Mineral assemblages from chromitites of the Alapaevsk dunite-harzburgite massif (Middle Urals)

封面

如何引用文章

全文:

详细

Research subject. Minerals and mineral assemblages of noble elements in chromitites of the Alapaevsk massif. Aim. A systematic mineralogical study of high-chromium (Cr) and alumina-rich (Al) chromitites with the development of a sequence scheme for mineral formation, including platinum-group minerals (PGMs) and gold alloys. Materials and Methods. Samples of high-Cr and Al chromitites from chromite deposits in various parts of the Alapaevsk massif. Scanning electron microscopy (Tescan VEGAII XMU and JSM-6390LV Jeol with EDX INCA Energy 450 X-Max 80 spectrometers) and electron microprobe analysis (Cameca SX 100 with five wave spectrometers) were used. Results. A diagram showing the sequence of mineral formation in chromitites was designed; primary and secondary mineral assemblages were distinguished, with the latter assemblage being divided into early and late mineral associations. Primary assemblages of high-Cr (Cr2O3 > 50 wt %) and Al (Cr2O3 < 50 wt %) ores are represented by similar minerals, including chromespinel, clinopyroxene, and olivine, with characteristically distinct compositions of these minerals in each type of ores. Minerals of the primary assemblage are synchronous with chrome-spinel and are represented by pentlandite, Cu-bearing pentlandite, chalcopyrite, pyrrhotite, bornite, as well as PGMs (laurite RuS2, erlichmanite OsS2, native osmium) and Cu-rich gold. Minerals of the secondary early association occur in the form of polyphase inclusions within chrome-spinel. Polyphase inclusions are composed of Cr-bearing chlorite, amphibole, garnet, sulfides (millerite, heazlewoodite) and minerals of native elements, including (Ni, Cr)-bearing copper, nickel-bearing copper, (Cu, Fe, Cr)-bearing nickel, awaruite. Noble metal minerals from the secondary early association were found only in Al chromitites and are represented by laurite, Pt- and Pd arsenides and stibnides, Ru-bearing pentlandite, and high-grade native gold. The secondary late mineral association consists of native copper and awaruite, which are intergrown with serpentine in high-Cr ore. The temperature conditions for the formation of secondary assemblages were estimated using a chlorite geothermometer. The formation temperatures of the studied chlorites from chromitites fall within the range of 250–284°C. Conclusions. Noble metal minerals from secondary associations were formed at temperatures below 350°C together with garnet, amphibole, chlorite, and nickel sulfides. Grains of primary Os–Ir–Ru alloys during epigenetic processes underwent sulfurization with the formation of a fine-grained porous mixture of native and sulfide (sometimes with As) phases, and replacement by Ru-pentlandite. The presence of awaruite and native Cu and Ni in both primary and secondary assemblages of chromotites indicates the reducing conditions for the formation of noble metal minerals. The limited occurrence of high-Cr ores, along with the manifested processes of sulfurization for primary grains of Os–Ir–Ru alloys, led to the scarcity of detrital PGM in the area of the Alapaevsk massif.

