Sphalerite is, apart from being the main global source of zinc (Zn), also one of the main source for the critical elements indium (In), gallium (Ga) and germanium (Ge), which can be extracted as by-products during Zn mining. In the westernmost part of the Palaeoproterozoic Bergslagen ore province, Sweden, In-anomalies have been reported from sulphide mineralizations. These In-anomalies can be attributed to either pre-ore formation crustal processes manifested by the local (Svecofennian, c. 1.87-1.89 Ga) syn-volcanic mineralisations, or to epigenetic metasomatic events primarily related to younger (c. 1.80-1.79 Ga) granitoids. In this study, sphalerite samples from 19 different mineralisations in westernmost Bergslagen were examined by both electron probe microanalyzer (EPMA) and laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry (LA-ICP-MS), in order to firstly, measure trace element concentrations, and especially those of the critical element In, Ga and Ge, and secondly, to apply this information to gain new information on the trace element inventory and incorporation mechanisms of sphalerite. The dataset also allows for testing the ore-formation process models, not least in cases of elevated In-contents. Utilization of these two analytical methods also provided the opportunity for a direct spot-to-spot comparison of their performance in detecting trace element concentrations in sphalerite. The results verify the In-enrichment of the area, whereas Ga and Ge only follow crustal abundancies. The concentrations of the other trace elements vary significantly, even at a sample scale. The compositional variation shows several patterns between certain elements, suggesting that their incorporation in the sphalerite lattice was allowed via substitution mechanisms (e.g. In3++(Cu+,Ag+)↔2Zn2+; Fe2++Cd2++Mn2+↔3Zn2+; Cu++Mn2++In3+↔3Zn2+). In contrast, some measured high Cd, Ag and Pb concentrations are attributed to nano (or micro) inclusions of primarily galena. Other elements such as As, Sn, Sb, Se, Au, Tl, Ni, Te and Mo yielded, in almost all the samples, concentrations below the detection limit for both analytical methods. Discrimination methods based on trace element concentrations and distribution of the In-enriched mineralizations suggest that the In-anomalies are most likely related to Svecofennian volcanic to subvolcanic hydrothermal processes, forming mineralisations that were later modified during the Svecokarelian orogeny. Finally, the direct comparison of EPMA results to that of LA-ICP-MS, showed the significantly better performance of the latter method in detecting trace-level concentrations, provided that a proper calibration procedure has been followed. / Sulfidmineralet zinkblände är, förutom att vara den huvudsakliga globala källan för zink (Zn), också ett av de viktigaste värdmineralen för de kritiska metallerna indium (In), gallium (Ga) och germanium (Ge), vilka kan utvinnas som viktiga biprodukter vid zinkbrytning. I den västligaste delen av malmprovinsen Bergslagen i Mellansverige har In-anomalier rapporterats från flera mineraliseringar. Dessa lokala In-anrikningar kan tillskrivas antingen processer verksamma innan och under den vulkaniska aktiviteten, eller senare geologiska händelser relaterade till yngre graniter. I denna studie har zinkblände från 19 olika mineraliseringar i västra Bergslagen karakteriserats med två olika system för mikrokemisk analys; elektronmikrosond (EPMA) och laserablativ induktivt kopplad plasma-masspektrometri (LA-ICP-MS). Detta har gjorts för att mäta spårelementhalter, och särskilt då för de kritiska metallerna In, Ga och Ge. Genom att använda dessa två metoder parallellt gavs också möjligheten till direkta jämförelser mellan dem vad gäller deras kapacitet för spårelementanalys av zinkblände. Resultaten verifierar att detta område är anomalt In-anrikat, medan halterna av Ga och Ge är låga och endast följer genomsnittshalterna för kontinental jordskorpa. Halterna av de övriga spårelementen varierar avsevärt, även på individuell provskala, och visar i flera fall systematiska mönster mellan vissa element. Dessa mönster tyder på att deras införlivande i zinkbländestrukturen gått via flera specifika utbytes-(substitutions-)mekanismer (t.ex. In3++ (Cu+, Ag+) ↔2Zn2+; Fe2+ + Cd2++ Mn2+ ↔3Zn2+, Cu++ Mn2++ In3+ ↔3Zn2+). Däremot kan förhöjda halter av Cd, Ag och Pd tillskrivas nano- (eller mikro-) inneslutningar av framförallt blyglans. Andra element, som As, Sn, Sb, Se, Au, TI, Ni, Te och Mo uppvisade halter under detektionsgränserna för båda analysmetoderna i nästan alla undersökta prov. Bildningsmässiga (genetiska) diskrimineringsmetoder baserade på spårelementhalter kombinerat med de geologiska och spatiella relationerna för de In-anrikade mineraliseringarna tyder på att de senare bildades genom svekofenniska vulkanisk-hydrotermala processer och därefter modifierats under svekokarelsk bergskedjebildning. Slutligen, i den direkta jämförelsen av EPMA gentemot LA-ICP-MS, visade den senare metoden signifikant bättre kapacitet för spårämnesanalys, förutsatt att ett korrekt kalibreringsprotokoll har följts.

