Записки Российского минералогического общества, 2020, T. 149, № 6, стр. 20-31

Платинистый высоцкит с обратной зональностью и скелетный куперит из метаморфизованных сульфидных руд восточного фланга Октябрьского месторождения Норильского рудного поля

д. чл. Э. М. Спиридонов 1*, С. Н. Беляков 1, Ю. А. Иванова 1, К. В. Егоров 1, Д. И. Наумов 1

1 Московский государственный университет, геологический факультет
119991 Москва, Воробьевы Горы, Россия

* E-mail: emstspiridon@gmail.com

Поступила в редакцию 06.08.2020
После доработки 28.09.2020
Принята к публикации 07.10.2020

Полный текст (PDF)

Аннотация

Описаны своеобразные метакристаллы платинистого высоцкита с обратной зональностью. Их размер до 0.5 мм. Для этих метакристаллов характерна структура “паракристаллического микробудинажа”: корродированные фрагменты высоцкита 1-го зарождения (Pd0.51Pt0.27Ni0.20Fe0.02)S и 2-го зарождения (Pd0.49Pt0.30Ni0.18Fe0.03)S, квадратные микрокристаллы высоцкита 3-го зарождения (Pd0.47Pt0.32Ni0.19Fe0.02)S обросли высоцкитом 4-го зарождения (Pd0.45Pt0.33Ni0.19–0.21Fe0.01)S; на эти образования нарос высоцкит 5-го зарождения (Pd0.45Pt0.35Ni0.18Fe0.02)S с каймами высоцкита 6-го зарождения – (Pd0.43Pt0.37–0.38Ni0.16–0.17Fe0.02)S и наиболее платинистого по составу высоцкита 7-го зарождения (Pd0.44Pt0.43Ni0.09Fe0.02Ru0.01)S. Метакристаллы платинистого высоцкита окружены широкой каймой скелетных микрокристаллов куперита (Pt0.96-0.97Ni0-0.03Ru0.01)S. Платинистый высоцкит и куперит развиты в низкоградно метаморфизованных Co–Ni–Cu сульфидных рудах Октябрьского месторождения Норильского рудного поля, где они заместили железистые хлорит и корренсит, гидрогроссуляр, халькопирит, пентландит, кубанит, фассаит.

Ключевые слова: метаморфогенно-гидротермальные платинистый высоцкит с обратной зональностью, куперит, Норильское рудное поле

1. ВВЕДЕНИЕ

Платиновые металлы при повышенных температурах имеют сильное сродство с серой. Наиболее распространенные минералы платиновых металлов – сульфиды; для платины и палладия – это моносульфиды: куперит PtS, брэггит (Pt,Pd,Ni)S, высоцкит (Pd,Pt,Ni)S. Куперит, брэггит и высоцкит – главные промышленные минералы гигантских Pd-Pt месторождений интрузива Бушвелд (Adam, 1933; Brynard et al., 1976; Cabri et al., 1978; Verryn, Merkle, 1987; Von Gruenewaldt et al., 1990; Семиколенных, 2013; Junge et al., 2014), крупных Pd-Pt месторождений интрузивов Стиллуотер (Talkington, Lipin, 1986; Volbort et al., 1986) и Великой Дайки (Oberthűr et al., 2003); здесь они ассоциируют с хромшпинелидами. Судя по экспериметальным данным, куперит начинает кристаллизоваться из расплава при температуре ниже 1200 °С, брэггит – ниже 1000 °С, высоцкит – ниже 900 °С (Verryn, Merkle, 2002). По этой причине зональность кристаллов моносульфидов Pt-Pd с ядром из куперита, окруженным брэггитом, и с внешней зоной из высоцкита, в рудах Бушвелда и Стиллуотера (Criddle, Stanley, 1985), – прямая, отвечающая кристаллизации при снижении температуры.

Куперит, брэггит и высоцкит с широкими вариациями состава были обнаружены и в норильских сульфидных рудах (Годлевский, Шумская, 1960; Генкин, Звягинцев, 1962; Генкин, 1968; Лапутина, Генкин, 1975; Генкин и др., 1981; Sluzhenikin, Mokhov, 2015). В результате многие геологи стали считать наличие минералов ряда куперит–брэггит–высоцкит в рудах признаком магматического происхождения этих руд.

