Géochimie des transformations métasomatiques à l'origine du gisement de talc et chlorite de Trimouns (Luzenac, Ariège, France). II. Approche des conditions physico-chimiques de la métasomatose

Résumé En Fr

The Trimouns deposit was produced by metasomatic alteration of various rocks into talc-rocks and chlorite-rocks. Al-bearing minerals (mica, feldspar from mica-schists and granitic rocks) are altered into chlorite ; dolomite (marbles) and partly quartz are altered into talc. Quartz is finally dissolved. In a first paper (Moine et al., 1982), the metasomatic zoning was described, the reactions at each front were given and the mobility of the different components was shown. In this paper factors that control fluid-mineral equilibria (P, T, composition of the solutions) are studied and, admitting the Korzhinskii's theory, an internally consistent model of the metasomatic conditions is proposed. Alteration from Si-Al rocks is badly significant because probable disequilibrium between chlorite and talc. The study is mainly focused on the dolomite-talc-solution equilibrium as supported by experimental data by Frantz and Popp (1979). Stability conditions of talc are shown and compared with that of other minerals in the system of interest. These conditions are more closely defined taking into account the stability of sphene and the observed simultaneity of the talc-dolomite reaction and quartz dissolution in chlorite-rocks. Close relations are obtained between P, T and composition of the solutions. Supposing a total Mg concentration less than 0.2 m, we obtain T ≃ 475 °C for P[F] = 1 000 bars and, by extrapolation, T ≃ 425-450 °C for P[F] = 500 bars.

Le gisement de Trimouns résulte de la transformation métasomatique de roches variées en talcites et chloritites. Les minéraux alumineux (micas, feldspaths des micaschistes et roches granitiques) se transforment en chlorite ; la dolomite (marbres) et une partie du quartz se transforment en talc ; le quartz est finalement dissous. Dans une première partie (Moine et al., 1982), nous avons décrit les zonalités métasomatiques, défini les réactions à chaque front et montré le comportement des différents éléments. Nous étudions ici les paramètres des équilibres fluides-minéraux mis en jeu (P, T, composition des solutions) afin de définir un modèle cohérent des conditions physico-chimiques de la métasomatose envisagée selon la théorie de Korzhinskii. Les transformations des roches silico-alumineuses sont difficilement interprétables en raison de déséquilibres probables entre le talc et la chlorite, issus de minéraux différents. L'étude porte donc principalement sur l'équilibre dolomite-talc-solution hydrothermale, en s'appuyant sur les travaux expérimentaux de Frantz et Popp (1979). On définit le domaine de stabilité du talc par rapport aux domaines des autres minéraux du système considéré. D'autres contraintes sont introduites en raison de la stabilité du sphène et en tenant compte de la simultanéité de la transformation des dolomies en talc et de la dissolution du quartz dans les colonnes issues des micaschistes. Des relations étroites sont ainsi déterminées entre les paramètres P, T et la composition des solutions. Si l'on admet que la concentration en Mg total ne dépasse pas 0,2 m, le modèle conduit à T ≃ 475 °C pour P[F] = 1 000 bars, et par extrapolation à T ≃ 425-450 °C pour P[F] = 500 bars.