Abstract

Trace-element variations in uraninite were employed to decipher its chemical age and to evaluate the As-rich nature of fluids during its formation at Jeníkov, Teplice area, in the central part of the Cenozoic Ohře Graben, Bohemian Massif, Czech Republic. Cretaceous sandstones of the graben fill show two distinctive stages of young mineralization (less than 18 Ma), most probably related to topography-driven flow of epithermal fluid along the northwestern boundary-fault of the graben (the Krušné hory Fault). The older stage is dominated by pervasive precipitation of silica accompanied by pyrite, sphalerite, galena, uraninite and kaolinite, whereas the younger stage is represented by barite with pyrite inclusions and fluorite. The uraninite formed together with microcrystalline quartz (Qtz–4) at the end of the first stage. Uraninite of subgroup A shows high As/Pb values (14.6–69.9), higher Ca (1.02–1.99 wt.%), lower Ti (0.27–0.44 wt.%), and other trace elements compatible with the structure of uraninite. Uraninite of subgroup B shows low As/Pb values (2.5–8.4), lower Ca (0.39–0.90 wt.%), higher Ti (0.43–8.94 wt.%), and the presence of elements incompatible with the structure (Ti, Fe). A significant correlation between As and Pb was found in both subgroups. The calculated apparent radiometric age of the uraninite samples shows a broad dispersal, suggesting the presence of common lead, which was corrected using the correlation between the contents of As and Pbtot (Pbcommon + Pbradiogenic). This procedure allowed us to assign an age of uraninite formation of about 0.5 Ma (± 0.6 Ma), which fits the geological data, and to demonstrate its formation during a single episode of mineralization. An approximately five-fold increase in As content of the fluid phase during uraninite and pyrite formation can be inferred from the correlation between the intragroup As/Pb values and the observed intragrain Asmax/Asmin values in the associated arsenian pyrite. If amounts of common lead are introduced into uraninite in conjunction with another conservative element, a correlation between the conservative element and total lead can be used to decipher the age of the mineralization and to track element variations in the parent fluid phase.

Abstract

Nous nous sommes servis des variations en teneurs en éléments traces dans l’uraninite afin d’en établir son âge chimique et d’évaluer le taux d’arsenic des fluides au temps de sa formation à Jeníkov, région de Teplice, dans la partie centrale du graben cénozoïque d’Ohře, massif Bohémien, en République Tchèque. Les grès crétacés du graben ont subi deux stades distincts de minéralisation tardive postérieure à 18 Ma, tout probablement liée à une circulation de fluides épithermaux régie par la topographie le long de la faille limitrophe du côté nord-ouest du graben (la faille Krušné hory). Le premier stade était accompagné d’une précipitation massive de silice accompagnée de pyrite, sphalérite, galène, uraninite et kaolinite, tandis que le second stade de minéralisation a impliqué la barite avec des inclusions de pyrite et de fluorite. L’uraninite se serait formée avec le quartz microcristallin (Qtz–4) à la fin du premier stade. L’uraninite du sous-groupe A possède des valeurs élevées de As/Pb (14.6–69.9), des teneurs plus élevées en Ca (1.02–1.99%, poids), des teneurs plus faibles en Ti (0.27–0.44%), et d’autres éléments traces compatibles dans la structure de l’uraninite. L’uraninite du sous-groupe B montre de faibles valeurs de As/Pb (2.5–8.4), des teneurs plus faibles en Ca (0.39–0.90%) et plus élevées en Ti (0.43–8.94%), et la présence d’éléments incompatibles dans la structure (Ti, Fe). Une corrélation notable existe entre As et Pb dans les deux sous-groupes. L’âge apparent calculé des échantillons d’uraninite montre une grande dispersion, que l’on attribue à la présence de plomb commun, dont l’influence a été corrigée au moyen de la corrélation entre les teneurs en As et Pbtot (Pbcommun + Pbradiogénique). Cette procédure nous a permis d’attribuer un âge de formation de l’uraninite d’environ 0.5 Ma (± 0.6 Ma), ce qui concorde avec les données géologiques, et avec l’hypothèse que sa formation a eu lieu lors d’un seul épisode de minéralisation. Il y a eu une augmentation par un facteur de cinq dans la teneur en As dans la phase fluide au cours de la formation de l’uraninite et de la pyrite, d’après la corrélation des valeurs As/Pb entre les groupes et les valeurs Asmax/Asmin observées dans les grains de pyrite arsenifère associée. Si des quantités de plomb commun sont introduites dans l’uraninite de concert avec un élément conservateur, une corrélation est établie entre l’élément conservateur et le plomb total qui peut servir à déchiffrer l’âge de la minéralisation et à tracer les variations en éléments traces dans la phase fluide responsable.

(Traduit par la Rédaction)

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