MINERAL COMPOSITION AND FORMATION CONDITIONS OF COPPER-SULFIDE ORES OF THE AGINSKOYE Au-Ag DEPOSIT, KAMCHATKA, RUSSIA

Cover Page

Cite item

Full Text

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

Abstract

The article presents the results of mineralogical and geochemical studies of copper-sulfide ores from the Vyun ore occurrence, which is part of the Aginskoye gold-silver-telluride deposit, located in the Central Kamchatka Mining District. The Vyun ores are represented by ribbon-like and lens-shaped vein bodies, the core of which is composed of a quartz vein. The veins are often replaced by veinlets, sometimes without a distinct core. As a result of detailed mineralogical studies, two mineral associations have been established: the bornite-digenite-telluride and the gold-chalcopyrite-bornite. The last one includes gold-silver tellurides. Bornite is characterized by high concentrations of Mo (10.5 ppm) and W (19.7 ppm) and the presence of solid solution decomposition structures, such as bornite-chalcopyrite and bornite-digenite. The native gold has a high purity (870–980). It is assumed that the copper-sulfide ores of Vyun were formed in two stages of endogenous mineral formation with significant sulfur fugacity, variable oxygen potential, and low tellurium activity. During the crystallization of high-sulfide minerals, there were fluctuations in composition with a gradual drift towards enrichment in copper. The structures of solid solution decomposition based on bornite were formed at temperatures below 265 °C and are associated with a decrease in the solubility of chalcopyrite and digenetic in the low-temperature modifications of bornite, while the joint crystallization of bornite and chalcopyrite corresponds to high-temperature crystallization.

About the authors

E. D. Skilskaya

Institute of Volcanology and Seismology FEB RAS

Email: videworldscience@gmail.com
Petropavlovsk-Kamchatsky, Russia

Sh. S. Kudaeva

Institute of Volcanology and Seismology FEB RAS

Petropavlovsk-Kamchatsky, Russia

A. V. Sergeeva

Institute of Volcanology and Seismology FEB RAS

Petropavlovsk-Kamchatsky, Russia

I. V. Vikentyev

Institute of Ore Deposits Geology, Petrography, Mineralogy and Geochemistry of the Russian Academy of Sciences

Moscow, Russia

D. Yu. Chernyaev

JSC "Siberian Mining and Metallurgical Alliance"

