Al ⇌ B substitution in alkali feldspars : Preliminary hydrothermal data in the system NaAlSi2O8 - NaBSi3O8

Résumé En Fr

The mineral reedmergnerite (NaBSi3O8) is the B analogue of albite (NaAlSi3O8), the boron atom substituting for aluminium in tetrahedral coordination in the feldspar structure. A study of the system NaAlSi3O8-NaBSi3O8 has been undertaken to determine the limits of albite-reedmergnerite solid solutions. Simultaneous crystallization of the two solid solutions : Ab90Rd10 (Ab55) and Ab3Rd97 (Rd55) was obtained at T = 500 °C, P = 1 kbar and run durations between 60 and 90 days. Starting products were either gels of intermediate (Ab-Rd) composition of glass of composition Ab50Rd50 (mole %). The crystal morphology of the solid phases was studied using SEM. The positions of some X-ray diffraction peaks of the solid solutions are shifted compared to those of the end-members, but it is not possible at present to calibrate this displacement more accurately. The Al distribution in the synthetic Rd55 crystals is strongly heterogeneous, suggesting that equilibrium for Al ⇌ B substitution was not attained in the experiments. Nevertheless, the compositions of the two solid solutions are close to the end-members. Discussion of the experimental data shows that, under natural conditions, the incorporation of boron atoms in feldspars is very limited.

Le minéral reedmergnerite (NaBSi3O8) est l'équivalent de l'albite (NaAlSi3O8), l'atome de bore étant substitué à l'atome d'aluminium en position tétraédrique dans le réseau tectosilicaté. L'étude du système NaAlSi3O8-NaBSi3O8 a été entreprise pour déterminer les limites de la solution solide albite-reedmergnerite. La cristallisation simultanée des deux solutions solides : Ab90Rd10 (Ab55) et Ab3Rd97 (Rd55) a été obtenue à T = 500 °C, P = 1 kbar, expériences de durée 60 à 90 jours. Les produits de départ sont soit des gels de composition intermédiaire soit un verre de composition Ab50Rd50 (mole %). Les phases solides obtenues sont étudiées morphologiquement au MEB. L'étude des diagrammes de diffraction des rayons X fait apparaître un très petit déplacement des pics des deux solutions solides, par rapport aux pôles purs, mais sans qu'il soit possible pour le moment de calibrer plus précisément le déplacement observé. Les données de distribution de Al (microsonde électronique) dans les cristaux de Rd55 montrent que l'équilibre n'est pas atteint en ce qui concerne la substitution Al ⇌ B . Cependant les compositions des deux solutions solides sont proches des pôles purs. La discussion des données expérimentales montre que, dans les conditions naturelles, l'incorporation du bore dans les réseaux tectosilicatés est très limitée.