Platinum-group minerals in the chromitites from the Great Serpentinite Belt,NSW, Australia

Summary Occurrences of platinum-group minerals (PGM) from chromitites of the Great Serpentinite Belt of New South Wales are reported for the first time in this study. On the basis of their major components, these minerals are classified into various groups, including sulphides, sulpharsenides, arsenides, antimonides, amalgams, and alloys of Os-Ir-Ru-(Fe Ni), Pd Cu Sn, Ni-Fe-Pt-Pd, Pd-Pb-Cu, and Rh-Sn-Cu. They are present: (i) as inclusions within chromite, (ii) in interstitial silicates, (iii) in ferritchromite and (iv) along fractures in chromite. Ir-subgroup (Ir, Os, Ru) minerals (IPGM) dominate podiform chromitites hosted by upper mantle serpentinised harzburgite, whereas Pdsubgroup (Pd, Pt, Rh) minerals (PPGM) characterise banded chromitites in cumulates of the overlying magmatic series. A highly brecciated podiform chromitite, however, is distinguished by abundant disseminated PPGM containing Sb ± Cu. Primary magmatic PGM in podiform chromitite comprise IPGM sulphides, sulpharsenides, and alloys, whereas hydrothermal PGM are characterised by PPGM alloys with Hg, Sb, and Cu. Dominantly hydrothermal PGM in the banded chromitites formed by remobilisation of primary magmatic PGM during serpentinisation. The contrast in PGM association is related to the crystallisation of the host chromitites; IPGM crystallised early from the parental magma along with podiform chromitite, but PPGM formed later at lower temperatures during crystallisation of banded chromitite.[

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Platingruppen-Minerale in den Chromititen aus dem Great Serpentinite Belt, NSW, Australien

Zusammenfassung In dieser Studie wird zum ersten Mal über das Vorkommen von PlatingruppenMineralen (PGM) in Chromititen der Great Serpentinite Belt berichtet. Die auftretenden Mineralphasen umfassen Sulfide, Sulfarsenide, Arsenide, Antimonide, Amalgam und Legierungen von Os-Ir-(Fe-Ni), Pd-Cu-Sn, Ni-Fe-Pt-Pd, Pd-Pb-Cu and Rh-Sn-Cu. Sie treten als i) Einschlüsse im Chromit, ii) in Silikaten der Grundmasse, iii) Im Ferritchromit und iv) in Frakturen des Chromit auf. Mineralphasen der Ir-Untergruppe (IPGM = Ir, Os, Ru) dominieren in podiformen Chromititen, die in serpentinisierten Harzburgiten des oberen Mantels auftreten. Minerale der Pd-Untergruppe (PPGM = Pd, Pt, Rh) charakterisieren gebänderte Chromitite, die innerhalb der über der Mantelsequenz liegenden Kumulatabfolge vorkommen. Ein deutlich brekzierter podiformer Chromitit unterscheidet sich von den übrigen podiformen Chromititen durch häufiges Auftreten von disseminierten PPGM, die auch Sb ± Cu führen. Primär magmatisch gebildete PGM in podiformen Chromititen umfassen IPGM in Form von Sulfide, Sulfarsenide und Legierungen, während PPGM als Legierungen mit Hg, Sb und Cu hydrothermale Phasen darstellen. Die hydrothermalen PGM in den gebänderten Chromititen wurden überwiegend durch Remobilisation aus primär magmatischen PGM während der Serpentinisierung gebildet. Der markante Unterschied in den während der Serpentinisierung gebildet. Der markante nterschied in den PGM-Assoziationen steht mit der Kristallisation des jeweiligen Chromitit in Verbindung: Während IPGM früh aus dem Magma zusammen mit den podiformen Chromititen kristallisierten, wurden PPGM später unter niedrigeren Temperaturen während der Kristallisation der gebänderten Chromitite gebildet.[

     

Platinum-group minerals in chromitites from the ojen lherzolite massif (Serrania de Ronda,Betic Cordillera,Southern Spain)

Summary Chromitites (Cr ores) of the Ojen lherzolite massif (Serranía de Ronda, Betic Cordillera, Southern Spain) were found to contain platinum-group minerals (PGM) as discrete inclusions in the chromite and in the associated silicates. The PGM mineralogy consists of sulfides [laurite, erlichmanite, malanite, unnamed (Ni-Fe-Cu)₂ (Ir, Rh) S₃, unidentified Pd-S], sulfarsenides (irarsite, hollingworthite, ruarsite, and osarsite), arsenides [sperrylite, unidentified (Pd, Ni)-As], one unidentified Pd-Bi compound, and native platinum group elements (PGE) consisting of Ru and Pt-Fe alloys. Textural considerations suggest that the PGE chalcogenides with S and As were formed in the high-temperature magmatic stages, as part of the chromite precipitation event (primary PGM), in contrast with the native PGE, which originated during the low-temperature serpentinization of the ultramafic host of the chromitites (secondary PGM).The primary PGM inclusions in the Ojen chromite are unusual compared with PGM inclusions in chromitites from tectonitic upper-mantle of ophiolites and other alpine-type complexes in that i) they display a great variety of mineral species sulfides, sulfarsenides and arsenides, and ii) comprise specific phases of all six PGE. The singularity of the primary PGM mineralization probably reflects high activities of both S and As during chromite precipitation at Serrania de Ronda to be related with particular physico-chemical conditions during uplifting of sub-continental, astenospheric mantle.The nature, composition, and paragenetic association of secondary PGM at Ojen confirm the relatively-high mobility of the PGE at low temperature, and indicate that remobilization can be selective under appropriate redox conditions causing separation and redistribution of the PGE in the rocks as a result of the alteration process.

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Platingruppen-Minerale in chromititen aus dem ojen-lherzolithmassiv (Serranía de Ronda, Betische Kordillere, Süd-Spanien)

Zusammenfassung Platingruppen-Minerale in Chromititen aus dem Ojen-Lherzolithmassiv (Serranía de Ronda, Betische Kordillere, Süd-Spanien) In den Chromititen (Cr-Erzen) aus dem Ojen-Lherzolithmassiv (Serranía de Ronda, Betische Kordillere, Süd-Spanien) warden Platingruppen-Minerale (PGM) als einzelne Einschlüsse im Chromit and in den begleitenden Silikaten gefunden. Die Mineralogie der PGM setzt sich aus Sulfiden [Laurit, Erlichmanit, Malanit, einem unbenannten (Ni-Fe-Cu)₂ (Ir, Rh)S₃ und einem nicht identifizierten Pd-S], Sulfarseniden (Irarsit, Hollingworthit, Ruarsit und Osarsit), Arseniden [Sperrylit, einem nicht identifizierten (Pd, Ni)-As], einer nicht identifizierten Pd-Bi-Verbindung sowie gediegenen Platingruppen-Elementen (PGE) bestchend aus Ru and Pt-Fe-Legierungen, zusammen. Texturelle Untersuchungen haben ergeben, daß die PGE-Chalkogenide mit S und As im Zuge der Chromitfällung (primäre PGM) in den hochtemperierten, magmatischen Stadien gebildet warden, während die gediegenen PGE während der niedriggradigen Serpentini sierung des ultramafischen Nebengesteins der Chromitite (sekundäre PGM) gebildet warden.Die primären PGM-Einschlüsse in den Ojen-Chromiten sind im Vergleich zu PGM-Einschlüssen in Chromititen aus dem tektonisierten oberen Mantel in Ophiolithen und anderen alpinotypen Komplexen ungewöhnlich: i) Einerseits zeigen sie eine große Vielfalt an Mineralarten aus der Gruppe der Sulfide, Sulfarsenide und Arsenide. ii) Andererseits enthalten sie spezifische Phasen aller sechs PGE. Die Einzigartigkeit der primären PGM-Mineralisation könnte hohe Aktivitäten von S and As während der Chromit-Fällung in Serranía de Ronda widerspiegeln, die mit besonderen physiko-chemischen Bedingungen während der Hebung des subkontinentalen, asthenosphärischen Mantels zusammenhängen.Die Art, die Zusammensetzung and die paragenetische Vergesellschaftung von sekundären PGM in Ojen bestätigen die relativ hohe Mobilität der PGE bei niedriger Temperatur und zeigen, daß die Remobilisierung unter geeigneten Redox-Bedingungen selektiv wirken kann, wodurch eine Trennung und Neuverteilung der PGE in den Gesteinen als Ergebnis des Alterationsprozesses bewirkt wird.

