A Nanoscale Investigation of Carlin-Type Gold Deposits: An Atom-Scale Elemental and Isotopic Perspective
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Carlin-type gold deposits are one of the most important gold mineralization styles in the world. Despite their economic importance and the large volume of work that has been published, there remain crucial questions regarding their metallogenesis. Much of this uncertainty is due to the cryptic nature of the gold occurrence, with gold occurring as dispersed nanoscale inclusions within host pyrite rims that formed on earlier formed barren pyrite cores. The small size of the gold inclusions has made determining their nature within the host sulfides and the mechanisms by which they precipitated from the ore fluids particularly problematic. This study combines high-resolution electron probe microanalysis (EPMA) with atom probe tomography (APT) to constrain whether the gold occurs as nanospheres or is dispersed within the Carlin pyrites. APT offers the unique capability of obtaining major, minor, trace, and isotopic chemical information at near-atomic spatial resolution. We use this capability to investigate the atomic-scale distribution of trace elements within Carlin-type pyrite rims, as well as the relative differences of sulfur isotopes within the rim and core of gold-hosting pyrite. We show that gold within a sample from the Turquoise Ridge deposit (Nevada) occurs within arsenian pyrite overgrowth (rims) that formed on a pyrite core. Furthermore, this As-rich rim does not contain nanonuggets of gold and instead contains dispersed lattice-bound Au within the pyrite crystal structure. The spatial correlation of gold and arsenic within our samples is consistent with increased local arsenic concentrations that enhanced the ability of arsenian pyrite to host dispersed gold (Kusebauch et al., 2019). We hypothesize that point defects in the lattice induced by the addition of arsenic to the pyrite structure facilitate the dissemination of gold. The lack of gold nanospheres in our study is consistent with previous work showing that dispersed gold in arsenian pyrite can occur in concentrations up to ~1:200 (gold/arsenic). We also report a method for determining the sulfur isotope ratios from atom probe data sets of pyrite (±As) that illustrates a relative change between the pyrite core and its Au and arsenian pyrite rim. This spatial variation confirms that the observed pyrite core-rim structure is due to two-stage growth involving a sedimentary or magmatic-hydrothermal core and hydrothermal rim, as opposed to precipitation from an evolving hydrothermal fluid.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».