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MICROMORPHOLOGIE DES SOLS -SOIL MICROMOWHOLOGY- 1987 MICROMORPHOLOGIE DES ALTERATIONS SUPERGENES DE LA LUJAURITE DU MASSIF ALCALIN DE POCOS DE CALDAS, MINAS GERAIS, BRESIL DELVIGNE J.], SOUBIES F.2 et SARDELA I.3 ABSTRACT The ferrallitic weathering of the Lujaurire (nepheline syenite containing accessory ininerals with titaniuni aiid zirconium) of Poços de Caldas (MG, Brazil), produces iron-poor undisturbed saprolites. Perrographic stud}, of successive wearhered crusts perinits idenrification of the inineralogical arid niicrostructural transforinations of the aluminous minerals (nepheline, natrolite, sericite and orthoclase the ferrverow niiiierals (aegyrine and arfvedsoiiite) and the accessory niirierals (rinkire and) eudyalite). Tlie secondary niicrostructures, parricularly the gibbsitic pseudoniorplis after the alunzirious minerals, are very characteristic, differing only in accordance wirk the priniarj3 iiiinerals species from which rkey were derived by isovolumetric weathering processe& MOTS CLES : Altération ferrallitique - Syenite néphélinique - Brésil. INTRODUCTION Les roches éruptives alcalines, peu fréquentes ailleurs dans le monde, sont largement représentées au Brésil : elles s’étagent du Nord au Sud du Pays et se localisent à la périphérie de l’immense bassin du Parana. Leur mise en place s’étale sur tout le Crétacé et semble liée aux déformations de la lithosphère qui ont entrainé l’ouverture de l’Atlantique Sud. Par leurs structures et leurs compositions minéralogiques, les roches alcalines du Brésil ne se différencient que très peu des roches des massifs alcalins étudiées dans d’autres parties du monde telles que la resqu île de Kola ou le Groenland (FERGUSON, 1970 ; SORENSEN, 1970 ; HEINRICH, 19iO). Au Brésil, ASHRY (1962) en a donné une première description. Les roches alcalines, généralement très pauvres en quartz et en fer et riches en alumine concentrée dans des minéraux souvent très altérables, ont tendance, dès que le climat et les conditions topographiques s’y prêtent, à former directement des altérites bauxitiques. Les roches alcalines étudiées n’échappent pas à cette règle (MELFI et CARVALHO, 1983). Ce travail a pour but d’étudier l’altération supergene d’une roche alcaline, la lujaurite du massif de Poços de Caldas. 11 n’est pas possible de comprendre les transformations supergènes Sans étudier au aravant l’altération hydrothermale, en effet rares sont les échantillons qui ne portent pas, à ! e s degrés divers, la trace des activités hydrothermales. I1 nous a donc semblé intéressant d’analyser le comportement de certains minéraux d’origine hydrothermale vis à vis de I’alJération superficielle et en particulier celui de la natrolite. Ce dernier minéral, dans les Cchantillons peu transformés, provient exclusivement de la transformation de la néphthne. LE MATERIEL ETUDIE ET SON ENVIRONNEMENT Le massif alcalin de poços de Caldas est situé à la limite des Etats de Sao Paulo et du Minas Gerais (21-220s, 46-47oW), 1 environ 300 km au nord de Sao Paulo. II se présente SOUS forme d’une caldera d’environ 30 km de diamètre. L‘anneau périphérique, correspondant un ensemble de ring- dikes, a une altitude absolue comprise entre 1500 et 1700 m, Surmonte d’environ 350 m la partie centrale déprimée de la caldera et d’environ 600 m la région envlrpnnante constituée de gneiss et de roches sédimentaires d’âge crétacé. Les pentes sont relativement fortes dans l’anneau périphérique alors que le plateau Central présente Une lo %ra.phie plus régulière dont les reliefs peu accusés correspoadent aux différences lihlogiques. Le climat est du type tropical d’altitude avec une pluviosité moyenne annuelle de 1.700 mm concentr6e dans une saison humide qui s’étend d’octobre à mars. La température moyenne est de 18°C. La végétation naturelle a été pratiquement éliminée pour les besoins de l’éle!’a@ et des cultures. Les lambeaux de végétation naturelle cqmportent de petites forets ‘r?picales subcaducifoliées mêlées d’espèces de zone plus tempéree (Araucaria angustifolia) ‘alsant place vers les sommets à une steppe à graminées.

