Tetrahedrite-freibergite series of fahlore in the epithermal Ag-Pb-Zn Mangazeyskoye ore deposit (West Verkhoyansk region, Yakutia, Russia): Intergrowths, heterogeneity, chemical composition, and deposition conditions

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Рұқсат ақылы немесе тек жазылушылар үшін

Аннотация

Fahlore of the epithermal silver-polymetallic Mangazeyskoye deposit (Yakutia, Russia) in terrigenous strata, where it is the main concentrator of silver, has been studied in detail. It has been established that among the minerals of the fahlore group at the Mangazeyskoye deposit, kenoargentotetrahedrite-(Zn) and argentotetrahedrite-(Zn) predominate, while kenoargentotetrahedrite-(Fe), argentotetrahedrite-(Fe) and others occur in smaller quantities; they are found in various mineral associations in close intergrowths with each other, with sulfides (galena, sphalerite, arsenopyrite and boulangerite) and with silver minerals (diaphorite, owyheeite, pyrargyrite, stephanite, miargyrite, freislebenite). According toEPMA data, the chemical composition of the freibergite series at the Mangazeyskoye deposit covers the entire range of compositions by Ag content (from 3 to 8 apfu), forming a solid solution with complete almost continuous isomorphism between the monovalent metals Ag and Cu and complete continuous isomorphism between the divalent metals Fe and Zn. In the freibergite series of fahlore, both at the deposit as a whole and in zonal-heterogeneous aggregates, an inverse correlation was revealed between the Ag and S contents. It was established that the formation of heterogeneity and oscillatory zoning in the aggregates of the Mangazeyskoye deposit fahlore is associated with dissolution-reprecipitation reactions and decomposition/exsolution of the fahlore solid solution. Four generations of fahlore have been identified at the deposit, differing in chemical composition and associated minerals. It has been established that the composition of fahlore depends on the composition of the minerals associated with it: maximum silver concentrations are present in fahlore associated with pyrargyrite and/or miargyrite; in associations with chalcopyrite, fahlore with a high silver content decomposes to form fahlore with a lower silver content; in associations with sphalerite, only fahlore-(Zn) is found. It has been shown that from early mineral associations to late ones (both in terms of the mineral composition of ores and in the chemical composition of fahlore), the ore is enriched in silver by retrograde dissolution-repreciritation reactions The temperatures of deposition of freibergite series minerals at the deposit, estimated using an Ag-fahlore geothermometer, are predominantly in the range of 250–170 °C; these temperatures are consistent with the deposition temperatures obtained by other methods. It is concluded that the fahlore associations were deposited from more alkaline fluids than early quartz; the compositional changes of the fahlore were influenced by the mineral-forming fluid, namely the metal content and the activity of chlorine and sulfur in it; the evolution of the composition of the mineral-forming fluid itself is associated with boiling, mixing and dilution of the fluid and temperature changes accompanied by these events. Kenoargentotetrahedrite-(Zn) and kenoargentotetrahedrite-(Fe) of the Mangazeyskoye deposit are the extreme Ag-, Sb-, Zn- and Fe-members of the sulfur-deficient freibergite series, containing the maximum amounts of silver and divalent metals ever discovered in nature.

Авторлар туралы

N. Lyubimtseva

Institute of Geology of Ore Deposits, Petrography, Mineralogy, and Geochemistry, Russian Academy of Sciences

Email: luy-natalia@yandex.ru
Moscow, Russia

N. Bortnikov

Institute of Geology of Ore Deposits, Petrography, Mineralogy, and Geochemistry, Russian Academy of Sciences

Moscow, Russia

S. Borisovsky

Institute of Geology of Ore Deposits, Petrography, Mineralogy, and Geochemistry, Russian Academy of Sciences

Moscow, Russia

E. Anikina

Institute of Geology of Ore Deposits, Petrography, Mineralogy, and Geochemistry, Russian Academy of Sciences

