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Palladiferous Gold Mineralisation (ouro preto) in Brazil: Gongo Soco, Itabira and Serra Pelada

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Kurzbeschreibung

Gold mineralisation in which gold is alloyed with palladium is unusual. In Brazil, however, palladiferous gold is linked to large-scale gold rushes. In the Brazilian Gold Cycle (1695-1785), a Palaeoproterozoic banded iron formation (itabirite)-hosted, vein-style mineralisation presumedly accounted for much of the gold production from the Ouro Preto area, Minas Gerais. Remarkable examples of this mineralisation are Gongo Soco and Itabira. In recent times, a spectacular gold rush was triggered by bonanza-style ore of palladiferous gold at Serra Pelada, Carajás mineral province, Pará. Gongo Soco is an iron ore mine where gold is recovered, though intermittently, from cross-cutting, specular hematite-rich veins (jacutinga) in itabirite and soft hematite ore. Palladiferous gold, of variable composition in terms of Pd, Ag and Hg, occurs as nuggets and aggregates with hematite. Gold grains typically have a dark coating composed distinctively of Pd-O species together with iron oxyhydroxide, i.e. the so-called ouro preto (black gold). A number of platinum-group minerals (PGM) are included in nuggets of palladiferous gold: isomertieite, mertieite-II, chrisstanleyite and selenides of empirical stoichiometry of Pd5(Hg,Sb,Ag)2Se6 and (Pd,Sb,Ag,Hg)5Se4. Specular hematite included in gold is generally chromiferous. Native palladium is formed by a two-stage process of alteration: PGM → Pd-O → Pd. Cross-cutting relationships and the presence of mechanically twinned hematite suggest that at least some of the nugget gold is post-Brasiliano Orogeny in age ( 0.6 Ga). Fluid inclusion microthermometry in cogenetic specular hematite points to minimum temperatures of about 160°C and moderately saline fluids. Bulk-rock chemical analyses of auriferous (jacutinga) veins indicate enrichment in Au, Pd, Fe, Mn, Ba, Hg and Cr compared to fresh, non-altered itabirite. Itabira is a world-class iron ore district. Like Gongo Soco, auriferous veins truncate the foliated host rock (itabirite) and, consequently, a late- to post-Brasiliano age is inferred. Palladiferous gold and PGM occur as fracture infill and, occasionally, as inclusions in specular hematite. The PGM include palladseite, sudovikovite, isomertieite, atheneite and hongshiite (PtCu). Grains of hongshiite are haloed by a porous rim of native platinum, resembling the weathering-derived, coreand- mantle pattern of residual gold particles in placers and lateritic profiles. The veins are enriched in Au, Pd, Pt, Cr, Mn and Hg compared to host itabirite. The Serra Pelada Au-Pd-Pt deposit is hosted by weakly metamorphosed sedimentary rocks of Late Archaean age. Remains of its near-surface bonanza ore, now completely mined out, were studied in a drill core, recovered in 1982, with abundant coarse-grained dendrites of palladiferous gold in a completely disaggregated, ferruginous, clayey material. PGM, occurring as inclusions in, or attached to, palladiferous gold are "guanglinite", Sb-bearing "guanglinite", atheneite, isomertieite, seleniferous phases (sudovikovite and palladseite, as well as Pd-Pt-Se, Pd-Se, Pd-Hg-Se and Pd-Bi-Se phases), and native palladium. A mineral assemblage of fine-grained palladiferous gold (about 2 wt \% Pd), isomertieite and a Ba-bearing Mn oxide (possibly romanèchite) post-dates the dendrites of palladiferous gold (about 7 wt \% Pd). Fluid inclusions in quartz consist of Ca-rich brines that homogenise from about 100 to 175 °C. The drill core shows enrichments of up to three orders of magnitude for Ag, As, Ba, Cr, and Sb, and of four orders and more for Au, Pd, Pt and Hg compared to the country rock. Regardless of different geological settings and intrinsic particularities, all three deposits have mineralogical and geochemical features in common that point to highly oxidising (hematite stability field) and relatively shallow-level conditions, typical of hydrothermal selenide vein-type deposits. [Über das Vorkommen von Palladium-haltigem Gold (ouro preto) in Brasilien: Gongo Soco, Itabira und Serra Pelada] Goldmineralisationen, in denen Gold mit Palladium legiert ist, sind außergewöhnlich und selten. In Brasilien jedoch war Palladium-haltiges Gold Auslöser mehrerer großer Goldräusche. So trug im brasilianischen Goldzyklus (1695-1785) eine gangartige, in einer