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With 7 Figures     

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     

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     

Biogenic and non-biogenic concentration of sulphur and metals in the carbonate-hosted ballinalack Zn-Pb deposit,Ireland

Summary The Zn-Pb deposit of Ballinalack, Ireland, is hosted within a stomatactis cavity system in the Waulsortian Limestones. Earlier sulphides contain fossil bacteria suggesting a direct bacterial reduction of sulphur at the place of the mineralization. Later sulphides contain relics of thiosulphates and sulphites suggesting abiotic sulphur reduction. Part of the metals was temporarily introduced into the carbonates, which subsequently have been heavily replaced by sulphides.Sulphur was derived from the sea-water and metals from a deep-seated source. To explain the mineralization two separate convection cells are proposed: shallow cold with sulphur and deep hot with metals. Fluids derived from these two cells were subjected to dynamic mixing within a highly permeable stromatactis cavity system.To study small relics of thiosulphates and sulphites, sulphur valence was measured by microprobe. The method is based on the valence related shift of the SK and SK_ß lines measured with microprobe spectrometers.

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Biogene und nicht-Biogene Konzentration von Schwefel und Metallen in der Blei-Zink Lagerstätte Ballinalack, Irland

Zusammenfassung Die Zn-Pb-Lagerstätte von Ballinalack, Irland tritt in stromataktischen Hohlraumsysteme des Waulsortian Limestone auf. Die primären Sulfide enthalten fossile Bakterien, die auf eine direkte bakterielle Reduktion des Schwefels in situ deuten. Spätere Sulfide enthalten Relikte von Thiosulfaten und Sulfiten und lassen abiogene Schwefelreduktion vermuten. Ein Teil der Metalle ist zeitweise an Karbonate gebunden gewesen, die in der Folge weitgehend in Sulfide umgewandelt worden sind. Der Schwefel stammt aus dem Seewasser und die Metalle kommen aus einer tiefer gelegenen Quelle. Zur Deutung der Mineralisation werden zwei getrennte Konvektionszellen angenommen: eine flache und kalte mit Schwefel sowie eine tiefe und heiße mit Metallen. Die aus den Zellen stammenden Lösungen wurden innerhalb eines hochpermeablen stromataktischen Hohlraumsystems einem dynamischen Mischungsprozeß unterworfen.Um kleine Relikte der Thiosulfate und Sulfite zu studieren, wurde die Schwefelvalenz mittels der Mikrosonde ermittelt. Die Methode basiert auf der valenzbedingten Wellenlängenverschiebung der SK ^– und SKß-Linien, die mit den Mikrosondenspektrometern gemessen werden.

     

Platinum-group minerals from the Troodos ophiolite,Cyprus

Summary Platinum-group minerals have been identified in chromitites from the Troodos ophiolitic complex of Cyprus. The host chromitites occur as podiform bodies within the basal harzburgite of the ophiolite, as occasional discontinuous layers in the dunites at the base of the overlying cumulate sequence and rarely as minor schlieren in clinopyroxene dunites at higher levels. Podiform chromitites are generally highly deformed and frequently brecciated while those from the cumulate sequence are well-preserved and display cumulate textures. Chromite grains from bodies at all levels host a broad and mineralogically complex assemblage of inclusions including silicates, platinum-group minerals, base metal sulphides and fluid inclusions, all of which have been studied in detail. The platinum-group minerals (PGM) and base metal sulphides (BMS), which are described here, are modally much less abundant than the silicate inclusions and generally small in size (< 50 µm). PGM comprise sulphides and alloys and are dominated by laurite (RuS₂). Other sulphides are Ru-poor. Alloys include iridosmine, osmian ruthenium and Ru-Fe alloys. Two generations of PGM are believed to be present, the first having been trapped during chromite formation, the second (including most of the alloys) having been formed during serpentinization. The base metal sulphides include common small Ni-Fe sulphides, sometimes associated with silicate inclusions, and larger Cu-rich inclusions, some of which are almost pure chalcopyrite. The origin of the latter is of genetic significance.

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Minerale der Platin-Gruppe aus denn Troodos-Ophiolith, Zypern

Zusammenfassung Minerale der Platin-Gruppe wurden in verschiedenen Chromititen des Troodos Ophiolithes, Zypern, nachgewiesen. Die Chromitite kommen als podiforme Körper in den basalen Harzburgiten, als gelegentlich unregelmäßige Lagen in den Duniten an der Basis der Kumulat-Abfolge, und selten als Schlieren in den Klinopyroxen-Duniten in höheren Bereichen vor. Podiforme Chromitite sind im allgemeinen intensiv deformiert und häufig brekziiert, während jene aus der Kumulat-Abfolge gut erhalten sind und Kumulat-Texturen zeigen. In Chromiten aus allen Niveaus des Ophiolithes kommt eine umfangreiche, und mineralogisch komplexe Assoziation von Einschlüssen vor; diese umfassen Silikate, Platingruppen-Minerale, Buntmetallsulfide und FlüssigkeitsEinschlüsse. Die Platingruppen-Minerale (PGM) und Buntmetallsulfide (BMS) die hier beschrieben werden, sind modal weniger verbreitet als die Silikateinschlüsse, und sind meist sehr feinkörnig ( < 50 µm). Die PGM umfassen Sulfide, einerseits dominiert von Laurit (RuS₂), aber auch Ruthenium-arme Sulfide, und Legierungen, bestehend aus Iridosmin, Osmium-führendes Ruthenium und Ruthenium-Eisenlegierungen. Die PGM können zwei Generationen zugeordnet werden. Die erste wurde während der Bildung der Chromite eingeschlossen, die zweite (und hierzu gehören die meisten Legierungen) wurden während der Serpentinisierung gebildet. Die Buntmetallsulfide unfassen die bekannten Nickel-Eisen-Sulfide, die manchmal mit Silikateinschlüssen vergesellschaftet sind, und größere Kupfer-reiche Einschlüsse, die zum Teil reiner Kupferkies sind. Die Entstehung dieser Einschlüsse ist von Bedeutung für die Genese.

