Age and sources of low-sulfide gold-quartz mineralization of the Karalon gold ore field (North Transbaikalia, Russia): results of isotope-geochemical (Rb-Sr and Pb-Pb) studies

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The article presents the results of studying the Rb–Sr isotope system of ore-bearing granitoids, apogranite metasomatites and hydrothermalites of the Verkhnekaralonskoye gold deposit, as well as the Pb-Pb isotope system in galena of the gold-quartz low-sulfide mineralization of the Karalonskoye gold ore field. Three groups of ore objects with different Pb isotopic compositions of galena associated with varying contributions from mantle and ancient crustal sources have been identified. The isotope characteristics of Pb in galena of the Verkhnekaralonskoe deposit indicate its genetic relationship with ore-bearing juvenile granites, whose age of ~ 600 Ma may be close to the age of the earliest stage in the formation of gold–quartz mineralization. The ancient crustal source is common for the leading gold deposits of Northern Transbaikalia and is characterized by the parameters of the continental crust of the Siberian craton at a time of 500–600 Ma. The rearrangement of the Rb–Sr system in the studied rocks and minerals of the Verkhnekaralonskoe deposit and the redistribution of Pb isotopes in galena of the Vodorazdelnaya ore zone of the Karalonskoe ore field at the turn of 290–250 Ma have been established. Isotope data show that in the geological history of the Verkhnekaralonskoe deposit and the Karalonskoe ore field, the formation of gold mineralization had a long multi-stage character and was accompanied by the regeneration of primary ore concentrations.

Full Text

Restricted Access

About the authors

V. M. Savatenkov

Institute of Precambrian Geology and Geochronology, Russian Academy of Sciences; St. Petersburg State University

Author for correspondence.
Email: v.m.savatenkov@ipgg.ru
Russian Federation, St. Petersburg, nab. Makarova, house 2, 199034; Universitetskaya nab., St. Petersburg, 7/9, 199034

E. Yu. Rytsk

Institute of Precambrian Geology and Geochronology, Russian Academy of Sciences

Email: v.m.savatenkov@ipgg.ru
Russian Federation, St. Petersburg, nab. Makarova, house 2, 199034

I. A. Alekseev

St. Petersburg State University

Email: v.m.savatenkov@ipgg.ru
Russian Federation, Universitetskaya nab., St. Petersburg, 7/9, 199034

I. M. Vasilyeva

Institute of Precambrian Geology and Geochronology, Russian Academy of Sciences

Email: v.m.savatenkov@ipgg.ru
Russian Federation, St. Petersburg, nab. Makarova, house 2, 199034

B. M. Gorokhovsky

Institute of Precambrian Geology and Geochronology, Russian Academy of Sciences

Email: v.m.savatenkov@ipgg.ru
Russian Federation, St. Petersburg, nab. Makarova, house 2, 199034

