geologyИзвестия высших учебных заведений. Геология и разведкаProceedings of higher educational establishments. Geology and Exploration0016-77622618-8708Sergo Ordzhonikidze Russian State University for Geological Prospecting10.32454/0016-7762-2024-66-1-88-98geology-1008Research ArticleМИНЕРАЛОГИЯ, ПЕТРОГРАФИЯ, ЛИТОЛОГИЯMINERALOGY, PETROGRAPHY, LITHOLOGYОсобенности морфологии и состава минералов благородных металлов во вкрапленных и массивных рудах центральной части Октябрьского месторождения, Норильский районMorphological features and composition of noble metal minerals in disseminated and massive ores of the central part of the Oktyabrskoe deposit, Norilsk regionhttps://orcid.org/0000-0002-0605-5833КанимбуеЛ. С.CanhimbueL. S.

Канимбуе Людмила Салете  — аспирант кафедры исторической и динамической геологии

2, 21 линия В.О., г. Санкт-Петербург 199106

тел.: +7 (925) 377-60-85

Ludmila S. Canhimbue — post-graduate researcher of the Department of Historical and Dynamic Geology

2, 21st line, St Petersburg 199106

tel.: +7 (925) 377-60-85

ludmilacanhimbue@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-4404-899XТолстыхН. Д.TolstykhN. D.

Толстых Надежда Дмитриевна  — доктор геолого-минералогических наук, ведущий научный сотрудник Лаборатории петрологии и рудоносности магматических формаций

3, пр. Академика Коптюга, г. Новосибирск 630090

Nadezhda D. Tolstykh — Dr. Sci. (Geol.-Min.), Leading Researcher of the Laboratory of Petrology and Ore-Bearing of Magmatic Formations

3, Koptyuga ave., Novosibirsk 630090

tolst@igm.nsc.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5709-7785КриволуцкаяН. А.KrivolutskayaN. А.

Криволуцкая Надежда Александровна  — доктор геолого-минералогических наук, ведущий научный сотрудник Лаборатории магматических и метаморфических пород

19, ул. Косыгина, г. Москва 119991

Nadezhda A. Krivolutskaya  — Dr. Sci. (Geol.-Min.), Leading Researcher of the Laboratory of Magmatic and Metamorphic rocks,

19, Kosygina str., Moscow 119991

nakriv@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-4132-7010ТаловинаИ. В.TalovinaI. V.

Таловина Ирина Владимировна  — доктор геолого-минералогических наук, заведующая кафедрой исторической и динамической геологии

2, 21 линия В.О., г. Санкт-Петербург 199106

Irina V. Talovina — Dr. Sci. (Geol.-Min.), Head of the Department of Historical and Dynamic Geology

2, 21st line, St Petersburg 199106

talovina_iv@pers.spmi.ruФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II»РоссияEmpress Catherine II Saint Petersburg Mining UniversityRussian FederationФГБУН «Институт геологии и минералогии имени В.С. Соболева» Сибирского отделения Российской академии наукРоссияSobolev Institute of Geology and Mineralogy of Siberian Branch of Russian Academy of SciencesRussian FederationФГБУН «Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского» Российской академии наукРоссияVernadsky Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry, Russian Academy of SciencesRussian Federation2024230520246618898Copyright © Канимбуе Л.С., Толстых Н.Д., Криволуцкая Н.А., Таловина И.В., 20242024Канимбуе Л.С., Толстых Н.Д., Криволуцкая Н.А., Таловина И.В.Canhimbue L.S., Tolstykh N.D., Krivolutskaya N.А., Talovina I.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.geology-mgri.ru/jour/article/view/1008Введение

Введение. В пределах Октябрьского месторождения Норильского района состав руд и содержащихся в них минералов благородных металлов (МБМ) меняется существенно. Анализ форм нахождения и ассоциаций МБМ позволяет предположить условия их образования в рудах, а изучение их морфологии имеет принципиальное значение для решения технологических вопросов извлечения этих минералов из сульфидной руды.

Цель

Цель. Анализ форм нахождения и ассоциаций МБМ для определения их условий образования.

