Platinum-group minerals and tetraauricupride in ophiolitic rocks of Skyros island,Greece

Summary In the serpentinizedophiolitic rocks from Skyros island, two distinct assemblages of base metal sulphides (BMS) and platinum-group minerals (PGM) occur. The first (early) generation is associated with chromitites which are enriched in platinum-group elements (PGE). The highest values were recorded in samples from Achladones (Ru 1210, Ir 780, Os 630, Rh 228, Pt 208, Pd 22; all values in ppb). Mineral inclusions in chromite consist of Ni-Fe sulphides and Os-rich laurite, and crystallized at high sulphur fugacity (fS₂) during chromite formation. The second (late) generation is closely associated with Au-rich, PGE-poor magnetite ores which host a complex assemblage of inclusions consisting mainly of graphite, Cu-Fe- and pure Cu sulphides, sperrylite and tetraauricupride. Their accompanying hydrous silicates are Cl-bearing. It is assumed that this mineral assemblage was deposited by hydrothermal processes during serpentinization.

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Minerale der Platingruppe und Tetraauricuprid in Ophiolithen der Insel Skyros, Griechenland

Zusammenfassung In den serpentinisierten Ophiolithen der Insel Skyros wurden zwei unterschiedliche Bildungsgenerationen von Sulfiden (BMS) und Platinmineralen (PGM) festgestellt. Die erste (frühere) Generation ist an Chromitite gebunden, die hohe Gehalte an Elementen der Platingruppe (PGE) aufweisen. Die höchsten PGE-Kontzentrationen wurden in den Proben der Lokalität Achladones gefunden (Ru 1210, Ir 780, Os 630, Rh 228, Pt 208, Pd 22; alle Gehalte in ppb). Die Einschlüsse in Chromit bestehen aus Ni-Fe Sulfiden und Os-reichem Laurit. Diese Minerale kristallisierten bei hoher Schwefelfugazität (fS₂) während der Bildung der Chromite. Die zweite (spätere) Generation ist eng assoziiert mit Au-reichen und PGE-armen Magnetiten. Sie führen eine komplexe Einschluß-Paragenese bestehend aus Graphit, Cu-Fe- und reinen Cu Sulfiden sowie Sperrylith und Tetraauricuprid. Die begleitenden Hydrosilikate sind Cl-haltig. Die Bildung dieser Mineralparagenese wird durch hydrothermale Prozesse während der Serpentinisierung erklärt.

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With 8 Figures     

Platinum-group minerals in chromitites from the Eastern Rhodope ultramafic complex,Bulgaria

Summary The podiform chromitites investigated in the course of this study occur in intensely serpentinized dunites and peridotites of unknown age (paleozoic or older) within a metamorphic complex consisting of gneisses, amphibolites and marbles. Concentrations of platinum group elements (PGE) and the distribution of platinum group minerals (PGM) have been investigated in the chromitite occurrences of Dobromirci and Pletene.PGE concentrations in chromitites vary from 787 to 891 ppb (Dobromirci). The highest value was recorded in chromite ore from Pletene (1274 ppb). The enrichment is due to high contents of Os, Ir and Ru, whereas the contents of Rh, Pt and Pd are relatively low. The Ru-contents (480-600 ppb) are remarkable and correspond to the average content in chondrite Cl. Chondrite-normalized PGE distribution patterns of chromitites of both localities reveal a distinctly negative trend from Ru to Pd, which is typical for chromites from ophiolites.Irrespective of their chemical composition, most chromites carry numerous PGM inclusions which have formed during the magmatic stage at high sulphur fugacity (fs₂). In addition to laurite, the main mineral, there are sulpharsenides of Ru-Ir-Os (ruarsite, irarsite, osarsite).Textural aspects and the results of chemical analyses show that the concentration of PGE is not caused by substitution in the lattice of chromite, but by magmatic formation of discrete PGM before or contemporaneously with chromite. All PGM apparently remained unaltered. No evidence for remobilization or redistribution of PGE by serpentinization has been found.

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Minerale der Platinggruppe in Chromititen des Ultramafit-Komplexes des Ost-Rhodopen Massivs, Bulgarien

Zusammenfassung Die untersuchten podiformen Chromite tretey in stark serpentinisierten Duniten und Peridotiten unbekannten Alters (paläozoisch oder älter) innerhalb eines hochmetamorphen Komplexes auf, der aus Gneisen, Amphiboliten und Marmoren besteht. In den Chromitit-Vorkommen von Dobromirci und Pletene wurden Konzentrationen der Elemente der Platingruppe (PGE) und die Verteilung der Minerale der Platingruppe (PGM) untersucht.Die PGE-Konzentration der Chromitite variiert zwischen 787 und 891 ppb (Dobromirci). Die höchste Konzentration wurde im Chromiterz aus Pletene (1274 ppb) gefunden. Die Anreicherung geht auf hohe Beteiligung von Os, Ir und Ru zurück, da die Gehalte an Rh, Pt und Pd relativ niedrig sind. Auffallend hoch sind die Ru-Gehalte (480-600 ppb), die dem mittleren Gehalt im Chondrit Cl entsprechen. Chondritnormalisierte PGE-Verteilungsmuster von Chromititen beider Lokalitäten zeigen einen stark negativen Trend von Ru zu Pd, der für Ophiolith-Chromite typisch ist.Unabhängig von ihrem Chemismus führen die meisten Chromite zahlreiche PGME-Einschlüsse, die sich magmatisch bei hoher Schwefelfugazität (fS₂) gebildet haben. Neben dem Hauptmineral Laurit, wurden Sulfarsenide von Ru-Ir-Os (Ruarsit, Irarsit, Osarsit) festgestellt.Texturelle Merkmale der PGM und Ergebnisse der chemischen Analysen führen zu der Schlußfolgerung, daß die Konzentration der PGE nicht auf eine Substitution in Chromit, sondern auf die Frühbildung der selbständigen PGM vor oder gleichzeitig mit den Chromiten zurückzuführen ist. Die PGM zeigen keine Alterationserscheinungen. Es wurden keine Hinweise für eine Remobilisation oder Umsetzung der PGE durch Serpentinisierung gefunden.

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With 7 Figures     

The mesothermal gold-lamprophyre association: significance for an accretionary geodynamic setting,supercontinent cycles,and metallogenic processes

Summary Archean shoshonitic lamprophyres are cotemporal and cospatial with gold mineralization in the Superior Province of Canada, both being emplaced along translithospheric structures that demark subprovince boundaries. By analogy with geochemically similar Phanerozoic counterparts, the dikes are a product of specific plate interactions rather than a deep asthenosphere plume-initiated event, and their onset in the late-Archean at 2.7 Ga signifies that Phanerozoic style plate-tectonics was operating at this time. Fresh shonshonitic dikes are characterized by normal background gold contents of 3.9 ± 8.1 ppb (l), close to the value of 3.0 ppb for the bulk continental crust, and average abundances of As, Sb, Bi, W, TI, B, Cu, Pb, Zn, and Mo are also close to their values in bulk continental crust. Thus, fresh lamprophyres are not intrinsically enriched either in Au or elements affiliated with gold in mesothermal deposits, and accordingly do not constitute a special source rock. Platinum group element contents (Ir = 0.4 ± 0.58 ppb; Pt = 5.9 ± 26.5, Pd = 5.5 ± 1.8), in conjunction with Cu, Au, and Ni abundances, define approximately flat patterns on primitive mantle-normalized diagrams, consistent with derivation of the alkaline magmas from a depleted mantle source variably enriched by incompatible elements. Comparable abundances and ratios of Pd/Au, Os/Ir, and Ru/Ir in Archean lamprophyres, Archean komatiites, and Gorgona komatiites signify that the Archean and Phanerozoic upper mantle had similar noble metal contents, such that the prolific greenstone belt Au-Ag vein deposits cannot be explained by secular variations in upper mantle Au abundance alone. The lack of covariation between Au and light rare earth elements in lamprophyres rules out mantle metasomatism as a process generating intrinsically Au-rich magmas.Emplacement of the lamprophyres was diachronous from north (2710 Ma) to south (2670 Ma) in the Superior Province, as was the gold mineralization. Both were related to late transpressional tectonics during successive accretions of individual subprovinces. Alkaline magmatism and gold mineralization are temporally and spatially related because they share a common geodynamic setting, but they are otherwise the products of distinct processes. Much of Archean time was devoid of shoshonites and mesothermal gold deposits. The first widespread inception of this duality at 2.71–2.65 Ga in the Superior and Slave Provinces, Canada, and in India and Australia, may reflect one of the first supercontinent aggregations involving accretionary, Cordilleran style tectonics. Giant mesothermal gold provinces and shoshonites recur through time in the Palaeozoic and Mesozoic in this geodynamic setting.