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With 13 Figures     

Distribution of platinum group elements in the Great Serpentinite Belt of New South Wales,Eastern Australia

Summary The distribution of platinum group elements (PGE) within individual lithological units of the dismembered ophiolite of the Great Serpentinite Belt in New South Wales displays distinctive patterns. Within the ophiolite the PGE are mainly magmatic in origin, although the whole sequence has been extensively metamorphosed and deformed. The PGE in this ophiolite demonstrate fractionation resulting from magmatic processes.Harzburgite is characterised by a flat normalised PGE pattern, with only a slight depletion in PPGE. The minor PGE differentiation in the residual mantle rocks is probably due to the control on the PGE distribution by residual alloys and sulfides. This implies that the primary magma, generated from partial melting, was S-saturated.Cumulates of the overlying magmatic sequence show a positively sloped PGE pattern, favouring PPGE enrichment. PGE distribution in the cumulate sequence was controlled by immiscible sulfides, resulting in a similar PGE pattern for individual members of the cumulates. The highest PGE content in the magmatic section is recorded in the banded chromitite where the PGE enrichment probably results from upward-migrating magmatic fluids.Podiform chromitite is the earliest fractionated product from ascending partial melts within narrow magma conduits that channeled melts from the mantle source up to the overlying magma chamber. Such a process operated at high temperatures, hence the high melting-point IPGE was preferentially crystallised along with the chromites so that podiform chromitite displays a negatively sloped PGE pattern. Normally, sulfide saturation in the ascending melt does not take place until the melt enters the crustal magma chamber. However, immiscible sulfide liquids might have been present temporarily in some high-level podiform chromitite to generate a Pt- and Pd-enriched pod. Chromite in this pod is less in both Cr/(Al + Cr) and Mg/(Mg + F²⁺) than in those of other podiform chromitites that are dominated by IPGE and, therefore, the composition of chromite is of significance in identifying the potential Pt- and Pd-rich chromitites in this ophiolite belt.

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Verteilung der Platingruppen-Elemente im Great Serpentinite Belt von New South Wales, Ost-Australien

Zusammenfassung Die Verteilung der Platingruppen-Elemente (PGE) innerhalb der einzelnen lithologischen Einheiten des zerbrochenen Ophiolites des Great Serpentinite Belt in New South Wales zeigt charakteristische Verteilungsmuster. Die PGE sind überwiegend magmatischen Ursprungs, obwohl der gesamte Komplex intensiv metamorphosiert und deformiert worden ist. Innerhalb des Ophiolites zeigen die PGE Fraktionierung, die das Resultat magmatischer Prozesse ist.Der Harzburgit ist durch flache, normierte PGE Verteilungskurven charakterisiert, die lediglich eine schwache Verarmung an PPGE zeigen. Die geringe PGE Differenzierung in den residualen Mantelgesteinen wird durch die Steuerung der PGE Verteilung durch residuale Legierungen und Sulfide kontrolliert. Dies bedeutet, daß das durch Teilaufschmelzung entstandene Magma S-gesättigt gewesen ist.Die Kumulate der hangenden, magmatischen Abfolge zeigen positive PGE Verteilungskurven, die auf eine Anreicherung der PPGE hinweisen. Die PGE Verteilung in der Kumulat-Sequenz wurde durch entmischte Sulfide kontrolliert, weshalb die einzelnen Schichtglieder der Kumulat-Abfolge ähnliche PGE Verteilungsmuster aufweisen. Die gebänderten Chromitite zeigen die höchsten PGE Gehalte der magmatischen Abfolge, die Anreicherung der PGE ist vermutlich auf aufsteigende, magmatische Fluida zurückzuführen.Der podiforme Chromitit ist das früheste Fraktionierungsprodukt der vom Mantel durch enge Kanäle in die Magmakammer aufsteigenden Teilschmelzen. Ein derartiger Prozeß findet bei hohen Temperaturen statt, weshalb die IPGE, die hohe Schmelzpunkte aufweisen, zusammen mit dem Chromit zur Kristallisation gelangten, podiforme Chromitite zeigen daher negative PGE Verteilungskurven. Normalerweise findet eine Schwefel-Sättigung der aufsteigenden Schmelze nicht vor dem Eintritt in die krustale Magmenkammer statt. Temporär könnte jedoch eine entmischte Schwefel-Schmelze bereits in einigen high level podiformen Chromititen existiert haben, sodaß ein Pt- und Pd-angereicherter Pod entsteht. Der Chromit in diesem Pod zeigt niedere Cr/(Al + Cr) und Mg/(Mg + Fe²⁺) Verhältnisse als jene in anderen podiformen Chromititen, die von IPGE dominiert sind. Die Zusammensetzung des Chromites ist daher signifikant, um Pt-und Pd-reiche Chromitite innerhalb dieses Ophiolit-Gürtels zu identifizieren.

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With 9 Figures     

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     

Platinum mineralization in the Alaskan-type intrusive complexes near Fifield,N.S.W., Australia. Part 2. Platinum-group minerals in placer deposits at Fifield

Summary The Fiîeld Platinum Province, New South Wales, Australia, contains Alaskan-type mafic-ultramafic complexes with notable PGE mineralization. This mineralization has evolved in several stages ranging from high- to low-temperature hydromagmatic, with weathering and latertic concentration followed by erosion and placer accumulation in alluvial channels. This last stage has furnished the largest quantity of platinum from the area. PGM nuggets were collected in a corridor, south and southeast of Fifield, joining the leads exploited in the past and continuing northwards.The following PGM association was observed in the nuggets: isoferroplatinum, native osmium, osmiridium, iridosmine, laurite and bowieite. Isoferroplatinum is the matrix mineral in the nuggets, while (It, Os, Pt) alloys occur as exsolutions. The nuggets sometimes carry inclusions of euhedral chromite. Two sulphidic phases-laurite and bowieite-are rare and occur embedded as trapped early formed crystals in isoferroplatinum.This PGM association is entirely different, when compared to the PGM in pegmatoid clinopyroxenites (P-units) described previously (Johan et al., 1989), both as to the nature of the mineral species and to the chemistry of isoferroplatinum common to both occurrences. This proves conclusively that the source for the alluvial nuggets must be of a different nature from the presently established hard rock mineralization.The co-existence of iridosmine and osmiridium exsolutions in isoferroplatinum proves a high temperature origin for the nuggets, and excludes a low temperature origin through in situ overgrowth from aqueous solutions in either the laterite or the erosive profile. The presence of chromite inclusions of a certain diagnostic composition indicates that the original host rock for the nuggets was a chromitite within dunite. The chemistry of the coexisting alloy phases provides a temperature estimate of about 800 °C, which is compatible with Alaskan complexes in Alaska and the Urals. The textural study of the nuggets shows different rates of cooling from nugget to nugget, with many textures relating to heterogeneous nucleation in metallurgical processes.

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Platin-Mineralisation in Intrusiv-Komplexen des Alaska-Types bei Fifield, NSW, Australien. Teil 2. Platingruppen-Minerale in Seifenlagerstätten in Fifield

Zusammenfassung Die Platin-Provinz von Fifeld, New South Wales, Australien, enthält mafischultramafische Komplexe des Alaska-Typs mit beachtlicher PGE Mineralisation. Diese hat sich in verschiedenen Stadien entwickelt, die von hoch- bis tief- temperiert hydromagmatisch reichen, und von Verwitterungsbildungen, lateritischer Konzentration, Erosion und Seifenbildung in alluvialen Rinnen gefolgt wurde. Dieses letzte Stadium hat bisher die größte Menge an Platin produziert. PGM Nuggets wurden in einem Korridor südlich und südöstlich von Fifield gesammelt, und diese setzten sich in den Anreicherungen fort, die in der Vergangenheit ausgebeutet wurden.Die folgende PGM Paragenese wurde in den Nuggets beobachtet: Isoferroplatin, gediegen Osmium, Osmiridium, Iridosmin, Laurit und Bowieit. Isoferroplatin ist das Matrix-Mineral der Nuggets, während (Ir, Os, Pt)—Legierungen als Entmischungen erscheinen. Die Nuggets enthalten gelegentlich Einschlüsse von isomorphem Chromit. Zwei Sulfidphasen—Laurit und Bowieit-sind selten und kommen als früh gebildete Kristalle im Isoferroplatin vor.Diese PGM-Paragenese unterscheidet sich grundsätzlich von der in pegmatoiden Klinopyroxeniten (P-units;Johan et al., 1989). Dies betrifft sowohl die Art der Minerale wie auch die chemische Zusammensetzung von Isoferroplatin. Diese Beobachtungen zeigen in überzeugender Weise, daß die Quelle für die alluvialen Nuggets nicht in der jetzt nachgewiesenen Vererzung in Festgesteinen gesucht werden kann.Die Koexistenz von Iridosmin- und Osmiridium-Entmischungen in Isoferroplatin weist auf die hohe Bildungstemperatur der Nuggets hin und schließt eine Tieftemperatur-Bildung durch in situ Überwachsung aus wässerigen Lösungen entweder im Laterit oder im Erosionsprofil aus. Die Anwesenheit von Chromiteinschlüssen definierter Zusammensetzung zeigt, daß das ursprüngliche Muttergestein der Nuggets ein Chromitit innerhalb von Duniten war. Die chemische Zusammensetzung der koexistierenden Legierungen weist auf Temperaturen von ungefähr 800°C; das ist in guter übereinstimmung mit Daten von den Komplexen in Alaska und im Ural. Texturelle Untersuchungen lassen Abkühlungsraten erkennen, die von Nugget zu Nugget schwanken; viele der beobachteten Texturen lassen sich mit heterogener Nukleation in metallurgischen Prozessen vergleichen.

