Типоморфные особенности минералов платиновой группы из аллювия Кытлымского платиноносного узла (Северный Урал), Россия

Объект исследования. В статье изложены результаты комплексного изучения минералов платиновой группы из платиноносных аллювиальных россыпей р. Косьва, дренирующей Кытлымский концентрически-зональный ультрамафитовый массив (Северный Урал) и ее южного притока руч. Богатый Лог.

Материалы и методы. Материалы для исследования отобраны в 1990–1991 гг. в рамках выполнения хоздоговорных работ. Элементный состав и микротекстурные особенности минералов платиновой группы определялись с помощью рудной (AxioScope.A1) и сканирующей электронной (MIRA 3 LMU с системой микроанализа INCA Energy 450 XMax 80) микроскопии.

Результаты. Установлено, что минералы платиновой группы в россыпях р. Косьва и руч. Богатый Лог представлены Pt-Fe(±Cu) сплавами с включениями Os-Ir-(Ru) интерметаллидов, лаурита, ирарсита. Для большинства зерен характерно постмагматическое метасоматическое преобразование, проявляющиеся в псевдоморфном замещении и формировании кайм тетраферроплатина–туламинитового состава. Среди вторичных минералов платиновой группы установлен неназванный – интерметаллид олова, родия, меди, палладия и платины (Rh,Cu,Pd,Pt)3Sn.

Выводы. Коренными источниками платиноносных россыпей служат ультрамафитовые комплексы Кытлымского концентрически-зонального ультрамафитового массива, прежде всего хромититы из эродированных серпентинизированных дунитов. Зерна МПГ не несут следов интенсивного гипергенного химического преобразования и полностью наследуют состав платиновой минерализации коренных источников, питающих россыпи. Влияние промежуточных дочетвертичных коллекторов на формирование изученных платиноносных россыпей минимально.

1. Баранников А.Г. (2015) Геотектонические и палеогеморфологические факторы золотого рудогенеза мезозоя Урала. Россыпи и месторождения кор выветривания: изучение, освоение, экология. Мат-лы XV Междунар. совещ. по геологии россыпей и месторождений кор выветривания. Пермь: Перм. гос. нац. иссл. ун-т, 16-18.

2. Баранников А.Г., Осовецкий Б.М. (2014) Платиновые и платиносодержащие россыпи Урала, критерии и признаки их пространственной связи с первоисточниками. Изв. Урал. гос. горн. ун-та, 3(35), 1-29.

3. Бетехтин А.Г. (1935) Платина и другие металлы платиновой группы. М.; Л.: Изд-во Акад. наук СССР, 148 c. Волченко Ю.А., Золоев К.К., Коротеев В.А., Малахов И.А., Мардиросьян А.Н. (1994) Платина Урала, Платинометалльное оруденение и перспективы его освоения. Изв. вузов. Горн. журн., 2(6), 62-85.

4. Волченко Ю.А., Золоев К.К., Коротеев В.А., Мардиросьян А.Н., Неустроева И.И. (1998) Новые и перспективные типы платинометалльного оруденения Урала. Геология и металлогения Урала. Кн. I. Екатеринбург, 238-255.

5. Волченко Ю.А., Иванов К.С., Коротеев В.А., Оже Т. (2007) Структурно-вещественная эволюция комплексов платиноносного пояса Урала при формировании хромит-платиновых месторождений уральского типа. Ч. I. Литосфера, (3), 3-27.

6. Высоцкий Н.К. (1923). О коренных месторождениях платины на Урале и в Сибири. Изв. Геол. комитета (42), 15-21.

7. Государственная геологическая карта Российской Федерации. (2005) М-б 1 : 200 000 (третье поколение). Урал. сер. Лист О-40-VI.

8. Готтман И.А., Пушкарев Е.В. (2009) Геологические данные о магматической природе горнблендитов в габбро-ультрамафитовых комплексах урало-аляскинского типа. Литосфера, (2), 78-86.

9. Гусев В.А., Нестеренко Г.В., Жмодик С.М., Белянин Д.К. (2020) Два типа ассоциаций минералов платиновой группы в золотоносных россыпях северо-западной части Кузнецкого Алатау. Геосферн. исследования, (1), 19-32.

10. Дистлер В.В., Крячко В.В., Лапутина И.П. (1986) Эволюция парагенезисов платиновых металлов в альпинотипных гипербазитах. Геол. руд. месторождений, (5), 16-33.

