Минералы платиновой группы первичной ассоциации в россыпи р. Большой Сап (Средний Урал) и проблема индикаторного значения осмий-рутениевого тренда составов природных Os- Ir-Ru сплавов.
https://doi.org/10.24930/2500-302X-2025-25-5-1142-1160
Аннотация
Объект исследования. Первичные минералы платиновой группы из золотоносной россыпи р. Большой Сап (Средний Урал) в южном обрамлении Первомайского офиолитового массива. Методы. Для изучения химического состава минералов применена сканирующая электронная микроскопия (JEOL-JSM6390LV) и рентгеноспектральный микроанализ (Cameca SX 100). Изотопный состав серы зерен лаурита и эрликманита определен с помощью лазерной фемтосекундной системы абляции (NWR Femtosecond UC with laser Pharos 2mJ-200-PPam and harmonics module HE-4Hi-A) и масс-спектрометрического анализа (МАТ-253 Thermo Fisher Scientific). Результаты. Выявлен широкий видовой состав первичных минералов платиновой группы, представленных самородными минералами систем Os-Ir-Ru (осмий, иридий, рутений, рутениридосмин) и Pt-Fe (по стехиометерии близкие к составу изоферроплатины), а также Ru-Os сульфидами (лаурит, эрликманит). Зерна иридия содержат ламели изоферроплатины, являющиеся продуктом распада твердого раствора, а также включения купроиридсита, Ru-содержащего пентландита, кашинита, толовкита. Включения в изоферроплатине представлены брэггитом, сульфидами родия и палладия (Pd-Rh-S), Pd-содержащим (5.78 мас. % Pd) самородным золотом. Вариации состава гексагональных природных Os-Ir-Ru сплавов отражают наличие трех трендов – рутениевого, осмий-иридиевого и осмий-рутениевого. Значения изотопного состава серы зерен лаурита и эрликманита ((1.0– 2.5) ± 0.2‰) указывают на субхондритовый источник серы, отражающий незначительный вклад коровой серы в результате процессов мантийно-корового взаимодействия. Проведен анализ распространенности первичных минералов платиновой группы в россыпях из различных платиноносных зон Среднего Урала. В западной Серовско-Невьянской зоне распространены Os-Ir-Ru сплавы осмий-иридиевого и рутениевого трендов, а также Pt-Fe минералы серии тетраферроплатина PtFe – туламинит PtFe 0.5 Cu 0.5 – ферроникельплатина PtFe 0.5 Ni 0.5. Os-Ir-Ru сплавы осмий-рутениевого тренда установлены только в восточных Салдинско-Сысертской и Алапаевской зонах. Os-Ir-Ru сплавы рутениевого и осмий-иридиевого трендов, самородный иридий и изоферроплатина распространены повсеместно. Выводы. Широкий видовой состав первичных минералов плптиновой группы в россыпи обусловлен полигенной природой хромититов, проявленной в офиолитовых массивах Среднего Урала. Наиболее высокотемпературные Os-Ir-Ru сплавы рутениевого тренда, а также Os-Ru сульфиды связаны с латераль-секреционными хромититами в дунит-гарцбургитовом комплексе. Метасоматические и реакционно-метасоматические хромититы в дунит-верлит-клинопирок-сенитовом комплексе являются коренными источниками природных Os-Ir сплавов осмий-иридиевого трен да и Pt-Fe сплавов. Наиболее вероятной причиной возникновения осмий-рутениевого тренда химического состава природных гексагональных Os-Ir-Ru сплавов служит перекристаллизация первичных высокотемпературных твердых растворов при метаморфических преобразованиях в более низкотемпературных условиях и смене окислительного режима восстановительным.
Ключевые слова
Об авторах
В. В. МурзинРоссия
В. В. Мурзин
620110, г. Екатеринбург, ул. Академика Вонсовского, 15
К. Н. Малич
Россия
К. Н. Малич
620110, г. Екатеринбург, ул. Академика Вонсовского, 15
А. Ю. Кисин
Россия
А. Ю. Кисин
620110, г. Екатеринбург, ул. Академика Вонсовского, 15
Список литературы
1. Баданина И.Ю., Жаркова Е.В., Кадик А.А., Малич К.Н., Мурзин В.В. (2015) Результаты эксперименталь ного определения собственной летучести кисло рода Ru-Os-Ir сплавов Верх-Нейвинского дунит гарцбургитового массива, Средний Урал (Рос сия). Геохимия, 53(7), 661-667. https://doi.org/10.7868/S001675251507002X
2. Жерновский И.В., Мочалов А.Г. (1999) Генетическая кристаллография гексагональных твердых растворов осмия, рутения и иридия как показатель условий и образования. Геология руд. месторождений, 41(6), 546-561.