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With 3 plates and 4 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     

Fluid migration and its role in the formation of platinum-group minerals: Evidence from the Imandrovsky and Lukkulaisvaara layered intrusions,Russia

Summary The Early Proterozoic Imandrovsky (Kola Peninsula) and Lukkulaisvaara (northern Karelia) layered intrusions host various platinum-group element (PGE) deposits. The PGE-bearing chromitite horizon is located in the Lower Zone of the Imandrovsky complex. Platinum-group minerals (PGM) are associated with rare base-metal sulfides and sulfarsenides, and predominantly present as minute (up to 25 ,um) grains enclosed by hydrosilicates and at chromite-silicate grain boundaries. The presence of Cl-bearing minerals in the vicinity of the chromitite layer is of genetic significance. Chlorapatite containing up to 100% of the chlorapatite end-member occurs in individual grains, small veinlets (25–30,m across) and rims around relatively Cl-poor apatite. Cl-bearing (0.5 wt.% Cl) allanite-(Ce) forms very small (up to 20m across) veinlets in Cl-poor apatite.The gabbroic sequence of the Lukkulaisvaara intrusion consists of sills and sill-like micro-gabbronorite bodies. A diverse PGM assemblage has been identified in the meta-anorthosite horizon located at the base of one sill. Most of PGM (>70% total PGM) are found enclosed by hydrosilicates. Chlorapatite (> 6.0 wt.% Cl) was recorded, as an intercumulus mineral only, in the lowermost Lukkulaisvaara cumulates, adjacent to a Cu-rich assemblage, which includes an unusual Cu-bearing (0.9–1.9 wt.% Cu) pyrrhotite (?), native copper, weissite and an unknown PtCu₅. Deposition of PtCu₅ alloy is interpreted as a result of interaction of a late reducing or low-oxidizing fluid with sufficiently oxidized environment.It is suggested that Cl-rich fluids affected the lower portions of both the Imandrovsky and Lukkulaisvaara intrusions similar to the Stillwater and Bushveld complexes. The PGE mineralogy of the Imandrovsky chromitite horizon was strongly influenced by Cl-rich fluids during a magmatic hydrothermal event. We suppose that the base-metal sulfide-PGM occurrences at the contacts of the sill within gabbronorite have been deposited by hydromagmatic H₂S-Cl-rich fluids migrating upwards from the lowermost cumulates in the Lukkulaisvaara intrusion. The input of a new magma, from which the micro-gabbronorite sill had crystallized, formed transport channels for fluid migration.

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Die Rolle der Fluid-Migration für die Bildung von Platingruppen-Mineralen: Neue Daten von den geschichteten Imandrovsky und Lukkulaisvaara Intrusionen, Rußland

Zusammenfassung Die frühproterozoischen geschichteten Intrusionen von Imandrovsky (Kola-Halbinsel) und Lukkulaisvaara (Nord-Karelien) führen eine Vielzahl von Lagerstätten der Platingruppenelemente (PGE). Der PGE-führende Chromitit-Horizont liegt in der unteren Zone des Imandrovsky-Komplexes. Hier sind Platingruppen-Minerale (PGM) mit seltenen Buntmetallsulphiden und Sulpharseniden assoziiert, und kommen vorzugsweise als kleine (max. 25 ,m) Körner in Hydrosilikaten und an Chromit- Silikatkorngrenzen vor. Das Vorkommen von Chlor-führenden Mineralen im Bereich der Chromitlagen ist von genetischer Bedeutung. Chlorapatit mit bis zu 100% des Chlorapatitendgliedes kommt in selbständigen Körnern, in kleinen Gängchen (25–30m Durchmesser) und Rändern um relativ Cl-armen Apatit vor. Chlor-führender (0.5 wt.% Cl) Allanit (Ce) bildet schmale (bis zu 20m Durchmesser) Gängchen in Cl-armen Apatit.Die gabbroische Abfolge der Lukkulaisvaara-Intrusion besteht aus Sills und Sill-artigen Mikrogabbronoritkörpern. Eine vielfältige PGM-Vergesellschaftung ist im Metaanorthosit-Horizont festgestellt worden, der an der Basis eines Sills liegt. Der Großteil der PGM (> 70%) kommen als Einschlüsse in Hydrosilikaten vor. Chlorapatit (> 6.0 wt.% CI) wurde nur als Intercumulus-Mineral in den tiefstgelegenen Kumulaten von Lukkulaisvaara; nachgewiesen und zwar in der Nähe einer Kupfer-reichen Mineralvergesellschaftung, welche auch seltenen Kupfer-führenden (0.9–1.9 w.t.% Cu) Magnetkies, gediegen Kupfer, Weissit und noch unbeschriebenes PtCu₅ enthält. Die Bildung der PtCu₅ Legierung wird als Ergebnis des Wechselwirkung eines späten reduzierenden oder nur im geringen Umfang oxidierenden Fluids mit einem hinreichend oxidierten Milieu interpretiert.Aus diesen Ergebnissen ist abzuleiten, daß Chlor-reiche Fluide die unteren Teile der Imandrovsky und Lukkulaisvaara-Intrusionen in ähnlicher Weise beeinflußt haben, wie dies im Stillwater und Bushveld-Komplex der Fall war. Die PGE-Mineralogie des Imandrovsky-Chromit-Horizontes war durch Cl-reiche Lösungen während eines magmatisch-hydrothermalen Ereignisses intensiv beeinflußt worden. Wir nehmen an, daß die Buntmetallsulphid-PGM-Vorkommen an den Kontakten des Sills innerhalb der Gabbronorite von hydromagmatischen H₂S-Cl-reichen Fluiden, die von den tiefstgelegenen Kumulaten in der Lukkulaisvaara-Intrusion aufgestiegen sind, abgelagert wurden. Die Zufuhr neuen Magmas aus dem der Mikrogabbronorit-Sill kristallisiert war, machte auch Zufuhrkanäle für Fluid-Migration verfügbar.

