Platinum-bearing placers of Siberian platform: mineral associations and their age characteristics as indicators of large igneous provinces manifested in old platform

The Siberian platform is known for numerous placers of platinum-group minerals (PGM), covering vast areas in river basins of Vilyui, Lena, Aldan, Anabar, and Olenek. However, bedrock sources for the deposits are still unknown. These placers have different mineralogical-geochemical characteristics, which is due to their varying PGM associations and specific typochemical features of the minerals. It is obvious that these Pt placers of large areal extent are associated with different productive platiniferous primary rocks forming within large igneous provinces (LIPs) of mafic-ultramafic formations. In an attempt to determine likely parent rocks for the placers we compared their mineralogical-geochemical compositions with those of basic-ultrabasic rock complexes. Correlation was also made between the Re-Os and ¹⁹⁰Pt–⁴He ages of minerals of the Ir-Os-Ru composition, ferroan platinum, isoferroplatinum, and sperrylite from the placers and times of major magmatic events that occurred in the Siberian platform. The results obtained suggest that the sources for the studied Pt placers might be buried mafic-ultramafic rocks which are manifestations of major Precambrian magmatic events occurred 1900, 1865, 1750, 1700, 1640, 1500, 1350, 1258, 725 million years ago. The Phanerozoic productive Pt deposits were formed in relation to Riphean and Middle Paleozoic rift, a Paleozoic-Mesozoic episode of the manifestation of the Siberian mantle plume in the form of giant eruptions of basic and alkali-ultrabasic magmatic rocks as well as active Mesozoic tectonomagmatic transformations in the southern margin of the Siberian platform.

1. Badanina I.Yu., Malich K.N., Goncharov M.M., Tuganova E.V. Blagorodnometal'nye rossypi Gulinskogo massiva (sever Sibirskoj platformy): novye dannye o neobychnykh mineral'nykh assotsiatsiyakh zolota i platinoidov // Samorodnoe zoloto: tipomorfizm mineral'nykh assotsiatsij, usloviya obrazovaniya mestorozhdenij, zadachi prikladnykh issledovanij. M.: IGEM RAN, 2010. V. 1. S. 56–58.

2. Balmasova E.A., Smol'skaya L.S., Lopatina L.A., Lopatin G.G., Lazarenko V.G., Malich K.N. Samorodnyj osmij i iridosmin Gulinskogo massiva

3. // DAN. 1992. V. 323, № 4. S. 748–751.

4. Bognibov V.I., Krivenko A.P., Izokh A.E., Tolstykh N.D., Glotov A.I. i dr. Platinonosnost' ul'trabazit-bazitovykh kompleksov yuga Sibiri. Novosibirsk: Izd-vo SO RAN, 1995. 151 s.

5. Vysotskij N.K. Platina i rajony ee dobychi // Ch. 5. Obzor mestorozhdenij platiny vne Urala. M.: Izd-vo AN SSSR, 1933. 240 s.

6. Gajduk V.V. Vilyujskaya srednepaleozojskaya riftovaya sistema. Yakutsk: YaF SO AN SSSR, 1988. 128 s.

7. Grunval'd P.V. Gornye bogatstva Yakutii. Yakutsk: Yakutgosizdat, 1927. 127 s.

8. Gusev G.S., Petrov A.F., Fradkin G.S. i dr. Struktura i evolyutsiya zemnoj kory Yakutii. M.: Nauka, 1985. 248 s.

9. Distler V.V., Kryachko V.V., Laputina I.P. Evolyutsiya paragenezisov platinovykh metallov v al'pinotipnykh giperbazitakh // Geologiya rudnykh mestorozhdenij. 1986. № 5. S. 16–33.

10. Dmitrenko G.G. Mineraly platinovoj gruppy al'pinotipnykh ul'tramafitov. Magadan: SVKNII DVO RAN, 1994. 134 s.

11. Evstigneeva T.L., Kim A.A., Nekrasov Ya.V. O dearsenizatsii sperrilita v prirode // Mineralogicheskij zhurnal. 1990. Vyp. 12, № 3. S. 90–96.

12. Zimoglyadov B.N. O rossypnoj platine v Noril'skom rajone // V sb. Magmatizm, litologiya i voprosy rudonosnosti Sibiri: Trudy ZSO VMO. Vyp. 1. Novosibirsk, 1974. S. 169–174.