3. Золоев К.К., Волченко Ю.А., Коротеев В.А., Малахов И.А., Мардиросьян А.Н., Хрыпов В.Н. (2001) Платинометалльное оруденение в геологических комплексах Урала. Екатеринбург: УГСЭ, 199 с.
4. Кадик А.А., Жаркова Е.В., Рудашевский Н.С. (1993) Окислительно-восстановительные условия формирования минералов (Os, Ir, Ru, Pt) и (Pt, Fe) ультрамафических комплексов. Докл. РАН, 331(3), 349-352.
5. Киселева О.Н., Айриянц Е.В., Белянин Д.К. Жмодик С.М. (2022) Химические и микроструктурные особенности минералов платиновой группы, формировавшихся на различных стадиях развития Оспино-Китойского офиолитового масива юго-восточной части Восточного Саяна. Ультрамафит-мафитовые комплексы: геология, строение, рудный потенциал. Апатиты: Изд-во ФИЦ КНЦ РАН, 46-49.
6. Малич К.Н., Аникина Е.В., Баданина И.Ю., Белоусова Е.А., Пушкарев Е.В., Хиллер В.В. (2016) Вещественный состав и осмиевая изотопия первичных и вторичных ассоциаций минералов платиновой группы магнезиальных хромититов Нуралинского лерцолитового массива (Ю. Урал, Россия). Гео логия руд. месторождений, 58(1), 3-22. https://doi.org/10.7868/S0016777015050032
7. Мурзин В.В., Баданина И.Ю., Малич К.Н., Игна тьев А.В., Веливецкая Т.А. (2019а) Изотопный со став серы Ru-Os сульфидов Верх-Нейвинского дунит-гарцбургитового массива, Средний Урал (Россия): первые данные. Докл. АН, 448(2), 185-188. https://doi.org/10.31857/S0869-56524882185-188
8. Мурзин В.В., Кисин А.Ю., Баданина И.Ю., Малич К.Н. (2019б) Минералы платиновой группы в россыпях Мурзинского гранитогнейсового массива на Среднем Урале и проблема индикаторной роли состава Os-Ir-Ru минералов. Металлогения древних и современных океанов – 2019. Миасс; Екатеринбург: Форт Диалог-Исеть, 212-216.
9. Мурзин В.В., Кисин А.Ю., Варламов Д.А. (2015) Минералы платиновой группы из россыпи Мурзинско-Адуйского гранитогнейсового комплекса и их воз можные источники. Минералогия, (1), 34-48.
10. Мурзин В.В., Малич К.Н., Баданина И.Ю., Варламов Д.А., Чащухин И.С. (2023) Минеральные ас социации хромититов Алапаевского дунит-гарцбургитового массива (Средний Урал). Литосфера, 23(5), 740-765. https://doi.org/10.24930/1681-9004-2023-23-5-740-765
11. Мурзин В.В., Малич К.Н., Кисин А.Ю. (2025) Вторичные минералы платиновой группы россыпи ре ки Большой Сап (Средний Урал). Минералогия, 11(1), 5-16. DOI: 10.35597/2313545X-2025-11-1-1. EDN: FPDVZT
12. Мурзин В.В., Суставов С.Г., Мамин Н.А. (1999) Золотая и платиноидная минерализация россыпей Верх Нейвинского массива альпинотипных гипербазитов (Средний Урал). Екатеринбург: УГГГА, 93 с.
13. Некрасова А.А., Гришанова Н.В., Азовскова О.Б. (2015) Вещественный состав платиноидов их рыхлых отложений Актайской площади (Средний Урал). Про блемы минералогии, петрографии и металлогении. Вып. 18. Пермь: Перм. гос. ун-т, 36-43.
14. Осипенко А.Б., Сидоров Е.Г., Костоянов А.И., Тол стых Н.Д. (2002) Хромититы гипербазитовых массивов п-ова Валижген, Корякия. Геология руд. месторождений, 44(1), 77-92.
15. Рудашевский Н.С., Костоянов А.И., Рудашевский В.Н. (1999) Минералогические и изотопные свидетельства происхождения массивов альпинотипной формации (на примере Усть-Бельского массива, Корякское нагорье). Зап. ВМО, 128(4), 11-28.
16. Сидоров Е.Г. (2009) Платиноносность базит-гипербази товых комплексов Корякско-Камчатского региона. Автореф. … докт. геол.-мин. наук. Петропавловск Камчатский, 36 с.
17. Чащухин И.С. (2019) О генетических типах дунитов в ультрамафитах складчатых областей (на при мере Урала). Изв. УГГУ, 54(2), 42-48. https://doi.org/10.21440/2307-2091-2019-2-42-48
18. Чащухин И.С. (1999) Хромиты. Месторождения полезных ископаемых Урала. Екатеринбург: УрО РАН, 51-63.