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With 3 Figures     

The Pechenga Ni-Cu deposits, Russia: Data on PGE and Au distribution and sulphur isotope compositions

Summary The Early Proterozoic Ni-Cu deposits of the Pechenga ore field, located in the northwestern part of Russia, are associated with gabbro-wehrlite intrusions which are cogenetic with ferropicritic volcanics. The total PGE content of the ores and Ni-bearing ultramafics varies widely, showing a positive correlation with sulphur content, and reaching 2-3 ppm in the massive and breccia ores. Barren intrusions and sulphide-free ultramafic lithologies of the ore-bearing intrusions, as well as ferropicritic volcanics, have low PGE contents and are depleted in noble metals relative to Ni and Cu. Accommodation of PGE in sulphides and PGE depletion in low-sulphur ultramafic rocks are consistent with a magmatic model, implying partitioning of PGE from silicate melt to sulphides and indicating sulphide saturation and separation of the immiscible sulphide liquid at an early stage of the magma's history, prior to ferropicrite eruption and gabbro-wehrlite emplacement.A juvenile sulphur source for a number of Ni-Cu ore deposits and prospects (Kaula, Kotselvaara, Kammikivi, Sputnik-Verkhnee, Yuzhnoe) and barren intrusions is indicated by uniform ³⁴S values, ranging from c.-1.0 to +2.5. In contrast, ores associated with the large intrusive bodies (Pilgujärvi, Kierdzhipor), characterised by ³⁴S values ranging from c.1 to 7, are contaminated by crustal sulphur from the host metasedimentary rocks. This contamination apparently occured during magma ascent through the host sulphide-rich shales.Metamorphic hydrothermal alteration of the rocks led to remobilisation of the sulphide ores. Au was leached from massive and breccia ores and redeposited as native gold in zones of talc-carbonate alteration and stringer sulphides. Sedimentary sulphur from the host metasedimentary rocks has been introduced into the stringer zone Ni-Cu mineralisation and zones of talc-carbonate alteration by metamorphic fluids.Zusammenfassung Die altproterozoischen Kupfer-Nickel-Lagerstätten von Pechenga (Petsamo) in Nordwest-Russland sind mit Gabbro-Wehrlit Intrusionen assoziiert. Diese wiederum sind co-genetisch mit ferropikritischen Vulkaniten. Der gesamte PGE-Gehalt der Erze und Nickel-führender Ultramafite variiert beträchtlich und zeigt eine positive Korrelation mit dem Schwefelgehalt. PGE-Gehalte erreichen bis zu 2-3 ppm in den massiven und in den Breckzien-Erzen. Erzfreie Intrusionen und Sulfid-freie ultramafische Lithologien der erzführenden Intrusionen, sowohl wie auch ferropikritische Vulkanite haben niedrige PGE-Gehalte und sind, relativ zu Nickel und Kupfer, an Edelmetallen verarmt. Der Einbau von PGE in Sulfiden, sowie PGE-Abreicherung in schwefelarmen ultramafischen Gesteinen entsprechen einem magmatischen Modell. Dieses impliziert eine Fraktionierung von PGE aus der Silikatschmelze in Sulfide. Es weist weiterhin auf Sulfid-Sättigung und Abtrennung der Sulfidschmelze zu einem frühen Studium der magmatischen Entwicklung, vor der Ferropikrit-Eruption und vor der Platznahme der Gabbro-Wehrlite, hin.Eine juvenile Schwefelquelle für eine Anzahl von Nickel-Kupfer-Erzlagerstätten und Prospekten (Kaul, Kotselvaara, Kammikivi, Sputnik-Verkhnee, Yuzhnoe) und erzfreie Intrusionen wird durch gleichförmige ³⁴S-Werte bewiesen, die von ca. 1,0 bis 2,5% reichen. Im Gegensatz dazu sind Erze, die mit den großen Intrusiv-Körpern (Pilgujärvi, Kierdzhipor), assoziiert sind, durch ³⁴S-Werte von 1 bis 7% charakterisiert; letztere sind durch krustalen Schwefel aus den umgebenden metasedimentären Gesteinen kontaminiert. Diese Kontamination fand offensichtlich während des Magmenaufstieges durch die sulfidreichen Schiefer statt.Metamorphe hydrothermale Alteration der Gesteine führte zur Remobilisation der Sulfiderze. Gold wurde aus massiven und Breckzien-Erzen herausgelöst und als gediegenes Gold in Zonen von Talk-Karbonat-Alteration und stringer-Sulfiden abgesetzt. Sedimentärer Schwefel aus den metasedimentären Wirtsgesteinen ist in die stringer Nickel-Kupfer-Mineralisation und in Zonen von Talk-Karbonat-Alteration durch metamorphe Fluide zugeführt worden.

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Die Nickel-Kupfer-Lagerstätten von Pechenga, Rußland: PGE- und Au-Verteilung und Schwefelisotopen

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With 8 Figures     

A secondary clinopyroxene-chlorite-spinel assemblage in clinopyroxenite of the Mann complex, Abitibi Belt, Ontario: An unusual hydrothermal alteration suite

Summary Small dispersed patches (< 1 cm) of chlorite + secondary clinopyroxene ± spinel occur within a unit of clinopyroxenite in a mafic/ultramafic complex located in Mann Township, approximately 47 km NE of Timmins, Ontario. Prior to hydrothermal alteration that resulted in formation of the chlorite patches, clinopyroxenite was a homogeneous, medium-grained clinopyroxene adcumulate. The abundances of major and trace lithophile elements and the compositions of magmatic clinopyroxene (augite, with average Mg number of 84.3, = 1.1, n = 80) are uniform across the section sampled. The most altered portions of clinopyroxenite consist of a total of 30 to 40% chlorite plus secondary diopsidic pyroxene with traces of spinel. Chlorite patches are, to some extent connected by very thin veins. Multiple generations of chlorite are inferred from cross-cutting relationships and variations in chlorite chemistry. Adjacent to chlorite patches, the magmatic clinopyroxene is occasionally converted to diopside. The secondary clinopyroxene is typically zoned from diopside to salite, and is characterized by very low minor element concentrations and a positive MnO-FeO correlation. Spinel in chlorite patches is iron-rich chromite. Magmatic chromite and iron-rich chromite are commonly zoned with outer rims of either ferrochromite or Cr magnetite or both. Occasionally trace amounts of copper-rich sulphides accompanied by platinum-group minerals occur only with the chlorite-clinopyroxene-spinel alteration assemblage. A proposed paragenetic sequence for the secondary minerals is based on reaction of magmatic clinopyroxene with a hydrothermal fluid during subsolidus cooling of the intrusion. The assemblage secondary clinopyroxene + chlorite ± iron-rich chromite suggests a fluid with maximum temperature of approximately 500°C.

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Eine sekundäre Klinopyroxen-Chlorit-Spinell Paragenese in Klinopyroxeniten, Mann Complex, Abitibi Belt, Ontario: Eine ungewöhnliche hydrothermale Alterationsabfolge

Zusammenfassung Kleine, dispers verteile Nester (< 1 cm) von Chlorit + sekundärem Klinopyroxen ±Spinell kommen in Klinopyroxeniten eines mafisch/ultramafischen Komplexes in Mann Township, ca. 47 km NE von Timmins, Ontario, vor. Vor der Alteration, die in der Bildung der Chloritnester resultierte, handelte is sich bei diesen Gesteinen um homogene mittelkörnige Klinopyroxen-Adkumulate. Die Verteilung der Haupt- und lithophilen Spurenelemente und die Zusammensetzung der magmatischen Klinopyroxene (Augit, mg 84.3, = l. l, n = 80) sind entlang des beprobten Profils einheitlich. Die am stärksten alterierten Klinopyroxenite bestehen aus 30-40% Chlorit plus sekundärem Diopsid und Spuren von Spinell. Die Chloritnester stehen über sehr dünne Gängchen miteinander in Verbindung. Auf Grund der Texturen und des Mineralchemismus sind mehrere Chloritgenerationen zu unterschieden. In der Nähe der Chloritnester wandelt sich magmatischer Klinopyroxen fallweise in Diopsid um. Der sekundär gebildete Klinopyroxen ist zonar gebaut (Diopsid zu Salit), weist sehr geringe Gehalte an Nebenelementen auf und ist durch eine positive Korrelation von FeO mit MnO charakterisiert. Der Spinell in den Chloritnestern ist Fe-reicher Chromit. Magmatischer und Fe-reicher Chromit sind normalerweise zoniert mit Rändern von Ferrochromit oder/und Cr-Magnetit. Spuren von Cu-reichen Sulfiden, die von PGM begleitet werden, kommen vereinzelt mit der Chlorit-Klinopyroxen-Spinell Alterationsgesellschaft vor. Die vorgeschlagene paragenetische Abfolge wird durch Subsolidus-Reaktion magmatischer Klinopyroxene mit hydrothermalen Fluiden im Zuge der Abkühlung der Intrusion erklärt. Die Vergesellschaftung von sekundärem Klinopyroxen + Chlorit ± Fe-reicher Chromit läßt auf ein Fluid mit ca. 500°C Maximaltemperatur schließen.