11. Дмитренко Г.Г., Мочалов А.Г., Паланджян С.А., Горячева Е.М. (1985) Химические составы породообра- зующих и акцессорных минералов альпинотипных ультрамафитов Корякского нагорья. Ч. 2. Минералы платиновых элементов. Магадан, СВКНИИ ДВНЦ АН СССР, 60 с.

12. Ефимов А.А., Ефимова Л.П. (1967) Кытлымский платиноносный массив. М.: Недра, 340 с.

13. Заварицкий А.Н. (1928). Коренные месторождения платины на Урале. Материалы по общей и прикладной геологии. М.: Изд-е Геол. комитета, 108, 56 с.

14. Зайцев А.М. (1889). Месторождения платины на Урале. Томск: Типолитография М.Н. Кононова и И.Ф. Скулимовского, 75 с.

15. Иванов О.К. (1997). Концентрически-зональные пироксенит-дунитовые массивы Урала (минералогия, петрология, генезис). Екатеринбург: Изд-во Урал. унта, 488 с.

16. Исаенко М.И. (1973). Определитель текстур и структур руд. М.: Недра, 229 с.

17. Кашин С.А., Козак С.С., Николаева Л.А., Тихомиров К.П. (1956) Минералогические и петрохимические особенности пород платиноносной формации Среднего Урала и некоторые закономерности распределения коренной платины. М.: НИГРИ Золото МЦМ СССР, 113 с.

18. Козлов А.В., Степанов С.Ю., Паламарчук Р.С., Манибаев А.М. (2019) Онтогенические ориентиры для выбора модели формирования платинового оруденения в зональных клинопироксенит-дунитовых массивах Урала. Зап. минерал. общ-ва, CXLVIII(2), 115-130. https://doi.org/10.30695/zrmo/2019.1482.08

19. Козлов А.П., Чантурия В.А., Сидоров Е.Г., Толстых Н.Д., Телегин Ю.М. (2011) Крупнообъемные рудные месторождения платины в зональных базит-ультрабазитовых комплексах урало-аляскинского типа и перспективы их освоения. Геол. руд. месторождений, 53(5), 419–437.

20. Кузьмин И.А., Калугин В.М. (2021) Морфологические разности таймырита в эвтектических галенит-халькопиритовых рудах Октябрьского медно-никелевого месторождения, Норильский район, Россия. Новое в познании процессов рудообразования. Мат-лы X Росс. молодежн. науч.-практ. школы. М.: ИГЕМ РАН, 164-167.

21. Кузьмин И.А., Паламарчук Р.С., Калугин В.М., Козлов А.В., Варламов Д.А. (2020) Хромит-платиновая минерализация клинопироксенит-дунитового массива Желтая Сопка, Северный Урал. Минералогия, 6(4), 46-59. https://doi.org/10.35597/2313-545X-2020-6-4-3

22. Кухаренко А.А. (1961) Минералогия россыпей. М.: Госгеолтехиздат, 318 с.

23. Лихачев А.П., Кириченко В.Т., Лопатин Г.Г., Кириченко А.А., Дерягина Г.Г., Рудашевский Н.С., Ботова М.М. (1987) К особенностям платиноносности массивов щелочно-ультраосновной формации. Зап. ВМО, 116 (1), 122-125.

24. Mалахов И.А., Малахова Л.В. (1970) Hижне-Тагильский пиpоксенит-дунитовый массив и вмещающие его поpоды. Свердловск: УФ АН СССР, 166 с.

25. Малич К.Н., Ефимов А.А., Баданина И.Ю. (2011) Контрастные минеральные ассоциации платиноидов из хромититов Нижнетагильского и Гулинского массивов (Россия): состав, источники вещества, возраст. Докл. АН, 441(1), 83-87.

26. Михайлов В.В., Степанов С.Ю., Козлов А.В., Петров С.В., Паламарчук Р.С., Шиловких В.В., Абрамова В.Д., Корнеев А.В. (2121) Новое медно-благороднометалльное рудопроявление в габбро массива Серебрянского камня, Платиноносный пояс Урала (Северный Урал). Геол. руд. месторождений, 63(6), 520-550.

27. Паламарчук Р.С. (2023) Условия формирования россыпеобразующих систем, связанных с клинопироксенит-дунитовыми массивами Среднего Урала. Дисс. … канд. геол.-мин. наук. СПб.: СпбГУб, 110 с.

28. Паламарчук Р.С., Степанов С.Ю., Ханин Д.А., Антонов А.В., Золотарев А.А. (2017) Сравнительная характеристика минералов платиновой группы из эллювиально-делювиальной россыпи из хромититов Светлоборского клинопироксенит-дунитового массива (Средний Урал). Минералогия, 3(4), 37-50.

