СУЛЬФИДНЫЕ И САМОРОДНЫЕ ФОРМЫ ЗОЛОТА И СЕРЕБРА В СИСТЕМЕ Fe-Au-Ag-S
Г.А. Пальянова1, К.А. Кох1, Ю.В. Серёткин1,2
1Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, 630090, Новосибирск, просп. Академика Коптюга, 3, Россия 2Новосибирский государственный университет, 630090, Новосибирск, ул. Пирогова, 2, Россия
Ключевые слова: Система Fe-Au-Ag-S, железо-сульфидный расплав, пирит, пирротин, золото-серебро-сульфидный расплав, твердые растворы Ag2-х AuхS, ютенбогаардтит, петровскаит, высокопробное золото.
Страницы: 450-460 Подраздел: ПЕТРОЛОГИЯ, ГЕОХИМИЯ И МИНЕРАЛОГИЯ
Аннотация
Проведены эксперименты по кристаллизации расплавов в Fe-содержащих системах с исходными составами FeS2Ag0.1-0.1 x Au0.1 x ( x = 0.05, 0.2, 0.4 и 0.8) и массовыми отношениями Ag/Au от 10 до 0.1. Смеси элементарных веществ, взятых в соответствующих пропорциях, нагревали в вакуумированных кварцевых ампулах до 1050 °С, термостатировали в течение 12 ч, далее снижали температуру до 150 °С и отжигали 30 дней c последующим охлаждением до комнатной температуры. Твердофазные продукты экспериментов изучены методами оптической и электронной микроскопии, а также рентгенографически. В продуктах кристаллизации преобладают сульфиды железа. Они представлены моноклинным пирротином (Fe0.47S0.53 или Fe7S8) и пиритом (Fe0.99S2.01). Сульфиды золота и серебра (низкотемпературные модификации) присутствуют во всех синтезированных образцах. В зависимости от исходных отношений серебра и золота образуются акантит (Ag/Au = 10), твердые растворы Ag2- х Au х S (Ag/Au = 10, 2), ютенбогаардтит (Ag/Au = 2, 0.75) и петровскаит (Ag/Au = 0.75, 0.12). Для них характерны примеси железа до 3.3 мас. %. Ксеноморфные микро- (< 1-5 мкм) и макрозерна (5-50 мкм) Au-Ag сульфидов расположены в пирите или между зернами пирита и пирротина. Высокопробное золото установлено в экспериментах с исходными составами при Ag/Au ≤ 2. Оно концентрируется в виде отдельных мелких и крупных округлых микровключений или в срастании с Au-Ag сульфидами в пирите, реже сосредоточено на границе зерен между пиритом и пирротином. В его состав входит до 5.7 мас. % Fe. На основе изучения структуры синтезированных образцов и взаимоотношений фаз установлена последовательность их кристаллизации. Предполагается, что при ~ 1050 °С существует железо-сульфидный расплав L 1 (Fe,S >> Ag,Au), золото-серебро-сульфидный расплав L 2 (Au,Ag,S >> Fe) и L S (жидкая сера). При охлаждении из расплава L1 происходит образование пирротина, при дальнейшем снижении температуры кристаллизуются высокопробное золото (микрозерна из L 1, макрозерна из L 2) и Au-Ag сульфиды (микрозерна из L 1, макрозерна из L 2). Пирит образуется после кристаллизации сульфидов золота и серебра по перитектической реакции (FeS + L S = FeS2) при ~ 743 °С. Завершается процесс кристаллизацией элементарной серы. Сульфиды золота и серебра являются устойчивой формой и доминируют над самородной, особенно в пиритсодержащих рудах с высокими Ag/Au отношениями.
|