Инд. авторы: Киселева О.Н, Жмодик С.М., Дамдинов Б.Б., Агафонов Л.В., Белянин Д.К.
Заглавие: Состав и эволюция платинометалльной минерализации в хромитовых рудах ильчирского офиолитового комплекса ( оспино-китойский и харанурский массивы, восточный саян)
Библ. ссылка: Киселева О.Н, Жмодик С.М., Дамдинов Б.Б., Агафонов Л.В., Белянин Д.К. Состав и эволюция платинометалльной минерализации в хромитовых рудах ильчирского офиолитового комплекса ( оспино-китойский и харанурский массивы, восточный саян) // Геология и геофизика. - 2014. - Т.55. - № 2. - С.333-349. - ISSN 0016-7886.
Внешние системы: РИНЦ: 21975292;
Реферат: eng: Data are presented on chromitites from the northern and southern sheets of the Il’chir ophiolite complex (Ospa-Kitoi and Khara-Nur areas). The new and published data are used to consider similarities and differences between ore chrome-spinel from the chromitites of the northern and southern ophiolite sheets as well as the species diversity of PGE minerals and the evolution of Pt mineralization. Previously unknown PGE minerals have been found in the studied chromitites. Ore chrome-spinel in the chromitites from the northern sheet occurs in medium- and low-alumina forms, whereas the chromitites from the southern sheet contain only medium-alumina chrome-spinel. The PGE minerals in the chromitites from the southern sheet are Os-Ir-Ru solid solutions as well as sulfides and sulfoarsenides of these metals. The chromitites from the northern sheet contain the same PGE minerals and diverse Rh-Pt-Pd mineralization: Pt-Ir-Ru-Os and isoferroplatinum with Ir and Os-Ir-Ru lamellae. Areas of altered chromitites contain a wide variety of low-temperature secondary PGE minerals: Pt-Cu, Pt-Pd-Cu, PdHg, Rh 2SnCu, RhNiAs, PtAs 2, and PtSb 2. The speciation of the PGE minerals and multiphase intergrowths is described. The relations of Os-Ir-Ru solid solutions with laurite and irarsite are considered along with the microstructure of irarsite-osarsite-ruarsite solid solutions. Zoned Os-Ir-Ru crystals have been found. Zone Os 82-99 in these crystals contains Ni 3S 2 inclusions, which mark off crystal growth zones. Different sources of Pt mineralization are presumed for the chromitites from the northern and southern sheets. The stages of PGE mineralization have been defined for the chromitites from the Il’chir ophiolite belt. The Pt-Ir-Ru-Os and (Os, Ru)S 2 inclusions in Os-Ir-Ru solid solutions might be relics of primitive-mantle PGE minerals. During the partial melting of the upper mantle, Os-Ir-Ru and Pt-Fe solid solutions formed syngenetically with the chromitites. During the late-magmatic stage, Os-Ir-Ru solid solutions were replaced by sulfides and sulfarsenides of these metals. Mantle metasomatism under the effect of reduced mantle fluids was accompanied by PGE remobilization and redeposition with the formation of the following assemblage: garutiite (Ni,Fe,Ir), zaccariniite (RhNiAs), (Ir,Ni,Cu)S 3, Pt-Cu, Pt-Cu-Fe-Ni, Cu-Pt-Pd, and Rh-Cu-Sn-Sb. The zoned Os-Ir-Ru crystals in the chromitites from the northern sheet suggest dissolution and redeposition of Os-Ir-Ru primary mantle solid solutions by bisulfide complexes. Most likely, the PGE remobilization took place during early serpentinization at 450-600ºC and 13-16 kbar. During the crustal metamorphic stage, tectonic movements (obduction) and a change from reducing to oxidizing conditions were accompanied by the successive transformation of chrome-spinel into ferrichromite-chrome-magnetite with the active participation of a metamorphic fluid enriched in crustal components. The orcelite-maucherite-ferrichromite-sperrylite assemblage formed in epidote-amphibolitic facies settings during this stage. The PGE mineral assemblage reflects different stages in the formation of the chromitites and dunite-harzburgite host rocks and their transformation from primitive mantle to crustal metamorphic processes.
