Abstract

The 3 × 0.5 km gabbro-hosted Precambrian Baula Complex, in Orissa, India, comprises a steeply dipping pyroxenite unit in tectonic contact to the east with a peridotite unit that contains three chromitite layers and that becomes pyroxene-rich eastward toward the top. The ultramafic formations are intruded by the Bangur Gabbro, the top of which entered a shear zone, forming a breccia zone. The breccia, 1 to 40 m thick and almost continuous along strike for 2000 m, shows extensive vertical and lateral variations. It is made up of ultramafic blocks of various sizes derived from the Baula Complex within a matrix of hydrothermally altered Bangur Gabbro. The brecciation process has affected one of the chromitite layers. Two categories of platinum-group-element (PGE) mineralization have been observed in the Baula Complex, both associated with the Bangur Gabbro. The first (type 1) occurs within a sulfide-free magmatic environment within the Bangur Gabbro near its contact with the peridotite, and is clearly formed within a magmatic environment. The PGE-bearing rock contains relics of dunite and chromitite extracted mechanically from the ultramafic formations by the intrusive gabbro. This mineralization is dominated by Pt (Pt/Pd in the range 8–9), is anomalous in Rh, and the platinum-group-mineral (PGM) assemblage is dominated by isoferroplatinum, braggite and malanite, with sperrylite and laurite, included in pyroxene and plagioclase. The second category (types 2A and 2B) is restricted to the hydrothermally altered matrix of the breccia zone. Type 2A has PGE associated with base-metal mineralization; the PGE assemblages are characterized by Pd (Pt/Pd 0.5), and the PGM are mainly sudburyite, minerals of the system Pd–Bi–Te–Sb, and sperrylite. Type 2B is not associated with base metals, the PGE are characterized by Pt (Pt/Pd in the range 2–3), and PGM phases of the Pt–Sb–As system (geversite, sperrylite) coexist with Pd antimony (mertieite-II). The PGE minerals form discrete grains, a) in the hydrous silicate matrix (commonly as clusters) without base-metal sulfides (BMS) or in the silicate matrix accompanying BMS trails, where they are in some cases adjacent to disseminated BMS, b) within ferrian chromite, c) within BMS in silicates, and d) within or adjacent to BMS in ferrian chromite. We present the results of electron-microprobe analyses of the PGM and BMS phases, and propose a model in which type-1 mineralization results from an orthomagmatic episode, whereas the type-2 mineralization is a result of hydromagmatic processes affecting the gabbroic matrix of the complex breccia zone.

Abstract

Le complexe précambrien de Baula, dans l’état d’Orissa, en Inde, long de 3 km et large de 0.5 km, encaissé dans un gabbro, comprend une unité de pyroxénite à fort pendage en contact tectonique avec, à l’est, une unité de péridotite qui renferme trois couches de chromite. Vers son sommet, l’unité de péridotite s’enrichit en pyroxène. Les formations ultramafiques sont recoupées par le gabbro de Bangur. A son sommet, l’intrusion de gabbro se met en place dans une zone de cisaillement. Ce cisaillement développe une zone de brèche dont le gabbro est le ciment. Cette brèche, puissante de 1 à 40 m, est presque continue sur 2000 m mais montre des variations verticales et latérales importantes. Elle est constituée de blocs de différentes tailles provenant des formations ultramafiques, dans une matrice qui correspond au gabbro de Bangur transformé par altération hydrothermale. De plus, la bréchification a affecté une des couches de chromite. Deux types de minéralisation en éléments du groupe du platine (EGP) ont été reconnus dans le complexe de Baula, tous deux associés au gabbro de Bangur. Le premier (type 1) est situé dans ce gabbro près du contact avec l’unité ultramafique, dans un environnement magmatique, sans sulfure de métaux de base. Le niveau minéralisé en EGP contient des blocs de dunite et de chromitite, extraits du niveau ultramafique lors de la mise en place du gabbro. Cette minéralisation est à Pt dominant (Pt/Pd 8–9), avec une anomalie en Rh. Les minéraux du groupe du platine (MGP) sont principalement isoferroplatine, braggite et malanite, avec sperrylite and laurite, inclus dans les pyroxènes et le plagioclase du gabbro. Le second type (subdivisé en 2A et 2B) est exclusivement associé à la matrice de la zone de brèche, montrant les effets d’une recristallisation hydrothermale. Le type 2A est associé à une minéralisation en sulfures de métaux de base; il est à Pd dominant (Pt/Pd 0.5), avec principalement sudburyite, des minéraux du système Pd–Bi–Te–Sb, et sperrylite. Le type 2B est sans sulfure de métaux de base, à Pt dominant (Pt/Pd 2–3) avec des minéraux du système Pt–Sb–As (geversite, sperrylite) qui coexistent avec un composé de Pd–Sb (mertieite-II). Les minéraux du groupe du platine sont sous forme de grains soit a) dans les silicates hydratés ou hydroxylés de la matrice, généralement regroupés en essaims, sans sulfure de métaux de base, ou accompagnant (parfois accolés) des traînées de sulfures de métaux de base, b) dans de la chromite ferrifère, c) dans des sulfures de métaux de base dans les silicates, et d) dans ou accolés aux sulfures de métaux de base dans la chromite ferrifère. Dans cet article, nous présentons les résultats d’une étude des minéraux du groupe du platine et des sulfures de métaux de base, et nous présentons un modèle où la minéralisation de type 1 est considérée comme orthomagmatique, alors que les minéralisations de types 2A et 2B sont considérées comme résultant d’un processus “hydromagmatique” qui affecte la matrice gabbroïque de la zone de brèche.

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