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.2022.47 pmi-15776 https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/15776 Геология Geology Gold in biogenic apatites of the Baltic-Ladoga phosphorite basin Золото в биогенных апатитах Прибалтийско-Ладожского фосфоритоносного бассейна Felitsyn Sergey B. Фелицын C. Б. Felitsyn Sergey B. felitsynsergey@gmail.com 0000-0003-4168-5176 Институт геологии и геохронологии докембрия РАН (Россия) Institute of Precambrian Geology and Geochronology, Russian Academy of Sciences (Russia) Alfimova Nadezhda A. Алфимова Н. А. Alfimova Nadezhda A. felitsynsergey@gmail.com 0000-0003-4168-5176 Институт геологии и геохронологии докембрия РАН (Россия) Institute of Precambrian Geology and Geochronology, Russian Academy of Sciences (Russia) 26 07 2022 2022 255 470 475 22 03 2022 15 06 2022 26 07 2022 © 2022 C. Б. Фелицын, Н. А. Алфимова © 2022 Sergey B. Felitsyn, Nadezhda A. Alfimova 2022 C. Б. Фелицын, Н. А. Алфимова Sergey B. Felitsyn, Nadezhda A. Alfimova 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/15776

Распределение содержания золота в биогенных апатитах из отложений ордовика на северо-западе Восточно-Европейской платформы показало, что максимальная концентрация золота в апатитах обнаружена в пределах Ладожско-Балтийской шовной зоны. Золотая минерализация имеет наложенный характер, что подтверждается связью содержания золота с размером частиц апатита и рядом изотопно-геохимических систематик в биогенных апатитах. Золото присутствует в виде частиц высокой пробности размером до 20 мкм на поверхности фрагментов биогенного апатита (раковины фосфатных брахиопод и конодонтовые элементы) и легко экстрагируется. В 10 % проб биогенных апатитов суммарное содержание редкоземельных элементов составляет более 1 мас.%

The distribution of gold in biogenic apatites from the Ordovician deposits in the northwest of the East European Platform shows that the maximum concentration of gold in apatites is found within the Ladoga-Baltic suture zone. Gold mineralization has a superimposed character, which is confirmed by the dependence of the gold content on the size of apatite particles and a number of isotope geochemical systematics in biogenic apatites. Gold is present in the form of high fineness particles to 20 µm in size on the surface of biogenic apatite fragments (phosphate brachiopod shells and conodont elements) and is easily extracted. In 10 % of samples of biogenic apatites, the total content of rare earth elements is more than 1 wt.%.

 Ключевые слова биогенные апатиты Балтийско-Ладожский фосфоритоносный бассейн ордовик золото изотопные систематики Keywords biogenic apatites Baltic-Ladoga phosphorite basin Ordovician gold isotopic systematics Геология и полезные ископаемые России/ Т. 1. Запад России и Урал. СПб: Изд-во ВСЕГЕИ, 2006. 528 с. Geology and minerals of Russia. Vol. 1. West of Russia and the Urals. St. Petersburg: Izd-vo VSEGEI, 2006, p. 528 (in Russian). Михайлов Б.К., Иванов А.И., Вартанян С.C., Беневольский Б.И. Минерально-сырьевая база золота России: состояние и перспективы развития // Минеральные ресурсы России. Экономика и управление. 2014. № 6. C. 9-13. Mikhailov B.K., Ivanov A.I., Vartanyan S.C., Benevolskii B.I. Raw material base of gold in Russia: state and development prospects. Mineralnye resursy Rossii. Ekonomika i upravlenie. 