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Die mesothermale Gold-Lamprophyrassoziation und ihre Bedeutung für Akkretionsgeotektonik, Superkontinent-Zyklen und metallogenetische Prozesse

Zusammenfassung Archaische schoschonitische Lamprophyre sind zeitlich und räumich mit Goldmineralisationen in der Superior Provinz Kanadas vergesellschaftet; beide sind an translithosphärische Strukturen, die die Grenzen von Subprovinzen markieren, geknüpft. Ein Vergleich mit geochemisch ähnlichen phanerozoischen Abfolgen weist darauf hin, daß die Gänge eher durch spezifische Platteninteraktions- und nicht durch Hot Spot initiierte asthenosphärische Prozesse entstanden sind. Ihre spät-archaische Alterseinstufung (ca. 2.7 Ga) belegt somit, daß bereits zu dieser Zeit plattentektonische Prozesse, wie sie für das Phanerozoikum typisch sind, funktionierten.Frische schoschonitische Gänge zeigen mit Durchschnittskruste vergleichbare Untergrundgehalte an Gold von 3.9 ± 8.1 ppb (l), Auch die Gehalte an As, Sb, Bi, W, Tl, B, Cu, Pb, Zn und Mo entsprechen Gehalten der durchschnittlichen Erdkruste. Frische Lamprophyre sind daher nicht an Gold bzw. an anderen für mesothermale AuLagerstätten typischen Elementen angereichert und stellen somit keine spezifischen Muttergesteine dar. Die Gehalte an Platingruppen-Elementen (Ir = 0.4 ± 0.58 ppb; Pt = 5.9 ± 26.5; Pd 5.5 ± 1.8) in Verbindung mit der Verteilung von Cu, Au und Ni definieren einen flachen Trend in auf primitiven Mantel normierten Diagrammen, was mit einer Herkunft der alkalischem Magmen aus einer abgereicherten Mantelquelle, die im unterschiedlichen Ausmaß an einzelnen inkompatiblen Elementen angereichert ist, hinweist. Ähnliche Elementverteilungen bzw. verhältnisse von Pd/Au, Os/Ir und Ru/Ir in archaischen Lamprophyren, archaischen Komatiiten und Gorgona-Komatiiten belegen, daß der archaische und phanerozoische obere Mantel ähnliche Gehalte an Edelund Buntmetallen aufweisen. Die Au-Ag Ganglagerstätten in Greenstone Belts können daher nicht ausschließlich mit einer Variation der Au-Gehalte des oberen Erdmantels erklärt werden. Die fehlende Korrelation zwischen Au und den leichten Seltenen Erden in den Lamprophyren schließt mantelmetasomatische Prozesse für die Bildung von Au-reichen Magmen aus.Die Platznahme der Lamprophyre in der Superior Provinz erfolgte zeitgleich von N (2710 Ma) nach S (2670 Ma) mit der Bildung der Goldmineralisationen. Beide stehen mit einer späten transpressionalen Tektonik während der sukzessiven Akkretion einzelner Subprovinzen in Beziehung. Alkalimagmatismus und Goldmineralisationen sind deshalb räumlich und zeitlich vergesellschaftet, weil sie innerhalb desselben geodynamischen Settings gebildet wurden. Sie sind sonst aber Produkte unterschiedlicher Prozesse. Über weite Zeiträume des Archaikums fehlen Schoschonite und mesothermale Goldlagerstätten. Das erste großangelgte Auftreten beider in der Superior und Slave Provinz Kanadas während 2.71-2.65 Ga und in Indien und Australien könnte eine der ersten Superkontinentaggregationen im Stile einer Cordillera-style Akkretionstektonik widerspiegeln. Riesige mesothermale Goldprovinzen und Schoschonite treten während des Paläo- und Mesozoikums immer wieder, gebunden an diese geotektonische Position, in Erscheinung.

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With 7 Figures     

Chemistry and mineralogy of podiform chromitite deposits,southern NSW,Australia: a guide to their origin and evolution

Summary Many small podiform chromitite deposits occur within two alpine-type serpentinite belts (of uncertain age) in southern NSW. Most of these deposits are enclosed in massive serpentinised chromite-rich dunite which cross-cuts primary layering within the main harzburgite body. In the western belt, the chromitites are all Cr-rich, whereas in the eastern belt there is a spectrum from Cr-rich to highly Al-rich chromitites, all of which have a fairly Complex geographic distribution. All of the chromitites are ophiolitic in character and the chemistry of both the chromitites and discrete chromite grains is reasonably Constant within a deposit, but varies widely between deposits. The REE concentrations are very low and lack any systematic geographic distribution. Most of the hromitites have an opholitic PGE signature, although some exceptions do occur and this is ascribed to localised remobilisation during serpentinisation. PIXE proton probe results show that the chromite grains are enriched, relative to the. serpentine fracture-fill, in Mn, Ni, Zn and Ga and depleted in As and Cu. Inclusions Completely enclosed within the chromite grains include Al-rich chromite, PGE-bearing nickel sulphides, palladian gold, forsteritic olivine, pargasitic amphiboles and a member of the gedrite/anthophyllite group. PGE-bearing fracture-fill phases include millerite, heazlewoodite, polydymite, chalcopyrite, trevorite, native gold, ruthenium, palladium and Ni₃Pt(?). Other fracture-fill phases include awaruite, magnetite, pentlandite, lizardite 6T, chrysotile 2M, antigorite, talc, clinochlore IIb, uvarovite garnet, diopside and ferritchromit. The chromitites were derived from a different magma than the peridotite and the present distribution of low Al, intermediate Al and high Al Chromitites reflects the spatial distribution of a progressively fractionating parental magma rather than different magmatic sources. Both the trace element and REE Chemistries of the chromitites yield little insight into the genesis of the chromitite pods and their distribution Could reflect either an inhomogeneous distribution in the parental magma or localised remobilisation during serpentinisation. During serpentinisation, PGE within the chromities and hostrock dunites and harzburgites were released, and precipitated within the crack seal breccia environment of the chromitites. Provided that the inclusions enclosed within the chromite grains formed in the presence of the same fluid as the chromite, this magmatic chromite and olivine forming liquid must have had a minor concentrated volatile-rich component. Subsequent serpentinisation of the chromitites was responsbile for the localised remobilisation of metals, PGE, S and the REE.

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Chemismus und Mineralogie von podiformen Chromitlagerstätten, Süd-NSW, Australien: Ein Schlüssel zu ihrer Entstehung und Entwicklung

Zusammenfassung Zahlreiche kleinere podiforme Chromitlagerstätten treten in zwei alpinotypen Serpinitingürteln unsicherer Altersstellung im südlichen NSW auf. Die meisten dieser Lagerstätten sind an serpentinisierte chromitreiche Dunite, die den primären Lagenbau der Harzburgitkörper durchsetzen, gebunden. Im westlichen Gürtel sind die Chromite Cr-reich, im östlichen reicht das Spektrum von Cr- bis Al-reichen Chromititen mit komplexer geographischer Verbreitung. Alle Chromitite zeigen ophiolitischen Charakter und die Zusammensetzung der Chromitite aber auch einzelner Chromitkörner ist relativ konstant innerhalb einer Lagerstätte. Sie variiert allerdings von Lagerstätte zu Lagerstätte. Die SEE Gehalte sind sehr niedrig. Eine systematische geographische Verteilung ist nicht erkennbar. Die meisten Chromitite zeigen ophiolitische PGE Verteilungsmuster, obwohl es auch Ausnahmen, die lokaler Remobilisation im Zuge der Serpentinisierung zugeschrieben werden müssen, beobachtbar sind. Ergebnisse von PIXE Protonensondenanalysen zeigen, daß die Chromitkörner im Vegleich zu den Serpentinitrißfüllungen an Mn, Ni, Zn und Ga angereichert und an As und Cu angereichert sind. Al-reiche Chromite, PGE-führende Nickelsulfide, Gold mit Palladium, Forsterit und pargasitische Amphibole, sowie Gedrit/Antophyllit sind als Einschlüsse in Chromit nachgewiesen. In PGE-führenden Rissen kommen Millerit, Heazlewoodit, Polydymit, Kupferkies, Trevorit, gedigenes Gold, Ruthenium, Palladium und Ni₃Pt(?) vor. Andere Phasen in diesen Rißfüllungen sind Awaruit, Magnetit, Pentlandit, Lizardit 6T, Chrysotil 2M, Antigorit, Talk, Klinochlor IIb, Uvarovit, Diopsid und Ferritchromit.Die Chromitite sind von einem anderen Magma als die Peridotite abzuleiten und die nunmehrige Verteilung von Al-armen bis Al-reichen Chromititen spiegelt die räumliche Verteilung eines fraktionierenden Ausgangsmagmas eher wider als unterschiedliche Magmenquellen. Spuren- und REE-Geochemie erlauben kaum Einblicke in die Genese der Chromititkörper. Ihre unregelmäßige Verteilung könnte entweder auf Inhomogenitäten des Ausgangsmagmas oder auf lokale Remobilisation im Zuge der Serpentinisierung zurückzuführen sein. Während der Serpentinisierung wurden PGEs in den Chromititen und dunitischen und harzburgitischen Nebengesteinen freigesetzt und in den ehromititischen crack-seal Brekzien wiederausgefällt. Unter der Annahme, daß sich die Einschlüsse in den Chromitkörnen in Gegenwart desselben Fluids wie die Chromite selbst gebildet haben, müssen die magmatischen Chromit- und olivinführenden Schmelzen mit einer volatilreichen Komponente koexistiert haben. Nachträgliche Serpentinisierung der Chromitite war für die lokale Remobilisation der Metalle, der PGEs, S und der REE verantwortlich.

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With 4 Figures     

Metallogeny of the Rapakivi granites

Summary Two major types of ore deposits occur with Proterozoic rapakivi granite plutons: (1) greisen-, vein-, und skarn-type Sn(-W-Be-Zn-Cu-Pb) deposits associated with specialized late-stage granites, and (2) Fe oxide-Cu (-U-Au-Ag) deposits.The Sn-polymetallic deposits are usually hydrothermal greisen- and vein-type occurrences (Rondönia and Amazonas in Brazil, southeastern Missouri, southern Finland, the Ukraine, India); skarn-type deposits occur in the Pitkdranta ore field, Russian Karelia. The deposits are closely associated with topaz-bearing microcline-albite granites which occur as autometamorphosed late intrusive phases of the 1.0 to 1.7 Ga granite plutons and show the characteristics of Phanerozoic tin granites: high Sn, Li, Rb, Ga, Nb, and F, low Ba, Sr, Ti, and Zr, and a strong negative Eu anomaly. The anomalous geochemical character is interpreted to be in part magmatic, in part metasomatic in origin.The huge Olympic Dam deposit in South Australia is a hydrothermally mineralized hematite breccia complex in a 1.59 Ga rapakivi granite pluton. The deposit contains over 2000 million tons of ore with 1.6% Cu, 0.06% U₃O₈, 3.5 ppm Ag, and 0.6 ppm Au. The apatite-bearing Fe and Fe-Cu deposits of southeastern Missouri are associated with volcanics of the St. Francois Mountains ring complexes. The principal ore minerals are magnetite and hematite, locally also Cu sulphides. With more than 30 Fe deposits, the St. Francois Mountains constitute a major Fe provice.

