Abstract

Niobian rutile from Håverstad and an unspecified locality in central Iveland, southern Norway, displays a novel two-stage exsolution of phase E, corresponding to titanian (Sc,Fe3+)(Nb>Ta)O4, not yet characterized as a mineral species. In general, rutile retains Ti, Fe3+ (relative to Fe2+), ∑Fe (relative to Mn) and Ta (relative to Nb), whereas the exsolved phase E concentrates Nb, Ta, ∑Fe, Sc, W, Zr, Mg and U. In the first stage, phase E forms platelets averaging ~20 × 2 μm; their orientation is controlled by the structure of the host rutile. The platelets contain ≤30.40 wt.% TiO2 and Sc2O3 as low as 3.37 wt.%, whereas the rutile retains ≤24.00 wt.% Nb2O5, ≤8.15 wt.% Ta2O5 and ≤1.61 wt.% Sc2O3. In the second stage, coarsening of phase E produces irregular subround blebs 10 to 30 μm in size. Exsolution is advanced during this stage, increasing the Sc content of phase E up to 10.06 wt.% Sc2O3 and reducing its Ti content to as low as 11.90 wt.% TiO2, whereas the rutile matrix is depleted in Nb, Ta and Sc to as low as 21.30, 7.61 and 0.52 wt.% of the respective oxides. The average Fe3+:Fe2+ ratio of rutile is 3.51, whereas it decreases to 3.18 in platelets of phase E, and it drops to 2.60 in the blebs of the second-generation phase E. The platelet stage might prove to be typical of exsolution of phase E from niobian rutile with high (Sc,Fe)3+/Fe2+, in contrast to the much more widespread granular exsolution of titanian ixiolite or titanian ferrocolumbite from Sc-poor niobian rutile with Fe3+/Fe2+ much less than 1.

Abstract

Le rutile niobifère provenant de Håverstad et d’une localité inconnue dans l’Iveland central, dans le secteur sud de la Norvège, fait preuve de deux stades d’exsolution d’une phase appelée E, qui correspond à (Sc,Fe3+)(Nb>Ta)O4 titanifère, non encore caractérisé comme nouvelle espèce minérale. En général, le rutile retient Ti, Fe3+ (relativement au Fe2+), ∑Fe (relativement au Mn) et Ta (relativement au Nb), tandis que la phase exsolvée E concentre Nb, Ta, ∑Fe, Sc, W, Zr, Mg et U. Au cours du premier stade, la phase E forme des plaquettes mesurant ~20 × 2 μm en moyenne; leur orientation est régie par la structure du rutile, le minéral hôte. Les plaquettes contiennent ≤30.40% (poids) de TiO2 et aussi peu que 3.37% de Sc2O3, tandis que le rutile reticent ≤24.00% de Nb2O5, ≤8.15% de Ta2O5 et ≤1.61% de Sc2O3. Au cours du deuxième stade d’exsolution, le grossissement de la phase E produit des taches irrégulières plus ou moins rondes mesurant de 10 à 30 μm. L’exsolution, avancée à ce stade, mène à une augmentation de la teneur en Sc de la phase E, jusqu’à 10.06% de Sc2O3, et une réduction de sa teneur en Ti, jusqu’à même11.90% de TiO2, tandis que la matrice de rutile est appauvrie en Nb, Ta and Sc, jusqu’à 21.30, 7.61 et 0.52% des oxides respectifs. Le rapport moyen Fe3+:Fe2+ du rutile est 3.51, tandis qu’il diminue à 3.18 dans les plaquettes de la phase E, et à 2.60 dans les taches de la deuxième génération de la phase E. Le stade de formation des plaquettes de la phase E pourrait s’avérer typique de l’exsolution d’un rutile niobifère ayant un rapport (Sc,Fe)3+/Fe2+ élevé, par opposition à l’exsolution en granules beaucoup plus répandue, impliquant l’ixiolite titanifère ou la ferrocolumbite titanifère formée à partir du rutile niobifère à faible teneur en Sc, et ayant un rapport Fe3+/Fe2+ nettement inférieur à 1.

(Traduit par la Rédaction)

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