Согласно экспериметальным данным, куперит, брэггит и высоцкит формируются также при участиии средне- и низкотемпературных (до 150 °С) гидротермальных (или метаморфогенно-гидротермальных) растворов (Evstigneeva et al., 1995). Таковы природные высоцкит, брэггит и куперит – продукты гидротермального замещения ранее возникших гидротермальных самородных палладия, платины–палладия и платины в гематит-кварцевых жилах телетермальных Au–Pt–Pd месторождений (Berni et al., 2014). Таков голотип высоцкита в норильских магматогенных сульфидных рудах, который ассоциирует с миллеритом и полидимитом (Генкин, Звягинцев, 1962). Таковы природные высоцкит, брэггит и куперит – продукты низкоградного метаморфизма магматогенной Pt-Pd минерализации различного типа; здесь высоцкит и брэггит ассоциируют с такими низкотемпературными минералами как миллерит и актинолит, а также с сульфоарсенидами платиновых металлов (Moreno et al., 1999; Barkov et al., 2004a, 2004b).

Ниже описан своеобразный парагенез платинистого высоцкита и куперита из метаморфизованных норильских сульфидных руд.

2. НОРИЛЬСКОЕ РУДНОЕ ПОЛЕ

Норильское рудное поле размещено в северо-западном углу дорифейской Восточно-Сибирской платформы, в области краевых дислокаций (Маслов, 1963; Люлько и др., 1987). Магматические Ag–Au–Pt–Pd–Co–Ni–Cu месторождения сопряжены с интрузивами норильского типа, одними из наиболее поздних производных грандиозной Сибирской трапповой формации, возникшей на рубеже перми и триаса (Годлевский, 1959; Маслов, 1963; Люлько и др., 1987; Степанов, Туровцев, 1988). Богатейшее Октябрьское месторождение Талнахского рудного узла приурочено к Хараелахскому интрузиву; основные рудные залежи тяготеют к нижнему контакту интрузива (Ваулин, Суханова, 1970). Норильские руды – продукты кристаллизации сульфидных расплавов – слагают залежи и жилы, вкрапленность в интрузивных породах и роговиках рамы интрузивов. Первичные руды сложены продуктами субсолидусных превращений высоко температурных сульфидных твердых растворов – это пирротин, троилит, кубанит, халькопирит, пентландит, талнахит (Годлевский, 1959; Генкин и др., 1981; Степанов, Туровцев, 1988). Каждое тело магматических сульфидов – от миникапель до крупных залежей – окружено ореолами флюидного воздействия с высокотитанистым биотитом – флогопитом, хлорпаргаситом, фторхлорапатитом, джерфишеритом…; размер ореолов коррелирован с размером тел сульфидов (Степанов, Туровцев, 1988; Спиридонов, 2010, 2019). Большая часть Pd, Pt, Au и Ag в первичных норильских рудах образует в них собственные минералы – интерметаллиды и близкие к ним теллуриды, висмутиды, станниды, антимониды, арсениды, сульфидов среди них нет (Изоитко, 1997; Спиридонов, 2010, 2019). Эти минералы благородных металлов слагают метасомы и метакристаллы среди первичных сульфидов и окружающих силикатов. Контуры распространения минералов благородных металлов шире контуров сульфидных тел и совпадают с контурами ореолов флюидного воздействия около них; это послемагматические пневматолитовые (флюидно-метасоматические) образования (Спиридонов, 2010, 2019; Spiridonov et al., 2015; Спиридонов и др., 2020).

3. ПРОЯВЛЕНИЯ ЭПИГЕНЕТИЧЕСКОГО НИЗКОГРАДНОГО МЕТАМОРФИЗМА В НОРИЛЬСКОМ РУДНОМ ПОЛЕ

По нашим данным, минеральный состав пород и руд Норильского рудного поля сформирован в два этапа: 1 этап – синтрапповая магматогенная минерализация с пневматолитовым продолжением (рассмотрены выше), 2 этап – посттрапповая метаморфогенно-гидротермальная минерализация (Спиридонов, Гриценко, 2009; Spiridonov et al., 2016). Ранее образования 2 этапа рассматривали как производные трапповой формации (Годлевский, 1959; Степанов, Туровцев, 1988 и др.) или как продукты региональной гидротермальной деятельности (Горяинов, Аплонов, 1980).

Участки Восточно-Сибирской платформы, покрытые толщей платобазальтов мощностью до 3–5 км и насыщенные интрузивами габбро-долеритов, испытали посттрапповое погружение. Трапповая формация и подтрапповые толщи были захвачены эпигенетичным метаморфизмом погружения в условиях цеолитовой, затем – пренит-пумпеллиитовой, и далее – цеолитовой фаций. Фации метаморфизма определены по минеральным ассоциациям по аналогии с данными (Philpotts, Ague, 2009). Rb/Sr возраст процессов метаморфизма: первая дата – 232 млн лет, последняя – 122 млн лет; максимальные параметры метаморфизма – 1.8–2.5 кбар и 310–330 °С; эпигенетические образования моложе трапповой формации на 20–130 млн лет (Spiridonov et al., 2016).

