jeanflop/post_ocr_correction2 huggingface dataset:
composition ([10], [11], [12]). The existence of these concentrations in rhyolitic liquids is inconsistent with the sulfur solubility ([13], [14], [15]). It can be explained by an unbalanced system, resulting from sulfur oversaturation which has created particular conditions of sulfur solubility and the crystallization of volatile-rich minerals (anhydrite and lazurite). These xenoliths appear as the product of the transformation of marino-argillaceous sediments (with evaporitic levels) or of metamorphic rocks (schists and gneiss). — angular, flattened and light bombs: mixed calcic/acid and almost completely crystallized. They are constituted of wollastonite and of a rare rhyolitic and alkaline-rich glass. Their origin seems to be mixed carbonated/siliceous (sandy limestone or calcareous sand). The deduced primary compositions of lithic xenoliths are in agreement with the known nature of basement formations [1]. These xenoliths constitute a potential factor of contamination of Etnean magma, because of: — the strongly alkaline nature of their anatectic glasses (5 to 6% K2O) (PL, Fig. 1). — the witness in hyperaluminous xenoliths of metamorphic reactions of alkaline subtractive metasomatism (pseudomorphisms of potassic feldspar and biotite destabilization). — the unusual high contents of Rb and Cs of several xenoliths in comparison with Th contents (105-132 ppm Rb, 2.2-4.8 ppm Cs and 3.3-18.7 ppm Th) and with respect to lavas of the 1986 eruption (40-50 ppm Rb, 0.84-0.96 ppm Cs and 8.1-9.1 ppm Th) (PL, Fig. 2). The geochemical comparison of the xenoliths and the basement main formations (PL, Fig. 2) confirms the mineralogical and petrochemical analogies between them. It looks as if the potentially contaminating xenoliths originate in northeastern formations of Capo d’Orlando and Piedimonte (Calabride and Sicilide Units), their Rb, Cs and Th contents being similar. This study indicates that during the 1986/1987 activity, the vein system of the volcano seems to have gone across and affected northeastern formations of the Mt. Etna basement. Highly contaminating in alkalines, these materials constitute a potential source of the alkaline anomaly in present lavas. INTRODUCTION. — Le complexe volcanique de l’Etna repose sur un empilement sédimentaire d’environ 10 km d’épaisseur, constitué de deux unités structurales principales : l’Unité autochtone carbonatée du Plateau Ibléen,
3.3-18.7 ppm Th) and with respect to lavas of the 1986 eruption (40-50 ppm Rb, 0.84-0.96 ppm Cs and 8.1-9.1 ppm Th) (PL, Fig. 2). The geochemical comparison of the xenoliths and the basement main formations (PL, Fig. 2) confirms the mineralogical and petrochemical analogies between them. It looks as if the potentially contaminating xenoliths originate in northeastern formations of Capo d’Orlando and Piedimonte (Calabride and Sicilide Units), their Rb, Cs and Th contents being similar. This study indicates that during the 1986/1987 activity, the vein system of the volcano seems to have gone across and affected northeastern formations of the Mt. Etna basement. Highly contaminating in alkalines, these materials constitute a potential source of the alkaline anomaly in present lavas. INTRODUCTION. — Le complexe volcanique de l’Etna repose sur un empilement sédimentaire d’environ 10 km d’épaisseur, constitué de deux unités structurales principales : l’Unité autochtone carbonatée du Plateau Ibléen, surmontée d’une série allochtone de plusieurs nappes de flyschs, de nature très variée (Unités Sicilidi, Monte Soro et Calabridi) [1]. Le