Abstract

Platinum-group minerals (PGM) from a selected suite of gold- and platinum-group-element (PGE) placer deposits in British Columbia have been analyzed using the electron-microprobe (EMP). The PGM placer grains (n = 70, 0.1–1.5 mm in size) principally comprise various Pt–Fe–(Cu) alloys: “Pt3Fe”-type alloys [Fe-rich platinum (formerly, ferroan platinum: Bayliss et al. 2005) or isoferroplatinum], Fe-rich Pt with an atomic ∑PGE:(Fe + Cu + Ni) ratio of 3.6–5.6, “(Pt,Ir)2Fe”-type alloy, members of the tulameenite–tetraferroplatinum solid-solution series extending from Pt2Fe(Cu,Ni) toward PGE1+x(Fe,Cu,Ni)1−x, less common Ir-dominant Ir–Os–(Ru–Pt) alloys, subordinate Os-dominant alloys, and minor Ru-rich alloys and rutheniridosmine, the latter with an atomic Ir:Os:Ru proportion close to 1:1:1. Trace amounts of PGE sulfides and sulfarsenides: cooperite PtS, Ni-rich cuproiridsite (Cu,Ni,Fe)(Ir,Rh,Pt)2S4, unusual sperrylite-type [(Pt,Rh,Fe)(As,S)2−x] and platarsite-type [PtAs1−xS1+x, or unnamed Pt(S,As)2−x] phases, and unnamed (Ir,Rh,Pt)S (?) crystallized at a late stage in low-S environments. Some PGM grains contain micro-inclusions of diopside, augite, ferro-edenite, a potassian sodic-calcic amphibole (richterite?), talc, clinochlore and euhedral quartz. High values of mg# [100Mg/(Mg + Fe)] of the ferromagnesian minerals in these inclusions suggest highly magnesian source-rocks. Textural and compositional data, in particular the zoned intergrowths of Pt–Fe–(Cu) alloy grains, which broadly resemble the zoned Pt–Pd–Cu stannides from the Noril’sk complex, indicate the following sequence of crystallization: (Pt,Ir,Rh)3Fe → (Pt,Ir,Rh)1+x(Fe,Cu)1−x or Pt2Fe(Cu,Ni). The zoned Pt–Fe–Cu alloys likely formed by fractional crystallization of primary solid-solutions under closed-system conditions as a result of increase in the activity of Cu in the residual liquid after an early-stage (magmatic) crystallization of the Cu-poor core. The Cu-rich Pt–Fe alloys formed around these core zones and at their peripheries during a significant drop in temperature at a late stage of crystallization of the composite alloy grains. The compositions of micro-inclusions and exsolution lamellae of Os- and Ir-dominant alloys in Pt–Fe alloys imply uniform temperatures of equilibration within the range 750–800°C. The compositions of Cu-rich Pt–Fe alloys, PGE sulfides and sulfarsenides, and exsolution lamellae of Os- and Ir-dominant alloys, observed in intimate association with Pt–Fe alloys, are likely related to the crystallization of the coexisting Pt–Fe alloys. Narrow zones of Pt–Fe alloys richer in Pt and poor in Fe, observed at the boundary of placer Pt–Fe alloy grains, provide evidence for a removal of Fe and corresponding addition of Pt as a result of interaction with a low-temperature fluid. The terrane affinities, compositions and associations of the placer PGM examined appear consistent with two types of potential source-rocks, associated with Alaskan-type intrusions and the Atlin ophiolite complex. The preservation of faceted morphologies on many of the placer PGM grains implies a relatively short distance of transport from their source.

Abstract

Nous avons analysé les minéraux du groupe du platine (MGP) d’une suite choisie de gisements placer d’or et d’éléments du groupe du platine (EGP) en Colombie-Britannique au moyen d’une microsonde électronique. Les grains des MGP des placers (n = 70, 0.1–1.5 mm de diamètre) sont faits d’une variété d’alliages Pt–Fe–(Cu): alliage de type “Pt3Fe” (platine riche en fer ou isoferroplatinum), platine riche en fer avec un rapport atomique ∑PGE:(Fe + Cu + Ni) de 3.6 à 5.6, alliage de type “(Pt,Ir)2Fe”, membres de la solution solide tulameenite–tétraferroplatinum allant de Pt2Fe(Cu,Ni) vers PGE1+x(Fe,Cu,Ni)1−x, et moins couramment, un alliage Ir–Os–(Ru–Pt) à dominance d’iridium, des alliages subordonnés à dominance d’Os, et une proportion mineure d’alliages riches en Ru et rutheniridosmine, cette dernière avec une proportion Ir:Os:Ru voisine de 1:1:1. Des quantités en traces de sulfures et de sulfarséniures des EGP: cooperite PtS, cuproiridsite nickelifère (Cu,Ni,Fe)(Ir,Rh,Pt)2S4, des phases inhabituelles de type sperrylite [(Pt,Rh,Fe)(As,S)2−x] et platarsite [PtAs1−xS1+x, ou Pt(S,As)2−x sans nom], ainsi que (Ir,Rh,Pt)S (?) sans nom, ont cristallisé à un stage tardif dans un milieu relativement dépourvu en soufre. Certains des grains de MGP contiennent des micro-inclusions de diopside, augite, ferro-édenite, une amphibole sodi-calcique riche en potassium (richtérite?), talc, clinochlore et quartz idiomorphe. Des valeurs élevées de mg# [100Mg/(Mg + Fe)] des minéraux ferromagnésiens inclus semblent indiquer une source fortement magnésienne. Les données texturales et compositionnelles, en particulier les intercroissances zonées des grains d’alliage Pt–Fe–(Cu), qui ressemblent grosso modo aux grains de stannures de Pt–Pd–Cu zonés du complexe de Noril’sk, indiquent la séquence de cristallisation (Pt,Ir,Rh)3Fe → (Pt,Ir,Rh)1+x(Fe,Cu)1−x ou Pt2Fe(Cu,Ni). Les alliages Pt–Fe–Cu zonés se seraient formés par cristallisation fractionnée de solutions solides primaires en système fermé suite à une augmentation de l’activité du cuivre dans le liquide résiduel après un stade précoce qui a produit un noyau à faible teneur en Cu. Les alliages Pt–Fe riches en Cu se sont formés autour de ces noyaux au cours d’une chute importante de la température à un stade tardif de la cristallisation. Les compositions des micro-inclusions et des lamelles d’exsolution des alliages à dominance de Os et de Ir dans un hôte Pt–Fe implique des températures uniformes d’équilibrage autour de 750–800°C. Les compositions des alliages cuprifères de Pt–Fe, des sulfures et des sulfarséniures des EGP, et les lamelles d’exsolution des alliages à dominance de Os et Ir étroitement associées aux alliages Pt–Fe, seraient liées à la cristallisation des alliages Pt–Fe coexistants. Les étroites zones d’alliages Pt–Fe plus riches en Pt et pauvres en Fe à la bordure des grains témoignent d’un lessivage de Fe et d’une addition correspondante de Pt suite à une interaction avec une phase fluide à faible température. Selon les affinités avec les socles, la composition et les associations des MGP des placers, il semble y avoir deux sortes de roches-mères, des massifs intrusifs de type Alaska et le complexe ophiolitique de Atlin. La préservation des cristaux idiomorphes dans plusieurs cas fait penser que ces minéraux seraient près de leurs sources.

(Traduit par la Rédaction)

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