В Норильском рудном поле эффузивные и рудоносные интрузивные траппы и сопряженные магматогенные сульфидные Co–Ni–Cu руды метаморфизованы синхронно и однотипно (Спиридонов, Гриценко, 2009; Spiridonov et al., 2016). В магматогенных пентландит-халькопирит-кубанит-пирротиновых рудах вдоль отдельных трещин, зон дробления и милонитизации, в виде отдельных вростков, пятен, гнезд, микро- и макропрожилков, захватывая крупные блоки рудных залежей, развиты пирит, Ni пирит, графические срастания пирит–магнетит, халькопирит и магнетит (без структур распада), миллерит, валлериит, макинавит, низкие борнит и халькозин, гизингерит, хизлевудит, годлевскит, полидимит, гематит, игольчатый кубанит, сфалерит, вюртцит, галенит, кобальт-, купро- и аргентопентландит, паркерит, шэндит, гаухекорнит, точилинит, алабандин, гётит, самородные серебро, мышьяк и висмут, сульфоарсениды, арсениды, сульфоантимониды и антимониды Fe–Ni–Co, клаусталит, касситерит, станнин, хоулиит, уранинит, антимонит, киноварь (Годлевский, Шумская, 1960; Генкин, Звягинцев, 1962; Будько и др., 1966; Золотухин и др., 1967; Кулагов и др., 1967, 1969; Генкин, 1968; Золотухин, 1970; Рябов, 1975; Горяинов, Аплонов, 1980; Генкин и др., 1981; Спиридонов, Гриценко, 2009; Спиридонов, 2010, 2019; Spiridonov et al., 2015, 2016). Обычно с ними ассоциируют ангидрит, кальцит, доломит, анкерит, хлорит, кварц, пренит, гидрогранаты, серпентины, брусит, ксонотлит, сапонит, стильпномелан, пектолит, тоберморит, датолит, апофиллит, ильваит, бабингтонит, халцедон, цеолиты (ломонтит, стильбит и др.), окенит, тальк, минералы группы гидроталькита, барит, таумасит, хибингит, айоваит, антраксолит, нефтяные битумы, парафины в виде вкрапленности, гнезд и жил.

Изотопный состав Pb галенита метаморфогенно-гидротермальных жил, залегающих среди метаморфизованных норильских руд, иной, чем Pb первичных норильских руд, данный Pb – коровый. Это свидетельствует о независимости от траппов источника вещества метаморфогенно-гидротермальных жил (Спиридонов и др., 2010).

4. РЕГЕНЕРИРОВАННАЯ ВКРАПЛЕННАЯ МЕТАМОРФОГЕННО-ГИДРОТЕРМАЛЬНАЯ Pt–Pd–Ag МИНЕРАЛИЗАЦИЯ НОРИЛЬСКОГО РУДНОГО ПОЛЯ

Эта минерализация развита среди метаморфизованных руд, богатых благородными металлами. Регенерированные минералы серебра – распространенные самородное серебро, не содержащее золота, и аргентопентландит AgFe5Ni3S8, реже – твердый раствор халькопирит–ленаит AgFeS2, серебросодержащий борнит, значительно реже – ртутистое серебро, акантит, ялпаит, штромейерит, аргентопирит, науманнит. Регенерированные минералы палладия и платины – это паоловит Pd2Sn, не содержащий сурьму и золото, Ag паоловит (Pd,Ag)2Sn, высоцкит, куперит, брэггит, Pd-брейтгауптит (Ni,Pd)Sb, Pd-орселит (Ni,Pd)5As2, палладоарсенид Pd2As, винсентит Pd3As, хараелахит (Pt,Cu,Pb,Fe,Ni)9S8, фрудит PdBi2, соболевскит PdBi, не содержащий теллур и сурьму, малышевит CuBiPdS3, самородные палладий и платина (Спиридонов, 2010, 2019; Spiridonov et al., 2015, 2016). Регенеративные интерметаллиды палладия (паоловит, фрудит, соболевскит), его арсениды (палладоарсенид, винсентит, орселит) и стибниды (брейтгауптит) развиты среди руд, метаморфизованных при повышенной активности кислорода и низкой активности сульфидной серы, – среди метаруд, богатых ангидритом и магнетитом, борнитом или халькозином, с хизлевудитом Ni3S2 и/или годлевскитом Ni9S8, касситеритом, оловосодержащими гидрогранатами. Самородная платина изредка образует тонкие каймы замещения вокруг кристаллов сперрилита (Евстигнеева и др., 1990). Регенеративные палладий-содержащие сульфиды (высоцкит, брэггит, куперит, хараелахит, малышевит) развиты среди руд, метаморфизованных при относительно повышенной активности сульфидной серы, – среди метаруд с халькопиритом, миллеритом NiS и полидимитом Ni3S4. Хараелахит иногда нарастает на высоцкит, куперит – на хараелахит, самородный палладий или куперит – на самородную платину.

