Gold mineralization from calcite-dolomite carbonatite of the guli (maimecha-kotui province, polar siberia): first results

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Complex gold-iridium-osmium placer deposits associated with the Guli massif of ultramafic, alkaline rocks and carbonatites are located within the Maimecha-Kotui province in the northern part of the Siberian Platform. Unlike natural Os-Ir alloys, which are genetically related to ultramafic rocks, the bedrock source of gold remains controversial. We report, for the first time, morphological and compositional features of gold mineralization from calcite-dolomite carbonatite of the Guli massif. Gold minerals are represented by natural Au–Ag alloys containing gold (69.64–88.57 wt.%) and silver (11.73–30.83 wt.%) with low concentrations of copper (up to 0.18 wt.%), which predominate over minerals of the system Au–Cu–Ag (e.g., natural alloys Au0.74Cu0.14Ag0.12 and Ag0.51Au0.47Cu0.02, tetra-auricupride (AuCu) and auricupride (Cu3Au)). Gold minerals are characterized by an early pentlandite-troilite-chalcopyrite association that form polyphase euhedral inclusions. Later galena (PbS) occurring in the form of subhedral monophase inclusions is replaced by cerussite (PbCO3). The revealed similarity of gold minerals and mineral assemblages in gold from calcite-dolomite carbonatite with those of gold minerals from placer deposits of the Guli massif indicates that derivatives of ijolite-carbonatite magmatism played a significant role in gold ore formation.

Full Text

Restricted Access

About the authors

K. N. Malitch

Zavaritsky Institute of Geology and Geochemistry, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: dunite@yandex.ru
Russian Federation, Ekaterinburg

G. V. Lipenkov

Karpinsky All-Russia Geological Research Institute

Email: Gleb_Lipenkov@karpinskyinstitute.ru
Russian Federation, St. Petersburg

D. A. Ozornin

Zavaritsky Institute of Geology and Geochemistry, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: dunite@yandex.ru
Russian Federation, Ekaterinburg

M. V. Naumov

Karpinsky All-Russia Geological Research Institute

Email: dunite@yandex.ru
Russian Federation, St. Petersburg

I. Yu. Badanina

Zavaritsky Institute of Geology and Geochemistry, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: dunite@yandex.ru
Russian Federation, Ekaterinburg

V. A. Bulatov

Zavaritsky Institute of Geology and Geochemistry, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: dunite@yandex.ru
Russian Federation, Ekaterinburg

A. A. Voitin

Zavaritsky Institute of Geology and Geochemistry, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: dunite@yandex.ru
Russian Federation, Ekaterinburg

