Morphological features and chemical composition of cinnabar and metacinnabar from placers of the Middle Urals and their possible lode sources

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

The article presents data on the composition and internal structure of cinnabar from sediments of three gold-bearing placers and diluvium of a mercury occurrence in the Middle Urals. Differences in the size and degree of roundness of cinnabar have been established. Cinnabar from Izvyostka River differs from other studied objects in its large grain size (up to 2.5 mm) and high degree of roundness, which indicates the location of the lode source at a short distance. Significant differences were revealed in the set of mineral inclusions in cinnabar. Inclusions of quartz and calcite are widespread. The most contrasting relative to other objects is the association of inclusions in the cinnabar from Izvyostka River. It is distinguished by the wide distribution of rare minerals of the Zn–Hg–Cd–S system, including Cd-rich metacinnabar, Zn-Cd-rich metacinnabar, and Hg-rich sphalerite. Cd-rich metacinnabar with a cadmium content of up to 19.45 wt.% was discovered for the first time. This mineral is close in composition to the synthesized phases (Hg, Cd)S. The totality of data on the inner structure and composition of cinnabar does not allow us to assume the type of the lode sources of most placers. However, typomorphic characteristics and especially the inclusion of rare sulfides Hg, Cd and Zn in cinnabar from sediments of the Izvyostka River indicates the location of a primary source with gold-mercury mineralization near the placer, similar to the Vorontsovskoe gold deposit.

全文:

受限制的访问

作者简介

A. Kozin

South Ural Federal Scientific Center of Mineralogy and Environmental Geology, Ural Branch RAS

Email: kozin@mineralogy.ru
俄罗斯联邦, Miass

S. Stepanov

South Ural Federal Scientific Center of Mineralogy and Environmental Geology, Ural Branch RAS

Email: kozin@mineralogy.ru
俄罗斯联邦, Miass

R. Palamarchuk

South Ural Federal Scientific Center of Mineralogy and Environmental Geology, Ural Branch RAS

Email: kozin@mineralogy.ru
俄罗斯联邦, Miass

A. Korneev

South Ural Federal Scientific Center of Mineralogy and Environmental Geology, Ural Branch RAS

Email: kozin@mineralogy.ru
俄罗斯联邦, Miass

V. Zhdanova

South Ural Federal Scientific Center of Mineralogy and Environmental Geology, Ural Branch RAS