Эти образования возникли при воздействии углекисло-хлоридных флюидов с изменчивыми, но в целом повышенными f O2 и щелочностью. Это растворы NaCl–MgCl2 с соленостью от 15 до 0.4 мас. % эквивалента NaCl (примерно две трети флюидных включений) и растворы NaCl–CaCl2 (± NaHCO3) с соленостью от 23 до 6.5 мас. % экв. NaCl (одна треть включений) с температурами от 270 °С, обычно от 250–216 до 140–120 °С, и давлениями от 1.2 до 0.3 кбар (Спиридонов, Гриценко, 2009).

5. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Изучена коллекция сульфидных руд восточного фланга Октябрьского месторождения, отобранных в подземных выработках С.Н. Беляковым и Э.М. Спиридоновым. Электронные фотографии и химический анализ минералов выполнен с помощью аналитического комплекса с комбинированной системой микроанализа на базе СЭМ Jeol JSM-6480 LV в лаборатории локальных методов исследований кафедры петрологии геологического факультета МГУ; аналитик – исследователь Н.Н. Коротаева. В качестве эталонов использованы чистые металлы Ru, Os, Ir, Rh, Pt, Pd, Au, Ag, Bi, Sb, Cr, Ni, Co, Cu, Zn, пирит FeS2 (S), алтаит PbTe (Pb, Te), синтетические InAs (As) и CdSe (Cd, Se). В тексте статьи и на рисунках единая нумерация химических анализов высоцкита.

6. МЕТАМОРФИЗОВАННЫЕ СУЛЬФИДНЫЕ РУДЫ С ПЛАТИНИСТЫМ ВЫСОЦКИТОМ И КУПЕРИТОМ ВОСТОЧНОГО ФЛАНГА ОКТЯБРЬСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ

Эти сплошные и импреньяционные сульфидные Co–Ni–Cu руды развиты среди магнетит-плагиоклаз-фассаитовых эндоскарнов. Преобладающий минерал этих скарнов – богатый Al клинопироксен – фассаит от почти безжелезистого в ядрах кристаллов до умеренно железистого. В скарнах широко распространены небольшие кубооктаэдрические кристаллы магнетита с тончайшими пластинками распада ильменита. Сульфидный материал – пластинчатые и зернистые агрегаты халькопирита, пентландита, пирротина, кубанита – продукты субсолидусных превращений высокотемпературных твердых растворов и перекристаллизации продуктов превращений. Размер реликтов кристаллов высокотемпературных сульфидных твердых растворов до 35 мм в поперечнике. Размер зерен сульфидов перекристаллизованных агрегатов обычно не более 30–70 мкм. Состав халькопирита стехиометричен. Состав пентландита довольно устойчив – это стандартный бедный кобальтом (около 1 мас. %) пентландит, с небольшим преобладанием никеля над железом. Отдельные более крупные выделения пентландита содержат тончайшие редкие пластинки распада аргентопентландита. Пирротин устойчивого состава, близкого к Fe8S9. Среди продуктов распада первичных сульфидных твердых растворов, богатых медью, – мелкие с поперечником до 5 микрон выделения железистого сфалерита, бедного Cd, и точечные выделения галенита. Распространенные пневматолитовые минералы благородных металлов в этих рудах – висмутистый котульскит, мончеит, мертиит-II, меньшиковит, серебристое золото, электрум, сперрилит (Спиридонов и др., 2020).

В низкоградно метаморфизованных скарнах заметная часть фассаита замещена хлоритом – шамозитом (железистым рипидолитом–брунсвигитом по классификации М. Хея, 1954) (${\text{Fe}}_{{3.06}}^{{2 + }}$Al1.56Mg1.29Mn0.09)6[(OH)8/(Si2.44Al1.56)4O10] и Fe–Al корренситом Mg0.33(${\text{Fe}}_{{4.48}}^{{2 + }}$Al2.22Mg1.77${\text{Fe}}_{{0.39}}^{{3 + }}$Mn0.14)9[(OH)10/(Si4.73Al3.27)8O20]; плагиоклаз замещен гидрогроссуляром– (Ca2.83Mg0.13${\text{Mn}}_{{0.02}}^{{2 + }}$Fe3+0.02)3(${\text{A}}{{{\text{l}}}_{{1.82}}}{\text{Fe}}_{{0.18}}^{{3 + }}$)2[(SiO4)2.62(O4H4)0.38].

