Stability of the association fayalite + calcite within metamorphosed banded iron formations: The case of the magnetite ores of Edough massif (N-E Algeria) // Stabilité de l'association fayalite + calcite dans les formations ferrifères métamorphisées : l'exemple des minéralisations en magnétite du massif de l'Edough (Nord-Est algérien)
Résumé
We interpret the mineral assemblages observed in iron magnetite deposits, and in particular the association fayalite + calcite, which result from the metamorphism of iron carbonate. The variety of mineral assemblages is explained in terms of compositional differences in the parent rock as well as by the intensity of both the reduction and decarbonation processes. The Ca-Fe-Si-C-O system is considered. Phase diagrams are constructed with μO2 and μCO2 as coordinates (mobile components), the elements Ca, Fe and Si being inert. The method is applied to the Edough massif, the easternmost crystalline massif of the Algerian coast. This massif hosts ancient deposits of magnetite ± hematite ores hosted in kyanite-staurolite-garnet schists. The main minerals of the ore bodies are magnetite, hematite, siderite, quartz, calcite, fayalite, hedenbergite and garnet, resulting from the metamorphism of siderite + calcite + quartz rocks containing variable proportions of the starting minerals. The stability of the fayalite + calcite assemblage coexisting with magnetite and other minerals is suggested from phase relations observed in the iron formations of the Edough massif. Although this association is generally regarded as impossible, it has been described in a number of studies. The thermodynamic calculations reported here demonstrate the existence of a stability domain for the association fayalite + calcite. // Nous étudions les paragenèses minérales observées dans des gisements de fer à magnétite, issues d'un métamorphisme de formations ferrifères carbonatées anciennes et, en particulier, l'association fayalite + calcite. On se place dans le système Ca-Fe-Si-C-O. Une décarbonatation et une réduction opérant sur des substrats de compositions variables permettent de rendre compte des associations rencontrées. Elles sont visualisées sur des diagrammes de phases où les axes sont les potentiels chimiques de O2 et de CO2, constituants mobiles ; les constituants Ca, Fe et Si étant inertes. La méthode est appliquée au massif de l'Edough, témoin le plus oriental des massifs métamorphiques du littoral algérien. Celui-ci contient d'anciens gisements et indices à magnétite ± hématite encaissés dans des schistes à disthène-staurotide-grenat. Les minéraux principaux des corps minéralisés sont magnétite, hématite, sidérite, quartz, calcite, fayalite, hédenbergite, résultant du métamorphisme de roches à sidérite + calcite + quartz en proportions variables. La stabilité de l'association fayalite + calcite avec la magnétite et autres minéraux a été observée dans les formations ferrifères de l'Edough. Cette association généralement considérée comme impossible dans la littérature sur la base d'arguments qualitatifs, a pourtant été signalée dans quelques travaux. Nous démontrons ici, sur la base de calculs thermodynamiques, l'existence d'un domaine de stabilité pour cette association fayalite + calcite.
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
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