     

Platinum mineralization in the Alaskan-type intrusive complexes near Fifield,New South Wales,Australia part 1. platinum-group minerals in clinopyroxenites of the Kelvin Grove prospect,owendale intrusion

Summary Several Alaskan-type complexes intrude metasedimentary rocks of the Cambro-Ordovician Girilambone Group near Fifield, New South Wales, Australia. These intermediate to ultramafic circular intrusives, emplaced during the Devonian, are composed of monzodiorite, gabbro-norite, clinopyroxenite, hornblendite, peridotite and dunite. Several types of PGE mineralization associated with these complexes are known. A new type described here occurs within pegmatoid, biotite- and magnetite-poor clinopyroxenites (P-units) which form irregular lenses and vein-like bodies within biotite- and magnetite-rich, fine grained clinopyroxenites. The mineralized "P-units" are not enriched in base metal sulphides with respect to the surrounding barren clinopyroxenites.The following PGM were identified: erlichmanite, isoferroplatinum, tetraferroplatinum, cooperite, cuprorhodsite, malanite, geversite, sperrylite, stumpflite, and several unidentified palladium antimonides. The early PGM (erlichmanite, (Pt-Fe) alloys, cooperite) were deposited from a fluid-rich system slightly before the end of clinopyroxene crystallization. The early mineralization stages are characterized by equilibrium crystallization whose order corresponds to the stability of PGE-sulphides as a function of temperature and fS₂. Late PGMs are dominated by sperrylite-geversite solid solution resulting from the reaction of early PGM with a fluid phase. These minerals extensively replace cooperite and locally remobilize the PGE stock. Isoferroplatinum appears as a reaction product during this metasomatic replacement indicating a high iron activity in the fluid phase. The deposition of PtSb₂ preceded that of PtAs₂. Sperrylite and geversite are later than exsolution ilmenite lamellae in the interstitial Cr-rich magnetite.Base metal sulphides are very rare, slightly later than PtAS₂-PtSb₂. Cobalt pentlandite and cobaltian pentlandite are the most common species, accompanied by pyrrhotite, pyrite, chalcopyrite, sphalerite and cobaltite. They are extensively replacing cooperite, but are in equilibrium with geversite-sperrylite.The presence of the equilibrium association OsS₂ + PtS implies a maximum temperature of 860°C, while the composition of cobalt-rich pentlandite indicates the highest stability limit of 670–710°C. Thus the temperature range of the formation of the Kelvin Grove mineralization can be estimated at about 850 to 650°C. The mineralization originated in a fluid-rich system which lowered the crystallization temperature of clinopyroxene. The precipitation of PGM is probably related to the appearance of a reducing fluid phase during final evolution stages of P-units, themselves emplaced in the most oxidized pyroxenites of the Owendale Complex.

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Platin-Vererzung in intrusiven Komplexen des Alaska-Types bei Fif eld, New South. Wales, Australien Ted 1. Platingruppen-Minerale in Klinopyroxeniten des Kelvin Grove Prospektes, Owendale Intrusion

Zusammenfassung Intermediäre his ultrarnafische, konzentrisch gebaute Intrusionen des Alaska-Types intrudierten im Devon metasedimentare Gesteine der Karnbro-Ordovizischen Girilambone Gruppe in der Ndhe von Fifield, New South Wales, Australien. Sie bestehen aus Monzodioriten, Gabbro-Noriten, Klinopyroxeniten, Hornblenditen, Peridotiten und Duniten. Mit diesen sind verschiedene Typen von Platin-Vererzung assoziiert. Ein neuer Typ, der hier beschrieben wird, tritt in Pegmatoiden, Biotit und Magnetit-armen Klinopyroxeniten (P-Einheiten) auf, die unregelmäßige Linsen und gangförmige Körper innerhalb Biotit- und Magnetit-reicher, feinkörniger Klinopyroxenite bilden. Die mineralisierten "P-Einheiten" sind im Vergleich zu den sic umgebenden erzfreien Klinopyroxeniten nicht mit Buntmetall-Sulfiden angereichert.Folgende PGM wurden bestimmt: Erlichmanit, Isoferroplatinum, Tetraferroplatinum, Cooperit, Cuprorhodsit, Malanit, Geversit, Sperrylit, Stumpflit, und einige Palladium-Antimonide bisher nicht bekannter Zusammensetzung. Die frühen PGM (Erlichmanit, (Pt-Fe) Legierung, Cooperit) wurden von einem fluid-reichen System kurz vor dem Ende der Klinopyroxen-Kristallisation abgesetzt. Die fruhen Vererzungsstadien sind durch Gleichgewichts-Kristallisation charakterisiert, deren Abfolge der Stabilität der PGE-Sulfide als einer Funktion von Temperatur und fS₂ entspricht. Spdtere PGM werden von Sperrylit-Geversit Mischreihen dominiert, die aus der Reaktion früh gebildeter PGM mit einer fluiden Phase entstanden sind. Diese Minerale verdrangen Cooperit extensiv und rernobilisieren lokal das Reservoir an PGE. Isoferroplatin erscheint als ein Reaktionsprodukt während dieser Phase metasomatischer Verdrdngung; es weist auf hohe Eisenaktivität in der fluiden Phase hin. Der Absatz von PtSb₂ erfolgte vor dem von PtAs₂, Sperrylit und Geversit sind junger als Entmischungslamellen von Ilmenit im chromreichen Magnetit der Matrix.Buntmetallsulfide sind außerordentlich selten, und etwas junger als PtAs₂-PtSb₂ gebildet. Kobalt-Pentlandit und Kobalt-führender Pentlandit sind die verbreitetsten Typen und werden von Pyrrhotit, Pyrit, Kupferkies, Zinkblende und Kobaltit begleitet. Sie verdrangen extensiv den Cooperit, sind aber im Gleichgewicht mit Geversit-Sperrylit.

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With 4 Figures and 2 Plates     

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     

Sulphur isotopes from the gruvåsen sulphide skarn deposit,Bergslagen, Sweden

Summary The Gruvåsen sulphide skarns in Western Bergslagen are hosted by a sequence of marbles and metacherts, intruded by a number of thin mafic sills and dykes of midProterozoic age. The sulphide skarns show a zonal distribution with Cu-Zn-Fesulphide-rich pyroxene skarns (± scheelite, molybdenite, cassiterite, bismuth) in the central, and Zn-Fe-Pb-As-sulphide-rich amphibole skarns in the peripheral zones of mineralization. The sulphide skarns in the central zone are closely related to a phase of local potassic alteration that affected the marbles, cherts and mafic intrusions. ³⁴S values of sulphides range between + 0.5 and + 1.3% for the central zone, and between-1.4 and + 1.5% for the peripheral zone. Sulphide-pair sulphur isotope geothermometry (Ohmoto and Rye, 1979) yields temperatures around 555°C corresponding with the temperature of 550–600°C estimated from silicate and sulphide parageneses. Although the Gruvâsen deposit is situated close to the Filipstad-type granitic intrusion, this granite is unlikely to have a genetic relationship with the sulphide mineralization, because the sulphide skarns were deformed at about 1,860 Ma, whereas the postkinematic Filipstad-type granite is dated at +- 1,640Ma (Oen, 1982). Hydrothermal fluids at estimated temperatures around 550°C, presumably heated by the coeval solidifying mafic sills and dykes, are considered responsible for the dissolution and transport of sulphur from the mafic rocks, and of metals from both mafic and felsic rocks underlying the Gruvåsen marbles, and for the redeposition of metals and sulphur in the Gruvåsen sulphide skarn deposit.

