Volume 35, Numbers 3 and 4 (2008)
Series

Economic Geology Models 2. Melt Inclusions of Native Silver and Native Bismuth: A Re-examination of Possible Mechanisms for Metal Enrichment in Five-Element Deposits

Dan Marshall
Department of Earth Sciences, Simon Fraser University, Burnaby, BC, Canada, V5A 1S6
Published December 1, 2008
How to Cite
Marshall, D. (2008). Economic Geology Models 2. Melt Inclusions of Native Silver and Native Bismuth: A Re-examination of Possible Mechanisms for Metal Enrichment in Five-Element Deposits. Geoscience Canada, 35(3-4). Retrieved from https://journals.lib.unb.ca/index.php/GC/article/view/11271

Abstract

This paper presents preliminary observations on veinlets and trails of native bismuth and silver melt inclusion that cross-cut silicate and carbonate vein fill and alteration minerals in the five-element veins at Cobalt, Canada. The low melting temperature of bismuth (271°C) is consistent with the current estimates of vein formation at Cobalt, and melt textures are displayed in native bismuth inclusions and trails. Native silver displays identical textures and these are also interpreted to have formed from a melt. However, native silver melts above 950°C, which is in direct conflict with current estimates of silver deposition within the Cobalt camp. In light of the similarities in textures, existing temperature evidence, the lack of experimental studies in the Co–As–Ag ternary, and recent advances in the study of melt inclusions in sulfide deposits, the native silver textures are also interpreted to have formed at temperatures as low at 350°C. A primary three-phase fluid inclusion assemblage contained within growth-zoned quartz crystals in the granophyric phase of the Nipissing diabase was chosen as representative of the highest temperature fluids responsible for ore deposition at Cobalt. This fluid inclusion assemblage displays microthermometric behaviour similar to the hypersaline fluid inclusions previously determined as the transporting medium for the silver mineralization at Cobalt and are consistent with depositional temperatures of about 350°C. These temperatures, although sufficient to produce melt inclusions of native bismuth, are insufficient to melt silver. Petrography and solid inclusion textures are consistent with metallic silver melts, indicating that Ag–Sb–Hg ternary or more complex silver-bearing systems containing H2O, H2S and salts may have eutectics at temperatures below 350°C. This is interpreted as a potential mechanism for silver mobilization and enrichment, and has potential applications to other types of vein mineralization. SOMMAIRE L'article suivant décrit des observations préliminaires effectuées sur des filon-nets minéralisés et des trainées d'inclusions vitreuses de bismuth et d'argent natifs recoupant les carbonates et les silicates de remplissage des filons ainsi que les minéraux d'altération des filons à cinq éléments à Cobalt, Canada. La basse température de fusion du bismuth (271°C) concorde avec les inter-prétations actuelles sur la formation des filons à Cobalt, ainsi qu'avec les textures de fusion visibles tant dans le bismuth natif que dans les trainées. L'argent natif montre aussi des textures identiques, lesquelles sont aussi comprises comme des indices de fusion. Cela dit, la température de fusion de l'argent natif dépasse 950°C, ce qui contredit carrément les estimations courantes concernant les dépôts d'argent dans le camp minier de Cobalt. Considérant la similarité des textures, les indications de température, le manque d'études expérimentales sur le comportement du sysème ternaire Co–As–Ag, et de percées récentes dans le cadre d'études d'inclusions fluides dans des gisements de sulfures, nous estimons qu'il est raisonnable de penser que les textures d'argent natifs ont pu se former à des températures aussi basse que 350°C. Un assemblage primaire à trois phases d'inclusions fluides au sein de cristaux de quartz à zones de croissance de la phase granophyrique de la diabase de Nipissing a été retenu comme indicateur de la température maximale des fluides à l'origine de la formation du gisement de Cobalt. Cet assemblage d'inclusions fluides affiche un comportement microthermométrique semblable à celui des inclusions hypersaline dont on a montré précédemment qu'il avait été le transporteur de la minéralisation d'ar-gent de Cobalt et qui correspond à des températures de formation d'à peu près 350°C. Bien que ces températures soient suffisantes pour expliquer la formation d'inclusions vitreuses de bismuth natif, elles ne peuvent expliquer la fusion de l'argent. Les données pétrographiques et les textures des inclusions solides justifient l'hypothèse de fusion de l'argent métal, et permet-tent de croire que le système ternaire Ag–Sb–Hg ou des systèmes argentifères plus complexes renfermant de H2O, H2S et des sels peuvent avoir des points eutectiques à des températures inférieures à 350°C. Nous pensons qu'il pourrait s'agir de mécanismes de mobilisation et d'enrichissement de l'argent, et qu'il pourrait être considérer dans d'autres cas de minéralisation filonienne.