EMPLACEMENT OF VISCOUS MUSHES IN THE JINCHUAN ULTRAMAFIC INTRUSION, WESTERN CHINA

L'intrusion ultramafique de Jinchuan, dans la partie occidentale de la Chine, a une expression allongee en surface, environ 6000 par 350 metres. C'est un parmi plusieurs massifs intrusifs de composition mafique a ultramafique dans le socle faille en emergence de Longshoushan, d'âge proterozoique, situe en bordure sud-ouest de la plateforme sino-koreenne. Trois trous de forage, representatifs des parties ouest, centrale et est de l'intrusion, ont ete echantillonnes. Les roches sont des cumulats a olivine -orthopyroxene - spinelle chromifere, avec orthopyroxene, clinopyroxene, plagioclase et phlogopite dans les interstices. En moyenne, les sulfures des metaux de base (pyrrhotite, pentlandite et chalcopyrite) constituent 5% (poids) des roches. Les roches ont subi les effets d'un metamorphisme de faible intensite, une alteration hydrothermale et une oxydation pres de la surface. Une fraction mineure du spinelle chromifere et de l'orthopyroxene ont precede l'olivine dans la sequence de cristallisation. L'olivine varie entre Fo 7 9 et Fo 8 5 . Cette variation montre une correlation negative avec la quantite de liquide silicate piege dans ces roches, et serait due plutot aux effets subliquidus et metamorphiques. Les structures lithologiques, complexes et fortement variables, la variation limitee de la teneur de l'olivine en Fo, et la taille des grains, font penser que l'intrusion s'est mise en place par injection d'une emulsion visqueuse de cristaux + liquide a limite elevee d'elasticite, contenant des proportions variables de liquides sulfure et silicate (composition basaltique) dans une fissure ou une faille. Au cours de la mise en place de cette emulsion a Jinchuan, une differenciation par epanchement a regi la partie centrale, proximale, de l'intrusion, ce qui a mene a une zonation subconcentrique des unites lithologiques dans ce regime, tandis qu'un epanchement plus chaotique etait important dans les parties plus distales, a l'est et a l'ouest, avec comme resultat un rubanement lithologique et une interdigitation. La mise en place originale et les structures d'epanchement ne se sont pas effondrees, a cause de la viscosite et le seuil d'elasticite eleves de ces emulsions, suffisamment fortes pour contrecarrer les forces dues a la gravitation imposees a mesure que cessait l'epanchement. D'apres la sequence de cristallisation observee dans ces roches, les emulsions de cristaux se sont formees dans une chambre transitoire a une profondeur entre 4 et 9 km. Dans cette chambre, le magma a faible teneur en olivine s'est accumule vers le sommet, et les emulsions a olivine, contenant orthopyroxene et spinelle chromifere accessoires, et des quantites variables de liquides silicate et sulfure, se sont accumulees vers la base a cause de la gravite. Les materiaux contenant liquides + cristaux stratifies ont par la suite subi une extrusion hors de cette chambre par compression, et une injection dans une fracture ou une faille a un niveau superieur, pour former une serie d'intrusions mafiques et ultramafiques, possiblement dues a l'effondrement du toit. Un tel effondrement a probablement ete declenche par une extension regionale. L'extraction precoce du magma a faible teneur en cristaux de la partie superieure de la chambre est responsable des roches a faible teneur en sulfures pres de l'intrusion de Jinchuan. L'extraction subsequente de fractions enrichies en sulfures pres de la base de cette chambre a forme l'intrusion de Jinchuan. Le rapport relativement eleve de sulfures a silicates est le resultat d'une preconcentration de la fraction sulfuree par stratification de la fraction liquide dans la chambre transitoire.