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Altérations supergène

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  • MICROMORPHOLOGIE DES SOLS -SOIL MICROMOWHOLOGY- 1987

    MICROMORPHOLOGIE DES ALTERATIONS SUPERGENES DE LA LUJAURITE DU MASSIF ALCALIN DE POCOS DE CALDAS, MINAS GERAIS, BRESIL DELVIGNE J . ] , SOUBIES F.2 et SARDELA I .3

    ABSTRACT The ferrallitic weathering of the Lujaurire (nepheline syenite containing accessory ininerals

    with titaniuni aiid zirconium) of Poos de Caldas (MG, Brazil), produces iron-poor undisturbed saprolites. Perrographic stud}, of successive wearhered crusts perinits idenrification of the inineralogical arid niicrostructural transforinations of the aluminous minerals (nepheline, natrolite, sericite and orthoclase the ferrverow niiiierals (aegyrine and arfvedsoiiite) and the accessory niirierals (rinkire and) eudyalite). Tlie secondary niicrostructures, parricularly the gibbsitic pseudoniorplis after the alunzirious minerals, are very characteristic, differing only in accordance wirk the priniarj3 iiiinerals species from which rkey were derived by isovolumetric weathering processe&

    MOTS CLES : Altration ferrallitique - Syenite nphlinique - Brsil.

    INTRODUCTION Les roches ruptives alcalines, peu frquentes ailleurs dans le monde, sont largement

    reprsentes au Brsil : elles stagent du Nord au Sud du Pays et se localisent la priphrie de limmense bassin du Parana. Leur mise en place stale sur tout le Crtac et semble lie aux dformations de la lithosphre qui ont entrain louverture de lAtlantique Sud. Par leurs structures et leurs compositions minralogiques, les roches alcalines du Brsil ne se diffrencient que trs peu des roches des massifs alcalins tudies dans dautres parties du monde telles que la resqu le de Kola ou le Groenland (FERGUSON, 1970 ; SORENSEN, 1970 ; HEINRICH, 19iO). Au Brsil, ASHRY (1962) en a donn une premire description.

    Les roches alcalines, gnralement trs pauvres en quartz et en fer et riches en alumine concentre dans des minraux souvent trs altrables, ont tendance, ds que le climat et les conditions topographiques sy prtent, former directement des altrites bauxitiques. Les roches alcalines tudies nchappent pas cette rgle (MELFI et CARVALHO, 1983).

    Ce travail a pour but dtudier laltration supergene dune roche alcaline, la lujaurite du massif de Poos de Caldas. 11 nest pas possible de comprendre les transformations supergnes Sans tudier au aravant laltration hydrothermale, en effet rares sont les chantillons qui ne portent pas, !es degrs divers, la trace des activits hydrothermales. I1 nous a donc sembl intressant danalyser le comportement de certains minraux dorigine hydrothermale vis vis de IalJration superficielle et en particulier celui de la natrolite. Ce dernier minral, dans les Cchantillons peu transforms, provient exclusivement de la transformation de la nphthne.

    LE MATERIEL ETUDIE ET SON ENVIRONNEMENT Le massif alcalin de poos de Caldas est situ la limite des Etats de Sao Paulo et du

    Minas Gerais (21-220s, 46-47oW), 1 environ 300 km au nord de Sao Paulo. II se prsente SOUS forme dune caldera denviron 30 km de diamtre. Lanneau priphrique, correspondant un ensemble de ring- dikes, a une altitude absolue comprise entre 1500 et 1700 m, Surmonte denviron 350 m la partie centrale dprime de la caldera et denviron 600 m la rgion envlrpnnante constitue de gneiss et de roches sdimentaires dge crtac. Les pentes sont relativement fortes dans lanneau priphrique alors que le plateau Central prsente Une lo %ra.phie plus rgulire dont les reliefs peu accuss correspoadent aux diffrences lihlogiques.

    Le climat est du type tropical daltitude avec une pluviosit moyenne annuelle de 1.700 mm concentr6e dans une saison humide qui stend doctobre mars. La temprature moyenne

    est de 18C. La vgtation naturelle a t pratiquement limine pour les besoins de lle!a@ et des cultures. Les lambeaux de vgtation naturelle cqmportent de petites forets r?picales subcaducifolies mles despces de zone plus tempree (Araucaria angustifolia) alsant place vers les sommets une steppe gramines.

