Abstract

The system [Na2Ca(CO3)2 ]100−x − (50 wt.% NaCl + 50 wt.% KCl)x (10 < x < 80 wt.%), a join in the quaternary system Na2CO3 – CaCO3 – NaCl – KCl, has been investigated at temperatures ranging from 450° to 900°C at 0.1 GPa. Liquidus temperatures are on the order of 825°C, with a depression on the liquidus to 750°C at about 23 wt.% halide corresponding to a piercing point. Liquids that are poor in halides relative to the composition of the piercing point have a nyerereite-like (Na,Ca,K) carbonate as the primary liquidus phase; it coexists with a one-phase halide-rich liquid. Liquids with ~ 30–70 wt.% halide initially precipitate calcite as the primary liquidus phase. Below 700°C, calcite reacts with liquid to form nyerereite-like (Na,Ca,K) carbonate. From 600° to 550°C, this carbonate coexists with two immiscible halide liquids. Below the solidus at ~550°C, discrete exsolved inclusions of (Na,K)Clss occur in (K,Na)Clss and of (K,Na)Clss in (Na,K)Clss. These data are relevant to the differentiation and crystallization of the natrocarbonatitic melt at Oldoinyo Lengai under hypabyssal and plutonic conditions; they predict the formation of cumulate rocks composed of nyerereite, gregoryite, halite and sylvite. Disaggregation of such assemblages could lead to formation of sylvite–fluorite macrocrystal natrocarbonatite.

Abstract

Nous avons étudié le sous-système [Na2Ca(CO3)2 ]100−x − (50% NaCl + 50% KCl)x (10 < x < 80%, poids) du système quaternaire Na2CO3 – CaCO3 – NaCl – KCl entre 450° et 900°C à 0.1 GPa. Les températures du liquidus sont de l’ordre de 825°C, avec une diminution à 750°C à environ 23% de halogénure, ce qui correspond à un point de perçage. Les liquides appauvris en halogénures par rapport à la composition de ce point de perçage possèdent une phase carbonatée (Na,Ca,K) semblable à la nyéréréite comme phase primaire sur le liquidus, et elle coexiste avec un liquide riche en halogénures. Les liquides contenant entre ~30 et 70% de halogénures précipitent d’abord la calcite comme phase primaire sur le liquidus. Au dessous de 700°C, la calcite réagit avec le liquide pour former un carbonate (Na,Ca,K) semblable à la nyéréréite. Entre 600° et 550°C, ce carbonate coexiste avec deux liquides immiscibles riches en halogénures. En dessous du solidus à environ 550°C, on trouve des inclusions exsolvées distinctes de (Na,K)Clss dans le (K,Na)Clss et de (K,Na)Clss dans le (Na,K)Clss. Ces résultats sont pertinents pour comprendre la différenciation et la cristallisation du magma natrocarbonatitique à Oldoinyo Lengai à des conditions subvolcaniques et plutoniques. Ils prédisent la formation de roches cumulatives composées de nyéréréite, grégoryite, halite et sylvite. La désagrégation de tels assemblages pourrait mener à la formation de natrocarbonatite contenant des macrocristaux de sylvite–fluorite.

(Traduit par la Rédaction)

You do not currently have access to this article.