Материалы и методы

Материалы и методы. В работе изучено 44 аншлифа, полученных из керна скважин, вскрывших центральную часть Октябрьского месторождения. Состав и морфология минералов благородных металлов проанализированы методом сканирующей электронной микроскопии.

Результаты

Результаты. Изучены формы нахождения МБМ в сульфидных рудах и определена размерность их агрегатов. Выявлены различные парагенезисы МБМ в зависимости от состава сульфидных руд. Получено подтверждение гипотезы о существовании обратной зависимости между температурой кристаллизации МБМ и фугитивностью серы в рудообразующей системе.

Заключение

Заключение. Состав МБМ и их формы нахождения существенно отличаются в различных типах сульфидных руд центральной части Октябрьского месторождения, что отражает генетические особенности каждого типа оруденения. Выявленные различия в парагенезисах МБМ указывают на отдельную, самостоятельную эволюцию каждой разновидности вкрапленных и массивных руд при разных условиях. Это позволяет актуализировать устоявшуюся модель рудообразования в Октябрьском месторождении.

Background

Background. The composition of ores and noble metal minerals (NMM) in the Oktyabrskoe deposit of the Norilsk region varies significantly. An analysis of NMM occurrence forms and their associations may elucidate the conditions of their appearance in ores. Research into the morphology of these minerals is of fundamental importance for solving technological issues of their extraction from sulfide ores.

Aim

Aim. To analyze the occurrence forms and associations of NMM to determine their formation conditions.

Materials and methods

Materials and methods. In total, 44 polished sections obtained from drill-core holes in the central part of the Oktyabrskoe deposit were examined. The composition and morphology of NNM samples were analyzed by scanning electron microscopy.

Results

Results. Forms of NMM in sulphide ores have been studied and the density of their aggregates has been determined. Different NMM paragenesis depending on the composition of sulphide ores was revealed. The hypothesis of the existence of an inverse relationship between the NMM crystallisation temperature and sulphur fugacity in the ore-forming system was confirmed.

Conclusion

Conclusion. In the central part of the Oktyabrskoe deposit, the composition of NMM and their occurrence forms differ significantly depending of the type of sulfide ores and reflecting the genetic features of their mineralization. Differences in NMM paragenesis indicate a separate, independent evolution of each type of disseminated and massive ores under different conditions. This allows us to update the established model of ore formation in the Oktyabrskoe deposit.