2014. N 6, p. 9-13 (in Russian). Киселев И.И., Проскуряков В.В., Саванин В.В. Геология и полезные ископаемые Ленинградской области. СПб: Петербургская комплексная геологическая экспедиция, 1997. 197 с. Kiselev I.I., Proskuryakov V.V., Savanin V.V. Geology and minerals of the Leningrad Region. St. Petersburg: Peterburgskaya kompleksnaya geologicheskaya ekspeditsiya, 1997, p. 197 (in Russian). Яншин А.Л., Жарков М.А. Фосфор и калий в природе. Новосибирск: Наука, 1986. 190 с. Yanshin A.L., Zharkov M.A. Phosphorus and potassium in nature. Novosibirsk: Nauka, 1986, p. 190 (in Russian). EmsboP., McLaughlinP.I., BreitG.N. etal. Rare earth elements in sedimentary phosphate deposits: solution to the global REE crisis? // Gondwana Research. 2015. Vol. 27. Iss. 2. P. 776-785. DOI: 10.1016/j.gr.2014.10.008 Emsbo P., McLaughlin P.I., Breit G.N. et al. Rare earth elements in sedimentary phosphate deposits: solution to the global REE crisis? Gondwana Research. 2015. Vol. 27. Iss. 2, p. 776-785. DOI: 10.1016/j.gr.2014.10.008 Hein J.R., Koschinsky A., Mikesell M. et al. Marine phosphorites as potential resources for heavy rare earth elements and yttrium // Minerals. 2016. Vol. 6. Iss. 3. P. 88-98. DOI: 10.3390/min6030088 Hein J.R., Koschinsky A., Mikesell M. et al. Marine phosphorites as potential resources for heavy rare earth elements and yttrium. Minerals. 2016. Vol. 6. Iss. 3, p. 88-98. DOI: 10.3390/min6030088 Ясырев А.П. Желваковые фосфориты Русской платформы – промежуточный коллектор золота при россыпеобразованиии // Доклады Академии наук. 1971. Т. 199. № 2. С. 452-455. Yasyrev A.P. Nodular phosphorites of the Russian Platform, an intermediate gold collector during placer formation. Doklady Akademii nauk. 1971. Vol. 199. N 2, p. 452-455 (in Russian). Фелицын С.Б. Содержание золота в фосфоритовых конкрециях венд-кембрия Восточно-Европейской платформы // Литология и полезные ископаемые. 2006. № 5. С. 468-474. Felitsyn S.B. the content of gold in vendian-cambrian phosphorite concretions from the East European Platform. Lithology and Mineral Resources. 2006. Vol. 41. N 5, p. 417-422 (In Russian). Кальниченко С.С., Иванов Н.М., Каримова Н.А. и др. Основные типы золотосодержащих месторождений осадочного чехла центральной части Восточно-Европейской платформы // Руды и металлы. 1995. № 6. С. 5-15. Kalnichenko S.S., Ivanov N.M., Karimova N.A. et al. Main types of gold-bearing deposits in the sedimentary cover of the central part of the East European Platform. Rudy i metally. 1995. N 6, p. 5-15 (in Russian). Фелицын С.Б. Золото в нижнепалеозойских конодонтовых элементах Балтоскандии // Доклады Академии наук. 2008. Т. 419. № 2. С. 247-249. Felitsyn S.B. Gold in the Lower Paleozoic conodont elements of Baltoscandia. Doklady Akademii nauk. 2008. Vol. 419. N 2, p. 247-249 (in Russian). Фелицын С.Б. Золото в венд-кембрийских органических макрофоссилиях Восточно-Европейской платформы // Литология и полезные ископаемые. 2008б. № 6. С. 601-608. Felitsyn S.B. Gold in vendian-cambrian organic macrofossils of the East European platform. Lithology and Mineral Resources. 2008. Vol. 43. N 6, p. 542-548 (In Russian). Бискэ Ю.С. Геология России. СПб: Изд-во Санкт-Петербургского университета, 2019. 228 с. Biske Yu.S. Geology of Russia. St. Petersburg: Izd-vo Sankt-Peterburgskogo universiteta, 2019, p. 228 (in Russian). Геологическая карта России и прилегающих акваторий. 