Abstract

Combined structural, compositional and osmium-isotope data on selected Pt–Fe nuggets from economically important placer deposits closely linked to clinopyroxenite–dunite massifs of the Siberian Platform (Kondyor, Inagli, Guli) and the Middle Urals (Nizhny Tagil), Russia, are presented for the first time. Pt–Fe alloys investigated are ferroan platinum (space group Fm3m) with a composition close to Pt3Fe. This emphasizes the necessity of an X-ray study in identifying the particular Pt–Fe alloy species. Less common are compositions such as Pt2Fe and an intimate intergrowth of Pt3Fe2 and PtFe. Other platinum-group minerals (PGM) observed in ferroan platinum include a diversity of Os–Ir–Ru alloys, PGE sulfides [laurite, malanite, cuproiridsite, cooperite, and an unnamed base metal – (Ir,Pt) monosulfide], PGE sulfarsenides (hollingworthite, irarsite), Pt–Pd tellurides (moncheite, telluropalladinite) and stibiopalladinite. This suite of PGM is consistent with those from other zoned or Uralian–Alaskan-type massifs. However, unusually Ru-rich alloys included in ferroan platinum of Guli are characteristic of PGM derived from an ophiolite source and underline the transitional signature of the Guli massif between zoned- and ophiolite-type complexes. Pd-rich ferroan platinum nuggets indicate a derivation from clinopyroxenite source-rock, whereas Ir-rich Pt–Fe alloys suggest a chromitite source. The presence of numerous Os–Ir–Ru exsolution lamellae in ferroan platinum are indicative of a high-temperature origin of the PGM. The first Os-isotope data from Os-rich minerals from chromitites and placers closely associated to the Kondyor and Inagli massifs reveal low 187Os/188Os values with a very narrow range, indicative of a common mantle source of the PGE, implying that the PGM are of primary origin. Disintegration of parent ultramafic source-rocks and short-range mechanical transport of liberated PGM formed the placers. Os-isotope model ages in the range of 340 to 355 Ma constrain the formation age of the Kondyor and Inagli massifs of the Aldan Province at the southeastern part of the Siberian Craton, and closely match those from the Guli massif (370 Ma) of the Maimecha–Kotui Province at the northern part of the Siberian Craton.

Abstract

Nous présentons, pour la première fois, une description structurale, minéralogique et isotopique d’une collection de pépites de Pt–Fe provenant de gisements de type placer d’intérêt économique, étroitement liés aux massifs de clinopyroxénite–dunite de la platteforme sibérienne (Kondyor, Inagli, Guli) et du centre de la chaîne des Ourales (Nizhny Tagil), en Russie. Les alliages Pt–Fe comprennent des exemples de platine ferreux (groupe spatial Fm3m), ayant une composition proche de Pt3Fe. Nos résultats soulignent l’importance de données de diffraction X dans l’identification des espèces d’alliage Pt–Fe. Moins courantes sont les compositions telles Pt2Fe et une intercroissance intime de Pt3Fe2 et PtFe. Parmi les autres minéraux du groupe du platine inclus dans le platine ferreux, on trouve une variété d’alliages Os–Ir–Ru, des sulfures des éléments du groupe du platine (EGP) [laurite, malanite, cupro-iridsite, cooperite, et un monosulfure contenant métaux de base et (Ir,Pt) sans nom], les sulfarséniures hollingworthite et irarsite, des tellurures de Pt–Pd (monchéite, telluropalladinite) et stibiopalladinite. Cette suite de minéraux des EGP ressemble à celles d’autres massifs zonés de type Ourale–Alaska. Toutefois, à Guli, nous trouvons des alliages inhabituels riches en Ru dans le platine ferreux; ils sont plutôt caractéristiques d’une source ophiolitique et soulignent le caractère transitionnel du massif de Guli, entre un massif zoné et un massif à caractère ophiolitique. Les pépites de platine ferreux riches en palladium seraient dérivées d’un socle clinopyroxénitique, tandis que les alliages Pt–Fe riches en Ir auraient été dérivés de chromitites. La présence de nombreuses lamelles d’exsolution Os–Ir–Ru dans le platine ferreux indiquent la formation de la suite à temperature élevée. Les premières données sur le système isotopique de l’osmium dans les minéraux provenant de chromitites et de placers étroitement associés aux complexes de Kondyor et d’Inagli révèlent de faibles valeurs du rapport 187Os/188Os, avec un écart très étroit, indication d’une source des EGP dans le manteau, et donc du caractère primaire des pépites. La désintégration de socles ultramafiques et un transport mécanique sur de courtes distances rendent compte des placers. Les âges calculés selon les rapports d’isotopes d’osmium, dans l’intervalle de 340 à 355 Ma, montrent que la formation des massifs de Kondyor et d’Inagli dans la Province d’Aldan, dans le secteur sud-est du craton sibérien, concordent bien avec l’âge de mise en place du pluton de Guli (370 Ma) dans la Province de Maimecha–Kotui, dans la partie nord du même craton.

(Traduit par la Rédaction)

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