Abstract

Eight samples of pantelleritic lava and tuff and a lithic inclusion of trachyte from Pantelleria, Italy, have been thoroughly analyzed with an electron microprobe. These samples reveal five different mineral assemblages if classified by the presence of fayalite, aenigmatite, ilmenite, and magnetite: (1) augite + fayalite + ilmenite + magnetite, (2) augite + fayalite + ilmenite, (3) hedenbergite or sodian hedenbergite + fayalite + ilmenite + aenigmatite + quartz, (4) sodian hedenbergite or aegirine-augite + ilmenite + aenigmatite + quartz ± ferrorichterite, and (5) aegirine-augite + aenigmatite + quartz. Alkali feldspar (Or35–37) is present as the dominant phyric phase in each assemblage. Whole-rock silica and peralkalinity correlate strongly with the mineral assemblage: assemblage 1 is found in the sample with the lowest agpaitic index [A.I. = molar (Na + K)/Al] and silica concentration (A.I. < 1.31, SiO2 < 64.8 wt%) and equilibrated at 991–888°C at an oxygen fugacity between 0.7 and 1.1 log units below the FMQ buffer (FMQ – 0.7 to FMQ – 1.1). Assemblage 2 is associated with a higher agpaitic index and silica concentration (A.I. = 1.42, SiO2 = 67.1%) and equilibrated at ~794°C at FMQ – 0.5. Assemblage 3 is associated with a still higher agpaitic index and silica concentration (A.I. in the range 1.55 – 1.63, 66.8 < SiO2 < 67.8%) and equilibrated at 764–756°C at FMQ – 0.5 to FMQ – 0.2. Assemblage 4 is associated with a slightly higher agpaitic index and yet higher silica concentration (1.61 < A.I < 1.75, 67.6 < SiO2 < 72.0%) and equilibrated between 740–700°C at oxygen fugacities at or just below the FMQ buffer. Assemblage 5 is associated with the highest agpaitic index and highest concentration of silica (A.I. = 1.97, SiO2 = 69.7%) and equilibrated at <700°C at an oxygen fugacity just above the FMQ buffer in a “no-oxide” field. Despite the paucity of two-oxide, two-pyroxene, or two-feldspar pairs, it may be possible to accurately constrain temperature and oxygen fugacity in peralkaline rocks with QUIlF equilibria given an equilibrium assemblage of fayalite, ilmenite, and clinopyroxene.

Abstract

Nous avons analysé huit échantillons de lave et de tuff pantelléritiques et une inclusion lithique de trachyte provenant de Pantelleria, en Italie, au moyen d’une microsonde électronique. Ces échantillons révèlent cinq assemblages différents de minéraux selon la présence de fayalite, aenigmatite, ilménite, et magnétite: (1) augite + fayalite + ilménite + magnétite, (2) augite + fayalite + ilménite, (3) hédenbergite plus ou moins sodique + fayalite + ilménite + aenigmatite + quartz, (4) hédenbergite sodique ou aegirine-augite + ilménite + aenigmatite + quartz ± ferrorichtérite, et (5) aegirine-augite + aenigmatite + quartz. Un feldspath alcalin (Or35–37) constitue la phase phénocristique dominante avec chaque assemblage. La teneur de la roche en silice et le degré d’hyperalcalinité montrent une forte corrélation avec l’assemblage de ces minéraux. L’assemblage 1 caractérise l’échantillon le moins fortement hyperalcalin [indice d’agpaïcité, I.A. = (Na + K)/Al, proportion molaire] et la plus faible teneur en silice (I.A. < 1.31, SiO2 < 64.8%, poids), et s’est équilibré à 991–888°C à une fugacité d’oxygène entre 0.7 et 1.1 unités logarithmiques en dessous du tampon FMQ (FMQ – 0.7 to FMQ – 1.1). L’assemblage 2 est associé à un indice d’agpaïcité et une teneur en silice plus élevés (I.A. = 1.42, SiO2 = 67.1%) et aurait équilibré à environ 794°C et à FMQ – 0.5. L’assemblage 3 est associé à indice d’agpaïcité et une teneur en silice encore plus élevés (I.A. dans l’intervalle 1.55 – 1.63, 66.8 < SiO2 < 67.8%) et aurait équilibré à 764–756°C à entre FMQ – 0.5 et FMQ – 0.2. L’assemblage 4 est associé à un indice d’agpaïcité légèrement plus élevé et une teneur en silice encore plus élevée (1.61 < I.A. < 1.75, 67.6 < SiO2 < 72.0%) et marquerait un équilibre entre 740 et 700°C à une fugacité d’oxygène soit à ou légèrement sous le tampon FMQ. L’assemblage 5 est associé à l’indice d’agpaïcité et la teneur en silice les plus élevés (I.A. = 1.97, SiO2 = 69.7%) et marquerait un équilibre à <700°C à une fugacité d’oxygène dépassant légèrement le tampon FMQ, dans un champ sans oxyde stable. Malgré la rareté d’assemblages à deux oxydes, deux pyroxènes ou deux feldspaths, il semble donc possible de délimiter les conditions de température et de fugacité d’oxgène dans les roches hyperalcalines au moyen des équilibres QUIlF impliquant un assemblage de fayalite, ilménite, et clinopyroxène à l’équilibre.

(Traduit par la Rédaction)

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