système filonien d’alimentation du volcan traversant cet ensemble, certains auteurs ont émis l’hypothèse suivant laquelle, une anomalie des laves récentes en alcalins [2] serait le témoignage de phénomènes d’interaction entre le magma et des matériaux contaminants potassiques, contenus par ces flyschs ([3] à [5]). Dans le but de mieux appréhender la nature des processus d’interaction intervenant et de préciser le rôle potentiel et la localisation des formations à l’origine de cette contamination, une étude minéralogique et pétrochimique a été réalisée sur les enclaves émises au cours de l’éruption paroxysmale du 24 septembre 1986. ACTIVITÉ DE L’ETNA EN 1986. — L’éruption sommitale de l’Etna du 24/09/86 s’est traduite par une intense activité explosive du cratère subterminal NE, dont le style éruptif a évolué d’un caractère phréatique à phréatomagmatique et paroxysmal ([6] à [9]). 1527-1533, 1988 1529 Cette éruption se déroula en trois phases majeures : — une phase de remontée magmatique dans le conduit d'alimentation du cratère NE, avec épanchement d'une coulée. — une phase d'interruption de l'activité suite à un accident (de nature tectonique?), qui provoqua une rupture d'équilibre,
entre le magma et des matériaux contaminants potassiques, contenus par ces flyschs ([3] à [5]). Dans le but de mieux appréhender la nature des processus d’interaction intervenant et de préciser le rôle potentiel et la localisation des formations à l’origine de cette contamination, une étude minéralogique et pétrochimique a été réalisée sur les enclaves émises au cours de l’éruption paroxysmale du 24 septembre 1986. ACTIVITÉ DE L’ETNA EN 1986. — L’éruption sommitale de l’Etna du 24/09/86 s’est traduite par une intense activité explosive du cratère subterminal NE, dont le style éruptif a évolué d’un caractère phréatique à phréatomagmatique et paroxysmal ([6] à [9]). 1527-1533, 1988 1529 Cette éruption se déroula en trois phases majeures : — une phase de remontée magmatique dans le conduit d'alimentation du cratère NE, avec épanchement d'une coulée. — une phase d'interruption de l'activité suite à un accident (de nature tectonique?), qui provoqua une rupture d'équilibre, un abaissement du niveau magmatique et l'obstruction du conduit. — une phase de décompression brutale du magma sous-jacent saturé en fluides, qui se traduisit par une manifestation exceptionnellement explosive : de type essentiellement plinéen, accompagnée d'une petite avalanche pyroclastique orientée. De nature paroxysmale, cette phase s'inserle dans un contexte d'activité persistante et suit une longue période de stockage magmatique dans le système d'alimentation et donc d'échanges du magma avec son encaissant. Elle semble être la conséquence d'une injection magmatique au niveau de la nappe aquifère, présente à l'interface massif volcanique/soubassement sédimentaire. La présence de nombreuses enclaves énallogènes parmi les produits émis est en relation directe avec le style éruptif particulièrement explosif. Les enclaves représentent l'échantillonnage des épontes des filons d'alimentation au cours de la phase de décompression. Trois types principaux d'enclaves énallogènes ont été différenciés en fonction de leur texture et de leur minéralogie : (a) des bombes ovoïdes, blanches acides et de type « ponce rhyolitique ». (b) des bombes allongées et torsadées, acides peralumineuses : grises et parfois à texture primaire litée conservée; ou blanches, de petite taille et à texture hyaline. (c) des bombes anguleuses, aplaties et claires : de type mixte acide/calcique, à texture microgrenue holocristalline.
