Hg- and Cd-bearing Pd, Pt, Au, AND Ag minerals in sulfide-bearing mafic and ultramafic rocks of the Yoko-Dovyren intrusion in the baikalides of the Northern Baikal area
- Authors: Spiridonov E.M.1, Orsoev D.A.2, Ariskin A.A.1,3, Nikolaev G.S.4, Kislov E.V.2, Korotaeva N.N.1, Yapaskurt V.O.1
-
Affiliations:
- Lomonosov Moscow State University
- Geological Institute, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences
- Vernadsky Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry (GEOKhI)
- Vernadsky Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry (GEOKhI), Russian Academy of Sciences
- Issue: Vol 64, No 1 (2019)
- Pages: 43-58
- Section: Articles
- URL: https://journals.eco-vector.com/0016-7525/article/view/11033
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0016-752564143-58
- ID: 11033
Cite item
Abstract
Hg and Cd are rare chemical elements found in magmatic PGE and Au mineralization and typical of this mineralization in the Late Riphean Yoko-Dovyren plagioperidotite–troctolite–gabbronorite intrusion hosted in the Baikalides of the Baikal area. The paper discusses variations in the composition, associations, and distribution traits of the Hg- and Cd-bearing Pt, Pd, Au, and Ag minerals. Many of the precious-metal minerals are Pt, Pd, and Au chalcogenides and intermetallic compounds of postmagmatic genesis and occur as single crystals and stringers in sulfides and silicate matrix and at their contacts. The minerals were formed with the participation of fluids from the crystallizing Cu–Fe–Ni sulfide melts. They are constrained to the central part of the intrusion and found in sulfide-bearing plagiolherzolite (PL) in the lower part of the intrusion, in sulfide-bearing pegmatoid troctolite (T) in the bottom portion of the troctolite unit, and in sulfide-bearing pegmatoid anorthosite (A) in the top part of the troctolite unit. From PL to T and further to A, the content and diversity of the Hg-bearing minerals remarkably increase, with Hg distributed in these minerals very unevenly, and with Cd-bearing minerals identified only in A. The leading Hg concentrators in T and A are pneumatolytic (fluid–metasomatic) moncheite and, particularly, later telargpalite (Pd,Ag)3(Te,Pd,Hg), which contains up to 11 wt % Hg. The latter mineral is sometimes found in association with Hg-electrum, kustelite, and potarite. Potarite in T is Pb-rich, and this mineral in A is Pb-free. Appreciable Hg concentrations in precious-metal minerals in the Yoko-Dovyren intrusion suggest that these minerals crystallized in a closed system at high temperatures. Potarite content in A is much higher, and Hg concentration in telargpalite in A is notably lower (2.9 wt % Hg on average) than in this mineral in T (5.9 wt % Hg on average). The potarite might have been produced by epigenetic serpentinization processes (low-grade metamorphism) at the expense of the material of pneumatolytic Hg-bearing telatgpalite, kotulskite, and zvyagentsivite. This corresponds to specifics in Hg distribution in the telatgpalite, kotulskite, and zvyagentsivite in T and A and much higher intensity of metamorphism.
Full Text

About the authors
E. M. Spiridonov
Lomonosov Moscow State University
Author for correspondence.
Email: ernstspiridon@gmail.com
Russian Federation, 1, Leninskie gory, Moscow, 119991
D. A. Orsoev
Geological Institute, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences
Email: ernstspiridon@gmail.com
Russian Federation, 6A, Sakhyanova street, Ulan-Ude, 670047
A. A. Ariskin
Lomonosov Moscow State University; Vernadsky Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry (GEOKhI)
Email: ernstspiridon@gmail.com
Russian Federation, 1, Leninskie gory, Moscow, 119991; 19, Kosygin street, Moscow, 119991
G. S. Nikolaev
Vernadsky Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry (GEOKhI), Russian Academy of Sciences
Email: ernstspiridon@gmail.com
Russian Federation, 19, Kosygin street, Moscow, 119991
E. V. Kislov
Geological Institute, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences
Email: ernstspiridon@gmail.com
Russian Federation, 6A, Sakhyanova street, Ulan-Ude, 670047
N. N. Korotaeva
Lomonosov Moscow State University
Email: ernstspiridon@gmail.com
Russian Federation, 1, Leninskie gory, Moscow, 119991
V. O. Yapaskurt
Lomonosov Moscow State University
Email: ernstspiridon@gmail.com
Russian Federation, 1, Leninskie gory, Moscow, 119991
References
- Арискин А.А., Костицын Ю.А., Конников Э.Г., Данюшевский Л.В., Меффре С., Николаев Г.С., Мак-Нил Э., Кислов Е.В., Орсоев Д.А. (2013) Геохронология Довыренского интрузивного комплекса в неопротерозое (Северное Прибайкалье, Россия). Геохимия (11), 955–1052.
- Ariskin A.A., Kostitsyn Yu.A., Konnikov E.G., Danyushevsky L.V., Meffre S., Nikolaev G.S., McNeill A., Kislov E.V., Orsoev D.A. (2013) Geochronology of the Dovyren Intrusive Complex, Northwestern Baikal Area, Russia, in the Neoproterozoic Geochem. Int. 51(11), 859–875.
- Арискин А.А., Николаев Г.С., Данюшевский Л.В., Фиорентини М., Кислов Е.В., Пшеницын И.В. (2018) Геохимические свидетельства фракционирования платиноидов иридиевой группы на ранних стадиях кристаллизации Довыренских магм (Северное Прибайкалье, Россия). Геология и геофизика 59(5), 573–588.
- Гурулев С.А. (1965) Геология и условия формирования Йоко-Довыренского габбро-перидотитового массива. М.: Наука. 122 с.
- Кислов Е.В., Конников Э.Г., Орсоев Д.А. (1997) Роль хлора в формировании малосульфидного платинометального оруденения Йоко-Довыренского расслоенного массива. Геохимия (5), 521–528.
- Kislov E.V., Konnikov E.G., Orsoev D.A., Pushkarev E.V., Voronina L.K. (1997) Chlorine in the Genesis of the Low-Sulfide PGE Mineralization in the Ioko-Dovyrenskii Layered Massif. Geochem. Int. 35(5), 455–461.
- Конников Э.Г., Кислов Е.В., Орсоев Д.А. (1994) Йоко-Довыренский расслоенный плутон и связанное с ним оруденение (Северное Прибайкалье). Геология рудных месторождений 36(6), 545–553.
- Лавренчук А.В. (2006) Кумуляционно-компакционная модель формирования расслоенных интрузивов на примере Йоко-Довыренского массива. Актуальные проблемы рудообразования и металлогении. Новосибирск: ГЕО, 132–133.
- Орсоев Д.А. (2008) Йоко-Довыренский дунит-троктолит-габбровый массив и его платиноносность. Благороднометалльная минерализация в расслоенных ультрабазит-базитовых массивах юга Сибирской платформы. Новосибирск: Параллель, 89–194.
- Орсоев Д.А., Рудашевский Н.С., Крецер Ю.Л., Конников Э.Г. (2003) Благороднометалльная минерализация малосульфидного оруденения в Йоко-Довыренском расслоенном массиве. ДАН 390(2), 233–237.
- Спиридонов Э.М. (2010) Рудно-магматические системы Норильского рудного поля. Геология и геофизика 51(9), 1356–1378.
- Спиридонов Э.М. (2017) Низкоградный метаморфизм – рудоподготовительный, рудогенерирующий, рудопреобразующий процесс. Геодинамические обстановки и термодинамические условия регионального метаморфизма в докембрии и фанерозое. СПб.: ИГГД, 166–168.
- Спиридонов Э.М., Арискин А.А., Кислов Е.В., Орсоев Д.А., Коротаева Н.Н., Николаев Г.С., Путинцева Е.В., Япаскурт В.О. (2017а) Три генетических типа минералов благородных металлов в плагиоклазовых лерцолитах низов гипербазит-базитового Йоко-Довыренского интрузива в байкалидах Северного Прибайкалья. Ультрамафит-мафитовые комплексы: геология, строение, рудный потенциал: Материалы V Международной конференции (Гремячинск, 2–6 сентября 2017 г.) отв.ред. Е.В. Кислов. Улан-Удэ: Изд-во Бурятского госуниверситета, 2017, с. 277–279.
- Спиридонов Э.М., Арискин А.А., Кислов Е.В., Коротаева Н.Н., Николаев Г.С., Пшеницын И.В., Япаскурт В.О. (2018) Лаурит и иридистый осмий из плагиоклазовых лерцолитов Йоко-Довыренского гипербазит-базитового интрузива (Северное Прибайкалье). Геология рудных месторождений 60(3), 241–250.
- Спиридонов Э.М., Кулагов Э.А., Серова А.А., Куликова И.М., Середа Е.В., Тушенцова И.Н., Беляков С.Н. (2015) Генетическая минералогия Pd, Pt, Au, Ag, Rh в норильских сульфидных рудах. Геология рудных месторождений 57(5), 447–476.
- Спиридонов Э.М., Ладыгин В.М., Симонов О.Н., Анастасенко Г.Ф., Кулагов Э.А., Люлько В.А., Середа Е.В., Степанов В.К. (2000) Метавулканиты пренит-пумпеллиитовой и цеолитовой фаций трапповой формации Норильского района Сибирской платформы. М.: Издательство Московского университета. 212 с.
- Спиридонов Э.М., Орсоев Д.А., Кислов Е.В., Арискин А.А., Япаскурт В.О. (2017б) Палладогерманид Pd2Ge, нильсенит PdCu3 и ассоциирующие минералы сульфидоносных анортозитов критического горизонта гипербазит-базитового Йоко-Довыренского интрузива в Северном Прибайкалье. Основные проблемы в учении об эндогенных рудных месторождениях: новые горизонты. Всероссийская конференция, посвященная 120-летию со дня рождения выдающегося российского ученого академика А.Г. Бетехтина. Москва, 20–22 ноября 2017 г. Материалы конференции. Электрон. дан. (1 файл: 35 Мб). – М.: ИГЕМ РАН, 2017, с. 57–61.
- Ярошевский А.А., Болиховская С.В., Коптев-Дворников Е.В. (2006) Геохимическая структура Йоко-Довыренского расслоенного дунит-троктолит-габбро-норитового интрузива, Северное Прибайкалье. Геохимия (10), 1027–1039.
- Yaroshevskii A.A., Bolikhovskaya S.V., Koptev-Dvornikov E.V. (2006) Geochemical Structure of the Yoko-Dovyren Layered Dunite-Troctolite-Gabbro-Norite Massif, Northern Baikal Area Geochem. Int. 44(10), 953–964.
- Amelin Yu.V., Neymark L.A., Rytsk E.Yu., Nemchin A.L. (1996) Enriched Nd-Sr-Pb isotopic signatures in the Dovyren layered intrusion (easthern Siberia, Russia): evidence for source contamination by ancient upper-crust material. Chem. Geol. 129, 39–69.
- Ariskin A., Danyushevsky L., Nikolaev G., Kislov E., Fiorentini M., McNeil A., Kostitsyn Y., Goemann K., Malyshev A. (2018) The Dovyren Intrusive Complex (Southern Siberia, Russia): Insights into dynamics of an open magma chamber with implication for parental magma origin, composition, and Cu-Ni-PGE fertility. Lithos. 302–303, 242–262.
- Fleet M.E., de Almeida C.M., Angeli N. (2002) Botryoidal platinum, palladium and potarite from the Bom Susseco stream, Minas Gerais, Brazil. Can. Mineral. 40, 341–355.
- Jedwab J., Badaut D., Beaunier P. (1999) Discovery of palladium-platinum-gold-mercury bitumen in the Boss Mine, Clark county, Nevada. Econ. Geol. 94, 1163–1172.
- Moreno T., Prichard H.M., Lunar R., Monterrubio S., Fischer P. (1999) Formation of a secondary platinum-group mineral assemblage in chromitites from the Herbeira ultramafic massif in Cabo Ortegal, NW Spain. Eur. J. Mineral. 11, 363–378.
- Naldrett A.J. (2004) Magmatic sulfide deposits. Geology, geochemistry and exploration. Berlin-Heidelberg-N.Y.: Springer. 727 p.
- Parfenov L.M., Badarch G., Berzin N.A., Hwang D.H., Khanchuk A.I., Kuzmin M.I., Nokleberg W.J., Obolenskiy A.A., Ogasawara M., Prokopiev A.V., Rodionov S.M., Smelov A.P., Yan H. (2010) Chapter 1 (Introduction). In: Nokleberg W.J. (Ed.) Metallogenesis and tectonics of northeast Asia: U.S. Geological Survey Professional Paper 1765, pp. 1–36.
- Prichard H.M., Ixer R.A., Lord R.A., Maynard J., Williams N. (1994) Assemblages of platinum-group minerals and sulfides in silicate lithologies and chromite-rich rocks within the Shetland ophiolite. Can. Mineral. 32, 271–294.
Supplementary files