References

  1. Ванин В.А. Чугаев А.В. Демонтерова Е.И. и др. Геологическое строение золоторудного поля Мукодек, Северное Забайкалье и источники вещества (Pb-Pb и Sm-Nd данные) // Геология и геофизика. 2018. Т. 59. № 9. С. 1345–1356. doi: 10.15372/GiG20180902
  2. Злобина Т.М., Котов А.А., Мурашов К.Ю. Структурные парагенезисы золоторудного месторождения Иракинда // Месторождения стратегических металлов: Тез. докл. ИГЕМ РАН, 2010. С. 200–201.
  3. Кучеренко И.В. Позднепалеозойская эпоха золотого оруденения в докембрийском обрамлении Сибирской платформы // Изв. АН СССР. Сер. геол. 1989. № 6. С. 90–102.
  4. Лаверов Н.П., Чернышев И.В., Чугаев А.В. и др. Этапы формирования крупномасштабной благороднометалльной минерализации месторождения Сухой Лог (Восточная Сибирь, Россия): результаты изотопно-геохронологического изучения // Докл. РАН. 2007.Т. 415. № 2. С. 236–241. doi: 10.1134/S1028334X07050339
  5. Ларин А.М., Котов А.Б., Ковач В.П. и др. Граниты рапакиви Кодарского комплекса (Алданский щит): возраст, источники и тектоническое положение // Петрология. 2021. Т. 29. № 4. С. 339–364. doi: 10.31857/S0869590321030031
  6. Мельников Н.Н. Погрешности метода двойного изотопного разбавления при изотопном анализе обыкновенного свинца // Геохимия. 2005. № 12. С. 1333–1339.
  7. Ростовский Ф.И. Об изотопных отношениях Pb в галенитах рудных месторождений Востока Азии // Тихоокеанская геология. 2005. Т. 24. № 2. С. 33–45.
  8. Плотинская О.Ю., Чугаев А.В., Бондарь Д.Б., Абрамова В.Д. Минералого-геохимические особенности руд Кедровско-Ирокиндинского рудного поля (Северное Забайкалье) // Геология и геофизика. 2019. Т. 60. № 10. С. 1407–1432. doi: 10.15372/GiG2019064. EDN DLAGJJ.
  9. Рыцк Е.Ю., Ковач В.П., Ярмолюк В.В., Коваленко В.И. Cтруктура и эволюция континентальной коры Байкальской складчатой области // Геотектоника. 2007. № 6. С. 23–51.
  10. Рыцк Е.Ю, Сальникова Е.Б., Глебовицкий В.А. и др. Вендский возраст гранодиоритов и плагиогранитов таллаинского комплекса (Байкало-Муйский пояс): U–Pb изотопные данные // ДАН. 2017. Т. 474. № 2. С. 214–219. doi: 10.7868/S086956521714016X
  11. Рыцк Е.Ю., Великославинский С.Д., Алексеев И.А. и др. Геологическое строение Каралонского золоторудного поля (Средневитимская горная страна) // Геология руд. месторождений. 20181. Т. 60. № 4. С. 342–370. doi: 10.1134/S0016777018040044
  12. Рыцк Е.Ю., Федосеенко А.М., Анисимова И.В. и др. Позднепермский внутриплитный магматизм Байкало-Муйского пояса: U-Pb геохронологические и Nd-изотопные данные. // ДАН. 20182. Т. 483. № 2. С. 195–199. doi: 10.31857/S086956520003480–1
  13. Саватенков В.М., Морозова И.М., Левский Л.К. Поведение изотопных систем (Sm–Nd; Rb–Sr; K–Ar; U–Pb) при щелочном метасоматозе (фениты зоны экзоконтакта щелочно-ультраосновной интрузии) // Геохимия. 2004. № 10. С. 1027–1049.
  14. Сальникова Е.Б., Котов А.Б., Иванова А.А. и др. Метод дифференциального растворения в U–Pb геохронологии: прошлое и настоящее // Возраст и корреляция магматических, метаморфических, осадочных и рудообразующих процессов: Тез. докл. VIII Российской конференции по изотопной геохронологии. Санкт-Петербург, 2022. С. 131–132.
  15. Чугаев А.В., Плотинская О.Ю., Чернышев И.В. и др. Возраст и источники вещества золоторудного месторождения Кедровское (республика Бурятия, Северное Забайкалье): геохронологические и изотопно-геохимические ограничения // Геология руд. месторождений. 2017. Т. 59. № 4. 281–297. doi: 10.7868/S0016777017040025
  16. Чугаев А.В., Дубинина Е.О., Чернышев И.В. и др. Источники и возраст золоторудной минерализации месторождения Ирокинда (Северное Забайкалье): результаты изучения изотопного состава Pb, S, Sr, Nd и данные 39Ar-40Ar геохронометрии // Геохимия. 2020. Т. 65. № 11. С. 1059–1079. doi: 10.31857/S0016752520110059
  17. Чернышев И.В., Чугаев А.В., Сафонов Ю.Г. и др. Изотопный состав свинца по данным высокоточного MC-ICP-MS-метода и источники вещества крупномасштабного благороднометалльного месторождения Сухой Лог (Россия) // Геология руд. месторождений. 2009. Т. 51. № 6. С. 550–559.
  18. Chugaev A.V., Chernyshev I.V., Ratkin V.V., Gonevchuk V.G., Eliseeva O.A. Contribution of crustal and mantle sources to genesis of Sn, B and Pb–Zn deposits in South Sikhote-Alin subprovince (Russian Far East): Evidence from high–precision MC-ICP-MS lead isotope study // Ore Geol. Rev. 2020. V. 125. P. 103683. doi: 10.1016/j.oregeorev.2020.103683. EDN GWRTFI.
  19. Chugaev A.V., Vanin V.A., Chernyshev I.V. et al. Lead isotope systematics of the Orogenic Gold Deposits of the Baikal-Muya Belt (Northern Transbaikalia): contribution of the subcontinental lithospheric mantle in their genesis// Geochemistry International. 2022. V. 60. P. 1–28. doi: 10.1134/S0016702922110039
  20. Dolgopolova A., Seltmann R., Armstrong R. et al. Sr–Nd–Pb–Hf isotope systematics of the Hugo Dummett Cu–Au porphyry deposit (Oyu Tolgoi, Mongolia) // Lithos. 2013. V. 164–167. P. 47–64. URL: http://dx.doi.org/10.1016/j.lithos.2012.11.017
  21. Eberlei T., Habler G., Wegner W. et al. Rb/Sr isotopic and compositional retentivity of muscovite during deformation // Lithos. 2015. V. 227. P. 161–178. URL: http://dx.doi.org/10.1016/j.lithos.2015.04.007
  22. Harrison T.M., Celerier J., Aikman A.B., Hermann J., Heizler M.T. Diffusion of 40Ar in muscovite // Geochim. Cosmochim. Acta. 2009. V. 73. P. 1039–1051. doi: 10.1016/j.gca.2008.09.038
  23. Ivanov A.V., Vanin V.A., Demonterova E.I. et al. Application of the “no fools clocks” to dating the Mukodek gold field, Siberia, Russia. // Ore Geol. Rev. 2015. № 69. P. 352–359. URL: https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2015.03.007
  24. Jahn B.-M., Valui G., Kruk N. et al. Emplacement ages, geochemical and Sr–Nd–Hf isotopic characterization of Mesozoic to early Cenozoic granitoids of the Sikhote-Alin Orogenic Belt, Russian Far East: Crustal growth and regional tectonic evolution // J. Asian Earth Sciences. 2015. V. 111. P. 872–918.
  25. Jenkin J.R.T., Ellam R.M., Rogers G., Stuart F.M. An investigation of closure temperature of the biotite Rb-Sr system: The importance of cation exchange // Geochim. Cosmochim. Acta. 2001. V. 65. № 7. P. 1141–1160.
  26. Kamber B.S., Collerson K.D. Origin of ocean island basalts: A new model based on lead and helium isotope systematics // J. Geophysical Research: Solid Earth. 1999. 104. P. 25479–25491. URL: https://doi.org/10.1029/1999JB000258
  27. Kramers J.D., Tolstikhin I.N. Two terrestrial lead isotope paradoxes, forward transport modelling, core formation and the history of the continental crust // Chemical Geology. 1997. 139. P. 75–110. URL: https://doi.org/10.1016/S0009–2541(97)00027–2
  28. Manhes G., Allegre C.J., Provost A. U–Th–Pb systematics of the eucrite “Juvinas”. Precise age determination and evidence for exotic lead // Geochim. Cosmochim. Acta. 1984. 48. P. 2247–2264.
  29. Stacey J.S., Kramers J.D. Approximation of terrestrial lead isotope evolution by a two-stage model // Earth Planet Sci Lett. 1975. 26. P. 207–221.
  30. Wainwright A.J. Volcanostratigraphic framework and magmatic evolution of the Oyu Tolgoi porphyry Cu–Au district. Ph.D. thesis, The University of British Columbia, 2008.
  31. Wainwright A.J., Tosdal R.M., Wooden J.L., Mazdab F.K., Friedman R.M. U–Pb (zircon) and geochemical constraints on the age, origin, and evolution of Paleozoic arc magmas in the Oyu Tolgoi porphyry Cu–Au district, southern Mongolia // Gondwana Research. 2011. 19. P. 764–787. doi: 10.1016/j.gr.2010.11.012

