Ключевые слова

2411-3336

2541-9404

Записки Горного института

Journal of Mining Institute

Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины ΙΙ

Empress Catherine II Saint Petersburg Mining University

10.31897/pmi.2020.3.266

pmi-13401

https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/13401

Геология

Geology

The age of mineralization of Mayskoe gold ore deposit (Central Chukotka): results of Re-Os isotopic dating

Возраст оруденения Майского золоторудного месторождения (Центральная Чукотка): результаты Re-Os изотопного датирования

Artemiev

Dmitry S.

Артемьев

Д. С.

Artemiev

Dmitry S.

dima_art@inbox.ru

Всероссийский научно-исследовательский геологический институт им. А.П.Карпинского (Санкт-Петербург, Россия) A.P.Karpinsky Russian Geological Research Institute (Saint Petersburg, Russia)

Krymsky

Robert Sh.

Крымский

Р. Ш.

Krymsky

Robert Sh.

robert_krymsky@yahoo.com

Belyatsky

Boris V.

Беляцкий

Б. В.

Belyatsky

Boris V.

Boris_Belyatskiy@vsegei.ru

Ashikhmin

Dmitry S.

Ашихмин

Д. С.

Ashikhmin

Dmitry S.

Dmitry_ASHihmin@vsegei.ru

30 06 2020

2020

243 266 278 28 05 2020 28 05 2020 30 06 2020

2020

Д. С. Артемьев, Р. Ш. Крымский, Б. В. Беляцкий, Д. С. Ашихмин

Dmitry S. Artemiev, Robert Sh. Krymsky, Boris V. Belyatsky, Dmitry S. Ashikhmin

Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0)

This article is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License (CC BY 4.0)

https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/13401

В работе приводятся результаты датирования сульфидной минерализации Майского золоторудного месторождения с использованием Re-Os изотопной системы основных сульфидных минералов: арсенопирита, пирита и антимонита и изохронного метода оценки возраста. Сложное полистадийное образование изученных сульфидов, а также тесные взаимные срастания генетически различных минеральных фаз не позволили получить единую рений-осмиевую изохрону, соответствующую времени образования сульфидной минерализации. А мономинеральные изохроны по отдельным навескам каждого образца сульфидов оказались результатом смешения изотопно различных компонентов (радиогенного корового и нерадиогенного мантийного) и не имеют прямого геохронологического смысла. Геологически наиболее значимым результатом проведенного исследования следует рассматривать возрастную оценку 128,8±4,4 млн лет, полученную для сульфидной минерализации Майского месторождения с использованием рений-осмиевой систематики монофракций пирита и антимонита рудной стадии минерализации. Арсенопирит наиболее тесно ассоциирует с золотым оруденением, одна из разновидностей которого корродирует фромбоидальный пирит дорудной стадии, имеет максимальную долю корового компонента в изотопном составе осмия и образует линию смешения на изохронной диаграмме с кажущимся возрастом образования 458±18 млн лет. Начальный изотопный состав осмия изученных сульфидов указывает на смешанный, мантийно-коровый, источник вещества сульфидной минерализации. Вопрос о синхронности процессов рудогенеза и гранитоидного магматизма для района месторождения Майского остался неразрешенным (возраст гранитоидов по U-Pb системе циркона – 108 млн лет), тем не менее, возможным его решением стало бы дальнейшее определение изохронного Re-Os возраста по сульфидам рудного этапа из единого парагенезиса конкретного образца, содержащего как арсенопирит, так и пирит (+ антимонит) с золотом.