Moscow, Russia

Әдебиет тізімі

  1. Аристов В.В., Некрасов А.И. Верхоянская сереброрудная провинция. Перспективы развития и ос воения минерально-сырьевой базы // Минеральные ресурсы России. Экономика и управление. 2010. № 1. С. 21–29.
  2. Аникина Е.Ю., Бортников Н.С., Клубникин Г.К., Гамянин Г.Н., Прокофьев В.Ю. Мангазейское Ag-Pb-Zn жильное месторождение в осадочных породах (Саха-Якутия, Россия): минеральные ассоциации, флюидные включения, стабильные изотопы (С, O, S) и особенности образования // Геология рудных месторождений. 2016. Т. 58. № 3. С. 206–238. https://doi.org/10.7868/S0016777016030023
  3. Белов Н.В., Победимская Е.А. Очерки по структурной минералогии. XXIV. 148-149. Повторно о некоторых сульфидах и их аналогах // Минералогический сборник Львовского государственного университета им. Ив. Франко. 1973. № 27. Вып. 1. С. 3–9.
  4. Гамянин Г.Н., Аникина Е.Ю., Бортников Н.С., Алпатов В.В., Борисенко А.С., Носик Л.П. Серебро-полиметаллическое месторождение Прогноз, Якутия: минералого-геохимические особенности и генезис // Геология рудных месторождений. 1998. Т. 40. № 5. С. 440–458.
  5. Гамянин Г.Н., Бортников Н.С., Алпатов В.В., Аникина Е.Ю., Борисенко А.С., Боровиков А.А., Бахарев А.Г., Жданов Ю.Я., Носик Л.П. Cеребро-оловянное месторождение Купольное (Республика Саха, Россия): пример эволюции рудно-магматической системы // Геология рудных месторождений. 2001. Т. 43. № 6. С. 495–523.
  6. Клубникин Г.К., Прокофьев В.Ю., Аникина Е.Ю., Бортников Н.С. Контрастные флюиды в минералообразующей системе Мангазейского месторождения серебра (Республика Саха (Якутия), Россия) // Доклады Академии наук. 2011. Т. 438. № 4. С. 519–521.
  7. Любимцева Н.Г., Бортников Н.С., Борисовский С.Е., Прокофьев В.Ю., Викентьева О.В. Блеклая руда и сфалерит золоторудного месторождения Дарасун (Восточное Забайкалье, Россия). Часть 2: Распределение железа и цинка, флюидные включения, условия образования // Геология рудных месторождений. 2018. Т. 60. № 3. С. 251–273. https://doi.org/10.7868/S0016777018030036
  8. Любимцева Н.Г., Бортников Н.С., Борисовский С.Е. Сосуществующие бурнонит-зелигманитовый и теннантит-тетраэдритовый твердые растворы на золоторудном месторождении Дарасун (Восточное Забайкалье, Россия): оценка температур минералообразования // Геология рудных месторождений. 20191. Т. 61. № 3. С. 85–104. https://doi.org/10.31857/S0016-777061385-104
  9. Любимцева Н.Г., Бортников Н.С., Борисовский С.Е., Викентьева О.В., Прокофьев В.Ю. Взаимосвязанные реакции растворения-переотложения минералов теннантит-тетраэдритовой серии на золоторудном месторождении Дарасун (Восточное Забайкалье, Россия) // Геология рудных месторождений. 20192. Т. 61. № 6. С. 38–57. https://doi.org/10.31857/S0016-777061638-57
  10. Любимцева Н.Г., Бортников Н.С., Борисовский С.Е. Осцилляторная зональность теннантита-(Fe) золоторудного месторождения Дарасун (Восточное Забайкалье, Россия) // Геология рудных месторождений. 2020. Т. 62. № 3. С. 195–223. https://doi.org/10.31857/S0016777020030041
  11. Любимцева Н.Г., Бортников Н.С., Алдошин С.М., Борисовский С.Е., Корчагин Д.В., Шилов Г.В. Блеклая руда с дефицитом серы: кеноаргентотетраэдрит-(Zn) [Ag6]4+(Cu4Zn2)Sb4S12□ и кеноаргентотетраэдрит-(Fe) [Ag6]4+(Cu4Fe2)Sb4S12□ в эпитермальном серебро-полиметаллическом Мангазейском месторождении (Якутия, Россия) // Доклады Российской академии наук. Науки о Земле. 2025. Т. 523. № 1. С. 83–100. https://doi.org/10.1134/S1028334X25607515
  12. Некрасов А.И. Геолого-генетические модели полихронных-полигенных благороднометалльных месторождений Верхояно-Колымской складчатой области (на примере Мангазейского сереброрудного поля) // Отечественная геология. 2017. № 1. С. 39–53.