металлы платиновой группызолотосеребромедно-никелевые рудыОктябрьское месторождениеморфология минераловplatinum group metalsgoldsilvercopper-nickel oresOktyabrskoe depositmineral morphologyвыполнено в рамках государственного задания ИГМ СО РАН, финансируемого Министерством науки и высшего образования Российской Федерацииthe study was carried out within the framework of the state assignment of IGM SB RAS, financed by the Ministry of Science and Higher Education of the Russian FederationReferencesБалабонин Н.Л., Корчагин А.У., Субботин В.В., Нерадовский Ю.Н., Карпов С.М., Пахомовский Я.А., Савченко Е.Э. Минералы платиновых металлов и новые данные о главных минералах руд ФедоровоПанского массива // Вестник Мурманского государственного технического университета. 2000. Т. 3. №. 2. С. 179—204.Balabonin N.L., Korchagin A.U., Subbotin V.V., Neradovsky Yu.N., Karpov S.M., Pahomovsky Ya.A., Savchenko E.E. Platinum metal minerals and new data on the main ore minerals of the Fedorovo-Pan massif. Bulletin of Murmansk State Technical University. 2000. Vol. 3. №. 2. P. 179—204 (In Russian).Генкин А.Д., Дистлер В.В., Гладышев Г.Д., Филимонова А.А., Евстигнеева Т.Л., Коваленкер В.А. и др. Сульфидные медно-никелевые руды норильских месторождений. М.: Наука, 1981. 239 с.Genkin A.D., Distler V.V., Gladyshev G.D., Filimonova A.A., Evstigneeva T.L., Kovalenker V.A., et al. Sulfide copper-nickel ores of Norilsk deposits. Moscow: Nauka, 1981. 239 p. (In Russian).Генкин А.Д. Минералы платиновых металлов и их ассоциации в медно-никелевых рудах Норильского месторождения. М.: Наука, 1968. 106 с.Genkin A.D. Minerals of platinum metals and their associations in copper-nickel ores of the Norilsk deposit. Moscow: Nauka, 1968. 106 p. (In Russian).Евстигнеева Т.Л., Генкин А.Д. Платинометалльная минерализация норильских медно-никелевых руд: природные и экспериментальные данные // Геология медно-никелевых месторождений СССР. Сборник научных трудов / Под ред Г.И. Горбунова. М.: Наука, 1990. С. 98—105.Evstigneeva T.L., Genkin A.D. Platinum-metal mineralization of Norilsk copper-nickel ores: natural and experimental data // Geology of copper-nickel deposits of the USSR. Collection of scientific papers / Ed. G.I. Gorbunov. Moscow: Nauka, 1990. P. 98—105 (In Russian).Криволуцкая Н.А., Толстых Н.Д., Канимбуе Л.С., Гонгальский Б.И., Кузьмин Д.В. Новые данные о геологическом строении Октябрьского месторождения, Норильский рудный район // Ультрамафитмафитовые комплексы: геология, строение, рудный потенциал: мат-лы VIII Всеросс. конф. с междунар. участием. Новосибирск: ИПЦ НГУ, 2023. С. 109—111.Krivolutskaya N.A., Tolstykh N.D., Canhimbue L.S., Gongalsky B.I., Kuzmin D.V. New data on the geological structure of the Oktyabr’skoe deposit, Norilsk ore district // Ultramafic-mafic complexes: geology, structure, ore potential: Proceedings of the VIII All-Russian Conf. with international participation. Novosibirsk: IPC NSU, 2023. P. 109—111 (In Russian).Лихачев А.П. Платино-медно-никелевые и платиновые месторождения. М.: Эслан, 2006. 495 с.Likhachev A.P. Platinum-copper-nickel and platinum deposits. Moscow: Eslan, 2006. 495 p. (In Russian).Петров Д.А., Рыжкова С.О., Гембицкая И.М. Редкие минералы благородных металлов в коллекции Горного музея: новые данные // Записки Горного института. 2022. Т. 255. С. 493—500. https://doi.org/10.31897/PMI.2022.42Petrov D.A., Ryzhkova S.O., Gembitskaya I.M. Rare minerals of noble metals in the collection of the Mining Museum: new data // Journal of Mining Institute. 2022. Vol. 255. P. 493—500. https://doi.org/10.31897/PMI.2022.42Спиридонов Э.М. Кулагов Э.А., Серова А.А., Куликова И.М., Коротаева Н.Н., Середа Е.В. и др. Генетическая минералогия Pd, Pt, Au, Ag, Rh в норильских сульфидных рудах // Геология рудных месторождений. 2015. Т. 57. №. 