Abstract

Acidic steam condensates in volcanic systems or shallow, oxygenated geothermal environments are typically enriched in SO4 and poor in Cl. These fluids produce distinctive alteration-induced assemblages as they descend. At Karaha – Telaga Bodas, located on the flank of Galunggung Volcano, Indonesia, neutralization of descending acid waters has resulted in the successive appearance of 1) advanced argillic alteration characterized by alunite, clay minerals and pyrite, 2) anhydrite, pyrite and interlayered sheet silicates, and 3) carbonates. Minor tourmaline, fluorite and native sulfur also are present locally, reflecting interactions with discharging magmatic gases. Water–rock interactions were modeled at temperatures up to 250°C using the composition of acidic lake water from Telaga Bodas and that of a typical andesite as reactants. The simulations predict mineral distributions consistent with the observed assemblages and a decrease in the freezing-point depression of the fluid with increasing temperature. Fluids trapped in anhydrite, calcite and fluorite display a similar decrease in their freezing-point depressions, from 2.8° to 1.5°C, as homogenization temperatures increase from 160° to 205°C. The simulations indicate that the progressive change in fluid composition is due mainly to the incorporation of SO4 into the newly formed hydrothermal minerals. The salinities of fluid inclusions containing Cl-deficient steam condensates are better expressed in terms of H2SO4 equivalents than the commonly used NaCl equivalents. At solute concentrations >1.5 molal, freezing-point depressions represented as NaCl equivalents overestimate the salinity of Cl-poor waters. At lower concentrations, differences between apparent salinities calculated as NaCl and H2SO4 equivalents are negligible.

Abstract

Les produits de condensation de vapeur acide des systèmes volcaniques ou des milieux géothermiques oxygénés à faible profondeur sont typiquement enrichis en SO4 et appauvris en Cl. Ces fluides produisent des assemblages distinctifs de minéraux d’altération à mesure qu’ils atteignent les parties profondes du système. A Karaha – Telaga Bodas, situé sur le flanc du volcan Galunggung, en Indonésie, la neutralisation des eaux descendantes acides a mené à la formation successive 1) d’une altération argillique avancée, et une association d’alunite, d’argiles et de pyrite, 2) d’anhydrite, de pyrite et de phyllosilicates interstratifiés, et 3) de carbonates. Des quantités moindres de tourmaline, de fluorite et de soufre sont aussi présentes, témoins d’interactions avec des décharges de gaz magmatiques. Les interactions d’eau et de roche ont été simulées à des températures jusqu’à 250°C en utilisant la composition de l’eau de lac à Telaga Bodas et une andésite typique comme réactifs. Les simulations prédisent une distribution de minéraux conforme aux assemblages observés et une diminution du point de congélation de la phase fluide avec une augmentation de la température. La phase fluide piégée dans l’anhydrite, la calcite et la fluorite font preuve d’une diminution semblable du point de congélation, de 2.8° à 1.5°C, à mesure que la température d’homogénéisation augmente, de 160° à 205°C. D’après ces simulations, le changement progressif dans la composition de la phase fluide serait surtout dû à l’incorporation de SO4 dans les minéraux hydrothermaux néoformés. On exprimerait mieux la salinité des inclusions fluides contenant des condensés de vapeur à faible teneur en Cl en termes d’équivalents de H2SO4 plutôt que d’équivalents de NaCl, d’utilisation répandue. A une concentration du soluté dépassant 1.5 en molalité, l’abaissement du point de congélation où l’équivalence est exprimée en termes de NaCl mène à une surestimation de la salinité des eaux à faible teneur en Cl. A plus faibles teneurs, les différences entre la salinité calculée en supposant une équivalence de NaCl et celle en supposant une équivalence de H2SO4 sont négligeables.

(Traduit par la Rédaction)

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