29. Петров Г.А., Маслов А.В. (2010) Новые данные о платиноносности верхнерифейско-вендских отложений Центрально-Уральской мегазоны (Средний и Северный Урал). Изв. вузов. Геология и разведка, (3), 25-33.

30. Платиноносность ультрабазит-базитовых комплексов юга Сибири. (1995) (Под ред. Г.В. Полякова, В.И. Богнибова). Новосибирск, Изд-во СО РАН, НИЦ ОИГГМ СО РАН, 151 с.

31. Пушкарев Е.В. (2000) Петрология Уктусского дунитклинопироксенит-габбрового массива (Средний Урал). Екатеринбург: УрО РАН, 296 с.

32. Пушкарев Е.В., Аникина Е.В., Гарути Дж., Заккарини Ф. (2007) Хром-платиновое оруденение нижнетагильского типа на Урале: структурно-вещественная характеристика и проблемы генезиса. Литосфера, (3), 28-65.

33. Пушкарев Е.В., Чащухин И.С., Вотяков С.Л., Морозова А.В., Миронов А.Б. (2016) Зональность и платиноносность хромититов Нижнетагильского и Кытлымского массива Платиноносного пояса Урала по данным окситермобарометрии. Ежегодник-2016. Тр. ИГГ УрО РАН, вып. 163, 164-167.

34. Разин Л.В. (2008) Промышленно-перспективный минерально-сырьевой потенциал Уральского Платиноносного пояса. М.: Университет. книга, 171 с.

35. Рамдор П. (1962) Рудные минералы и их срастания. М.: Мир, 1132 с.

36. Сидоров Е.Г., Козлов А.П., Толстых Н.Д. (2012) Гальмоэнанский базит-гипербазитовый массив и его платиноносность. М.: Науч. мир, 288 с.

37. Степанов С.Ю. (2015) Сравнительная характеристика платиновой минерализации Светлоборского, Вересовоборского и Нижнетагильского дунит-клинопироксенитовых интрузивов (Средний Урал, Россия). Новые данные о минералах, 50, 29-37.

38. Степанов С.Ю. (2018) Структурно-вещественные закономерности проявления хромит-платинового оруденения в клинопироксенит-дунитовых массивах Среднего Урала. Дисс. … канд. геол.-мин. наук. СПб.: СпбГУб, 174 с.

39. Степанов С.Ю., Малич К.Н., Козлов А.В., Баданина И.Ю., Антонов А.В. (2017). Платиноидная минерализация Светлоборского и Вересоборского клинопироксенит –дунитовых массивов Среднего Урала (Россия). Геол. руд. месторождений, 59(3), 238-250. https://doi.org/10.7868/S0016777017030066

40. Степанов С.Ю., Паламарчук Р.С., Варламов Д.А., Козлов А.В., Ханин Д.А., Антонов А.В. (2020) Минералы платиновой группы из делювиальной россыпи реки Вересовка, Вересовоборский клинопироксенит–дунитовый массив (Средний Урал). ЗРМО, 147(5), 40-60. https://doi.org/10.30695/zrmo/2018.1475.03

41. Степанов С.Ю., Пучков В.Н., Паламарчук Р.С., Варламов Д.А., Шиловских В.В., Козлов А.В. (2021) Первые находки самородного иридия в коренных хромит-платиновых рудах и россыпях зональных клинопироксенит-дунитовых массивов Урала. Докл. РАН, 499(2), 118-124.

42. Терентьев В.Ф. (2003) Усталость металлических материалов. М.: Наука, 254 c.

43. Толстых Н.Д., Козлов А.П., Телегин Ю.М. (2011) Коренная платиновая минерализация Светлоборского и Нижнетагильского массивов, Платиноносный пояс Урала. Платина России. Т. VII, Красноярск, 297-312.

44. Толстых Н.Д., Кривенко А.П., Батурин С.Г. (1996) Особенности состава самородной платины из различных ассоциаций минералов элементов платиновой группы. Геология и геофизика, 37(3), 39-46.

45. Хабаков А.В. (1946) Об индексах окатанности галечников. Сов. геология, 10, 98-99.

