Contenu et partition des éléments traces dans la calcite, la dolomite et l'apatite dans le carbonatite de Phalaborwa, Afrique du Sud

Résumé Un échantillon de carbonatite de Phalaborwa, en Afrique du Sud, se compose d'apatite, de magnétite et d'une ‘perthite’ calcite-dolomite qui est interprétée comme résultant de l'exsolution de la dolomite d'un précurseur de calcite à haute teneur en Mg. Les données des isotopes de carbone et d'oxygène indiquent que les carbonates sont en équilibre. Des analyses d'ion-microsonde in situ pour Fe, Mn, Na, Si, Y, les REE, Pb, Th et U donnent les concentrations moyennes suivantes (en ppm) dans la séquence apatite, calcite, dolomite : Fe 98, 1680, 8190 ; Mn 61, 510, 615 ; Na 1171, 627, 125 ; Si 368 ; 1.6, 0.2 ; Sr 4447, 5418, 2393 ; Ba 37, 2189, 75 ; La 1245, 300, 67 ; Y 121, 50, 5.8 ; Pb 16, 5.4, 1.4 ; Th 20, 0.02, 0 ; U 2.4, 0, 0.01. Les concentrations sont raisonnablement uniformes dans l'apatite et la dolomite, mais dans la calcite elles sont plus variables. Na, Si, Y, les REE, Pb, Th et U se partitionnent dans l'apatite par rapport aux deux carbonates (et, donc, au précurseur de carbonate) ; K D ap/cc pour les REE diminue de ∽4 pour La à ∽2 pour Tm. Il y a une partition presque égale de Sr entre l'apatite et la calcite. Lors de la séparation de la dolomite de la calcite, Sr et Ba se partitionnent fortement dans la calcite et tous les autres éléments analysés, sauf Fe et Mn, entrent également préférentiellement dans la calcite. Les REE préfèrent la calcite par rapport à la dolomite, et le K D dol/cc est raisonnablement constant, ne variant que de 0,23 à 0,17. Sr, Ba et Pb dans les carbonates, et leur partition entre la calcite et la dolomite, diffèrent des autres carbonates de carbonatite rapportés dans la littérature.