Hydrothermal alteration of beryl and formation of secondary minerals in pegmatite of Prà della Munega (Sondrio, Italy)

Beryl crystals have been found in the pegmatite of Prà della Munega rich in feldspars, quartz, muscovite and garnet. This pegmatite outcrops near Chiavenna, in Sondrio Province, Lombardy, Italy. These beryls show different degrees of alteration according to their localization in the pegmatite. Electron microprobe analyzes and X-ray diffraction mesurments (powder and four circles diffractometer) allowed to identify several silicates produced by the alteration of beryl: bavenite, bertrandite, chiavennite, milarite. Chemical analyzes of these minerals show substitution mechanisms which affect beryl and bavenite. Crystal structures of bavenite, chiavennite and milarite were also resolved. These structures are in accordance to structures described in literature, except milarite which Na’s site occupies a slightly shifted position compared with mirror plan. Petrographic observations and the Rietveld methodology allowed to define asequence of alteration. During the alteration, the shape of original beryl is conserved. Bavenite crystallizes in the shape of original beryl, bertrandite and chiavennite crystallize in the shape of original beryl and out of this, and milarite crystallizes out of the shape of original beryl due to a mobilization of Be by pegmatitic fluids. Bavenite and bertrandite are the first minerals to crystallize with an input of Ca, Mn, K, Si, Li, Be and Rb which results of the metasomatism of Na (albitization). These fluids, with a temperature of 350°C, destabilize the beryl and allow the crystallization of these alteration-induced minerals. Chiavennite and milarite are the last minerals who crystallize in the system with an input of K and Mn. These fluids, reaching low temperature and rich in K and Mn, could originate from late metamorphic fluids or residual fluids in pegmatites.Des cristaux de béryl ont été récoltés dans la pegmatite de Prà della Munega riche en feldspaths, quartz, micas et grenat affleurant près de Chiavenna, dans la Province de Sondrio, Lombardie, Italie. Ces béryls bleus présentent des taux d’altération différents en fonction de leur localisation dans la pegmatite. Des analyses chimiques à la microsonde électronique et par diffraction des rayons X (méthodes des poudres et diffractomètre à quatre cercles) ont permis d’identifier les silicates d’altération du béryl : bavenite, bertrandite, chiavennite et milarite. Les analyses chimiques de ces minéraux ont mis en évidence les mécanismes de substitution affectant le béryl et la bavenite. Les structures cristallines de la bavenite, de la chiavennite et de la milarite ont également été résolues. Ces structures sont en bon accord avec celles décrites dans la littérature, à l’exception de la milarite dans laquelle le site Na occupe une position légèrement décalée par rapport au plan miroir. Les observations pétrographiques et l’affinement des diffractogrammes de poudre par la méthode de Rietveld ont permis de définir la séquence d’altération du béryl. La bavenite cristallise uniquement à l’intérieur des contours du béryl parent ; la bertrandite et la chiavennite cristallisent à l’intérieur des contours ainsi qu’à l’extérieur de ceux-ci ; la milarite cristallise en dehors du béryl parent suite à une mobilisation du Be par les solutions aqueuses présentes dans la pegmatite. La bavenite et la bertrandite sont les premiers minéraux à cristalliser suite au métasomatisme sodique (albitisation) qui engendre un apport important de Ca, Mn, K, Si, Li, Be et Rb. Ces solutions aqueuses, à environ 350°C, déstabilisent les cristaux de béryl et permettent la cristallisation de ces minéraux. La chiavennite et la milarite cristallisent en dernier suite à un apport important en potassium et en manganèse. Ces solutions aqueuses de basse température et riches en K et Mn peuvent provenir de solutions métamorphiques tardives ou de solutions résiduelles au métasomatisme de la pegmatite