  • A Poos de Caldas, les roches les plus frquentes appartiennent au groupe agpatique des syenites nphliniques : on y trouve des microsynites nphliniques (tinguates), des phonolites et des syenites grossires (foyates). Dans Ia partie nord du massif, on y rencontre des synites nphliniques particulires h zirconosilicates (Lujaurites et Chibinitesj. Une partie importante du massif alcalin a t lobjet dune fnitisation tardive et dune altration hydrothermale intense (mta5omatose potassique). La mise en place des Chibinites et Lujaurites appartiennent la dernire phase de construction du massif alcalin de Poos de Caldas (D.N. P..Lt.. 1975; ULBRICH et al. 1979; ULBRICH, et GOMES, 1981 ; ULBRICH, 1984).

    Les lujnurites de Poos de Caldas sont peu diffrentes des roches tudies par BROEGER ( I 890) dans la presque le de Kola. Ce sont des roches msocrates, de texture grossire et structure planaire nettement oriente rappelant laspect de gneiss oeills ; elles sont riches en feldspath alcalin et ne contiennent pas de sphne mais de nombreux minraux accessoires dans lesquels se concentrent I C titane et/ou le zirconium. La structure est due dune part lorientation planairc de la plupart des feldspaths (trs accessoirement des nphilines) et. dautre part, a u feutrage des aiguilles daegyrine qui, suivant des plans onduleux, contournent ou enveloppent les autres minraux. Cette disposition rgulire en feuillets sub-paralliles influence fortcinent la progression des altrations supergnes ultrieures.

    La distribution trs ingale de Ieudyalite sous forme d e plages centimtriques OU dcimtriques dagrgats polyminraliques. ainsi que la granulation grossire de la lujaurite rendent difficile lestimation de la composition modale de la roche. Toutefois, on peut estimer que la roche est composie denviron 40 5% de feldspath potassique, de 25 76 de nphline et de 35 IC daegyrine. Dans ccrtains chantillons le pourcentage deudyalite peut dpasser IO %. Les minraux accessoires, pour la plupart des minraux dans lesquels se concentrent le titane, le zirconium et les terres rares, ne se rencontrent que sporadiquement et leurs pourcentages moyens ne dpassent pas plus de I h 2 lo du volume total de la roche. Parmi les principaux. citons Iarfvedsonite, la lamprophyllite, Iastrophyllite, la mosandrite-rinkite, les minraux opaques et Iapatite.

    Le fedspath potassique, KAlSi O,. trs peu sodique, se prsente en cristaux de taille centimtrique, automorphes, placodes et macls. Les cristaux sont bien orients dans le sens de la foliation gnrale de la roche. Les inclusions sont relativement rares et surtout constituech daegyrine ou dapatite.

    La nphline, (Na,K)AISiO+ se prsente en cristaux isols ou groups, hypidiomorphcs. associs au feldspath alcalin et, comme lui, entours de feuillets daiguilles daegyrine. Les cristaux sont courts et de taille infrieure celle du feldspath. Les inclusions, nombreuses, sont constitues de fragments daiguilles daegyrine et de petits prismes de rinkite.

    Le pyroxne aegyrine. NaFe3+Si,06 se prsente en faisceaux daiguilles, de taille millimtrique h centimtrique, assembres entre elles pour former un feutrage irrgulier mai5 continu qui contourne les autres minraux de la roche. Le uvroxne est sooradiauement associC h certains minraux accessoires titanifres tels que la *rinkite (N,Ca,Ce),Ti,(SiO,):F. l a s t ro p h y I I i t e I a m p r o p h y I I I te Na,(Sr,Ba)lTi,(Si0,)4(OF,F)23 et les minzrauk opaques.

    ( K , N a ) 3 ( Fe , iM n j T i 7 S i O 21 ( O , O H )7, I a

    Leudyalite forme des plages irrtgulires, de forme ovodes et de taille dcimtrique. dc couleur rose h violace B laffleurement. En plaque mince elle apparat assemble en agrgats de grains intersticiels avec de nombreuses inclusions daegyrine. Ces grains sont en tait eux-mmes des agrgats de grains de composition chimique variable : leudyalite fait purtic d u n e s r i e c o n t i n u e d a n s l a q u e l l e e l l e f o r m e u n p l e d e composi t ior i Na4(Ca,Ce,Fe)lZrSi60,7(OH,C I )?. Incolore en plaque mince, elle prsente une birfringcncc trs basse et irrguliere avec taches et bandes isotropes. Chaque grain est entour dun lisert- 011 travers par u n rseau irrgulier de bandes de couleur rose violac, fortement plochroquc. polarisant dans les teintes beige-chatain. Ces lisers violacs sont particulirement bici1 dvelopps autour des inclusions daegyrine et au contact des autres minraux de la rochc. Dautres agrgats sont presque exclusivement composs deucolite, membre de la srie dc Ieudyalite contenant du Niobium, minral incolore en plaque mince mais qui polarise dans IC:, teintes bleues. Les agrgats mixtes i eudyalite et eucolite ne se rencontrent que dans les plilgs\ de grande taille. Par contre, la msodyalite, terme intermdiaire de la srie, se prscntc indiffremment associe h lun ou lautre des membres extrmes de la srie.

    Les minraux accessoires, silicates riches en titane et parfois en terres rares, sont t r h ingalement rpartis dans la roche : la lamprophyllite et Iastrophyllite sont souvent associCc.\ aux aiguilles daegyrine tandis que la rinkite se rencontre le plus souvent en petits prismcb courts inclus dans la nphline. Larfvedsonite est relativement frquente et se prsentc S O W forme de cristaux centimtriques, poecilitiques, incluant des cristaux isols daegyrine et parrois de petites plages deudyalite rose riches en msodyalite.

    Sur le site dc la lujaurite o Irosion est intense et les affleurements nombreux, on nobscryc pas de bauxites exploitables par manque dpaisseur de Ialtrite. Toutefois, laltration composants essentiels de la lujaurite conduit la formation dune altrite gibbsitique porctI:,c comparable h celles qui se dveloppent sur les tinguates et foyates situes h proximit.

    Les sols de cette rgion sont des sols. de transition entre les sols ferrallitiques et les brunifis. Ils sont acides, moyennemcnt a fortement dsaturs et leur fraction argile. ~urL t~1 ~

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  • kaolinitique, est frquemment mle de la gjbbsite et de la sricite hrites des roches et altrites. On y trouve aussi de lhalloysite 7-1 O A.

    ALTERATION HYDROTHERMALE

    Distribution des altrations hydrothermales et supergnes

    Les boules de roches saines recouvertes de cortex daltration rcoltes en affleurement ou dans les puits. ont toutes des formes allonges et aplaties visiblement imposes par la structure planaire de la roche saine ; elles sont comparables aux boules et cortex provenant de laltration des gneiss. En coupe, on naperoit que le noyau de roche saine, la dislocation des feuillets daegyfine tant responsable de la pntration privilgie suivant ces plans de laltration supergene.

    En plaque mince, on observe que non seulement laltration supergne suit prfrentiellement la direction de ces plans, mais que la transformation de certains minraux par des processus hydrothermaux antrieurs, suit la mme distribution, avec toutefois une rpartition plus tendue. Ainsi, dans le noyau de roche saine, la nphline, encore intacte dans la partie centrale de lchantillon. se voit transforme progressivement en natrolite Na2A12Si,3010.2H20, dabord le long des feuillets riches en aegyrine, ensuite, au fur et mesure que 1 on se rapproche du cortex altr, dans leur quasi totalit. Cependant les deux rseaux de pntration ne sont pas entirement superposables et laltration supergne peut atteindre des minraux de la roche qui nont pas t transforms par les processus hydrothermaux. On voit trs bien par 18 que le passage de la nphline la gibbsite ne se fait pas ncessairement par lintermdiaire de la natrolite et que les deux transformations observes sont totalement indpendantes lune de lautre.

    Altration de la nphline en natrolite

    La nphline de la lujaurite est le minral le plus sensible laltration hydrothermale. La transformation en natrolite est la plus frquemment observe bien que, dans certains cas, on voit aussi apparatre Ianalcime ou la sodalite. La transformation en natrolite dbute gnralement dans la partie priphrique du cristal de nphline et, de prfrence,du ct le plus proche des feuillets riches en aegyrine qui apparaissent ainsi comme les voies prfrentielles de pntration des processus hydrothermaux bien que le pyroxne lui-mme ne soit pas atteint par ces processus. Par contre, les minraux accessoires titanifres, gnralement associs aux pyroxnes. sont alors transforms en minraux secondaires titanifres (leucoxne).