1:2500 000. СПб: ВСЕГЕИ, 2004. Geological map of Russia and the adjacent water areas. 1:2 500 000. St. Petersburg: VSEGEI, 2004 (in Russian). Jaanusson V. Faunal dynamics in the Middle Ordovician (Viruan) of Balto-Scandia The Ordovician System: Proceedings of a Palaeontological Association Symposium, September 1874, Birmingham. University of Wales Press and National Museum of Wales, Cardiff, 1976. P. 301-326. Jaanusson V. Faunal dynamics in the Middle Ordovician (Viruan) of Balto-Scandia the Ordovician System: Proceedings of a Palaeontological Association Symposium, September 1874, Birmingham. University of Wales Press and National Museum of Wales, Cardiff, 1976, p. 301-326. Jaanusson V. Confacies differentiation and upper middle ordovician correlation in the Baltoscandian // Proceedings of the Estonian Academy of Sciences. Geology. 1995. Vol. 44. № 2. P. 73-86. Jaanusson V. Confacies differentiation and upper middle ordovician correlation in the Baltoscandian. Proceedings of the Estonian Academy of Sciences. Geology. 1995. Vol. 44. N 2, p. 73-86. Sturesson, L.U., Popov L., Holmer M. et al. Neodymium isotopic composition of Cambrian–Ordovician biogenic apatite intheBaltoscandian Basin: implications for palaeogeographical evolution and patterns of biodiversity // Geological Magazine. 2005. Vol. 142. P. 419-439. Sturesson, L.U., Popov L., Holmer M. et al. Neodymium isotopic composition of Cambrian – Ordovician biogenic apatite in the Baltoscandian Basin: implications for palaeogeographical evolution and patterns of biodiversity. Geological Magazine. 2005. Vol. 142, p. 419-439. Фелицын С.Б. Содержание золота в фосфатизированных биогенных остатках нижнего палеозоя Балтоскандии // Литология и полезные ископаемые. 2007. № 4. С. 444-446. Felitsyn S.B. the content of gold in lower paleozoic phosphatized biogenic remains in Baltoscandia. Lithology and Mineral Resources. 2007. Vol. 42. N 4, p. 400-402 (In Russian). Патент № 2386708 РФ. Применение биогенного апатита фосфоритовой руды Прибалтийско-Ладожского бассейна в качестве руды для получения золота / В.И. Доценко, С.Б.Фелицын. Опубл. 20.04.2010. Бюл. № 27. Dotsenko V.I., Felitsyn S.B. Patent N 2386708 RF. The use of biogenic apatite from phosphorite ore of the Baltic-Ladoga basin as an ore for gold production. Publ. 20.04.2010. Bul. N 27 (in Russian). Фелицын С.Б., Богомолов Е.С. Изотопно-геохимические систематики золотосодержащих биогенных апатитов из нижнепалеозойских отложений Балтоскандии // Доклады Академии наук. 2013. Т. 451. № 6. С. 680-683. DOI: 10.1134/S1028334X13080266 Felitsyn S.B., Bogomolov E.S. Isotope-geochemical systematics of gold-bearing biogenic apatites from lower paleozoic deposits of Baltoscandia. Doklady Akademii nauk. 2013. Vol. 451. N 2, p. 879-881 (In Russian). DOI: 10.1134/S1028334X13080266 Denison R.E., Koepnick R.B., Burke W.H., Hetherington E.A. Construction of the Cambrian and Ordovician seawater 87Sr/86Sr curve // Chemical Geology. 1998. Vol. 152. Iss. 3-4. P. 325-340. DOI: 10.1016/S0009-2541(98)00119-3 Denison R.E., Koepnick R.B., Burke W.H., Hetherington E.A. Construction of the Cambrian and Ordovician seawater 87Sr/86Sr curve. Chemical Geology. 1998. Vol. 152. Iss. 3-4, p. 325-340. DOI: 10.1016/S0009-2541(98)00119-3 Veizer J., Ala D., Azmy K. et al. 87Sr/86Sr, δ13C and δ18O evolution of Phanerozoic seawater // Chemical geology. 