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Metallogenese der Rapakivi-Granite

Zusammenfassung Mit proterozoischen Rapakivi-Granitplutonen treten zwei Haupttypen von Erzlagerstätten auf: (1) greisen-, gang- und skarnartige Sn(-W-Be-Zn-Cu-Pb)-Lagerstätten, die mit speziellen Graniten eines Spätstadiums verbunden sind und (2) Fe-Oxid-Cu (-U-Au-Ag)-Lagerstätten.Die Sn-Polymetall-Lagerstätten sind normalerweise hydrothermale greisen- und gangartige Vorkommen (Rondônia und Amazonas in Brasilien, SE Missouri, S Finnland, Ukraine, Indien), skarnartige Lagerstätten treten im Erzrevier von Pitkäranta in Russisch-Karelien auf. Die Lagerstätten sind eng mit Topas-führenden Mikroklin-Albit-Graniten verbunden, die als autometamorphisierte spätintrusive Phasen der 1,0 bis 1,7 Ga alten Granitplutone auftreten und die charakteristischen Merkmale von phanerozoischen Zinn-Graniten zeigen: hohes Sn, Li, Rb, Ga, Nb und F, niedriges Ba, Sr, Ti und Zr und eine stark negative Eu-Anomalie. Die Ursache des anomalen geochemischen Charakters wird zum Teil als magmatisch, zum Teil als metasomatisch interpretiert.Die riesige Lagerstätte von Olympic Dam in Südaustralien ist ein Komplex aus hydrothermal mineralisierter Hämatit-Brekzie in einem 1,59 Ga alten Rapakivi-Granitpluton. Das Vorkommen enthält über 2000 Millionen Tonnen Erz mit 1,6% Cu, 0,06% U₃O₈, 3,5 ppm Ag und 0,6 ppm Au. Die Apatit-führenden Fe- und Fe-Cu-Lagerstätten von SE Missouri sind mit Vulkaniten der Ringkomplexe in den St. Francois Mountains assoziiert. Die wichtigsten Erzminerale sind Magnetit und Hämatit, lokal auch Cu-Sulfide. Mit mehr als 30 Fe-Lagerstätten stellen die St. Francois Mountains eine bedeutende Fe-Provinz dar.

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With 3 Figures     

Noble metals segregation and fractionation in magmatic ores from Ronda and Beni Bousera Lherzolite Massifs (Spain,Morocco)

Summary Three types of mineralization are found in high-temperature lherzolite massifs of Southern Spain and Northern Morocco: (Cr) chromite, (Cr-Ni) chromite-nickel arsenide, (S-G) sulphide-graphite. The ore veins are distributed in this order from the plagioclase-lherzolite core to the garnet-lherzolite border of the massifs. These hightemperature ore assemblages (1200-600°C) have cumulate textures including orthopyroxene and/or cordierite as main silicate minerals.High average PGE concentrations are present in the Cr-Ni ores (2000 ppb) in relation to the Ni-arsenide abundance. The Cr ores have only 900 ppb PGE, and the S-G ores are PGE-poor (350 ppb). Gold roughly follows the PGE distribution: 13,000 ppb in Cr-Ni ores, 570 ppb in Cr ores, and only 88 ppb in S-G ores. The chondrite normalized PGE patterns of the Cr-Ni ores are chondritic, whereas those of the Cr and S-G ores have respectively negative and positive slopes. The Pd/Ir ratio strongly increases from the Cr ores (0.39) to the Cr-Ni and the S-G ores (2.7 and 3.4)). There are some (Os, Ru)S₂ inclusions in the chromite of the Cr ores. In the Cr-Ni ores, some minute Au, Au-Cu, and Au-Bi-Te grains are observed. No PGM have been found, except in a weathered Cr-Ni ore sample where abundant PGM (PtAs₂, IrAsS) are present., suggesting that PGE may be hidden as solid solution in the Ni-arsenide.The ore-forming magma probably has a mantle source-rock. The earliest chromites (Cr ores) contain Os-Ir-Ru mineral inclusions, whereas most of the gold and the remaining PGE with higher Pd/Ir ratio were partitioned into an immiscible As-S-liquid, which fractionated later into an earliest PGE-Au-rich NiAs-phase (Cr-Ni ores) and then a PGE-Au-poor MSS-phase (S-G ores).

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Abtrennung und Fraktionierung von Edelmetallen in magmatischen Erzen der LherzolitMassive von Ronda und Beni Bousera (Spanien, Marokko)

Zusammenfassung In den Hochtemperatur-Lherzolit Massiven von Süd-Spanien und Nord-Marokko kommen drei Typen von Vererzung vor: (Cr) Chromit, (Cr-Ni) Chromit-Nickelarsenid, (S-G) Sulfid-Graphit. Die Erzgänge sind in dieser Abfolge vom Plagioklas-Lherzolit Kern zum Granat-Lherzolit Rand der Massive angeordnet. Diese Hochtemperaturparagenesen (1200°-600° C) haben Kumulattexturen mit Orthopyroxen und/oder Cordierit als Hauptsilikatminerale.Hohe Durchschnittsgehalte an PGE kommen in den Cr-Ni Erzen (2000 ppb) vor, und diese stehen in Beziehung zur Häufigkeit der Nickel-Arsenide. Die Cr-Erze führen nur 900 ppb PGE und die S-G Erze sind PGE-arm (350 ppb). Gold folgt in ungefähr der PGE-Verteilung: 13000 ppb in Cr-Ni Erzen, 570 ppb in Cr Erzen, und nur 88 ppb in S-G Erzen. Die Chondrit-normalisierten PGE Verteilungen der Chrom-Nickel Erze sind chondritisch, während jene der Cr- und S-G Erze negative, bzw. positive Neigungen zeigen. Das Pd/Ir Verhältnis nimmt von den Cr-Erzen (0, 39) zu den Cr-Ni und den S-G Erzen (2,7 und 3,4) deutlich zu. Es gibt einige (Os, Ru)S₂ Einschlüsse in den Chromiten der Cr Erze. In den Cr-Ni Erzen, kommen winzige Einschlüsse von Au, Au-Cu und AuBi-Te Körnern vor. Keine PGM konnten nachgewiesen werden, mit Ausnahme eines verwitterten Cr-Ni Erzes wo reichlich PGM (PtAs₂,1rAsS) vorliegen. Dies weist darauf hin, daß PGE in fester Lösung in den Nickel-Arseniden gebunden sein könnten.Das erzbildende Magma dürfte dem Mantel entstammen. Die am frühesten gebildeten Chromite (Cr-Erze) enthalten Einschlüsse von Os-Ir-Ru Mineralen, während ein Großteil des Goldes und der verbleibenden PGE mit höheren Pd/Ir Verhältnissen in eine nicht mischbare As-S fluide Phase gingen; die letztere fraktionierte später in eine frühe PGE-Au-reiche NiAs-Phase (Cr-Ni Erze) und dann in eine PGE-Au-arme MSS-Phase (S-G Erze).

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With 6 Figures     

Gold and platinum group elements in cobaltarsenide ores: Hydrothermal concentration from a serpentinite source-rock (Bou Azzer,Morocco)

Summary The cobalt-arsenide ores of Bou Azzer are located along the borders of serpentinite massifs (Upper Proterozoic ophiolite complex) in carbonate-quartz lenses resulting from hydrothermal carbonate alteration of serpentinite. The cobalt ores contain an average gold content of 5–20 ppm; gold is mainly located in skutterudite (120 ppm av.), whereas the Fe-arsenide (loellingite) contains < 1 ppm Au. Similarly the highest PGE contents are found in skutterudite (up to 2 ppm total PGE). All the arsenide ores of Bou Azzer exhibit the same chondrite normalized PGE pattern displaying positive Rh and negative Pt anomalies, and a slight positive slope (Pd/Ir = 1 to 2). This uncommon PGE pattern closely resembles to that of sulphides of komatiites.In serpentinite, the PGE patterns are typical of slightly depleted mantle rocks, and the associated podiform chromitites are within the range of ophiolitic chromitites, except for Pd and Au enrichment.Horizons of sulphide-bearing serpentinites show relatively high contents of noble metals and display PGE patterns which closely resemble those of the Co-arsenide ores, although an order of magnitude lower. These sulphides probably correspond to the remobilization during serpentinization of primary magmatic sulphides. The sulphiderich horizons are a possible source-rock for the noble metals of the Bou Azzer cobaltarsenide ores.

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Gold und Platingruppen-Elemente in Kobalt-Arsenid Erzen: Hydrothermale Anreicherung aus einem Serpentinit (Bou Azzer, Marokko)

Zusammenfassung Die Kobalt-Arsenid Erze von Bou Azzer kommen entlang den Grenzen eines Serpentinit-Massifs (Oberproterozoischer Ophiolit-Komplex) in Karbonat-Quarz-Linsen vor, die auf hydrothermale Umwandlung des Serpentinits zurückgehen.Die Kobalt-Erze enthalten 5–20 ppm Gold; dieses kommt hauptsächlich in Skutterudit (120 ppm) vor, während die Fe-Arsenide (Loellingit) weniger als 1 ppm Gold enthalten. Die höchsten PGE Gehalte kommen ebenso in Skutterudit vor (bis zu 2 ppm PGE). Alle Arsenid-Erze zeigen das gleiche Verteilungsbild mit positiven Rh und negativen Pt Anomalien, und eine leicht positive Neigung (Pd/Ir = 1 bis 2). Diese ungewöhnlichen PGE Verteilungsbilder erinnern an die von Sulfiden aus Komatiiten.Die PGE Verteilung in Serpentiniten ist typisch für leicht verarmte Mantelgesteine, und die assoziierten podiformen Chromitite liegen innerhalb des Bereiches für ophiolitische Chromitite, mit Ausnahme der Anreicherung in Pd und Au.Lagen von Sulfid-führenden Serpentiniten zeigen relativ hohe Gehalte an Edelmetallen, und PGE-Verteilungsmuster die denen von Co-Arseniderzen sehr ähnlich sind, obwohl sie um eine Größenordnung niedriger liegen. Diese Sulfide dürften Produkte der Remobilisierung primärer magmatischer Sulfide während der Serpentinisierung sein. Die Sulfid-reichen Lagen sind als ein mögliches Ursprungsgestein für die Edelmetalle der Kobalt-Arsenid-Erze von Bou Azzer zu sehen.