编辑信件的主要联系方式.
Email: kozin@mineralogy.ru
俄罗斯联邦, Miass

参考

  1. Bagataev R.M., Rogovoi V.M. Geological study and development of Nikitov mercury deposit in Donbass. Moscow: Nauchnyi mir, 2011. 182 p. (in Russian).
  2. Bezuglyi M.M. The finding of Cd-Zn-bearing mercury sulfide in the Pamirs. Dokl. Akad. Nauk Tadzhikskoi SSR. 1975. Vol. XVIII. N 2. P. 51—52. (in Russian).
  3. Biagioni C., Silvia M., Pasero M. New data on metacinnabar from Tuscany (Italy). New data on metacinnabar from Tuscany (Italy). Atti della Soc. Toscana di Sci. Nat. 2017. Vol. 124. P. 13—18.
  4. Boctor N.Z. The Mercury-Selenium-Sulfur System and Its Geological Implications. Part 1: Phase Relations in the Mercury-Selenium-Sulfur System. Part 2: The Sulfoselenides and Sulfides of Mercury: Mineralogy and Geochemistry. Ph. D. thesis syn. West Lafayette: Purdue University, 1976.
  5. Boctor N.Z., Shieh Y.N., Kullerud G. Mercury ores from the New Idria Mining District, California: geochemical and stable isotope studies. Geochim. Cosmochim. Acta. 1987. Vol. 51. N 6. P. 1705—1715.
  6. Borisenko A.S., Naumov E.A., Obolensky A.A. Types of gold-mercury deposits and their formation conditions. Russian Geol. Geophys. 2006. Vol. 47. N 3. P. 342—354.
  7. Charbonnier N., Murat M. Sur la determination des diagrammes de phases a temperature ambiante des sulfures mixtes appartenant aux systemes Zn–Cd–S, Zn–Hg–S, Cd–Hg–S. Compt. Rend. Akad. Sc. Paris. 1974. Vol. 278. N 4. P. 259—261.
  8. Dini A., Benvenuti M., Lattanzi P., Tanelli G. Mineral assemblages in the Hg-Zn-(Fe)-S system at Levigliani, Tuscany, Italy. Eur. J. Miner. 1995. Vol. 7. N 2. P. 417—428.
  9. Gas’kov I.V., Akimtsev V.A., Kovalev K.R., Sotnikov V.I. Gold-bearing mineral assemblages of Cu-ore deposits in the Altai-Sayan folded area. Russian Geol. Geophys. 2006. Vol. 47. N 9. P. 996—1004.
  10. Grabezhev A.I., Smirnov V.N. Artyomovsk-Altynai ore-magmatic porphyry-copper areal (the Middle Urals): U-Pb SHRIMP-II age, petrogeochemistry of granitoids and genetic peculiarity. Litosfera. 2012. N 6. P. 78—89 (in Russian).
  11. Gruzdev V.S. Zinc and mercury isomorphism in natural sphalerites and metacinnabars. 1975. Vol. 225. N 3. P. 661—664 (in Russian).
  12. Kasatkin A.V., Stepanov S. Yu., Tsyganko M.V., Škoda R., Nestola F., Plášil J., Makovicky E., Agakhanov A.A., Palamarchuk R.S. Mineralogy of the Vorontsovskoe gold deposit (Northern Urals). Mineralogy. 2022. Vol. 8. N 1. P. 5—93.
  13. Korneev A.V., Stepanov S. Yu., Palamarchuk R.S. Structural features for identification of gold mineralization at the Elkinsky area, Central Urals. In: Metallogeny of ancient and modern oceans-2022. From composition to models and prediction of deposits. Miass: SU FRС MG UB RAS, 2022. P. 108—112 (in Russian).
  14. Kremheller A., Levine A.K., Gashurov G. Hydrothermal preparation of two-component solid solutions from II—VI compounds. J. Electrochem. Soc. 1960. Vol. 107. N 1. P. 12—15.
  15. Kukharenko A.A. Mineralogy of placers. Moscow: Gosgeoltekhizdat, 1961. 318 p. (in Russian).
  16. Metallogeny of mercury. Ed. by Smirnov V.I., Kuznetsov V.A., Fedorchuk V.P. Moscow: Nedra, 1976. 255 p. (in Russian).
  17. Murzin V.V., Sazonov V.N. Typomorphism of mineral associations of quartz vein gold deposits in the eastern part of the Tagil zone. In: Proc. Inst. Geol. Geochem. UB RAS. Vol. 143. Ekaterinburg: IGG UB RAS, 1995. P. 148—151 (in Russian).
  18. Nikiforov N.A. The Hg–Sb Mineralization of the South Tien Shan: Distribution and Methods of Prediction. Frunze: Ilim, 1969. 239 p. (in Russian).
  19. Ohmiya T. Thermal expansion and the phase transformation in mercury sulphide. J. Appl. Crystallogr. 1974. Vol. 7. N 3. P. 396—397.
  20. Palamarchuk R.S. Conditions of formation of placer-forming systems associated with clinopyroxenite-dunite massifs of the Middle Urals. Ph. D. thesis. Saint Petersburg: Saint Petersburg mining university, 2023. 110 p. (in Russian).
  21. Palero-Fernández F.J., Martin-Izard A., Prieto M.Z., Mansilla-Plaza L. Geological context and plumbotectonic evolution of the giant Almadén Mercury Deposit. Ore Geol. Rev. 2015. Vol. 64. P. 71—88.
  22. Potter R.W., Barnes H.L. Phase relations in the binary Hg-S. Amer. Miner. 1978. Vol. 63. N 11-12. P. 1143—1152.
  23. Puchkov V.N. Geology of the Urals and Cis-Urals (actual problems of stratigraphy, tectonics, geodynamics and metallogeny). Ufa: DesignPoligraphService, 2010. 280 p. (in Russian).
  24. Rittner E.S., Schulman J.H. Studies on the coprecipitation of cadmium and mercuric sulfides. J. Phys. Chem. 1943. Vol. 47. N 8. P. 537—543.
  25. Sazonov V.N., Ogorodnikov V.N., Koroteev V.A., Polenov Yu.A. Deposits of gold in the Urals. Ekaterinburg: UGGA, 2001. 622 p. (in Russian).
  26. Sharma R.C., Chang Y.J.L., Guminski C. The Hg-S (mercury-sulfur) system. J. Phase Equilib. 1993. Vol. 14. P. 100—109.
  27. Stepanov S. Yu., Sharpenok L.N., Antonov A.V. Fluid-explosive breccias of the Vorontsovskoe gold deposit (the North Urals). Zapiski RMO (Proc. Russian Miner. Soc.). 2017. Vol. 146. N 1. P. 1—17. (in Russian).
  28. Tauson V.L., Abramovich M.G. Hydrothermal study of the ZnS-HgS system. Geochem. Int. 1980. N 17. P. 117—128.
  29. Tauson V.L., Abramovich M.G., Paradina L.F. Stoichiometry and relative stability of the a and b modification of mercury sulfide. Geochem. Int., 1984. N 21. P. 1—13.
  30. Tectonics, geodynamics and metallogeny of the Sakha Republic (Yakutia). Ed. by Parfenov L.M., Kuzmin M.I. Moscow: MAIK “Nauka-Interperiodica”, 2001. 571 p. (in Russian).
  31. Vasil’ev V.I. New data on the composition of metacinnabar and Hg-sphalerite with an isomorphous Cd admixture. Russian Geol. Geophys. 2011. Vol. 52. N 7. P. 701—708.
  32. Vasil’ev V.I., Grechishcheva V.N. Kadyrel mercury occurrence in Tuva: geological structure and mineral composition. Geol. Geophys. 1997. Vol. 38. N 10. P. 1594—1603 (in Russian).
  33. Vikentyev I.V., Tyukova E.E., Murzin V.V., Vikent’eva O.V., Pavlov L.G. Vorontsovsk gold deposit. Geology, gold modes, genesis. Ekaterinburg: Fort Dialog-Iset, 2016. 204 p. (in Russian).
  34. Wang X., Liu J., Carranza E.J.M., Zhai D., Zhao Q., Weng G., Zhang B. Characteristics and formation conditions of Se-bearing metacinnabar in the Wanshan mercury ore field, Eastern Guizhou. Minerals. 2023. Vol. 13. N 2. Paper 173.
  35. Youngson J.H., Wopereis P., Kerr L.C., CrawD. Au‐Ag‐Hg and Au‐Ag alloys in Nokomai and Nevis valley placers, northern Southland and Central Otago, New Zealand, and their implications for placer‐source relationships. N.Z.J. Geol. Geophys. 2002. Vol. 45. N 1. P. 53—69.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2. Fig. 1. Tectonic position and geological structure of the study areas. а — tectonic zones of the Urals according to (Puchkov, 2010), б–д — geological structure of the study areas. 1 — Preuralian foredeep, 2 — West Uralian zone, 3 — Central Uralian zone, 4 — Tagilo-Magnitogorskian zone, 5 — East Uralian zone, 6 — Transuralian zone, 7 — Platinum-bearing Belt massifs, 8 — Main Granitic Axis massifs, 9 — Vendian gabbro of dunite-harzburgite-gabbro formation, 10 — Ordovician gabbro of dunite-clinopyroxenite-gabbro formation, 11 — Ordovician amphibolized dolerites and gabbro, 12 — Silurian gabbrodiorites, 13 — Silurian diorites and granodiorites, 14 — Silurian-Devonian syenites, 15 — Devonian diorites and granites, 16 — Ordovician mafic volcanic and sedimentary rocks, 17 — Silurian terrigenous rocks, 18 — Silurian mafic volcanic rocks, 19 — Silurian limestones, 20 — Devonian mafic volcanic and sedimentary rocks, 21 — Devonian limestones, 22 — Carboniferous terrigenous rocks, 23 — Jurassic clays.

