ISSN:
1438-1168
Source:
Springer Online Journal Archives 1860-2000
Topics:
Geosciences
Description / Table of Contents:
Zusammenfassung Der Dumont Sill ist eine komatiitische Intrusion, die von Duke (1986) in eine mafische (MZ) und eine ultramafische (UMZ) Zone untergliedert wurde. Die UMZ setzt sich aus einer oberen (UPZ) und einer unteren (LPZ) peridotitischen Subzone, die aus Olivinund Chromft-Kumulaten besteht, und einer dunitischen Subzone (DZ), zwischen diese beiden eingeschaltet, zusammen. Letztere besteht aus Olivin- und Sulfid-Kumulaten. Drei sulfidreiche Lagen innerhalb der DZ sind durch anomal hohe Gehalte an Ni, Cu, S und Se (Ni ≤ 0.95 Gew. %, Cu ≤ 0.07 Gew. %, S ≤ 1.0 Gew. %, Se ≤ 2.7 ppm) charakterisiert. Erhöhte Gehalte an Edelmetallen (Au ≤ 31.5 ppb, Pd ≤ 210 ppb, Pt ≤ 180 ppb, Ir ≤ 8.4 ppb, Os ≤ 6 ppb) sind ebenfalls an diese Lagen gebunden. Unvererzte Proben enthalten 〈 3–8 ppb Pd, 1–20 ppb Pt, 0.2–3.6 ppb Au, 0.5–6 ppb Ir und ≤ 1–6 ppb Os. Proben aus der LPZ und UPZ und solche aus dem Hangenden und Liegenden der Mineralisationshorizonte zeigen relativ hohe Ir-Gehalte; im allgemeinen zwischen 2.9 und 4.4 ppb. Im Gegensatz dazu sind die Ir-Gehalte sulfidfreier Proben unmittelbar über vererzten Lagen deutlich erniedrigt; sie variieren zwischen 0.1–1.5 ppb. Diese an Ir verarmte Zone entspricht einer Zone nickelarmer Olivine und Sulfide, die unmittelbar oberhalb der sulfidreichen Horizonte in der DZ kristallisierten (Duke, 1986). Es wird vermutet, daß die Ir- und Ni-Abreicherung in den Kumulaten, die oberhalb und zwischen den sulfid-reichen Zonen liegen, mit den niedrigeren Ir- und Ni-Gehalten der Olivinen zusammenhängt. Die Olivine kristallisierten aus einem Silikatmagma, von dem sich bereits eine Sulfidschmelze abgeschieden hatte. Soferne metallische Verbindungen die Ir- und Os-Verteilung in der DZ kontrollieren, würde die Ir-Abreicherung in den Kumulaten oberhalb des Erzhorizontes auf ein Ende der Kristallisation einer metallischen Phase hinweisen. Dieser Fall könnte eintreten, sobald durch die Ausscheidung von Sulfiden, die Ir-Konzentration in der silikatischen Schmelze unter die Löslichkeitsgrenze der Metallphase fällt. Die Sulfidvererzung bildete sich wahrscheinlich infolge von fraktionierter kristallisation einer Sulfid/Oxidschmelze, da die PGE Konzentrationen der Sulfidschmelze, und das PGE/S Verhältnis vom Liegenden zum Hangenden hin in den mineralisierten Horizonten abnehmen. Duke (1986) schlug ein Modell vor, in dem die Sulfid-Sättigung der silikatischen Schmelze durch eine Vermischung eines komatiitischen Magmas mit einer fraktionierten, interstitialen, aus den Kumulaten ausgequetschten Schmelze erklärt wird. Die Sulfidausfällung an der Basis der Magmenkammer scheint ein lokal recht begrenztes Phänomen gewesen zu sein, die niedrige R-Faktoren bedingt. Die geringfügige PGE-Anreicherung in den Sulfidlagen des Dumont Sills und die schmale Zone der Ir-Abreicherung unmittelbar oberhalb dieser sulfidischen Zone stehen mit diesen vorgeschlagenen Prozessen im Einklang.
Notes:
Summary The Dumont Sill is an Archaean komatiitic intrusion, whichDuke (1986) subdivided into a mafic (MZ) and ultramafic zone (UMZ). The UMZ comprises an upper (UPZ) and a lower peridotite subzone (LPZ) consisting of olivine + chromite cumulates and a dunite subzone (DZ) between them, consisting of olivine ± sulfide cumulates. Three sulfide-rich layers in the DZ are delineated by anomalously high Ni, Cu, S and Se concentrations (Ni ≤ 0.95 wt %, Cu ≤ 0.07 wt.%, S ≤ 1.0 wt.%, Se ≤ 2.7 ppm). They also contain elevated contents of noble metals (Au ≤ 31.5 ppb, Pd ≤ 210 ppb, Pt ≤180 ppb, Ir ≤ 8.4 ppb, Os ≤ 6 ppb). Unmineralized samples contain ≤ 3–8 ppb Pd, 1–20 ppb Pt, 0.2–3.6 ppb Au, 0.5–6 ppb Ir, and ≤ 1–6 ppb Os. Samples belonging to the LPZ and UPZ and lying above and beneath the mineralized horizons have rather high Ir contents, generally between 2.9 to 4.4 ppb. In contrast, Ir contents of sulfide-free samples from the DZ and UPZ which lie immediately above the mineralized zones have significantly lower Ir concentrations, ranging from 0.1 to 1.5 ppb. This zone of Ir depletion coincides with a zone of Ni-depleted olivine and sulfide which crystallized just above sulfide-rich horizons in the DZ (Duke, 1986). It is suggested that Ir and Ni depletion in cumulates which lie between or above sulfide-rich zones are due to the lower Ir and Ni contents in olivine which crystallized from a silicate magma from which a sulfide liquid had already been segregated. Alternatively, if metal alloys control the distribution of Ir and Os in the DZ, the Ir depletion in the cumulates above the ore' horizons implies that crystallization of the metal phase ceased. This would be the case if, due to the segregation of sulfides, the Ir concentration in the silicate liquid falls below the solubility limit of the metal phase. The sulfide mineralization probably formed by fractional segregation of a sulfide/ oxide liquid, as the PGE concentrations in the sulfide liquid and PGE/Se, or PGE/S ratios tend to decrease from the bottom to the top in the mineralized zones.Duke (1986) proposed that sulfide saturation was caused by mixing of primitive komatiite magma with fractionated interstitial liquid, which was squeezed out of the cumulate pile. Sulfide segregation at the floor of the magma chamber is likely to have been a very localized event implying low R-factors. The small PGE-enrichment in the sulfide horizons of the Dumont Sill and the narrow zones of Ir-depletion just above the sulfide zones are consistent with the proposed process.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1007/BF01162686
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