    Dans certains cas, la transformation en natrolite suit le rseau sinueux de fissures qui parcourent la nphline et lon voit apparatre des taches irrgulires de natrolite, en forme de mats ou de rosettes, polyminraliques, parfois entoures dune couronne diffuse de minuscules inclusions gris bruntre titanifres.

    La natrolite se prsente en agrgats msogrenus de grains bien engrains, sans orientation prfrentielle. Dans le cas dchantillons fortement transforms, la totalit de la nphline est remplace par la natrolite mais les limites originelles sestompent car la natrolite noforme a tendance sinsinuer entre les cristaux voisins daegyrine, deudyalite ou dorthose alors partiellement sricitisis. Les inclusions de rinkite ou daegyrine disparaissent souvent des plages de natrolite et semblent tre lorigine de petits nuages dinclusions microcristallines, grises ou brunes, rgulirement rpartis dans la pseudomorphose.

    Altration de la nphline en sricite

    Les processus mtasomatiques potassiques sont responsables de la transformation dune partie des minraux de la lujaurite dont la nphdine peut tre totalement remplace par la sricite. Les autres minraux essentiels. orthose, aegyrine et eudyalite, semblent peu affects par la mtasomatosc. La sricite qui remplace la nphline est gnralement trs bien oriente et forme des pseudomorphoses finement poreuses dans lesquelles les reliques de nphline sont rares. Par contre, les inclusions de rinkite et daegyrine sont frquentes, comme dans la nphdine originale, et ne sont pas transformes.

    Transformation des minraux titanifires et zirconifires

    Dans les roches mme partiellement transformes par les processus hydrothermaux, tous les minraux accessoires titanifres sont remplacs par des agrgats niicrocristallins, non orients, de couleur blanche B beige, pratiquement opaques, prsentant beaucoup de ressemblance avec le leucoxne. Lc fer contenu en quantits variables dans les minraux originels se fixe sparment en taches ou en amas niicrocristallins ou isotropes, brun fonc, rpartis en bordure ou au centre des plages de leucoxne.

    Leudyalite est partiellement et trs irrgulirement altre en un mlange dhydroxydes de fer, plus ou moins bruns et opaques. formant u n rseau irrgulier de taches et de bandes sinueuses, et dun minral incolore, de trs petite taille, rappelant la cancrinite. La cataplite Na2ZrSi309.2H20, en grains irrguliers de couleur brun rouge, a t rencontre assez frquemment.

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  • ALTERATION SUPERGENE

    Tous les minraux primaires de la lujaurite sont altrables mais ils le sont avec un certain dcalage dans le temps et dans lespace. La nphline, dj trs sensible aux processus daltration hydrothermale, est encore une fois le minral le plus altrable vis vis des processus superficiels ; les pyroxnes et amphiboles saltrent aprs la nphline alors que lorthose, moins altrable, tend ne disparatre que dans les cortex extrieurs des roches altres. Soumises aux conditions climatiques et topographiques qui prvalent dans la partie montagneuse du massif alcalin de Poos de Caldas, les roches saltrent principalement selon un processus ferrallitique qui conduit la formation de gibbsite h partir des minraux titanifres partir des minraux accessoires. Les altrations de ce type sont toujours isovolumtriques avec conservation des structures originelles.

    Altration de la nphline en gibbsite (Fig. 1)

    Le feldspathode sodique, sil na pas t transform antrieurement en natrolite ou en sricite, est le premier minral h saltrer en gibbsite. Laltration est rapide et complte ds que le minral est atteint par le front daltration. Elle dbute dans la partie priphrique du minral ou en suivant le rseau de clivages et de fractures. On aboutit rapidement un agrgat de cristaux de gibbsite, arrangs dune manire ILche et trs poreuse, formant des alignements irrguliers de cristaux entourant des alvoles remplies dun matriau optiquement isotrope de couleur jauntr qui disparat rapidement sans tre remplac par des cristallisations secondaires. Le rseau gibbsitique apparat ainsi comme une fine dentelle de cristaux de gibbsite. La transformation est isovolumtrique et les limites originelles sont videmment bien respectes puisque les minraux voisins, h ce stade de laltration, sont encore intacts.