Ädelfors is situated ca 17 km east of Vetlanda, Jönköping County, in the N-S striking Trans-scandinavian igneous belt and is a part of the NE-SW striking 1.83-1.82 Ga Oskarshamn-Jönköping belt emplaced during a continental subduction towards the Svecofennian continental margin. The continental arc hosts the 1.83 Ga metasedimentary Vetlanda supergroup composed of foliated metagreywacke, metasandstone and metaconglomerate. The sequence is intercalated by mafic and felsic volcanites and hosts the Cu-Au-Fe-mines at Ädelfors. Ädelfors mining field consists of ca 330 mineralized quartz veins hosting both copper, gold and iron. The iron mines Nilsson’s iron mine (NFE) and Fe-mine (FE), the copper mine Kamelen (KM) and the gold mines Brånad’s mine (BR), Adolf Fredrik’s mine (AF), Old Kron mine (GKR), Old Kolhag’s mine (GKO), Thörn mine (TH), New Galon mine (NG), Stenborg’s mine (ST), Tysk mine (TG), Hällaskallen (HS) and Fridhem (FR) have been investigated to deduce a possible genetic relation between the veins and their origin. Sulfur isotope ratios have also been conducted on pyrite from KM, AF and FE. The veins can stucturally be divided into several groups. AF, GKR, ST, NG, TH and possibly NFE are striking 10-70° with a dip of 55-70°. BR, GKO and KM are striking 110-140° with a dip of 80-90° whereas TG and HS strike 90-110° dipping 85°. Fridhem, being distal to the other mines, strikes 70° and dips 80°. A chlorite-quartz-biotite-sericite-rich metapelite hosts the veins in all localities except; FR where a layered, beresitizised felsic volcanite rich in plagioclase, sericite, biotite and quartz hosts disseminated pyrite; and NFE, HS and NG which are hosted by a mafic tuffite. Quartz veins are mainly milky and equigranular, exceptions are FE with black pyrite-bearing quartz veins, cutting through the banded magnetite-metapelite and KM with its dynamically recrystallized quartz. Chlorite-, zeolite-, carbonate-, hematite-, amphibole-, kalifeldspar-, sericite-, biotite- and epidote alteration has been observed among the localities. The ore minerals are dominated by: fractured sub- to euhedral pyrite in cataclastic aggregates or selvage bands, interstitial chalcopyrite in pyrite, marcasite, pyrrhotite, gold and sporadic chalcopyrite diseased sphalerite and arsenopyrite. Previously not reported tetradymite, staurolite, galena and Ce-monazite have also been observed. Bismuthinite and tetradymite as inclusions in pyrite were observed in AF, GKR, FR and TG. Gold was observed in AF, BR, GKR and TG as inclusions in pyrite or quartz with a Au/Ag median of 78.41. HS distinguishes itself with Au/Ag ratios of 4.66-5.25. The trace element ratios in pyrite reveal two major types of pyrite. 1) found in FE and KM (pyrite type 1) with Co/Ni ratio of 10.94, Bi/Au of 1.79, Bi/S of 0.037, Au/Ag of 11.13, S/Se of 235.96 and As/S of 0.006. 2) found in NG, GKO, ST, TH, AF, NFE, HS, GKR, BR, FR, TG and as stringers in KM4 py1 pyrite type 2) with an average Co/Ni ratio of 5.26, Bi/Au of 1.95, Bi/S of 0.031, Au/Ag of 4.19, S/Se of 0 and As/S of 0. δ34S values strengthens this grouping as KM and FE has 1,3-2,6 ‰ and AF 3,6-3,8 ‰. The following geological interpretation has been concluded: The banded iron formation in FE is the earliest mineralization and was later fractured, emplacing quartz veins with pyrite of type 1. During this event, the Cu-vein in KM was also formed. A second generation of fractures, emplaced after the Småland granitoids formed, were filled with quartz and pyrite of type 2 at mesozonal depth. This is the main stage of gold mineralization and includes NG, GKO, ST, TH, AF, NFE, GKR, BR, FR and TG. During this event, pyrite of type 2 was added to KM, causing recrystallizing of the quartz. HS is possibly emplaced last or altered as it is more enriched in silver. Morphology, mineralogy, alterations, mineral chemistry and sulfur isotope signatures indicates an orogenic origin of the gold-rich quartz veins at Ädelfors as well as the copper-rich vein in KM. / Ädelfors ligger