Инд. авторы:	Житова Л.М., Киннэйрд Д.А., Гора М.П., Шевко Е.П.
Заглавие:	Магматогенные флюиды металлоносных рифов бушвельдского комплекса, юар: по данным изучения флюидных включений в кварце
Библ. ссылка:	Житова Л.М., Киннэйрд Д.А., Гора М.П., Шевко Е.П. Магматогенные флюиды металлоносных рифов бушвельдского комплекса, юар: по данным изучения флюидных включений в кварце // Геология рудных месторождений. - 2016. - Т.58. - № 1. - Ст.64. - ISSN 0016-7770.
Внешние системы:	DOI: 10.7868/S0016777015050081; РИНЦ: 25308275;
Реферат:	rus: Комплексом современных прецизионных методов изучены флюидные включения в кварце рифа Меренского и поздних пегматитовых жил, секущих породы Платрифа Бушвельдского комплекса. В результате проведенных исследований удалось показать присутствие нескольких типов флюидов, часть из которых отделялась в процессе кристаллизации обогащенного летучими остаточного расплава исходной базитовой магмы, а другие являлись дериватами поздних кислых (гранитных) расплавов, формировавших секущие жилы в полностью раскристаллизованных ультраосновных-основных породах. Наиболее ранний флюид, захваченный кварцем в симплектитовых срастаниях с интеркумулусным плагиоклазом из пироксенитов рифа Меренского, представлен гомогенной плотной сухой восстановленной газовой (CH4 N2 ± CO2) смесью, отделявшейся от алюмосиликатного расплава при температурах 800–900°С и давлении 3050 бар. Последующие гетерофазные высококонцентрированные флюиды (60–80 мас. % экв.-NaCl), отделявшиеся при температурах выше 550°С и давлении ниже 3050 бар, переносили значительные количества металлов. Главными солевыми компонентами таких флюидов являются хлориды Na, K, Fe, Ca, Mn, а также сульфаты и карбонаты Ca и Na. По данным LA ICP-MS анализа, включения этих флюидов содержат высокие концентрации Fe, Cr, K, Na на уровне первых мас. %, а также значительные количества Cu, Sn, Sb, Mo, Au, Ag, Bi, Ni в диапазоне концентраций от единиц до тысяч ppm. Сравнительно менее высокотемпературные (существенно выше 450°С) флюиды, сопровождающие кристаллизацию секущих кварц-полевошпатовых пегматитовых жил на Платрифе, также являются высококонцентрированными (от 70–80% до 40–14 мас. % экв.-NaCl), окисленными и металлоносными. Обнаружение значимых концентраций металлов Na, K, Ca, Mn, Fe, Pb на уровне мас. %, а также Ni, Co, Cu, As, Mo, Sn, Sb, Bi (1–500 ppm) во включениях в кварце поздних пегматитовых жил свидетельствует о возможности участия магматогенных флюидов, связанных с поздними кислыми интрузиями, в перераспределении первичных магматических концентраций металлов. Окисление восстановленных гетерофазных флюидов могло являться важнейшим геохимическим барьером, на котором из гетерофазных флюидов кристаллизуются твердые фазы минералов.