19. Чащухин И.С., Булыкин Л.Д., Чащухина В.А. (2005) О природе хромитового оруденения в породах дунит-клинопироксенитового комплекса офиолитов Среднего Урала. Тр. ИГГ УрО РАН, вып. 152, 353-358.
20. Чащухин И.С., Мамина В.М., Сурганов А.В., Чащухи на В.А., Булыкин Л.Д., Гмыра В.Г. (2004) Закономерности состава акцессорной и рудообразующей шпинели в ультрамафитах Первомайского массива. Тр. ИГГ УрО РАН, вып. 151, 206-217.
21. Штейнберг Д.С., Чащухин И.С., Уймин С.Г. (1990) Положение хромитового оруденения в истории формирования альпинотипных гипербазитов. Геохимия рудных элементов в базитах и гипербазитах. Критерии прогноза. Иркутск: ИГ СО РАН, 166-170.
22. Badanina I.Yu., Malitch K.N., Lord R.A., Belousova E.A., Meisel T.C. (2016) Closed-system behaviour of the Re Os isotope system recorded in primary and second ary PGM assemblages: Evidence from a mantle chro mitite at Harold’s Grave (Shetland ophiolite Complex, Scotland). Ore Geol. Rev., 75, 174-185.
23. Badanina I.Yu., Malitch K.N., Lord R.A., Meisel T.C. (2013) Origin of primary PGM assemblage in сhromitite from a mantle tectonite at Harold’s Grave (Shetland ophiolite complex, Scotland). Mineral. Petrol., 107, 963-970.
24. Bai W., Robinson P.T., Fang Q., Yang J., Yan B., Zhang Z., Xu-Feeng Hu, Zhou M.-F., Malpas J. (2000) The PGE and base metal alloys in the podiform chromitites of the Luobusa ophiolite, Southern Tibet. Canad. Miner., 38, 585-598. https://doi.org/10.2113/gscanmin.38.3.585
25. Barkov A.Y., Shvedov G.I., Silyanov S.A., Martin R.F. (2018) Mineralogy of platinum-group elements and gold in the ophiolite-related placer of the River Bolshoy Khailyk, Western Sayans, Russia. Minerals, 8, 247. https://doi.org/10.3390/min8060247
26. Beaudoin G., Taylor B.E., Rumble III D., Thiemens M. (1994) Variations in the sulfur isotope composition of troilite from the Cañon Diablo iron meteorite. Geochim. Cosmochim. Acta, 58(19), 4253-4255. doi:10.1016/0016-7037(94)90277-1
27. Cabri L.J., Harris D.C., Weiser T.V. (1996) The mineralogy and distribution of platinum group mineral (PGM) placer deposits of the world. Explor. Min. Geol., 5(2), 73-167.
28. Cabri L.J., Oberthür T., Keays R.R. (2022) Origin and dep ositional history of platinum-group minerals in placers – A critical review of facts and fiction. Ore Geol. Rev., 144, 104733. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2022.104733
29. Cartigny P., Farquhar J., Thomassot E., Harris J.W., Wing B., Masterson A., McKeegan K., Stachel T. (2009) A man tle origin for Paleoarchean peridotitic diamonds from the Panda kimberlite, Slave Craton: evidence from 13 C-, 15 N and 33, 34 S-stable isotope systematics. Lithos, 112, 852-864.
30. Distler V.V., Kryachko V.V., Yudovskaya M.A. (2008) Ore petrology of chromite-PGE mineralization in the Kempirsai ophiolite complex. Mineral. Petrol., 92, 31-58. https://doi.org/10.1007/s00710-007-0207-3
31. Garuti G., Zaccarini F. (1997) In situ alteration of platinum group minerals at low temperature: evidence from serpentinised and weathered chromitite of the Vourinos complex, Greece. Canad. Miner., 35, 611-626.
32. González-Jiménez J.M., Reich M., Camprubí A., Gervil la F., Griffin W.L., Colás V., O’Reilly S.Y., Proenza J.A., Pearson N.J., Centeno-García E.C. (2015) Thermal metamorphism of mantle chromites and the stability of noble metal nanoparticles. Contr. Miner. Petrol., 170, 15. https://doi.org/10.1007/s00410-015-1169-9
33. Hagen D., Weiser Th., Htay Than (1990) Platinum-group minerals in quaternary gold placers in the upper Chind win area of northern Burm. Mineral. Petrol., 42, 265-286.
34. Harris D.C., Cabri L.J. (1991) Nomenclature of platinum group-element alloys: review and revision. Canad. Miner., 29(2), 231-237.
35. Hattori K.H., Cabri L.J., Johanson B., Zientek M.L. (2004) Origin of placer laurite from Borneo: Se and As con tents, and S isotopic compositions. Mineral. Magaz., 68(2), 353-368.