46. Шарыгин В.В., Михайлов И.Г. (2022) Томамаэит Cu3Pt в самородном осмии из речных отложений в Нижнесергинском районе, Средний Урал. Минералогия, 8(2), 5-14. https://doi.org/10.35597/2313-545X-2022-8-2-1

47. Якубович О.В., Мочалов А.Г., Паламарчук Р.С., Васильева Н.А., Мостовая М.Э., Стюарт Ф. (2021) Длительность образования уникальных россыпных месторождений платиновых металлов (р. Кондер, Хабаровский край и р. Ис, Средний Урал) по результатам космогенного 3 Не датирования. Россыпи и месторождения кор выветривания XXI в.: задачи, проблемы, решения. Мат-лы XVI Междунар. совещ. по геологии россыпей и месторождений кор выветривания: Воронеж: Цифровая полиграфия, 104-105.

48. Ahmed H. Ahmed, Arai S. (2003) Platinum-group minerals in podiform chromitites of the Oman ophiolite. Canad. Miner., 41, 597-616. http://dx.doi.org/10.2113/gscanmin.41.3.597

49. Amosse J., Dable P., Allibert M. (2000) Thermochemical behaviour of Pt, Ir, Rh, and Ru vs fO2 and fS2 in a basaltic melt. Implications for the differentiation and precipitation of these elements. Miner. Petrol., 68, 29-62.

50. Barkov A.Y., Martin R.F., Poirier G., Yakovlev Y.N. (2000) The taimyrite-tatyanaite series and zoning in intermetallic compounds of Pt, Pd, Cu, and Sn from Noril’sk, Siberia, Russia. Canad. Miner., 38, 599-609.

51. Bowles J.F.W., Giże A.P., Vaughan D.J. Norris S.J. (1995) Organic controls on platinum-group element (PGE) solubility in soils: initial data. Chronique de la Recherche Minière, 520, 65-73.

52. Bowles J.F.W., Suarez S., Prichard H.M., Fisher P.C. (2018) The mineralogy, geochemistry and genesis of the alluvial platinum-group minerals of the Freetown Layered Complex, Sierra Leone. Miner. Mag., 82(S1), S223- S246. http://dx.doi.org/10.1180/minmag.2017.081.032

53. Cabri L.J., Feather C.E. (1975) Platinum-iron alloys: a nomenclature based on a study of natural and synthetic alloys. Canad. Miner., 13, 117–126.

54. Cabral A.R., Galbiatti H.F., Kwitko-Ribeiro R., Lehmann B. (2008) Platinum enrichment at low temperatures and related microstructures, with examples of hongshiite (PtCu) and empirical ‘Pt2HgSe3’ from Itabira, Minas Gerais, Brazil. Terra Nova, 20, 32-37. http://dx.doi.org/10.1111/j.1365-3121.2007.00783.x

55. Fedortchuk Y., Le Barge W., Barkov A.Y., Fedele L., Bondar R.J., Martin R.F. (2010) Platinum-group minerals from a placer deposits in Burwash Creek, Kluane area, Yukon Territory, Canada. Canad. Miner., 48, 583-596.

56. Garuti G., Cabella R., German F. (1997) Occurrence of unknown Ru-Os-Ir-Fe oxide in the chromitites of the Nurali ultramafic complex. Canad. Miner., 35, 1431-1440.

57. Garuti G., Pushkarev E., Zaccarini F. (2002) Composition and paragenesis of Pt alloys from chromitites of the Uralian-Alaskan type Kytlym and Uktus complexes, Northern and Central Urals, Russia. Canad. Miner., 40, 357-376. http://dx.doi.org/10.2113/gscanmin.40.4.1127

58. Gornostayev S., Crocket, J., Mochalov, A.G., Laajoki, K.V.O. (1999) The platinum-group minerals of the Baimka placer Deposits, Aluchin Horst, Russian Far East. Canad. Miner., 37, 1117-1129.

59. Harris D.C., Cabri L.J. (1991) Nomenclature of platinumgroup-element alloys: review and revision. Canad. Miner., 29(2), 231-237.

60. Kutyrev A.V., Sidorov E.G., Kamenetsky V.S., Chubarov V.M., Chayka I.F., Abersteiner A. (2021) Platinum mineralization and geochemistry of the Matysken zoned UralAlaskan type complex and related placer (Far East Russia). Ore Geol. Rev., 130(334). 103947. http://dx.doi.org/10.1016/j.oregeorev.2020.103947

61. Kwitko R., Cabral A.R., Lehmann B., Laflamme J.H.G., Cabri L.J., Criddle A.J., Galbiatti H.F. (2002) Hongshiite, PtCu, from Itabirite-hosted Au–Pd–Pt mineralization (Jacutinga), Itabira District, Minas Gerais, Brazil. Canad. Miner., 40, 711-723. http://dx.doi.org/10.2113/gscanmin.40.2.711