Издано:	2016
Физ. характеристика:	64
Цитирование:	1. Безмен Н.И., Горбачев П.Н., Азиф М. и др. Растворимость палладия в водосодержащих силикатных расплавах (по экспериментальным данным) // ДАН. 2006. Т. 406. № 2. С. 225–229. 2. Борисенко А.С. Анализ солевого состава растворов газово-жидких включений в минералах методом криометрии // Использование методов термобарогеохимии при поисках и изучении рудных месторождений. М., 1982. С. 37–47. 3. Борисенко А.С., Боровиков А.А., Житова Л.М. и др. Состав магматогенных флюидов, факторы их геохимической специализации и металлоносности // Геология и геофизика. 2006. Т. 47. № 12. С. 1308–1325. 4. Боровиков А.А., Бульбак Т.А., Борисенко А.С., Рагозин А.Л., Палесский С.В. Поведение рудных элементов в окисленных хлоридных и карбонатно-хлоридно-сульфатных гетерофазных флюидах Cu–Mo(Au)-порфировых месторождений (по экспериментальным данным) // Геология и геофизика. 2015. № 3. С. 557–570. 5. Годовиков А.А. Минералогия. М.: Недра, 1983. 6. Житова Л.М., Боровиков А.А., Гора М.П. и др. О направленности эволюции магматогенных флюидов интеркумулусной стадии кристаллизации рифа Меренского, Бушвельдский комплекс, ЮАР // ДАН. 2009. Т. 428. № 5. С. 648–653. 7. Митькин В.Н., Заякина С.Б., Цимбалист В.Г. Пробоподготовка с использованием окислительного фторидного разложения и сульфатизации на примере определения благородных металлов в стандартных образцах состава геологических проб // Журн. аналит. химии. 2003. Т. 58. № 1. С. 22–33. 8. Осоргин Н.Ю. Хроматографический анализ газовой фазы в минералах (методика, аппаратура, метрология). Новосибирск, 1990. 9. Реддер Э. Флюидные включения в минералах. Т. 1. Природа включений и методы исследования. М.: Мир, 1987. 10. Смирнов С.З. Флюидный режим магматического этапа развития редкометальных гранитно-пегматитовых систем: петрологические следствия: Дис. ... д-ра геол.-мин. наук. Н. ИГМ СО РАН, 2015. 11. Юдовская М.А., Киннэйрд Д.А., Удачина Л.В., Дистлер В.В., Кузьмин Д.В. Роль магматического и флюидного концентрирования при формировании платиновой минерализации нижней зоны и платрифа по данным составов флогопита, кумулусных силикатов и сульфидного расплава (северный лимб комплекса Бушвельд) // Геология руд. месторождений. 2014. Т. 56. № 6. С. 509–538. 12. Armitage P.E.B., McDonald I., Edwards S.J. et al. Platinum-group element mineralization in the Platreef and calc-silicate footwall at Sandsloot, Potgietersrus District, South Africa // Trans. Inst. Min. Metall., Appl. Earth Sc. 2002. V. 111. B36–B45. 13. Arndt N., Jenner G., Ohnenstetter M. et al. Trace elements in the Merensky Reef and adjacent norites Bushveld Complex South Africa // Miner. Deposita. 2005. V. 40. P. 550–575. 14. Audetat A., T. Pettke. The magmatic-hydrothermal evolution of two barren granites: a melt and fluid inclusion study of the Rito del Medio and Canada Pinabete plutons in northern New Mexico (USA) // Geochim. Cosmochim. Acta. 2003. V. 67. P. 97–121. 15. Audetat A., Gunther D., and Heirich C.A. Magmatic-hydrothermal evolution in a fractionating granite: A microchemical study of the Sn–W–F-mineralized Mole granite (Australia). Geochim. Cosmochim. Acta. 2000. V. 64(19). P. 3373. 16. Ballhaus C.G., Stumpfl E.F. Sulfide and platinum mineralization in the Merensky Reef: evidence from hydrous silicates and fluid inclusions // Contr. Miner. Petrol. 1986. V. 94. P. 193–204. 17. Ballhaus C.G., Sylvester P. Noble metal enrichment processes in the Merensky Reef, Bushveld Complex // J. Petrol. 2000. V. 41. № 4. P. 545–561. 18. Ballhaus C.G., Ryan C.G., Mernagh T.P. et al. The partitioning of Fe, Ni, Cu, Pt, and Au between sulphide, metal, and fluid phases: A pilot study // Geochim. Cosmochim. Acta. 1994. V. 58. P. 811–826. 