The article presents the results of the sulfide mineralization dating of the Mayskoe gold ore deposit using the Re-Os isotope system and isochron age estimation method of the main sulfide minerals: arsenopyrite, pyrite, and antimonite. The complex multistage formation of the studied sulfides, as well as the close intergrowths of genetically different mineral phases, did not allow obtaining a single rhenium-osmium isochron corresponding to the formation time of sulfide mineralization. Isochrones for single minerals, collected from each sulfide sample, turned out to be the result of isotopically distinct components mixture (radiogenic crustal and non-radiogenic mantle) and do not make sense from the geochronological point of view. In terms of geology, the most significant result of the study is an age estimation of 128.8 ± 4.4 Ma, obtained for the sulfide mineralization of Mayskoe deposit using Re-Os isotope dating of single fractions of pyrite and antimonite of the ore mineralization stage. While arsenopyrite is most closely associated with gold mineralization, one of the arsenopyrite varieties corrodes framboidal pyrite of the pre-ore stage, has a maximum of the crust component in the osmium isotopic composition and forms a mixing line in the isochron diagram with an apparent formation age of 458 ± 18 Ma. The initial osmium isotopic composition of the studied sulfides indicates a mixed mantle-crust source of sulfide mineralization. The issue of simultaneous ore genesis and granitoid magmatism in the Mayskoe deposit remained unresolved (the age of granitoids according to the U-Pb zircon system is 108 Ma). However, a possible solution could be the further determination of the Re-Os isochron age of the ore mineralization sulphides from the single paragenesis of a specific sample containing both arsenopyrite and pyrite (+ antimonite) with gold.

Ключевые слова Центральная Чукотка Re-Os изотопное датирование меловой магматизм возраст оруденения рудное тело

Keywords Central Chukotka Re-Os isotopic dating Cretaceous magmatism age of mineralization ore body

Artemiev D.S. Granitoids of the Mayskoe gold ore cluster (Central Chukotka). Regionalnaya geologiya i metallogeniya. 2017. N 69, p. 107-121 (in Russian).

Artemiev D.S. Features of the geological structure and vertical zoning of ore bodies of the Mayskoe gold ore deposit (Central Chukotka). Regionalnaya geologiya i metallogeniya. 2015. N 64, p. 94-100 (in Russian).

Volkov A.V., Goncharov V.I., Sidorov A.A.Gold and silver deposits of Chukotka. Мoscow: Institut geologii rudnykh mestorozhdenii, petrografii, mineralogii i geokhimii RAN; Magadan: Severo-Vostochnyi kompleksnyi nauchno-issledovatelskii institut Dalnevostochnogo otdeleniya RAN, 2006, p. 221 (in Russian).

Gusev A.I. Petrology of gold-forming magmatism. Мoscow: Akademiya Estestvoznaniya, 2012. URL:www. monographies. ru/ru/book/view?id=165 (date of access 23.05.2019) (in Russian).

Volkov A.V., Sidorov A.A., Goncharov V.I., Sidorov V.A. Gold-sulfide deposits of disseminated ores in the North-East of Russia. Geologiya rudnykh mestorozhdenii. 2002. Vol. 44. N 3, p. 179-197 (in Russian).

Bushmin S.A., Belyatskii B.V., Krymskii R.Sh., Glebovitskii V.A., Buiko A.K., Savva E.V., Sergeev S.A. Isochronal Re-Os age of gold from vein gold-quartz Mayskoe deposit (North Karelia, Baltic Shield). Doklady Akademii nauk. 2013. Vol. 448. N 1, p. 76-79. DOI: 10.7868/S0869565213010192 (in Russian).

Konstantinov M.M. Gold ore provinces of the world. Мoscow: Nauchnyi mir, 2006, p. 358 (in Russian).

Litvinenko V.S., Sergeev I. B. Innovations as a Factor in the Development of the Natural Resources Sector. Studies on Russian Economic Development. 2019.Vol. 30. P. 637-645. DOI: 10.1134/S107570071906011X

Bortnikov N.S., Bryzgalov I.A., Krivitskaya N.N., Prokofev V.Yu., Vikenteva O.V. Mayskoe multistage vein-disseminated gold-sulfide deposit (Chukotka, Russia): mineralogy, fluid inclusions, stable isotopes (O and S), history and conditions of formation. Geologiya rudnykh mestorozhdenii. 2004. Vol. 46. N 6, p. 475-509 (in Russian).

Luchitskaya M.V., Sergeev S.A., Sokolov S.D., Tuchkova M.I. Neoproterozoic granitoids of Wrangel Island. Doklady Akademii nauk. 2016. Vol. 469. N 2, p. 195-198. DOI: 10.7868/S0869565216200160 (in Russian).