作者简介

V. Murzin

A.N. Zavaritsky Institute of Geology and Geochemistry, UB RAS

Email: murzin@igg.uran.ru

К. Malitch

A.N. Zavaritsky Institute of Geology and Geochemistry, UB RAS

I. Badanina

A.N. Zavaritsky Institute of Geology and Geochemistry, UB RAS

D. Varlamov

D.S. Korzhinsky Institute of Experimental Mineralogy, RAS

Email: dima@iem.ac.ru

I. Chashchukhin

A.N. Zavaritsky Institute of Geology and Geochemistry, UB RAS

参考

  1. Аникина Е.В. (1995) Платиноиды в хромовых рудах Полярного Урала. Сыктывкар: ИГ Коми НЦ УрО РАН, 40 с.
  2. Аникина Е.В., Молошаг В.П., Алимов В.Ю. (1993) Минералы платиноидов в хромитах Войкаро-Сыньинского и Райизского массивов. Докл. АН, 330(5), 613-616.
  3. Баданина И.Ю., Малич К.Н., Мурзин В.В., Проскурнин В.Ф. (2019) Геохимические особенности платиноидов и золота в хромититах дунит-гарцбургитовых и клинопироксенит-дунитовых массивов. Тр. ИГГ УрО РАН, вып. 166, 95-101.
  4. Волченко Ю.А., Коротеев В.А., Неустроева И.И. (2009) Платиноносность ультрамафитов и хромовых руд альпинотипных массивов главного офиолитового пояса Урала. Геология рудн. месторождений, 51(2), 182-200.
  5. Гурская Л.И., Смелова Л.В. (2003) Платинометалльное минералообразование и строение массива СыумКеу (Полярный Урал). Геология рудн. месторождений, 45(4), 353-371.
  6. Киселева О.Н., Жмодик С.М., Дамдинов Б.Б., Агафонов Л.В., Белянин Д.К. (2014) Состав и эволюция платинометалльной минерализации в хромитовых рудах Ильчирского офиолитового комплекса (Оспино-Китойский и Харанурский массивы, Восточный Саян). Геология и геофизика, 55(2), 333-349.
  7. Малич К.Н., Аникина Е.В., Баданина И.Ю., Белоусова E.A., Пушкарев Е.В., Хиллер В.В. (2016) Вещественный состав и осмиевая изотопия первичных и вторичных ассоциаций минералов платиновой группы магнезиальных хромититов Нуралинского лерцолитового массива (Южный Урал, Россия). Геология рудн. месторождений, 58(1), 3-22.
  8. Молошаг В.П., Алимов В.Ю., Аникина Е.В., Гуляева Т.Я., Вахрушева Н.В., Смирнов С.В. (1999) Акцессорная минерализация хромититов альпинотипных гипербазитов Урала. Зап. ВМО, 128(2), 71-83.
  9. Мурзин В.В., Суставов С.Г., Мамин Н.А. (1999) Золотая и платиноидная минерализация россыпей Верх-Нейвинского массива альпинотипных гипербазитов (Средний Урал). Екатеринбург: УГГГА, 93 с.
  10. Мурзин В.В., Баданина И.Ю., Малич К.Н., Игнатьев А.В., Веливецкая Т.А. (2020) Изотопный состав серы вторичных Ru–Os–Ir-сульфидов и сульфоарсенидов Верх-Нейвинского дунит-гарцбургитового массива на Среднем Урале. Вестн. геонаук, 9(309), 7-13. https://doi.org/10.19110/geov.2020.9.2
  11. Оpcоев Д.А., Толcтыx Н.Д., Киcлов Е.В. (2001) Минеpал cоcтава PtCu3 из xpомититов Оcпинcко-Китойcкого гипеpбазитового маccива (Воcт. Cаян). Зап. ВМО, 130(4), 61-71.
  12. Пушкарев Е.В., Готтман И.А., Стороженко Е.В., Казаков И.И. (2019) Пористые и атолловидные хромшпинелиды и сопутствующие минералы из рудных хромититов Алапаевского офиолитового массива, Средний Урал. Вестн. Урал. отд. РМО, 16, 102-112.
  13. Реестр хромитопроявлений в альпинотипных гипербазитах Урала. (2000) (Ред. Б.В. Перевозчиков и др.). Пермь: КамНИИКИГС, 474 с.
  14. Рожков И.С. (1948) Уральские россыпные месторождения золота. 200 лет золотой промышленности Урала. Свердловск: УФАН СССР, 401-503.
  15. Чащухин И.С., Вотяков С.Л. (2012) Ультрамафиты Алапаевского массива (Средний Урал): петрология, геохимия, хромитоносность. Литосфера, (4), 140-157.
  16. Шайбеков Р.И., Кузнецов С.К., Гайкович М.М., Шевчук С.С. (2015) Сульфидная и благороднометалльная минерализация в хромовых рудах Лагортинско-Кершорской площади Войкаро-Сыньинского массива (Полярный Урал). Литосфера, (1), 75-85.
  17. Юричев А.Н., Чернышов А.И., Корбовяк Е.В. (2020) Платиноносность хромититов Харчерузского ультрамафитового массива (Полярный Урал): новые данные. Зап. РМО, 149(3), 38-53. https://doi.org/10.31857/S0869605520030107
