Aspects of Norilsk Cu-Ni ore crystallization according to the data of the experimental study of Cu-Fe-S system
https://doi.org/10.32454/0016-7762-2017-4-5-11
Abstract
A study of the Cu-Fe-S melts crystallization products synthesized at low (0,13 Pa) and at high (5 GPa) pressure has been conducted. The study has shown that in contrast to the crystallization products of the Cu-Fe-S melts synthesized at pressure 0,13 Pa where the chalcopyrite solid solution (Cu,Fe)S11_x (5 > х > 0 аТ%) was crystalized, in crystallization of the Norilsk Cu-Ni-Fe-S melt, pentlandite (Ni,Fe)9S8 is crystalized simultaneously with chalcopyrite CuFeS2, cubanite CuFe2S3 and pyrhotite Fe1_xS. The results correspond to the data about composition of Cu-Fe-S system (bornite Cu5FeS4 + new fase Fe4CuS5) at 1100 °C and 5 GPa and the published data about initial melt compositions for Cu-Ni-Fe sulphide associations from the inclusions in the minerals of kimberlite tubes. The obtained results indicate the formation of Norilsk Cu-Ni deposits at high pressure.
About the Authors
T. A. Kravchenko
V.S. Sobolev Institute of Geology and Mineralogy of the Siberian Branch of Russian Academy of Science
Russian Federation
Russian Federation
S. N. Nenasheva
Fersman Mineralogical Museum of the Russian Academy of Science
Russian Federation
Russian Federation
References
1. Воган Д.Дж, Крейг Дж. Химия сульфидных минералов. М.: Наука, 1981. 575 с.
2. Гаранин В.К., Крот А.Н., Кудрявцева Г.П. Сульфидные включения в минералах из кимберлитов. М.: Изд-во МГУ, 1988. Ч. 1. 47 с. Ч. 2. 175 с.
3. Дистлер В.В., Кулагов Э.А., Служеникин С.Ф., Лапутина И.П. Закаленные сульфидные твердые растворы в рудах Норильского месторождения // Геология рудных месторождений. 1996. Т. 38. № 1. С. 41-53.
4. Ефимова Э.С., Соболев Н.В., Поспелов Л.Н. Включения сульфидов в алмазах и особенности их парагенезиса // Зап. ВМО. 1983. Вып. 3. С. 300-310.
5. Кравченко Т.А. Экспериментальное исследование продуктов кристаллизации халькопиритового твердого раствора // Новые данные о минералах. 2011. Вып. 46. С. 86-92.
6. Кравченко Т.А., Ненашева С.Н., Нигматулина Е.Н. Новые данные о составе фаз в центральной части системы Cu-Fe-S // Новые данные о минералах. 2012. Вып. 47. С. 85-91.
7. Лихачев А.П. Экспериментальное исследование парагенезисов системы Cu-Fe-S // Минералы и парагенезисы минералов рудных месторождений. Л.: Наука, 1973. С. 3-19.
8. Ненашева С.Н., Кравченко Т.А. Особенности состава изокубанита и полиморфные модификации соединения CuFe2S3 // Зап. ВМО. 2014. № 5. С. 84-97.
9. Кравченко Т.А., Ненашева С.Н. Новые фазы в Cu-Ni рудах Норильских месторождений // Новые данные о минералах. М.: ЭКОСТ, 2015. Вып. 50. С. 82-89.
10. Barton P.B. Solid solutions in the system Cu-Fe-S. Part I: The Cu-S and Cu-Fe-S joins // Economic Geology. 1973. Vol. 68. P. 455-465.
11. Cabri L.J. New data on phase relations in the Cu-Fe-S System // Economic Geology. 1973. Vol. 68. No 4. P. 443-454.
12. Chandra U., Parthasarathy G., Sharma P. Synthetic cubanite CuFe2S3: Pressure-induced transformation to isocubanite // Canadian Minerals. 2010. V. 48. No 5. P. 1137-147.
13. Drebushak V.A., Kravchenko T.A., Pavlyuchenko V.S. Sinthesis of pure pentlandie in bulk // Journal of Crystal Growth 193. 1998. C. 728-731.
14. Sugaki A., Kitakaze A. High form of pentlandite and thermal stability // American Mineralogist. 1998. Vol. 83.P.133-140.
15. Sugaki A., Shima H., Kitakaze A., Harada H. Isothermal phase relations in the system Cu-Fe-S under hydrothermal conditions at 350 °C and 300 °C // Economic Geology. 1975. Vol. 70. P. 806-823.
16. Tsujmura T., Kitakaze A. New phase relations in the Cu-Fe-S system at 800°C: constraint of fractional crystallization of sulfide liquid // N. Jb. Miner. Mh. 2004. 10. P. 433-444.
17. Vaughan D.J., Craig J.R. Sulfide ore mineral stabilities, morphologies, and intergrowth textures // Geochemistry of hydrothermal ore deposits. 1997. Barnes H.L. (Ed.) Wiley, John & Sons, third Edition. P. 367-434.
18. Yund R.A., Kullerud G. Thermal stability of assemblages in the Cu-Fe-S system // Jour. Petrology. 1966. Vol. 7. No 3. P. 454-488.
Review
For citations:
Kravchenko T.A., Nenasheva S.N. Aspects of Norilsk Cu-Ni ore crystallization according to the data of the experimental study of Cu-Fe-S system. Proceedings of higher educational establishments. Geology and Exploration. 2017;(4):5-11. (In Russ.) https://doi.org/10.32454/0016-7762-2017-4-5-11
Views:
421
Email this article 