Распад твердых растворов в области Au–Au3Cu и уточнение фазовой диаграммы Au–Ag–Cu

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Проведено изучение фазового состава самородного золота в недостаточно изученной части системы Au–Ag–Cu в диапазоне между чистым золотом и Au3Cu. В этой области установлен разрыв смесимости Au–Ag–Cu твердого раствора, при распаде которого образуются фазы Au–Ag–Cu и Au3Cu. Эти результаты с учетом ранее полученных и литературных данных позволили построить полную фазовую диаграмму системы Au–Ag–Cu в богатой золотом области для низкой (около 100 °C) температуры. На диаграмме выделяются поле гомогенного Au–Ag–Cu твердого раствора, двухфазные поля (Au3Cu и Au–Ag–Cu-твердый раствор) и (AuCu и Au–Ag–Cu-твердый раствор), разделяющиеся трехфазным полем (Au3Cu, AuCu и Au–Ag–Cu-твердый раствор).

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

С. А. Онищенко

Институт геологии Коми НЦ УрО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: mine222@ya.ru
Россия, ул. Первомайская, 54, Сыктывкар, 167982

К. Г. Пархачева

Институт геологии Коми НЦ УрО РАН

Email: mine222@ya.ru
Россия, ул. Первомайская, 54, Сыктывкар, 167982

Ю. В. Глухов

Институт геологии Коми НЦ УрО РАН

Email: mine222@ya.ru
Россия, ул. Первомайская, 54, Сыктывкар, 167982

С. К. Кузнецов

Институт геологии Коми НЦ УрО РАН

Email: mine222@ya.ru
Россия, ул. Первомайская, 54, Сыктывкар, 167982

Н. Ю. Никулова

Институт геологии Коми НЦ УрО РАН

Email: mine222@ya.ru
Россия, ул. Первомайская, 54, Сыктывкар, 167982

Е. М. Тропников

Институт геологии Коми НЦ УрО РАН

Email: mine222@ya.ru
Россия, ул. Первомайская, 54, Сыктывкар, 167982

Список литературы

  1. Глухов Ю. В., Кузнецов С. К., Савельев В. П., Котречко Е. Ю. (2018) Золото из аллювиальных отложений Среднего Кыввожа (Вольско-Вымская гряда, Тиман). Известия Коми НЦ УрО РАН. (1), 49–59.
  2. Ефанова Л. И., Юдович Я. Э. (2002) Бонанцевые руды золота на месторождении Нестеровское. В кн. Геохимия древних толщ Севера Урала. Сыктывкар: Геопринт, 285–292.
  3. Кузнецов С. К., Пархачева К. Г., Филиппов В. Н. (2022) Золото из аллювиальных отложений Пуйвинского района (Приполярный Урал). Вестник геонаук. (9), 21–30. doi: 10.19110/geov.2022.9.3.
  4. Курнаков Н. С., Жемчужный С. Ф., Заседателев М. М. (1915) Превращения в сплавах золота и меди. Журнал русского физико-химического общества. 47, 871–897.
  5. Мурзин В. В., Малюгин А. А. (1983) Новые данные о нестабильности природных твердых растворов системы Au–Ag–Cu в области температур менее 350 °C. ДАН СССР. 269 (3), 723–724.
  6. Мурзин В. В., Суставов С. Г. (1989) Твердофазные превращения в природном медистом золоте. Известия АН СССР. Серия геологическая. (11), 94–104.
  7. Некрасов И. Я., Иванов В. В., Ленников А. М., Сапин В. И., Сафронов В. И., Октябрьский Р. А. (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.
  8. Никулова Н. Ю., Филиппов В. Н., Швецова И. В. (2014а) Первая находка медистого золота в нижнепалеозойских псефитах Севера Урала. ДАН. 456 (4), 457–460.
  9. Никулова Н. Ю., Филиппов В. Н., Швецова И. В. (2014б) Возможные источники рудных минералов в нижнепалеозойских псефитах в верховье реки Малая Кара (Полярный Урал). Региональная геология и металлогения. 57, 80–86.
  10. Озеров В. С., Озерова Э. Н., Игнатович О. О. (2011) Новые данные по геологии раннепалеозойских метаморфизованных россыпей золота на севере Урала. Уральский геологический журнал. (6), 21–28.
  11. Онищенко С. А., Кузнецов С. К. (2022) Распад твердого раствора в системе Au–Ag–Cu в богатой золотом области. Геохимия. 67 (7), 639–654. doi: 10.31857/S0016752522060061