persistante et suit une longue période de stockage magmatique dans le système d'alimentation et donc d'échanges du magma avec son encaissant. Elle semble être la conséquence d'une injection magmatique au niveau de la nappe aquifère, présente à l'interface massif volcanique/soubassement sédimentaire. La présence de nombreuses enclaves énallogènes parmi les produits émis est en relation directe avec le style éruptif particulièrement explosif. Les enclaves représentent l'échantillonnage des épontes des filons d'alimentation au cours de la phase de décompression. Trois types principaux d'enclaves énallogènes ont été différenciés en fonction de leur texture et de leur minéralogie : (a) des bombes ovoïdes, blanches acides et de type « ponce rhyolitique ». (b) des bombes allongées et torsadées, acides peralumineuses : grises et parfois à texture primaire litée conservée; ou blanches, de petite taille et à texture hyaline. (c) des bombes anguleuses, aplaties et claires : de type mixte acide/calcique, à texture microgrenue holocristalline. CARACTÈRES MINÉRALOGIQUES ET PÉTROGRAPHIQUES PARTICULIERS DES ENCLAVES. — Ces différents types d'enclaves sont analogues à ceux décrits dans les rares études antérieures [3], mais ils présentent des caractères minéralogiques et pétrochimiques nouveaux, décrits ici pour la première fois. (a) La paragénèse minérale des enclaves acides [9] est constituée de sels très appauvris en titane et dépourvus d'aluminium, de wollastonite, de sphène, d'apatite et de grains de quartz résiduels. Ces minéraux sont contenus dans un verre de nature rhyolitique fortement enrichi en alcalins. (b) Trois grandes catégories d'enclaves hyperalumineuses se distinguent par leurs associations minéralogiques : outre les minéraux résiduels de plagioclase bytownite/labrador à andésine (An75Or0 8-An45Or40), (b-l) les enclaves plagioclasiques à spinelle vert sont caractérisées par la présence d'agrégats de minéraux intermédiaires entre le spinelle sensu stricto et l'hercynite et d'ilménites pauvres en fer et riches en aluminium et parfois de minéraux acidulaires de silicates d'alumine. (b-2) les enclaves à cordiérite se différencient par l'existence de plages de cordiérite (indialite) xénomorphes, maclées et associées à des silicates d'alumine, des ilménites pauvres en titane et riches en aluminium et des oxydes intermédiaires entre une maghémite et une hercynite. Ces enclaves contiennent deux types de verres intergranulaires : — un verre incolore,
très appauvris en titane et dépourvus d'aluminium, de wollastonite, de sphène, d'apatite et de grains de quartz résiduels. Ces minéraux sont contenus dans un verre de nature rhyolitique fortement enrichi en alcalins. (b) Trois grandes catégories d'enclaves hyperalumineuses se distinguent par leurs associations minéralogiques : outre les minéraux résiduels de plagioclase bytownite/labrador à andésine (An75Or0 8-An45Or40), (b-l) les enclaves plagioclasiques à spinelle vert sont caractérisées par la présence d'agrégats de minéraux intermédiaires entre le spinelle sensu stricto et l'hercynite et d'ilménites pauvres en fer et riches en aluminium et parfois de minéraux acidulaires de silicates d'alumine. (b-2) les enclaves à cordiérite se différencient par l'existence de plages de cordiérite (indialite) xénomorphes, maclées et associées à des silicates d'alumine, des ilménites pauvres en titane et riches en aluminium et des oxydes intermédiaires entre une maghémite et une hercynite. Ces enclaves contiennent deux types de verres intergranulaires : — un verre incolore, limpide et vésicule, de composition acide peralumineuse qui est associé aux plages résiduelles de feldspath. — un verre plus brun et hétérogène, présent dans les secteurs riches en cordiérites, en oxydes de fer et titane et/ou en spinelles et enrichi en fer et potassium (pi., fig. 1). Certains de ces verres ont des teneurs anormalement élevées en éléments volatils (3 500-6 200 ppm Cl, 1 000-2 200 ppm S). En outre, on y observe la cristallisation de minéraux riches en volatils : des petites plages de lazurite (enclave à spinelle vert) ou des amas de cristaux automorphes