Высоцкит и куперит развиты среди метаморфизованных пентландит-пирротин-кубанит-халькопиритовых руд, богатых благородными металлами. В процессе низкоградного метаморфизма первичные сульфиды были частично замещены срастаниями миллерита и халькопирита (без структур распада), с вкраплениями пирита и полидимита.

7. ПЛАТИНИСТЫЙ ВЫСОЦКИТ С ОБРАТНОЙ ЗОНАЛЬНОСТЬЮ

Уплощенные метакристаллы платинистого высоцкита распределены крайне неравномерно, отдельными небольшими скоплениями длиной до 500, обычно не более 200 мкм (рис. 1, рис 2). Границы метакристаллов высоцкита секут срастания железистых хлорита и корренсита, халькоприта и пентландита, халькопирита и миллерита. Метакристаллы высоцкита неоднородны по составу и строению.

Рис. 1.

Метаморфизованные сульфидные руды восточного фланга Октябрского месторождения. (а) Скопление метакристаллов высоцкита и куперита (светлые) в метаморфизованных сульфидных рудах с миллеритом (светло-серые) с включениями силикатов (черные). (б) Метакристаллы высоцкита (светло-серые) с оторочками из множества скелетных микрокристаллов куперита (белые). Серое – сульфидная матрица. Черное – силикатная матрица. Изображения в отраженных электронах. Fig. 1. Metamorphosed sulfide ores of the eastern flank of the Oktyabrskoye deposit.

Рис. 2.

Метаморфизованные сульфидные руды восточного фланга Октябрского месторождения. (а) Гнездо – скопление метакристаллов высоцкита (от серого до белого, 9 – высоцкит седьмого зарождения) с оторочкой из микрокристаллов куперита (светлые). (б) Метакристаллы высоцкита первого зарождения (темно-серый, 1) с оторочкой высоцкита четвертого зарождения (серый, 5), масса скелетного куперита (белый). (в) Уплощенные метакристаллы высоцкита от второго (2) до шестого зарождения, масса скелетного куперита (белый). (г) Уплощенные метакристаллы высоцкита третьего (3), четвертого (4), пятого (6) и шестого зарождений (7, 8), масса скелетного куперита (белый). Черное – силикатно-сульфидная матрица. Изображения в отраженных электронах. Цифрами показаны места и номера анализов высоцкита. Fig. 2. Metamorphosed sulfide ores of the eastern flank of the Oktyabrskoye deposit.

Наиболее ранние деформированные и корродированные фрагменты кристаллов выделены как высоцкит первого зарождения (рис. 2, a, 2, б, 1); этот высоцкит по составу наиболее богат палладием и никелем – (Pd0.51Pt0.27Ni0.20Fe0.02)S, Pd/Pt = 1.88 (табл. 1, ан. 1). Высоцкит второго зарождения изредка нарастает на высоцкит первого зарождения; на приведенных рисунках высоцкит второго зарождения (рис. 2, в, 2) слагает деформированные фрагменты среди высоцкита четвертого зарождения; состав высоцкита второго зарождения несколько богаче Pt и беднее Pd и Ni – (Pd0.49Pt0.30Ni0.18Fe0.03)S, Pd/Pt = 1.63 (табл. 1, ан. 2). Квадратные микрокристаллы высоцкита третьего зарождения (рис. 2, в, 2, г, 3) изредка слагают включения среди высоцкита четвертого зарождения; на приведенных рисунках высоцкит третьего зарождения включен в высоцкит пятого (6) и шестого зарождений (7 и 8); состав высоцкита третьего зарождения – (Pd0.47Pt0.32Ni0.19Fe0.02)S, Pd/Pt = 1.49 (табл.1, ан. 3). Высоцкит четвертого зарождения нарастает на высоцкит первого зарождения (рис. 2, б, 5) и слагает обособленные метакристаллы, а также несколько корродированные выделения (рис. 2, г, 4) среди высоцкита пятого зарождения (рис. 2, г, 6); высоцкит четвертого зарождения еще богаче Pt и беднее Pd – (Pd0.44‒0.45Pt0.33Ni0.19–0.21Fe0.01–0.02)S, Pd/Pt = 1.38–1.34 (табл. 1, ан. 4, 5). Высоцкит пятого зарождения слагает обособленные метакристаллы, а также нарастает (рис. 2, в, 2, г, 6) на выделения высоцкита второго, третьего и четвертого зарождений; высоцкит пятого зарождения еще богаче Pt и беднее Pd и Ni – (Pd0.45Pt0.35Ni0.18Fe0.02)S, Pd/Pt = 1.27 (табл. 1 ан. 6). Высоцкит шестого зарождения (рис. 2, г, 7 и 8) слагает то узкие (первые мкм), то широкие (до 25 мкм) каймы замещения и обрастания на высоцките пятого зарождения; по составу высоцкит шестого зарождения еще богаче Pt и беднее Pd и Ni – (Pd0.43Pt0.37–0.38Ni0.16–0.17Fe0.02)S, Pd/Pt = 1.16–1.14 (табл. 1, ан. 7, 8). Высоцкит седьмого зарождения развит крайне неравномерно, слагает широкие каймы замещения (рис 2, а, 9) вокруг высоцкита более ранних зарождений; высоцкит седьмого зарождения весьма богат Pt и заметно обеднен Ni – (Pd0.44Pt0.43Ni0.09Fe0.02Ru0.01)S, Pd/Pt = 1.03 (табл. 1, ан. 9).