  13. Прокопьев А.В., Борисенко А.С., Гамянин Г.Н., Фридовский В.Ю., Кондратьева Л.А., Анисимова Г.С., Трунилина В.А., Васюкова Е.А., Иванов А.И., Травин А.В., Королева О.В., Васильев Д.А., Пономарчук А.В. Возрастные рубежи и геодинамические обстановки формирования месторождений и магматических образований Верхояно-Колымской складчатой области // Геология и геофизика. 2018. Т. 59. № 10. С. 1542–1563. https://doi.org/10.15372/GiG20181004
  14. Рождественская И.В., Заякина Н.В., Самусиков В.П. Особенности кристаллической структуры минералов ряда тетраэдрит-фрейбергит // Минералогический журнал. 1993. Т. 15. № 2. С. 9–17.
  15. Спиридонов Э.М., Соколова Н.Ф., Гапеев А.К., Дашевская Д.М., Евстигнеева Т.Л., Чвилева Т.Н., Демидов В.Г., Балашов Е.П., Шульга В.И. Новый минерал – аргентотеннантит // Доклады Академии наук СССР. 1986. Т. 290. № 1. С. 206–210.
  16. Basu K., Bortnikov N.S., Mishra B., Mookherjee A., Mozgova N.N., Tzepin A.I. Significance of transformation textures in fahlores from Rajpura-Dariba polymetallic deposit, Rajasthan, India // Neues Jahrbuch für Mineralogie Abhandlungen. 1984. V. 149. P. 143–161.
  17. Beaudoin G., Sangster D.F. A descriptive model for silver-lead-zinc veins in clastic metasedimentary terraines // Economic Geology. 1992. V. 87. P. 1005–1021. https://doi.org/10.2113/gsecongeo.87.4.1005
  18. Biagioni C., George L.G., Cook N.J., Makovicky E., Moëlo Y., Pasero M., Sejkora J., Stanley C.J., Welch M.D., Bosi F. The tetrahedrite group: Nomenclature and classification // American Mineralogist. 20201. V. 105. P. 109–122. https://doi.org/10.2138/am-2020-7128
  19. Biagioni C., Sejkora J., Moëlo Y., Makovicky E., Pasero M., Dolníček Z. Kenoargentotennantite-(Fe), IMA 2020-062. CNMNC Newsletter № 58 // Mineralogical Magazine. 20202. V. 84. № 6. P. 974. https://doi.org/10.1180/mgm.2020.93
  20. Biagioni C., Kasatkin A.V., Nestola F., Škoda R., Agakhanov A.A., Koshlyakova N.N. Zvĕstovite-(Fe), IMA 2022-092. CNMNC Newsletter № 70 // European Journal of Mineralogy. 2022. V. 34. https://doi.org/10.5194/ejm-34-591-2022
  21. Bortnikov N.S., Genkin A.D., Troneva N.V. Tennantite decomposition: evidence from the Kedabek copper deposit, Azerbaijan // Mineralogy and Petrology. 1993. V. 47. P. 171–181. https://doi.org/10.1007/BF01161565
  22. Keighin C.W., Honea R.M. The system Ag-Sb-S from 600 °C to 200 °C // Mineralium Deposita. 1969. V. 4. P. 153–171.
  23. Lyubimtseva N.G., Sack R.O., Bortnikov N.S., Borisovsky S.E., Balashov F.V. The Zonal Fahlore from the Darasun Gold Deposit, Transbaikalia, Russia: an Example of a Self-organizing System and their Depositional Conditions // Geology of Ore Deposits. 2023. V. 65. № 4. P. 346–380. https://doi.org/10.1134/S1075701523040037
  24. Mikuš T., Vlasáč J., Majzlan J., Sejkora J., Steciuk G., Plášil J., Rößler C., Matthes C. Argentotetrahedrite-(Cd), Ag6(Cu4Cd2)Sb4S13, a new member of the tetrahedrite group from Rudno nad Hronom, Slovakia // Mineralogical Magazine. 2023. V. 87. № 2. P. 262–270. https://doi.org/10.1180/mgm.2022.138
  25. Nakamura Y., Shima H. Fe and Zn partitioning between sphalerite and stannite // Joint Meeting of Soc. Mining Geol. Japan, Assoc. Miner. Petr. Econ. Geol., and Miner. Soc. Japan (Abstract). 1982 (in Japanese).
  26. Ohmoto H., Rye R.O. Isotopes of Sulfur and Carbon // Geochemistry of Hydrothermal Ore Deposits. N.Y.: J. Willy and Sons. 1979. P. 509–567.
  27. Peterson R.C., Miller I. Crystal structure and cation distribution in freibergite and tetrahedrite // Mineralogical magazine. 1986. V. 50. № 358. P. 717–721.
  28. Putnis A. Fluid-mineral interaction: controlling coupled mechanism of reaction, mass transfer and deformation // Journal of Petrology. 2021. V. 62. № 12. Р. 1–27. https://doi.org/10.1093/petrology/egab092
