Геохимия, 2022, T. 67, № 7, стр. 639-654

Распад твердого раствора в системе Au–Ag–Cu в богатой золотом области

С. А. Онищенко a*, С. К. Кузнецов a**

a Институт геологии Федерального Исследовательского центра Коми Научного Центра Уральского отделения Российской Академии наук
167982 Сыктывкар, ул. Первомайская, 54, Россия

* E-mail: mine222@ya.ru
** E-mail: kuznetsov@geo.komisc.ru

Поступила в редакцию 29.01.2021
После доработки 22.07.2021
Принята к публикации 29.09.2021

Аннотация

Изучение структур распада твердых растворов в самородном золоте месторождения Чудное позволило уточнить фазовые соотношения в системе Au–Ag–Cu при низкой (около 100°С) температуре. Диапазон изученных составов твердых растворов охватывает богатую золотом область системы Au‒Ag–Cu, для которой приведена фазовая диаграмма. Самородное золото, являвшееся при высокой температуре гомогенным твердым раствором Au, Ag и Cu (с примесями Pd и Hg), при понижении температуры, в зависимости от его состава, остается гомогенным или распадается на две или три фазы. Равновесными фазами при распаде на две фазы являются Au3Cu и Au–Ag-твердый раствор или AuCu и Au–Ag-твердый раствор, при распаде на три фазы – Au3Cu, AuCu и Au–Ag-твердый раствор. Наиболее детально изучена фаза Au3Cu, имеющая переменный состав (варьируют соотношения между Au и Cu), определяемый составом исходного Au–Ag–Cu-твердого раствора и температурой отжига (низкотемпературного равновесия). Содержание меди в фазе Au3Cu составляет 23.9–29.6 ат. %. При содержании меди в фазе Au3Cu более 30 ат. % она распадается с выделением избыточной меди в виде фазы AuCu. При температуре отжига выше 100°С, реализуемой на других месторождениях, фаза Au3Cu может содержать более 30 ат. % Сu.

Ключевые слова: самородное золото, структура распада твердого раствора, фаза Au3Cu, фаза AuCu, фазовая диаграмма Au–Ag–Cu, золоторудное месторождение Чудное (Приполярный Урал, Россия)

Список литературы

  1. Диаграммы состояния двойных металлических систем. Т. 1. (1996) Под. ред. Н.П. Лякишева М.: Машиностроение. 992 с.

  2. Дриц М.Е., Бочвар Н.Р., Гузей Л.С. и др. (1979) Двойные и многокомпонентные сплавы на основе меди. М.: Наука, 248 с.

  3. Кузнецов С.К., Онищенко С.А. (2018) Золотоносность локальных участков метасоматического изменения риолитов месторождения Чудное (Приполярный Урал). Вестник Института геологии Коми НЦ УрО РАН 12, 39-45.

  4. Курнаков Н.С., Жемчужный С.Ф., Заседателев М. М. (1915) Превращения в сплавах золота и меди. Журн. русского физико-химического общества 47, 871-897.

  5. Ложечкин М. П. (1939) Новые данные о химическом составе “медистого золота”. ДАН СССР 24 (5), 454-457.

  6. Малышев В.М., Румянцев Д.В. (1987) Серебро. М.: Металлургия, 320 с.

  7. Мурзин В.В., Малюгин А.А. (1983) Новые данные о нестабильности природных твердых растворов системы Au–Ag–Cu в области температур менее 350°С. ДАН СССР. 269(3), 723-724.

  8. Мурзин В.В., Суставов С.Г. (1989) Твердофазные превращения в природном медистом золоте. Известия АН СССР. Серия геологическая. 11, 94-104.

  9. Некрасов И.Я., Иванов В.В., Ленников А.М. и др. (2001) Редкие природные многокомпонентные сплавы на основе золота и меди из платиновой россыпи Кондерского щелочно-ультраосновного массива (Юго-Восток Алданского щита, Россия). Геология рудных месторождений 43 (5), 452-464.

  10. Новгородова М.И., Цепин А.И., Горшков А.И., Кудревич И.М., Вяльсов Л.Н. (1977) Новые данные по кристаллохимии и свойствам природных интерметаллических соединений системы медь-золото. Записки ВМО 106 (5), 540-552.

