P–T-X evolution of the fluids associated with Sn-Li mineralization from Pedra Alta (Argemela, Portugal)

• Alina Yakovenko ^[1] ; Alexandra Guedes ^[1] ; Fernando Noronha ^[1] ; Ícaro Dias da Silva ^[2] ; António Mateus ^[2]
  1. [1] University of Porto
  2. [2] University of Lisbon
• Localización: Journal of iberian geology: an international publication of earth sciences, ISSN-e 1886-7995, ISSN 1698-6180, Vol. 51, Nº. 1, 2025, págs. 69-88
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Evolución P-T-X de los fluidos asociados a la mineralización de Sn-Li de Pedra Alta (Argemela, Portugal)
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  • Texto completo
• Resumen
  • español

    La investigación exhaustiva de los afloramientos accesibles en la antigua área minera de Pedra Alta (Argemela, Portugal) demuestra que los principales portadores de Sn-Li (como la casiterita, estannita y ambligonita-montebrasita) son venas de cuarzo subverticales, con orientaciones entre ENE-OSO a E-O. La preservación local de un grupo de venas de cuarzo precoces con fosfatos, afectadas por boudinage y plegamiento, documenta la superposición de eventos mineralizantes diacrónicos. Ambos conjuntos de venas están cortados sistemáticamente por una densa red de fracturas planares de bajo ángulo, interpretadas como evidencias de la acomodación de tensiones durante la fase de deformación regional D3 Varisca (con aproximadamente 320-305 Ma). Estas observaciones sugieren que el período clave para la génesis de la red de venas de cuarzo y la mineralización en Pedra Alta podría haber sido después del apogeo de la fase D3, alrededor de los 310 Ma. Las venas de cuarzo más potentes presentan evidencias de múltiples aperturas y ramificaciones menores, lo que sugiere una evolución relativamente prolongada. Esto es consistente con la progresión de tres etapas principales de crecimiento mineral dominadas por ambligonita, cuarzo con casiterita I y cuarzo con casiterita II ± estannita ± calcopirita. El estudio de inclusiones fluidas (IF) en ambligonita, cuarzo y casiterita muestra que los fluidos mineralizadores del sistema Sn-Li de Pedra Alta son acuosos, con baja salinidad (<6.0 wt.% de NaCl equivalente) y bajo contenido en volátiles (generalmente <7 mol%). Los fluidos que presentan una fase volátil dominante en CO2 están asociados con la precipitación de ambligonita y cuarzo, mientras que los fluidos en la casiterita contienen un componente volátil variable entre una composición dominada por CO2 y una dominada por CH4. Este registro de IF posiblemente traza la participación de fluidos taponados composicionalmente por las rocas metasedimentarias que alojan las venas de cuarzo durante los eventos mineralizantes, que es consistente con los valores de δ18O y δD obtenidos para el cuarzo y la casiterita. La precipitación de ambligonita y de casiterita ha ocurrido bajo condiciones de P-T distintas, claramente más altas para la primera fase mineral. Las inclusiones fluidas preservadas en los diferentes zonados en la casiterita indican dos etapas principales de cristalización para este óxido, la primera alrededor de 400 °C y 110 MPa a partir de fluidos dominados por CO2 de baja salinidad, y la segunda a temperaturas más bajas (de cerca de 300 °C) a partir de fluidos enriquecidos en CH4.

  • English

    A comprehensive inspection of the accessible exposures at the Pedra Alta (Argemela, Portugal) old mining site shows that the main Sn-Li carriers (such as cassiterite, stannite and amblygonite-montebrasite) are subvertical, ENE-WSW to E-W trending quartz veins. The local preservation of an early group of quartz-phosphate lodes, affected by boudinage and folding, documents the superposition of diachronic mineralizing events. Both sets are systematically cut by a dense array of low dipping planar joints, interpreted as a late feature of strain accommodation during the Variscan D3 regional phase of deformation (ca. 320–305 Ma). These observations suggest that the key period for the quartz vein network and mineralization formation at Pedra Alta might have occurred after the climax of D3, i.e. around 310 Ma. Thicker quartz veins preserve evidence of multiple opening and minor branching, supporting the inference of a relatively long-lasting evolution. This is consistent with the progression of three main stages of mineral growth, which are dominated by amblygonite, quartz-cassiterite I and quartz-cassiterite II ± stannite ± chalcopyrite. The study of fluid inclusions (FIs) in amblygonite, quartz and cassiterite shows that the ore-forming fluids involved in the Pedra-Alta Sn-Li system are aqueous, with low salinity (< 6.0 wt.% NaCl equiv.) and low volatile content (usually < 7 mol%). Fluids displaying a CO2-dominant volatile phase are associated with amblygonite and quartz deposition, and fluids in cassiterite show a volatile component varying from CO2-dominated to CH4-dominated compositions. This FI record conceivably traces the participation of fluids compositionally buffered by the metasedimentary rocks hosting the quartz lodes throughout the ore-forming events, which is consistent with information provided by δ18O and δD values obtained for quartz and cassiterite. Deposition of amblygonite and cassiterite has occurred under distinct P–T conditions, clearly higher for the formation of the former mineral phase. Fluid inclusions preserved in the different bands of zoned cassiterite indicate two main crystallization stages for this oxide, the first occurring at ca. 400 °C and 110 MPa from low salinity CO2-dominated fluids and the second at lower temperature (ca. 300 °C) from CH4-enriched fluids.