Petropavlovsk-Kamchatsky, Russia

K. O. Shishkanova

Institute of Volcanology and Seismology FEB RAS

Petropavlovsk-Kamchatsky, Russia

M. A. Nazarova

Institute of Volcanology and Seismology FEB RAS

Petropavlovsk-Kamchatsky, Russia

References

  1. Бортников Н.С., Толстых Н.Д. Эпитермальные месторождения Камчатки, Россия // Геология руд. месторождений. 2023. Т. 65. № 7. С. 722–752.
  2. Викентьев И.В. Условия формирования и метаморфизм колчеданных руд. М.: Научный мир, 2004. 340 с.
  3. Викентьев И.В., Борисов А.Ю., Карпухина В.С., Наумов В.Б., Рабиков И.Д. Прямые данные о рудоносимости кислых магм Узельгинского рудного поля (Южный Урал, Россия) // Докл. РАН. 2012. Т. 443. № 3. С. 347–351.
  4. Викентьев И.В., Бортников Н.С. Золоторудные месторождения Центральной и Северной Азии // Геология руд. месторождений. 2024. Т. 66. № 5. С. 425–431.
  5. Викентьев И.В., Молошаг В.П, Юдовская М.А. Формы нахождения и условия концентрирования благородных металлов в колчеданных рудах Урала // Геология руд. месторождений. 2006. № 2. С. 91–125.
  6. Воган Д., Крейг Дж. Химия сульфидных минералов. Пер. с англ. Н.С. Бортникова, Р.М. Минеевой, под ред. И.Я. Некрасова. М.: Мир, 1981. 576 с. [Craig J.R., Vaughan D.J. Mineral Chemistry of Metal Sulfides. Cambridge: Cambridge University Press, 1978. 512 p.]
  7. Калько И.А. Геохимические критерии выявления и прогнозирования золото-серебряного оруденения в Чукотском сегменте Охотско-Чукотского вулкано-генного пояса // Дис. ... канд. геол.-мин. наук. М.: МГУ, 2009. 197 с.
  8. Корытов В.Л. Отчет о результатах поисково-оценочных работ на Копыльниковой площади за 2009–2015 гг. с подсчетом ресурсов. ЗАО “КАМГОЛД”. 2016. 155 с.
  9. Кудаева Ш.С., Калинин К.Б., Округин В.М. Самородное золото медных руд Абдрахимовского рудного поля // Материалы VIII Российской молодежной научно-практической Школы с международным участием “Новое в познании процессов рудообразования”. 2017. С. 217–220.
  10. Молошаг В.П., Викентьев И.В., Гуляева Т.Я., Тесарька С.Г. Благородные и редкие металлы в борнитовых рудах колчеданных месторождений Урала // Записки РМО. 2005. Т. 134. № 3. С. 53–69.
  11. Округин В.М., Андреева Е.Д., Яблокова Д.А., Округина А.М., Чубарова В.М., Ананьев В.В. Новые данные о рудах Агинского золото-теллуридного месторождения (Центральная Камчатка) // Мат. конф. “Вулканизм и связанные с ним процессы”. Петропавловск-Камчатский: ИВиС ДВО РАН, 2014. С. 335–341.
  12. Округин В.М., Кудаева Ш.С., Агаськин Д.Ф. О роли глинистых минералов в концентрировании золота на эпитермальных месторождениях Камчатского края // Горный информационно-аналитический бюллетень (науч.-техн. журнал). 2016. № 21. С. 261–271.
  13. Округин В.М., Кудаева Ш.С., Калинин К.Б. О формах нахождения золота в медных рудах месторождения Вьюн (Абдрахимовское рудное поля, Центральная Камчатка) // Мат. конф. “Вулканизм и связанные с ним процессы”. Петропавловск-Камчатский: ИВиС ДВО РАН, 2018. С. 193–196.
  14. Округин В.М., Шишканова К.О., Философова Т.М. Минералого-геохимические особенности руд месторождения Кумроч, Восточная Камчатка // Руды и металлы. 2019. № 2. С. 84–96.
  15. Петренко И.Д. Золото-серебряная формация Камчатки. СПб.: ВСЕГЕИ, 1999. 115 с.
  16. Сидоров А.А., Волков А.В., Чекунов А.В., Савва Н.Е., Алексеев В.Ю., Уютнов К.В. Вулканогенные пояса окраинноморской литосферы северо-востока России и их рудоноситель // Вулканология и сейсмология. 2011. № 6. С. 21–35.
  17. Фролов А.И., Мишеев С.Д., Газизов Р.Б., Безрукова Л.А., Большаков Н.М., Округин В.М. Геологическое строение золоторудного месторождения Бараньевское (Центральная Камчатка) // Отечественная геология. 2010. № 4. С. 15–22.
  18. Щепотъев Ю.М., Вартанян С.С., Орешин В.Ю., Гузман Б.В. Золоторудные месторождения островных дуг Тихого океана. М.: ЦНИТРИ, 1989. 244 с.
  19. Якич Т.Ю., Буханова Д.С., Синкина Е.А., Сарсекеева Э.М., Левочская Д.В., Николаева А.Н., Максимов П.Н., Кутырев А.В., Жегунов П.С., Рудмин М.А. Особенности вещественного состава и условия формирования медной минеральной ассоциации Бараньевского эпитермального месторождения (Центральная Камчатка) // Изв. Томского политех. ун-та. Инжиниринг георесурсов. 2022. Т. 333. № 12. С. 74–87.
  20. Andreeva E.D., Matsueda H., Okrugin V.M., Takahashi R., Ono S. Au-Ag-Te Mineralization of the Low-Sulfidation Epithermal Aginskoye Deposit, Central Kamchatka, Russia // Resource Geology. 2013. V. 63. № 4. P. 337–349.
