2411-3336 2541-9404 Записки Горного института Journal of Mining Institute Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины ΙΙ Empress Catherine II Saint Petersburg Mining University 10.31897/PMI.2021.2.5 pmi-13945 https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/13945 Геология Geology Formation conditions of noble metal mineralization in sulfide cobalt-copper-nickel ores of Kamchatka (on the example of Annabergitovaya Schel ore occurrence) Условия образования благороднометальной минерализации в сульфидных кобальт-медно-никелевых рудах Камчатки (на примере рудопроявления Аннабергитовая Щель) Novakov Roman M. Новаков Р. М. Novakov Roman M. 6rom6@mail.ru 0000-0003-2388-6425 Научно-исследовательский геотехнологический центр Дальневосточного отделения Российской академии наук (Петропавловск-Камчатский, Россия) Scientific Research Geotechnological Centre of the Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences (Petropavlovsk-Kamchatsky, Russia) Kungurova Valentina E. Кунгурова В. Е. Kungurova Valentina E. kunwe@yandex.ru 0000-0001-6565-9808 Научно-исследовательский геотехнологический центр Дальневосточного отделения Российской академии наук (Петропавловск-Камчатский, Россия) Scientific Research Geotechnological Centre of the Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences (Petropavlovsk-Kamchatsky, Russia) Moskaleva Svetlana V. Москалева С. В. Moskaleva Svetlana V. svemos@rambler.ru 0000-0002-8494-6332 Институт вулканологии и сейсмологии Дальневосточного отделения Российской академии наук (Петропавловск-Камчатский, Россия) Institute of Volcanology and Seismology of the Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences (Petropavlovsk-Kamchatsky, Russia) 24 06 2021 2021 248 209 222 10 09 2020 25 11 2020 24 06 2021 © 2021 Р. М. Новаков, В. Е. Кунгурова, С. В. Москалева © 2021 Roman M. Novakov, Valentina E. Kungurova, Svetlana V. Moskaleva 2021 Р. М. Новаков, В. Е. Кунгурова, С. В. Москалева Roman M. Novakov, Valentina E. Kungurova, Svetlana V. Moskaleva Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) This article is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License (CC BY 4.0) https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/13945

Представлены результаты исследований, целью которых является изучение особенностей благороднометальной минерализации и ее генезиса в сульфидных кобальт-медно-никелевых рудах Камчатской никеленосной провинции. Статья посвящена одному из ее многочисленных рудопроявлений под названием Аннабергитовая Щель. Исследован вещественный состав минералов платиноидов, серебра, золота, висмута и теллура, а также сульфоарсенидов в рудах этого проявления. На основе данных о последовательности минералообразования, с привлечением геосенсоров сделаны выводы о генезисе благороднометальной минерализации. Формирование минералов платиноидов, серебра и золота на рудопроявлении Аннабергитовая Щель в основном связано с эпигенетическим воздействием пострудных гранитоидов на породы рудоносной интрузии дукукского комплекса кортландит-норитовой формации и сингенетические руды. Ранняя ассоциация минералов благородных металлов представлена сперрилитом, ирарситом и редкими неназванными фазами Pt + Ir + Te. Ирарсит и фазы Pt + Ir + Te сформировались на контактово-метасоматическом этапе. Для сперрилита можно предполагать магматическое происхождение. На позднем, гидротермально-метасоматическом этапе образовались сульфиды и теллуриды серебра, висмутотеллуриды серебра и палладия, а также самородное золото. Условия возникновения минеральных парагенезисов, связанных с благороднометальной минерализацией, соответствуют формированию метасоматических пород малых глубин (≤5 км). Неполнопроявленные кварц-полевошпатовые метасоматиты, с которыми связано образование ранних арсенидов и сульфоарсенидов платиноидов, равновесны с растворами, близкими к нейтральным (рН 4,5-6,5) при температурах 350-600 °С. Поздняя гидротермальная ассоциация с минералами Pd, Ag и Au близка к пропилитам и формировалась при рН 4,5-6,5 и температуре 150-350 °С.

