L'étude des altérations hydrothermales du sondage de Chassole a été envisagée de façon multidisciplinaire (pétrographie, inclusions fluides et isotopes stables 18O et 13C).
Une étude pétrographique fine des veines et de leurs épontes ainsi que des minéraux argileux formés à partir de l'altération diffuse a été entreprise. Les recoupements des veines ont permis d'établir une chronologie relative:
1 [veines à quartz automorphe (I) ;
1 [veines à quartz-orthose-sulfures ± micas blancs ;
2 [veines à prehnite ± feldspath potassique ± quartz automorphe (II) ± calcite de type A ;
2 [veines à chlorite ;
2 [veines à illite ;
2 [veines à interstratifiés illite-smectite ;
3 [veines à calcite de type B, à sidérite et brèches à sidérite.
L'étude des inclusions fluides conduit à distinguer trois stades :
1 - stade précoce de haute température (400-300 °C) qui correspond aux deux premiers types de veines ;
2 - stade intermédiaire (180 < T < 300 °C) ;
3 - stade de basse température (T < 150 °C) qui correspond au dernier type de veines.
Les analyses des isotopes stables ont porté sur les travertins actuels et anciens des sources hydrothermales du Cézallier et sur les minéraux néoformés pendant les événements hydrothermaux les plus récents du sondage de Chassole. Cette dernière étude a permis de confirmer :
- la présence de deux types de calcite (A et B) ;
- l'association calcite B – sidérite ;
- les relations entre les derniers minéraux néoformés et le fluide actuel, notamment l'impossibilité pour les interstratifiés illite-smectite de précipiter à partir de ce fluide dans les conditions actuelles.
Dans le sondage de Chassole, deux types de manifestations hydrothermales (anciennes et récentes) sont mises en évidence.
L'évolution des fluides correspondant aux manifestations hydrothermales récentes est discutée ainsi que leur rapport avec le fluide actuel.
Mots-clés: Altération hydrothermale, Filon, Argile minéral, Inclusion fluide, Isotope, Isotope stable, O18-O16, C13-C12, Travertin, Système géothermique, Puy-de-Dôme (Chassole).
Petrographic studies, fluid inclusions and stable isotope data were used to study hydrothermal alteration in the Chassole gneiss (Cézallier) drill hole.
Many hydrothermal features were observed on 130 thin sections.
Veins and adjacent altered rocks, and clay minerals of pervasive alteration were studied by accurate petrological investigations.
Crosscutting relationships between several veins allowed the determination of a relative chronology; a complementary fluid inclusions study indicates the following temperature range:
- euhedral quartz (type I) ;
- quartz-orthose-sulfides (pyrite, mispickel, blend) ± white micas (phengite, muscovite), veins (T ≈ 400-300 °C) ;
- prehnite ± K feldspar ± euhedral quartz (type II) ± calcite (type A) veins (T < 200-180 °C) ;
- chlorite veins ;
- illite veins ;
- illite-smectite mixed layer (R=0, R=3, R= 1) veins;
- calcite (type B) veins, siderite veins and siderite breccia (T < 80 °C).
A stable isotope study was performed on actual and ancient travertines hot springs and also recent hydrothermal alteration secondary minerals from the Chassole drill hole.
The study confirmed :
- existence of two families (A and B) of calcite;
- association between calcite B and siderite;
- relationships between present fluid and latest secondary minerals, in particular that it is impossible for the random mixed layer illite-smectite to precipitate from the actual fluid under present conditions.
We proved the existence of two geothermal systems.
We wonder if the most recent secondary minerals are due to one or more fluids.
Dernière mise à jour le 08.02.2019