et clivés d'anhydrite/hémihydrate (enclave à cordiérite). (b-3) les enclaves blanches à texture hyaline sont constituées d'un verre d'une nature variant fortement. Sa composition est feldspathique potassique ou calcique, celle d'un silicate d'alumine et hyperalumineuse extrêmement riche en phosphore (12% P2O5) et en alcalins. Tous ces verres se caractérisent par des teneurs en fer très faibles. (c) Les enclaves mixtes se caractérisent par une paragènese de tendance monominérale à cristaux automorphes de wollastonite, associés à de rares plages de verre intergranulaire rhyolitique enrichi en alcalins. GÉOCHIMIE. — Les diagrammes des éléments en traces alcalins (Rb, Cs) en fonction de la teneur en Th (pi.,
verres ont des teneurs anormalement élevées en éléments volatils (3 500-6 200 ppm Cl, 1 000-2 200 ppm S). En outre, on y observe la cristallisation de minéraux riches en volatils : des petites plages de lazurite (enclave à spinelle vert) ou des amas de cristaux automorphes et clivés d'anhydrite/hémihydrate (enclave à cordiérite). (b-3) les enclaves blanches à texture hyaline sont constituées d'un verre d'une nature variant fortement. Sa composition est feldspathique potassique ou calcique, celle d'un silicate d'alumine et hyperalumineuse extrêmement riche en phosphore (12% P2O5) et en alcalins. Tous ces verres se caractérisent par des teneurs en fer très faibles. (c) Les enclaves mixtes se caractérisent par une paragènese de tendance monominérale à cristaux automorphes de wollastonite, associés à de rares plages de verre intergranulaire rhyolitique enrichi en alcalins. GÉOCHIMIE. — Les diagrammes des éléments en traces alcalins (Rb, Cs) en fonction de la teneur en Th (pi., fig. 2) mettent en évidence deux catégories d'enclaves : — des enclaves grises, dont les teneurs en Rb varient de 33,4 à 64,4 ppm et de Cs de 0,57 à 1,71 ppm pour des valeurs en Th de 8,7 à 17,6 ppm. L'essentiel de ces enclaves semble donc être peu ou pas contaminé en alcalins pour ces teneurs en Th (si l'on suppose que ces teneurs correspondent aux teneurs initiales en alcalins des enclaves). Il s'agit principalement d'enclaves hyperalumineuses à spinelle vert et à cordiérite. — des enclaves plus claires, voire blanches. Leurs teneurs en Rb varient de 105 à 132 ppm et en Cs de 2,2 à 4,8 ppm pour des valeurs en Th de 3,3 à 18,7 ppm. Ces enclaves apparaissent comme des produits potentiellement contaminants des laves actuelles, leurs teneurs en Rb et Cs étant exceptionnellement élevées pour les teneurs en Th correspondantes. Ce sont pour l'essentiel des enclaves hyperalumineuses hyalines claires. Deux de ces enclaves blanches font exception : l'une, de type vraisemblablement carbonate, se caractérise par de faibles teneurs en Rb, Cs et Th (48 ppm Rb, 0,32 ppm Cs et 6,7 ppm Th). L'autre, de type « enclave rhyolitique », a de faibles teneurs
ou pas contaminé en alcalins pour ces teneurs en Th (si l'on suppose que ces teneurs correspondent aux teneurs initiales en alcalins des enclaves). Il s'agit principalement d'enclaves hyperalumineuses à spinelle vert et à cordiérite. — des enclaves plus claires, voire blanches. Leurs teneurs en Rb varient de 105 à 132 ppm et en Cs de 2,2 à 4,8 ppm pour des valeurs en Th de 3,3 à 18,7 ppm. Ces enclaves apparaissent comme des produits potentiellement contaminants des laves actuelles, leurs teneurs en Rb et Cs étant exceptionnellement élevées pour les teneurs en Th correspondantes. Ce sont pour l'essentiel des enclaves hyperalumineuses hyalines claires. Deux de ces enclaves blanches font exception : l'une, de type vraisemblablement carbonate, se caractérise par de faibles teneurs en Rb, Cs et Th (48 ppm Rb, 0,32 ppm Cs et 6,7 ppm Th). L'autre, de type « enclave rhyolitique », a de faibles teneurs en alcalins (50,8 ppm Rb et 0,72 ppm Cs). DISCUSSION. — L'étude pétrographique de ces différentes enclaves énallogènes indique une nature primaire sédimentaire et métamorphique de ces matériaux thermométamorphisés. (a) Les enclaves acides ont une origine vraisemblablement gréseuse ou sableuse. (b) Les enclaves hyperalumineuses semblent être les produits de la transformation de