COPPER ISOTOPE COMPOSITION OF Pt-Fe MINERALS FROM THE NIZHNY TAGIL MASSIF, MIDDLE URALS: FIRST RESULTS

K. N. Malitch; Малич К. Н.; N. G. Soloshenko; Солошенко Н. Г.; S. L. Votyakov; Вотяков С. Л.; I. Yu. Badanina; Баданина И. Ю.; T. G. Okuneva; Окунева Т. Г.; A. R. Sidoruk; Сидорук А. Р.

doi:10.31857/S2686739722602721

Изотопный состав меди Pt–Fe-минералов нижнетагильского массива, Средний Урал: первые данные

Авторы: Малич К.Н.¹, Солошенко Н.Г.¹, Вотяков С.Л.¹, Баданина И.Ю.¹, Окунева Т.Г.¹, Сидорук А.Р.¹
Учреждения:
1. Институт геологии и геохимии им. акад. А.Н. Заварицкого Уральского отделения Российской академии наук
Выпуск: Том 509, № 2 (2023)
Страницы: 190-197
Раздел: ГЕОХИМИЯ
Статья получена: 14.10.2023
Статья опубликована: 01.02.2023
URL: https://bakhtiniada.ru/2686-7397/article/view/135831
DOI: https://doi.org/10.31857/S2686739722602721
EDN: https://elibrary.ru/NYPQBB
ID: 135831

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

С целью идентификации источника меди впервые в мировой практике охарактеризованы особенности Cu-изотопного состава Pt–Fe-минералов Нижнетагильского массива на Среднем Урале – мирового эталона зональных комплексов уральского типа. Для выявления химического и изотопного состава Pt–Fe-минералов использованы методы, включающие рентгеноспектральный микроанализ, химическую пробоподготовку с селективным выделением меди из раствора исследуемого образца и последующим высокоточным определением значения δ⁶⁵Cu с помощью мультиколлекторной масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой. Подавляющее большинство минералов платиновой группы (МПГ) из коренных месторождений Нижнетагильского массива, представленных хромититами Александровского и Крутого логов, образованы Pt–Fe-минералами, среди которых доминирует высокотемпературная железистая платина (Pt₂Fe) с включениями Os–Ir-сплавов и лаурита (RuS₂). Концентрации меди в изученных образцах железистой платины изменяются в пределах 0.4–1.4 мас. % Cu. Значения δ⁶⁵Cu для данных Cu-содержащих МПГ варьируют в диапазоне от –0.37 до 0.26‰. Наложенный низкотемпературный парагенезис МПГ представлен твердыми растворами ряда тетраферроплатина (PtFe) – туламинит (PtFe_0.5Cu_0.5). Концентрации меди в данных МПГ варьируют в пределах 6.8–11.3 мас. %; значения δ⁶⁵Cu характеризуются облегченными изотопными составами меди в диапазоне от –1.15 до –0.72‰. Облегчение изотопного состава меди во вторичных Cu-содержащих МПГ по сравнению с таковым в железистой платине (δ⁶⁵Cu = –1.01 ± 0.17‰, n = 8 и δ⁶⁵Cu = 0.03 ± 0.23‰, n = 7 соответственно) свидетельствует о вторичной природе изотопных вариаций, обусловленных эволюцией состава рудообразующего флюида при низкотемпературном формировании минералов ряда тетраферроплатина (PtFe) – туламинит (PtFe_0.5Cu_0.5).

Ключевые слова

Pt–Fe-минералы, железистая платина, минералы ряда тетраферроплатина (PtFe) – туламинит (PtFe_0.5Cu_0.5), изотопный состав меди, Нижнетагильский массив, Средний Урал