  11. Онищенко С.А., Кузнецов С.К., Тропников Е.М. (2020) Эпигенетические изменения медистого золота в структуре распада Au–Ag–Cu–Pd-твердого раствора. ДАН. Науки о Земле 492 (2), 35-38.

  12. Пальянова Г.А., Мурзин В.В., Журавкова Т.В., Варламов Д.А. (2018) Au–Cu–Ag минерализация родингитов и нефритоидов Агардагского гипербазитового массива (Южная Тува, Россия). Геология и геофизика 59 (3), 300-321.

  13. Покровский П.В., Мурзин В.В., Берзон Р.О., Юников Б.А. (1979) К минералогии самородного золота месторождения Золотая Гора. Записки ВМО 108 (3), 317-326.

  14. Спиридонов Э.М., Плетнев П.А. (2002) Месторождение медистого золота Золотая Гора (о “золото-родингитовой” формации). М.: Научный мир. 220 с.

  15. Спиридонов Э.М., Кулагов Э.А., Куликова И.М. (2004) Ассоциации минералов палладия, платины и золота в рудах Норильского месторождения. Геология рудных месторождений 46 (2), 175–192.

  16. Спиридонов Э.М., Ряховская С.К., Плетнев П.А. (2005) Гидротермальные минералы Au-Cu: парагенезы, условия образования, синтез, твердофазные превращения. XV Российское совещание по экспер. минералогии. Сыктывкар, 314–316.

  17. Спиридонов Э.М. (2010) Обзор минералогии золота в ведущих типах Au минерализации. Золото Кольского полуострова и сопредельных регионов (Под ред. Войтеховского Ю.Л). Апатиты, 143-171.

  18. Рудашевский Н.С., Рудашевский В.Н., Ниелсен Т.Ф.Д., Шебанов А.Д. (2014) Сплавы и интерметаллиды золота и меди в золото-палладиевых рудах Скаергардского массива (Гренландия). Записки РМО 143 (4), 1-23.

  19. Рудашевский Н.С., Рудашевский В.Н., Ниелсен Т.Ф.Д. (2015) Интерметаллиды и сплавы меди и палладия в золото-палладиевых рудах Скаергардского массива (Гренландия). Записки РМО 144 (1), 30-53.

  20. Тарбаев М.Б., Кузнецов С.К., Моралев Г.В., Соболева А.А., Лапутина И.П. (1996) Новый золото-палладиевый тип минерализации в Кожимском районе Приполярного Урала (Россия). Геология рудных месторождений 38 (1), 15-30.

  21. Федоров П.П., Волков С.Н. (2016) Фазовая диаграмма системы Au–Cu. Журн. неорганической химии 61 (6), 809-812.

  22. Knight J., Leitch C.H.B. (2001) Phase relations in the system Au–Cu–Ag at low temperatures, based on natural assemblages. Can. Miner. 39, 889-905.

  23. Knipe S.W., Fleet M.E. (1997) Gold-copper alloy minerals from the Kerr Mine, Ontario. Can. Miner. 35 (3), 573-586.

  24. Murzin V.V., Chudnenko K.V., Palyanova G.A., Varlamov D.A., Naumov E.A., Pirajno F. (2018) Physicochemical model for the genesis of Cu-Ag-Au-Hg solid solutions and intermetallics in the rodingites of the Zolotaya Gora gold deposit (Urals, Russia). Ore Geol. Rev. 93, 81-97.

  25. Okamoto H., Chakrabarti D.J., Laughlin D.E., Massalski T.B. (1987) The Au–Cu (Gold–Copper) system. Bull. Alloy Phase Diagrams. 8 (5), 454-474.

  26. Palyanova G., Murzin V., Borovikov A., Karmanov N., Kuznetsov S. (2021) Native Gold in the Chudnoe Au-Pd-REE Deposit (Subpolar Urals, Russia): Composition, Minerals in Intergrowth and Genesis. Minerals. 11, 451-476.

  27. Sluzhenikin S.F., Mokhov A.V. (2015) Gold and silver in PGE-Cu-Ni and PGE ores of the Noril,sk deposits, Russia. Mineralium deposita 50 (4), 465-492

  28. Subramanian P.R., Laughlin D.E. (1991) Pd–Cu (Copper–Palladium). J. Phase Equilibria 12 (2), 231-243.

Дополнительные материалы отсутствуют.