Таблица 1.  

Химический состав (мас. %) платинистого высоцкита. Метаморфизованные сульфидные руды восточного фланга Октябрьского месторождения Table 1. Chemical composition (wt %) of platinoan vysotskite. Metamorphosed ores at eastern flank of the Oktyabrskoye deposit

Компонент 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Pd 35.36 33.22 31.86 31.15 30.28 29.70 28.22 28.18 27.61
Pt 34.51 37.31 39.30 41.56 41.38 43.06 44.57 45.96 48.69
Ru 0.46 0.50 0.56 0.59 0.53 0.74 0.55 0.49 0.42
Ni 7.88 6.91 6.98 7.87 7.22 6.55 6.00 5.82 3.18
Fe 0.63 0.91 0.40 0.39 0.56 0.41 0.45 0.47 0.38
Cu 0.24 0.23 0.44 нпо 0.35 0.23 0.25 0.44 0.28
S 20.98 20.37 20.54 20.73 20.70 20.00 19.83 19.55 19.90
Сумма 100.06 99.45 100.08 102.29 101.02 100.69 99.87 100.91 99.46
Коэффициенты в формуле в расчете на 2 атома
Pd 0.505 0.487 0.468 0.451 0.443 0.446 0.431 0.431 0.444
Pt 0.269 0.299 0.315 0.328 0.330 0.352 0.371 0.383 0.427
Ru 0.007 0.008 0.009 0.009 0.008 0.012 0.009 0.008 0.007
Ni 0.204 0.184 0.186 0.207 0.191 0.178 0.166 0.161 0.093
Fe 0.017 0.025 0.011 0.011 0.016 0.012 0.013 0.014 0.012
Cu 0.006 0.005 0.010 0.009 0.006 0.006 0.011 0.008
S 0.993 0.992 1.001 0.995 1.003 0.995 1.004 0.991 1.009
Pd/Pt 1.88 1.63 1.49 1.38 1.34 1.27 1.16 1.13 1.04

Таким образом, для описанных метакристаллов высоцкита характерна сложная, в целом, обратная зональность: их внутренние зоны обогащены Pd, внешние зоны обогащены Pt. Строение сложно зональных метакристаллов платинистого высоцкита метаморфизованных руд Октябрьского месторождения похоже на строение сложно зональных метакристаллов – порфиробластов щелочных амфиболов в метаморфических породах фации голубых сланцев, для которых применен термин структура “паракристаллического микробудинажа” (Григорьев, Жабин, 1975). Этот термин хорошо объясняет процесс образования описанных выше сложно зональных метакристаллов платинистого высоцкита.

Изученный высоцкит по составу стехиометричен – Me : S = 1 : 1 (5 анализов), Me : S = = 0.99 : 1.01 (3 анализа), Me : S = 1.01 : 0.99 (1 анализ) (табл. 1). В его составе проявлен отчетливый изоморфизм палладия и платины. Содержания никеля существенно понижены в наиболее платинистом высоцките. Содержания железа в высоцките составляют 0.4–0.9 мас. % и повышены в наиболее палладистом высоцките. Содержания рутения (0.4–0.7 мас. %) и меди (от следов до 0.4 мас. %) меняются в высоцките не закономерно.

