Mineralogy and origin of the distal volcanosedimentary deposit at the Haellefors silver mine, Bergslagen, central Sweden
In the Zn-Pb-Ag deposit of Hiillefors silver mine, four types of sulfide ores are recognized: l) stratabound ore associated with manganiferous iton ores, 2) arsenopyritebearing stratiform (stratabound ?) ore, 3) galena-rich fissures, 4) galena-arsenopyrite veins. Type 3 and 4 are thought to originate by remobilization from types I and 2, respectively. The antipathetic behavior of arsenopyrite with magnetite in the stratabound ores probably reflects environmental conditions during the deposition and early diagenesis. Metamorphic, hydrothermal remobilization led to the formation of many Ag, Pb and Sb minerals. Results of electron-microprobe analyses indicate that the principal sources of silver are argentian galena, freibergite and pyrargyrite. The silver content of galena (up to 0.17 wt.9o) has a linear relation with its antimony content. Tetrahedritegroup minerals contain ll.3 to 31.6 fi.qo Ag. An extremely silver-rich freibergite (48,2 wt.9o Ag) exceeds the previously reported maximum (42,5 wt.Vo).
Ore deposition in a proterozoic incipient rift zone environment: a tentative model for the Filipstad-Grythyttan-Hjulsjö region, Bergslagen, Sweden
ZusammenfassungDie 1.9–1.8 Ga alte Bergslagen Suprakrustale Serie besteht aus folgenden Stufen: einer Früh-vulkanischen Stufe, vertreten durch die Gesteine der Unteren Leptit Gruppe; einer Initial-Graben Stufe mit der Mittleren Leptit Gruppe; einer Graben Stufe, vertreten durch der Oberen Leptit-Hälleflinta und Schiefer Gruppe, Metabasite und die Granit-Granophyr Reihe; und einer Post-Graben Stufe vertreten durch Konglomerate, remobilisierten Gesteine der Granit-Granophyr Reihe und die Hyttsjö Gabbro-Tonalit Reihe.Die Bildung und anschließende Umsetzung der Eisen-, Mangan- und sulfidischen Skarnerze der Suprakrustalen Serie wurden durch folgende Prozesse hervorgerufen: (1) Exhaltif-sedimentäre Prozesse wahrscheinlich in Zusammenhang mit dem aufsteigenden granitischen Magma während der Initial Graben Stufe, (2) Exhalatif-sedimentäre Prozesse und hydrothermale Prozesse in dem Meeresboden die mit dem basischen Vulkanismus und mit den subvulkanischen Granitintrusionen zusammenhängen im Anfang der Graben Stufe, (3) Hydrothermal-metasomatische Umsetzungen und Vererzungen um die subvulkanischen Granite am Ende der Graben Stufe, (4) Deformationen und Metamorphose während der Post-Graben Stufe, (5) Postdeformation Rekristallisation und Skarnbildung zusammenhängend mit der Intrusion der Hyttsjö Dioriten während der Post-Graben Stufe und (6) Post-Suprakrustale Serie metamorphe Umsetzungen.AbstractThe 1.9–1.8 Ga Bergslagen Supracrustal Series comprises: an Early Volcanic Stage represented by the Lower Leptite Group, an Initial Rift Stage by the Middle Leptite Group, a Rift Stage by the Upper Leptite-hälleflinta and Slate Group, metabasites and the Granite-Granophyre Suite, and a Post-rift Stage by conglomerate beds, remobilized granite-granophyres and the Hyttsjö Gabbro-Tonalite Suite. The formation and subsequent alteration of iron, manganese and sulfide skarn ores in the Supracrustal Series involve:(1) late Initial Rift Stage exhalative-sedimentary processes possibly related to ascending granitic magma, (2) early Rift Stage exhalative-sedimentary and seafloor hydrothermal processes related to basic volcanism and intrusion and subvolcanic granite intrusion, (3) late Rift Stage hydrothermal metasomatic alteration and mineralization around subvolcanic granites, (4) Post-rift Stage deformation and metamorphism, (5) Post-rift Stage post-deformation recrystallization and skarn formation related to Hyttsjö diorites, and (6) post-Supracrustal Series metamorphic modifications.RésuméLa Série supracrustale de Bergslagen datant de 1.9-1.8. Ga se compose d'un étage Volcanique précoce représenté pa le Groupe des leptites inférieur, d'un étage de Rifting Initial représenté par le Groupe des leptites intermédiaire, d'un