  18. Airiyants E.V., Kiseleva O.N., Zhmodik S.M., Belyanin D.K., Ochirov Y.C. (2022) Platinum-Group Minerals in the Placer of the Kitoy River, East Sayan, Russia. Minerals, 12(21). https://doi.org/10.3390/min12010021
  19. Badanina I.Yu., Malitch K.N., Lord R.A., Belousova E.A., Meisel T.C. (2016) Closed-system behaviour of the Re– Os isotope system recorded in primary and secondary PGM assemblages: evidence from a mantle chromitite at Harold’s Grave (Shetland ophiolite Сomplex, Scotland). ore Geol. Rev., 75, 174-185. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2015.12.014
  20. Bai W., Robinson P.T., Fang Q., Yang J., Yan B., Zhang Z., Xu-Feeng Hu, Zhou M.-F., Malpas J. (2000) The PGE and base metal alloys in the podiform chromitites of the Luobusa ophiolite, Southern Tibet. Can. Mineral., 38(3), 585-598. https://doi.org/10.2113/gscanmin.38.3.585
  21. Colás V., Padrón-Navarta J.A., González-Jiménez J.M., Fanlo I., Sánchez-Vizcaíno V.L., Gervilla F., Castroviejo R. (2017) The role of silica in the hydrous metamorphism of chromite. ore Geol. Rev., 90, 274-286. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2017.02.025
  22. Derbyshire E.J., OʼDriscoll B., Lenaz D., Gertisser R., Kronz A. (2013) Compositionally heterogeneous podiform chromitite in the Shetland Ophiolite Complex (Scotland): implications for chromitite petrogenesis and late-stage alteration in the upper mantle portion of a supra-subduction zone ophiolite. Lithos, 162-163, 279300. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2012.11.013
  23. Escayola M., Garuti G., Zaccarini F., Proenza J.A., Bédard J.H., Van Staal C. (2011) Chromitite and platinumgroup element mineralization at Middle Arm Brook, Central Advocate Ophiolite Complex, Baie Verte Peninsula, Newfoundland, Canada. Can. Mineral., 49, 1523-1547. https://doi.org/10.3749/canmin.49.6.1523
  24. Evans D.M., Barrett F.M., Prichard H.M., Fisher P.C. (2012) Platinum-palladium-gold mineralization in the Nkenja mafic–ultramafic body, Ubendian metamorphic belt, Tanzania. Miner. Deposita, 47, 175-196. https://doi.org/10.1007/s00126-011-0353-8
  25. Farré-de-Pablo J., Proenza J.A., González-Jiménez J.M., Aiglsperger T., Torró L., Domènech C., Garcia-Casco A. (2022) Low-temperature hydrothermal Pt mineralization in uvarovite-bearing ophiolitic chromitites from the Dominican Republic. Miner. Deposita, 57, 955-976. https://doi.org/10.1007/s00126-021-01079-8
  26. Garuti G., Zaccarini F. (1997) In situ alteration of platinumgroup minerals at low temperature: evidence from serpentinised and weathered chromitite of the Vourinos complex, Greece. Can. Mineral., 35, 611-626.
  27. Garuti G., Zaccarini F., Cabella R., Fershtater G.B. (1997) Occurrence of unknown Ru–Os– Ir–Fe oxides in the chromitites of the Nurali ultramafic complex, southern Urals, Russia. Can. Miner., 35, 1431-1439.
  28. Garuti G., Zaccarini F., Moloshag V., Alimov V. (1999) Platinum-group minerals as indicators of sulfur fugacity in ophiolitic upper mantle: an example from chromitites of the Rai-Iz ultramafic complex, Polar Urals, Russia. Can. Miner., 37, 1099-1115.
  29. Garuti G., Pushkarev E.V., Thalhammer O.A.R., Zaccarini F. (2012) Chromitites of the Urals (Pt 1): Overview of chromite mineral chemistry and geotectonic setting. ofioliti, 37, 27-53. https://doi.org/10.4454/OFIOLITI.V37I1.404
  30. González-Jiménez J.M., Gervilla F., Kerestedjian T., Proenza J.A. (2010) Effects of metamorphism on platinumgroup and base-metal mineral assemblages in ophiolite chromitites from the Dobromirtsi massif, Rhodope Mountains (SE Bulgaria). Res. Geol., 60, 315-334.