19. Barkov A. Y., Martin R. F., Kaukonen R. J. et al. The occurrence of Pb–Cl–(OH) and Pt–Sn–S compounds in the Merensky Reef, Bushveld layered complex, South Africa // Can. Mineral. 2001. V. 39. № 5. P. 1397–1403. 20. Barnes S.-J., Maier W. D. Platinum-group elements and microstructures of normal Merensky Reef from Impala Platinum Mines, Bushveld Complex // J. Petrol. 2002. V. 43. № 1. P. 103–128. 21. Borisenko A.S., Borovikov A.A., Reif F.G. Analysis of fluid inclusions using modern techniques and problems of data interpretation. Metallogeny of the Pacific Northwest: tectonics, magmatism and metallogeny of active continental margins // Proceedings of the Interim IAGOD Conference. Vladivostok, 2004. P. 281–283. 22. Campbell I.H. A fluid dynamic model for the potholes of the Merensky Reef // Econ. Geol. 1986. V. 81. P. 1118–1125. 23. Carr H.W., Groves D.I., Kruger F.J. et al. Petrogenesis of Merensky Reef potholes at the Western Platinum Mines: Sr-isotopic evidence for synmagmatic deformation // Miner. Deposita. 1999. V. 34. P. 335–347. 24. Cawthorn R.G. and Webb S.J. Connectivity between the western and eastern limbs of the Bushveld Complex // Tectonophysics. 2001. V. 330. P. 195–209. 25. Cawthorn R.G. Platinum-group element mineralization in the Bushveld Complex – a critical reassessment of geochemical models // South African Journal of Geology. 1999. V. 102. P. 268–281. 26. Cawthorn R.G., Merkle R.K., Viljoen M.J. Platinum-group element deposits in the Bushveld Complex South Africa // The geology, geochemistry, mineralogy, and mineral benefication of Platinum-Group Elements (ed. Cabri L.J.). Ottawa, Ontario: Can. Inst. Min. Met. Spec. 2002. V. 54. P. 389–429. 27. Danyushevsky L., Robinson P., Gilbert S., Large R., McGoldrick P., Norman M., Shelley M. Routine quantitative multi-element analysis of sulphide minerals by laser ablation ICP-MS: Standard development and consideration of matrix effects // Geochemistry: Exploration, Environment, Analysis. 2011. V. 11. P. 51–60. DOI 10.1144/1467-7873/09-244 28. Davidson P., Kamenetsky V. S. Primary aqueous fluids in rhyolitic magmas: melt inclusion evidence for pre- and post-trapping exsolution // Chem. Geol. 2007. V. 237. № 3–4. P. 372–383. 29. Distler V.V., Yudovskaya M.A., Prokof"ev V.Yu., Sluzhenikin S.F., Mokhov A.V., Mun Ya.V. Hydrothermal platinum mineralization of the Waterberg deposit (Transvaal, South Africa) // Geology of Ore Deposits. 2000. V. 42. № 4. P. 328–339. 30. Eriksson P.G., Altermann W., Catuneanu O. et al. Major influence on the evolution of the 2.67–2.1 Ga Transvaal basin, Kaapvaal craton // Sediment. Geol. 2001. V. 141–142. P. 205–231. 31. Evstigneeva T., Tarkian M. Synthesis of platinum-group minerals under hydrothermal conditions // Eur. J. Miner. 1996. V. 8. P. 549–564. 32. Evstigneeva T.L., Trubkin N.V. Peculiarities of PGE phases synthesized under hydrothermal conditions // Proceedings of X International Platinum Symposium. Oulu, Finland. 2005. P. 70–73. 33. Gunther D., Audetat A., Frischknecht R., Heinrich C.A. Quantitative analysis of major, minor and trace elements in fluid inclusions using laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry// J. Anal. Atom. Spectrom. 13(4). 1998. 263–270. 34. Gunther D., Frischknecht R., Heinrich C.A., Kahlert H.J. Capabilities of an Argon Fluoride 193 nm excimer laser for laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry microanalysis of geological materials, // J. Anal. Atom. Spectrom. 1997. 12(9). P. 939–944. 35. Hanley J.J., Pettke T., Mungall J.E. et al. Base and precious metal-bearing fluid inclusions of magmatic origin in the ultramafic series, Stillwater Complex, Montana // Abstracts of Geoscience Africa 2004. University of the Witwatersrand, Johannesburg, South Africa. 2004. V. 1. P. 252. 