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Geographical location (a), geological structure diagram of the Karalon ore field (b) and the Upper Karalon gold deposit (c).

Download (677KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Diagram in 87Rb/86Sr - 87Sr/86Sr coordinates with data (bulk composition) for ore-bearing granitoids and metasomatites of the Verkhnekaralonskoye deposit.

Download (260KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Diagram in coordinates 87Rb/86Sr - 87Sr/86Sr with data for minerals and rock as a whole of the sample Qtz-Ser-Ab apogranitic metasomatites (1013055). The sizes of icons exceed the values of analytical errors.

Download (149KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Diagrams in 206Pb/204Pb - 207Pb/204Pb (a) and 206Pb/204Pb -208Pb/204Pb (b) coordinates with data for galena ore associations of the Karalon ore field and feldspars from host rocks compared to data for ore Pb for the region.

Download (235KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Diagrams in coordinates 206Pb/204Pb - 207Pb/204Pb (a) and 206Pb/204Pb -208Pb/204Pb (b) with data for galena from gold deposits of Northern Transbaikalia: 1, 2 - Irokinda (I) deposit (Chugaev et al., 2020): 1 - galena deposits, 2 - host rocks; 3 - Kedrovskoye (Ke) deposit (Chugaev et al., 2017); 4 - Sukhoi Log (SL) deposit (Chernyshev et al., 2009); 5 - field of compositions of the common component for ore Pb of the Northern Transbaikalia.

Download (252KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».