Abstract

Bulk compositions of many nephelinites, melanephelinites, urtites, phonolites and tephrites plot in the system diopside – albite – nepheline. A study of the system under various pressures and temperatures both in the presence and absence of H2O thus has relevance in the genesis of these rock types. Sixty-five experiments were conducted on 20 starting compositions at 28 kbar under dry conditions. The primary phase volumes of nepheliness, clinopyroxene and albitess were encountered. The four-phase assemblage Cpx + Pl + Qtz + L occurs at 1200 ± 5°C toward the albite-rich side of the subsystem, whereas in the nepheline-rich portion, the three-phase assemblage of Cpx + Ness + L is obtained at 1249 ± 5°C. The clinopyroxene is a solid solution in the series CaMgSi2O6 (diopside) – NaAlSi2O6 (jadeite) at 28 kbar. This confirms the observation of Bell & Davis (1969), who suggested complete solid-solution between the two phases at this pressure and above. A nephelinitic or a melanephelinitic magma on further crystallization yields a phonolitic liquid. The same system was also studied at P(H2O) = P(total) = 10 and 2 kbar. Eighteen experiments were done at 10 kbar, and the “isobaric invariant” point was observed at Di4Ab46.6Ne49.4 and 835 ± 5°C, whereas this point lies at Di5Ab66Ne29 (885 ± 5°C) at P(H2O) = P(Total) = 2 kbar. The invariant point at 10 kbar is a reaction point, where the equilibrium assemblage comprises Cpx + Ness + Abss + L + V. The reaction point at 2 kbar corresponds to the composition of many nepheline-bearing mafic to felsic rocks. The present data at 10 and 2 kbar [P(H2O) = P(Total)] indicate that a phonolitic liquid can be obtained by the following schemes of fractionation: i) melanephelinite → nephelinite → phonolite, and ii) “trachyte” → phonolite.

Abstract

La composition chimique de plusieurs néphélinites, mélanéphélinites, urtites, phonolites et tephrites est assez proche du système diopside – albite – néphéline. Une étude de ce système sous conditions variées de pression et de température, avec ou sans H2O, a donc une certaine importance pour comprendre la genèse de cette suite de roches. Nous avons effectué soixante-cinq expériences sur 20 mélanges à sec à 28 kbar. Les volumes primaires de néphéliness, clinopyroxène et albitess ont été croisés. L’assemblage à quatre phases Cpx + Pl + Qtz + L apparait à 1200 ± 5°C vers le côté du pôle albite du sous-système, tandis que dans la portion du système se rapprochant du pôle néphéline, nous obtenons l’assemblage à trois phases Cpx + Ness + L à 1249 ± 5°C. Le clinopyroxène est une solution solide de la série CaMgSi2O6 (diopside) – NaAlSi2O6 (jadéite) à 28 kbar. Ce résultat confirme l’observation de Bell et Davis (1969), qui proposaient une solution solide complète entre les deux phases à cette pression et au-delà. Un magma néphélinitique ou bien mélanéphélinitique sujet à une cristallisation progressive mènerait à un liquide phonolitique. Nous avons étudié le même système aux conditions P(H2O) = P(total) = 10 et 2 kbar. Dix-huit expériences ont été effectuées à 10 kbar, et le point “invariant isobare” a été défini à Di4Ab46.6Ne49.4 et 835 ± 5°C, tandis que le point correspondant à P(H2O) = P(Total) = 2 kbar se trouve à Di5Ab66Ne29 et 885 ± 5°C. Le point invariant à 10 kbar représente une réaction impliquant l’assemblage Cpx + Ness + Abss + L + V à l’équilibre. Ce point à 2 kbar correspond à la composition de plusieurs roches néphéliniques mafiques et felsiques. D’après les données acquises à 10 et à 2 kbar [P(H2O) = P(Total)], un liquide phonolitique peut résulter des schémas suivants de fractionnement: i) mélanéphélinite → néphélinite → phonolite, et ii) “trachyte” → phonolite.

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