Abstract

Almost monomineralic Mg-rich gehlenite (~Gh50Ak46Na-mel4) skarns occur in a very restricted area along the contact of a diorite intrusion at Oraviţa, Banat, in Romania, elsewhere characterized by more typical vesuvianite–garnet skarns. In the vein-like body of apparently unaltered gehlenite, the textural relations of the associated minerals (interstitial granditic garnet and, locally, monticellite, rare cases of exsolution of magnetite in the core zone of melilite grains) suggest that the original composition of the gehlenite may have been different, richer in Si, Mg, Fe (and perhaps Na), in accordance with the fact that skarns are the only terrestrial type of occurrence of gehlenite-dominant melilite. The same minerals, monticellite and a granditic garnet, appear in the retrograde evolution of the Mg-rich gehlenite toward compositions richer in Al, the successive stages of which are clearly displayed, along with the final transformation to vesuvianite. These changes include (1) the local development of small rounded patches with Al-rich compositions (Gh60 to Gh85), accompanied by monticellite, spurrite (or tilleyite, afwillite, kilchoanite) and, at a later stage, a granditic garnet, and (2) the complete transformation of gehlenite to vesuvianite, associated with minor clintonite (+ monticellite and probably ellestadite), usually along a sharp front typically rimmed by a 0.5-mm-wide zone of Al-rich gehlenite (Gh85). The gehlenite rim, as well as the gehlenite in the local modifications, show a remarkable correlation between the åkermanite and Na-melilite contents, probably of crystal-chemical origin. The local modifications (1) are interpreted as nearly closed-system (except for Na and Fe) retrograde reactions at moderate temperature (500–600°C), controlled by the localized presence of small amounts of fluid at low pressure, mainly involving the transformation of the åkermanite component to monticellite. The silica released by this transformation resulted in the formation of spurrite (among others) and of the Na-melilite component at first, and garnet later. The subsequent transformation (2) of gehlenite to vesuvianite and clintonite, which involved silica metasomatism, may result from the more pervasive infiltration of the same fluid, at higher pressure, probably related to the development of the garnet–vesuvianite skarns elsewhere along the intrusive contacts.

Abstract

Les skarns développés au contact de l’intrusion dioritique d’ Oraviţa, Banat, en Roumanie, sont en majeure partie constitués de vésuvianite et grenat, sauf sur une portion très limitée du contact, où ils sont formés de gehlenite massive, de composition ~Gh50Ak46Na-mel4. Les autres minéraux, très subordonnés, ont avec la gehlenite des relations texturales qui suggèrent un développement secondaire: grenat calcique et, localement, monticellite interstitiels, exceptionnellement magnétite en lamelles d’exsolution dans le coeur de cristaux de gehlenite. En accord avec le fait que les skarns sont le seul type d’occurrence terrestre de ce minéral, la gehlenite observée pourrait dériver d’une mélilite de composition différente, plus riche en Fe, Mg, Si (et probablement Na). Monticellite et grenat sont aussi les principaux minéraux produits par l’évolution rétrograde de la gehlenite magnésienne vers des compositions proches du pôle alumineux, dont les étapes (ainsi que la transformation finale de la gehlenite en vésuvianite) sont clairement exprimées. Elles comportent (1) le développement local de taches de composition Gh60 à Gh85 dans lesquelles apparaissent la monticellite et la spurrite (ou kilchoanite, tilleyite, afwillite) et, à un stade ultérieur, le grenat calcique. (2) La transformation complète de la gehlenite en vésuvianite associée à de la clintonite, le long d’un front métasomatique bordé par une frange de 0.5 mm de gehlenite Gh85 accompagnée de monticellite et probablement ellestadite. La gehlenite alumineuse, dans les modifications locales comme dans la frange bordant la vésuvianite métasomatique, présente une remarquable corrélation entre les teneurs en åkermanite et Na-mélilite, probablement d’origine cristallochimique. Les modifications locales (1) sont interprétées comme une évolution rétrograde à température modérée (500–600°C) ne mobilisant que Na et Fe, sous l’effet de la présence localisée de fluides sous faible pression, dans laquelle le constituant åkermanite se décompose en monticellite, tandis que la silice produite par cette transformation apparaît sous forme de spurrite (ou tilleyite, etc.) et de composant Na-mélilite d’abord, de grenat ensuite. La transformation (2) implique un apport de silice et une pression fluide plus élevée que dans les modifications locales, et peut s’interpréter par une infiltration plus généralisée des mêmes fluides, probablement responsables du développement des skarns à vésuvianite–grenat ailleurs le long des contacts intrusifs.

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