Platinum Group Elements (PGE) and Platinum Group MineraIs (PGM) Distribution and petrological evolution of southern Kohistan Arc, Northern Pakistan.
L'arc sud Kohistan, N. Pakistan : évolution pétrologique et distribution des éléments et minéraux du groupe du platine
Résumé
The intra-oceanic arc crust in the southern Kohistan is represented by the JijalSpat-Complexes, Kamila Amphibolite and Chilas Complex. The Jijal Complex is a layered intrusion having dunite, olivine-clinopyroxenite, websterite, garnet websterite and garnet gabbro. Geochemistry indicates that this formed by fractional crystallization from a high-Mg tholeiitic melt in an arc environment with pressures between 10 and 12 kbar, equilibrated at temperatures of 800° to 1 100°C. The rocks of Thak Gah (Chilas complex) crystallized under lower pressure (5 to 6 kbar) and equilibrated at temperature between 800° and 950°C. They represent a shallow magma chamber in the same arc. Plutonic rocks from Kamila and Chilas are also geochemically similar to modern intra-oceanic arc. However, fine-grained Kamila metavolcanics, are more akin to the N-type MORB, suggesting fragments of pre-existing oceanic crust. In the Jijal Complex, BMS, PGM and PGE bearing phases are present in the form of inclusion in or on the edges of the silicate assemblages. The main PGM' s are temagamite, moncheite, merenskyite and sperrylite. In dunites, Ir, Ru, Ni and Cr enrichments indicate that both Ir and Ru are partitioned with chromites and can be clearly correlated to high f02. Ir and Ru enrichments in chromite-rich dunite of Thak Gah and Spat Complexes have the same origin. In Jijal Gamet-websterite, Ir, Ru, Pt, Pd and Au correspond to a prominent peak of Ni and Cu which is due to the precipitation of sulphide under lower f02. In upper garnet gabbro, Pt-Pd-Cu enrichments correspond to late removal of PPGE by magmatic fluids. Such mineralizations present important variations with Bushveld-type. They indicate that sulphide saturation due to simple crystallization can give rise to deposits such as can be seen in the Ga-websterite. Such mineralization characterizes arc related PGE's deposits.
La croûte intra-océanique du sud-Kohistan comprend les complexes de Spat et Jijal, les amphibolites de Kamila et le complexe de Chilas. Le complexe de Jijal est une intrusion litée constituée de dunite, clinopyroxénite à olivine, websterite, webstérite à grenat et de gabbro à grenat. Mis en place à l'interface manteau croûte, il résulte de la cristallisation fractionnée sous haute pression et haute température (10-12 Kbars; 800- 1100°C) d'un liquide tholéiitique d'arc intra-océanique hautement magnésien. Les roches de Thak Gah (complexe de Chilas) ont cristallisé sous plus faible pression et température (5 - 6 kbars, 800 à 950°C) dans un réservoir magmatique plus superficiel. Les métaplutonites de Chilas et Kamila présentent également des signatures géochimiques analogues à des tholéiites d'arc insulaire. Au contraire, les amphibolites à grains fins du Groupe de Kamila apparaissent comme des métavolcanites de type N-MORB, elles représentent des reliques de croûte océanique et le substratum de l'arc du Kohistan. Plusieurs horizons enrichis en PGE caractérisent le complexe de Jijal. Des enrichissements en Ir,Ru, Ni corrélés au Cr dans les dunites, indiquent que l'irridium et le ruthénium précipitent précocément avec la chromite sous haute fugacité d'oxygène. Des enrichissements en Ir et Ru du même type caractérisent les dunites chromifères des complexes de Thak Gah et de Spat. Dans les webstérites à grenat de Jijal, des sulfures disséminés (chalcopyrite, pentlandite, pyrrhotite± pyrite) et des minéraux du Groupe du platine (témagamite, monchéite, mérenskyite et sperrylite) correspondent à des enrichissements en Ir, Ru, Pt, Pd, Au, Ni et Cu. Ils résultent de la formation d'un liquide sulfuré consécutif à la baisse de f02. Dans les gabbros à grenats, des enrichissements en Pt, Pd et Cu traduisent l'action de fluides hydrothermaux tardi-magmatiques. Ces minéralisations diffèrent de celles du Bushveld. La saturation en soufre induite par les processus de cristallisation sous haute pression apparaît le moteur essentiel des dépôts observés dans les webstérites à grenats. De telles minéralisations représentent un exemple type de dépôts de PGE associés aux arcs insulaires.