  21. Brett R. Experimental data from the system Cu-Fe-S and their bearing on exsolution textures in ores // Econ. Geol. 1964. V. 59. P. 1241–1269.
  22. Cabri L.J. New data on phase relations in the Cu-Fe-S system // Econ. Geol. 1973. V. 68. P. 443–454.
  23. Cava R.J., Reidinger F., Wuensch B.J. Mobile ion distribution and anharmonic thermal motion in fast ion conducting Cu2S // Solid State Ionics. 1981. V. 5. P. 501–504.
  24. Chang Z., Hedenquist J.W., White N.C., Cooke D.R., Roach M., Deyell C.L., Cuison A.L. Exploration tools for linked porphyry and epithermal deposits: Example from the Mankayan intrusion-centered Cu-Au district, Luzon, Philippines // Economic Geology. 2011. V. 106. № 8. P. 1365–1398.
  25. Ciobanu C.L., Cook N.J., Ehrig K. Ore minerals down to the nanoscale: Cu-(Fe)-sulphides from the iron oxide copper gold deposit at Olympic Dam, South Australia // Ore Geol. Rev. 2017. V. 81. Pt. 4. P. 1218–1235.
  26. Ding Y.F., Veblen D.R., Prewitt C.T. High-resolution transmission electron microscopy (HRTEM) study of the 4a and 6a superstructure of bornite Cu5FeS4 // American Mineralogist. 2005. V. 90. № 8–9. P. 1256–1264.
  27. Donnay G., Donnay J.D.H., Kullerud G. Crystal and twin structure of digenite, Cu9S5 // American Mineralogist. 1958. V. 43. № 3–4. P. 228–242.
  28. Hall S.R., Stewart J.M. The crystal structure refinement of chalcopyrite, CuFeS2 // Acta Crystallographica section B: Structural Crystallography and Crystal Chemistry. 1973. V. 29. № 3. P. 579–585.
  29. Hedenquist J.W., Arribas A.R., Gonzalez-Urien E. Exploration for epithermal gold deposits // SEG Reviews. 2000. V. 13. P. 245–277.
  30. Hutchison C.S. Epigenetic deposits of volcanic and epizonal plutonic association // Economic Deposits and their Tectonic Setting. London: Red Globe Press, 1983. P. 168–195.
  31. Ismailov D.I., Dzhafarov K.M., Asadov Yu.G., Gasymov G.B. Structural phase transitions of Cu1.70Fe0.05S and Cu1.75In0.05S // Kristallografiya. 1987. V. 32. № 1. P. 245–247.
  32. Kanazawa Y., Koto K., Morimoto N. Bornite (Cu5FeS4): stability and crystal structure of the intermediate form // The Canadian Mineralogist. 1978. V. 16. № 3. P. 397–404.
  33. Koto K., Morimoto N. Superstructure investigation of bornite, Cu5FeS4, by the modified partial Patterson function // Acta Crystallographica section B: Structural Crystallography and Crystal Chemistry. 1975. V. 31. № 9. P. 2268–2273.
  34. Morimoto N., Koto K. Phase relations of the Cu-S system at low temperatures: Stability of anilite // American Mineralogist. 1970. V. 55. P. 106–117.
  35. Okrugin V.M., Skilskaia E.D. Mineralogy and fluid inclusions study of Baranevskoye gold-silver deposit, Central Kamchatka, Russia // Earth Science Frontiers. 2020. V. 27. № 5. P. 136–150.
  36. Pasquariello D.M., Kershaw R., Passaretti J.D., Dwight K., Wold A. Low-temperature synthesis and properties of cobalt sulfide (Co9S8), nickel sulfide (Ni3S2), and iron sulfide (Fe7S8) // Inorganic Chemistry. 1984. V. 23. № 7. P. 872–874.
  37. Potter R.W. An electrochemical investigation of the system copper–sulfur // Econ. Geol. 1977. V. 72. P. 1524–1542.
  38. Ramdohr P. The ore minerals and their intergrowths (2nd edition). Oxford: Pergamon, 1980. 1207 p.
  39. Shapovalova M., Shaparenko E., Tolstykh N. Geochemistry and fluid inclusion of epithermal gold-silver deposits in Kamchatka, Russia // Minerals. 2025. V. 15(1). Paper 2. https://doi.org/10.3390/min15010002
  40. Skinner B.J. Stability of the tetragonal polymorph of Cu2S // Econ. Geol. 1970. V. 65. P. 724–730.
  41. Tagirov B.R., Filimonova O.N., Trigub A.L., Vikentyev I.V., Kovalchuk E.V., Nickolsky M.S., Shiryaev A.A., Reukov V.L., Chareev D.A. The state of gold in phases of the Cu-Fe-S system: In situ X-ray absorption spectroscopy study // Geoscience Frontiers. 2023. V. 14. Iss. 3. Paper 101533. https://doi.org/10.1016/j.gsf.2022.101533
  42. Vikentyev I.V., Belogub E.V., Novoselov K.A., Moloshag V.P. Metamorphism of volcanogenic massive sulphide deposits in the Urals // Ore Geol. Rev. 2017. V. 85. P. 30–63.
  43. White N.C., Hedenquist J.W. Epithermal gold deposits: styles, characteristics and exploration // SEG Newsletter. 1995. V. 23. P. 1–9.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).