13. Kabri L.Dzh., Naldrett A.Dzh. Priroda raspredeleniya i kontsentratsii elementov platinovoj gruppy v razlichnykh geologicheskikh sredakh // Mineralogiya. Sektsiya S. 10: Doklady. M.: Nauka, 1984. № 10. S. 10–27.

14. Kim A.A., Leskova N.V., Volkomorov V.F. Sostav platinovoj mineralizatsii v zolotonosnykh rossypyakh Verkhnetimptonskogo rajona // Samorodnye metally v izverzhennykh porodakh. Yakutsk: YaF SO AN SSSR, 1985. № 1. S. 114–117.

15. Kim A.A., Pankov V.YU., Uyutov V.I., Leskova N.V. Mineralogiya i genezis mineralov platinovykh metallov iz alyuvial'nykh ob'ektov Tsentral'nogo Aldana // Samorodnoe metalloobrazovanie v magmaticheskom protsesse. Yakutsk: YaNTs SO RAN, 1991. S. 111–135.

16. Kolman R.G. Ofiolity. M.: Mir, 1979. 262 s.

17. Krivenko A.P., Izokh A.E., Tolstykh N.D., Gongal'skij B.I. Ustojchivost' mineralov platiny i palladiya pri razrushenii sul'fidnykh rud // DAN. 1995. T. 342, № 5. S. 640–643.

18. Likhachev A.P., Kirichenko V.T., Lopatin

19. G.G. i dr. K osobennostyam platinonosnosti massivov schelochno-ul'traosnovnoj formatsii // ZVMO. 1987. № 1. S. 122–125.

20. Malich K.N., Kogarko L.N. Veschestvennyj sostav platinoidnoj mineralizatsii Bor-Uryakhskogo massiva (Majmecha-Kotujskoj provintsii, Rossiya)

21. // DAN. 2011. T. 440, № 6. S. 806–810.

22. Malich K.N., Rudashevskij N.S. O korennoj mineralizatsii platinoidov khromititov Gulinskogo massiva // DAN. 1992. T. 325, № 5. S. 1026–1029.

23. Mochalov A.G., Yakubovich O.V., Bortnikov

24. N.S. 190Pt–4He vozrast platinometal'nykh rudoproyavlenij schelochno-ul'traosnovnogo massiva Konder (Khabarovskij kraj, Rossiya) // DAN. 2016. T. 469, № 5. S. 602–606.

25. Okrugin A.V. Rossypnaya platinonosnost' Sibirskoj platformy. Yakutsk: YaF izd-va SO RAN, 2000. 184 s.

26. Okrugin A.V., Grakhanov S.A., Selivanova V.V., Popov A.A. Zoloto i platina v almazonosnykh rossypyakh Zapadnoj Yakutii // Nauka i obrazovanie. 2000. №3. S. 19–22.

27. Okrugin A.V., Zajtsev A.I., Borisenko A.S. i dr. Zoloto-platinonosnye rossypi bassejna r. Anabar i ikh vozmozhnaya svyaz' s schelochno-ul'traosnovnymi magmatitami severa Sibirskoj platformy // Otechestvennaya geologiya. 2012. № 5. S. 11–21.

28. Okrugin A.V., Zemnukhov A.L., Ivanov P.O. Mineraly redkikh i radioaktivnykh elementov v kompleksnykh zoloto-platina-almazonosnykh rosypyakh bassejna r. Anabar // Nauka i obrazovanie. 2014. № 1. S. 67–74.

29. Okrugin A.V., Izbekov E.D., Shpunt B.R., Leskova N.V. Mineraly platinovykh metallov atropogenovykh otlozhenij Vilyujskoj sineklizy i Anabarskoj anteklizy // Tipomorfizm i geokhimicheskie osobennosti mineralov endogennykh obrazovanij Yakutii. Yakutsk: YaNTs SO RAN, 1985. S. 40–50.

30. Okrugin A.V., Kim A.A. Topomineralogiya platinoidov iz rossypej vostochnoj chasti Sibirskoj platformy // Redkie samorodnye metally i intermetallidy korennykh i rossypnykh mesto-rozhdenij Yakutii. Yakutsk: YaNTs SO RAN, 1992. S. 77– 102.