  12. Onishchenko S. A., Kuznetsov S. K. (2022) Exsolution in the Au–Ag–Cu System in a Gold-Rich Area. Geochem. Int. 60 (7), 657–671. doi: 10.1134/S0016702922060064.
  13. Онищенко С. А., Кузнецов С. К. (2023) Самородное золото Au-Pd месторождения Чудное (Приполярный Урал, Россия). Геология и геофизика. 64 (2), 233–254. doi: 10.15372/GiG2022122
  14. Резникова О. Г., Кузнецов В. С. (2018) Золото-теллур-висмутовая минерализация в различных типах благороднометалльного оруденения железистых кварцитов и межрудных сланцев курской серии. Вестник Воронеж. гос. ун-та. Серия: Геология. (2), 107–114.
  15. 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.
  16. Сазонов А. М., Романовский А. Э., Гринев О. М., Лаврентьев Ю. Г., Майорова О. Н., Поспелова Л. Н. (1994) Благороднометалльная минерализация Гулинской интрузии (Сибирская платформа). Геология и геофизика. 35(9), 51–65.
  17. Спиридонов Э. М., Плетнев П. А. (2002) Месторождение медистого золота Золотая Гора (о «золото-родингитовой» формации). М.: Научный мир. 220 с.
  18. 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.
  19. Федоров П. П., Волков С. Н. (2016) Фазовая диаграмма системы Au–Cu. Журнал неорганической химии. 61 (6), 809–812. doi: 10.7868/S0044457X16060064
  20. Хертек Ч. М., Сазонов А. М. (2023) Деформационные и метасоматические преобразования детритового золота при россыпеобразовании. Руды и металлы. (4), 74–90. doi: 10.47765/0869-5997-2023-10020.
  21. Chapman R., Mortensen J. K., Murphy R. (2023) Compositional Signatures of Gold from Different Deposit Types in British Columbia, Canada. Minerals (13), 1072. https://doi.org/10.3390/min13081072
  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. 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. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2017.12.018
  24. 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.
  25. Palyanova G. A., Beliaeva T. V., Savelyev D. P., Seryotkin Y. V. (2024) Minerals of the Au-Cu-Ag System in Grains from the Placers of the Olkhovaya-1 River (Eastern Kamchatka, Russia). Minerals, (14), 448. https://doi.org/10.3390/min14050448
  26. 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. doi: 10.1007/s00126-014-0543-2
  27. Voute F., Thebaud N. (2015) Structural, mineralogical and geochemical constraints on the atypical komatiite-hosted Turret deposit in the Agnew-Mt. White district, Western Australia, Mineralium Deposita. 50 (6), 697–715. doi: 10.1007/s00126-014-0566-8

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Химический состав (исходный Au–Ag–Cu-твердый раствор) и фазовый состав самородного золота (n = 528). 1–4 – месторождение Чудное (Онищенко, Кузнецов, 2023): 1 – одна фаза (Au–Ag–Cu), 2 – две фазы (Au3Cu + Au–Ag–Cu), 3 – две фазы (AuCu + Au–Ag–Cu), 4 – три фазы (Au3Cu + AuCu + Au–Ag–Cu); 5 – рудопроявление Нестеровское – одна фаза (Au–Ag–Cu); 6 – аллювиальные отложения Пуйвинского района – одна фаза (Au–Ag–Cu); 7–9 – терригенные породы нижнего палеозоя на р. Малая Кара: 7 – одна фаза (Au–Ag–Cu), 8 – две фазы (Au3Cu + Au–Ag–Cu); 9 – две фазы (Au3Cu + AuCu); 10, 11 – аллювиальные отложения Кыввожского района: 10 – две фазы (Au3Cu + Au–Ag–Cu) и одна фаза (Au3Cu), 11 – две фазы (AuCu + Au–Ag–Cu); 12–14 – месторождение Золотая Гора: 12 – две фазы (Au3Cu + Au–Ag–Cu) (Спиридонов, Плетнев, 2002), 13, 14 – две или три фазы (подробнее в тексте), 13 – Спиридонов, Плетнев, 2002, 14 – Murzin et al., 2018.