36. Hanley J.J., Mungall J.E., Spooner E.T.C. Fluid and melt inclusion evidence for platinum-group element transport by high salinity fluids and halide melts below the J-M reef, Stillwater Complex, Montana, USA // Extended abstracts of the Xth International Platinum Symposium. Oulu, Finland, 2005. P. 94–97. 37. Heinrich C.A., Pettke T., Halter W.E., Aigner-Torres M., Audetat A., Gunther D., Hattendorf B., Bleiner D., Guillong M., Horn I. Quantitative multi-element analysis of minerals, fluid and melt inclusions by laser-ablation inductively-coupled plasma mass-spectrometry // Geochim. Cosmochim. Acta. 2003. № 67. 3473–3497. 38. Helmy H.M., Ballhaus C., Fonseca R.O.C., Wirth R., Nagel T., Tredoux M. Noble metal nanoclusters and nanoparticles precede mineral formation in magmatic sulfide melts // Nature communications. 2013. DOI: 10.1038/ ncomms3405 39. Hutchinson D., Kinnaird J.A. Complex multistage genesis for the Ni–Cu-PGE mineralization in the southern region of the Platreef, Bushveld Complex, South Africa // Trans. Inst. Min. Metall., Appl. Earth Sc. 2005. V. 114. B208–B224. 40. Jochum K.P., Weis U, Brigitte S. et al. Determination of reference values for NIST SRM 610—617 glasses following iso guidelines // Geostandards and Geoanalytical Research. Vol. 35, Iss. 4, pp. 397–429, December 2011. 41. Kamenetsky V.S., Kamenetsky M.B. Magmatic fluids immiscible with silicate melts: examples from inclusions in phenocrysts and glasses, and implications for magma evolution and metal transport // Geofluids. 2010. V. 10. №. 1–2. P. 293–311. 42. Kamenetsky V.S., van Achterbergh E., Ryan et al. Extreme chemical heterogeneity of granite-derived hydrothermal fluids: An example from inclusions in a single crystal of miarolitic quartz: Geology. 2002. V. 30. № 5. P. 459–462. 43. Kerkhof Van Der A., Thiery R. Carbonic inclusions // Lithos. 2001. V. 55. P. 49–68. 44. Kinnaird J. An Overview of the Plat Platreef // Proceedings of SEG-GSSA 2008 International Conference. Johannesburg, South Africa, 2008. P. 8–11. 45. Kinnaird J.A., Kruger F.J., Nex P.A.M. et al. Chromitite formation – a key to understanding processes of platinum enrichment // Transactions Institution Mining and Metallurgy. 2002. V. 11. B23–B35. 46. Kinnaird J.A., Kruger F.J., Nex P.A.M. Excursion Guide to the Bushveld Igneous Complex. Geoscience Africa, University of the Witwatersrand, 2004. P. 1–23. 47. Kinnaird J.A., Hutchinson D., Schurmann L. et al. Petrology and mineralization of the southern Platreef: northern limb of the Bushveld Complex, South Africa // Miner. Deposita. 2005. V. 40. P. 576–597. 48. Kruger F.J. The Sr-isotopic stratigraphy of the western Bushveld Complex // S. Afr. J Geol. 1994. V. 97. P. 393–398. 49. Kruger F.J. Filling the Bushveld Complex magma chamber: lateral expansion, roof and floor interaction, magmatic unconformities, and the formation of giant chromitite, PGE and Ti-V-magnetitite deposits // Miner. Deposita. 2005. V. 40. P. 451–472. 50. Lavrent"ev Yu.G., Usova L.V. The program complex RMA-89 for quantitative X-ray microanalysis by Camebax Micro microprobe // J. of Analytical Chemistry. 1991. V. 46. P. 67–75. 51. Li C., Ripley E.M., Sarkar A. et al. Origin of phlogopite-orthopyroxene inclusions in chromites from the Merensky Reef of the Bushveld Complex, South Africa // Contr. Mineral. Petrol. 2005. V. 150. P. 119–130. 52. Maier W.D., Bowen M.P. The UG2-Merensky Reef interval of the Bushveld Complex northwest of Pretoria // Miner. Deposita. 1996. V. 31. № 5. P. 386–39З. 53. Mathez E.A Magmatic metasomatism and formation of the Merensky reef, Bushveld Complex // Contr. Miner. Petrol. 1995. V. 119. № 2–3. P. 277–286. 54. McDonald J., Vaughan D.J., Tredoux M. Platinum mineralization in the quartz veins near Naboomspruit, Central Transvaal // S. Afr. J Geol. 1995. V. 98. № 2. P. 168–175. 