Abstract An estimate of TiO2 activity (aTiO2melt−sat) $\left( a_{\text{Ti}{{\text{O}}_{2}}}^{\text{melt}-\text{sat}} \right)$is necessary for the application of trace-element thermobarometry of magmatic systems where melts are typically undersaturated with respect to rutile/anatase. Experiments were performed in the system SiO2-Na2O-TiO2 to develop two independent methods of estimating aTiO2melt−sat $a_{\text{Ti}{{\text{O}}_{2}}}^{\text{melt}-\text{sat}}$—one based on the commonly applied rutile-saturation technique and another utilizing a novel Ti-in-tridymite thermometer. It is demonstrated that the rutile-saturation model can lead to an overestimate of aTiO2melt−sat $a_{\text{Ti}{{\text{O}}_{2}}}^{\text{melt}-\text{sat}}$relative to TiO2 activity calculated using the solubility of Ti in tridymite (SiO2) coexisting with rutile. Overestimation via the rutile-saturation technique is due to variations in the solubility mechanisms of Ti in the melt phase as a function of Ti content. In natural systems, overestimates of aTiO2melt−sat $a_{\text{Ti}{{\text{O}}_{2}}}^{\text{melt}-\text{sat}}$will lead to an underestimation of crystallization temperatures by Ti-based trace-element thermobarometers. Although this study is not directly applicable to natural systems, it lays the groundwork for future research on natural composition magmas to constrain TiO2 activity in melts.

中文翻译：

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金红石欠饱和熔体中二氧化钛活性的实验观察

摘要 TiO2 活性的估计 (aTiO2melt−sat) $\left( a_{\text{Ti}{{\text{O}}_{2}}}^{\text{melt}-\text{sat}} \right)$ 对于岩浆系统的微量元素热气压测定法的应用是必要的，其中熔体通常相对于金红石/锐钛矿来说是不饱和的。在 SiO2-Na2O-TiO2 系统中进行了实验，以开发两种独立的估计 aTiO2melt−sat 的方法 $a_{\text{Ti}{{\text{O}}_{2}}}^{\text{melt} -\text{sat}}$——一种基于常用的金红石饱和度技术，另一种使用新型 Ti-in-tridymite 温度计。结果表明，金红石饱和度模型会导致高估 aTiO2melt−sat $a_{\text{Ti}{{\text{O}}_{2}}}^{\text{melt}-\text {sat}}$ 相对于使用 Ti 在与金红石共存的鳞石英 (SiO2) 中的溶解度计算的 TiO2 活性。通过金红石饱和度技术的高估是由于 Ti 在熔体相中的溶解机制随 Ti 含量的变化而变化。在自然系统中，高估 aTiO2melt−sat $a_{\text{Ti}{{\text{O}}_{2}}}^{\text{melt}-\text{sat}}$ 将导致钛基微量元素温度计对结晶温度的低估。尽管这项研究不能直接应用于自然系统，但它为未来研究天然成分岩浆以限制熔体中的 TiO2 活性奠定了基础。高估 aTiO2melt−sat $a_{\text{Ti}{{\text{O}}_{2}}}^{\text{melt}-\text{sat}}$ 将导致低估结晶温度由钛基微量元素温度计。尽管这项研究不能直接应用于自然系统，但它为未来研究天然成分岩浆以限制熔体中的 TiO2 活性奠定了基础。高估 aTiO2melt−sat $a_{\text{Ti}{{\text{O}}_{2}}}^{\text{melt}-\text{sat}}$ 将导致低估结晶温度由钛基微量元素温度计。尽管这项研究不能直接应用于自然系统，但它为未来研究天然成分岩浆以限制熔体中的 TiO2 活性奠定了基础。