Ca−Sr substitution in clinopyroxenes along the join CaMgSi2O6−SrMgSi2O6

Summary In order to define the limits of expansion of the M2 polyhedron in theC2/c clinopyroxenes of formulaX^M2Mg^M1 [Si₂O₆] as the mean ionic radius in the M2 site increases, the join CaMgSi₂O₆–SrMgSi₂O₆ (Di–SrPx) has been investigated atP=1 atm and between 1090°C and 1350°C. The extent of the clinopyroxene solid solutions is limited to the compositional range Di₁₀₀–Di₇₀SrPx₃₀. Within this range the unit-cell parameters of the clinopyroxenes show a linear variation with the increase of Sr content. The comparison of the variations caused in the unit-cell dimensions by the increase of the mean ionic radius in the M2 site (Di–SrPx series) with those caused by the decrease of the mean ionic radius in M2 (Di–En series) displays a different trend ofb in the two series. This different trend ofb suggests a different mechanism of the structure deformation in the two solid solution series. The narrow extent of the Di–SrPx solid solutions atT=1200°C shows that the increase of the mean ionic radius in the M2 site is restricted to the range 1.12–1.16 Å.

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La substitution Ca–Sr dans les clinopyroxènes le long du joint CaMgSi₂O₆–SrMgSi₂O₆

Résumé Le joint CaMgSi₂O₆–SrMgSi₂O₆ (Di–SrPx) a été étudié entre 1090°C et 1350°C à 1 atm dans le but d'établir quelles sont les limites de l'expansibilité du polyhèdre M2 dans les clinopyroxènesX^M2Mg^M1 [Si₂O₆] (group spatialC2/c) avec l'augmentation du rayon jonique moyen dans le site M2. La solution solide est limitée à l'intervalle de composition Di₁₀₀–Di₇₀ SrPx₃₀. Dans ce domaine les paramètres de la maille varient d'une façon linéaire avec la teneur croissante de Sr. Si on compare les variations de la maille, déterminées par le rayon jonique moyen croissant dans le site M2 (série Di–SrPx), avec celles causées par la diminution du rayon jonique moyen dans le site M2 (série Di–En), on observe une tendance différente du paramètreb dans les deux séries. Ceci indique un mécanisme différent de la déformation structuralle dans les deux séries de solutions solides. Puisque àT=1200°C le domaine des solutions solides Di–SrPx est étroit, l'augmentation du rayon ionique moyen dans le site M2 est bornée à l'intervalle 1.12–1.16 Å.

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With 5 Figures