Deciphering the Complex History of Fluid Flow in Lower Carboniferous Carbonate Rocks, Irish Midlands: Geochemistry of Multiple Dolomitizing and Ore-Forming Events
破译爱尔兰中部地区下石炭统碳酸盐岩流体流动的复杂历史:多次白云石化和成矿事件的地球化学
基本信息
- 批准号:0106388
- 负责人:
- 金额:$ 9.5万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2001
- 资助国家:美国
- 起止时间:2001-08-01 至 2005-07-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
ABSTRACTDeciphering the Complex History of Fluid Flow in Lower Carboniferous Carbonate Rocks, Irish Midlands: Geochemistry of Multiple Dolomitizing and Ore-Forming EventsKevin L. Shelton & Jay M. GreggEAR-0106388 The Irish Midlands comprise a natural laboratory in which to study the physical, thermal and geochemical effects of fluid flow on dolomitization and zinc-lead ore deposition in an extensional/compressional tectonic setting. Our research addresses the relationships among sedimentary facies, early diagenesis and hydrothermal dolomitization, and their relationship to localized and regional fluid flow throughout Lower Carboniferous carbonate rocks in Ireland. Specific questions to be addressed are applicable to the Irish Midlands, as well as to similar extensional/compressional basinal settings worldwide: What are the sources of various multiple fluids and the extents of their flow systems?; What is the relative timing of each fluid system?; What are the critical fluid-fluid and fluid-rock interactions along flow paths that led to hydrothermal dolomitization and/or ore deposition?; What is the relative importance of regional-scale fluid flow through aquifers versus localized fracture-controlled flow for the development of mineral deposits? Our study will address these questions through combined application of carbonate petrology and a number of geochemical tools, including C, O and Sr isotopes, fluid inclusion microthermometry, and fluid inclusion halogen and trace element geochemistry, including new laser ablation-ICP-MS techniques. The impact of this study is profound and timely. Modelers are now expanding the capability of reactive flow hydrogeologic-geochemical models to simulate groundwater chemistry, patterns of rock alteration and ore mineralization in fractured rock. Geochemical data from our studies of chemical interactions of basinal fluids along stratigraphic and faulted pathways will provide an excellent basis for constraining theoretical models of deep fluid flow that are being developed for the Irish Midlands.
解读爱尔兰中部地区下石炭纪碳酸盐岩中流体流动的复杂历史:多重白云石化和成矿事件的地球化学。谢尔顿杰伊M.爱尔兰中部地区是一个天然实验室,研究流体流动对伸展/挤压构造环境中的硅化作用和锌铅矿床沉积的物理、热和地球化学影响。 我们的研究解决了沉积相,早期成岩作用和热液石化之间的关系,以及它们与爱尔兰下石炭统碳酸盐岩中局部和区域流体流动的关系。 要解决的具体问题适用于爱尔兰中部地区,以及世界各地类似的伸展/挤压盆地环境:各种多种流体的来源及其流动系统的范围是什么?每种流体系统的相对定时是多少?沿沿着流路的流体-流体和流体-岩石相互作用导致热液石化和/或成矿作用的关键是什么?通过含水层的区域规模的流体流动相对于局部的地下水控制的流动对矿床的开发有何相对重要性? 我们的研究将解决这些问题,通过碳酸盐岩和一些地球化学工具的组合应用,包括C,O和Sr同位素,流体包裹体显微测温,流体包裹体卤素和微量元素地球化学,包括新的激光烧蚀-ICP-MS技术。 这项研究的影响是深刻而及时的。建模人员目前正在扩大反应流水文地质地球化学模型的能力,以模拟地下水化学、岩石蚀变模式和断裂岩石中的矿化作用。 地球化学数据,从我们的研究盆地流体的化学相互作用沿着地层和断层路径将提供一个很好的基础,约束理论模型的深层流体流动,正在开发的爱尔兰中部地区。
项目成果
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