The authors present research results, the purpose of which is to study the specifics of noble metal mineralization and its genesis in sulfide cobalt-copper-nickel ores of the Kamchatka nickel-bearing province. The paper is dedicated to one of its many ore occurrences called Annabergitovaya Schel (Annabergite Gap). The material composition of platinoid, silver, gold, bismuth and tellurium minerals, as well as sulfarsenides in the ores of this occurrence was investigated. Based on the data of mineral formation sequence and the use of geosensors, conclusions were drawn regarding the genesis of noble metal mineralization. Formation of platinoid minerals, silver and gold at the Annabergitovaya Schel ore occurrence is mainly associated with the epigenetic effect of post-ore granitoids on ore-bearing intrusion rocks of the Dukuk complex of the cortlandite-norite formation and on syngenetic ores. An early association of noble metal minerals is represented by sperrylite, irarsite, and rare unnamed phases of Pt + Ir + Te. Irarsite and Pt + Ir + Te phases were formed at the contact-metasomatic stage. Sperrylite can be assumed to be of magmatic origin. Silver sulfides and tellurides, silver and palladium bismuth tellurides, and native gold were formed at the late, hydrothermal-metasomatic, stage. The occurrence conditions of mineral parageneses, associated with noble metal mineralization, correspond to the formation of shallow-depth metasomatic rocks (≤5 km). Sub-developed quartz-feldspar metasomatites, associated with the formation of early platinoid arsenides and sulfarsenides, are in equilibrium with circumneutral solutions (pH of 4.5-6.5) at temperatures of 350-600 °C. Late hydrothermal association with Pd, Ag and Au minerals is close to propylites and was formed at pH values of 4.5-6.5 and temperature of 150-350 °C.

 Ключевые слова Камчатка кортландит-норитовая формация сульфидные медно-никелевые руды условия минералообра-зования элементы платиновой группы золото Keywords Kamchatka cortlandite-norite formation sulfide copper-nickel ores conditions of mineral formation plati-num-group elements gold Бардина Н.Ю. Систематика метасоматических горных пород и фаций метасоматизма малых глубин / Н.Ю.Бардина, В.С.Попов // Советская геология. 1991. № 6. C. 48-56. Bardina N.Yu., Popov V.S. Systematics of Metasomatic Rocks and Facies of Shallow-Depth Metasomatism. Sovetskaya ge-ologiya. 1991. N 6, p. 48-56 (in Russian). Безмен Н.И. Пирит-пирротиновый геотермометр: распределение никеля и кобальта / Н.И.Безмен, В.И.Тихомирова, В.П. Косогова // Геохимия. 1975. № 5. С. 700-715. Bezmen N.I., Tikhomirova V.I., Kosogova V.P. Pyrite-Pyrrhotite Geothermometer: Distribution of Nickel and Cobalt. Geokhimiya. 1975. N 5, p. 700-715. Генетическая минералогия Pd, Pt, Au, Ag, Rh в норильских сульфидных рудах / Э.М.Спиридонов, Э.А.Кулагов, А.А.Серова и др. // Геология рудных месторождений. 2015. Т.57. № 5. С. 445-476. DOI: 10.7868/S0016777015050068 Spiridonov E.M., Kulagov E.A., Serova A.A. et al. Genetic PD, PT, AU, AG, and RH Mineralogy in Norilsk Sulfide Ores. Geology of Ore Deposits. 2015. Vol. 57. N 5, p. 402-432. DOI: 10.1134/S1075701515050062 Геохимия и минералогия элементов платиновой группы в рудах Кингашского месторождения (Восточный Саян) / Т.А.Радомская, О.М.Глазунов, В.