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With 8 Figures     

Ein neuartiger Typ „hydrothermaler” Cu-Ni-Lagerstätten

Zusammenfassung Erze aus zwei Versuchsbauen auf Cu, Ni, Co und Edelmetalle wurden mikroskopisch und mit der Mikrosonde untersucht. Die Schürefe liegen an einer riesigen Bewegungszone im Serpentin in Süd-Cypern. Die höchst ungewöhnliche Paragenese zeigt starke, auf geringste Erstreckung wechselnde Umbildungen. Die Vorkommen selbst sind durch reichlichen bzw. sehr zurücktretenden Anteil an Pyrrhotin verschieden. Träger von Cu ist neben Chalkopyrit Cubanit und sehr reichlich valleriit; von Ni-Pentlandit, Heazlewoodit, Mackinawit, Oregonit; von Co zwei wahrscheinlich neue As-arme Co-Arsenide. Begleiter sind u.a. Pyrrhotin, Chromit, Magnetit, Graphit und Molybdänit, an Gangarten vorwiegend Serpentinmineralien, wenig Carbonate. — Die Lagerstätten geben Gelegenheit, die seltenen Mineralien Mackinawit, Valleriit und Oregonit nebeneinander im Verband und in ihren Beziehungen zu Pentlandit und Chalkopyrit zu untersuchen. Die Mineralisation scheint während der tektonischen Veränderung des Serpentins erfolgt zu sein.

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Ores from two claims tested for Cu, Ni, Co and noble metals were examined microscopically and by using the microprobe. The deposits are connected with an enormous fault in ultrabasic rocks in southern Cyprus. The very exceptional association varies in strong alterations over shortest distances. The deposits differ regarding the high and low content of pyrrhotite. Cu-bearing minerals are cubanite and abundant valleriite; Ni-bearing ones pentlandite, mackinawite, oregonite, heazlewoodite; Co is present in two, very probably new arsenides of Co, low in As. — Further are present: Pyrrhotite, chromite, magnetite, graphite, and molybdenite, and as gangue serpentine-minerals and some carbonate. — The deposits give the opportunity to study the rare minerals mackinawite, valleriite, and oregonite together and in relation to pentlandite and chalcopyrite, The mineralisation appears to have occurred during the tectonic movements of the serpentine.

     

Platinum mineralisation potential of the Longwood Igneous Complex,New Zealand

Summary The Longwood Igneous Complex is situated at the southern tip of the South Island of New Zealand. The Complex is 32 km long and up to 12 km wide and is part of a more extensive north-trending belt of late Paleozoic volcanic, volcaniclastic and intrusive rocks.The complex is comprised of an extensive series of layered gabbros (Pahia Layered Series) together with diorites, trondjhemite and granitoids.Exploration by Sigma Resources has located significant platinum-in-drainage anomalies which are derived from a 10 km x 1 km area of largely plagioclase-rich, olivinebearing cumulate rocks within the Pahia Layered series. Grains of platinum and palladium sulphide, arsenide and alloy minerals have been identified in placer deposits derived from this area. A total of 1,500 ounces of platinum was reported to have been recovered as a by-product of historic placer gold mining of these deposits. Platinumgroup element mineralisation in float rocks (up to 3.0 ppm Pt and 3.3 ppm Pd) and significant platinum-in-soil anomalies (peak value 0.47 ppm Pt) have been found within this area.The mineralised troctolite and olivine-gabbro float and adjacent exposures are broadly similar to the anorthosite-troctolite-olivine gabbro zones within the Banded Series of the Stillwater Complex. The mineralised rocks are leucocratic plagioclaseolivine adcumulates with minor clinopyroxene oikocrysts, primary amphibole and sparse (<0.5%) sulphide. Sulphide minerals are pyrrhotite, chalcopyrite, pyrite and secondary copper sulphides. The similarity of this mineralisation style and its host rocks to the JM Reef of the Stillwater Complex and AP and PV mineralisation of the Penikat Intrusion highlights the excellent potential for discovery of a large stratiform platinumgroup element deposit in the Pahia Layered Series.

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Das Platin Mineralisations Potential des Longwood Komplexes, Neuseeland

Zusammenfassung Der Longwood Igneous Complex liegt au der Südküste der der Südinsel Neuseelands. Er ist 32 km lang und 12 km breit und ist Teil eines Nord-Süd verlaufenden Gesteinsgürtels paläozoischer vulkanischer, vulkano-klastischer und intrusiver Gesteine. Der Komplex beinhaltet geschichtete Gabbros (Pahia Layered Series) gemeinsam mit Dioriten, Trondjhemiten und Granitoiden.Bedeutende Platinanomalien in Bachsedimenten, die aus einem ca. 10 x 1 km großen Gebiet mit Plagioklas-reichen, Olivin-führenden Kumulat-Gesteinen stammen, wurden von Sigma Resources lokalisiert. Platin- und Palladiumsulfide, -arsenide und -Legierungen wurden in Seifenlager-stätten, in diesem Gebiet nachgewiesen. Insgesamt wurden 1500 Unzen Platin während der historischen Bergbautätigkeit auf Gold in diesen Lagerstätten als Nebenprodukt gewonnen. PGE-Mineralisation (bis 3.0 ppm Pt und 3.3 ppm Pd) in Geschieben und bedeutende Pt-Bodenanomalien (max. 0.47 ppm Pt) wurden in diesem Gebiet entdeckt.Die mineralisierten Troktolit- und Olivin-Gabbro-Gerölle und benachbarte Aufschlüsse zeigen weitgehende Ähnlichkeit mit der Anorthosit-Troktolit-Olivin-GabbroAbfolge der Banded Series des Stillwater Komplexes.Die mineralisierten leukokraten Gesteine führen Plagioklas und Olivin als Kumulusphasen sowie untergeordnet Klinopyroxene, primäre Amphibole und geringe Mengen (< 0.5 %) an Sulfiden. Als Sulfide kommen Magnetkies, Kupferkies, Pyrit und sekundäre Kupfersulfide vor. Die Ähnlichkeit dieser Mineralisation und ihrer Nebengesteine mit dem JM Reef des Stillwater Komplexes und der AP und PV Mineralisation in der Penikat Intrusion läßt die Pahia Layered Series als geeignetes Gebiet für die Entdeckung großer stratiformer PGE-Lagerstätten erscheinen.

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With 5 Figures     

Mineralogy of beneficiation problems involving fluorspar concentrates from carbonatite-related fluorspar deposits

Summary The World's three largest producers of fluorite from carbonatite-related fluorspar ore deposits are located at Okorusu (Namibia), Amba Dongar (India), and Mato Preto (Brazil). Beneficiation problems involving fluorite concentrates from those three deposits share similar characteristics that are directly related to the mineralogy and textures of the ores. The most important of these beneficiation problems involves their phosphorus, silica, and lime contents.Because the fluorite-depositing hydrothermal fluids were partly or largely derived from carbonatite sources, and carbonatites typically are rich in phosphorus, carbonatite-related fluorite deposits would be expected to be characterized by significant amounts of phosphorus mineral in the form of apatite. In the beneficiation products from those ore deposits, apatite occurs as free particles and especially as particles locked with fluorite. The presence of apatite in fluorite concentrates may contribute significant amounts of phosphorus, a deleterious constituent in fluorspar concentrates used in the steelmaking industry.Fluorite concentrates from some carbonatite-related fluorspar deposits are characterized by significant amounts of silica. The silica occurs especially in the form of quartz, potash feldspar, and sericite. Quartz occurs in both free particles and in particles where it is locked with fluorite. Quartz was deposited late in the paragenetic sequence and typically fills small vugs between the fluorite crystals. Potash feldspar formed during early potassic fenitization associated with the magmatic carbonatite emplacement. Potassic feldspar forms intricate intergrowths with fluorite that result in locked feldspar-fluorite particles in the fluorspar concentrates. The potash feldspar is intensely altered to sericite.Fluorite deposits that occur within a carbonatite host, such as those deposits at Amba Dongar and some deposits at Mato Preto, may have the grades of their fluorite concentrate diluted by the presence of calcite. The calcite commonly is present as binary locked calcite-fluorite particles in those fluorspar concentrates.Although the beneficiation problems concerning fluorite concentrates from carbonatite-related fluorspar deposits may be effectively studied by petrographic and ore microscopic techniques, cathodoluminescence microscopy has been found to be uniquely suited to rapid mineral recognition and the study of those minerals involved in fluorspar beneficiation problems.