sédiments marno-argileux lités ou phylliteux (métapélites), de roches métamorphiques schisteuses ou gneissiques : — à glauconite ou biotite et staurotide pour les enclaves à spinelle vert et à cordiérite. — à illite ou sillimanite et muscovite pour les enclaves hyalines blanches. La saturation en soufre et en chlore de certains liquides anatectiques et la néoformation de minéraux riches en volatils (anhydrite et lazurite) indiquent l'existence soit de niveaux évaporitiques, soit d'argiles gypsifères. La nature évaporitique de ces niveaux est à l'origine de teneurs en soufre anormalement élevées pour des liquides dégazés. L'existence de telles concentrations dans des verres de composition rhyolitique et pauvres en fer pose des problèmes d'interprétation du point de vue de la solubilité du soufre. Il s'agit donc vraisemblablement d'un système en déséquilibre, résultant d'une sursaturation en soufre, qui a créé des conditions particulières de solubilité dans les verres intergranulaires et la cristallisation de minéraux
transformation de sédiments marno-argileux lités ou phylliteux (métapélites), de roches métamorphiques schisteuses ou gneissiques : — à glauconite ou biotite et staurotide pour les enclaves à spinelle vert et à cordiérite. — à illite ou sillimanite et muscovite pour les enclaves hyalines blanches. La saturation en soufre et en chlore de certains liquides anatectiques et la néoformation de minéraux riches en volatils (anhydrite et lazurite) indiquent l'existence soit de niveaux évaporitiques, soit d'argiles gypsifères. La nature évaporitique de ces niveaux est à l'origine de teneurs en soufre anormalement élevées pour des liquides dégazés. L'existence de telles concentrations dans des verres de composition rhyolitique et pauvres en fer pose des problèmes d'interprétation du point de vue de la solubilité du soufre. Il s'agit donc vraisemblablement d'un système en déséquilibre, résultant d'une sursaturation en soufre, qui a créé des conditions particulières de solubilité dans les verres intergranulaires et la cristallisation de minéraux riches en volatils. Les enclaves mixtes, dans lesquelles coexistent une minéralogie calcique et un rare verre de composition rhyolitique, semblent correspondre à un sédiment mixte carbonaté/siliceux de type calcaire siliceux ou grès à ciment carbonate. Ces différentes compositions originelles des enclaves sont en accord avec la nature connue des formations sous-jacentes : Flysch Numidien (à dominante gréseuse et sableuse, avec un niveau d'argiles kaoliniques gypsifères), Unité Sicilienne (niveau épais d'argiles bariolées et lits calcarénitiques et arénacés), Unité de Monte Soro (niveaux argilo-calcaires, argilo-arénacés et quartzo-arénitiques), Unité Calabride (nappes de roches métamorphiques évoluant des schistes aux gneiss dans les Monts Péloritains), enfin à la base, Plateau Ibleen carbonate (calcaires et dolomies). Les études minéralogiques et pétrochimiques confirment le pouvoir contaminant des enclaves énallogènes. Celles-ci constituent en effet un facteur contaminant potentiel du magma Étneen par : — la nature particulièrement alcaline de leurs verres anatectiques (teneurs jusqu'à 5 à 6% K2O). — le témoignage dans les enclaves hyperalumineuses de réactions métamorphiques à métasomatose soustractive en alcalins (pseudomorphoses typiques de minéraux potassiques primaires tels le feldspath alcalin et la biotite). — les teneurs exceptionnellement élevées de certaines de ces enclaves en Rb et Cs comparée à celles du Th par rapport aux
