Sur l'origine de la pyrite et des skarns du gisement,en contexte evaporitique,de Niccioleta (Toscane,Italie)

Résumé La métasomatose d'infiltration par des solutions chlorurées a formé le gisement de Niccioleta, entre 425°C-500 bars et 475°C-1000 bars. Les transformations des substrats (anhydrite, dolomie, micaschistes) révèlent les mécanismes mis en jeux, et l'évolution de la composition des fluides. Les variations de composition du solvant (XCO₂, XH₂O, XH₂S, fS₂, fO₂) expliquent le rôle prépondérant des roches «fluides», carbonates et sulfates, dans la métallogénie hydrothermale. Le transport de Fe est lié à une sous-saturation en Na, K et Ca d'un fluide évoluant à Cl constant. Son dépôt résulte de réactions avec des roches contenant ces éléments; leur dissolution provoque la précipitation du Fe, moins soluble que Na, K et Ca sous forme chlorurée. L'action des carbonates et des sulfates est double: Ca agit sur l'équilibre des chlorures dissous; CO₂, ou H₂S, sur le solvant. Les conséquences de la succession des transformations sont claires dans le cas du sulfate: un fluide «secondaire», s'écoulant d'une zone de dédolomitisation, riche en CO₂ et sous-saturé en silice, transforme l'anhydrite en pyrite; un fluide «primaire» forme de l'andradite. Le fluide originel, «primaire», est une solution aqueuse chlorurée (0,9 à 1,8 m NaCl), réductrice, acide, chargée en Fe et en silice, légèrement soussaturée en Na, K et Ca. Au Miocène sup., le système géothermique régional, ancêtre de celui de Larderello, a été alimenté par des solutions marines, probablement même par des saumures évaportiques messiniennes. L'arrêt de l'activité métallogénique est corrélé à l'émersion du Sud de la Toscane au début du Pliocène. L'anhydrite fait de Niccioleta un cas particulier; le modèle géothermal proposé est plus général. Ses mécanismes sont applicables à de nombreuses minéralisations formées à partir de fluides chlorurés, à haute pression et température.

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The infiltration metasomatism by chloride solutions, between 425°C-500 b and 475°C-1,000 b, has made the pyrite ore-deposit of Niccioleta. The transformations of the substrates (anhydrite-rocks, dolostones, mica schists) show the mechanisms of metasomatism and the fluid composition evolution. Changes of composition of the solvent (XCO₂, XH₂O, XH₂S, fS₂, fO₂) are very important and explain the preponderant action of fluid rocks, such as carbonated and sulfated rocks, in hydrothermal metallogenesis. The carriage of Fe is related to a low undersaturation in Na, K and Ca of a fluid with a constant chloride charge. It deposition results of reactions with Na-, K- or Ca-rich rocks; their dissolving induces the precipitation of Fe, less soluble than Na, K and Ca in chloride fluids. The effects of carbonated and sulfated rocks are double: Ca on the chloride equilibria, CO₂ or S species on the solvent. The importance of successive transformations is well shown in the case of the anhydrite: a secondary fluid, going out of a dedolomitization zone, CO₂-rich and silica undersaturated, changes the sulfate into pyrite; a primary fluid gives andradite. The original, primary, fluid is a reducing and acid chloride aqueous solution (0.9 to 1.8 m NaCl), Fe- and silica-rich, CO₂-poor, and lightly undersaturated in Na, K and Ca.During the Upper Miocene, the regional geothermal system, ancestor of the Larderello one, has been feeded by marine waters, and probably by the messinian evaporitic brines. The end of the metallogenic activity is closely correlated with the emergence of South Tuscany in the Early Pliocene. If the anhydrite-rocks makes Niccioleta to be a peculiar case, the geothermal metallogenic model proposed has a more general interest. Its mechanisms seem to be applicable to numerous mineralizations made by aqueous chloride solutions at high temperatures and pressures.