Controls on groundwater selenium, arsenic and base metals in groundwater around a selenium-bearing volcanogenic massive sulfide deposit: constraints from stable isotopes, trace elements and redox controls
Notice bibliographique
Résumé
Understanding the controls on the behaviour of metalloids (Se, As) and metals (Cu, Zn, Pb) in natural aqueous systems is vital to interpreting hydrogeochemical data in environmental and mineral exploration applications. Geochemical, isotopic and redox measurements of a suite of groundwaters sampled from around the ABM zone of the Kudz Ze Kayah (KZK) volcanogenic massive sulfide (VMS) deposit in the Yukon, Canada are presented and contrasted with other case studies from a variety of mineral deposit types. This deposit has atypically high As (up to 4.3 wt%, average 2457 ppm) and Se (up to 2620 ppm, average 157 ppm) contents in the sulfide mineralization. As a relatively undisturbed deposit (unmined), it is an ideal site to study the mobility and solubility of trace metals in groundwaters. Herein we present field measurements (pH, dissolved oxygen, specific conductance, oxidation–reduction potential and temperature), major ion, trace element, anion (Cl, Br, SO 4 , PO 4 ), and stable isotope ( <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" overflow="scroll"> <mml:mi>δ</mml:mi> </mml:math> 2 H, <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" overflow="scroll"> <mml:mi>δ</mml:mi> </mml:math> 13 C DIC , <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" overflow="scroll"> <mml:mi>δ</mml:mi> </mml:math> 18 O, <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" overflow="scroll"> <mml:mi>δ</mml:mi> </mml:math> 18 O SO4 , <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" overflow="scroll"> <mml:mi>δ</mml:mi> </mml:math> 34 S) data. Waters are dominantly low-salinity HCO 3 to HCO 3 –SO 4 -type waters with variable sulfate (4.83 to 601 mg l −1 ), Ca (23–235 mg l −1 ) Mg (3.1–96.8 mg l −1 ), Na (0.30–66.9 mg l −1 ) and K (0.55 to 6.25 mg l −1 ) concentrations. These waters also have variable trace element concentrations that include As (0.01 to 148 µg l –1 ), Se (<0.02 to 1.01 µg l –1 ), Fe (0.01 to 3.84 mg l −1 ), Zn (<0.2 to 1070 µg l –1 ), Pb (<0.01 to 8.4 µg l –1 ), Cu (0.03 and 24.5 µg l –1 ) and Sb (0.01 to 54.4 µg l –1 ). Some waters also have elevated concentrations (compared to most meteoric waters) of Nb (up to 0.3 µg l –1 ), Y (up to 1.42 µg l –1 ), Zr (up to 18 µg l –1 ), and the rare-earth elements (REEs) ( <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" overflow="scroll"> <mml:mi>Σ</mml:mi> </mml:math> REE up to 2.04 µg l –1 ). The <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" overflow="scroll"> <mml:mi>δ</mml:mi> </mml:math> 18 O (−22.8 to −20.9 ‰) and <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" overflow="scroll"> <mml:mi>δ</mml:mi> </mml:math> 2 H (−174 to −158 ‰), together with the <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" overflow="scroll"> <mml:mi>δ</mml:mi> </mml:math> 13 C DIC (−10.6 to +1.9 ‰), <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" overflow="scroll"> <mml:mi>δ</mml:mi> </mml:math> 34 S (+10 to +12 ‰) and <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" overflow="scroll"> <mml:mi>δ</mml:mi> </mml:math> 18 O SO4 (15.5 to −4.75 ‰) all suggest that local meteoric water has interacted with massive sulfide mineralization at the ABM zone. Our results demonstrate the requirement for the use of multiple techniques in hydrogeochemical studies, with dissolved concentrations of major and trace elements coupled with a suite of stable isotopes that help define a larger geochemical footprint for the KZK deposit. Water–mineral interaction between groundwater aquifers and VMS deposits like the ABM zone are distinctly different from dispersion halos described from other deposit types (i.e. Cu porphyry, unconformity U). Thematic collection: This article is part of the Hydrochemistry related to exploration and environmental issues collection available at: https://www.lyellcollection.org/cc/hydrochemistry-related-to-exploration-and-environmental-issues
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,007 | 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.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
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machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, 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 ».