| Summary: | Tiivistelmä. Platinaryhmän mineraalihippuja (platinum group elements minerals (PGM)) saadaan sivutuotteena kullankaivuun yhteydessä Lapin kullanhuuhdonta-alueilta. Tärkein hyödynnetty mineraalia on isoferroplatina. Hippuja esiintyy granuliittikaaren sisällä olevissa upaesiintymissä ja niiden lähtöpaikka on tuntematon. Tutkielman tarkoituksena on selvittää hipuissa esiintyvien PGM-sulkeumien mineralogiaa ja tehdä johtopäätöksiä niiden muodostumisesta. Sulkeumien mineralogiaa ja koostumusta vertaillaan maailmalla esiintyviin platinaryhmän alkuaine-esiintymiin. Tutkimusta varten hankittiin näytteitä lapin kullanhuuhdonta-alueilta. Näytteitä saatiin Lemmenjoen- Ivalojoen ja Tankavaara-Mäkärä-Roivainen alueilta. Näytteistä valmistettiin kiillotetut pintahieet. Kaikkiaan 50 platinaryhmän mineraaliraetta tutkittiin FESEM pyyhkäisyelektronimikroskoopin avulla. Sulkeumat analysoitiin laitteen energiadispersiivisellä analysaattorilla (EDS) ja tulkinta suoritettiin laskemalla analyysistä mineraalin ionisuhteet. Analyysejä otettiin kaikkiaan 1000:sta sulkeumasta. Tuloksista havainnoitiin 22 eri PGM-mineraalia ja seosta. Yleisimpinä sulkeumamineraaleina esiintyi Ru-Os-disulfidit lauriiti-erlichmaniitti, jotka muodostavat vyöhykkeellisiä sulkeumia isoferroplatinan sisään. Seuraavaksi yleisimmät mineraalit olivat PGE-sulfarseniitit, joista tärkein on Irarsiitti. Lisäksi esiintyi rodarseniittia, hollingwortiittia. Ru-Os-Ir-seokset esiintyivät sulkeumina rakeiden sisustassa, joista osa muodosti kritallografisesti suuntautuneita suotaumia. Tiospinelli ryhmästä esiintyi cuproiridsiitti-malaniitti. Pt-Pd-Au-Cu-seoksia esiintyi omina rakeinaan. Pt-Fe-Cu-seokset esiintyivät sulkeumina isoferroplatinan sisässä ja reunassa, lisäksi yhdessä rakeessa esiintyi nimeämätön Pt2Cu-mineraali hongshiniitin ympäröimänä. Perusmetallisulfideja esiintyi sulkeumana yhdessä rakeessa. Osa makroskooppisesti tulkituista isoferroplatinahipuista paljastui Au-Hg- ja weishaniittihipuiksi. Tutkimuksessa löydetyistä mineraaleista Os-Ir-Ru-seokset, lauriitti-erlichmaniiti ovat muodostuneet magmaattisesti korkeassa lämpötilassa. Lämpötilan laskiessa muodostui cuproiridsiitti, kashiniitti sulkeumat(suotaumat?). Myöhäismagmaattisessa ja hydrotermisessä tapahtumassa kehittyi PGE-sulfarsenidit, atokiitti, cooperiitti ja speryllitti sulkeumat sekä osa Pt-Fe-Cu seoksista. Yksi Pt-Fe-Cu-rae osoittaa magmaatisen kiteytymisen piirteitä. Vyöhykkeellinen Pd-Pt-rae voi rakenteensa puolesta supergeenisesti muodostunut. Tutkimus osoitti, että isoferroplatinahiput voivat olla peräisin ofioliittisesta, Ural-Alaska -tyypin intruusiosta tai kerrosintruusiosta. Ruteniumpitoiset rakeet indikoivat ofioliittista lähtöainesta ja sulfidiköyhät puolestaan Ural-Alaska tyypin esiintymää. Sperylliitti rakeet voivat olla peräisin Ni-Cu-PGE-esiintymästä tai kerrosintruusiosta. Suotuisimmat kivilajit esiintymille sijaitsevat Tenojoki-vyöhykeessä granuliittikaaren ulkopuolella. Aiemmin Lapista ei ole ilmoitettu Au-Hg-hippuja. Rakeiden mineralogia osoittaa toisenlaista lähtöpaikkaa hipuille kuin yleisesti oletetut kvartsi-karbonaatti juonet.The composition and origin of the platinum group mineral nuggets in the Finnish Lapland. Abstract. Platinum group mineral (PGM) nuggets have been escavated from goldpanning areas as a side product. Most important PGM’s are isoferroplatinum nuggets. The aim of this work is to analyse inclusion from isoferroplatinum and make conclusions concerning their genesis. The mineralogy and compositions of the inclusion will be compared with platinum group element (PGE) deposits worldwide. Samples were obtained from Lemmenjoki, Ivalojoki and Tankavaara-Mäkärä-Roivainen gold panning areas in Lapland. Polished sections were prepared from the samples. A total of 50 platinum group mineral grains were examined by Zeiss Ultra Plus field emission scanning electron microscope (FESEM). The analyses were carried out on the energy dispersive spectrometer (EDS) of the instrument and the interpretation was performed by calculating the ionic ratios of the mineral from the analysis. A total of 1000 inclusions were analysed. Twenty two different PGM minerals and alloys were found in the samples. The most common inclusions were Ru-Os disulphides laurite and erlichmanite, which form zonal inclusions within the isoproteroplatinum. The next most common minerals were PGE-sulfarsenides with irarsite being the most common. Rhodarsenide, hollingworthite occur as a smaller inculsion in the rutenium alloys and irarsite. Ru-Os-Ir alloys occur as small inclusions in the grain interiors, some of which formed crystallographically oriented exsolutions. From the thiospinelli group, cuproiridsite-malanite occurs in grain boundaries and as inclusions. Pt-Pd-Au-Cu mixtures appeared as their own grains. Pt-Fe-Cu mixtures appeared as inclusions and at the margin of isoferroplatinum, in addition, one grain contained an unnamed Pt2Cu mineral surrounded by hongshinite. Basemetal sulphides cubanite, pyrrhotite and chalcopyrite were present in one grain. Some of the macroscopically interpreted isoferroplatinum nuggets were revealed as Au-Hg and weishanite nuggets. The Os-Ir-Ru alloys, laurite-erichmanite minerals were formed magmatically at high temperature. As the temperature decreased, cuproiridsite, kashinite exolutions formed. In a late magmatic and hydrothermal event, PGE-sulfarsenides, atokite, cooperite and speryllite inclusions developed. One Pt-Fe-Cu grain shows features of magmatic crystallization. The study showed that isoferroplatinum nuggets may be derived from Ophiolitic source, Ural-Alaska type intrusions or Layered Intrusions. The ruthenium-rich grains indicate an Ophiolite source and the sulphide-poor ones a Ural-Alaska type intrusion. The source of speryllite grains may be Ni-Cu-PGE deposit or a layered intrusion. The most favourable rock types for the deposits are located in the Tenojoki-belt outside the granulite belt. In the past, no Au-Hg nuggets have been reported from Lapland. The mineralogy of the nuggets indicates a different origin for the grains than the commonly assumed quartz-carbonate veins.
|
|---|