sous-jacentes : Flysch Numidien (à dominante gréseuse et sableuse, avec un niveau d'argiles kaoliniques gypsifères), Unité Sicilienne (niveau épais d'argiles bariolées et lits calcarénitiques et arénacés), Unité de Monte Soro (niveaux argilo-calcaires, argilo-arénacés et quartzo-arénitiques), Unité Calabride (nappes de roches métamorphiques évoluant des schistes aux gneiss dans les Monts Péloritains), enfin à la base, Plateau Ibleen carbonate (calcaires et dolomies). Les études minéralogiques et pétrochimiques confirment le pouvoir contaminant des enclaves énallogènes. Celles-ci constituent en effet un facteur contaminant potentiel du magma Étneen par : — la nature particulièrement alcaline de leurs verres anatectiques (teneurs jusqu'à 5 à 6% K2O). — le témoignage dans les enclaves hyperalumineuses de réactions métamorphiques à métasomatose soustractive en alcalins (pseudomorphoses typiques de minéraux potassiques primaires tels le feldspath alcalin et la biotite). — les teneurs exceptionnellement élevées de certaines de ces enclaves en Rb et Cs comparée à celles du Th par rapport aux laves (1986 : 40-50 ppm Rb, 0,84-0,96 ppm Cs et 8,1-9,1 ppm Th) (fig. 2). La comparaison géochimique de ces matériaux avec les principaux flyschs du soubassement septentrional de l'Étna montre que les enclaves potentiellement contaminantes proviennent vraisemblablement des formations de Capo d'Orlando et de Piedimonte (Unités Calabrides et Sicilides), leurs teneurs en Rb, Cs et Th étant analogues. CONCLUSIONS. — Les enclaves énallogènes, émises au cours de l'éruption paroxysmale du 24/09/86, se caractérisent par une grande diversité pétrographique et minéralogique, en relation avec la nature des épantes des filons d'alimentation. Cette étude a confirmé la présence de cordiérite, de sillimanite-mullite, d'un spinelle vert intermédiaire entre un spinelle s. s. et une hercynite, de rutile décrits précédemment dans les matériaux Étneens. Pour la première fois, ont été signalés des minéraux opaques particuliers : des ilménites pauvres en titane et riches en aluminium, des minéraux intermédiaires entre une maghémite et une hercynite et des minéraux riches en volatils : de l'anhydrite/hémihydrate et de la lazulite anactectiques. Elle met en évidence un caractère contaminant de certaines de ces enclaves, ainsi que l'existence d'analogies entre les enclaves les plus contaminants et les flyschs de Capo d'Orlando et de Piedimonte, consistant en ressemblances géochimiques
leurs teneurs en Rb, Cs et Th étant analogues. CONCLUSIONS. — Les enclaves énallogènes, émises au cours de l'éruption paroxysmale du 24/09/86, se caractérisent par une grande diversité pétrographique et minéralogique, en relation avec la nature des épantes des filons d'alimentation. Cette étude a confirmé la présence de cordiérite, de sillimanite-mullite, d'un spinelle vert intermédiaire entre un spinelle s. s. et une hercynite, de rutile décrits précédemment dans les matériaux Étneens. Pour la première fois, ont été signalés des minéraux opaques particuliers : des ilménites pauvres en titane et riches en aluminium, des minéraux intermédiaires entre une maghémite et une hercynite et des minéraux riches en volatils : de l'anhydrite/hémihydrate et de la lazulite anactectiques. Elle met en évidence un caractère contaminant de certaines de ces enclaves, ainsi que l'existence d'analogies entre les enclaves les plus contaminants et les flyschs de Capo d'Orlando et de Piedimonte, consistant en ressemblances géochimiques et minéralogiques entre la nature de ces flyschs (grès micacé, argiles, schistes et gneiss) et la nature primaire des enclaves étudiées. Au cours de l'activité 86/87, le système filonien d'alimentation semble donc avoir traversé et affecté ces formations affleurant au NE du volcan. Particulièrement contaminants, ces matériaux semblent être à l'origine de l'anomalie en alcalins des laves récentes. Note reçue le 20 juillet 1988, acceptée le 13 septembre 1988. C. R., 1988, 2e Semestre (T. 307) Série II 103 RÉFÉRENCE BIBLIOGRAPHIQUE F. LENTINI, Mem. Soc. Geol. It., 23, 1982, p. 7-25, 11, ff. J.-C. TANGUY et G. KIEFFER, Bull. Volc., 40-4, 1976-1977, p. 239-253. J.-L. JORON et M. TREUIL, Bull. Volc., 47-4, (2), 1984, p. 1125-1144. R. CLOCCHIATTI, J.-L. JORON et M. TREUIL, Bull. P.I.R.S.E.V., 116, 1986. R. CLOCCHIATTI, J.-L. JORON et M. TREUIL, J. Volc. and Geoth. Res., 34, 1988, p. 241-249. P. ARMIENTI, M. COLTELLI, F. INNOCENTI, M. POMPILLO et L. VILLARI, Boll. GNV, 1987, p. 37-59. G. KIEFFER et J.-C. TANGUY, Bull. liaison Sect. Volc. S.G.F., 3, 1987, p. 3-7. L'activité de l'Étna en 1986 : Sea Bull, Smithsonian Inst., 11, 9, 30-09-86. R. CLOCCHIATTI et J.-L. JORON, Bull. P.I.R.S.E.V., 121, 1987. J. G. MOORE et B.