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Mineralogische und aufbereitungstechnische Probleme von karbonatitischen Fluoritlagerstätten

Zusammenfassung Die weltgrößten Produzenten von Fluorit aus karbonatitischen Fluoritlagerstätten sind Okoruso (Namibia), Amba Dongar (Indien) und Mato Preto (Brasilien). Die Aufbereitungsprobleme der Fluoritkonzentrate aller drei Lagerstätten sind sehr ähnlich und stehen in direktem Zusammenhang mit der Mineralogie und Textur der Erze. Die wichtigsten Aufbereitungsprobleme sind durch die Phosphor-, Silizium- und Kalkge halte bedingt. Weil die hydrothermalen Fluide teilweise bzw. größtenteils aus phosphorreichen karbonatitischen Quellen stammen, ist zu erwarten, daß karbonatitische Fluoritlagerstätten beträchtliche Mengen an Phosphor in Form von Apatit führen. In den Aufbereitungsprodukten dieser Erze tritt Apatit sowohl in Form freier Partikel als auch verwachsen mit Fluorit auf. Die durch die Präsenz von Apatit verursachten erhöhten Phosphorgehalte sind bei Fluoritkonzentraten, die in der Stahlindustrie eingesetzt werden, störend.Fluoritkonzentrate einiger karbonatitischer Fluoritlagerstätten sind durch beträchtliche Siliziumgehalte charakterisiert, die durch Quarz, Alkalifeldspat und Serizit bedingt sind. Quarz tritt auf in Form freier Partikel, aber auch in engster Verwachsung mit Fluorit. Quarz wurde spät in der paragenetischen Abfolge ausgeschieden und füllttypischerweise kleine Hohlräume zwischen Fluoritkristallen. Alkalifeldspat bildete sich während der frühen potassischen Fenitisierung, die die Platznahme der Karbonatite begleitete. Alkalifeldspat ist engstens mit Fluorit verwachsen, was zu nicht trennbaren Feldspat — Fluoritpartikelen in den Konzentraten führt. Alkalifeldspat ist intensiv zu Serizit alteriert.Einigen Fluoritlagerstätten in karbonatitischen Wirtsgesteinen, wie etwa Amba Dongar und einige Lagerstätten bei Mato Preto, lassen eine Verdünnung des Fluoritkonzentrates durch die Anwesenheit von Calcit erkennen. Calcit kommt in den Konzentraten üblicherweise in Form binär verwachsener Calcit — Fluoritpartikel vor.Obwohl die Aufbereitungsprobleme von Fluoritkonzentraten aus karbonatitischen Fluoritlagerstätten sehr effektiv durch petrographische und erzmikroskopische Methoden studiert werden können, hat sich der Einsatz von Kathodenlumineszenz zur raschen Identifikation und für das Detailstudium der bei der Aufbereitung von Fluorit beteiligten Minerale bestens bewährt.

     

Platinum-Group Minerals from the Durance River Alluvium,France

Summary Platinum-group minerals were discovered, during gold recovery, in the Durance river alluvium, near Peyrolles (Bouches-du-Rhône). The PGM grains (average size 130 microns) are strongly flattened (average thickness 64 microns). The PGM concentrate consists primarily of (Pt, Fe) alloys (92%), (Os, Ir, Ru) alloys (3.5%), and native gold and (Au, Cu, Ag) alloys (4.5%). The following minerals were observed: isoferroplatinum, ferroan platinum, native osmium, native iridium, iridosmine, rutheniridosmine, osmiridium, ruthenian osmium, osmian ruthenium, cuprorhodsite, guanglinite, shandite, tetrauricupride, native gold, bornite, heazlewoodite, (Pt, Pd)₂Cu₃, Pt(Cu, Au), (Ni, Pt)Sn, (Cu, Fe)_1–x (Pd, Rh, Pt)_2+xS₂, (Pt, Pd)_4–xCu₂As_1–x. Isoferroplatinum contains numerous inclusions of alloys, sulphides, arsenides, Pd-tellurides, and partly devitrified silicate glass droplets. Most of the non-silicate inclusions also exhibit a drop-like shape indicating their original entrapment in a liquid state.Cuprorhodsite crystals (up to 20 microns) are associated with bornite included in Pt₃Fe. Rarely, Pd- and Cu-sulphides, and Pd-tellurides appear in this association. Complex droplet-like arsenide inclusions in isoferroplatinum are composed of Pt bearing guanglinite and (Pt,Pd)_4+xCu₂As_1–x. Native iridium shows exsolutions of Ir-bearing isoferroplatinum and (Pt,Pd)₂Cu₃. In places, concentrations of Sn (up to 3 wt.%) were observed in (Au, Cu) alloys. Shandite and (Ni, Pt)Sn inclusions occur in (Au, Cu, Ag) alloys. Silicate-glass inclusions are TiO₂-poor and occasionally K-rich (plotting in the shoshonitic field). Taking into account mineralogical and chemical pecularities of the PGM association occurring in the studied concentrate, it seems highly probable that its primary source should be an Alaskan-type intrusion.

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Platingruppen Minerale aus dem Alluvium der Durance, Frankreich

Zusammenfassung Minerale der Platingruppe wurden im Zuge von Goldgewinnung im Alluvium der Durance in der Nähe von Peyrolles (Bouches-du-Rhône) entdeckt. Die PGM Körner (durchschnittliche Korngröße 130m) sind flach gepreßt (durchschnittliche Dicke 64m). Die PGM Konzentrate bestehen vorwiegend aus (Pt, Fe) Legierungen (92%); (Os, Ir, Ru) Legierungen (3,5%), sowie gediegen Gold und (Au, Cu, Ag) Legierungen (4,5%). Folgende Minerale wurden beobachtet:Isoferro-Platin, Fe-Platin, gediegen Osmium, gediegen Iridium, Iridosmium, Rutheniridosmium, Osmiridium, Ru-Osmium, Os-Ruthenium, Cuprorhodsit, Guanglinit, Shandit, Tetrauricuprit, gediegen Gold, Bornit, HeazIewoodit, (Pt, Pd)₂ Cu₃, Pt(Cu, Au), (Ni, Pt)Sn, (Cu, Fe), (Pd, Rh, Pt)_2+xS₂, (Pt, Pd)_4+xCu₂As_1–x.Isoferro-Platin enthält zahlreiche Einschlüsse von Legierungen, Sulfiden, Arseniden, Pd-Telluriden und teilweise devitrifzierte Silikatglaströpfchen. Die meisten nichtsili katischen Einschlüsse sind ebenfalls tröpfchenförmig. Dies weist darauf hin, daß sie in flüssigem Zustand eingeschlossen wurden.Cuprorhodsitkristalle (bis zu 20m) sind gemeinsam mit Bornit in Pt₃ Fe einge schlossen. Selten sind Pd- und Cu-Sulfide, sowie Pd-Telluride mit diesen vergesellschaftet. Bei den komplexen tröpfehenförmigen Arsenideinschlüssen im Isoferro-Platin handelt es sich um Pt-führenden Guanglinit und (Pt, Pd)_4+xCu₂ As_1–x. Gediegen Iridium zeigt Entmischung von Ir-führendem Isoferro-Platin und (Pt, Pd)₂Cu₃. Stellenweise wurden Konzentrationen von Sn (bis zu 3%) in den (Au, Cu) Legierungen beobachtet. Shandit und (Ni, Pt) Sn Einschlüsse kommen in (Au, Cu, Ag) Legierungen vor. Silikatische Glaseinschlüsse sind TiO₂-arm und manchmal K-reich (im Shoshonitfeld liegend).Auf Grund der mineralogischen und chemischen Eigenheiten der untersuchten PGM Konzentrate ist eine Intrusion des Alaska-Typs als primäre Quelle sehr wahrscheinlich.

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With 4 Figures and 2 Plates     

Platinum-group minerals in fluid inclusions from the Marathon deposit,Coldwell Complex,Canada

Summary Platinum-group minerals (PGM) project into fluid inclusions that occur in chalcopyrite and cubanite from the Marathon deposit, Two Duck Lake gabbro, Coldwell Complex, Ontario. Semi-quantitative analyses of the micron-sized PGM were made by SEM-EDS; they reveal Ag-bearing intermetallic compounds of Pd₃Sn-Pd₃Pb-Pd₃Te (i.e., atokitezvyagintsevite-keithconnite) and telargpalite (Pd₂AgTe) on broken, irregular surfaces of the Cu-Fe-S minerals. Halite daughter minerals, and quenched brine occur in and around some opened fluid inclusions. These data confirm the hypothesis based on petrography and mineral compositions that saline fluids remobilized PGE, Cu, and other elements and precipitated them well after crystallization of sulfide and silicate magmas in the Marathon deposit.

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Platin-Gruppenminerale in Flüssigkeitseinschlüssen aus der Marathon Lagerstdtte, Coldwall Komplex, Kanada

Zusammenfassung Platin-Gruppenminerale (PGM) ragen in Flüzssigkeiteinschliisse, die im Kupferkies und Cubanit der Marathon Lagerstätte, Two Duke Lake Gabbro, Coldwell Komplex, Ontario, vorkommen, hinein. Semiqantitative Analysen der mikrongroßen PGM wurden mit einem SEM-EDS durchgeführt. Sie ergaben Ag-führende, intermetallische Verbindungen von Pd₃Sn-Pd₃Pb-Pd₃Te (Atokit-Zvyagintsevit-Keithconnit) und Telargpalit (Pd₂AgTe) auf zerbrochenen, irregulären Oberflächen der Cu-Fe-SMinerale. Steinsalz-Tochterkristalle und abgeschreckte Salzlösungen treten innerhalb und in der unmittelbaren Umgebung geöffneter Flüssigkeitseinschlüsse auf. Diese Daten bestätigen die Hypothese, basierend auf der Petrographie und der Mineralzusammensetzung, daß saline Fluida PGE, Cu und andere Elemente remobilisieren können, und daß d iese nach der Kristallisation der Sulfide und des Silikatmagmas in der Marathon Lagerstätte zur Ablagerung gekommen sind.

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With 3 Figures     

Metamorphism and PGE-Au content of chromitite from the Ipanema mafic/ultramafic Complex, Minas Gerais, Brazil

Summary The Santa Cruz massif, which forms part of the Ipanema mafic/ultramafic Complex, Minas Gerais, Brazil, has an exposed upward sequence of metadunite, metaharzburgite (including three separate chromitite layers), metapyroxenite, metagabbro, and meta-anorthosite. Primary igneous chromite grains in the main chromitite layer are poikiloblastic and tectonically fragmented, and have a narrow (10–20 μm) margin of chromian spinel. Cataclased chromite fragments are extensively replaced and mantled by chromian spinel; they have a composite margin comprised of an inner zone of more aluminous spinel and an euhedral outer zone of more Cr-rich spinel, representing granulite and amphibolite facies metamorphic events, respectively. The contents of platinum-group elements (PGE) and Au in chromite separates are relatively high (Os 45, Ir 23, Ru 136, Rh 19, Pt 98, Pd 63, and Au 83 ppb), and significantly enriched (∼ 4x) over whole rock values. Platinum-group minerals are not observed and micrometre-sized inclusions of sulfide minerals (chalcopyrite and pentlandite) in relict chromite are rare. However, comparison of mineral proportions in the separated chromite and whole rock shows that the precious metals are hosted predominantly in the relict igneous chromite grains, rather than the secondary chromian spinel and primary and secondary Mg-rich silicates. The major element composition and average chondrite-normalized PGE pattern of the separated chromite correspond to S-poor stratiform chromitite. We suggest that the precious metals accumulated with chromite during crystallization of a S-poor magma, and were not remobilized in the relict chromite during the subsequent high grade metamorphism.