Список литературы

Высоцкий Н.К. Платина и районы ее добычи, Ч. I-IV. Петроград, 1925. 692 с.
Tolstykh N.D., Sidorov E.G., Krivenko A.P. Platinum-group element placers associated with Ural-Alaska type complexes // Exploration for platinum-group element deposits (Mungall J.E. ed). Mineralogical Association of Canada, Short Course Series. 2005. V. 35. P 113–143.
Заварицкий А.Н. Коренные месторождения платины на Урале. Л.: Изд. Геологического комитета, 1928. 56 с.
Auge T., Genna A., Legendre O., Ivanov K.S., Volchen-ko Yu.A. Primary platinum mineralization in the Nizhny Tagil and Kachkanar ultramafic complexes, Urals, Russia: A genetic model for PGE concentration in chromite-rich zones // Economic Geology. 2005. V. 100. P. 707–732.
Tolstykh N., Kozlov A., Telegin Yu. Platinum mineralization of the Svetly Bor and Nizhny Tagil intrusions, Ural Platinum Belt // Ore Geology Reviews. 2015. V. 67. P. 234–243.
Малич К.Н., Степанов С.Ю., Баданина И.Ю., Хиллер В.В. Коренная платиноидная минерализация зональных клинопироксенит-дунитовых массивов Среднего Урала (Россия) // ДАН. 2017. Т. 476. № 4. С. 440–444.
Бетехтин А.Г. Платина и другие минералы платиновой группы. М.: Изд. АН СССР, 1935. 148 с.
Генкин А.Д. Последовательность и условия образования минералов платиновой группы в Нижнетагильском массиве // Геология рудных месторождений. 1997. Т. 39. № 1. С. 41–48.
Tessalina S.G., Malitch K.N., Augé T., Puchkov V.N., Belousova E., McInnes B.I.A. Origin of the Nizhny Tagil clinopyroxenite-dunite massif (Uralian Platinum Belt, Russia): insights from PGE and Os isotope systematics // Journal of Petrology. 2015. V. 56. № 12. P. 2297–2318.
Золоев К.К., Волченко Ю.А., Коротеев В.А., Мала-хов И.А., Мардиросьян А.Н., Хрыпов В.Н. Платинометальное оруденение в геологических комплексах Урала. Екатеринбург: ОАО “Уральская геологосъемочная экспедиция”, 2001. 199 с.
Пушкарев Е.В., Аникина Е.В., Гарути Дж., Заккарини Ф. Хром-платиновое оруденение нижнетагильского типа на Урале: структурно-вещественная характеристика и проблема генезиса // Литосфера. 2007. № 3. С. 28–65.
Шмелёв В.Р., Филиппова С.Д. Структура и механизм формирования Нижнетагильского дунит-клинопироксенитового массива (Средний Урал) // Геотектоника. 2010. 2010. № 4. С. 65–86.
Малич К.Н., Ефимов А.А., Баданина И.Ю. Контрастные минеральные ассоциации платиноидов хромититов Нижне-Тагильского и Гулинского массивов (Россия): состав, источники вещества, возраст // ДАН. 2011. Т. 441. № 1. С. 83–87.
Okuneva T.G., Karpova S.V., Streletskaya M.V., Solo-shenko N.G., Kiseleva D.V. The method for Cu and Zn isotope ratio determination by MC ICP-MS using the AG MP-1 resin // Geodynamics & Tectonophysics. 2022. V. 13 (2s).
Maréchal C., Albarède F. Ion-exchange fractionation of copper and zinc isotopes // Geochimica et Cosmochimica Acta. 2002. V. 66. P. 1499–1509.
Cabri L.J., Feather C.E. Platinum-iron alloys: a nomenclature based on a study of natural and synthetic alloys // Canadian Mineralogist. 1975. V. 13. P. 117–126.
Larson P.B., Maher K., Ramos F.C., Chang Z.S., Gaspar M., Meinert L.D. Copper isotope ratios in magmatic and hydrothermal ore-forming environments // Chemical Geology. 2003. V. 201. № 3–4. P. 337–350.
Mathur R., Ruiz J., Casselman M.J., Megaw P., van Egmond R. Use of Cu isotopes to distinguish primary and secondary Cu mineralization in the Canariaco Norte porphyry copper deposit, Northern Peru // Mineralium Deposita. 2012. V. 47. P. 755–762.
Binary Alloy Phase Diagrams. Massalski T.B. (ed.) Materials Park (Ohio): ASM Intern., 1993. 2224 p.
Graham S., Pearson N., Jackson S., Griffin W., O’Reil-ly S.Y. Tracing Cu and Fe from source to porphyry: in situ determination of Cu and Fe isotope ratios in sulfides from the Grasberg Cu-Au deposit // Chemical Geology. 2004. V. 207. P. 147–169.