Abstract

Quantitative determination of the mineralogical composition of hydrothermally altered rocks was performed by means of the Rietveld method using X-ray powder-diffraction data. Initially, experiments were carried out to minimize systematic errors arising from preferred orientation of particles as well as micro-absorption. The precision of the proposed method was tested by independent replicate sample-preparation and analyses. The closeness of the replicate phase-determinations showed that random within-laboratory errors were comparatively small. Expressed as chemical compositions, the quantitative results are in good agreement with the major oxide concentrations determined by X-ray fluorescence. The results indicate that the relative abundances of phases and refined element substitutions were accurately determined. The method developed was applied to hydrothermally altered rocks from the Waterloo volcanic-rock-hosted massive sulfide (VHMS) deposit in Queensland, Australia. Hierarchical cluster analysis led to the discrimination of several mineralogically distinct alteration-induced assemblages. These mineral assemblages are characteristic of specific zones of alteration. The strong spatial zoning with respect to the mineralized body and the distinct mineralogical assemblages of the alteration halo are interpreted to result primarily from varying degrees of hydrolytic decomposition and potassium metasomatism of the wallrocks. Based on these results, we suggest that quantitative phase-analysis by the proposed method represents a new powerful tool in studies of alteration halos.

Abstract

Nous avons pu déterminer de façon quantitative la composition minéralogique de roches sujettes à une altération hydrothermale au moyen d’une analyse selon la méthode de Rietveld de traitement de données de diffraction X obtenues sur poudre. Au départ, les expériences ont porté sur une minimisation des erreurs systématiques dues à l’orientation préférentielle des particules et à la micro-absorption. La précision de notre méthode a pu être vérifiée par préparations et analyses répétées des échantillons. La concordance des résultats répétés portant sur la détermination des phases montre que les erreurs aléatoires intra-laboratoire sont relativement petites. Exprimées en termes de compositions chimiques, les résultats quantitatifs concordent bien avec la proportion des éléments majeurs tels qu’établie par fluorescence X. Les résultats indiquent que les abondances relatives des phases et les schémas de substitutions d’éléments sont affinés avec justesse. Nous avons appliqué la méthode aux roches volcaniques altérées par voie hydrothermale au gisement de sulfures massifs de Waterloo, au Queensland, en Australie. Une analyse par groupements hiérarchique mène à la discrimination de plusieurs assemblages minéralogiques attribuables à l’altération hydrothermale. Ces assemblages sont caractéristiques de zones spécifiques réparties autour du gisement, et résulteraient surtout d’une altération plus-ou-moins avancée menant à la déstabilisation hydrolytique et à la métasomatose potassique. A la lumière de ces résultats, nous croyons que l’analyse quantitative des phases selon la démarche proposée fournit un outil nouveau et puissant dans l’étude des auréoles d’altération.

(Traduit par la Rédaction)

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