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Zusammenfassung Metamorphose und PGE-Au-Gehalte von Chromitit aus dem mafischen/ultramafischen Ipanema Komplex, Minas Gerais, Brasilien Das Santa Cruz Massiv, das Teil des mafischen/ultramafischen Ipanema Komplexes, Minas Gerais, Brasilien, ist, beinhaltet eine (von unten nach oben) Abfolge von Metadunit, Metaharzburgit (mit drei Chromititlagen), Metapyroxenit, Metagabbro und Metaanorthosit. Prim?re magmatische Chromitk?rner in der Chromit-Hauptlage sind poikiloblastisch, tektonisch fragmentiert und werden von einem dünnen (10–20 m) Saum von Chromspinell umgeben. Kataklastische Chromitfragmente sind intensiv umgewandelt zu und werden ummantelt von Chromspinell. Dieser mehrphasige Saum beinhaltet eine innere Zone mit Al-reicherem Spinell und eine euhedrale Au?enzone mit Cr-richerem Spinell, die sich bei granulit- bzw. amphibolitfaziellen Metamorphoseereignissen gebildet haben. Die Gehalte an Platingruppen-Elementen (PGE) und Au in Chromit-Separaten sind relativ hoch (Os 45, Ir 23, Ru 136, Rh 19, Pt 98, Pd 63, Au 83 ppb) und signifikant angereichert (∼ 4-fach) im Vergleich zum Gesamtgestein. Platingruppen-Minerale sind nicht zu beobachten und Mikrometer gro?e Einschlüsse von Sulfiden (Chalcopyrit und Pentlandit) in den Chromitrelikten sind selten. Der Vergleich der Mineralverh?ltnisse in den separierten Chromiten und Gesamtgesteinen zeigt aber, dass die Edelmetalle haupts?chlich in den reliktischen Chromitk?rnern sitzen und nicht so sehr in den sekund?ren Chromspinellen und Mg-reichen Silikaten. Die Hauptelement-Zusammensetzung und die Chondrit-normierten PGE Muster der separierten Chromite stimmen mit denen S-armer stratiformer Chromite überein. Wir vermuten, dass die Edelmetalle sich mit Chromit bei der Kristallisation eines S-armen Magmas akkumulierten und w?hrend der anschlie?enden hochgradigen Metamorphose nicht remobilisiert wurden.

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Received April 3, 2000; revised version accepted October 12, 2000     

Contrasts between platinum group element contents and biotite compositions of Duluth Complex troctolitic and anorthositic series rocks

Summary This paper presents new data on sulfide assemblages, platinum group elements (PGE's) and halogen contents of biotites in anorthositic series rocks from the Duluth Complex. The data are contrasted with similar data from troctolitic series rocks. Sulfides occur in only trace amounts in anorthositic series rocks as interstitial grains, inclusions in plagioclase, and veinlets cutting olivine. These textures and the sulfide assemblage (pyrrhotite, pentlandite and chalcopyrite) are similar to the sulfide mineralization in troctolitic series rocks. However, the sulfide assemblage is dominated by chalcopyrite in anorthositic rocks. The highest concentration of PGE's in anorthositic series rocks found to date is 163 ppb Pt, with the bulk of the data at limits of detection. PGE contents of troctolitic series rocks range from 100=200 ppb Pt + Pd to an anomalously high 14 ppm Pt + Pd over a one meter interval. The variation of F/Cl ratios with Fe-Mg compositions of Duluth Complex magmatic biotites may be interpreted to imply equilibration with a fluid phase of constant composition. We have no definitive interpretation of the significance of the distinctly different biotite compositions reported from the Stillwater and Bushveld Complexes.

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Unterschiede der PGE-Gehalte und der Biotitzusammensetzung troktolitischer und anor thositischer Gesteinsserien des Duluth-Komplexes

Zusammenfassung Diese Arbeit stellt neue Ergebnisse über die Sulfidparagenesen, die Platingruppenelemente (PGE) und die Gehalte an Halogeniden in Biotit aus den anorthositischen Gesteinsserien des Duluth Komplexes vor. Sie werden mit Daten aus den Troktoliten verglichen. Sulfide treten nur im Spuren in den anorthositischen Gesteinen in Form von interstitialen Körnern, von Einschlüssen im Plagioklas und von Olivin durchsetzenden Rissen auf. Diese Texturen und die Sulfidparagenese (Magnetkies, Pentlandit und Kupferkies) sind mit Sulfidmineralisationen in den troktolitischen Gesteinen zu vergleichen. Kupferkies ist allerdings das dominierende Sulfid in den anorthositischen Gesteinen. Die höchsten bis jetzt bekannten PGE-Konzentrationen von 163 ppb Pt sind ebenfalls an diese Gesteine geknüpft. Der Grossteil der Proben zeigt Gehalte im Bereich der Nachweisgrenze. Die PGE-Gehalte der troktolitischen Gesteine schwanken im Bereich von 100–200 ppb Pt und Pd mit über ein Intervall von einem Meter abnormal hohen Gehalten von 14 ppm Pt und Pd.Die Schwankungen der F/Cl Verhältnisse mit den Fe-Mg Gehalten magmatischer Biotite des Duluth-Komplexes können als Hinweise auf Gleichgewichtsbedingungen mit einer fluiden Phase konstanter Zusammensetzung interpretiert werden.Die Bedeutung dieser im Vergleich zum Stillwater- und Bushveldkomplex eindeutig verschiedenen Biotitzusammensetzungen ist noch unklar.

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With 11 Figures     

Metallogenetic epochs and provinces of Bolivia

Part I. An attempt is made to solve the relationships between tectonism, magmatism and the formation of ore deposits using the Bolivian tin-province as an example. In the eastern Cordillera we are not dealing with an orthogeosyncline, but with a fault-block mountain system. Vertical movements of the fault blocks are predominant. An approximately E-W trending, old geotectonic zone of weakness divides the tin district into two parts which differ from each other in their history of development. The northern part has been uplifted against its southern counterpart. In the former, granitic plutons connected with early Variscan block faulting and folding crop out. Synorogenic Au and Sb mineralization and postorogenic W, Sn, Bi, Zn, and Pb ore deposits are connected with these. In the southern part two metallogenic epochs can be differentiated: a highly plutonic phase of Miocene age with generally weaker mineralization and a subvolcanic phase which took place during Pliocene. The Pliocene phase, which also gave rise to rich Ag mineralization, was of a greater intensity than the phases connected with the older metallogenic epochs. The genesis of the tin-silver mineralization is discussed. Within the tin-province three metallogenic epochs are recognized, with approximately the same mineralization within the same space. Part II. The metallogenic provinces of the Altiplano have been investigated with reference to their relationship to sedimentation, tectonism and magmatism, and the genesis of the deposits is discussed. The Altiplano constitutes a stable element situated between two mobile realms located to the east and west. Its subsidence began with the start of the Tertiary. During the entire Tertiary, over 15,000 m of clastic sediments were supplied to the northern portion of the basin from areas of the east and west.Copper was supplied by sulfate-bearing waters through erosion of the late Mesozoic porphyry formations from the west and was fixed as chalcocite in the Red Bed deposits. These are distributed throughout a bedded complex of approximately 9,000 m thickness, which range in age from Paleocene up till the base of the Miocene. A strong uplifted block in the NE of the basin underwent intensive erosion and peneplanation during the late Tertiary, by means of which the copper in the Red Bed-horizons was dissolved out reprecipitated again and enriched in deeper-lying horizons. Hereby, abundant chlorides and sulfates played a dominant role. The copper deposits of the Corocorotype are epigenetic and probably in principle of descendent solution-migration origin. The native copper-bearing mineralization occurs in higher horizons stratigraphically than the chalcocite mineralization. The mineral deposits are older in age than the last strong block-movement which took place during the Pliocene and by means of which they were down-faulted and consequently preserved.The polymetallic province of the Altiplano contains subvolcanic ore deposits, principally with Pb, Zn, Ag, Cu, Cd mineralization and Sb subordinately. They are associated with acid differentiated end products of Upper Tertiary volcanic activity. Transitions to the deposits of the tin-province exist in the north (Laurani and La Joya) and in the south. The polymetallic ore deposits of the Altiplano are of Pliocene age and are probably of approximately the same age as the subvolcanic Sn-W-Bi-Ag-deposits of the tin-province.