ca 17 km öster om Vetlanda, Jönköpings län, i det N-S strykande Transskandinaviska granit och porfyrbältet och är en del av det NÖ-SV strykande 1,83-1,82 Ga Oskarshamn-Jönköpingsbältet (OJB) bildad i en kontinental subduktionszon i kanten av den Svecofenniska kontinentalplattan. I denna kontinentalbåge ligger Vetlanda supergruppen som är en metasedimentär del av OJB bestående av starkt folierad 1,83 Ga metagråvacka, metasandsten och metakonglomerat med inlagringar av mafiska och felsiska vulkaniter. Ädelfors gruvfält består utav ca. 330 kvartsgångar förande mestadels guld men också koppar. Järnmineraliseringar i form av bandad järnmalm finns också i området. Geologin, mineralogin och pyritens kemiska sammansättning från järngruvorna Nilssons järngruva (NFE) och Fe-gruvan (FE), koppargruvan Kamelen (KM) och guldgruvorna Brånadsgruvan (BR), Adolf Fredriks gruva (AF), Gamla Krongruvan (GKR), Gamla Kolhagsgruvan (GKO), Thörngruvan (TH), Nya Galongruvan (NG), Stenborgs gruva (ST), Tyskgruvan (TG), Hällaskallen (HS) och Fridhem (FR) har undersökts för att finna eventuella genetiska likheter. Svavelisotopförhållande har fastställts för pyrit från AF, FE och KM. Strukturellt kan gångarna delas in i ett antal grupper. AF, GKR, ST, NG, TH och möjligtvis NFE stryker 10-70° och stupar 55-70°. BR, GKO och KM stryker 110-140° och stupar 80-90° medan TG och HS stryker 90-110° och stupar 85°. Fridhem stryker 70° och stupar 80°. En klorit-kvarts-sericit-biotitrik metapelit utgör värdbergarten i alla gruvor förutom; FR där den utgörs av en beresitiserad felsisk vulkanit rik på plagioklas, sericit, biotit och kvarts med disseminerad pyrit; och NFE, HS, NG vilka har en mafisk tuffitisk moderbergart. Kvartsgångarna är mjölkvita med undantag för FE:s svarta, pyritförande kvarts vilket uppträder som sprickfyllnad i den bandade järnmalmen och är senare bildad. Kvartsen i KM är starkt dynamiskt omkristalliserad. Svag till måttlig foliation är vanlig i sidoberget med undantag av stark foliation i TG och NFE, vilka är lokaliserade i förkastningssprickor med stark kloritförskiffring av värdbergarten. Klorit-, zeolit-, karbonat-, hematit-, amfibol-, kalifältspat-, sericit-, biotit- och epidotomvandling förekommer i majoriteten av lokalerna. Malmmineralen är dominerande sprött deformerad subhedral till euhedral pyrit som kataklastiska aggregat eller band, interstitiell kopparkis i pyrit, markasit, magnetkis, guld och sporadiskt kopparkissjuk zinkblände och arsenikkis. I det här arbetet har även tetradymit, staurolit, blyglans och Ce-monazit observerats. Bismutinit och tetradymit i form av inneslutningar i pyrit observerades i AF, GKR, FR och TG. Guld observerades i AF, BR, GKR och TG som inneslutningar i pyrit eller fritt i kvarts med Au/Ag medianvärde på 78,41, avvikande är HS med värden mellan 4,66-5,25.    Förhållanden mellan spårelement i pyrit indikerar två typer av pyrit. Typ 1 funnen i FE och KM har följande värden: Co/Ni = 10,94, Bi/Au = 1,79, Bi/S = 0,037, Au/Ag = 11,13, S/Se = 235,96 och As/S = 0,006. Typ 2 funnen i NG, GKO, ST, TH, AF, NFE, HS, GKR, BR, FR, TG och som sliror i KM4 py1 har följande värden Co/Ni = 5,26, Bi/Au = 1,95, Bi/S = 0,031, Au/Ag = 4,19, S/Se = 0 and As/S = 0. δ34S värden styrker denna uppdelning där KM och FE har värdena 1,3-2,6 ‰ och AF 3,6-3,8 ‰. Den geologiska utvecklingen av fältet har tolkats som följande: FE-gruvans bandade järnmalm är den tidigaste mineraliseringen vilket följs utav uppsprickning och läkning av kvarts med pyrit typ 1 som också bildar kopparmineraliseringen KM. Senare sprickzoner efter Smålandsgraniternas intrusion läks av kvarts med pyrit typ 2 på mesozonalt djup vilket bildar NG, GKO, ST, TH, AF, NFE, GKR, BR, FR, TG och omkristalliserar och introducerar nya pyritsliror i kvartsen i KM. HS bildas möjligtvis sist eller har blivit omvandlad eftersom den är anrikad på silver. Morfologi, omvandlingar och svavelisotop-signaturer tyder på ett orogent ursprung för Ädelfors guldrika kvartsådror samt den kopparrika kvartsådern i KM.