Alkali-Alumina and MgO-Alumina Molar Ratios of Altered and Unaltered Rhyolites

Exploration and Mining Geology, Vol. 15, No. 1-2, 2006

J.F. DAVIES and R.E. WHITEHEAD

Abstract Alkali-alumina and MgO-alumina plots are an effective instrument for displaying chemical and mineralogical compositions of altered and unaltered rhyolites and rhyodacites. They reveal that most supposedly unaltered rhyolites, apart from those of Cenozoic age, have undergone losses in Na2O and gains in K2O. The extreme loss of Na2O from highly altered rhyolites immediately adjacent to VMS deposits is strikingly illustrated by alkali-alumina plots. MgO/Al2O3 vs. K2O/Al2O3 diagrams display a strong negative correlation between MgO and K2O that results from the conversion of sericite to chlorite. A similar negative correlation between MgO and whole-rock δ18O is apparent on plots of these two parameters.

Alkali-alumina plots underscore problems in selecting appropriate precursor compositions required for mass-balance calculations. Molar ratio plots are a viable alternative to such calculations.
Keywords: Alkali-alumina molar ratio, MgO-alumina molar ratio, Alteration, Rhyolite, Volcanogenic massive sulfide deposit
Résumé Les diagrammes alcali-alumine et MgO-alumine constituent un instrument efficace pour la représentation des compositions chimiques et minéralogiques des rhyolites et rhyodacites altérées et fraîches.Ces diagrammes révèlent qu’à l'exception de celles d’âge Cénozoïque, la plupart des rhyolites qualifiées de fraîches ont subi une perte de Na2O et un gain de K2O. L’intense perte en Na2O que l’on note dans les rhyolites fortement altérées associées aux gîtes de type SMV est particulièrement bien mise en évidence par le diagramme alcali-alumine. Le diagramme MgO/Al2O3 vs. K2O/Al2O3 montre une forte corrélation inverse entre le MgO et le K2O due à la conversion de la séricite en chlorite. Une corrélation inverse analogue entre le MgO et le δ18O de la roche totale s’observe sur un graphe comparant ces deux paramètres.

L’usage du diagramme alcali-alumine fait ressortir combien il peut être difficile de choisir un précurseur de composition appropriée pour des calculs de balance de masse. Les diagrammes de rapport molaire constituent une alternative à de tels calculs.