Kosko M.K., Avdyunichev V.V., Ganelin V.G., Opekunov A.Yu., Opekunova M.G., Sesil M.P., Smirnov A.N., Ushakov V.I., Khandozhko N.V., Kharrison Dzh.K., Shulga Yu.D.Wrangel Island: geological structure, mineralogy, geoecology. St. Petersburg: VNIIOkeangeologiya, 2003, p. 137 (in Russian).

Luchitskaya M.V., Sokolov S.D., Kotov A.B., Natapov L.M., Belousova E.A., Katkov S.M. Late Paleozoic granitoids of Chukotka: compositional features and position in the structure of the Russian Arctic region. Geotektonika. 2015. N 4, p. 3-29. DOI: 10.7868/S0016853X15040050 (in Russian).

Tibilov I.V., Milov A.P., Davydov I.A. On the pre-Mesozoic granitoid magmatism in Chukotka. Tikhookeanskaya geologiya. 1986. N 4, p. 95-98 (in Russian).

Tikhomirov P.L., Luchitskaya M.V. Cretaceous granitoids of Northeast Asia: geochemistry, composition of rock-forming minerals and formation conditions. Article 1. Geology, petrography and geochemistry. Vestnik Moskovskogo Universiteta. Seriya 4. Geologiya. 2006. N 5, p. 13-20 (in Russian).

Tikhomirov P.L., Luchitskaya M.V., Shats A.L. The age of granitoid plutons of Northern Chukotka: status of the issue and new SHRIMP U-Pb zircon dating. Doklady Akademii nauk. 2011. Vol. 440. N 4, p. 507-510 (in Russian).

For G. Fundamentals of Isotope Geology: Per. s angl. Мoscow: Mir, 1989, p. 590 (in Russian).

Amato J.M., Aleinikoff J.N., Akinin V.V., McClelland W.C., Toror J. Age, chemistry, and correlations of Neoproterozoic-Devonian igneous rocks of the Arctic Alaska-Chukotka terrane: An overview with new U-Pb ages. The Geological Society of America. Special Paper. 2014. Vol. 506, p. 29-57. DOI: 10.1130/2014.2506(02)

Allegre C.J., Luck J.-M. Osmium isotopes as petrogenetic and geological tracers. Earth and Planetary Science Letters. 1980. Vol. 48. Iss. 1, p. 148-154. DOI: 10.1016/0012-821X(80)90177-6

Kirk J., Ruiz J., Chesley J., Walshe J., England G. A Major Archean, Gold- and Crust-Forming Event in the Kaapvaal Craton, South Africa. Science. 2002. Vol. 297(5588), p. 1856-1858. DOI: 10.1126/science.1075270

Birck J.L., Barman M.R., Capmas F. Re-Os isotopic measurements at the femtomole level in natural samples. Geostandards Newsletter. 1997. Vol. 21. N 1, p. 19-27. DOI: 10.1111/j.1751-908X.1997.tb00528.x

Carlson R.W. Application of the Pt-Re-Os isotopic systems to mantle geochemistry and geochronology. Lithos. 2005. Vol. 82. Iss. 3-4, p. 249-272. DOI:10.1016/j.lithos.2004.08.003

Akinin V.V., Miller E.L., Gottlieb E., Polzunenkov G.O. Geochronology and geochemistry of Cretaceous magmatic rocks of Arctic Chukotka: An update of GEOCHRON2.0. European Geological Union General Assembly 2012, 22-27 April, 2012, Vienna, Austria, p. 3876. 2012EGUGA.14.3876A

Browning P., Groves D.I., Blockley J.G., Rosman K.J.R. Lead isotope constraints on the age and source of gold mineralization in the Archean Yilgarn Block, Western Australia. Economic Geology. 1987. Vol. 82. N 4, p. 971-986. DOI: 10.2113/gsecongeo.82.4.971

Cecile M.P., Harrison J.C., Kosko M.K., Parrish R.R. Precambrian U-Pb ages of igneous rocks, Wrangel Complex, Wrangel Island, U.S.S.R. Canadian Journal of Earth Sciences. 1991. Vol. 28 (9), p. 1340-1348. DOI: 10.1139/e91-117

Whitney D.L., Evans B.W. Abbreviations for names of rock-forming minerals. American Mineralogist. 2010. Vol. 95, р. 185-187. DOI: 10.2138/am.2010.3371