下载 (593KB)
索引源数据
3. Fig. 2. Geological sections of placers. а — Yolkinskoe mercury occurrence, б — Izvyostka River placer, в — Reft River placer, г — Talaya River placer, 1 — peat, 2 — silt, 3 — clay, 4 — loam, 5 — sandy loam and sand, 6 — limestone, 7 — volcanic rocks, 8 — pebbles, 9 — breakstone, 10 — boulders, 11 — cinnabar, 12 — commercial content of gold and platinum group metals.

下载 (546KB)
索引源数据
4. Fig. 3. Photographs of cinnabar grains from various deposits: а — eluvium and diluvium of Yolkinskoe mercury occurrence, б –Talaya River alluvium, в — Reft River alluvium, г — Izvyostka River alluvium.

下载 (389KB)
索引源数据
5. Fig. 4. Mineral inclusions in cinnabar. а, б — eluvium and diluvium of Yolkinskoe mercury occurrence, в — Reft River alluvium, г — Talaya River alluvium placer. Qz — quartz, Cal — calcite, Ttn — titanite, Cin — cinnabar, Py — pyrite, Hem — hematite.

下载 (119KB)
索引源数据
6. Fig. 5. Mineral inclusions in cinnabar from Izvyostka River placer. Cin — cinnabar, Mcin — metacinnabar, Sp — sphalerite, Py — pyrite.

下载 (208KB)
索引源数据
7. Fig. 6. Stages of the internal structure formation of cinnabar from Izvyostka River placer. Cin — cinnabar, Mcin — metacinnabar, Sp — sphalerite, Py — pyrite.

下载 (304KB)
索引源数据

版权所有 © Russian Academy of Sciences, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».