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Schwefelisotopen der Gruvåsen Sulfid-Skarnlagerstätte, Bergslagen, Schweden

Zusammenfassung Die sulfidischen Skarne von Gruvåsen, West-Bergslagen, sitzen in Mergeln and Metaquarziten auf, die von zahlreichen mitelproterozoischen, geringmächtigen mafischen Sills und Gängen durchdrungen werden. Die Sulfid-Skarne sind zoniert. Im zentralen Bereich der Mineralisation treten Cu-Zn-Fe-sulfidreiche Pyroxen-Skarne auf (+- Scheelit, Molybdenit, Cassiterit, Wismuth), während die Randzonen vorwiegend aus Zn-Fe-Pb-As-sulfidreichen Amphibol-Skarnen bestehen. Die zentralen Skarnanteile zeigen engen Zusammenhang mit einer lokalen K-Alteration der Mergel, Metaquarzite und mafischen Intrusionen. In der zentralen Zone liegen die ³⁴ S-Werte der Sulfide zwischen + 0.5 und + 1.3%, in der Randzone zwischen - 1.43 und + 1.5%. SchwefelisotopenGeothermometrie von Sulfidpaaren (Ohmoto & Rye, 1979) ergaben Temperaturen um 550°C. Diese stimmen mit den Temperaturen aus den Silikat- und Sulfidparagenesen von 550–600°C gut überein. Obwohl die Gruvåsen Lagerstätte nahe der FilipstadTyp Granitintrusion liegt, erscheint eine genetische Verbindung mit der Sulfidmineralisation unwahrscheinlich, da die Sulfid-Skarne ein Deformationsalter von 1860 Mio zeigen, während der postkinematische Filipstad-Typ Granit auf +- 1640 mio datiert ist (Oen, 19982). Es wird vermutet, daß hydrothermale Lösungen, die durch die erstarrenden mafischen Sills und Gänge auf etwa 550°C aufgeheizt worden sind, für die Vererzung verantwortlich sind. Der Schwefel kann aus den mafischen Gesteinen bezogen werden, die Metalle aus mafischen und felsischen Gesteinen, die die Gruvåsen Mergel unterlagern. Hydrothermale Aktivität verursachte Lösung, Transport und Umlagerung des Schwefels und der Metalle in die Gruväsen Sulfid-Skarn Lagerstätte.

     

Petrologische Untersuchungen an einem alpinotypen Granitgneis und seinen Hüllgesteinen (“Villacher Granitgneis”, Kärnten, Österreich)

Als Ausgangsgestein des Villacher Granitgneises ist ein spätdifferenzierter, saurer Granit anzusehen, wofür folgende Argumente sprechen:

Alkalibasaltische Ganggesteine aus der westlichen Goldeckgruppe (Kärnten/Österreich)

Zusammenfassung In der W Goldeckgruppe durchschlagen paläogene subvulkanische Gänge (bis zu 4 m mächtig) Granatglimmerschiefer und Quarzphyllite des ostalpinen Kristallins. Aufgrund ihrer Haupt- und Spurenelementgeochemie gehören sie der alkalibasaltischen Gesteinsreihe an. Die Ganggesteine sind nichtmetamorph und zeigen den primärmagmatischen Mineralbestand mit der Kristallisationsfolge Augit-Salit (reliktisch vorhanden), zonierte braune Amphibole (Kaersutit-Mg-Hastingsit-Ti-führender Fe-Pagasit mit Rekurrenzzonen ± einem grünen Hastingsitrand) und Ti-führender Biotit, die Grundmasse wird aus Alkalifeldspäten und Amphibolen aufgebaut. Vereinzelt treten Mandeln mit Anorthoklasen und Analbiten auf. Quarz, Kalzit und Chlorit als Umwandlungsprodukte sind häufig. Auf Grund des undeformierten Gefüges und des noch erhaltenen primären Mineralbestandes markieren die Lamprophyre das Ende der alpidischen Kristallisation und Deformation im Goldeckgebiet; oligozänes Alter der Gänge wird vermutet. Das schnelle Aufdringen dieser intraplate basalts aus dem oberen Mantel ohne weitere Fraktionierung wird mit Horizontalverschiebungen im Bereich des periadriatischen Lineamentes in Zusammenhang gebracht. Es wird versucht, das gemeinsame Auftreten alkalibasaltischer Gesteine und wahrscheinlich altersgleicher kalkalkalischer Magmatite (z. B. Kreuzeckgruppe, Bachergebirge) in Kärnten und Osttirol mit Schmelzprozessen am Ende der abtauchenden penninischen Platte zu erklären.

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Alkali-basaltic dyke rocks from the western Goldeck mountains, Carinthia, Austria

Summary In the western Goldeck mountains (Carinthia, Austria) subvocanic dykes of lower Tertiary age crosscut garnet-mica schists and quartz-phyllites of the eastern alpine crystalline unit. According to their major element chemistry and trace elements patterns they belong to the alkalibasaltic rock-suite. The dykesare unmetamorphosed and show primary mineral assemblage with augite-salite (only as relics), zoned brown amphiboles (kaersutite—Mg-hastingsite-titanian Fe-pargasite with recurrent zones ± green hastingsite-rims) and biotite enriched with Ti. The matrix consists of alkali/feldspar and amphiboles. There are amygdules filled with anorthoclase and anlbite. Quartz, calcite and chlorite are frequent alteration products. The lamprophyre dykes indicate the end of the alpidic crystallisation and deformation of the Goldeck mountains. The dykes are assumed to be of oligocene age. The fast movement of the intraplate basalts from the upper mantle towards the surface without further fractionation can be related to lateral displacement in the area of the periadriatic lineament. We suggest the occurrence of both the alkalibasaltic dykesand calc-alkalic magmatic rocks (e. g. Kreuzeck mountains, Pohorje), which are probably of the same age, in Carinthia and East Tyrol, is due to melting processes at the end of the subducted penninic plate.

