Abstract

Clay samples from 105 cavities within miarolitic granitic pegmatites throughout the Pikes Peak batholith, in Colorado, were analyzed by powder X-ray diffraction (XRD). Smectite (beidellite), illite, and kaolinite were found within the cavities. Calculation of crystallite-thickness distribution (CTD), mean thickness of the crystallites, and variance in crystallite thickness, as deduced from XRD patterns, allowed a determination of provenance and mode of formation for illite and smectite. Authigenic miarolitic-cavity illite and smectite show lognormal CTDs and larger mean thicknesses of crystallites than do their soil-derived counterparts; non-lognormal illite in a cavity results from mixing of cavity and soil illite. Analysis of mean thickness and thickness variance shows that crystal growth of illite is initiated by a nucleation event of short duration, followed by surface-controlled kinetics. Crystallization of the miarolitic cavity clays is presumed to occur by neoformation from hydrothermal fluids. The assessment of provenance allows a determination of regional and local distributions of clay minerals in miarolitic cavities within the Pikes Peak batholith.

Abstract

Des échantillons provenant de 105 cavités dans des filons de pegmatite miarolitique granitique de part et d’autre du batholite de Pikes Peak, au Colorado, ont été analysés par diffraction X (méthode des poudres). Smectite (beidellite), illite, et kaolinite sont présentes dans ces cavités. Un calcul de la distribution de l’épaisseur des cristallites, de leur épaisseur moyenne, et de la variance de leur épaisseur permet de déterminer la provenance et le mode de formation de l’illite et de la smectite. L’illite et la smectite authigènes des cavités miarolitiques font preuve d’une distribution log-normale de l’épaisseur des cristallites, et une épaisseur supérieure par rapport à leur homologues dérivés des sols; l’illite des cavités ayant une distribution non log-normale des épaisseurs résulterait d’un mélange d’illite formée dans la cavité et d’illite dérivée de sols. Une analyse des épaisseurs moyennes et de la variance des épaisseurs montre que la croissance de l’illite a été initiée par un événement bref causant la nucléation, suivi d’un épisode où la cinétique était régie par les surfaces. La cristallisation des argiles dans les cavités miarolitiques résulterait d’une néoformation aux dépens d’une phase fluide hydrothermale. L’évaluation de provenance permet une détermination des distributions régionale et locale des minéraux argileux dans les cavités miarolitiques au sein du batholite de Pikes Peak.

(Traduit par la Rédaction)

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