62. Makovicky E., Karup-Møller S. (2000) Phase relations in the metal-rich portions of the phase system Pt-Ir-Fe-S at 1000°C and 1100°C. Miner. Mag., 64(6), 1047-1056. http://dx.doi.org/10.1180/002646100550047

63. Malitch K.N., Thalhammer O.A.R. (2002) Pt-Fe nuggets derived from clinopyroxenite-dunite massifs, Russia: A structural, compositional and osmium-isotope study. Canad. Miner., 40, 395-418. https://doi.org/10.2113/gscanmin.40.2.395

64. Nesterenko G.V., Zhmodik S.M., Airiyants E.V., Belyanin D.K., Kolpakov V.V., Bogush A.A. (2017) Colloform high-purity platinum from the placer deposit of Koura River (Gornaya Shoriya, Russia). Ore Geol. Rev., 91, 236-245.

65. Nishio-Hamane D., Saito K. (2020) Tomamaeite, IMA 2019-129. CNMNC Newslett. No. 55. Miner. Mag., 84. https://doi.org/10.1180/mgm.2020.39

66. Raub E. (1964) Die Ruthenium–Iridium-Legierungen. Z. Metallkunde, 55(6), 316-319. Raub E., Plate W. (1956) Tempering and decomposition of platinum–iridium alloys. Z. Metallkunde, 47, 688-693.

67. Slansky E., Johan Z., Ohnenstetter M., Barron L.M., Suppel D. (1991) Platinum mineralization in the Alaskantype intrusive complexes near Fifield, NSW, Australia. 2. Platinum-group minerals in placer deposits at Fifield. Mineral. Petrol., 43, 161-180.

68. Stepanov S., Palamarchuk R., Kozlov A., Khanin D., Varlamov D., Kiseleva D. (2019) Platinum-Group Minerals of Pt-Placer Deposits Associated with the Svetloborsky Ural-Alaskan Type Massif, Middle Urals, Russia. Minerals, 9(77), 1-25. https://doi.org/10.3390/min9020077

69. Tolstykh N., Foley J.Y., Sidorov E.G., Laajoki K.V.O., (2002) Composition of the platinum-group minerals in the Salmon River plaser deposit, Goolnews Bay, Alaska. Canad. Miner., 40, 463-471. https://doi.org/10.2113/gscanmin.40.2.463

70. Tolstykh N.D., Kozlov A., Telegin Yu., (2015). Platinum mineralization of the Svetly Bor and Nizhny Tagil intrusions, Ural Platinum Belt. Ore Geol. Rev., 67, 234-243. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2014.12.005

71. Tolstykh N.D., Sidorov E.G., Krivenko A.P. (2005) Platinum-group element placers associated with Ural-Alaska type complexes. Mineralogical Association of Canada Short Course Series. (Ed. J.E. Mungall). V. 35. The Mineralogical Association of Canada: Quebec City, QC, Canada, 113-143

72. Vacher H.C., Bechtoldt C., Maxwell E. (1954) Structure of some iridium–osmium alloys. Metals Trans. AIME, 200, 80.

73. Zaccarini F., Garuti G., Pushkarev E.V. (2011) Unusually PGE-rich chromitite in the Butyrin vein of the Kytlym Uralian-Alaskan complex, Northern Urals, Russia. Canad. Miner., 49, 1413-1431. https://doi.org/10.3749/canmin.49.6.1413

74. Zaccarini F., Garuti G., Pushkarev E., Thalhammer O. (2018) Origin of Platinum Group Minerals (PGM) Inclusions in Chromite Deposits of the Urals. Minerals, 8(9), 379. https://doi.org/10.3390/min8090379

75. Zaykov V.V., Melekestseva I.Yu., Zaykova E.V., Kotlyarov V.A., Kraynev Y.D. (2017) Gold and platinum group minerals in placers of the South Urals: Composition, microinclusions of ore minerals and primary sources. Ore Geol. Rev., 85, 299-320. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2016.10.001

76. Zhmodik S.M., Nesterenko G.V., Airiyants E.V., Belyanin D.K., Kolpakov V.V., Podlipsky M.Yu., Karmanov N.S. (2016) Alluvial platinum-group minerals as indicators of primary PGE mineralization (placers of southern Siberia). Russ. Geol. Geophys., 57(10), 1437-1464. http://dx.doi.org/10.15372/GiG20161005.