Some replacement phenomena in copper-nickel sulphide ores

On the basis of microscopic studies a new mode of formation of monoclinic pyrrhotite (from Norilsk) is proposed whereby the monoclinic polymorph formed through a leakage of solutions which, upon seepage along micro-fissures in an oxidizing environment, affected the hexagonal polymorph by carrying away a certain amount of iron. Experimental evidence is considered to be insufficient for using monoclinic pyrrhotite as a geologic thermometer; we only can say that it formed below 300° to 325°C. A similar interpretation is proposed for the formation of troilite and hexagonal pyrrhotite at Voronezh where troilite is replaced by hexagonal pyrrhotite and the process involves partial substitution of ferric for ferrous ions. Replacement during the hydrothermal stage of Cu-Ni ore deposition includes the following changes: pentlandite and chalcopyrite to mackinawite (Norilsk ores); cubanite and magnetite to valleriite. At Norilsk and Monchegorsk, valleriite and mackinawite were formed during late stages of serpentinization of the country rock. A relation between replacement effects in sulfide ore-bodies and serpentinization processes in basic and ultra-basic country rocks is shown to exist. The bearing of alterations involving olivine, secondary silicates, rutile, magnetite and the sulfides is considered.

---

Zusammenfassung Auf Grund mikroskopischer Studien wird eine neue Bildungsweise für den monoklinen Magnetkies von Norilsk vorgeschlagen: Er soll sich beim Durchsickern von Lösungen in Mikrospalten in einer oxidierenden Umgebung aus der hexagonalen Modifikation gebildet haben. Die Verwendung des monoklinen Magnetkieses als geologisches Thermometer auf Grund experimenteller Resultate ist unzulänglich; wir können nur sagen, daß er sich unter 300°–325°C bildete. Eine ähnliche Interpretation wird vorgeschlagen für die Bildung von Troilit und hexagonalem Magnetkies in Voronezh, wo hexagonaler Magnetkies an die Stelle von Troilit tritt und der Vorgang eine partielle Ablösung von zweiwertigem Eisen durch dreiwertiges Eisen nach sich zieht. Folgende Umwandlungen fanden während des hydrothermalen Stadiums der Cu-Ni-Erzablagerung statt: Pentlandit und Chalcopyrit zu Mackinawit (Norilsk Erze); Cubanit und Magnetit zu Valleriit. In Norilsk und Monchegorsk bildeten sich Valleriit und Mackinawit während der letzten Phasen der Serpentinbildung in Nebengesteinen. Es wird bewiesen, daß eine Verbindung besteht zwischen den Umwandlungen der sulfidischen Erzkörper und der Serpentinisierung der basischen und ultra-basischen Nebengesteine. Auch werden Wirkung und Ausmaß der Umwandlungen von Olivin, sekundären Silikaten, Rutil, Magnetit und Sulfiden untersucht.