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Zusammenfassung Teil I. Es wird versucht, die Beziehungen von Tektonik, Magmatismus und Lagerstättenbildung am Beispiel der bolivianischen Zinnprovinzen zu klären. In der Ostkordillere haben wir es nicht mit einer Orthogeosynklinale, sondern mit einem Bruchfaltengebirge zu tun. Vertikale Blockverschiebungen herrschen vor. Eine etwa E-W streichende alte geotektonische Schwächezone teilt den Zinnbogen in zwei sich entwicklungsgeschichtlich unterscheidende Abschnitte. Der nördliche Abschnitt ist gegen den südlichen herausgehoben. In ihm treten, verbunden mit jungvariszischen Blockverschiebungen und Faltungen, granitische Plutone zutage. Mit diesen sind synorogene Au- und Sb-Vererzungen und postorogene W, Sn, Bi, Zn und Pb-Lagerstätten verbunden. Im südlichen Abschnitt sind zwei Metallepochen zu unterscheiden: Eine hochplutonische Phase im Miozän mit im allgemeinen schwacher Vererzung und eine subvulkanische Phase im Pliozän. Die pliozäne Phase, die auch reichlich Ag lieferte, war von größerer Intensität als die der älteren Metallepochen. Die Genesis der Zinn-Silberformation wird erörtert. Wir haben es innerhalb der Zinn-provinz mit drei Metallepochen mit annähernd gleicher Mineralisation im gleichen Raum zu tun. Teil II. Die Metallprovinzen des Altiplano hinsichtlich ihrer Beziehungen zu Sedimentation, Tektonik und Magmatismus werden untersucht, und die Genesis der Erzlagerstätten erörtert. Der Altiplano ist ein stabiles Element zwischen den mobilen Räumen im O und W. Sein Absinken hat mit Beginn des Tertiärs begonnen. Während des gesamten Tertiärs sind im nördlichen Teil der Senke über 15000 m klastische Sedimente von O und W eingeführt worden.Kupfer ist durch Abtragung der jungmesozoischen Porphyritformation von W her durch sulfathaltige Wässer zugeführt und in Red Bed-Lagerstätten als Kupferglanz fixiert worden. Diese verteilen sich auf einen Schichtkomplex von etwa 9000 m Mächtigkeit, der vom Paläozän bis zur Basis des Miozän reicht. Ein stark herausgehobener Block im NO der Senke erlitt im Jungtertiär eine intensive Abtragung und Einebnung, wodurch das Kupfer der Red Bed-Horizonte gelöst und in tieferen Horizonten wieder ausgefällt und angereichert wurde. Dabei haben reichlich vorhandene Chloride und Sulfate die Hauptrolle gespielt. Die Kupferlagerstätten des Typs Corocoro sind epigenetisch und wahrscheinlich in der Hauptsache deszendenter Entstehung. Die Vererzung mit gediegenem Kupfer liegt in höheren Horizonten als die Kupferglanzvererzung. Die Lagerstätten sind älter als die letzte starke Blockbewegung im Pliozän, durch welche sie tief versenkt und dadurch erhalten worden sind.Die polymetallische Provinz des Altiplano enthält subvulkanische Lagerstätten mit vorwiegend Pb, Zn, Ag und Cu und untergeordnet Cd und Sb. Sie sind an saure Enddifferentiate des jungtertiären Vulkanismus gebunden. Übergänge zu den Lagerstätten der Zinnprovinz bestehen im N (Laurani und La Joya) und im S. Die polymetallischen Lagerstätten des Altiplano haben pliozänes Alter und sind wahrscheinlich etwa gleichaltrig mit den subvulkanischen Sn-W-Bi-Ag-Lagerstätten der Zinnprovinz.

     

Residence of silver in mineral deposits of the Thunder Mountain caldera complex,Central Idaho,U.S.A.

Summary Silver is an accessory element in gold, antimony, and tungsten deposits of the caldera complex. Most of the deposits are economically of low grade and genetically of xenothermal or epithermal character. Their gold- and silver-bearing minerals are usually disseminated, fine grained, and difficult to study. Sparsely disseminated pyrite and arsenoprite are common associates.Identified silver minerals are: native silver and electrum; the sulfides acanthite, argentite (the latter always inverted to acanthite), and members of the Silberkies group; the sulfosalts matildite, miargyrite, pyrargyrite, argentian tetrahedrite, and unnamed Ag-Sb-S and Ag-Fe-Sb-S minerals; the telluride hessite and the selenide naumannite; halides of the cerargyrite group; and the antimonate stetefeldtite. Suspected silver minerals include the sulfide uytenbogaardtite and the sulfosalts andorite, diaphorite, and polybasite. Electrum, acanthite, and argentian tetrahedrite are common, though nowhere abundant. The other silver minerals are rare.Silver is present as a minor element in the structure of some varieties of other minerals. These include arsenopyrite, chalcopyrite, chalcostibite, covelline, digenite, galena, sphalerite, and stibnite. The search for adventitious Ag in most of these minerals has been cursory. The results merely indicate that elemental silver is not confined to discrete silver minerals and is, therefore, an additional complication for the recovery of silver-bearing material from some deposits.Silver occurs cryptically in some plants of the region. At Red Mountain, for example, the ashed sapwood of Douglas-fir (Pseudotsuga menziesii) contains 2 to 300 ppm Ag. Silver in the ashed wood is roughly 100 times as abundant as it is in soil. The phenomenon, useful in biogeochemical exploration, deserves the attention of mineralogists.

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Das Vorkommen von Silber in den Erzlagerstätten des Thunder-Mountain-Caldera-Komplexes, Idaho, U.S.A.

Zusammenfassung Silber ist in den Gold-, Antimon- und Wolframlagerstätten des Caldera-Komplexes ein akzessorisches Element. Die Lagerstätten sind wirtschaftlich geringhaltig und genetisch als xeno- oder epithermal zu deuten. Gold- und silberführende Minerale sind meist feinkörnig und treten akzessorisch auf. Im einzelnen wurden folgende Minerale beobachtet: Gediegen Silber und Elektrum; die Sulfide Akanthit und Argentit (immer zu Akanthit umgewandelt) sowie Silberkiese; die Sulfosalze Matildit, Miargyrit, Pyrargyrit, silberhaltiger Tetraedrit und nicht näher identifizierte Ag-Sb-S- und Ag-FeSb-S-Verbindungen; das Tellurid Hessit und das Selenid Naumannit; Halogenide der Kerargyritgruppe; und das Antimonat Stetefeldit. Mögliche weitere Ag-Minerale schließen das Sulfid Uytenbogaardtit und die Sulfosalze Andorit, Diaphorit und Polybasit ein. Von diesen Mineralen kommen Elektrum, Akanthit und silberhaltiger Tetraedrit am häufigsten vor, während alle anderen selten sind. Die gewöhnlichen Nebengemengteile sind Pyrit und Arsenkies.Darüber hinaus wird vermutet, daß Spuren von Silber im Kristallgitter anderer Minerale eingebaut vorliegen; insbesondere in den Gittern von Arsenkies, Kupferkies, Chalcostibit, Covellin, Digenit, Bleiglanz, Zinkblende und Antimonit. Hierzu liegen noch keine umfassenden Untersuchungen vor, jedoch kann vermutet werden, daß Silber nicht ausschließlich auf Ag-Minerale sensu stricto beschränkt ist.Einige Pflanzen des Lagerstättenbezirkes enthalten beachtliche Mengen an Silber, so zum Beispiel die Asche der Douglas-FichtePseudotsuga menziesii. Der Silbergehalt beträgt 2 bis 300 g/t und ist damit gegenüber dem Boden etwa 100fach erhöht. Dieses Phänomen ist von Nutzen in der biogeochemischen Exploration und verdient das Interesse der Mineralogen.

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With 10 Figures

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Contribution to the Ore Mineralogy Symposium (IMA/COM) at the 14th General Meeting of the International Mineralogical Association, at Stanford, California, in July, 1986.     

Tellurantimony in Romania: first occurrences in Europe

Summary Tellurantimony, Sb₂Te₃ has been recorded for the first Lime in Europe. It occurs in the epithermal precious metal deposits of western Romania: Nagyag (now Sacaramb), Stanija, and Magura-Hondal. The optical properties, chemical composition, and mineral associations of the tellurantimony are described. Significant contents of Pb, Au, Ag, and As have been noted, and these seem to be related to the specific occurrence and association. The tellurantimony-bearing assemblages probably formed under conditions of highf _Te2 and mean to lowf _S2.

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Tellurantimon in Rumänien: Das erste Vorkommen in Europa

Zusammenfassung Zum ersten Mal wurde in Europa Tellurantimon (Sb₂Te₃) gefunden. Es tritt in epithermalen Lagerstätten von Edelmetallen in W-Rumänien auf. Nagyag (jetzt Sacaramb), Stanija und Magura-Hondol. Hier werden die optischen Eigenschaften, die chemische Zusammensetzung und die Mineralvergesellschaftungen von Tellurantimon beschrieben. Deutliche Gehalte an Pb, Au, Ag und As scheinen in Zusammenhang mit der Besonderheit dieser Vorkommen und dieser Vergesellschaftung zu stehen. Die Tellurantimonführenden Zusammensetzungen wurden wahrscheinlich unter hoherf _Te2 und niedriger is mittlererf _s2 gebildet.

     

The Paasivaara PGE reef in the Penikat layered intrusion,northern Finland

Summary Three major PGE-bearing mineralized zones have been found in the layered series of the early Proterozoic Penikat layered intrusion. These are designated as the Sompujärvi (SJ), Ala-Penikka (AP) and Paasivaara (PV) Reefs according to the site of their initial discovery.The uppermost of these, the PV Reef, has the highest Pt/Pd ratio. It is located in the transition zone between the fourth and the fifth megacyclic units. The main host rock is the uppermost anorthosite, disseminated sulphides and associated PGM being concentrated in the interstices of this plagioclase orthocumulate. The Reef has also been encountered in other parts of the transition zone, however, and sometimes even in the lowermost parts of the fifth megacyclic unit. The dominant sulphide paragenesis is chalcopyrite-pyrrhotite-pentlandite, whereas the PGM identified are represented by sperrylite (PtAs₂), kotulskite (PdTe), merenskyite (PdTe₂), isomertieite (Pd₁₁Sb₂As₂), stibiopalladinite (Pd₅Sb₂), cooperite (PtS) and braggite ((Pt, Pd, Ni)S).It is suggested that the PV Reef was formed in the mixing process when the fifth magma pulse intruded into the magma chamber. Mixing of the new magma with the older residual magma in the chamber accounted for the sulphide precipitation. Mixing and convection were probably turbulent at first and the sulphides were thus able to "scavenge" PGE from a large amount of silicate melt. The metal ratios in the mineralization point to a close genetic relationship with the fifth magma pulse.