8. КУПЕРИТ

Корродированные метакристаллы платинистого высоцкита окружены широкими каймами скелетных микрокристаллов куперита с размером индивидов до 5 мкм (рис. 1, 2). Состав этого куперита колеблется в узких пределах – от бедного никелем до практически безникелистого, палладий в нем не обнаружен (мас. %): Pt 83.76 и 84.38; Ru 0.37 и 0.43; Ni 0.86 и следы; S 13.32 и 14.60; сумма 99.31 и 99.41; формулы – (Pt0.960Ni0.033Ru0.008)1.001S0.999 и (Pt0.970Ru0.009)0.979S1.021 (табл. 2). Между составами более раннего платинистого высоцкита и более позднего куперита весьма существенный разрыв (рис. 3).

Таблица 2.  

Химический состав (мас. %) куперита. Восточный фланг Октябрьского месторождения Table 2. Chemical composition (wt %) of cooperite. Metamorphosed ores at eastern flank of the Oktyabrskoye deposit

Компонент 10 11
Pt 81.76 84.38
Ni 0.86 нпо
Ru 0.37 0.43
S 16.32 17.60
Сумма 99.31 102.41
Коэффициенты в формуле в расчете на 2 атома
Pt 0.886 0.878
Ni 0.031
Ru 0.008 0.009
S 1.075 1.113
Рис. 3.

Вариации состава платинистого высоцкита и куперита метаморфизованных сульфидных руд восточного фланга Октябрьского месторождения. Fig. 3. Variations in the composition of platinoan vysotskite and cooperite of metamorphosed sulfide ores at the eastern flank of the Oktyabrskoye deposit.

А.Г. Мочалов высказал предположение, что описанные выше образования возможно представляют собой теневую псевдоморфозу с коррозионной текстурой реликтового протоминерала состава (Pd,Pt,Ni)S в микроагрегате новообразованных куперита, сульфидов и силикатов. В норильских рудах такие новообразования отсутствуют.

9. ИТОГИ ИССЛЕДОВАНИЯ

В метаморфизованных в условиях пренит-пумпеллиитовой и цеолитовой фаций Co–Ni–Cu сульфидных рудах Октябрьского месторождения Норильского рудного поля развиты метакристаллы высоцкита с обратной зональностью. Они сложены платинистым высоцкитом семи зарождений. Состав высоцкита первого зарождения –(Pd0.51Pt0.27Ni0.20Fe0.02)1S, последнего – седьмого – (Pd0.44Pt0.43Ni0.09Fe0.02Ru0.01)1S. Для метакристаллов платинистого высоцкита характерна структура “паракристаллического микробудинажа”. Корродированные метакристаллы платинистого высоцкита окружены каймами скелетных микрокристаллов куперита (Pt0.96–0.97Ni0–0.03Ru0.01)1S. Источниками палладия и платины для регенеративных высоцкита и куперита послужили обильные котульскит, мончеит, сперрилит и иные первичные минералы платиновых металлов, которыми богаты руды Октябрьского месторождения (Спиридонов и др., 2020).

Особенности морфологии и эволюции состава описанных моносульфидов Pd–Pt норильских руд – еще одно свидетельство глубоких различий Pd–Pt месторождений: гигантов Бушвелда и Норильска (Антибушвелда).

Благодарности. Авторы благодарны Н.Н. Коротаевой за высокое качество микрозондовых анализов и А.Г. Мочалову за интересные замечания.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант № 19-05-00490), с использованием оборудования, приобретенного за счет средств Программы развития Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова.

Список литературы

  1. Будько И.А., Изоитко В.М., Кулагов Э.А., Митенков Г.А. Макинавит и валлериит в рудах Норильска и Талнаха // Уч. Зап. НИИГА. Рег. Сер. 1966. Вып. 5. С. 203–209.

  2. Ваулин Л.Л., Суханова Е.Н. Октябрьское медно-никелевое месторождение // Разведка и охрана недр. 1970. № 4. С. 48–51.

  3. Генкин А.Д. Минералы платиновых металлов и их ассоциации в медно-никелевых рудах Норильского месторождения. М.: Наука. 1968. 106 с.

  4. Генкин А.Д., Звягинцев О.Е. Высоцкит, новый сульфид палладия и никеля // ЗВМО. 1962. Ч. 91. Вып. 6. С. 718–725.

  5. Генкин А.Д., Дистлер В.В., Филимонова А.А., Евстигнеева Т.Л., Коваленкер В.А., Служеникин С.Ф., Лапутина И.П., Смирнов А.В., Гроховская Т.Л. Сульфидные медно-никелевые руды норильских месторождений. М.: Наука. 1981. 234 с.

  6. Годлевский М.Н. Траппы и рудоносные интрузии Норильского района. М.: Госгеолтехиздат, 1959. 89 с.