  29. Qu K., Sun W., Nestola F., Gu X., Yang Z., Sima X., Tang C., Fan G., Wang Y. Kenorozhdestvenskayaite-(Fe), Ag6(Ag4Fe2)Sb4S12□: A new tetrahedrite group mineral containing a natural [Ag6]4+ cluster and its relationship to the synthetic ternary phosphide (Ag6M4P12)M6′ // American Mineralogist. 20241. V. 109. № 7. P. 1275–1283. https://doi.org/10.2138/am-2023-9074
  30. Qu K., Sima X., Gu X., Sun W., Fan G., Yang Z., Wang Y. Kenoargentotetrahedrite-(Zn), [Ag6]4+(Cu4Zn2)Sb4S12□, a new member of the tetrahedrite group from the Yindongpo Au deposit, China // European Journal of Mineralogy. 20242. V. 36. № 3. P. 397–409. https://doi.org/10.5194/ejm-36-397-2024
  31. Repstock A., Voudouris P., Zeug M., Melfos V., Zhai M., Li H., Kartal T., Matuszczak J. Chemical composition and varieties of fahlore-group minerals from Oligocene mineralization in the Rhodope area, Southern Bulgaria and Northern Greece // Mineralogy and Petrology. 2016. V. 110. P. 103–123. https://doi.org/10.1007/s00710-015-0412-4
  32. Sack R.O., Loucks R.R. Thermodynamic properties of tetrahedrite-tennantite: Constraints on the interdependence of the Ag↔Cu, Fe↔Zn, Cu↔Fe, and As↔Sb exchange reactions // American Mineralogist. 1985. V. 70. № 11–12. P. 1270–1289.
  33. Sack R.O., Fredericks R., Hardy L.S., Ebel D.S. Origin of high-Ag fahlores from the Galena mine, Wallace, Idaho, USA // American Mineralogist. 2005. V. 90. № 5–6. P. 1000–1007. https://doi.org/10.2138/am.2005.1651
  34. Sack R.O., Lichtner P.C. Constraining compositions of hydrothermal fluids in equilibrium with polymetallic ore-forming sulfide assemblages // Economic Geology. 2009. V. 104. P. 1249–1264. https://doi.org/10.2113/gsecongeo.104.8.1249
  35. Sack R.O., Lyubimtseva N.G., Bortnikov N.S., Anikina E.Y., Borisovsky S.E. Sulfur vacancies in fahlores from the Ag-Pb–Zn Mangazeyskoye ore deposit (Sakha, Russia) // Contributions to Mineralogy and Petrology. 2022. V. 177. № 8. P. 82. https://doi.org/10.1007/s00410-022-01942-5
  36. Sejkora J., Biagioni C., Vrtiška L., Moëlo Y. Zvěstovite-(Zn), Ag6(Ag4Zn2)As4S13, a new tetrahedrite-group mineral from Zvěstov, Czech Republic // Mineralogical Magazine. 2021. V. 85. № 5. P. 716–724. https://doi.org/10.1180/mgm.2021.57
  37. Sejkora J., Biagioni C., Števko M., Raber T., Roth P., Vrtiška L. Argentotetrahedrite-(Zn), Ag6(Cu4Zn2)Sb4S13, a new member of the tetrahedrite group // Mineralogical Magazine. 2022. V. 86. № 2. P. 319–330. https://doi.org/10.1180/mgm.2022.21
  38. Shu Z., Shen C., Lu A., Gu X. Chemical composition and crystal structure of kenoargentotetrahedrite-(Fe), Ag6Cu4Fe2Sb4S12, from the Bajiazi Pb-Zn deposit, Liaoning, China // Crystals. 2022. V. 12. № 4. P. 467. https://doi.org/10.3390/cryst12040467
  39. Swinkels L.J., Schulz-Isenbeck J., Frenzel M., Gutzmer J., Burisch M. Spatial and temporal evolution of the Freiberg epithermal Ag-Pb-Zn district, Germany // Economic Geology. 2021. V. 116. № 7. P. 1649–1667. https://doi.org/10.5382/econgeo.4833
  40. Wang M., Zhang X., Guo X., Pi D., Yang M. Silver-bearing minerals in the Xinhua hydrothermal vein-type Pb-Zn deposit, South China // Mineralogy and Petrology. 2018. V. 112. P. 85–103. https://doi.org/10.1007/s00710-017-0508-0
  41. Welch M.D., Stanley C.J., Spratt J., Mills S.J. Rozhdestvenskayaite Ag10Zn2Sb4S13 and argentotetrahedrite Ag6Cu4(Fe2+,Zn)2Sb4S13: two Ag-dominant members of the tetrahedrite group // European Journal of Mineralogy. 2018. V. 30. № 6. P. 1163–1172. https://doi.org/10.1127/ejm/2018/0030-2773
  42. Wu P., Gu X., Qu K., Yang H., Wang Y. Argentotetrahedrite-(Hg), IMA 2020-079. CNMNC Newsletter № 59 // Mineralogical Magazine. 2021. V. 85. https://doi.org/10.1180/mgm.2021.5

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу

© Russian Academy of Sciences, 2025