rus: Представлены результаты исследования хромититов северной и южной пластин ильчирского офиолитового комплекса (Оспино-Китойский и Харанурский массивы). На основе новых и опубликованных данных рассмотрены черты сходства и различия рудных хромшпинелидов из хромититов северной и южной офиолитовых пластин, видовое разнообразие минералов ЭПГ и эволюция платинометалльной минерализации. Установлены новые, ранее неизвестные минералы ЭПГ в изученных хромититах. В хромититах северной пластины рудные хромшпинелиды представлены средне- и низкоглиноземистыми разновидностями. В хромититах южной пластины установлены только среднеглиноземистые хромшпинелиды. Минералы платиновой группы (МПГ) в хромититах южной пластины представлены твердыми растворами Os-Ir-Ru, сульфидами и сульфоарсенидами этих металлов. В хромититах северной пластины встречаются те же минералы ЭПГ, но, кроме того, установлена разнообразная Rh-Pt-Pd-содержащая минерализация: Pt-Ir-Ru-Os, изоферроплатина с примесью Ir и ламеллями Os-Ir-Ru состава; в участках измененных хромититов обнаружено большое разнообразие низкотемпературных вторичных МПГ: Pt-Cu, Pt-Pd-Cu, PdHg, Rh 2SnCu, RhNiAs, PtAs 2, PtSb 2. Описаны формы нахождения минералов ЭПГ, многофазные срастания. Охарактеризованы взаимоотношения между твердыми растворами Os-Ir-Ru, лауритом, ирарситом, микроструктурные особенности твердых растворов ирарсит-осарсит-руарсит. Обнаружены зональные кристаллы Os-Ir-Ru состава. В зональных кристаллах в зоне, отвечающей по составу Os 82-99, наблюдаются включения Ni 3S 2, маркирующие зоны роста кристалла. Предполагаются различные источники платинометалльной минерализации для хромититов северной и южной пластин. Выделены стадии минералообразования ЭПГ в хромититах Ильчирского офиолитового пояса. Включения Pt-Ir-Ru-Os и (Os, Ru)S 2 в твердых растворах Os-Ir-Ru могут представлять собой реликты МПГ, образовавшихся в примитивной мантии. В ходе процессов частичного плавления пород верхней мантии сингенетично образованию хромититов формировались Os-Ir-Ru и Pt-Fe твердые растворы. На позднемагматической стадии твердые растворы Os-Ir-Ru замещались сульфидами и сульфоарсенидами этих металлов. В ходе мантийного метасоматоза при воздействии восстановленных флюидов мантийного происхождения проходили процессы ремобилизации и переотложения ЭПГ с образованием минеральной ассоциации: гарутит (Ni,Fe,Ir), закаринит (RhNiAs), (Ir,Ni,Cu)S 3, Pt-Cu, Pt-Cu-Fe-Ni, Cu-Pt-Pd, Rh-Cu-Sn-Sb. Зональные кристаллы Os-Ir-Ru состава в хромититах северной пластины могут быть свидетельством возможности процессов растворения и переотложения первичных мантийных Os-Ir-Ru твердых растворов бисульфидными комплесами. Наиболее вероятно процессы ремобилизации ЭПГ происходили на этапе ранней серпентинизации при Т = 450-600 °С, P = 13-16 кбар. На корово-метаморфогенной стадии при тектонических перемещениях (обдукции) и смене восстановительных условий на окислительные происходит последовательное изменение хромшпинелида в феррихромит-хроммагнетит и активное участие метаморфогенного флюида, обогащенного коровыми компонентами. На этой стадии в условиях эпидот-амфиболитовой фации формируется ассоциация: орселит, маухерит, феррихромит, сперрилит. Ассоциация минералов платиновой группы отражает различные стадии образования и преобразования хромититов и вмещающих их пород дунит-гарцбургитового комплекса от примитивной мантии до корово-матаморфогенных процессов.