Н.Власова, Л.Ф.Суворова // Геология рудных месторождений. 2017. Т. 59. № 5. С. 363-384. DOI: 10.7868/S0016777017050057 Radomskaya T.A., Glazunov O.M., Vlasova V.N., Suvorova L.F. Geochemistry and mineralogy of platinum group element in ores of the Kingash deposit, Eastern Sayan, Russia. Geology of Ore Deposits. 2017. Vol. 59, N 5, p. 354-374. DOI: 10.1134/S107570151705004X Государственная геологическая карта Российской Федерации масштаба 1:1000 000 (третье поколение). Лист N-57. Петропавловск-Камчатский. Объяснительная записка / Б.И.Сляднев, В.Н.Шаповаленко, Н.Ф.Крикун и др. СПб: Картфабрика ВСЕГЕИ, 2007. 187 с. Slyadnev B.I., Shapovalenko V.N., Krikun N.F. et al. State Geological Map of the Russian Federation at a Scale of 1: 1,000,000 (third generation). Sheet N-57. Petropavlovsk-Kamchatsky. Explanatory letter. St. Petersburg: Kartfabrika VSEGEI, 2007, p. 187 (in Russian) Гриценко Ю.Д. Сульфоарсениды и сульфоантимониды никеля, кобальта, железа и крутовит метаморфогенно-гидротермальных карбонатных жил Норильского рудного поля / Ю.Д.Гриценко, Э.М.Спиридонов // Новые данные о минералах. 2006. № 41. С. 46-55. Gritsenko Yu.D., Spiridonov E.M. Sulfarsenides and Sulfantimonides of Nickel, Cobalt, Iron and Krutovite in Metamorpho-genic-Hydrothermal Carbonate Veins of the Norilsk Ore Field. Novye dannye o mineralakh. 2006. N 41, p. 46-55. Зимин С.С. Формация никеленосных роговообманковых базитов Дальнего Востока. Новосибирск: Наука, 1973. 90 с. Zimin S.S. Formation of Nickel-Bearing Hornblende Basites of the Far East. Novosibirsk: Nauka, 1973, p. 90. Конников Э.Г. Состав флюидных включений в интрузивных породах норит-кортландитового комплекса Камчатки / Э.Г.Конников, О.Н.Васюкова // Геология рудных месторождений. 2007. Т. 49. № 3. С. 227-237. DOI: 10.1134/S1075701507030063 Konnikov E.G., Vasyukova O.N. Composition of Fluid Inclusions from Intrusive Rocks of the Norite-Cortlandite Complex, Kamchatka. Geology of Ore Deposits. 2007. Vol. 49. N 3, p. 227-237. DOI: 10.1134/S1075701507030063 Кунгурова В.Е. Медно-никелевое рудопроявление Аннабергитовая Щель Камчатской никеленосной провинции / В.Е.Кунгурова, В.А.Степанов, Ю.П.Трухин // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2014. № S2. С. 324-333. Kungurova V.Ye., Stepanov V.A., Trukhin Yu.P. Copper-Nick-El Ore Occurrence Annabergitovaya Schel in the Kamchatka’s Nickel-Province. Mining informational and analytical bulletin. 2014. N S2, p. 324-333 (In Russian) Лихачев А.П. Платино-медно-никелевые и платиновые месторождения. М.: Эслан, 2006. 495 c. Likhachev A.P. Platinum-Copper-Nickel and Platinum Deposits. Мoscow: Eslan, 2006, p. 495 (in Russian). Медно-никелевое рудопроявление Квинум-I в кортландитах южной части Cрединного хребта Камчатки / В.М.Чубаров, Е.К.Игнатьев, С.В.Москалева и др. // Доклады Академии наук. 2005. Т. 403. №2. С. 1-6. Chubarov V.M., Ignatev E.K., Moskaleva S.V. et al. The Kvinum-1 Copper-Nickel Prospect in Cortlandites, the Southern Sredinnyi Range, Kamchatka. Doklady Earth Sciences. 2005. Vol. 403. N 5, p. 710-714. Медно-никелевые руды участка Восточно-Геофизический (Шанучское рудное поле, Камчатка) / Р.М.Новаков, Ю.П.Трухин, В.Е.Кунгурова и др // Вестник Камчатской региональной ассоциации «Учебный научный центр». Науки о Земле. 