References

  1. Малич К.Н. Платиноиды клинопироксенит-дунитовых массивов Восточной Сибири (геохимия, минералогия, генезис). С-Пб.: Санкт-Петербургская картографическая фабрика ВСЕГЕИ, 1999. 296 с.
  2. Лопатин Г.Г. К открытию россыпей благородных металлов в Маймеча-Котуйской провинции / Очерки по истории открытий минеральных богатств Таймыра (отв. ред. Самойлов А.Г.). Новосибирск: Издательство Новосибирского университета, филиал “Гео” Издательства СО РАН. 2001. С. 156−158.
  3. Сазонов А.М., Звягина Е.А., Леонтьев С.И., Гертнер И.Ф., Краснова Т.С., Колмаков Ю.В., Панина Л.И., Чернышов А.И., Макеев С.М. Платиноносносные щелочно-ультраосновные интрузии Полярной Сибири. Томск: изд. ЦНТИ, 2001. 510 с.
  4. Балмасова Е.А., Смольская Л.С., Лопатина Л.А., Лопатин Г.Г., Лазаренков В.Г., Малич К.Н. Самородный осмий и иридосмин Гулинского массива // ДАН. 1992. Т. 323. № 4. С. 748–751.
  5. Малич К.Н., Рудашевский Н.С. О коренной минерализации платиноидов хромититов Гулинского массива // ДАН. 1992. Т. 325. № 5. С. 1026–1029.
  6. Когарко Л.Н., Сенин В.Г. Первая находка золота в коренных породах Гулинского массива (Полярная Сибирь) // ДАН. 2011. Т. 441. № 1. С. 81–82.
  7. Малич К.Н., Сорохтина Н.В., Баданина И.Ю., Кононкова Н.Н. О коренных источниках благороднометальных россыпей Гулинского массива (Полярная Сибирь): новые минералогические данные // ДАН. 2013. Т. 451. № 1. С. 87−89.
  8. Рябчиков И.Д., Когарко Л.Н., Сазонов A.М., Кононкова Н.Н. Условия формирования золоторудной минерализации в щелочно-ультраосновных магматических комплексах // ДАН. 2016. Т. 468. № 6. С. 680–683.
  9. Егоров Л.С. Ийолит-карбонатитовый плутонизм (на примере маймеча-котуйского комплекса Полярной Сибири). Л.: Недра, 1991. 260 с.
  10. Kogarko L.N., Kononova V.A., Orlova M.P., Wooley A.R. Alkaline rocks and carbonatites of the world. Part 2: Former USSR. London, UK: Chapman and Hall, 1995. 226 p.
  11. Липенков Г.В., Мащак М.С., Наумов М.В. Государственная геологическая карта Российской Федерации. М-б 1:1 000 000. Третье поколение. Серия Норильская. Лист R-47 (Хета). Карта дочетвертичных образований. СПб: Картографическая фабрика ВСЕГЕИ. 2018.
  12. Спиридонов Э.М. Обзор минералогии золота в ведущих типах Au минерализации // Золото Кольского полуострова и сопредельных регионов (Труды Всероссийской (с международным участием) научной конференции, посвященной 80-летию Кольского НЦ РАН. Апатиты, 26–29 сентября 2010 г.). Ред. Ю.Л. Войтеховский. Апатиты, изд. K & M, 2010. C. 143–171.
  13. Warr L.N. IMA–CNMNC approved mineral symbols // Mineralogical Magazine, 2021. V. 85. P. 291–320.
  14. Дриц М.Е, Бочвар Н.Р., Гузей Л.С., Лысова Е.В., Падежнова Е.М., Рохлин Л.Л., Туркина Н.И.. Двойные и многокомпонентные системы на основе меди: Справочник (отв. ред. Абрикосов Н.Х.). Москва: Наука, 1979. 248 с.
  15. Новгородова М.И. Самородные металлы в гидротермальных рудах. М.: Наука, 1983. 286 с.
  16. Войтин А.А., Малич К.Н. Новые данные по типоморфизму и типохимизму минералов золота из россыпей рек Гулэ и Дунитовая (Маймеча-Котуйская провинция) / XХIX Всероссийская научная конференция «Уральская минералогическая школа – 2023». Сборник статей студентов, аспирантов, научных сотрудников академических институтов и преподавателей ВУЗов геологического профиля. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2023. C. 41–44.
  17. Сорохтина Н.В., Когарко Л.Н., Зайцев В.А., Кононкова Н.Н., Асавин А.М. Cульфидные ассоциации карбонатитов и фоскоритов Гулинского массива (Полярная Сибирь) и их перспективность на благородные металлы // Геохимия. 2019. Т. 64. № 11. С. 1111–1132.
  18. Rudashevsky N.S., Kretser Yu.L., Rudashevsky V.N., Sukharzhevskaya E.S. A review and comparison of PGE, noble-metal and sulphide mineralization in phoscorites and carbonatites from Kovdor and Phalaborwa // Phoscorites and carbonatites from mantle to mine: the key example of the Kola alkaline province (Zaitsev A., Wall F., eds.). Mineralogical Society Series, 10. Mineralogical Society, London, 2004. P. 363–393.
  19. Stoltze A.M. A genetic link between carbonatite magmatism and gold mineralization at the Wallaby gold deposit, Eastern Goldfields, Western Australia / 32 International Geological Congress. Abstracts. Florence, 2004. P. 512.
  20. Salier B.P., Groves D.I., McNaughton N.J., Fletcher I.R. The world-class Wallaby gold deposit, Laverton, Western Australia: An orogenic-style overprint on a magmatic-hydrothermal magnetite-calcite alteration pipe? // Mineralium Deposita. 2004. V. 39. P. 473–494.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. General scheme of the study area: a – geological map of the Guli massif based on materials of GK1000/3, sheet R-47 (Kheta) [11], with simplifications; b – scheme of the geological structure of the Southern carbonatite massif; c – locations of sampling of the analyzed samples in the Gule River valley on a high-resolution ESRI Imagery space image. In a and b, the ARCTIC DEM relief is used as a background. Legend: 1 – alluvial deposits of the floodplain and the first supra-floodplain terrace; 2 – undifferentiated Jurassic-Cretaceous terrigenous deposits of the Yenisei-Khatanga regional trough; 3, 4 – Maimecha-Kotui ijolite-carbonatite complex: 3 – carbonatites of the sixth phase of the complex: a – stocks, b – dikes, veins; 4 - undifferentiated formations from the second to the fifth phases of the complex (melilite rocks, jacupirangites and melteigites, ijolites, nepheline syenites): a - stocks, b - dikes, veins; 5, 6 - Gulin clinopyroxenite-dunite complex: 6 - dunites (first phase), 5 - clinopyroxenites (second phase); 7 - Delkan suite; 8 - Kogotok suite; 9 - undifferentiated formations of the Katanga dolerite and Karam troctodolerite-leucogabbro-dolerite complexes; 10, 11 - Maimechinsky picrite-maimechite volcanic complex: 10 - subvolcanic formations (a - stocks, b - dikes); 11 - cover facies; 12 – geological boundaries: a – conformable bedding of stratigraphic units and intrusive contacts, b – unconformable bedding; 13 – faults (a – reliable, b – assumed); 14 – sampling locations.

Download (751KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Typical morphological features of natural Au‒Ag alloys (samples 147–2, 147–3) from calcite-dolomite carbonatites of the Guli massif. Secondary electron images (a, c—general view; b, d—details).

Download (140KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Average chemical compositions of gold minerals from calcite-dolomite carbonatites of the Guli massif in the coordinates Ag–Au–Cu, at.% (a) and Ag–Au, at.% (b). Numbers 1–12 correspond to those in Table 1.

Download (112KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Typical features of the morphology and internal structure of mineral inclusions in gold minerals of the dolomite-calcite carbonatites of the Guli massif. Images in backscattered electrons with material contrast and X-rays of Au Mα, Fe Kα, Ni Kα, Cu Kα, Pb Mα, O Kα. Numbers 1-9 in Figs. a, b, c are areas of X-ray spectral microanalysis, corresponding to those in Table 2. The abbreviations of minerals are given in accordance with the recommendations in [13]. Pn-1 – pentlandite (Fe/Ni>1), Pn-2 pentlandite (Ni/Fe>1), Tr – troilite, Ccp – chalcopyrite, Gn – galena, Cer – cerussite.

Download (358KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences