Porphyry copper formation driven by water-fluxed crustal melting during flat-slab subduction
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Abstract The prevailing view of the formation of porphyry copper deposits along convergent plate boundaries involves deep crustal differentiation of metal-bearing juvenile magmas derived from the mantle wedge above a subduction zone. However, many major porphyry districts formed during periods of flat-slab subduction when the mantle wedge would have been reduced or absent, leaving the source of the ore-forming magmas unclear. Here we use geochronology and thermobarometry to investigate deep crustal processes during the genesis of the Late Cretaceous–Palaeocene Laramide Porphyry Province in Arizona, which formed during flat-slab subduction of the Farallon Plate beneath North America. We show that the isotopic signatures of Laramide granitic rocks are consistent with a Proterozoic crustal source that was potentially pre-enriched in copper. This source underwent water-fluxed melting between 73 and 60 Ma, coincident with the peak of granitic magmatism (78–50 Ma), porphyry genesis (73–56 Ma) and flat-slab subduction (70–40 Ma). To explain the formation of the Laramide Porphyry Province, we propose that volatiles derived from the leading edge of the Farallon flat slab promoted melting of both mafic and felsic pre-enriched lower crust, without requiring extensive magmatic or metallogenic input from the mantle wedge. Other convergent plate boundaries with flat-slab regimes may undergo a similar mechanism of volatile-mediated lower-crustal melting.
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Le contrôle bibliographique ouvert
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- Titre Crossref
- Porphyry copper formation driven by water-fluxed crustal melting during flat-slab subduction
- Date Crossref
- 04/11/2024
- Éditeur
- Springer Science and Business Media LLC
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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University of Bristol pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Natural History Museum pays non établi dans la noticeInstitution
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British Geological Survey pays non établi dans la noticeOrganisme public
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University College London Department of Earth Sciences pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Imperial College London Department of Earth Science and Engineering pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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The University of Western Australia pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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University of St Andrews pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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School of Earth Sciences Centre for Exploration Targeting pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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London Centre for Ore Deposits and Exploration (LODE) pays non établi dans la noticeInstitution
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Geochronology and Tracers Facility pays non établi dans la noticeInstitution
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BHP pays non établi dans la noticeInstitution
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School of Earth and Environmental Sciences pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
University of Bristol, Natural History Museum et British Geological Survey, avec 9 autres affiliations.
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