2017. Вып. 33. № 1. С. 34-45. Novakov R.M., Trukhin Yu.P., Kungurova V.E. et al. The Vostochno-Geophizichesky Allotment of the Shanuch Sulphide Copper-Nickel Deposit (Kamchatka). Bulletin of Kamchatka Regional Association “Educational-Scientific Center” Earth Sciences. 2017. Vol. 33. N 1, p. 34–45 (In Russian). Минералы благородных и редких металлов в рудах Шанучского медно-никелевого месторождения (Камчатка) / В.А.Степанов, В.И.Гвоздев, Ю.П.Трухин и др. // Записки Российского минералогического общества. 2010. Т. 139. № 2. С. 43-58. Stepanov V.A., Gvozdev V.I., Trukhin Yu.P. et al. Minerals of Precious and Rare Metals in Ores of Shanuchskoye Copper-Nickel Deposit (Kamchatka). Zapiski Rossiiskogo mineralogicheskogo obshchestva. 2010. Vol. 139. N 2, p. 43-58 (In Russian). Платиноиды: ресурсы, производство, рынки, перспективы / Ф.Д.Ларичкин, В.Д.Новосельцева, Ю.Г.Глущенко, М.В.Наумова // Записки Горного института. 2013. Т. 201 С. 39–42. Larichkin F.D., Novoseltseva V.D., Glushchenko Yu.G., Naumova M.V. Platinoids: resources, production, markets and per-spectives. Journal of Mining Institute. Vol. 201, p. 39-42. Полетаев В.А. Сульфидные платиноидно-медно-никелевые месторождения и рудопроявления перидотит-пироксенит-норитовой формации Центральной Камчатки / Платина России. Т. III. Кн. 2. М.: ЗАО «Геоинформмарк», 1999. С. 191-199. Poletaev V.A. Sulfide Platinoid-Copper-Nickel Deposits and Ore Occurrences of the Peridotite-Pyroxenite-Norite Formation in Central Kamchatka. Platina Rossii. Vol. III. B. 2. Мoscow: ZAO “Geoinformmark”, 1999, p. 191-199 (in Russian). Рахимов И.Р. Сульфидно-платинометальная минерализация изменённых габбро массива Малютка худолазовского комплекса: влияние гидротермальных процессов на тип минеральной ассоциации / И.Р.Рахимов, Д.Е.Савельев, А.В.Вишневский // Вестник Института геологии Коми научного центра Уральского отделения РАН. 2019. № 7(295). С. 15-24. DOI: 10.19110/2221-1381-2019-7-15-24 Rakhimov I. R., Saveliev D. E., Vishnevskiy A.V. Sulfide-platinum metal mineralization of Khudolaz complex Malyutka al-tered gabbro massif: hydrothermal influence to the mineral association types. Vestnik of Institute of Geology of Komi Science Center of Ural Branch RAS. 2019. N 7(295), p. 15-24. DOI: 10.19110/2221-1381-2019-7-15-24 (In Russian) Селянгин О.Б. Контаминация магмы, особенности петрогенезиса и распределение рудного вещества в породах никеленосной формации Срединно-Камчатского массива (часть третья) // Вестник Камчатской региональной ассоциации «Учебный научный центр». Науки о Земле. 2018. Вып. 4. № 40. С. 5-22. DOI: 10.31431/1816-5524-2018-4-40-5-22 Selyangin O.B. Magma Contamination, Petrogenesis Features Anddistribution of Ore Element in the Rocks of Nickeliferous-formation in the Sredinny-Kamchatka Massif. Bulletin of Kamchatka Regional Association “Educational-Scientific Center” Earth Sci-ences. 2018. Iss. 4. N 40, p. 5-22. DOI: 10.31431/1816-5524-2018-4-40-5-22 (In Russian). Селянгин О.Б. Петрология никеленосных базитов Шанучского рудного поля // Вестник Камчатской региональной ассоциации «Учебный научный центр». Науки о Земле. 2003. № 2. С. 33-55. Selyangin O.B. Petrology of the Nickel-Bearing Basic Rocks of the Shanuch Ore Field. Bulletin of Kamchatka Regional As-sociation “Educational-Scientific Center”. Earth Sciences. 2003. N 2, p. 33-55 (In Russian) Симакин А.