36. Ignatiev A.V., Velivetskaya T.A., Budnitskiy S.Y., Yakoven ko V.V., Vysotskiy S.V., Levitskii V.I. (2018) Precision analysis of multisulfur isotopes in sulfides by femto second laser ablation GC-IRMS at high spatial resolution. Chem. Geol., 493, 316-326. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2018.06.006
37. Kiseleva O.N., Airiyants E.V., Belyanin D.K., Zhmodik S.M. (2020) Podiform chromitites and PGE mineralization in the Ulan-Sar’dag ophiolite (East Sayan, Russia). Miner als, 10, 141. https://doi.org/10.3390/min10020141
38. Kiseleva O., Zhmodik S. (2017) PGE mineralization and melt composition of chromitites in Proterozoic ophiolite complexes of Eastern Sayan, Southern Siberia. Geosci. Front., 8, 721-731. http://dx.doi.org/10.1016/j.gsf.2016.04.003
39. Malitch K.N., Badanina I.Y., Belousova E.A., Murzin V.V., Velivetskaya T.A. (2021) Origin of Ru-Os sulfides from the Verkh-Neivinsk ophiolite massif (Middle Urals, Russia): compositional and S-Os isotope evidence. Minerals, 11, 329. https://doi.org/10.3390/min11030329
40. Malitch K.N., Melcher F., Mühlhans H. (2001) Palladium and gold mineralization in podiform chromitite at Kraubath, Austria. Mineral. Petrol., 73, 247-277.
41. Melcher F., Grum W., Thalhammer T.V., Thalhammer O.A.R. (1997) Petrogenesis of the ophiolitic giant chromite deposits of Kempirsai, Kazakhstan: a study of solid and fluid Inclusions in Chromite. J. Petrol., 38(10), 1419-1458.
42. Murzin V., Chudnenko K., Palyanova G., Kissin A., Varlamov D. (2018) Physicochemical model of formation of gold-bearing magnetite-chlorite-carbonate rocks at the Karabash massif of ultramafic rocks (Southern Urals, Russia). Minerals, 8(7), 306. https://doi.org/10.3390/min8070306
43. Oberthür T., Melcher F., Goldmann S., Wotruba H., Dijkstra A., Gerdes A., Dale C. (2016) Mineralogy and miner al chemistry of detrital heavy minerals from the Rhine River in Germany as evidence of their provenance, sed imentary and depositional history: Focus on platinum group minerals and remarks on cassiterite, columbite group minerals, and uraninite. Int. J. Earth Sci., 105, 637-657. https://doi.org/10.1007/s00531-015-1181-3
44. Prichard H.M., Tarkian M. (1988) Platinum and palladium minerals from two PGE localities in the Shetland ophio lite complex. Canad. Miner., 26, 979-990.
45. Thode H., Monster J., Dunford H. (1961) Sulphur isotope geochemistry. Geochim. Cosmochim. Acta, 25, 159-174.
46. Velivetskaya T.A., Ignatiev A.V., Yakovenko V.V., Vysots kiy S.V. (2019) An improved femtosecond laser-ablation fluorination method for measurements of sulfur isotopic anomalies (∆ 33 S and ∆ 36 S) in sulfides with high precision. Rapid Commun. Mass Spectrom., 33, 1722-1729 https://doi.org/10.1002/rcm.8528
47. Yang K., Seccombe P.K. (1993) Platinum-group minerals in the chromitites from the Great Serpentinite Belt, NSW, Australia. Mineral. Petrol., 47, 263-286.
48. Zaccarini F., Pushkarev E., Garuti G., Kazakov I. (2016) Platinum-group minerals and other accessory phases in chromite deposits of the Alapaevsk ophiolite, Central Urals, Russia. Minerals, 6, 108. https://doi.org/10.3390/min6040108
Рецензия
Для цитирования:
Мурзин В.В., Малич К.Н., Кисин А.Ю. Минералы платиновой группы первичной ассоциации в россыпи р. Большой Сап (Средний Урал) и проблема индикаторного значения осмий-рутениевого тренда составов природных Os- Ir-Ru сплавов. Литосфера. 2025;25(5):1142-1160. https://doi.org/10.24930/2500-302X-2025-25-5-1142-1160
For citation:
Murzin V.V., Malitch K.N., Kissin A.Yu. Primary platinum-group minerals in the placer of the Bol’shoy Sap River (Middle Urals) and the problem of the indicator value of the osmium-ruthenium trend for the compositions of natural hexagonal Os-Ir-Ru alloys. LITHOSPHERE (Russia). 2025;25(5):1142-1160. (In Russ.) https://doi.org/10.24930/2500-302X-2025-25-5-1142-1160





































