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Uso de transectos de Sr/Sr LA-MC-ICP-MS dentro de cristales de calcita modernos y antiguos para determinar eventos de flujo de fluidos en fracturas de granito profundo

Autores: Drake, Henrik; Kooijman, Ellen; Kielman-Schmitt, Melanie

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2020

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Acceso abierto

Artículo científico


Categoría

Ciencias Naturales y Subdisciplinas

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 5

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La firma isotópica de estroncio (Sr/Sr) de la calcita precipitada en fracturas y fallas de roca es una herramienta frecuentemente utilizada para rastrear el flujo de paleofluidos. Sin embargo, las redes de fracturas en roca madre, como en los cratones del Precámbrico, a menudo han sufrido múltiples reactivaciones de fracturas, lo que resulta en secuencias complejas de rellenos minerales de fractura. Esto incluye numerosos crecimientos discretos de cristales de calcita. El análisis convencional de Sr/Sr de muestras disueltas en masa de tales cristales no es factible, ya que resultará en firmas mezcladas de varias zonaciones de crecimiento. Además, las zonaciones son demasiado finas para el muestreo mediante micro-perforación. Aquí, aplicamos un análisis de puntos de Sr/Sr de alta resolución espacial (80 um) en transectos a través de cristales de calcita zonados en fracturas granitoides profundas del Paleoproterozoico utilizando espectrometría de masas con plasma acoplado inductivamente y ablación láser de múltiples colectores (LA-MC-ICP-MS) para rastrear signos discretos de eventos de flujo de paleofluidos. Comparamos la zona de crecimiento de calcita más externa con los valores de Sr/Sr del agua subterránea actual muestreada en los mismos pozos para distinguir posibles precipitados modernos. Luego conectamos nuestros resultados con dataciones radiométricas previamente reportadas y firmas isotópicas de C y O para entender la historia temporal y la evolución fisicoquímica del flujo de fluidos dentro de las fracturas. Las comparaciones de calcita moderna precipitada en un pozo durante un período de 17 años con aguas modernas prueban el concepto de usar Sr/Sr como un marcador para el origen de fluidos en este entorno y cómo cambió el Sr/Sr durante la infiltración de agua marina. La precipitación intermitente de calcita durante períodos de tiempo muy largos se indica en la calcita de las fracturas actualmente abiertas, mostrando una evolución de Sr/Sr de ~0.705-0.707, una población datada en ~1.43 mil millones de años, a valores de sobrecrecimiento cristalino de ~0.715-0.717 que se superponen con los valores actuales de agua subterránea. Esto muestra que el análisis de isótopos de Sr de alta resolución espacial de zonaciones de crecimiento de escala fina dentro de cristales individuales de calcita es aplicable para rastrear el flujo episódico de fluidos en redes de fracturas.

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