Ключевые слова: Chromitites; chrome-spinel; PGE minerals; хромититы; минералы платиновой группы; ремобилизация и переотложение ЭПГ; PGE remobilization and redeposition; хромшпинелиды;
Издано: 2014
Физ. характеристика: с.333-349
Цитирование: 1. Анциферова Т.Н. Петролого-минералогические особенности гипербазитов Оспинского массива: Автореф. дис. … к.г.-м.н. Улан-Удэ, ГИН СО РАН, 2006, 27 с. 2. Благородные металлы. Справочник / Ред. Е.М. Савицкий. М., Металлургия, 1984, 592 с. 3. Воган Д., Крейг Дж. Химия сульфидных минералов. М., Мир, 1981, 575 с. 4. Геология и метаморфизм Восточного Саяна / Под ред. Н.Л. Добрецова, В.И. Игнатовича. Новосибирск, Наука, 1988, 192 с. 5. Глазунов О.М. Геохимия и рудоносность габброидов и гипербазитов. Новосибирск, Наука, 1981, 192 с. 6. Глотов А.И., Майорова О.Н., Кривенко А.П., Лаврентьев Ю.Г. Первые данные о составе платиноидных минералов из аллювиальных отложений Восточного Саяна // Докл. АН СССР, 1990, т. 312, № 6, с. 1433-1437. 7. Дистлер В.В., Крячко В.В., Лапутина И.П. Эволюция парагенезиса платиновых металлов в альпинотипных гипербазитах // Геология рудных месторождений, 1986, № 5, с. 16-33. 8. Дмитренко Г.Г., Мочалов А.Г., Паланджян С.А., Горячева Е.М. Химические составы породообразующих и акцессорных минералов альпинотипных ультрамафитов Корякского нагорья. Ч. 2. Минералы платиновых элементов. Магадан, СВКНИИ ДВНЦ АН СССР, 1985, 69 с. 9. Добрецов Н.Л., Конников Э.Г., Медведев В.Н., Скляров Е.В. Офиолиты и олистостромы Восточного Саяна // Рифейско-нижнепалеозойские офиолиты Северной Евразии. Новосибирск, Наука, 1985, с.34-57. 10. Жмодик С.М., Агафонов Л.В., Миронов А.Г., Очиров Ю.Ч., Жмодик А.С., Карманов Н.С., Цимбалист В.Г. Уникальная платинометалльная и никелевая минерализация в офиолитах Оспино-Китойского района (Восточный Саян) // ДАН, 2000, т. 373, № 1, с. 73-77. 11. Жмодик С.М., Миронов А.Г., Агафонов Л.В., Жмодик А.С., Павлов А.Л., Мороз Т.Н., Айриянц Е.В., Куликов Ю.И., Боровиков А.А., Пономарчук В.А., Дамдинов Б.Б. Углеродизация гипербазитов Восточного Саяна и золото-палладий-платиновая минерализация // Геология и геофизика, 2004, т. 45(2), с. 228-243. 12. Жмодик С.М., Постников А.А., Буслов М.М., Миронов А.Г. Геодинамика Саяно-Байкало-Муйского аккреционно-коллизионного пояса в неопротерозое-раннем палеозое, закономерности формирования и локализации благороднометалльного оруденения // Геология и геофизика, 2006, т. 47(1), с. 183-197. 13. Жмодик С.М., Миронов А.Г., Жмодик А.С. Золотоконцентрирующие системы офиолитовых поясов (на примере Саяно-Байкало-Муйского пояса) / Ред. Н.Л. Добрецов. Новосибирск, Академ. изд-во «Гео», 2008, 304 с. 14. Киселева О.Н., Жмодик С.М., Агафонов Л.В. Благороднометалльная и никелевая минерализация в хромититах Оспино-Китойского района (Восточный Саян) // Ультрабазит-базитовые комплексы складчатых областей и связанные с ними месторождения. Материалы Третьей Международной конференции. Екатеринбург. Т. 1. ИГГ УрО РАН, 2009, с. 216-218. 15. Киселева О.Н., Агафонов Л.В., Цимбалист В.Г. Распределение элементов платиновой группы и генезис ультрабазитов, хромитовых руд Оспино-Китойского и Харанурского массивов (Восточный Саян) // Изв. Иркут. ун-та. Сер. наук о Земле, 2012a, т. 5, с. 157-175. 16. Киселева О.Н., Жмодик С.М., Агафонов Л.