Abstract

The bulk composition of fluid inclusions is generally determined by using the temperature of ice melting (i.e., freezing-point depression of H2O–NaCl) and relating this to the ice-melting curve in the two-component system H2O–NaCl. In reality, natural systems are more complex. Therefore, the bulk composition is referred to as equivalent wt.% NaCl to account for the presence of other, generally undetermined, cations (e.g., K, Ca, Fe, Mn, Mg). Inferences of a more complex chemical composition are generally made on the basis of the depression of the eutectic temperature for the H2O–NaCl system (−21.2°C), the other common solutes being CaCl2, MgCl2, and FeCl2. Such an approach is qualitative at best, and the inherent problem of metastability invites caution. An alternative, relatively simple and cost-effective method among the many analytical methods available, is to artificially decrepitate fluid inclusions and analyze the resulting evaporate mounds with an electron microprobe equipped with an imaging system. To illustrate the potential of the method, three granitic environments, in Nova Scotia and in Peru, were chosen, two mineralized (Sn, Cu, Zn) and one barren (tourmaline pegmatite). Standard fluid-inclusion thermometric data have been integrated with compositions determined from evaporate mounds in the same suite of samples. The following points emerge: (1) the inclusions are invariably multi-component, being dominated by Na–K–Ca, but in consistently different proportion that reflect protracted fluid:rock interaction and mixing of reservoirs; (2) the low first-melting temperatures (i.e., <−50°C) do not unequivocally indicate the presence of CaCl2 in solution; (3) high concentrations of Fe and Mn are common within the mineralized systems examined, in addition to lesser amounts of Sr, Ba, P and Zn, and (4) the two methods complement each other, together providing a much more comprehensive account of the nature of the fluid and its evolution in space and time.

Abstract

La composition globale de la phase fluide piégée dans les cristaux est généralement établie au moyen de la température de fusion de la glace, c’est-à-dire, l’abaissement du point de congélation de l’eutectique du système H2O–NaCl, mis en relation avec la courbe décrivant la fusion de la phase solide dans le système binaire H2O–NaCl. En fait, les systèmes naturels sont plus complexes. Pour cette raison, la composition globale du fluide est exprimée en termes d’équivalents de NaCl afin de rendre compte d’autres cations, non déterminés, par exemple K, Ca, Fe, Mn, Mg. Des conclusions à propos de la composition chimique plus complexe sont généralement faites pour rendre compte de l’abaissement de l’eutectique en dessous de −21.2°C, sa valeur dans le système H2O–NaCl. Les autres solutés courants sont CaCl2, MgCl2, et FeCl2. Une telle approche est définitivement qualitative, et le problème de métastabilité mérite une attention particulière. Une alternative relativement simple et peu couteuse, parmi les multiples méthodes analytiques qui sont disponibles, implique la décrépitation artificielle des inclusions fluides afin d’en analyser les amoncellements de matière évaporée avec une microsonde électronique munie d’un analyseur d’images. Afin d’illustrer le potentiel de la méthode, trois milieux granitiques ont été choisis, en Nouvelle-Écosse et au Pérou, deux de ceux-ci étant minéralisés (Sn, Cu, Zn) et un étant stérile (pegmatite à tourmaline). La thermométrie standard effectuée sur les inclusions fluides a été intégrée avec les compositions de ces amoncellements produits de la même suite d’échantillons. Il en ressort les points suivants: (1) les inclusions sont invariablement à multi-composantes, avec Na–K–Ca comme cations principaux, mais en proportions variables qui traduisent une longue interaction entre fluide et roche, et un mélange de réservoirs; (2) les faibles températures de fusion initiale (<−50°C) n’indiquent pas nécessairement la présence de CaCl2 dans le système hydrothermal; (3) des concentrations élevées de Fe et de Mn sont courantes dans les systèmes minéralisés examinés, de même que des quantités moindres de Sr, Ba, P et Zn, et (4) les deux méthodes sont complémentaires, et ensemble contribuent à un meilleur aperçu de la nature de la phase fluide et son évolution dans l’espace et le temps.

(Traduit par la Rédaction)

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