Доклады Академии наукДоклады Академии наукДоклады Академии наук0869-5652The Russian Academy of Sciences1788610.31857/S0869-5652489170-74GeochemistryГеохимияResearch ArticleFormation of drop-shaped inclusions based on Pt, Pd, Au, Ag, Bi, Sb, Te, As during crystallization of the intermediate solid solution in the Cu-Fe-Ni-S systemОбразование каплевидных включений на основе Pt, Pd, Au, Ag, Bi, Sb, Te, As при кристаллизации промежуточного твёрдого раствора в системе Cu-Fe-Ni-SSinyakovaE. F.СиняковаЕ. Ф.
Russian Federation
efsin@igm.nsc.ruKosyakovV. I.КосяковВ. И.
Russian Federation
efsin@igm.nsc.ruGoryachevN. A.ГорячевН. А.
Russian Federation

Corresponding Member of the Russian Academy of Sciences

Член-корреспондент РАН

efsin@igm.nsc.ruInstitute of Geology and Mineralogy, Siberian Branch of the Russian Academy of SciencesИнститут геологии и минералогии имени В.С. Соболева Сибирского отделения Российской академии наукNikolaev Institute of Inorganic Chemistry, Siberian Branch of the Russian Academy of SciencesИнститут неорганической химии имени А.В. Николаева Сибирского отделения Российской академии наукVinogradov Institute of Geochemistry, Siberian Branch of the Russian Academy of SciencesИнститут геохимии имени А.П. Виноградова Сибирского отделения Российской академии наукNorth-East Interdisciplinary Scientific Research Institute of Far East Branch of the Russian Academy of SciencesСеверо-Восточный комплексный научно-исследовательский институт имени Н.А. Шило Дальневосточного отделения Российской академии наук10112019489170742511201925112019Copyright ©; 2019, Russian academy of sciencesCopyright ©; 2019, Российская академия наук2019Russian academy of sciencesРоссийская академия наукhttps://journals.eco-vector.com/0869-5652/article/view/17886

The phase and chemical composition of drop-shaped inclusions in directionally crystallized intermediate solid solution was studied. The initial melt contained (in mol.%): Fe 31,79; Cu 15,94; Ni 1,70; S 50,20; Sn 0,05; As 0,04; Pt, Pd, Rh, Ru, Ag, Au, Se, Te, Bi, Sb 0,03. Experimental data indicate the simultaneous crystallization of two types of liquids upon cooling of the initial sulfide melt. One of them is formed in the subsystem (Pd, Au, Ag)-(Bi, Sb, Te), and the second - in the subsystem Cu-(S, Bi, Sb, Te). When these liquids solidified, inclusions formed, which we divided into four classes. Class I has a eutectic-like structure with a matrix of Pd(Bi,Sb)xTe1-x solid solution and Au crystallites with Ag, Cu, and Pd impurities. Class II is formed from sulfosalts with inclusions of Bi and Au. Class III includes inclusions of sperrylite Pt(As,S)2. Class IV forms compound inclusions from fragments of classes I-III. The experiment described in the work showed a more complex behavior of noble metals and metalloid impurities during the crystallization of complex sulfide-metalloid melts compared with the previously described data of isothermal experiments.

Изучены фазовый и химический составы каплевидных включений в направленно-закристаллизованном промежуточном твёрдом растворе. Состав исходного расплава (в мол.%): Fe 31,79; Cu 15,94; Ni 1,70; S 50,20; Sn 0,05; As 0,04; Pt, Pd, Rh, Ru, Ag, Au, Se, Te, Bi, Sb по 0,03. Экспериментальные данные свидетельствуют об одновременном выделении двух типов жидкостей при охлаждении исходного сульфидного расплава. Одна из них образуется в подсистеме (Pd, Au, Ag)-(Bi, Sb, Te), а вторая - в подсистеме Cu-(S, Bi, Sb, Te). При затвердевании этих жидкостей образовались включения, которые мы разделили на четыре класса. Класс I имеет эвтектикоподобную структуру с матрицей из твёрдого раствора Pd(Bi,Sb) Χ Te1-х и кристаллитами Au с примесями Ag, Cu, Pd. Класс II образован из сульфосолей с включениями Bi и Au. К классу III отнесены включения сперрилита Pt(As,S)2. Класс IV образуют составные включения из фрагментов классов I-III. Описанный в работе эксперимент показал более сложное поведение благородных металлов и металлоидных примесей при кристаллизации сложных сульфидно-металлоидных расплавов по сравнению с ранее описанными данными изотермических экспериментов.

fractional crystallizationsystem Cu-Fe-Ni-SPGEAuAgmetalloid impuritiesdrop-shaped inclusionsфракционная кристаллизациясистема Cu-Fe-Ni-SЭПГAuAgметаллоидные примесикаплевидные включенияThe study was carried out as a part of state assignment (projects 0330-2016-0001 and II.1.64.4.) and with financial support of comprehensive basic research programmes of SB RAS II.1. No. 303.Исследование выполнено в рамках государственного задания (проекты 0330-2016-0001 и II.1.64.4.) при финансовой поддержке комплексной программы фундаментальных научных исследований СО РАН II.1. № 303.Helmy H. M., Ballhaus C., Berndt J., Bockrath C., Wohlgemuth-Ueberwasser C. // Contrib. Mineral. Petrol. 2007. V. 153. P. 557-591.Cafagna F., Jugo P. J. // Geochim. et Cosmochim. Acta. 2016. V. 178. P. 233-258.Синякова Е. Ф., Косяков В. И. // Геология и геофизика. 2012. Т. 53. № 10. С. 1374-1400.Дистлер В. В., Синякова Е. Ф., Косяков В. И. // ДАН. 2016. Т. 469. № 4. С. 461-464.Sinyakova E., Kosyakov V., Distler V., Karmanov N. // Can. Mineral. 2016. V. 54. № 2. P. 491-509.Fleet M. E., Pan Y. // Geochim. et Cosmochim. Acta. 1994. V. 58. P. 3369-3377.Massalski T. B., Okamoto H., Subramanian P. R., Kacprzak L. Binary Alloy Phase Diagrams. 2nd Ed. ASM International, Materials Park.: Ohio, United States, 1990. 3589 p.Carbi L. J. // Canad. Inst. Mining. Metall. Petrol. Spec. 2002. V. 54. P. 13-129.Cook N. J., Ciobanu L., Merkle R. K.W., Bernhardt H.-J. // Can. Mineral. 2002. V. 40. № 2. P. 329-340.Makovicky E. // Canad. Inst. Mining. Metal. Petrol. Spec. 2002. V. 54. P. 131-175.Thernary Alloy Systems. Noble Metal Systems. Selected Systems from Ag-Al-Zn to Rh-Ru-Sc / Landolf-Börnstein - Group IV. Physical Chemistry. 2006. V. 11B.Годовиков А. А. Висмутовые сульфосоли. М.: Наука, 1972. 301 с.