Г. Оценка условий кристаллизации кортландитов Камчатки по составам амфиболов / А.Г.Симакин, О.Ю.Закревская, Т.П.Салова // Вестник Отделения наук о Земле Российской академии наук. 2012. Т. 4. № NZ9001 DOI: 10.2205/2012NZ_ASEMPGR40 Simakin A.G., Zakrevskaya O.Yu., Salova T.P. Estimation of Crystallization Conditions for Kamchatka Cortlandites Using Amphibole Compositions. Vestnik Otdeleniya nauk o Zemle Rossiiskoi akademii nauk. 2012. Vol. 4. N NZ9001. DOI: 10.2205/2012NZ_ASEMPGR40 (in Russian). Состав руд сульфидного медно-никелевого проявления Аннабергитовая Щель (Камчатка) / В.Е.Кунгурова, В.А.Степанов, Ю.П.Трухин, Р.М.Новаков // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2016. № S31. С. 42-55. Kungurova V.Ye., Stepanov V.A., Trukhin Yu.P., Novakov R.M. Ores Composition of Copper-Nickel Occurrence Anna-bergite Schel (Kamchatka). Gornyi informatsionno-analiticheskii byulleten. 2016. N S31, p. 42-55. (In Russian) Степанов В.А. Никеленосность Верхнего Приамурья / В.А.Степанов, А.В.Мельников. Владивосток: Дальнаука, 2010. 217 с. Stepanov V.A., Melnikov A.V. Nickel Presence in the Upper Amur Region. Vladivostok: Dalnauka, 2010, p. 217 (in Rus-sian). Тарарин И.А. Петрология и рудоносность метаморфических и магматических комплексов Центральной и Восточной Камчатки / И.А.Тарарин, З.Г.Бадрединов, В.М.Чубаров. Владивосток: Дальнаука, 2015. 302 с. Tararin I.A., Badredinov Z.G., Chubarov V.M. Петрология и рудоносность метаморфических и магматических ком-плексов Центральной и Восточной Камчатки. Vladivostok: Dalnauka, 2015, p. 302 (in Russian). Трухин Ю.П. Камчатская никеленосная провинция / Ю.П.Трухин В.А.Степанов, М.Д.Сидоров // Доклады Академии наук. 2008. Т. 418. № 6. С. 802–806. Trukhin Yu.P., Stepanov V.A., Sidorov M.D. Kamchatka Nickel-Bearing Province. Doklady Akademii nauk. 2008. Vol. 418. N 6, p. 802-806 (in Russian). Чернышов Н.М. Особенности распределения и модель механизма фракционирования металлов платиновой группы в сульфидных никелевых рудах еланского типа месторождений. Ст. 2. Геолого-генетическая природа рудномагматической системы еланского типа и механизм фракционирования в рудах металлов платиновой группы / Н.М.Чернышов, М.Н.Чернышова // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Геология. 2011. № 2. С. 148–167. Chernyshov N.М., Chernyshova M.N. Peculiarities of distribution and a model for the mechanism of fractionation of plati-num group metals in sulfide nickel ores of the elan-type deposits. Paper 2. Geologic and genetic nature of ore-magmatic system of the yelan type and fractionation mechanism in PGM ores. Proceedings of Voronezh state university. Series: Geology. 2011. N 2, p. 148-167. Afifi A.M. Phase relations among tellurides, sulfides, and oxides; Pt. II, Applications to telluride-bearing ore deposits / A.M.Afifi, W.C.Kelly, E.J.Essene // Economic Geology. 1988. Vol. 83(2). P. 395-404. DOI: 10.2113/gsecongeo.83.2.395 Afifi A.M., Kelly W.C., Essene E.J. Phase relations among tellurides, sulfides, and oxides; Pt. II, Applications to telluride-bearing ore deposits. Economic Geology. 1988. Vol. 83(2), p. 395-404. DOI: 10.2113/gsecongeo.83.2.395 Bourdelle F. Low-temperature chlorite geothermometry: A graphical representation based on a T-R2+-Si diagram / F.Bourdelle, M.Cathelineau // European Journal of Mineralogy. 