Abstract

We describe titanite with unusually high contents of Na, Nb, and Zr from a hydrothermal natrolite-rich vein cutting kalsilite–nepheline syenite at Mount Rasvumchorr, Khibina peralkaline complex, in the Kola Alkaline Province, Russia. This titanite is associated with astrophyllite, ceriobetafite, yttrobetafite, henrymeyerite, and banalsite. We recognize four generations of titanite: nearly stoichiometric titanite-I, titanite-II, containing up to 16.4 wt.% Nb2O5 (0.25 apfu Nb) and 3.2% Na2O (0.21 apfu Na), titanite-III, with up to 9% ZrO2 (0.15 apfu Zr) and zoned from 12.4 to 2.2% Nb2O5, and (Nb–Zr)-poor titanite-IV, with up to 3.6% Al2O3 and 2.2% Fe2O3. In titanite-II, substitution of Nb at the octahedral site is accompanied by Na at the seven-fold site and, probably, by (F,OH) and vacancies. A compositional analogue of titanite-III, and synthetic titanite containing 0.25 apfu Zr, similar to the most Zr-rich titanite known, have been prepared by standard ceramic techniques, and their crystal structure determined by Rietveld refinement of powder X-ray-diffraction patterns. The synthetic variants doped with Zr, or with Zr, Na, and Nb, adopt space group A2/a, and consist of distorted YO7 polyhedra, XO6 octahedra, and SiO4 tetrahedra. The (Ca0.85Na0.15) (Ti0.70Zr0.15Nb0.15)OSiO4 analogue of natural titanite from the Rasvumchorr zeolite vein contains the least-distorted coordination polyhedra. The polyhedra in Ca(Ti0.75Zr0.25)OSiO4 are moderately distorted, and the most strongly distorted polyhedra are those in the CaTiOSiO4 end-member.

Abstract

Nous décrivons un exemple de titanite avec des teneurs inhabituelles de Na, Nb, et Zr provenant d’un assemblage hydrothermal dans une veine recoupant une syénite à kalsilite + néphéline au mont Rasvumchorr, complexe hyperalcalin de Khibina, province alcaline de Kola, en Russie. La titanite est associée à l’astrophyllite, bétafite riche en Ce, bétafite riche en Y, henrymeyerite, et banalsite. Nous distinguons quatre générations de titanite: titanite-I, presque stoéchiométrique, titanite-II, contenant jusqu’à 16.4% Nb2O5 (0.25 atomes de Nb par formule unitaire, apfu) et 3.2% (poids) de Na2O (0.21 apfu Na), titanite-III, avec jusqu’à 9% ZrO2 (0.15 apfu Zr) et zonée de 12.4 à 2.2% Nb2O5, et titanite-IV, à faible teneur en Nb et Zr, avec jusqu’à 3.6% de Al2O3 et 2.2% de Fe2O3. Dans la titanite-II, la substitution du Nb au site octaédrique est accompagnée de Na au site à coordinence sept, et tout probablement de (F,OH) et de lacunes. Nous avons aussi préparé un analogue de la titanite-III et un échantillon avec 0.25 apfu Zr, semblable à la titanite la plus riche en Zr qui soit, par synthèse céramique standard, et nous en avons affiné la structure cristalline par méthode de Rietveld appliquée aux spectres de diffraction sur poudre. Les préparations synthétiques dopées avec Zr, ou avec Zr, Nb et Na, adoptent le groupe spatial A2/a, et contiennent des polyèdres difformes YO7, des octaèdres XO6 et des tétraèdres SiO4. L’analogue synthétique de la titanite provenant de la veine du mont Rasvumchorr, de composition (Ca0.85Na0.15)(Ti0.70Zr0.15Nb0.15)OSiO4, possède les polyèdres de coordinence les moins difformes. Les polyèdres de Ca(Ti0.75Zr0.25)OSiO4 le sont davantage, et les plus fortement difformes sont ceux du pôle CaTiOSiO4.

(Traduit par la Rédaction)

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