Zeolitization of a basaltic flow in a continental environment : an example of mass transfer under thermal control

Résumé En Fr

The zeolitization of basanite lava flows in the Plateau des Coirons, Ardèche, France, is controlled by the initial location of the flows in paleorivers and by the thermal evolution of the flows during cooling. It predates the development of a well-defined columnar jointing. The zeolites (phillipsite and chabazite) are associated with ferro-magnesian or aluminous smectites (and sometimes carbonates) and crystallize in basalt vesicles and veinlets, showing chemical variations between the top and the deeply altered base of the flow. Their distribution is accounted for by hydrothermal mass transfer driven by the temperature variations within the flow during cooling : — The centre of the flow is at first hotter than the base. Ferro-magnesian smectites crystallize in the median part and aluminous smectites crystallize at the base of the flow. — Then, the base of the flow becomes the hotter zone. Phillipsite crystallizes in the median part and ferro-magnesian smectites in the lower part of the flow. — The end of cooling leads to a more general development of phillipsite and chabazite crystallization at the base.

Les coulées de laves du Plateau des Coirons (Ardèche, France) sont affectées antérieurement à leur prismation d'une zéolitisation dépendant de la situation originelle des coulées dans les paléorivières et de leur évolution thermique durant le refroidissement. Les zéolites (phillipsite et chabazite) associées à des smectites ferro-magnésiennes ou alumineuses et parfois des carbonates, cristallisent dans les amygdales et les veines du basalte. La répartition de ces minéraux entre le sommet et la base de la coulée et leur évolution chimique en fonction du degré d'altération sont expliquées par un transport de matière en milieu hydrothermal contrôlé par les variations de la température dans la coulée en cours de refroidissement : — Dans un premier temps, la partie centrale de la coulée est plus chaude que sa base. Les smectites ferro-magnésiennes cristallisent dans les amygdales de la zone médiane tandis que les smectites alumineuses cristallisent dans celles de la base. — Secondairement, la partie basale devient la zone la plus chaude. La phillipsite cristallise alors dans la partie médiane tandis que les smectites ferro-magnésiennes cristallisent dans la partie la plus basse de la coulée. — Enfin, le refroidissement général de la coulée conduit à un développement généralisé de la phillipsite et à la cristallisation finale de chabazite à sa base.