5. С. 445—476. https://doi.org/10.7868/S0016777015050068Spiridonov E.M. Kulagov E.A., Serova A.A., Kulikova I.M., Korotaeva N.N., Sereda E.V., et al. Genetic mineralogy of Pd, Pt, Au, Ag, Rh in Norilsk sulfide ores // Geology of ore deposits. 2015. Vol. 57. №. 5. P. 445—476 (In Russian). https://doi.org/10.7868/S0016777015050068Толстых Н.Д., Криволуцкая Н.А., Канимбуе Л.С., Гонгальский Б.И. Минералого-геохимические особенности руд центральной части Октябрьского месторождения, Норильский рудный район // Мат-лы конф. «Минералообразующие системы месторождений высокотехнологических минералов: достижения и перспективы исследований». М.: ИГЕМ РАН, 2023. С. 386—389.Tolstykh N.D., Krivolutskaya N.A., Canhimbue L.S., Gongalsky B.I. Mineralogical and geochemical features of ores of the central part of the Oktyabr’skoe deposit, Norilsk ore district // Proceedings of the conference «Mineral-forming systems of high-tech mineral deposits: achievements and prospects of research». Moscow: IGEM RAS, 2023. P. 386—389 (In Russian).Aleksandrova T., Nikolaeva N., Afanasova A., Romashev A., Aburova V., Prokhorova E. Extraction of Low-Dimensional Structures of Noble and Rare Metals from Carbonaceous Ores Using Low-Temperature and Energy Impacts at Succeeding Stages of Raw Material Transformation // Minerals. 2023. Vol. 13. No. 1. P. 84. https://doi.org/10.3390/min13010084Aleksandrova T., Nikolaeva N., Afanasova A., Romashev A., Aburova V., Prokhorova E. Extraction of Low-Dimensional Structures of Noble and Rare Metals from Carbonaceous Ores Using Low-Temperature and Energy Impacts at Succeeding Stages of Raw Material Transformation // Minerals. 2023. Vol. 13. No. 1. P. 84. https://doi.org/10.3390/min13010084Distler V.V., Sluzhenikin S.F., Cabri L.J., Krivolutskaya N.A., Turovtsev D.M., Golovanova Т.А., et al. Platinum ores of the Noril’sk layered intrusions: magmatic and fluid concentration of noble metals. // Geol Ore Depos. 1999. Vol. 41. P. 214—237.Distler V.V., Sluzhenikin S.F., Cabri L.J., Krivolutskaya N.A., Turovtsev D.M., Golovanova Т.А., et al. Platinum ores of the Noril’sk layered intrusions: magmatic and fluid concentration of noble metals. // Geol Ore Depos. 1999. Vol. 41. P. 214—237.Evdokimov S.I., Golikov N.S., Zadkov D.A., Voitovich E.V., Kondratiev V.V., Petrovskiy A.A., et al. Studying the Flotation of Gold-Bearing Ores Using Carrier Minerals // Minerals. 2024. Vol. 14. №. 1. P. 88. https://doi.org/10.3390/min14010088Evdokimov S.I., Golikov N.S., Zadkov D.A., Voitovich E.V., Kondratiev V.V., Petrovskiy A.A., et al. Studying the Flotation of Gold-Bearing Ores Using Carrier Minerals // Minerals. 2024. Vol. 14. №. 1. P. 88. https://doi.org/10.3390/min14010088Genkin A.D., Evstigneeva T.L. Associations of Platinum-Group Minerals of the Noril’sk Copper-Nickel Sulphide Ores // Econ. Geol. 1986. No. 81 P. 1203—1212.Genkin A.D., Evstigneeva T.L. Associations of PlatinumGroup Minerals of the Noril’sk Copper-Nickel Sulphide Ores // Econ. Geol. 1986. No. 81 P. 1203—1212.Komarova M.Z., Kozyrev S.M., Simonov O.N., Lyul’ko V.A. The PGE mineralization of disseminated sulphide ores of the Noril’sk-Taimyr Region // The Geology, Geochemistry, Mineralogy and Mineral Beneficiation of Platinum-Group Elements. Special volume 54 / Eds. L.J. Cabri. Montreal: Canadian Institute of Mining, Metallurgy and Petroleum, 2002. P. 547—567.Komarova M.Z., Kozyrev S.M., Simonov O.N., Lyul’ko V.A. The PGE mineralization of disseminated sulphide ores of the Noril’sk-Taimyr Region // The Geology, Geochemistry, Mineralogy and Mineral Beneficiation of Platinum-Group Elements. Special volume 54 / Eds. L.J. Cabri. Montreal: Canadian Institute of Mining, Metallurgy and Petroleum, 2002. P. 547—567.Krivolutskaya, N.A., Gongalsky, B.I., Kedrovskaya, T.B., Kubrakova, I.V., Tyutyunnik, O.A., Chikatueva, V.Y., et al. Geology