Fractionation of Sulfide Phases Controls the Chalcophile Metal Budget of Arc Magmas: Evidence from the Chilas Complex, Kohistan Arc, Pakistan
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Some arc magmas lead to the formation of porphyry deposits in the relatively shallow upper crust (<5 km). Porphyry deposits are major sources of Cu and an important Au source but lack significant amounts of platinum group elements (PGE). Sulfide phases control the behavior of chalcophile elements and affect the potential to form ore deposits either by remaining in the mantle residue or by fractionating from arc magmas at lower crustal levels, although in detail the role of sulfide saturation in the lower crust remains poorly understood. Lower crustal cumulate rocks from the 85 Ma Chilas Complex of the Kohistan arc, Pakistan, provide insight into processes that occur at depth in arcs. Here we provide Cu, Ni, Au, and PGE concentrations and Os isotope ratios of the Chilas Complex in order to constrain the extent of sulfide saturation in the lower crust and the effect of sulfide saturation on the metal budget of evolved melts that ascend to the upper crust. The Chilas rock suite contains less than 0.17 wt % sulfides and low PGE concentrations. In situ laser ablation-inductively coupled plasma-mass spectrometry (LA-ICP-MS) measurements of the sulfide inclusions in silicate minerals show enrichment in several chalcophile elements (up to 34 wt % Cu, 23 ppm Au, 245 ppm Pd, and 20 ppm Pt), whereas iridium group PGE (IPGE- Os, Ir, Ru) are mainly below detection limits. The metal content of the parental melt was modeled based on the elemental concentrations of the sulfides. The modeled parental arc magmas contain 70 to 140 ppm Cu, 0.2 to 1.5 ppb Au, and 1.2 to 8 ppb Pd, but low concentrations of IPGE, suggesting that IPGE were likely retained in the mantle source. Mass balance calculations show that segregation of a sulfide melt in the lower crust could further deplete the melt by more than 95% in Pd and Pt, 33 to 85% in Au, and 13 to 60% in Cu. Thus, magmas that ascend to the upper crust would contain very low concentrations of Au (< 0.2 ppb) and Pd (< 0.04 ppb), but they would retain sufficient concentration of Cu (~45–57 ppm) to form porphyry Cu deposits upon emplacement in the upper crust, as is commonly observed in arc settings.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
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 | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 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.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
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 ».