В. Хромитовые руды офиолитов Восточного Саяна (Оспино-Китойский и Харанурский районы) // Ультрабазит-базитовые комплексы складчатых областей и их минерагения: материалы IV Международной конференции и III Молодежной школы-семинара. Улан-Удэ, Изд-во «Экос», 2012б, с. 76-80. 17. Киселева О.Н., Жмодик С.М., Агафонов Л.В. Платинометалльная минерализация в хромитовых рудах офиолитов Восточного Саяна (Оспино-Китойский и Харанурский районы) // Современные проблемы геохимии: материалы Всероссийского совещания (с участием иностранных ученых), посвященного 95-летию со дня рождения академика Л.В. Таусона. Т. 3. Иркутск, Изд-во Института географии СО РАН, 2012в, с. 55-58. 18. Кривенко А.П., Глотов А.И., Толстых Н.Д. Состав платиновых минералов и вопросы платиноносности Алтае-Саянской складчатой области. Новосибирск, 1990, 27 с. (Препринт/ИГиГ СО АН СССР; № 5). 19. Кузьмичев А.Б. Тектоническая история Тувино-Монгольского массива: раннебайкальский, позднебайкальский и раннекаледонский этапы. М., Пробел-2000, 2004, 192 с. 20. Кузьмичев А.Б., Ларионов А.Н. Неопротерозойские островные дуги Восточного Саяна: длительность магматической активности по результатам датирования вулканокластики по цирконам // Геология и геофизика, 2013, т. 54 (1), с. 45-57. 21. Лодочников В.Н. Серпентины и серпентиниты ильчирские и другие. М., ЦНИГРИ, 1936, 831 с. (Тр. ЦНИГРИ, вып. 38). 22. Орсоев Д.А., Толстых Н.Д., Кислов Е.В. Минерал состава PtCu3 из хромититов Оспино-Китойского гипербазитового массива (Восточный Саян) // ЗВМО, 2001, ч. СХХХ, № 4, с. 61-71. 23. Павлов Н.В., Кравченко Г.Г., Чупрынина И.И. Хромиты Кемпирсайского плутона. М., Наука, 1968, 197 с. 24. Перельман А.И. Геохимия. М., Высшая школа, 1989, 528 с. 25. Пинус Г.В., Колесник Ю.Н. Альпинотипные гипербазиты юга Сибири. М., Наука, 1966, 203 с. 26. Рингвуд А.Е. Состав и строение Земли. М., Наука, 1981, 113 с. 27. Слуцкий А.Б., Хитаров Н.И., Ходырев О.Ю. Устойчивость серпентина и талька в системе MgO-SiO2-H2O при высоких давлениях по данным термографического анализа // Геохимия, 1984, № 3, с. 314-322. 28. Сутурин А.Н. Геохимия гипербазитов Восточного Саяна. Новосибирск, Наука, 1978, 141 с. 29. Толстых Н.Д. Минеральные ассоциации платиноносных россыпей и генетические корреляции с их коренными источниками: Автореф. дис. … д.г.-м.н. Новосибирск, ИГМ СО РАН, 2004, 33 с. 30. Федотова А.А., Хаин Е.В. Тектоника юга Восточного Саяна и его положение в Урало-Монгольском поясе. М., Научный мир, 2002, 176 с. 31. Шестопалов М.Ф. Ультраосновной массив Китойских Альп Восточного Саяна и связанные с ним месторождения // Труды Центральной научно-исследовательской лаборатории камней и самоцветов Гостреста «Русские самоцветы». Сборник работ по камням-самоцветам, 1938, вып. 4, с. 84-100. 32. Ahmed A.H., Arai S. Platinum-group minerals in podiform chromitites of the Oman ophiolite // Canad. Miner., 2003, v. 41, p. 597-616. 33. Allan J.F., Dick H.J.B. Cr-rich spinel as a tracer for melt migration and melt-wall rock interection in the mantle: Hess Deep, LEG 147 // Proc. ODP, Sci. Results, 147 / Eds. C. Mével, K.M. Gillis, J.F. Allan, P.S. Meyer. College Station, TX (Ocean Drilling Programm), 1996, p. 157-170. 34. Barnes S.J., Naldrett A.J., Gorton M.P. The origin of the fractionation of platinum-group elements in terrestrial magmas // Chem. Geol., 1985, v. 53, p. 303-323. 