Abstract

Synchrotron X-ray-fluorescence (SXRF) analyses for Cu, Zn and Fe were carried out on magmatic minerals from intrusive and volcanic rocks in the Bingham – Park City Belt, Utah. The main goals of the study were to determine average Cu and Zn contents and zoning patterns in magmatic minerals in order to shed light on the chemical behavior of Cu and Zn during crystallization of the magmas. The combination of low limits of detection and small analytical footprint makes SXRF the preferred method for tests of this type. Results of the study show that the Zn is homogeneously distributed through most ferromagnesian minerals, commonly following Fe, for which it probably substitutes. The distribution of Cu is more complex, and includes Cu-rich patches of as yet unknown mineralogy that are widespread in all minerals. Median Cu and Zn contents for magmatic minerals, estimated excluding the Cu-rich patches, are lower than and higher than, respectively, those of volcanic rocks in the area. Copper thus must have behaved incompatibly, whereas Zn behaved compatibly during magmatic crystallization. Decreasing Cu concentrations from core to rim were observed in biotite from the volcanic rocks, but Cu and Zn zoning is absent in ferromagnesian minerals in the intrusive rocks. Altered rims on biotite in the intrusive rocks are enriched in Cu and locally in Zn thought to reflect postcrystallization migration of a late magmatic vapor phase.

Abstract

Nous avons effectué des analyses par fluorescence X sur synchrotron (SXRF) afin d’établir les teneurs en Cu, Zn et Fe des minéraux magmatiques provenant de roches intrusives et volcaniques de la ceinture de Bingham – Park City, au Utah. Nos buts principaux étaient de déterminer leurs teneurs moyennes en Cu et Zn et d’évaluer la zonation des minéraux magmatiques afin de préciser le comportement de Cu et de Zn au cours de la cristallisation des magmas. La combinaison des faibles seuils de détection et la focalisation du faisceau fait de l’approche SXRF la mieux adaptée dans les évaluations de ce type. Nos résultats montrent que le Zn est réparti de façon homogène dans la plupart des minéraux ferromagnésiens, suivant le fer, élément auquel il substitue tout probablement. La distribution du Cu est plus complexe, et inclut des taches riches en Cu de minéralogie méconnue, répandues dans la plupart des minéraux. Les teneurs médianes en Cu et en Zn des minéraux magmatiques, estimées en excluant les taches cuprifères, sont inférieures à, et supérieures à, respectivement, celles des roches volcaniques dans la région. Le cuivre a donc dû se comporter de façon incompatible, tandis que le Zn était compatible au cours de la cristallisation du magma. Une diminution de la concentration du Cu du coeur vers la bordure des grains est mise en évidence dans la biotite des roches volcaniques, mais il n’y a aucune zonation en Cu ou en Zn dans les minéraux ferromagnésiens des roches intrusives. La bordure altérée de la biotite des roches intrusives, enrichie en Cu et localement en Zn, témoignerait de la migration une phase fluide d’origine magmatique suite à la cristallisation du magma.

(Traduit par la Rédaction)

You do not currently have access to this article.