1999. Vol. 161. Iss. 1-3. P. 59-88. Veizer J., Ala D., Azmy K. et al. 87Sr/86Sr, δ13C and δ18O evolution of Phanerozoic seawater. Chemical geology. 1999. Vol. 161. Iss. 1-3, p. 59-88. Elderfield H., Pagett R. Rare earth elements in ichthyoliths: variations with redox conditions and depositional environment // Science of the Total Environment. 1986. Vol. 49. P. 175-197. Elderfield H., Pagett R. Rare earth elements in ichthyoliths: variations with redox conditions and depositional environment. Science of the Total Environment. 1986. Vol. 49, p. 175-197. Trueman C. N., Tuross N. Trace Elements in Recent and Fossil Bone Apatite // Reviews in Mineralogy and Geochemistry. 2002. Vol. 48. Iss. 1. P. 489-521. DOI: 10.2138/rmg.2002.48.13 Trueman C. N., Tuross N. Trace Elements in Recent and Fossil Bone Apatite. Reviews in Mineralogy and Geochemistry. 2002. Vol. 48. Iss. 1, p. 489-521. DOI: 10.2138/rmg.2002.48.13 Haley B.A., Klinkhammer G.P., McManus J. Rare earth elements in pore waters of marine sediments // Geochimica et Cosmochimica Acta. 2004. Vol. 68. Iss. 6. P. 1265-1279. DOI: 10.1016/j.gca.2003.09.012 Haley B.A., Klinkhammer G.P., McManus J. Rare earth elements in pore waters of marine sediments. Geochimica et Cosmochimica Acta. 2004. Vol. 68. Iss. 6, p. 1265-1279. DOI: 10.1016/j.gca.2003.09.012 Reynard B., Lécuyer C., Grandjean P. Crystal-chemical controls on rare-earth element concentrations in fossil biogenic apatites and implications for paleoenvironmental reconstructions // Chemical Geology. 1999. Vol. 155. P. 233-241 Reynard B., Lécuyer C., Grandjean P. Crystal-chemical controls on rare-earth element concentrations in fossil biogenic apatites and implications for paleoenvironmental reconstructions. Chemical Geology. 1999. Vol. 155, p. 233-241. Неручев С.Г. Уран и жизнь в истории Земли. СПб: Изд-во ВНИГРИ, 2007. 326 с. Neruchev S.G. Uranium and life in the Earth's history. St. Petersburg: Izd-vo VNIGRI, 2007, p. 326 (in Russian). Виноградов В.И., Буякайте М.И., Муравьев В.И. и др. Изотопные свидетельства палеозойского этапа эпигенетической переработки вендских отложений Русской платформы // Литология и полезные ископаемые. 2002. № 5. С. 525-534. Vinogradov V.I., Buyakaite M.I., Muravev V.I. et al. Isotopic evidence of the Paleozoic stage of the epigenetic reworking of the Vendian deposits in the Russian Platform. Litologiya i poleznye iskopaemye. 2002. N 5, p. 525-534 (in Russian). Виноградов В.И., Головин Д.И., Буякайте М.И., Бурзин М.Б. Этапы эпигенетических преобразований верхнедокембрийских отложений центральной части Русской платформы (по данным Rb-Sr и K-Ar изотопно-геохимических исследований) // Литология и полезные ископаемые. 2003. № 2. С. 209-214. Vinogradov V.I., Golovin D.I., Bujakaite M.I., Burzin M.B. Stages of the Epigenetic Alteration of Upper Precambrian Rocks from the Central East European Platform: Evidence From Rb-Sr And K-Ar Isotope-Geochemical Investigations). Litologiya i poleznyye iskopayemyye. 2003. N 2, p. 209-214 (In Russian). Константинов В.М., Казаков А.А., Новиков В.М., Трубкин Н.В. Золото в фосфоритах Кингисеппского месторождения Русской платформы // Отечественная геология. 2005. № 6. С. 48-51. Konstantinov V.M., Kazakov A.A., Novikov V.M., Trubkin N.V. Gold in phosphorites of Kingisepp deposit, Russian Platform. Otechestvennaya geologiya. 2005. N 6, p. 48-51.