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

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 decrit des observations preliminaires effectuees sur des filon-nets mineralises et des trainees d'inclusions vitreuses de bismuth et d'argent natifs recoupant les carbonates et les silicates de remplissage des filons ainsi que les mineraux d'alteration des filons a cinq elements a Cobalt, Canada. La basse temperature de fusion du bismuth (271°C) concorde avec les inter-pretations actuelles sur la formation des filons a Cobalt, ainsi qu'avec les textures de fusion visibles tant dans le bismuth natif que dans les trainees. L'argent natif montre aussi des textures identiques, lesquelles sont aussi comprises comme des indices de fusion. Cela dit, la temperature de fusion de l'argent natif depasse 950°C, ce qui contredit carrement les estimations courantes concernant les depots d'argent dans le camp minier de Cobalt. Considerant la similarite des textures, les indications de temperature, le manque d'etudes experimentales sur le comportement du syseme ternaire Co–As–Ag, et de percees recentes dans le cadre d'etudes 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 a des temperatures aussi basse que 350°C. Un assemblage primaire a trois phases d'inclusions fluides au sein de cristaux de quartz a zones de croissance de la phase granophyrique de la diabase de Nipissing a ete retenu comme indicateur de la temperature maximale des fluides a l'origine de la formation du gisement de Cobalt. Cet assemblage d'inclusions fluides affiche un comportement microthermometrique semblable a celui des inclusions hypersaline dont on a montre precedemment qu'il avait ete le transporteur de la mineralisation d'ar-gent de Cobalt et qui correspond a des temperatures de formation d'a peu pres 350°C. Bien que ces temperatures soient suffisantes pour expliquer la formation d'inclusions vitreuses de bismuth natif, elles ne peuvent expliquer la fusion de l'argent. Les donnees petrographiques et les textures des inclusions solides justifient l'hypothese de fusion de l'argent metal, et permet-tent de croire que le systeme ternaire Ag–Sb–Hg ou des systemes argentiferes plus complexes renfermant de H2O, H2S et des sels peuvent avoir des points eutectiques a des temperatures inferieures a 350°C. Nous pensons qu'il pourrait s'agir de mecanismes de mobilisation et d'enrichissement de l'argent, et qu'il pourrait etre considerer dans d'autres cas de mineralisation filonienne.

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