  7. Годлевский М.Н., Шумская Н.И. Халькопирит-миллеритовые руды месторождения Норильск I // Геол. рудн. месторождений. 1960. № 6. С. 61–72.

  8. Горяинов И.Н., Аплонов В.С. Региональная гидротермальная деятельность на северо-западе Сибирской платформы // Геология и геофизика. 1980. № 7. С. 35–43.

  9. Григорьев Д.П., Жабин А.Г. Онтогения минералов. Индивиды. М.: Наука, 1975. 339 с.

  10. Евстигнеева Т.Л., Ким А.А., Некрасов И.Я. О деарсенизации сперрилита в природе // Минерал. журнал. 1990. Т. 12. № 3. С. 90–96.

  11. Золотухин В.В. О низкотемпературных метасоматитах, связанных с процессами серпентинизации в норильских рудоносных трапповых интрузиях / Геология и петрология интрузивных траппов Сибирской платформы. М.: Наука, 1970. С. 179–186.

  12. Золотухин В.В., Васильев Ю.Р., Смекалин А.Г., Бакуменко И.Т. Бабингтонит-пренит-пумпеллиитовая парагенетическая ассоциация в метасоматитах Норильска. В кн.: Мат. по генетич. и эксперимент. минералогии. Т. 5. Новосибирск: Наука, 1967. С. 218–251.

  13. Изоитко В.М. Технологическая минералогия и оценка руд. СПб.: Наука. 1997. 582 с.

  14. Кулагов Э.А., Евстигнеева Т.Л., Юшко-Захарова О.Е. Новый сульфид никеля – годлевскит // Геол. рудн. месторождений. 1969. Т. 11. № 3. С. 115–121.

  15. Кулагов Э.А., Изоитко В.М., Митенков Г.А. Хизлевудит в сульфидных медно-никелевых рудах Талнахского месторождения // Докл. АН СССР. 1967. Т. 176. С. 900–902.

  16. Лапутина И.П., Генкин А.Д. О минералах ряда брэггит–высоцкит / Изоморфизм в минералах. М.: Наука. 1975. С. 146–150.

  17. Люлько В.А., Амосов Ю.Н., Душаткин А.Б. Тектоника, рудоконтролирующие структуры и металлогеническое районирование Игарско-Норильского региона / Металлогения Сибири. Т. 2. Новосибирск: Наука, 1987. С. 143–149.

  18. Маслов Г.Д. Тектоника Игарско-Норильского района и рудоконтролирующие структуры / Тектоника Сибири. Т. 2. Новосибирск: Наука, 1963. С. 336–350.

  19. Рябов В.В. Некоторые особенности минералогии метасоматитов из ореола Талнахской дифференцированной рудоносной интрузии (северо-запад Сибирской платформы) / Мат. по генетич. и эксперимент. минералогии. Т. 8. Новосибирск: Наука, 1975. С. 107–147.

  20. Семиколенных Е.С. Минералого-геохимические особенности хромититов горизонта UG-2 восточной части Бушвелдского комплекса, ЮАР. Дисс. канд. геол-мин. наук. 2013. СПбГУ. 174 с.

  21. Спиридонов Э.М. Генетическая модель месторождений Норильского рудного поля // Смирновский сборник-2019. М.: Макс Пресс, 2019. С. 41–113.

  22. Спиридонов Э.М. Рудно-магматические системы Норильского рудного поля // Геология и геофизика. 2010. С. 52–79.

  23. Спиридонов Э.М., Беляков С.Н., Коротаева Н.Н., Егоров К.В., Иванова Ю.А., Наумов Д.И., Серова А.А. Меньшиковит Pd3Ni2As3 и ассоциирующие минералы сульфидных руд восточного фланга Октябрьского месторождения, Норильское рудное поле // Вестн. МГУ. Геология. 2020. № 4. С. 22–29.

  24. Спиридонов Э.М., Голубев В.Н., Гриценко Ю.Д. Изотопный состав свинца галенита, алтаита и интерметаллидов палладия сульфидных руд Норильского рудного поля // Геохимия. 2010. № 8. С. 1-10.

  25. Спиридонов Э.М., Гриценко Ю.Д. Эпигенетический низкоградный метаморфизм и Co–Ni–Sb–As минерализация в Норильском рудном поле. М.: Научный мир, 2009. 218 с.

  26. Степанов В.К., Туровцев Д.М. Многофакторные модели медно-никелевых месторождений норильского типа // Тр. ЦНИГРИ. 1988. Вып. 223. С. 86–94.

Дополнительные материалы отсутствуют.