-Ab zóně se vyvinulo několik generací slíd: muskovit I tvoří velké hypautomorfně omezené krystaly a je alterován lepidolitem I. Muskovit II je jemnozrnný a objevuje ve srůstech s lepidolitem I okolo muskovitu I. Lepidolit II tvoří samostatné krystaly a obrůstá muskovit I a lepidolit I. Pozdní muskovit III je také jemnozrnný a alteruje všechny dříve vykrystalované generace slíd. V Ab-Lpd zóně se vyvinuly stejné generace slíd jako v Qtz-Ms-Ab zóně, ale silně převažuje lepidolit II nad lepidolitem I. Granát krystaloval v asociaci s turmalínem a albitem pouze v granitické zóně a je alterován metasomatickým zinnwalditem. Kasiterit se vyvinul ve dvou generacích: primární kasiterit je nabohacený prvky jako Nb, Ta, Fe and Ti na rozdíl od rekrystalovaného kasiteritu, který je o tyto prvky ochuzen. Nb,Ta-oxidy jsou přítomny ve čtyřech generacích, zejména v Qtz-Ms-Ab a Ab-Lpd zóně. Všechny generace náleží manganocolumbitu, pouze po jednom zrnu byly zjištěny ferrocolumbit a manganotantalit. Albitizace ovlivnila vývoj minerálů v grafické a granitické zóně a umožnila vznik Qtz-Ms-Ab a Ab-Lpd zón. Důsledky K-Li-metasomatózy jsou zřejmé ve všech pegmatitových zónách, nicméně nejvíce se projevily v Qtz-Ms-Ab zóně. Pozdní hydrotermální procesy ovlivnily zejména Qtz-Ms-Ab a Ab-Lpd zónu.

Abstract:

The Lhenice I pegmatite, located ca. 23 km W from České Budějovice, Czech Republic, is a member of the South-Bohemian pegmatite field comprising ca. 10 fractionated pegmatites characterized by high contents of F, P, B and Li, and presence of lepidolite-, rarely petalite- or elbaite-subtype pegmatites. Minerals of the Lhenice I pegmatite show distinct chemical evolution affected by both magmatic and post-magmatic (metasomatic, hydrothermal) processes. Their chemical composition was analysed using EMPA and LA-ICP-MS. The evolution of tourmaline composition described in detail by Skřápková (2018) was extended by new data on WO and Li contents in tourmalines from the outer parts of the pegmatite. The new compositional evolution trend of primary tourmaline is: Mg-bearing Al-rich schorl → foitite to schorl → foitite to F-rich schorl → Ca-bearing fluor-elbaite → Mn-bearing darellhenryite to rossmanite → fluor-elbaite. Mica evolved in all pegmatite zones, however most abundant is the Qtz-Ms-Ab and Ab-Lpd zones. In the graphic zone, primary muscovite and zinnwaldite are altered by metasomatic muscovite and zinnwaldite along their rims and fractures. In the granitic zone, metasomatic zinnwaldite alters garnet and tourmaline and rarely enclosed metasomatic muscovite. In the Qtz-Ms-Ab zone, evolved several mica generations: muscovite I forms large subhedral crystals and is altered by lepidolite I. Muscovite II is fine-grained occur in intergrows with lepidolite I around muscovite I. Lepidolite II forms individual crystals and overgrows muscovite I and lepidolite I. The latest muscovite III is fine-grained and alters all mica generations. In the Ab-Lpd zone, evolved the same mica generations as in the Qtz-Ms-Ab zone and the only difference is that lepidolite II significantly predominates over lepidolite I. Garnet crystallized in association with tourmaline and albite only in the granitic zone and is altered by metasomatic zinnwaldite. Cassiterite evolved in two generations: primary cassiterite is enriched in Nb, Ta, Fe and Ti; recrystallized cassiterite lacks in these elements. Nb,Ta-oxides evolved in four generations, especially in the Qtz-Ms-Ab and Ab-Lpd zones. All generations are manganocolumbite, only one grain is ferrocolumbite and one grain is manganotantalite. The albitization affected the evolution of minerals in the graphic and granitic zones and enabled formation of Qtz-Ms-Ab and Ab-Lpd zone. The impact of K,Li metasomatism is present in all pegmatite zones, it is the most prominent especially in the Qtz-Ms-Ab zone. The latest hydrothermal processes affected especially the Qtz-Ms-Ab and Ab-Lpd zones.

Keywords

muskovit, lepidolit, zinnwaldit, columbit, tantalit, granát, kasiterit, metasomatóza, fluida, vývoj složení, pegmatit, muscovite, lepidolite, zinnwaldite, columbite, tantalite, garnet, cassiterite, metasomatism, fluids, compositional evolution, pegmatite

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 12. 6. 2020

Thesis defence

• Date of defence: 2. 7. 2020
• Supervisor: doc. Mgr. Jan Cempírek, Ph.D.
• Reader: prof. RNDr. Milan Novák, CSc.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Geology / Geology