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Das Paasivaara PGE Reef in der Penikat-Intrusion, Nord-Finnland

Zusammenfassung In den geschichteten Serien der frühproterozoischen Intrusion von Penikat kommen drei grössere PGE-führende Zonen vor. Diese werden als die Sompujärvi (SJ), Ala-Penikka (AP) und Paasivaara (PV) Reefs bezeichnet, entsprechend den Lokalitäten der Entdeckung.Das am höchsten gelegene PV Reef hat die höchsten Pt/Pd Verhältnisse. Es liegt in der Übergangszone zwischen der vierten und der fünften megazyklischen Einheit. Das wichtigste Wirtsgestein ist der oberste Anorthosit, wo disseminierte Sulfide und assoziierte PGM in den Zwischenräumen dieses Plagioklas-Orthokumulates vorkommen. Das Reef wurde auch in anderen Teilen der Überganszone beobachtet und manchmal sogar in den untersten Partien der fünften megazyklischen Einheit. Die dominierende Sulfidparagenese ist Kupferkies-Magnetkies-Pentlandit; PGM sind Sperrylith (PtAs₂), Kotulskit (PdTe), Merenskyit (PdTe₂), Isomertieit (Pd₁₁Sb₂As₂), Stibiopalladinit (Pd₅Sb₂), Cooperite (PtS) und Braggit ((Pt, Pd, Ni)S).Es wird angeregt, dass das PV Reef während der Mischungsvorgänge bei der Intrusion des fünften Magma Pulses in die Magmenkammer entstanden ist. Mischung des neuen Magmas mit dem alten Residual-Magma in der Kammer war für die Ausfällung der Sulfide verantwortlich. Mischung und Konvektion dürften anfangs turbulent gewesen sein, und so konnten die Sulfide die PGE aus einem beträchtlichen Anteil der Silikatschmelze entfernen. Die Metallverhältnisse dieser Vererzung lassen eine enge genetische Verbindung mit dem fünften Magmapuls erkennen.

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With 8 Figures     

Metallogenic provinces and epochs in southern Central America

The southern part of Central America is characterized by common geological features. The ophiolitic belt running alongside the Pacific is related to the late Mesozoic eugeosynclinal trough. No significant mineralization is known in this rock complex. Copper ore occurrences in the Azuero peninsula are associated with the late Cretaceous diorite pluton. During Tertiary time, radial tectonic deformation and basaltandesite-dacite volcanism took place. Gold-silver quartz veins and Cu-, Pb-, Zn- (Ag)-sulfidic ore formation associated with this magmatic and tectonic activity form the largest metallogenic provinces. Porphyry copper mineralization in northern Panama is confined to the late Tertiary intermediate hypabyssal intrusives. Laterite, and gold placers are the only exogenic deposits. The relative abundance of copper ores in southern Central America indicates a geochemical specialization of magma in copper and the possible continuation of the circum-Pacific copper belt across Central America.

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Zusammenfassung Der südliche Teil von Zentralamerika zeichnet sich durch regionale Merkmale der geologischen Beschaffenheit aus: Die ophiolitische Zone längs der Pazifikküste ist mit der spät-mesozoischen Eugeosynklinale verbunden. Keine bedeutende Mineralisation ist in diesem Komplex bekannt. Die Kupfererzvorkommen auf der Azuero-Halbinsel sind mit spät-kretazischen Dioritintrusionen verbunden. Während des Tertiärs entstanden radialtektonische Störungen und Basalt-Andesit-Dazit Vulkanismus. Die Gold-Silber Quarzgänge und die sulfidische Cu-Pb-Zn-(Ag-) Erzformation, die mit dieser magmatischen und tektonischen Aktivität verbunden ist, bildet die grössten metallogenetischen Provinzen. Die porphyrische Kupfermineralisation in Nord-Panama ist mit den spät-tertiären intermediären hypoabyssischen Intrusionen assoziiert. Laterit und Seifen sind die einzigen exogenen Lagerstätten. Die relative Häufigkeit der Kupferlagerstätten im südlichen Teil Zentralamerikas weisen auf eine mögliche geochemische Spezialisation der Magmen in Kupfer und Fortsetzung der zirkumpazifischen Kupferzone quer durch Zentralamerika hin.

     

Platinum-group mineral occurrence associated with flow top amygdule sulfides in komatiitic basalt,Abitibi Greenstone Belt,Ontario

Summary Platinum-group mineral (PGM)-bearing amygdule Fe-Ni(±Cu) sulfide has been discovered in samples of amygdaloidal basalt and underlying olivine spinifex-textured basalt from the flow top of Fred's Flow, Munro Township, Ontario. The amygdules are rounded to slightly elongate in shape, up to 10 mm in diameter, filled by chlorite + quartz ± carbonate ± sulfide, and rimmed by relict igneous chromite and clinopyroxene. The sulfide occurs as masses that line and are embedded in the margins of the amygdules. Detailed electron microprobe studies indicate that the sulfide masses are fairly constant (21±4 mol% NiS) in bulk composition and consist of pyrrhotite and pentlandite (Ni-rich) ± minor chalcopyrite rare PGM. The sulfide phases show lamellar intergrowth and are embayed against chlorite. The PGM observed are grains of merenskyite (PdTe₂), kotulskite (PdTe), and sperrylite (PtAs₂) that are up to 10 m in size, multi-faceted against sulfide, and embayed against chlorite. Whole-rock analyses of the amygdaloidal basalt host rock show strong enrichments in platinum-group elements (PGE + Au = 330 ppb), Ni, Cu, S, and Cr.The textures and spatial associations indicate a genetic relationship between the PGM-bearing sulfide masses and the amygdules. Density considerations, the very close spatial association with the amygdules (vesicles), and the marked enrichment in PGE and related metals and S in the amygdaloidal basalt host rock contradict formation of the sulfide masses as droplets of immiscible sulfide liquid separated from silicate melt. The alteration of the sulfide masses, their association with the vesiculation structures rather than with the pervasive hydrothermal alteration phase assemblage, and lack of evidence for enrichment of Cu and chalcopyrite relative to Ni and Fe-Ni sulfide are inconsistent with formation of the sulfide masses by hydrothermal alteration processes. Alternatively, the mineralogical, textural, spatial association, and whole-rock compositional features can be explained by an igneous degassing-metal diffusion model. It is suggested that prior to emplacement, sulfurous vapor separates from the lava to form vesicles, which float upward to the flow top. Diffusion of PGE and related metals from the lava toward the vesicles as they float upward and reaction of the metals with S within the vesicles forms Fe-Ni-Cu sulfide liquid on the vesicle walls. On quenching, vesicles are trapped in the flow top and the sulfide liquid within them solidifies and sulfide phases and PGM exsolve in the subsolidus.

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Platingruppenminerale mit Flowtop Sulfiden in komatiitischem Basalt, Abitibi Greenstone Belt, Ontario

Zusammenfassung Platingruppenmineral (PGM)-führende Sulfide sind in Blasenräumen von Basaltman delsteinen and darunterliegendem Basalt mit Spinifex-Olivin des Fred's Flow, Munro Township, Ontario beobachtet worden. Die Mandeln sind rundlich bis leicht länglich, haben bis zu 10 mm Durchmesser und Bind mit Chlorit + Quarz ± Sulfid ± Karbonat gefüllt und zeigen einen Rand von reliktischem, magmatischem Chromit und Klinopyroxen. Die Sulfide kommen als Massen, die die Ränder der Mandeln bedecken und in these eingebettet sind, vor. Detaillierte Mikrosondenuntersuchungen zeigen, daß die Gesamtzusammensetzung der Sulfide ziemlich konstant ist (21 ± 4 mol % NiS), und daß she aus Magnetkies und nickelreichen Pentlandit ± Chalcopyrit ± seltene PGM bestehen. Die Sulfidphasen zeigen lamellare Verwachsungen und Einbuchtungen gegen Chlorit. Folgende PGM wurden beobachtet: Merenskyit (PdTe2), Kotulskit (PdTe) and Sperrylit (PtAs2), die bis zu 10 gm groß sind, vielflächig gegen die Sulfide, und eingebuchtet gegen den Chlorit erscheinen. Gesamtgesteinsanalysen des basaltischen Muttergesteins zeigen starke Anreicherungen der Platingruppenelemente (PGE + Au = 330 ppb), Ni, Cu, S, und Cr.Die Texturen und räumlichen Assoziationen weisen auf eine genetische Beziehung zwischen den PGM-führenden Sulfidmassen und den Mandeln hin. Die Dichte, die sehr enge räumliche Assoziation mit den Mandeln, und die deutliche Anreicherung von PGE and verwandten Metallen, Bowie von Schwefel, in den basaltischen Muttergesteinen, sprechen gegen eine Bildung der Sulfidmassen als Tröpfchen einer entmischten Sulfidschmelze, die von der Silikatschmelze abgetrennt wurde. Die Umwandlung der Sulfide, ihre Assoziation mit den Mandeln und nicht mit der umfangreichen hydrothermalen Umwandlungsassoziation und fehlende Hinweise für eine Anreicherung von Cu und Kupferkies relativ zu Ni und Fe-Ni Sulfiden, lassen sich nicht mit einer Bildung der Sulfide durch hydrothermale Umwandlungsprozesse vereinbaren.Die mineralogische, texturelle und raumliche Assoziation und die Zusammensetzung der Muttergesteine kann viel eher durch das Modell magmatischer Entgasung mit Metalldiffusion erklärt worden. Wir regen an, daß vor der Platznahme schwefelreiche Dämpfe von der Lava abgetrennt worden sind und Blasen gebildet haben, welche aufwärts bis zum Top des Basaltergusses migrierten. Diffusion der PGE und verwandter Metalle aus der Lava zu den in Bewegung begriffenen Blasen und Reaktion der Metalle mit Schwefel innerhalb der Hohlräume, führte zur Entstehung einer Fe-Ni-Cu-Schwefel-Schmelze an den Wänden der Mandeln. Bei Abkühlung wurden die Hohlräume in dem oberen Teil des Flows fixiert, die Sulfidschmelze verfestigt sich und Sulfidphasen and PGM entmischen sich im Subsolidus.

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With 7 Figures