Abstract
This paper presents trace element compositions and lead isotope analyses by MC-ICP-MS of 34 copper ore samples from the Internal Zone of the Betic Range, Southeast Spain. Samples were collected during a fieldwork campaign in the mines of Cerro Minado, Pinar de Bédar, Sierra Cabrera and Sierra Almagrera/Herrerías. Most samples are copper oxide minerals from the near surface alteration of the sulfide ore deposits. The aim of the study is to supplement the existing reference data bank on lead isotopic compositions of ancient copper mines from the Iberian Peninsula, complementing this data with trace element compositions. The latter can be useful for discriminating when isotopic overlaps occur. This characterisation will be of great usefulness for provenancing further archaeological materials. Lead isotope ratios range from 18.603 to 20.327 (206Pb/204Pb); from 15.685 to 15.779 (207Pb/204Pb) and from 38.728 to 39.702 (208Pb/204Pb). Data from the literature analysed by TIMS have been also considered for comparison although the larger analytical error is highlighted, especially for isotope 204Pb. The lead isotopic signature of the analysed samples shows three separate isotopic fields. These fields are also consistent with differences in compositions evidenced by principal component analyses.
Resumen
En este artículo se presentan análisis de composición de elementos traza y de isótopos de plomo por MC-ICP-MS de 34 muestras minerales de cobre de la Zona Interna de la Cordillera Bética, sureste de España. Las muestras se recogieron durante una campaña de prospección geológico-minera en las minas de Cerro Minado, Pinar de Bédar, Sierra Cabrera y Sierra Almagrera/Herrerías. La mayoría de las muestras minerales son óxidos de cobre de las alteraciones superficiales de los depósitos de sulfuros. El objetivo del estudio es complementar los datos de referencia existentes de isotópos de plomo de las mineralizaciones de cobre de la Península Ibérica, completando estos datos con análisis de composición de elementos traza. Esto último puede ser útil para la discriminación en caso de darse solapamientos isotópicos. Esta caracterización será de gran utilidad para la determinación de procedencia de materiales arqueológicos. Los rangos de isótopos de plomo van de 18.603 a 20.327 (206Pb / 204Pb); de 15.685 a 15.779 (207Pb / 204Pb) y de 38.728 a 39.702 (208Pb / 204Pb). Los análisis antiguos realizados por TIMS y recogidos de la literatura también se han considerado para su comparación, aunque se destaca el mayor error analítico, especialmente para el isótopo 204Pb. La signatura isotópica de las muestras analizadas permite la identificación de tres campos isotópicos separados. Estos campos también son consistentes con las diferencias en los patrones de elementos traza que muestra el análisis de componentes principales.
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(modified from Puga et al. 2002)
Image: Mercedes Murillo-Barroso
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Acknowledgements
This research was supported by a Marie Curie Intra European Fellowship within the 7th European Community Framework Programme (‘Society, Metallurgy and Innovation: The Iberian Hypothesis’—SMITH project, PN623183); by the R&D Projects HAR2017-82685-R, HAR2011-29068 and HAR-2016-78197-P funded by the Spanish Ministry of Economy and Competitiveness as well as by the Culture Office of the Government of Andalucía (Spain). We are grateful to Alexis Redondo for the design of the base map of Fig. 4.
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Murillo-Barroso, M., Montero-Ruiz, I., Nieto, J.M. et al. Trace elements and lead isotopic composition of copper deposits from the eastern part of the Internal Zone of the Betic Cordillera (SE Iberia): application to provenance of archaeological materials. J Iber Geol 45, 585–608 (2019). https://doi.org/10.1007/s41513-019-00111-1
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