palaeoproterozoischen, gebänderten Eisenformation (Itabirit) auftretende Mineralisation wesentlich zur Goldproduktion des Gebietes um Ouro Preto in Minas Gerais bei. Bemerkenswerte Beispiele dieses Mineralisationstyps sind Gongo Soco und Itabira. In jüngster Zeit erfolgte ein spektakulärer Goldrausch auf Reicherze von Palladium-haltigem Gold in der Serra Pelada der Carajás-Mineralprovinz im Bundesstaat Pará. Gongo Soco ist eine Eisenerzgrube, in der Gold immer wieder aus querschlägigen, Hämatitreichen Gängen (jacutinga) oder Disseminationen in Itabirit und aus mürben Hämatiterzen gewonnen wird. Das Palladium-haltige Gold hat eine variable Zusammensetzung bezüglich der Gehalte an Pd, Ag und Hg und tritt in Form von Nuggets und Aggregaten mit Hämatit auf. Die Goldkörner haben typischerweise einen dunklen Überzug, der wesentlich aus Pd-O-Verbindungen und Eisenoxyhydroxiden besteht und der diesem Gold die Bezeichnung ouro preto (schwarzes Gold) verlieh. In den Goldnuggets wurden einige Platingruppen-Minerale (PGM) gefunden, nämlich Isomertieit, Mertieit-II, Chrisstanleyit und Selenide mit der empirischen Stöchiometrie [Pd5(Hg,Sb,Ag)2Se6] und [(Pd,Sb,Ag,Hg)5Se4]. In Gold eingeschlossener Eisenglimmer (Hämatit) ist generell chromführend. Gediegen Palladium bildet sich in einem zweistufigen Alterationsprozess: PGM →Pd-O →Pd. Querschlägige Beziehungen und das Vorhandensein von mechanisch verzwillingtem Hämatit weisen darauf hin, dass zumindest einige der Goldnuggets altersmäßig jünger sind als die Brasiliano-Orogenese ( 0.6 Ga). Mikrothermometrische Untersuchungen an Flüssigkeitseinschlüssen in kogenetischem Hämatit deuten auf Minimaltemperaturen von etwa 160 °C und mäßig salinare Fluide hin. Gesamtgesteinsanalysen ergaben, dass die goldführenden Gänge (jacutinga) im Vergleich zu frischem, nicht alterierten Itabirit deutlich an Au, Pd, Fe, Mn, Ba, Hg und Cr angereichert sind. Itabira ist ein Eisenerzdistrikt der ``world-class''-Kategorie. Wie in Gongo Soco schneiden die goldführenden Gänge die folierten Nebengesteine (Itabirit) und belegen daher ein spät- bis post- Brasiliano Alter der Vererzung. Palladium-haltiges Gold und PGM treten als Rissfüllungen und seltener als Einschlüsse in Hämatit auf. Palladseit, Sudovikovit, Isomertieit, Atheneit und Hongshiit [PtCu] sind die wesentlichen PGM. Hongshiit-Körner besitzen einen porösen Saum von gediegen Platin, ganz ähnlich den Mustern residualer Goldpartikel in Seifen und Lateritprofilen, die durch Verwitterung erzeugt wurden. Die Serra Pelada Au-Pd-Pt-Lagerstätte befindet sich in schwach metamorphen sedimentären Gesteinen spät-archaischen Alters. Ein erhaltener Bohrkern von 1982 erlaubte, Partien der oberflächennahen, völlig ausgeerzten ``Bonanza''-Erze zu untersuchen. Auffällig sind häufige grobkörnige Dentriten Palladium-führenden Goldes in einem völlig zersetzten, eisenhaltigen, tonigen Material. Die PGM liegen als Einschlüsse oder verwachsen mit Palladium-haltigen Gold vor und bestehen aus ``Guanglinit'', Sb-führendem ``Guanglinit'', Atheneit, Isomertieit, Selenführenden Phasen (Sudovikovit und Palladseit sowie Pd-Pt-Se, Pd-Se,- Pd-Hg-Se- und Pd-Bi-Se- Verbindungen), und gediegen Palladium. Eine Mineralvergesellschaftung, bestehend aus feinkörnigem Gold mit etwa 2 Gewichts-\% Pd, Isomertieit und einem Ba-haltigen Mn-Oxid (wahrscheinlich Romanèchit), ist jünger als die Golddentriten, die etwa 7 Gewichts-\% Pd führen. Flüssigkeitseinschlüsse in Quarz bestehen aus Ca-reichen Solen, die zwischen etwa 100 bis 175 °C homogenisieren. Im Vergleich zum Nebengestein zeigt der Bohrkern starke Anreicherungen an Ag, As, Ba, Cr, und Sb (um bis zu drei Größenordnungen) sowie an Au, Pd, Pt und Hg (um bis zu vier Größenordnungen und mehr). Abgesehen von den unterschiedlichen geologischen Milieus und spezifischen Besonderheiten besitzen die drei Lagerstätten doch gemeinsame mineralogische und geochemische Merkmale, die auf stark oxidierende (Stabilitätsfeld des Hämatits) Absatzbedingungen in einem relativ seichten Niveau hinweisen, die ganz typisch sind für hydrothermale Selenid-Ganglagerstätten.

Details
Schlagworte

Titel: Palladiferous Gold Mineralisation (ouro preto) in Brazil: Gongo Soco, Itabira and Serra Pelada
Autoren/Herausgeber: Alexandre R Cabral
Aus der Reihe: Geologisches Jahrbuch. Sonderhefte
Ausgabe: 1., Aufl.

ISBN/EAN: 9783510959549

Seitenzahl: 115
Format: 30 x 21 cm
Produktform: Buch
Gewicht: 460 g
Sprache: Englisch, Deutsch

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