of the Western Flanks of the Oktyabr’skoe Deposit, Noril’sk District, Russia: Evidence of a Closed Magmatic System // Mineralium Deposita 2019. Vol. 54. P. 611—630. https://doi.org/10.1007/s00126-018-0827-zKrivolutskaya, N.A., Gongalsky, B.I., Kedrovskaya, T.B., Kubrakova, I.V., Tyutyunnik, O.A., Chikatueva, V.Y., et al. Geology of the Western Flanks of the Oktyabr’skoe Deposit, Noril’sk District, Russia: Evidence of a Closed Magmatic System // Mineralium Deposita 2019. Vol. 54. P. 611—630. https://doi.org/10.1007/s00126-018-0827-zMakovicky E. Ternary and quaternary phase systemswith PGE / Geology, Geochemistry, Mineralogy and Mineral Beneficiation of Platinum-Group Elements // The Geology, Geochemistry, Mineralogy and Mineral Beneficiation of Platinum-Group Elements. Special volume 54 / Eds. L.J. Cabri. Montreal: Canadian Institute of Mining, Metallurgy and Petroleum, 2002. P. 131—176Makovicky E. Ternary and quaternary phase systemswith PGE / Geology, Geochemistry, Mineralogy and Mineral Beneficiation of Platinum-Group Elements // The Geology, Geochemistry, Mineralogy and Mineral Beneficiation of Platinum-Group Elements. Special volume 54 / Eds. L.J. Cabri. Montreal: Canadian Institute of Mining, Metallurgy and Petroleum, 2002. P. 131—176Mansur E.T., Barnes S.J., Duran C.J., Sluzhenikin S.F. Distribution of chalcophile and platinum-group elements among pyrrhotite, pentlandite, chalcopyrite and cubanite from the Noril’sk-Talnakh ores: Implications for the formation of platinum-group minerals // Mineralium Deposita. 2020. Vol. 55. P. 1215—1232. https://doi.org/10.1007/s00126-019-00926-zMansur E.T., Barnes S.J., Duran C.J., Sluzhenikin S.F. Distribution of chalcophile and platinum-group elements among pyrrhotite, pentlandite, chalcopyrite and cubanite from the Noril’sk-Talnakh ores: Implications for the formation of platinum-group minerals // Mineralium Deposita. 2020. Vol. 55. P. 1215—1232. https://doi.org/10.1007/s00126-019-00926-zSluzhenikin S.F. Platinum-Copper-Nickel and Platinum Ores of Noril’sk Region and Their Ore Mineralization // Russ. J. Gen. Chem. 2011. Vol. 81. P. 1288—1301. https://doi.org/10.1134/S1070363211060351Sluzhenikin S.F. Platinum-Copper-Nickel and Platinum Ores of Noril’sk Region and Their Ore Mineralization // Russ. J. Gen. Chem. 2011. Vol. 81. P. 1288—1301. https://doi.org/10.1134/S1070363211060351Sluzhenikin S.F., Mokhov A.V. Gold and silver in PGE– Cu–Ni and PGE ores of the Noril’sk deposits, Russia // Mineralium Deposita. 2015. Vol. 50. P. 465—492. https://doi.org/10.1007/s00126-014-0543-2Sluzhenikin S.F., Mokhov A.V. Gold and silver in PGE– Cu–Ni and PGE ores of the Noril’sk deposits, Russia // Mineralium Deposita. 2015. Vol. 50. P. 465—492. https://doi.org/10.1007/s00126-014-0543-2Sinyakova E., Kosyakov V., Palyanova G., Karmanov N. Experimental modeling of noble and chalcophile elements fractionation during solidification of Cu-FeNi-S melt // Minerals. 2019. Vol. 9. №. 9. P. 531. https://doi.org/10.3390/min9090531Sinyakova E., Kosyakov V., Palyanova G., Karmanov N. Experimental modeling of noble and chalcophile elements fractionation during solidification of Cu-FeNi-S melt // Minerals. 2019. Vol. 9. №. 9. P. 531. https://doi.org/10.3390/min9090531Tolstykh N., Garcia J., Shvedov G. Distribution of sulfides and PGE minerals in the picritic and taxitic gabbro-dolerites of the Norilsk 1 intrusion // The Canadian Mineralogist. 2021. Vol. 59. №. 6. P. 1437— 1451. https://doi.org/10.3749/canmin.2100037Tolstykh N., Garcia J., Shvedov G. Distribution of sulfides and PGE minerals in the picritic and taxitic gabbro-dolerites of the Norilsk 1 intrusion // The Canadian Mineralogist. 2021. Vol. 59. №. 6. P. 1437— 1451. https://doi.org/10.3749/canmin.2100037

The authors declare that there are no conflicts of interest present.