31. Okrugin A.V., Kostoyanov A.I., SHevchenko S.S., Lazarenkov V.G. Model'nyj Re-Os vozrast mineralov platinovoj gruppy iz «vilyujskikh» rossypej vostoka Sibirskoj platformy // DAN. 2006. T. 410, № 3. S. 372–375.

32. Okrugin A.V., Mazur A.B., Zemnukhov A.L., Popkov P.A., Sleptsov S.V. Assotsiatsiya palladistogo zolota s mineralami platinovoj gruppy v rossypyakh bassejna r. Anabar Sibirskoj platformy // Otechestvennaya geologiya. 2009.

33. № 5. S. 3–11.

34. Okrugin A.V., Mishnin V.M., Andreev A.P., Bekrenev K.A. Topomineralogicheskaya kharakteristika potentsial'no rudonosnykh ob'ektov Yakutskogo pogrebennogo podnyatiya (vostok Sibirskoj platformy) // Otechestvennaya geologiya. 2010. № 5. S. 13–22.

35. Okrugin A.V., Okhlopkov S.S., Grakhanov

36. S.A. Kompleksnye rossypeproyavleniya blagorodnykh metallov i samotsvetov v bassejne r. Anabar (severo-vostok Sibirskoj platformy) // Otechestvennaya geologiya. 2008. № 5. S. 3–17.

37. Okrugin A.V., Tolstov A.V. Petrogeokhimicheskaya kharakteristika sienit-schelochnoul'traosnovnogo silikatnogo kompleksa porod Tomtorskogo massiva (severo-vostok Sibirskoj platformy) // Otechestvennaya geologiya. 2017.

38. № 5. S. 56–66.

39. Okrugin A.V., Yakubovich O.V., Ernst R., Zhuravlev A.I., Druzhinina Zh.Yu., Gedz A.M. Paragenezisy platinovykh metallov v rossypyakh Sibirskoj platformy, ikh vozrast i svyaz' s krupnymi izverzhennymi sobytiyami // Geologiya i mineral'no-syr'evye resursy Severo-Vostoka Rossii. V. 1. Yakutsk, 2018. S. 117–121.

40. Parfenov L.M., Popeko L.I., Tomurtogoo O. Problemy tektoniki Mongolo-Okhotskogo orogennogo poyasa // Tikhookeanskaya geologiya. 1999.

41. № 5. P. 24–43.

42. Protopopov Yu.Kh. Tektonicheskie kompleksy platformennogo chekhla Vilyujskoj sineklizy: Preprint. Yakutsk, 1993. 86 s.

43. Razin L.V., Vasyukov V.S., Izbekov E.D., Mironov E.P. Rossypnaya platinonosnost' Tsentral'no-Aldanskoj metallogenicheskoj oblasti // Platina Rossii. M.: Geoinformark, 1994. S. 159–165.

44. Rozhkov I.S., Kitsul V.I., Razin L.V., Borishanskaya S.S. Platina Aldanskogo schita. M.: Izdvo AN SSSR, 1962. 119 s.

45. Sazonov A.M., Romanovskij A.E., Grinev

46. O.M. i dr. Blagorodnometall'naya mineralizatsiya Gulinskoj intruzii // Geologiya i geofizika. 1994.

47. № 9. S. 51–65.

48. Tolstykh N.D., Krivenko A.P., Baturin S.G. Osobennosti sostava samorodnoj platiny iz razlichnykh assotsiatsij mineralov elementov platinovoj gruppy // Geologiya i geofizika. 1996. № 3. S. 39–46.

49. Tolstykh N.D., Orsoev D.A., Krivenko A.P., Izokh A.E. Blagorodnometall'naya mineralizatsiya v rassloennykh ul'trabazit-bazitovykh massivakh yuga Sibirskoj platformy. Novosibirsk: Parallel', 2008. 194 s.

50. Tomshin M.D., Zajtsev A.I., Travin A.V., Okrugin A.V. Proterozojskij massiv schelochnykh gabbroidov na reke Muna (severo-vostok Sibirskoj platformy) // Regional'naya geologiya i metallogeniya. 2010. № 42. S. 40–48.