2015. Vol. 27(5). P. 617-626. DOI: 10.1127/ejm/2015/0027-2467 Bourdelle F., Cathelineau M. Low-temperature chlorite geothermometry: A graphical representation based on a T-R2+-Si dia-gram. European Journal of Mineralogy. 2015. Vol. 27(5), p. 617-626. DOI: 10.1127/ejm/2015/0027-2467 Cathelineau M. Cation site occupancy in chlorites and illites as a function of temperature // Clay Miner. 1988. Vol. 23. Iss. 4. P. 471-485. DOI: 10.1180/claymin.1988.023.4.13 Cathelineau M. Cation site occupancy in chlorites and illites as a function of temperature. Clay Miner. 1988. Vol. 23. Iss. 4, p. 471-485. DOI: 10.1180/claymin.1988.023.4.13 Chalcophile and platinum-group element (PGE) concentrations in the sulfide minerals from the McCreedy East deposit, Sudbury, Canada, and the origin of PGE in pyrit / S.A.S.Dare, S.-J.Barnes, H.M.Prichard, P.C.Fisher // Mineralium Deposita. 2011. Vol. 46. P. 381-407. DOI: 10.1007/s00126-011-0336-9 Dare S.A.S., Barnes S.-J., Prichard H.M., Fisher P.C. Chalcophile and platinum-group element (PGE) concentrations in the sulfide minerals from the McCreedy East deposit, Sudbury, Canada, and the origin of PGE in pyrit. Mineralium Deposita. 2011. Vol. 46, p. 381-407. DOI: 10.1007/s00126-011-0336-9 Distribution of platinum-group and chalcophile elements in the Aguablanca Ni-Cu sulfide deposit (SW Spain): Evidence from a LA-ICP-MS study / R.Piña, F.Gervilla, S.-J.Barnes, L.Ortega, R.Lunar // Chemical Geology. 2012. Vol. 302-303. P. 61-75. DOI: 10.1016/j.chemgeo.2011.02.010 Piña R., Gervilla F., Barnes S.-J., Ortega L., Lunar R. Distribution of platinum-group and chalcophile elements in the Agua-blanca Ni-Cu sulfide deposit (SW Spain): Evidence from a LA-ICP-MS study. Chemical Geology. 2012. Vol. 302-303, p. 61-75. DOI: 10.1016/j.chemgeo.2011.02.010 Jowett E.C. Fitting iron and magnesium into the hydrothermal chlorite geothermometer. GAC/MAC/SEG Joint Annual Meeting. Toronto. May 27-29. 1991. Program with Abstracts 16. A62. Jowett E.C. Fitting iron and magnesium into the hydrothermal chlorite geothermometer. GAC/MAC/SEG Joint Annual Meet-ing. Toronto. May 27-29. 1991. Program with Abstracts 16. A62. Klemm D.D.Syntheses and analyzes in the triangle diagrams FeAsS-CoAsS-NiAsS and FeS2-CoS2-NiS2 // Neues Jahrb. Mineral. 1965. Abh. 103. P. 205-255. Klemm D.D. Syntheses and analyzes in the triangle diagrams FeAsS-CoAsS-NiAsS and FeS2-CoS2-NiS2. Neues Jahrb. Mineral. 1965. Abh. 103, p. 205-255 (in German). Mineralogy, geochemistry and stratigraphy of the Maslovsky Pt-Cu-Ni-sulfide deposit, Noril’sk Region, Russia: Implications for relationship of ore bearing intrusions and lavas / N.A.Krivolutskaya, A.V.Sobolev, S.G.Snisar et al. // Mineralium Deposita. 2012. Vol. 47. P. 69-88. DOI: 10.1007/s00126-011-0372-5 Krivolutskaya N.A., Sobolev A.V., Snisar S.G. et al. Mineralogy, geochemistry and stratigraphy of the Maslovsky Pt-Cu-Ni-sulfide deposit, Noril’sk Region, Russia: Implications for relationship of ore bearing intrusions and lavas. Mineralium Deposita. 2012. Vol. 47, p. 69-88. DOI: 10.1007/s00126-011-0372-5 Naldrett A.J. Magmatic sulfide deposits – Geology, Geochemistry, and Exploration. Berlin: Springer-Verlag, 2004. 727 p. Naldrett A.J. Magmatic sulfide deposits – Geology, Geochemistry, and Exploration. Berlin: Springer-Verlag, 2004, p. 727.