35. Bird J.M., Bassett W.A. Evidence of deep mantle history in terrestrial osmium-iridium-ruthenium alloys // J. Geophys. Res., 1980, v. 85, p. 5461-5470. 36. Cabri L.J., Feather C.E. Platinum-iron alloys: a nomenclature based on a study of natural and synthetic alloys // Canad. Miner., 1975, v. 13, № 2, p. 117-126. 37. Cabri L.J., Harris D.C. Zoning in Os-Ir alloys and the relation of the geological and tectonic environment of the source rocks to the bulk Pt: (Pt + Ir + Os) ratio for placers // Canad. Miner., 1975, v. 13, p. 266-274. 38. Corrivaux L., Laflamme J.H.G. Mineralogie des elements du groupe du platine dans les chromitites de l’ophiolite de Thetford Mines, Quebec // Canad. Miner., 1990, v. 28, p. 579-595. 39. Cousins C.A. Notes on the geochemistry of the platinum-group elements // Trans. Geol. Soc. S. Afr., 1973, v. 76, № 1, p. 77-81. 40. Crocket J.H. Platinum-group element geochemistry of mafic and ultramafic rocks // The geology, geochemistry, mineralogy and mineral beneficiation of platinum - group elements / Ed. L.G. Cabri // Canadian Institute of Mining, Metallurgy and Petroleum, 2002, Spec. vol. 54, p. 193-197. 41. Derbyshire E.J., O’Driscoll B., Lenaz D., Gertisser R. 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, 2013, v. 162-163, p. 279-300. 42. O’Driscoll B., Day J.M.D., Walker R.J., Daly J.S., McDonough W.F., Piccoli P.M. Chemical heterogeneity in the upper mantle recorded by peridotites and chromitites from the Shetland Ophiolite Complex, Scotland // Earth Planet. Sci. Lett., 2012, v. 333-334, p. 226-237. 43. Ertseva L.N., Tsymbulov L.B. On transformations of iron, nickel, and cobalt arsenides and sulfoarsenides under thermal treatment in various media // Rus. J. Appl. Chem., 2002, v. 75, p. 1585-1593. 44. Fischer J.M., Amosse J., Leblanc M. PGE distribution in some ultramafic rocks and minerals from the Bou-Azzer ophiolite complex (Morocco) // Geo-platinum / Eds. H.M. Prichard, P.J. Potts, J.F.W. Bowles, S.J. Cribb. 1988, p. 199-210. 45. Garuti G., Zaccarini F. In situ alteration of platinum-group minerals at low temperature: evidence from serpentinized and weathered chromitites of the Vourinos Complex, Greece // Canad. Miner., 1997, v. 35, p. 611-626. 46. Gervilla F., Proenza J.A., Frei R., Gonzalez-Jimenez J.M., Garrido C.J., Melgarejo J.C., Meibom A., Dıaz-Martınez A.E.R., Lavaut W. Distribution of platinum-group elements and Os isotopes in chromite ores from Mayarí-Baracoa Ophiolitic Belt (eastern Cuba) // Contr. Miner. Petrol., 2005, v. 150, p. 589-607. 47. El Ghorfi M., Melcher F., Oberthur T., El Boukhari A., Maacha L., Maddi A., Mhaili M. Platinum group minerals in podiform chromitites of the Bou Azzer ophiolite, Anti Atlas, Central Morocco // Miner. Petrol., 2008, v. 92, p. 59-80. 48. González-Jiménez J.M., Kerestedjian T., Proenza J.A., Gervilla F. Metamorphism on chromite ores from the Dobromirtsi Ultramafic Massif, Rhodope Mountains (SE Bulgaria) // Geol. Acta, 2009, v. 7, p. 413-429. 49. Jannessary M.R., Melcher F., Lodziak J., Meisel T.C. Review of platinum-group element distribution and mineralogy in chromitite ores from southern Iran // Ore Geol. Rev., 2012, v. 48, p. 278-305. 50. Harris D.C., Cabri L.J. Nomenclature of platinum-group-element alloys: review and revision // Canad. Miner., 1991, v. 29, p. 231-237. 