Abstract

Pt–Fe alloy (Pt3Fe) in the J–M Reef of the Stillwater Complex, as exposed in the Stillwater mine, in Montana, occurs intergrown with secondary Fe–Ni–Cu sulfide; together, they replace a Pt–Pd sulfide (braggite or cooperite). It also appears as discrete grains associated with chalcopyrite, Pt–Pd tellurides, and native Au in alteration assemblages containing chlorite, epidote, amphibole, talc and serpentine. The intergrowth is restricted to samples with only a minor amount of alteration (<5 vol.%) at the mine, whereas the discrete grains of the Pt–Fe alloy are common in intensely altered samples (>20 vol.%) from the J–M Reef at the Stillwater mine and elsewhere along the strike of the reef. The occurrence of original chalcopyrite and pentlandite inclusions in altered Pt–Pd sulfide suggests that this Pt–Pd sulfide crystallized from a fractionated sulfide liquid after the appearance of chalcopyrite and a high-temperature precursor of pentlandite, and was subsequently replaced by the intergrowth of Pt–Fe alloy with a secondary Fe–Ni–Cu sulfide as a result of interaction with a S-undersaturated hydrothermal fluid. Pentlandite associated with the altered Pt–Pd sulfide has higher concentrations of Pd (up to 9.8 wt%) than pentlandite not associated with this Pt–Pd sulfide, suggesting that pentlandite might gain Pd via Ni-for-Pd exchange reactions with the intergrowths that replace the Pt–Pd sulfide during the desulfurization process.

Abstract

L’alliage Pt–Fe (Pt3Fe) faisant partie du banc J–M du complexe de Stillwater, à la mine Stillwater, au Montana, se présente en intercroissances avec un sulfure de Fe–Ni–Cu secondaire. Cet assemblage remplace un sulfure de Pt–Pd (braggite ou cooperite). Le même alliage se présente en grains distincts associés à chalcopyrite, tellurures de Pt–Pd, et or natif dans les assemblages altérés contenant chlorite, épidote, amphibole, talc et serpentine. L’intercroissance se limite aux échantillons montrant une faible quantité d’altération (<5%, volume) à la mine, tandis que les grains distincts de l’alliage Pt–Fe sont répandus dans les échantillons plus intensément altérés (>20%, volume) dans le banc J–M à la mine Stillwater et ailleurs dans ce même horizon. La présence de chalcopyrite et d’inclusions de pentlandite originelles dans le sulfure Pt–Pd altéré fait penser que ce sulfure a cristallisé à partir d’un liquide sulfuré après la cristallisation de la chalcopyrite et d’un précurseur de haute température de la pentlandite, et s’est fait remplacer par l’intercroissance de l’alliage Pt–Fe avec sulfure Fe–Ni–Cu secondaire à cause d’une interaction avec une phase fluide hydrothermale sous-saturée en S. La pentlandite associée au sulfure Pt–Pd altéré contient des teneurs plus élevées en Pd (jusqu’à 9.8%, poids) que la pentlandite non associée, ce qui témoignerait d’un gain de Pd par la pentlandite grâce à des réactions d’échange Ni-pour-Pd avec l’intercroissance qui remplace le sulfure Pt–Pd au cours de la désulfuration.

(Traduit par la Rédaction)

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