Образование Pt-Pd-Sn металлидов в процессе кристаллизации Cu-Fe сульфидного расплава

Abstract

Для понимания условий образования Pt-Pd-Fe-Sn минералов в Cu-Fe рудах Норильских магматогенных Cu-Ni месторождений проведено экспериментальное моделирование их кристаллизации в процессе охлаждения Fe-Sn-S и Cu-Fe-S расплавов с примесями Pt, Pd и Sn (1–2 мас.%) от 1200°C до комнатной температуры. Установлено, что при кристаллизации расплавов системы Fe-Sn-S: 50 ат.% S, Fe/Sn = 3/1, 1/1 и 1/3 вся платина (1 мас.%) связывается с оловом, образуя PtSn и PtSn2. Определена зависимость форм нахождения платины и палладия (по 1 мас.%) от состава продуктов кристаллизации расплавов системы Cu-Fe-S: 50 ат.% S, Cu/Fe = 1.22–0.25 и 45 ат.% S, Cu/Fe = 1.44–0.38. Изоферроплатина Pt3Fe синтезирована в ассоциациях: кубанит CuFe2S3 + пирротин Fe1–хS, моихукит Cu9Fe9S16 + борнит Cu5FeS4, хейкокит Cu4Fe5S8 + борнит + пирротин и борнит + пирротин. Палладиевый аналог изоферроплатины Pd3Fe синтезирован в ассоциации кубанит + пирротин. В области кристаллизации изоферроплатины: 50 ат.% S, Cu/Fe = 0.25 и 45 ат.% S, 1.44 > Cu/Fe і 0.69 синтезированы рустенбургит Pt3Sn, атокит Pd3Sn, палладиевый рустенбургит (Pt,Pd)3Sn, железосодержащий нигглиит Pt(Sn,Fe) и оловосодержащие твердые растворы хонгшитового ряда (Pt,Pd)(Fe,Cu,Sn). Таким образом, присутствие олова в области устойчивости Pt-Pd-Fe металлидов определяет кристаллизую их Pt-Pd-Sn аналогов. Недостаток олова для образования Pt Pd Sn фаз компенсируется железом и происходит совместная кристаллизация Pt-Pd-Sn-Fe фаз. Морфология синтезированных фаз и характер фазовых взаимоотношений в изученных продуктах кристаллизации расплавов согласуются с имеющимися в литературе данными для соответствующих природных минеральных ассоциаций.