Скачать (137KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Структуры распада твердых растворов в самородном золоте из терригенных пород нижнего палеозоя на р. Малая Кара (а) и аллювиальных отложений Кыввожского района на Тимане (б). Пластинки Au3Cu (темные) заключены в Au–Ag–Cu-матрице. Полированные шлифы, изображения в отраженных электронах.

Скачать (965KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Состав равновесных фаз в структурах распада Au–Ag–Cu твердого раствора: а – двухфазное равновесие Au3Cu + Au-Ag-Cu, б – трехфазное равновесие AuCu +Au3Cu + Au-Ag-Cu, в-двухфазное равновесие AuCu + Au-Ag-Cu. 1 – месторождение Чудное, Приполярный Урал (Онищенко, Кузнецов, 2022); 2 – терригенные отложения нижнего палеозоя на р. Малая Кара (настоящее исследование); 3 – аллювиальные отложения Кыввожского района, Тиман (настоящее исследование); 4 – россыпь на р. Кундусуг, Тыва (Хертек, Сазонов, 2023); 5 – россыпь Уитон-Крик и рудопроявление 15-я миля, Канада (Knight, Leitch, 2001); 6 – россыпь Кондерского щелочно-ультраосновного массива (Некрасов и др., 2001); 7 – межрудные сланцы Лебединского месторождения, КМА (Резникова, Кузнецов, 2018); 8 – месторождение Золотая Гора (Спиридонов, Плетнев, 2002); 9 – месторождение Золотая Гора (Murzin et al., 2018); 10 – Норильское месторождение (Sluzhenikin, Mokhov, 2015), в составе фаз учтено наличие Pd (Au+ Pd); 11 – Скаергардский массив, Гренландия (Рудашевский и др., 2014), в составе фаз учтено наличие Pd (Au+ Pd); 12 – река Кокихалла (Coquihalla), Британская Колумбия, Канада (Chapman et al., 2023); 13 – россыпь Гулинского щелочно-ультраосновного массива (Сазонов и др., 1994); 14 – месторождение Таррет (Turret), Западная Австралия (Voute, Thebaud, 2015); 15 – россыпь на р. Ольховатая-1, Камчатка (Palyanova et al., 2024).

Скачать (102KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Фазовая диаграмма Au–Ag–Cu в богатой Au области при низкой (около 100 °C) температуре. Самородное золото в зависимости от валового состава при понижении температуры сохраняет первичное гомогенное строение (1) или приобретает характерные структуры распада Au–Ag–Cu-твердого раствора. Состав фаз в структурах распада (2–4): 2 – Au–Ag–Cu-твердый раствор, 3 – фаза Au3Cu, 4 – фаза AuCu. 5 – точки, соответствующие стехиометрическим соединениям Au3Cu и AuCu. а, д – самородное золото из терригенных пород нижнего палеозоя на р. Малая Кара, б-г – самородное золото месторождения Чудное. Полированные шлифы, изображения в отраженных электронах, более медистые фазы выглядят темнее. Масштабная линейка 10 мкм.

Скачать (745KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Структуры распада твердых растворов в самородном золоте с высоким содержанием меди (терригенные породы нижнего палеозоя на р. Малая Кара). Пластинки Au3Cu (светлые) заключены в AuCu-матрице. a – три системы пластинок Au3Cu гомогенного строения в зерне самородного золота (деталь рис. 4д), б – в AuCu-матрице присутствуют тончайшие пластинки фазы Au3Cu второй генерации. Полированные шлифы, изображения в отраженных электронах.

Скачать (739KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024