Abstract

Qandilite (Mg2TiO4) and magnesioferrite occur in forsterite – spinel – calcite skarn ejecta from Mt. Vesuvius, Italy, with an exceptionally large compositional range that outlines the miscibility gap in the system spinel – qandilite – magnesioferrite (with a small amount of Fe2+), at present solely determined on the spinel–qandilite binary at T > 1000°C. The analyzed spinel– qandilite and spinel–magnesioferrite pairs are consistent with the solvus and tie-lines (except for a temperature offset) derived from the thermochemical model of spinel solid-solutions. Temperatures of formation in the range 650–700°C are inferred from the petrological study of the skarn-forming processes involved, which typically include two types of metasomatic reactions, i.e., formation of spinel – forsterite – calcite endoskarns by desilication of aluminosilicate bodies at the contact of dolostone wallrocks, and reaction of such pre-existing endoskarns with new influxes of magma ± fluid. Calculated phase-relations among qandilite, perovskite and geikielite show that qandilite with moderate magnesioferrite contents is the high-temperature Ti mineral stable in magnesian and extremely silica-deficient surroundings under oxidized conditions.

Abstract

Qandilite (Mg2TiO4) et magnésioferrite ont été observés dans des éjecta de skarns à forstérite – spinelle – calcite du Vésuve, en Italie, avec une gamme de compositions assez étendue pour esquisser la lacune de miscibilité dans le système spinelle – qandilite – magnésioferrite (avec une faible proportion de Fe2+), actuellement déterminée sur le seul joint spinelle – qandilite à T > 1000°C. Les couples spinelle – qandilite et spinelle – magnésioferrite analysés sont en bon accord (malgré un décalage en température) avec le solvus et les lignes de liaison modélisées à partir du modèle thermochimique accepté. L’étude pétrologique des processus de formation de ces skarns montre que ces associations minérales ont été formées à des températures de 650 à 700°C par deux types de réactions métasomatiques: formation d’endoskarns à spinelle – forstérite – calcite par désilicification de corps aluminosilicatés au contact de leur encaissant carbonaté magnésien, et réaction de tels endoskarns préexistants avec de nouvelles venues magmatiques. Le calcul des relations de phase impliquant qandilite, geikielite et pérovskite montre que la qandilite à teneur modérée en magnésioferrite est le minéral de titane de haute température typique de conditions magnésiennes, oxydantes et extrêmement sous-saturées en silice.

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