Single crystal infrared spectra in the range of OH fundamentals of paragenetic garnet, omphacite and kyanite in an eklogitic mantle xenolith

Summary

Single crystals of paragenetic garnet (gt), omphacite (cpx) and kyanite (ky) were isolated from an eclogite xenolith from the Zagadochnaya kimberlite, Yakutia (grospydite Z13) and studied by polarized FTIR-microspectrometry in the OH valence vibrational region and by microprobe analyses. The coexisting minerals are homogeneous with respect to major and minor elements and have compositions near gross₄₉pyr₂₆alm₂₀uvar₄ (gt), jad₄₅dio₄₇hed₆kos₂ (cpx) and ky_>97. Single crystal spectra show one ν_OH-band for gt at 3630 cm⁻¹ (halfwidth ca. 100 cm⁻¹) which is very likely caused by vibrations of tetrahedral (OH)₄-⁴⁻ clusters replacing SiO₄ ⁴⁻ tetrahedra. Cpx shows one strong, but weakly pleochroic band at 3464 cm⁻¹ (halfwidth ca. 160 cm⁻¹) and a weak satellite band centered at 3620 cm⁻¹) with a distinct pleochroism. Ky OH spectra exhibit two sets of weak sharp pleochroic bands, a triplet, characteristic for high pressure ky, at 3439, 3410, 3387 cm⁻¹) and a doublet at 3279, 3264 cm⁻¹) (halfwidths ca. 10 cm⁻¹) From integral and linear absorbances in the unpolarized spectra defect-hydroxyl contents in the three coexisting minerals were estimated and found near O.OX wt% H₂O. The distribution scheme of hydrogen in the paragenetic minerals was evaluated to be c^ky < c^cpx ≪< c^gt.

Zusammenfassung

Aus einer Granat (Gt)-Omphacit (Cpx)-Kyanit (Ky) Paragenese eines Eklogit Xenoliths aus dem Zagadochnaya Kimberlit, Jakutien (Grospydit Z13), wurden Einkristalle isoliert und mit polarisierter FTIR-Mikrospektrometrie im OH Valenzschwingungsbereich und mit der Elektronenstrahl-Mikrosonde untersucht. Die koexistierenden Minerale sind hinsichtlich ihrer Haupt- und Nebenelemente homogen und haben Zusammen setzungen von etwa Gross⁴⁹Pyr²⁶Alm²⁰Uvar₄ (Gt), Jad₄₅Dio₄₇Hed₆Kos₂ (Cpx) and Ky_>97 Einkristallspektren von Gt zeigen eine ν_OH-Bande bei 3630 cm⁻¹) (Halbwerts breite ca. 100 cm⁻¹) die wahrscheinlich von Schwingungen tetraedrischer (OH)₄ ⁴⁻ Gruppen, die SiO₄ ⁴⁻ Tetraeder ersetzen, herrührt. Cpx zeigt eine starke, aber schwach pleochroitische Bande bei 3464 cm⁻¹ (Halbwertsbreite ca. 160 cm⁻¹) and eine schwache, deutlich pleochroitische Satellitenbande bei 3620 cm⁻¹) Ky OH Spektren zeigen zwei Gruppen von schwachen, scharfen pleochroitischen Banden, ein fur Hochdruck Ky charakteristisches Bandentriplett bei 3439, 3410, 3387 cm⁻¹) and ein Bandendublett bei 3279, 3264 cm⁻¹) (Halbwertsbreiten ca. 10 cm⁻¹) Aus den integralen and linearen Extinktionen der nicht-polarisierten Spektren wurde der Defekt-Hydroxyl Gehalt der drei koexistierenden Minerale abgeleitet and mit O.OX Gew% H₂O festgelegt. Das Verteilungsschema des Wasserstoffs kann in der Mineralparagenese mit c^Ky < c^Cpx ≪ c^Gt angegeben werden.