Abstract

We report a new occurrence of the mineral zirconolite, ideally CaZrTi2O7, from xenoliths in the pyroclastic formations outcropping near Niedermendig, Laacher See eruptive center, Eifel volcanic region, Germany. This example of zirconolite is crystalline, a rare feature for a mineral of this group; it gives an X-ray-diffraction pattern corresponding to the orthorhombic polytype (zirconolite-3O), space group Acam, with a 10.145(8), b 14.18(8), c 7.284(5) Å. It contains the highest concentration of Mn reported from natural zirconolite (6% MnO); it is also rich in Nb (~18% Nb2O5) and REE (up to 19.4% Y2O3 + REE2O3), with Ce the dominant REE. The mineral formula, expressed in terms of three of the five end-member components identified for the compositional space of zirconolite, is: 32% CaZrTi2O7, 53% REEZrMe5+Me2+O7, and 6% ACTZrTiMe2+O7 (with 9% unassigned). The compositional variation can best be described by the coupled substitution: REE3+ + (Fe2+,Mn2+) + Nb5+ ↔ Ca + 2Ti. The host rock is an alkali syenite xenolith almost exclusively composed of alkali feldspar (Or45Ab55), with minor biotite. Zirconolite crystallizes as an accessory mineral in voids between feldspar crystals, together with baddeleyite, manganoan magnetite, and monazite-(La), a rare species of monazite. This suite of minerals, with their unusual chemical compositions, crystallized from late-stage metasomatic fluids enriched in Nb and Mn, and having an exceptional La-enriched REE signature.

Abstract

Nous décrivons un nouvel exemple de zirconolite, de composition idéale CaZrTi2O7, provenant de xénolithes récupérés d’une séquence pyroclastique près de Niedermendig, et faisant partie du centre éruptif de Laacher See, région volcanique d’Eifel, en Allemagne. Fait important à signaler, cet exemple de zirconolite est cristallin; le spectre de diffraction X correspond au polytype orthorhombique (zirconolite-3O), groupe spatial Acam, a 10.145(8), b 14.18(8), c 7.284(5) Å. Sa teneur en Mn est la plus élevée qui ait été signalée (6% MnO); il est aussi enrichi en Nb (~18% Nb2O5) et en terres rares, TR (jusqu’à 19.4% de Y2O3 + TR2O3), le Ce surtout. Sa formule chimique, exprimée ici en termes de trois des cinq composantes nécessaires pour définir le champ de composition de la zirconolite, est: 32% CaZrTi2O7, 53% TRZrMe5+Me2+O7, et 6% ACTZrTiMe2+O7 (avec 9% non assigné). La composition varie surtout selon la substitution couplée TR3+ + (Fe2+,Mn2+) + Nb5+ ↔ Ca + 2Ti. La roche hôte est une syénite alcaline contenant presqu’exclusivement un feldpath alcalin (Or45Ab55), avec biotite accessoire. La zirconolite cristallise dans les espaces entre les cristaux de feldspath, avec baddeleyite, magnétite manganifère, et la monazite-(La), membre rare du groupe de la monazite. Cette suite de minéraux, avec une composition chimique inhabituelle, a cristallisé à partir de fluides tardifs d’origine métasomatique, enrichis en Nb et Mn, avec un enrichissement exceptionnel en La parmi les terres rares.

(Traduit par la Rédaction)

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