Mineral chemistry and petrology of monazite and xenotime along a prograde metapelitic sequence in the Ivrea-Verbano Zone

Ana Cernok

doi:10.25365/thesis.14361

You are here: University of Vienna PHAIDRA Detail o:1274360

Title (eng)

Mineral chemistry and petrology of monazite and xenotime along a prograde metapelitic sequence in the Ivrea-Verbano Zone

Author

Ana Cernok

Advisor

Urs Klötzli

Assessor

Urs Klötzli

Abstract (deu)

Diese Arbeit beschäftigt sich mit den Phosphatmineralen Monazit (CePO4) und Xenotim (YPO4), die beide ausgezeichnet für in-situ Geochronologie geeignet sind. Anhand eines konkreten Beispiels eines Krustenquerschnittes, der eine prograde amphibolit- bis granulitfazielle Metamorphose in einer Metapelitsequenz aufweißt, werden diese beiden Minerale im Bezug auf ihre petrologischen, texturellen und chemischen Eigenschaften untersucht. Dies geschieht im Vorfeld einer destruktiven U-Th-Pb-Datierungsmethode. Die mit Hilfe eines Rasterelektronenmikroskops durchgeführte texturelle Charakterisierung zeigt einerseits homogene und andererseits zonierte Monazite und Xenotime. Untersuchungen mit einer Mikrosonden zeigen, dass diese Zonierungen in beiden Mineralen in erster Linie von der HREE- und Y-Verteilung abhängig sind. Im Falle des Monazit sind irreguläre Zonierungen durch hellere innere Zonen (Th ± U, älter?) und dünklere äußere Zonen (Y+HREE) ausgebildet, welche Alterunterschiede und Temperaturunteschiede wieder spiegeln. Homogene Monazite entsprechen chemisch dunklen Bereichen von zonierten Monaziten und zeichnen sich chemisch durch höhere Y+HREE Gehalte aus. Mit Hilfe eines Monazit-Xenotim-Thermometers kann für die Bildung ein Temperaturbereich von 550-670°C angegeben werden. Zonierte Xenotime, die als Einschlüße in Apatit oder Garnet vorzufinden sind, weisen an HREE angereicherte Ränder und an Y angereicherte Kerne auf. Homogene Xenotime entsprechen den HREE reichen Bereichen von zonierten Xenotimen. YAG-Xenotim Thermometer zeigen Temperaturen im Bereich von 560-700°C, was mit dem Y+HREE-Monazit-Xenotim-Thermometer gut übereinstimmt.

Abstract (eng)

The two phosphate minerals, monazite (CePO4) and xenotime (YPO4) are extraordinary qualified for applying in-situ geochronology. This study aimed at characterizing these accessory minerals in a prograde, upper amphibolite to granulite facies metapelite sequence with respect to their petrological, textural and chemical properties, prior applying any destructive analytical methods of in-situ U-Th-Pb dating. Textural characterization using scanning electron microscope indicated homogenous and zoned types of monazite and xenotime, whereas electron microprobe analyses revealed that the zoning in both minerals is primarily affecting HREE and Y. Irregular zoning in the case of monazite commonly displays lighter inner zone (Th ± U, older?) and darker outer zone (Y+HREE), which reflects age and thermal differences. Homogeneous monazites chemically correspond to darker, Y+HREE enriched zone in zoned monazites which equilibrated in 550-670 °C temperature range, as calculated by Y+HREE monazite-xenotime thermometer. Zoned xenotime, observed as inclusion within apatite or garnet, has HREE enriched rim and Y enriched core. Homogeneous xenotimes correspond to HREE enriched zones. YAG-xenotime thermometer yield temperatures in range of ca. 560-730 °C, which is in good agreement with Y+HREE monazite-xenotime thermometer and, in some cases, with thermometer based on distribution coefficient of Gd (DGd) between coexisting monazite and xenotime. Based on criteria for textural and compositional equilibrium between coexisting monazite and xenotime, a monazite-xenotime pair was presented as a potential candidate for in-situ U-Th-Pb dating.

Keywords (eng)

Ivrea-Verbano Zonekinzigitemetapelitemonazitexenotime

Keywords (deu)

Ivrea-Verbano ZoneKinzigitMetapelitMonazitXenotim

Subject (deu)

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Subject (deu)

Subject (deu)