étage de Rifting représenté par le Groupe des leptites-hälleflintas supérieur, ardoises, métabasites et la suite granite-granophyre, et d'un étage de Post-rifting représenté par des conglomérats, des granite-granophyres remobilisés et la suite gabbro-tonalite de Hyttsjö. La formation et la transformation subséquente des skarns de fer, de manganèse et de sulfure de la Série supracrustale sont attribuées aux processus suivants:(1)Des processus exhalatifs-sédimentaires vraisemblablement en liaison avec la montée du magma granitoide au cours de l'étage de Rifting Initial;(2)Des processus hydrothermaux et exhalatifs-sédimentaires de fond marin au début de l'étage du Rifting en relation avec le volcanisme basique et des intrusions granitoides subvolcaniques;(3)Une transformation métasomatique hydrothermale avec minéralisation à la fin de l'étage du Rifting autour des granites subvolcaniques;(4)La déformation et le métamorphisme au cours de l'étage du Post-rifting;(5)La récristallisation post-déformtionelle et la formation de skarns en relation avec les diorites de Hyttsjö après la déformation principale pendant l'étage du Post-rifting et(6)des modifications métamorphiques postérieures à la formation de la Série supracrustale.Краткое содержаниеСупракрустальная се рия Bergslagen с вощрастом в 1,9−1,8 Миллиардов лет состоит из следующих ярусов: ранневулкани ческий ярус, представленный породами группы нижн его лептита; крупносб росовый ярус с группой средни х лептитов; рифтовые об разования с группами лептит-геллефлинта и сланца метабазитов и рядом г ранит-гранофира и зав ершающий ярус, составленный конгломератами, повт орно мобилизиванным и породами гранит-гранофировог о ряда и рядом габбро-то налитов Hyttsjö. Образован ие и завершающее перемещ ение железистых марганце вых и сульфидных скар новых руд супракрустальной серии, вероятно, было в ызвано следующими пр оцессами: 1) эксгальтовно-осадоч ными процессами, связ анными, вероятно, с поднимающ ейся гранитной магмой во в ремя начального крупно-сбросового яр уса; 2) такими-же процессами и гидротермальными п роцессами на дне моря, связанным и с основным вулканизм ом и с субвулканическ ими гранитными интрузия ми в начале крупносброс ового яруса; 3) гидротермально-мета соматическими перемещениями и рудо образованиями вокру г субвулканических гр анитов в конце этого периода; 4) деформацией и метамо рфизмом во время завершающего процесса; 5) постдеформ ационной рекристалл изацией и образованием скарнов в результате интрузии диоритов Hyttsjö в последней стадии это го периода и 6) постсупрак ристальной серией и метаморфическим пер емещением.
Pyrite multiple-sulfur isotope evidence for rapid expansion and contraction of the early Paleoproterozoic seawater sulfate reservoir
Abstract Earthʼs oxygenation is often described in terms of two unidirectional steps at the beginning and end of the Proterozoic Eon, separated by a long-lived intermediate redox state. Recent work defines a more complicated path to oxygenation, exemplified by an apparent drop in oxidation state following the early Paleoproterozoic Lomagundi carbon isotope excursion. The timing of this proposed drop in oxidation state is not well constrained, and it is not clear how it relates to redox conditions during the remainder of the Proterozoic. Here we present a study of pyrite multiple-sulfur isotopes, supported by Fe speciation and organic carbon isotopes, from early Paleoproterozoic black shales. We find evidence for the rapid expansion of the seawater sulfate reservoir during the Great Oxidation Event at ca. 2.3 Ga followed by a subsequent contraction in the size of the seawater sulfate reservoir at ca. 2.05 Ga. This scenario is consistent with the emerging view of a rise and fall in surface oxidation state during the early Paleoproterozoic. Comparison of our new data to other records of the seawater sulfate reservoir suggests that the elevated sulfate concentrations that characterize the early Paleoproterozoic did not return until the late Neoproterozoic.