Piemontite from the manganiferous hematite ore deposits in the Tokoro Belt, Hokkaido, Japan

Summary

Piemontites occur in manganiferous hematite ore deposits and radiolarian chest in the Nikoro Group, Tokoro Belt, eastern Hokkaido, Japan. The piemontite-bearing chest and ore bodies have suffered low-grade metamorphism of high pressure intermediate type. In ore bodies, piemontite forms veinlets with quartz and/or pumpellyite-(Mn²⁺) containing Mn³⁺ in Y site. In chest, piemontite occurs not only in veinlets but also in radiolarian tests with pumpellyite-(Mn²⁺). The mineral assemblages characterized by piemontite, pumpellyite-(Mn²⁺), okhotskite, hematite and bixbyite indicate that chest and ore deposits were metamorphosed under extremely highfO₂ condition. Some piemontites in ores contain as much as 1.12 Mn³⁺, and the sum of Mn³⁺ and Fe³⁺ attains 1.46 per formula unit, whereas piemontites in chest contain less (Mn³⁺ + Fe³⁺). This difference in compositions may essentially be ascribed to the difference in the host rock compositions. On the other hand, Mn³⁺ and Fe³⁺ contents of piemontites in ores vary considerably by Al ⇌ (Mn³⁺, Fe³⁺) and Mn³⁺ ⇌ Fe³⁺ substitutions. This phenomenon may be interpreted in terms of the local availability of Mn³⁺ and Fe³⁺ in the host rocks.

The low-temperature stability limit of piemontite is evaluated from the relations between piemontite and pumpellyite and from the estimated P-T conditions of piemontite crystallization in chert and ore deposits.

Zusammenfassung

Piemontite treten in manganführenden Hämatitlagerstätten und Radiolariten in der Nikoro-Gruppe des Tokoro-Gürtels, Ost-Hokkaido, Japan; auf. Die Piemontit-füh-renden Radiolarite und Erzkörper zeigen eine niedrig temperierte (Low-grade Bereich), Hochdruck (intermediate-type)-Metamorphose. In den Erzkörpern bildet Piemontit Gänge zusammen mit Quarz und/oder Mn³⁺ (in der Y-Position)-führendem Pumpellyit-(Mn²⁺). In den Radiolariten tritt Piemontit nicht nur in Gängen, sondern auch zusammen mit Pumpellyit-(Mn²⁺) in Radiolarien auf. Die Mineralparagenese Piemontit, Pumpellyit-(Mn²⁺), Okhotskit, Hämatit und Bixbyit deutet darauf hin, daß die Radiolarite und Erzlagerstätten unter hohenfO₂-Bedingungen metamorphisiert worden sind.

In den Erzkörpern enthalten einige Piemontite bis zu 1.12 Mn³⁺ und die Summe von Mn³⁺ und Fe³⁺ erreicht 1.46 pro Formeleinheit. Die Piemontite in den Radiolariten zeigen geringere Mn³⁺ + Fe³⁺ Gehalte. Diese Unterschiede in der Zusammensetzung sind auf die unterschiedlichen Trägergesteine zurückzuführen. Außerdem variieren die Mn³⁺ und Fe³⁺-Gehalte der Piemontite in den Erzkörpern deutlich auf Grund der Substitution von Al ⇌ (Mn³⁺, Fe³⁺) und Mn³⁺ ⇌ Fe³⁺. Dieses Phänomen kann durch die lokale Verfügbarkeit von Mn³⁺ und Fe³⁺ im Trägergestein interpretiert werden.

Die niedrige Temperatur-Stabilität von Piemontit kann durch die Assoziation Piemontit-Pumpellyit und durch die bestimmten P-T-Bedingungen der Piemontit-Kristallisation in den Radiolariten und Erzlagerstätten abgeschätzt werden.