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Mit 6 Abbildungen     

The platinum-group element distribution in the Dumont Sill,Quebec. Implications for the formation of ni-sulfide mineralization

Summary The Dumont Sill is an Archaean komatiitic intrusion, whichDuke (1986) subdivided into a mafic (MZ) and ultramafic zone (UMZ). The UMZ comprises an upper (UPZ) and a lower peridotite subzone (LPZ) consisting of olivine + chromite cumulates and a dunite subzone (DZ) between them, consisting of olivine ± sulfide cumulates.Three sulfide-rich layers in the DZ are delineated by anomalously high Ni, Cu, S and Se concentrations (Ni 0.95 wt %, Cu 0.07 wt.%, S 1.0 wt.%, Se 2.7 ppm). They also contain elevated contents of noble metals (Au 31.5 ppb, Pd 210 ppb, Pt 180 ppb, Ir 8.4 ppb, Os 6 ppb). Unmineralized samples contain 3–8 ppb Pd, 1–20 ppb Pt, 0.2–3.6 ppb Au, 0.5–6 ppb Ir, and 1–6 ppb Os.Samples belonging to the LPZ and UPZ and lying above and beneath the mineralized horizons have rather high Ir contents, generally between 2.9 to 4.4 ppb. In contrast, Ir contents of sulfide-free samples from the DZ and UPZ which lie immediately above the mineralized zones have significantly lower Ir concentrations, ranging from 0.1 to 1.5 ppb. This zone of Ir depletion coincides with a zone of Ni-depleted olivine and sulfide which crystallized just above sulfide-rich horizons in the DZ (Duke, 1986). It is suggested that Ir and Ni depletion in cumulates which lie between or above sulfide-rich zones are due to the lower Ir and Ni contents in olivine which crystallized from a silicate magma from which a sulfide liquid had already been segregated. Alternatively, if metal alloys control the distribution of Ir and Os in the DZ, the Ir depletion in the cumulates above the ore' horizons implies that crystallization of the metal phase ceased. This would be the case if, due to the segregation of sulfides, the Ir concentration in the silicate liquid falls below the solubility limit of the metal phase.The sulfide mineralization probably formed by fractional segregation of a sulfide/ oxide liquid, as the PGE concentrations in the sulfide liquid and PGE/Se, or PGE/S ratios tend to decrease from the bottom to the top in the mineralized zones.Duke (1986) proposed that sulfide saturation was caused by mixing of primitive komatiite magma with fractionated interstitial liquid, which was squeezed out of the cumulate pile. Sulfide segregation at the floor of the magma chamber is likely to have been a very localized event implying low R-factors. The small PGE-enrichment in the sulfide horizons of the Dumont Sill and the narrow zones of Ir-depletion just above the sulfide zones are consistent with the proposed process.

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Die Verteilung von Platingruppen-Elementen im Dumont Sill, Quebec und ihre Bedeutung für die Bildung von Ni-Sulfid MIneralisationen

Zusammenfassung Der Dumont Sill ist eine komatiitische Intrusion, die von Duke (1986) in eine mafische (MZ) und eine ultramafische (UMZ) Zone untergliedert wurde. Die UMZ setzt sich aus einer oberen (UPZ) und einer unteren (LPZ) peridotitischen Subzone, die aus Olivinund Chromft-Kumulaten besteht, und einer dunitischen Subzone (DZ), zwischen diese beiden eingeschaltet, zusammen. Letztere besteht aus Olivin- und Sulfid-Kumulaten.Drei sulfidreiche Lagen innerhalb der DZ sind durch anomal hohe Gehalte an Ni, Cu, S und Se (Ni 0.95 Gew. %, Cu 0.07 Gew. %, S 1.0 Gew. %, Se 2.7 ppm) charakterisiert. Erhöhte Gehalte an Edelmetallen (Au 31.5 ppb, Pd 210 ppb, Pt 180 ppb, Ir 8.4 ppb, Os 6 ppb) sind ebenfalls an diese Lagen gebunden. Unvererzte Proben enthalten < 3–8 ppb Pd, 1–20 ppb Pt, 0.2–3.6 ppb Au, 0.5–6 ppb Ir und 1–6 ppb Os.Proben aus der LPZ und UPZ und solche aus dem Hangenden und Liegenden der Mineralisationshorizonte zeigen relativ hohe Ir-Gehalte; im allgemeinen zwischen 2.9 und 4.4 ppb. Im Gegensatz dazu sind die Ir-Gehalte sulfidfreier Proben unmittelbar über vererzten Lagen deutlich erniedrigt; sie variieren zwischen 0.1–1.5 ppb. Diese an Ir verarmte Zone entspricht einer Zone nickelarmer Olivine und Sulfide, die unmittelbar oberhalb der sulfidreichen Horizonte in der DZ kristallisierten (Duke, 1986). Es wird vermutet, daß die Ir- und Ni-Abreicherung in den Kumulaten, die oberhalb und zwischen den sulfid-reichen Zonen liegen, mit den niedrigeren Ir- und Ni-Gehalten der Olivinen zusammenhängt. Die Olivine kristallisierten aus einem Silikatmagma, von dem sich bereits eine Sulfidschmelze abgeschieden hatte.Soferne metallische Verbindungen die Ir- und Os-Verteilung in der DZ kontrollieren, würde die Ir-Abreicherung in den Kumulaten oberhalb des Erzhorizontes auf ein Ende der Kristallisation einer metallischen Phase hinweisen. Dieser Fall könnte eintreten, sobald durch die Ausscheidung von Sulfiden, die Ir-Konzentration in der silikatischen Schmelze unter die Löslichkeitsgrenze der Metallphase fällt.Die Sulfidvererzung bildete sich wahrscheinlich infolge von fraktionierter kristallisation einer Sulfid/Oxidschmelze, da die PGE Konzentrationen der Sulfidschmelze, und das PGE/S Verhältnis vom Liegenden zum Hangenden hin in den mineralisierten Horizonten abnehmen. Duke (1986) schlug ein Modell vor, in dem die Sulfid-Sättigung der silikatischen Schmelze durch eine Vermischung eines komatiitischen Magmas mit einer fraktionierten, interstitialen, aus den Kumulaten ausgequetschten Schmelze erklärt wird. Die Sulfidausfällung an der Basis der Magmenkammer scheint ein lokal recht begrenztes Phänomen gewesen zu sein, die niedrige R-Faktoren bedingt. Die geringfügige PGE-Anreicherung in den Sulfidlagen des Dumont Sills und die schmale Zone der Ir-Abreicherung unmittelbar oberhalb dieser sulfidischen Zone stehen mit diesen vorgeschlagenen Prozessen im Einklang.

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With 6 Figures     

Synthesis of Pt- and Pd-sulphides in low temperature (85°C) solutions buffered by clay minerals and graphite: Preliminary results

Summary Some recent investigations of black shales reveal platinum-group element (PGE) concentrations in the ppm range. The low temperature nature of these mineralized sediments and their composition stimulated this first attempt to synthesize Pt- and Pd-phases in solutions at temperatures below 100°C under reducing conditions with H₂S flow through the solution. Experiments under controlled Eh-pH with montmorillonite presaturated in Pd and Pt in different chloride solutions resulted in the formation of Pt- and Pd-sulphides. PtS- and PdS-stability fields are very close to each other in Eh-pH values (400mV, 9). These data are in good agreement with those determined for some base metal sulphides synthesized at similar temperature by other researchers.The results may support the role of clay minerals as possible concentrators for PGE in the sedimentary environment.

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Synthese von Pt- und Pd-Sulfiden in gepufferten und mit Tonmineralen gesättigten Tieftemperaturlösungen (85°C)

Zusammenfassung Neuere Untersuchungen der Schwarzschiefer ergeben Konzentrationen an Platingruppenelementen (PGE) in ppm-Bereich. Niedrigtemperatur-Bedingungen und die Zusammensetzung der mineralisierten Sedimente gaben den Anlaß zur erstmaligen Synthese von Pt- und Pd-Phasen in H₂S-haltigen reduzierenden Lösungen bei Temperaturen unterhalb von 100°C. Bei Experimenten, die unter kontrollierten Eh-pH-Werten in unterschiedlichen Lösungen mit an Pd und Pt vorgesättigtem Montmorillonit durch-geführt wurden, konnte die Ausfällung von Pt- und Pd-Sulfiden nachgewiesen werden. Die Stabilitätsfelder der gebildeten PtS und PdS liegen nahe beieinander, bei Eh = 400 mV und pH = 9. Diese Bedingungen sind in Übereinstimmung mit den von anderen Autoren für einige Buntmetallsulfide bestimmten Daten unter ähnlichen Temperaturen.Die gewonnenen Ergebnisse bekräftigen die Rolle von Tonmineralen beim Absatz von PGE in sedimentärem Milieu.

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With 3 Figures