    Les inclusions de rinkite et daegyrine de la nphline ne sont pas altres en mme temps que celle-ci et persistent longtemps au sein des plages de gibbsite. Elles ne saltreront que durant une phase ultrieure en donnant de petits agrgats microcristallins dhydroxydes de fer et de minraux titanifres dissmins en taches limites diffuses dans les plages de gibbsite formes antrieurement.

    Altration de la natrolite en gibbsite (Fig. 2)

    La natrolite Na,Al,Si3Ol,,.2H,O saltre galement en gibbsite et plus rapidement encore que la nphline dont elle provient. II nest pas rare en effet de rencontrer, en couronne priphrique ou en taches et mats lintrieur de la nphline, des plages polycristallines de gibbsite dont la taille e t les formes rappelent exactement celles de la natrolite. Avec la progression de laltration, les reliques de nphline disparaissent leur tour e t la pseudomorphose est alors compose de deux ensembles de cristaux de gibbsite bien discernables lun de lautre : le premier, form de cristaux de gibbsite de taille moyenne, arrangs en rseaux alvolaires avec des rsidus dinclusions trangres, driv de laltration directe de la nphline, le second, form de cristaux de gibbsite, de taille suprieure aux prcdents, arrangs en agrgats compacts, non poreux et sans inclusions, correspondant laltration de la natrolite (voir Fig. 2).

    Altration de la sricite en gibbsite (Fig. 3)

    La sricite, forme par mtasomatose potassique de la nphline, saltre galement en gibbsite mais plus tardivement, dans un stade daltration o les mouvements du fer, libr des pyroxnes, diffusent et imprgnent les minraux secondaires originellement non ferrifres. Ainsi la sricite simprgne dabord dhydroxydes de fer avant de saltrer elle-mme en gibbsite, non oriente et en structure rubane mais cette fois, sous forme de trs petits cristaux de taille nettement infrieure aux cristaux de gibbsite forms par altration de la nphline et de la natrolite. Ces microagrgats de gibbsite apparaissent, en lumire naturelle, sous forme de plages bruntres par suite de la prsence des hydroxydes de fer antrieurement pigs dans les plages de sricite. La gibbsite est parfois accompagne de kaolinite (voir Fig. 3).

    Altration de Iorthose en gibbsite (Figs. 4 et 5)

    Le feldspath potassique, trs peu affect par les processus hydrothermaux et mtasomatiques, est le dernier minral saltrer et, dans la lujaurite de Poos de Caldas, on y observe frquemment des cristaux intacts dorthose entirement entours de plages de gibbsite e t dhydroxydes de fer. Dans les cortex altrs de la roche, Iorthose commence i se fracturer et lon observe alors des alignements, parfois orients, de cristaux de gibbsite remplissant les plans de fracture, de clivage ou de macle du feldspath. Ces fractures sont gnralement perpendiculaires au grand axe du feldspath. Dans un stade ultrieur, les fragments dorthose diminuent de volume et perdent leur

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  • Fig. 1 - Altration complte de la nphline en gibbsite organise en rseau irrgulier et fortement poreux de cristaux misogrenus (LPA). Fig. 2 -Altration complte de la natrolite en gibbsite macrogranue (au centre), de la nphline en gibbsite miso- grenue ( droite) et dbut de laltration de lorthose (gauche). (LPA). Fig. 3 - Altration complte de la nphline sricitise en gibbsite microgrenue organise en rseau nettement orient et irrgulirement color par les hydroxydes de fer (LPA). Fig. 4 - Dbut de laltration de Iorthose en gibbsite : formation de rsidus irrguliers caverneux entours de gibbsite msogrenue non oriente (LPA). Fig. 5 - Altration complte de Iorthose en gibbsite msogrenue organise en rseau ruban sub- parallle et trs fortement poreux (LPA). Fig. 6 - Dbut de laltration de laegyrine : fracturation, formation de rsidus denticuls et cristallisation dhy- droxydes de fer aux pontes des fractures.

  • orientation originelle ; lespace vide qui se dveloppe entre les fragments augmente progressivement leurs dpens ; sy dposent des gibbsitanes, probablement dorigine allochtone, et des hydroxydes de fer apports par les fractures transminrales. En fin daltration, Iorthose est remplace par une pseudomorphose de gibbsite arrange en alignements sub-parallles de cristaux rappelant par leur disposition la structure du feldspath originel cliv, fractur et macl. Dans les cortex extrieurs soumis la lixiviation on aboutit dans les pseudomorphoses feldspathiques un feuilletage altern de ranges de cristaux de gibbsite, de feuillets dhydroxydes de fer et de pores allongs orients presque perpendiculairement au grand axe du feldspath originel.

