A modified crush-leach method for the analysis of fluid inclusion electrolytes

Résumé En Fr

A procedure is described which has yielded chemical analyses for 15 elements from inclusion fluids trapped in quartz, and requires about 10 g of cleaned sample. Problems of contamination and adsorption that have bedeviled crush-leach analysis in the past have been overcome and good charge balances obtained. New data are presented on the adsorption of ions released during crush-leach analysis onto the new quartz surfaces generated. These show very significant losses of divalent cations from solution when using pure water as a leachate, thus leading to systematic analytical errors. Further experiments were conducted using H+ and La3+ in the leach solution as adsorption inhibitors and from the results a new crush-leach analysis procedure is proposed in which errors due to adsorption effects are minimal. The new technique utilises a variety of leaches tailored to minimise adsorption of specific ions, while being compatible with standard analytical procedures. Methods of analysis used are Atomic Absorption Spectrometry, Flame Emission Spectrometry, ICP-AES, Mass Spectrometry, Fluorimetry and Specific Ion Electrode. At present analyses can be performed for Na, K, Li, Rb, Ca, Mg, Sr. Ba, Fe, Mn, Zn, Al, Cl, B and F. Preliminary results on inclusions in quartz veins from both low and high grade metamorphic rocks show good agreement with theoretically predicted compositions from fluid-mineral equilibria for Na, K, Fe, Mn and Zn. However Ca and sometimes Mg are present at levels far higher than predicted. This is thought to be due to the presence of Ca-rich inclusions (which have been identified microthermometrically in some of the samples). A second set of data from post-metamorphic gold bearing quartz veins from the Monte Rosa district of Italy, where only one generation of inclusion fluids is present, show better agreement with calculated compositions with no excess Ca or Mg.

La méthode décrite a permis l'analyse chimique des 15 éléments des fluides inclus dans du quartz, sur des échantillons de 10 g. Les problèmes de contamination et d' adsorption qui, par le passé, ont pénalisé l'analyse par broyage et élution, ont été résolus et un bon équilibre des charges ioniques est obtenu. De nouvelles données sont présentées sur l'adsorption des ions libérés lors du broyage sur les surfaces du quartz nouvellement créées. Elles montrent une perte très significative de cations divalents, lorsque de l'eau pure est utilisée comme éluant, ce qui introduit une importante erreur systématique. L'utilisation de H+ et La3+ comme inhibiteurs d'adsorption dans la solution éluante permet de proposer un nouveau protocole d'analyse minimisant les erreurs. La nouvelle technique utilise divers éluants pour minimiser l'adsorption d'ions spécifiques, tout en étant compatible avec les méthodes analytiques classiques. Les analyses sont faites par spectrométries d'adsorption atomique, d'émission de flamme, de masse, d'émission ICP par fluorimétrie et avec des électrodes spécifiques. Jusqu'à présent, elles peuvent être faites sur Na, K, Li, Rb, Ca, Mg, Sr, Ba, Fe, Mn, Zn, AI, CI, B et F. Les résultats préliminaires sur les inclusions de veines de quartz de roches métamorphiques de haut et bas degré montrent un bon accord pour Na, K, Fe, Mn et Zn avec les compositions prédites à partir des équilibres fluides-minéraux. Cependant, Ca et parfois Mg sont présents à des teneurs beaucoup plus élevées que prévu. Ceci est attribué à la présence d'inclusions riches en Ca, identifiées par microthermométrie dans quelques-uns des échantillons. Un deuxième lot de données sur des veines de quartz aurifères post-métamorphiques de la région du Mont-Rose (Italie), ne contenant qu'une génération d'inclusions, montre un meilleur accord avec les compositions calculées, sans excès de Ca ou Mg.