Datazione 40Ar/39Ar di frantumazione progressiva di un oro

Rapporti scientifici volume 12, numero articolo: 12793 (2022) Citare questo articolo

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I depositi d'oro di tipo Carlin sono tra i più grandi depositi d'oro idrotermali del mondo. Tuttavia, la datazione diretta dell’età metallogenica di questi depositi è difficile, poiché non tutti i depositi forniscono materiale adatto ai metodi radiometrici convenzionali. Le vene di quarzo allo stadio di sinmineralizzazione provenienti da questi depositi solitamente contengono abbondanti inclusioni fluide, che consentono la datazione con inclusioni fluide 40Ar/39Ar. In questo studio, la datazione progressiva 40Ar/39Ar è stata eseguita su una vena di quarzo contenente oro proveniente dal deposito d'oro di tipo Carlin di Liaotun nel Guangxi nordoccidentale, in Cina. Gli isotopi dell'argon liberati dalle fasi successive hanno prodotto un'età isocrona di 200,7 ± 2,1 Ma. Ne deduciamo che il gas contenente Ar sia stato estratto dalle inclusioni fluide primarie e che l'età di ca. 200,7 Ma riflette i tempi della mineralizzazione dell'oro. Il rapporto iniziale 40Ar/36Ar corrispondente all'isocrono è 298,0 ± 4,3, che è statisticamente indistinguibile dal valore dell'aria, indicando che i fluidi che formano minerali probabilmente derivavano principalmente dal flusso di pressione gravitazionale nel bacino di acqua satura d'aria. Il nostro studio preliminare mostra la fattibilità e il grande potenziale della datazione 40Ar/39Ar di gas provenienti da inclusioni fluide mediante progressiva frantumazione di vene di quarzo per datare l'età di mineralizzazione e decifrare le origini fluide dei depositi d'oro di tipo Carlin.

L'area Yunnan-Guizhou-Guangxi, o area Dian-Qian-Gui, della Cina sudoccidentale è conosciuta come il Triangolo d'Oro poiché questa regione contiene la seconda più grande concentrazione di giacimenti d'oro di tipo Carlin nel mondo (Fig. 1a, b), con risorse totali > 800 tonnellate di Au con una qualità media di 4,5 g/t1,2,3,4,5,6,7,8,9,10. Determinazioni precise dell'età di mineralizzazioni diffuse estremamente fini, come i depositi d'oro di tipo Carlin, non sono sempre disponibili, poiché generalmente mancano minerali databili per le tecniche di datazione isotopica convenzionali5,11,12,13,14. Tuttavia, con lo sviluppo e l'utilizzo di nuove tecniche di separazione dei minerali e di analisi isotopiche, negli ultimi decenni sono stati compiuti grandi progressi nel limitare l'età metallogenica dei depositi d'oro di tipo Carlin4,14,15. Ad esempio, le età metallogeniche dei depositi d'oro di tipo Carlin nel Nevada, negli Stati Uniti, sono state limitate a 42–36 Ma applicando i metodi di datazione Rb–Sr e 40Ar/39Ar rispettivamente alla galkhaite e all'adularia11,16,17.

(a) Carta geologica semplificata della struttura tettonica e posizione del Triangolo d'Oro; (b) Mappa geologica regionale che mostra la distribuzione dei depositi d'oro rappresentativi delle età isotopiche all'interno e intorno al Triangolo d'Oro e l'ubicazione dell'area di studio. (c) Carta geologica del giacimento d'oro di Liaotun. Questa figura è stata modificata dopo i riferimenti 4 e 18 ed è stata creata utilizzando Adobe Illustrator versione 2022 (https://www.adobe.com/products/illustrator.html), a cura di Rongguo Hu. Riferimenti di età: [1]-2; [2]-6; [3]-4; [4]-19; [5]-20; [6]-21; [7]-22; [8]-8; [9]-23; [10]-15; [11]-24; [12]-25; [13]-26; [14]-27.

Nei depositi d'oro di tipo Carlin dell'area di Dian-Qian-Gui, non è stata ancora segnalata alcuna galkhaite o adularia e quindi i risultati della datazione isotopica pubblicati da questa regione (Fig. 1b) derivano principalmente dalla datazione Rb-Sr di idrotermia minerali alterati e inclusioni fluide19,20,21,28, datazione con arsenopirite, pirite e pirobitume Re-Os6,8,22, datazione di rutilo idrotermale, monazite, calcite o apatite con il metodo U-(Th)-Pb4,9,15 ,23, datazione zircone U-Th-He29, datazione sericite e illite 40Ar/39Ar27 e datazione Sm–Nd della calcite idrotermale24,25,26. In sintesi, i dati geocronologici riportati indicano che la regione del Triangolo d'oro di Dian-Qian-Gui ha subito due eventi indipendenti di mineralizzazione dell'oro durante il tardo Triassico fino all'inizio del Giurassico (230-195 Ma) e dal tardo Giurassico all'inizio del Cretaceo (150-122 Ma) .