    Altration des pyroxnes en hydroxydes de fer (Fig. 6)

    Laegyrine saltre plus tardivement que la nphline mais avant Iorthose. En dbut daltration, seules les limites entre cristaux aciculaires et quelques fractures ventuelles sont soulignes par des dpts dhydroxyde de fer. Avec le dveloppement de laltration, les fractures transversales se multiplient et se garnissent dhydroxyde de fer mal cristallis, brun fonc, presque opaque au microscope. Un vide prinuclaire se forme rapidement autour des petits fragments de pyroxne qui acquirent des extrmits finement denticules sans contact apparent avec les hydroxydes de fer noforms. La taille des noyaux denticuls diminue plus rapidement que naugmente lpaisseur des dpts dhydroxyde. En fin daltration, on aboutit ansi une structure complexe compose dun feutrage de pseudomorphoses composes chacune dun pore vide, trs allong, rgulier, dont les bords sont souligns par des hydroxydes de fer, minces le long des parois qui correspondent aux faces des prismes originels, pais perpendiculairement ceux-ci et correspondant aux fractures qui ont divis le cristal en dbut daltration. Dans les cortex extrieurs, soumis aux transferts transminraux, de la gibbsite allochtone peut apparatre dans les pores de la structure cloisonne obtenue par altration des pyroxnes et ventuellement des amphiboles.

    Hydrothermalisme Roche saine 1 Mtasomztisue N6phGline Natrol i te

    I - Eudyalite Cancrinite + 1 Ox FE

    I -

    Roche peu Roche tres a l t r e a l t rke

    Gibbsite Gibbsite

    Gibbsi te Gibbsite

    SGrici te + Gibbsite + Ox Fe ( K ) +Ox Fe

    - O&hydroxy- des Fe-Ti

    Gibbsite + Ox Fe

    -

    Catapldi te Oxyhydroxy- + Ox Fe des de f e r

    Hydroxydes Goethite + de rer (Gibbsite)

    Gibbsite + Fe-argilan.

    -

    Structures Pseudomorphoses

    Macrogrenue, comoacte t.lsogrenue, t r s poreuse Microgrenue, rUba&e colore

    Microcris ta l l ines Cryptocr is tanines

    Tache d i f fuse microgrenue Tache d i f fuse microgrenue

    Microgrenue, i r r g u l i r e Cryptocrist . , rubande, irr&.

    Feutrage boxworks poreux

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    CONCLUSIONS

    Ltude ptrographique des roches saines, des roches transformes partiellement par les processus hydrothermaux ou mtasomatiques et des roches altres de surface a permis de suivre les diffrentes tapes de ces transformations et de souligner, dans les phases rsiduelles, limportance des hritages minraux et structurels issus des phases antrieures de transformation. Ltude dtaille des structures prsentes par les plages de gibbsite par exemple, (Tab. l), a permis de distinguer facilement leurs diffrentes origines : structures alvolaires, trs poreuses, de la gibbsite drive de la nphline, structure plus compacte de la gibbsite drive de la natrolite, structure feuillete et trs poreuse des plages drives de Iorthose, structure finement feuillete et riche en fer des plages drives de la nphline sricitise, structures particulires des agrgats de gibbsite allochtone fixe dans les structures cloisonnes, ferrugineuses drives de laltration des pyroxnes.

    Ces observations ptrographiques ont pu tre faites sur la lujaurite et ses produits daltration parce quil sagit dune roche de granulation grossire. Sur les tinguates et pholonites voisines, les observations sont beaucoup plus difficiles car la taille des minraux secondaires est trs proche de celle des minraux primaires, ce qui tend effacer les limites de pseudomorphoses et rend difficile les identifications minrales et structurales ainsi que la recherche des filiations minralogiques entre les roches fraiches et altres.

    REMERCIEMENTS

    Les auteurs remercient le Professeur Mabel N.C. ULBRICH du Dpartemenl de Prrographie de Ilnstitur de Gosciences de 1Unisersir de Sa0 Paulo, pour laide prcieuse quelle leur a accorde dans la dtermination optique de certains niinraus accessoires rencontrs dans la Iiijaurite de Poos de Caldas.

    BIBLIOGRAPH I E

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