51. McDonald A.M., Proenza J.A., Zaccarini F., Rudashevsky N.S., Cabri L.J., Stanley C.J., Rudashevsky V.N., Melgarejo J.C., Lewis J.F., Longo F., Bakker R.J. Garutiite, (Fe, Ni, Ir), a new hexagonal polymorph of native Ni from Loma Peguera, Dominican Republic // Eur. J. Miner., 2010, v. 22, p. 293-304. 52. Melcher F., Grum W., Simon G., Thalhammer T.V., Stumpfl E.F. Petrogenesis of the ophiolitic giant chromite deposits of Kempirsai, Kazakhstan: a study of solid and fluid inclusions in chromite // J. Petrol., 1997, v. 38, p. 1419-1458. 53. Mellini M., Rumori C., Viti C. Hydrothermally reset magmatic spinels in retrograde serpentinites: formation of ‘ferritchromit’ rims and chlorite aureoles // Contr. Miner. Petrol., 2005, v. 149, p. 266-275. 54. Pittwell L.R. Thiometallates of the group-eight metal // Nature, 1965, v. 207, p. 1181-1182. 55. Prichard H., Lord R. An overview of the PGE concentrations in the Shetland Ophiolite Complex // Geol. Soc. London Spec. Publ., 1993, v. 76, p. 273-294. 56. Proenza J., Gervilla F., Melgarejo J.C., Bodinier J.L. Al-and Cr-rich chromitites from the Mayari-Baracoa Ophiolitic Belt (Eastern Cuba): consequence of interaction between volatile-rich melts and peridotite in suprasubduction mantle // Econ. Geol., 1999, v. 94, p. 547-566. 57. Proenza J.A., Ortega-Gutiérrez F., Camprubí A., Tritllac J., Elías-Herrera M., Reyes-Salas M. Paleozoic serpentinite-enclosed chromitites from Tehuitzingo (Acatlán Complex, southern Mexico): a petrological and mineralogical study // J. South Amer. Earth Sci., 2004, v. 16, p. 649-666. 58. Schubert K., Kiefer B., Haufler R. Ǖber einige metallisch ordnungsphasen mit grossen periode // Z. Metallkunde, 1955, v. 46, p. 692-715. 59. Stockman H.V., Hlava P.F. Platinum-group minerals in Alpine chromitites from Southwestern Oregon // Econ. Geol., 1984, v. 79, p. 491-508. 60. Thayer T.P. Principal features and origin of podiform chromite deposits, and some observations on the Guleman-Soridagdistinct, Turkey // Econ. Geol., 1964, v. 59, p. 1497-1524. 61. Tolstykh N., Krivenko A., Sidirov E., Laajoki K., Podlipsky M. Ore mineralogy of PGM placer in Siberia and the Russian Far East // Ore Geol. Rev., 2002, v. 20, p. 1-25. 62. Tolstykh N., Sidorov E., Kozlov A. Platinum-group minerals from the Olkhovaya-1 placers related to the Karaginsky ophiolite complex, Kamchatsky Mys peninsula, Russia // Canad. Miner., 2009, v. 47, № 5, p. 1057-1074. 63. Vymazalova A., Laufek F., Drabek M. Zaccarinite, RhNiAs, a new platinum-group mineral from Loma Peguera, Dominican Republic // Canad. Miner., 2012, v. 50, p. 1321-1329. 64. Weiser T.W., Bachnann H.G. Platinum-group minerals from the Alkora River Area, Papua New Guinea // Canad. Miner., 1999, v. 37, p. 1131-1145. 65. Wood S.A. The aqueous geochemistry of the platinum-group elements with application to ore deposits // The geology, geochemistry, mineralogy and mineral beneficiation of platinum-group elements / Ed. L.J. Cabri. Canadian Institute of Mining, Metallurgy and Petroleum, 2002, spec. vol. 54, p. 211-249. 66. Zhou M-F., Robinson P., Malpas J., Li Z. Podiform chromites in the Luobusa Ophiolite (Southern Tibet): implications for melt-rock interaction and chromite segregation in the upper mantle // J. Petrol., 1996, v. 37, p. 3-21.