51. Trushkov Yu.N., Izbekov E.D., Tomskaya A.I., Timofeev V.I. Zolotonosnost' Vilyujskoj sineklizy i ee obramleniya. Novosibirsk: Nauka, 1975. 148 s.

52. Frolov A.A., Lapin A.V., Tolstov A.V. i dr. Karbonatity i kimberlity (vzaimootnosheniya, minerageniya, prognoz). M.: NIA-Priroda, 2005. 540 s.

53. Shkodzinskij V.S. Global'naya petrologiya po sovremennym dannym o goryachej geterogennoj akkretsii Zemli. Yakutsk: Izdatel'skij dom SVFU, 2018. 244 s.

54. Shpunt B.R. Platinovye mineraly chetvertichnykh otlozhenij Anabaro-Olenekskogo podnyatiya // Geologiya rudnykh mestorozhdenij. 1970.

55. № 2. S. 123–126.

56. Shpunt B.R. Pozdnedokembrijskij riftogenez Sibirskoj platformy. Yakutsk: YaF SO AN SSSR, 1987. 139 s.

57. Shukolyukov Yu. A., Yakubovich O.V., Mochalov A.G. i dr. Novyj izotopnyj geokhrono-metr dlya pryamogo datirovaniya samorodnykh mineralov (190Pt–4He metod) // Petrologiya. 2012. T. 20, № 6. S. 545–559.

58. Ernst R.E., Okrugin A.V., Veselovskij R.V., Kamo S.L., Gamil'ton M.A., Pavlov V.E., Sederlund U., Chemberlejn K.R., Rodzhers K. Kuonamskaya krupnaya izverzhennaya provintsiya (sever Sibiri, 1501 mln let): U-Pb geokhronologiya, geokhimiya i korrelyatsiya s sinkhronnym magmatizmom drugikh kratonov // Geologiya i geofizika. 2016. T. 57, № 5. S. 833–855.

59. Yakubovich O.V. Novyj 190Pt–4He metod izotopnoj geokhronologii dlya datirovaniya mineralov platiny: Avtoref. dis kand. geol.-miner. nauk. SPb.: SPbGU, 2013. 20 s.

60. Yakubovich O.V., Mochalov A.G., Sluzhenkin S.F. Sperrilit (PtAs2) kak 190Pt–4He geokhronometr // DAN. 2015. T. 462, № 1. S. 88–90.

61. Cabri L.J., Feather C.Z. Platinum-iron alloys: a nomenclature based on a study of natural and synthetic alloys // Can.Miner. 1975. V. 13, no. 2. P. 117–126.

62. Cabri L. J., Harris D. C., Weiser T. W. Mineralogy and distribution of platinum-group mineral placer deposits of the World // Expl. and Mining Geol. 1996. No. 2. P. 73–167.

63. Ernst R.E., Hamilton M.A., Söderlund U., Hanes J.A., Gladkochub D.P., Okrugin A.V., Kolotilina T., Mekhonoshin A.S., Bleeker W., LeCheminant A.N., Buchan K.L., Chamberlain K.R., Didenko A.N. Long-lived connection between southern Siberia and northern Laurentia in the Proterozoic // Nature Geoscience. 2016. V. 9, no. 6. P. 464–469.

64. Ernst R.E. Large Igneous Provinces. Cambridge University Press. 2014. 653 p.

65. Harris D.C., Cabri L.J. Nomenclature of platinum-group-element allovs: review and revision

66. // Can. Mineral. 1991. V. 29. P. 231–237.

67. Okrugin A.V. Mineralogy, types and origin of platinum-bearing placer deposits of the Siberian platform // International Geology Review. 1998. No. 8. P. 677–687.

68. Vuorelainen Y., Tornroos R. Spherules after sperrylite from alluvial deposits in Finnish Lapland // Can. Mineral. 1986. V. 24. P. 523–528.

69. Yakubovich O., Mochalov A., Kotov A., Sluzhenikin S., Okrugin A., Danišík M., McDonald B., Evans N., Mclnnes B. 190Pt–4He Dating of Platinum Mineralization. Mineral resources in a sustainable world. Proceedings of the 13th Biennial SGA Meeting. Nancy. France, 2015. P. 663–664.