2025

Fluid evolution and halogen fractionation in orogenic belts: A comparative fluid inclusion appraisal in the Eastern Pyrenees

González-Esvertit, E., Fusswinkel, T., Canals, À., Casas, J. M., Neilson, J., Wagner, T., & Gomez-Rivas, E. (2025). Fluid evolution and halogen fractionation in orogenic belts: A comparative fluid inclusion appraisal in the Eastern Pyrenees. Chemical Geology, 674, 122578. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2024.122578

Abstract

The physicochemical signatures of fluid-rock interaction, recorded in fluid inclusions, represent fundamental proxies for understanding the interplay between rock deformation, fluid migration, and ore deposit formation in the Earth’s crust. Although fluid-rock interaction can take place simultaneously or sequentially both in the basement and the cover of collisional orogens, these two scenarios are generally investigated separately, thus precluding an integrated understanding of the processes involved. Here, we present a comprehensive study of the fluid evolution in the basement and cover rocks of the Pyrenees (SW Europe) by means of Geographic Information System (GIS)-assisted petrography, microthermometry, Electron Backscatter Diffraction (EBSD), Raman micro-spectroscopy, and Laser Ablation Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (LA-ICP-MS) microanalysis of individual fluid inclusions. The investigated fluids are sampled from giant quartz veins, which are tens of meters wide and up to several kilometres long. Two-phase aqueous fluid inclusions hosted in the basement (Canigó and Cap de Creus massifs) and cover rocks (Roc de Frausa massif) show significant variations regarding their homogenization temperature (Th), salinity, and chemical composition. Basement-hosted H2O-NaCl-CaCl2 fluids have Th and salinity ranging between 190 and 220 °C and 12–16 wt% equivalent (eq.) NaCl in the Canigó massif, and between 190 and 260 °C and 16–20 wt% eq. NaCl in the Cap de Creus massif. Conversely, Th of 180–240 °C and salinity of 4–7 wt% eq. NaCl were obtained for H2O-NaCl cover rock-hosted fluids in the Roc de Frausa massif. Fluid salinity, cation concentrations, and halogen ratios suggest that basement-hosted fluids represent residual basinal brines that originated from seawater which underwent variable degrees of evaporation and organic matter interaction. In contrast, cover rock-hosted fluids represent seawater-like precursor fluids that record strong organic matter interaction without significant evaporative halogen fractionation. The data suggest that neither basement- nor cover-hosted fluids were released at depth from magmatic or metamorphic fluids, which agrees with geological constraints of the investigated areas. However, fluids from both basement and cover rocks infiltrated deep into the subsurface, as revealed by their variable metal and halogen concentration suggesting compositionally stratified fluid compositions at depth. Our data and conclusions differ from fluid inclusion studies reported for other giant quartz vein systems worldwide, suggesting that different fluid origins and evolution histories may drive the formation of these large quartz accumulations. Moreover, the large variations of the Br/Cl, I/Cl, and Br/I ratios show that halogen ratios should be used with caution: they are excellent tracers of the fluid evolution history, but may not provide a straightforward fluid origin classification.

Política de privacitat

De conformitat amb la Llei Orgànica 3/2018, de 5 de desembre, de Protecció de Dades Personals i Garantia de Drets Digitals (LOPDGDD), el Reglament General de Protecció de Dades (RGPD) i la legislació relacionada, GEO3BCN-CSIC es compromet a complir amb l'obligació de secret respecte a les dades personals i el deure de tractar-les confidencialment després de realitzar les corresponents anàlisis de risc, en particular, de conformitat amb la disposició addicional primera de la LOPDGDD, les mesures de seguretat corresponents a les previstes en el Règim Nacional de Seguretat, necessàries per evitar la seva alteració, pèrdua, tractament o accés no autoritzat.

Els usuaris podran exercitar en qualsevol moment els seus drets d'accés, rectificació, cancel·lació, oposició, limitació o portabilitat dirigint-se per escrit a la Secretaria General del CSIC a C/Serrano 117, 28006 MADRID (Espanya), aportant fotocòpia del seu Document Nacional d'Identitat (DNI) o a través del Registre Electrònic del CSIC, situat a la seva Seu Electrònica, per al qual hauran de disposar d'un certificat electrònic reconegut. És possible contactar amb el Delegat de Protecció de Dades del CSIC a través d'aquest correu electrònic: delegadoprotecciondatos thecsic.es

GEO3BCN-CSIC es reserva el dret a modificar la present Política de Privacitat amb la finalitat d'adaptar-la a les últimes legislacions, jurisprudencials o interpretacions efectuades per l'Agència Espanyola de Protecció de Dades. En aquest cas, el CSIC anunciarà aquests canvis, indicant clarament amb antelació les modificacions efectuades, i sol·licitant, si es considera necessari, la seva acceptació.

No
Acceptar

Este sitio web utiliza cookies para que usted tenga la mejor experiencia de usuario. Si continúa navegando está dando su consentimiento para la aceptación de las mencionadas cookies y la aceptación de nuestra política de cookies, pinche el enlace para mayor información.

ACEPTAR
Aviso de cookies
Desplaça cap amunt