  31. González-Jiménez J.M., Reich М., Camprubí А., Gervilla F., Griffin W.L., Colás V., O’Reilly S.Y., Proenza J.A., Pearson N.J., Centeno-García E. (2015) Thermal metamorphism of mantle chromites and the stability of noble metal nanoparticles. Contrib. Mineral. Petrol., 170, 15. https://doi.org/10.1007/s00410-015-1169-9
  32. Kapsiotis A., Grammatikopoulos T.A., Tsikouras B., Hatzipanagiotou K. (2010) Platinum-Group Mineral Characterization in Concentrates from High-Grade PGE Alrich Chromitites of Korydallos Area in the Pindos Ophiolite Complex (NW Greece). Res. Geol., 60(2), 178-191. https://doi.org/10.1111/j.1751-3928.2010.00124.x
  33. Kojonen K., Zaccarini F., Garuti G. (2003) First finding of native gold in the chromitites of the Ray-Iz ophiolitic complex, Polar Urals. Geophys. Res., Abstracts. Vol. 5., 08352-08352.
  34. Malitch K.N., Melcher F., Muhlhans H. (2001) Palladium and gold mineralization in podiform chromitite at Kraubath, Austria. Mineral. Petrol., 73, 247-277. https://doi.org/10.1007/s007100170002
  35. Malitch K.N., Badanina I.Yu., Belousova E.A., Murzin V.V., Velivetskaya T.A. (2021) Origin of Ru-Os Sulfides from the Verkh-Neivinsk Ophiolite Massif (Middle Urals, Russia): Compositional and S-Os Isotope Evidence. Minerals, 11(3), 329. https://doi.org/10.3390/min11030329
  36. Melcher F., Grum W., Simon G., Thalhammer T.V., Stumpfl E.F. (1997) Petrogenesis of the ophiolitic giant chromite deposits of Kempirsai, Kazakhstan: a study of solid and fluid inclusions in chromite. J. Petrol., 38, 1419-1458.
  37. Prichard M.H., Tarkian M. (1988) Platinum and palladium minerals from two PGE-rich localities in the Shetland Ophiolite Complex. Can. Miner., 26, 979-990.
  38. Stoсkman H.W., Hlava P.F. (1984) Platinum-group minerals in alpine chromitites from southwestern Oregon. Econ. Geol., 79, 491-508.
  39. Tsoupas G., Economou-Eliopoulos M. (2008) High PGE contents and extremely abundant PGE-minerals hosted in chromitites from the Veria ophiolite complex, northern Greece. ore Geol. Rev., 33, 3-19. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2006.10.008
  40. Walker R.J., Prichard H.M., Ishiwatari A., Pimentel M. (2002) The osmium isotopic composition of convecting upper mantle deduced from ophiolite chromites. Geochim. Cosmochim. Acta, 66, 329-345. https://doi.org/10.1016/S0016-7037(01)00767-0
  41. Warr L.N. (2021) IMA–CNMNC approved mineral symbols. Mineral. Mag., 85, 291-320. https://doi.org/10.1180/mgm.2021.43
  42. Yang J., Meng F., Xu X., Robinson P.T., Dilek Y., Makeyev A.B., Wirth R., Wiedenbeck M., Griffin W.L., Cliff J. (2015) Diamonds, native elements and metal alloys from chromitites of the Ray-Iz ophiolite of the Polar Urals. Gondw. Res., 27(2), 450-485. https://doi.org/10.1016/j.gr.2014.07.004
  43. Zaccarini F., Pushkarev E.V., Garuti G. (2008) Platinumgroup element mineralogy and geochemistry of chromitite of the Kluchevskoy ophiolite complex, central Urals (Russia). ore Geol. Rev., 33, 20-30. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2006.05.007
  44. Zaccarini F., Garuti G., Pushkarev E., Thalhammer O. (2018) Origin of Platinum Group Minerals (PGM) Inclusions in Chromite Deposits of the Urals. Minerals, 8, 379. https://doi.org/10.3390/min8090379
  45. Zaccarini F., Pushkarev E., Garuti G., Kazakov I. (2016) Platinum-Group Minerals and Other Accessory Phases in Chromite Deposits of the Alapaevsk Ophiolite, Central Urals, Russia. Minerals, 6, 108. https://doi.org/10.3390/min6040108
  46. Zang W., Fyfe W.S. (1995) Chloritisation of the hydrothermally altered bedrock at the Igarape Bahia gold deposit, Carajas, Brazil. Mineral. Deposita, 30, 30-38.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载

版权所有 © Murzin V.V., Malitch К.N., Badanina I.Y., Varlamov D.A., Chashchukhin I.S., 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».