55. McDonald I., Ohnenstetter D., Rowe J.P. et al. Platinum precipitation in the Waterberg deposit, Naboomspruit, South Africa // S. Afr. J Geol. 1999. V. 102. № 3. P. 184–191. 56. Naldrett A.J. Magmatic sulfide deposits of Nickel-Copper and Platinum-metal ores. St. Petersburg University, 2003. 57. Naldrett A.J., Gasparrini E.C., Barnes S.J. et al. The Upper Critical Zone of the Bushveld Complex and the Origin of the Merensky-type Ores // Econ. Geology. 1986. V. 81. P. 1105–117. 58. Nex P.F., Nichol S., Ixer R.A. Geological Evidence for hydrothermal and supergene PGE mineralization in the footwall to the Platreef from Tweefontein Hill, South Africa // Proceedings of SEG-GSSA 2008 International Conference. Johannesburg, South Africa. 2008. P. 29–32. 59. Pearce N.J.G., Perkins W.T., Westgate J.A. et al. Compilation of new and published major and trace eement data for NIST SRM 610 and NIST SRM 612 glass reference materials. Geostandards newsletter // J. Geostandards and Geoanalysis. 1997. V. 21. № 21. P. 115–144. 60. Potter R.W., Glynne M.A., Brown D.L. Freezing point depression of aqueous sodium chloride solutions // Econ. Geol. 1978. V. 73. P. 284–285. 61. Prichard M., Barnes S.A., Maier W.D. et al. Variations in the nature of the Platinum-Group Minerals in a cross-section through the Merensky Reef at Impala Platinum: Implication for the mode of Formation of the Reef // Can. Mineral. 2004. V. 42. P. 423–437. 62. Schoenberg R., Kruger J.F., Nagler T.F. et al. PGE enrichment in chromitite layers and the Merensky reef of the western Bushveld Complex; a Re–Os and Rb–Sr isotope study // Earth Planet. Sci. Lett. 1999. V. 172. № 1–2. P. 49–64. 63. Scoates J.S., Friedman R.M. Precise age of the platiniferous Merensky reef, Bushveld Complex, South Africa, by U–Pb zircon chemical abrasion ID-TIMS technique // Econ. Geol. 2008. V. 103. P. 465–471. 64. Seabrook C.L., Cawthorn R.G., Kruger F.J. The Merensky Reef, Bushveld Complex: Mixing of Minerals Not Mixing of Magmas // Econ. Geol. 2005. V. 100. P. 1191–1206. 65. Stewart D.B. Four phase curve in the system CaAl2Si2O8SiO2H2O between 1 and 10 kilobars // Mineral. Petrol. Mitt. 1967. P. 1–47. 66. Stumpfl E.F., Rucklidge J.C. The platiniferous dunite pipes of the Eastern Bushveld Complex // Econ. Geol. 1982. V. 77. P. 1419–1431. 67. Willmore C.C., Boudreau A.E., Kruger F.J. The halogen geochemistry of the Bushveld Complex, Republic of South Africa: implications for chalcophile element distribution in the Lower and Critical Zones // J. Petrol. 2000. V. 41. № 10. P. 1517–1539. 68. Wilson A.H., Lee C.A., Brown R.T. Geochemistry of the Merensky reef, Rustenburg Section, Bushveld Complex: Controls on the silicate framework and distribution of trace elements // Miner. Deposita. 1999. V. 34. № 7. P. 657–672. 69. Wood S.A. Experimental determination of the hydrolysis constants of Pt2+ and Pd2+ at 25°C from the solubility of Pt and Pd in aqueous hydroxide solutions // Geochim. Cosmochim. Acta. 1991. V. 55. P. 1759–1767. 70. Wood S.A. The aqueous geochemistry of the platinum-group elements with applications to ore deposits // The geology, geochemistry, mineralogy, and mineral benefication of platinum-group elements (ed. Cabri L.J.). Can. Inst. of Mining, Metallurgy and Petrol., Montreal. 2002. P. 211–249. 71. Zeh A., Ovtcharova M., Wilson A.H., Schaltegger U. The Bushveld Complex was emplaced and cooled in less than one million years – results of zirconology, and geotectonic implications // Earth Planet. Sci. Lett. 2015. V. 418. P. 103–114. 72. Zhitova L.M., Kinnaird J.A., Borovikiv A.A. et al. Fluid inclusion evidence of metal redistribution by late magmatogene fluids of the Platreef // Proceedings of SEG-GSSA 2008 International Conference. Johannesburg, South Africa. 2008. P. 52–55.