litosphereЛитосфераLITHOSPHERE (Russia)1681-90042500-302XA.N. Zavaritsky Institute of Geology and Geochemistry10.24930/1681-9004-2020-20-2-196-211litosphere-1255Research ArticleСтатьиArticlesИзотопно-геохимические особенности генезиса магматических комплексов рудоносных систем Чукотского сектора Арктического побережья РоссииIsotopic and geochemical features of the genesis of igneous complexes and ore-magmatic systems in the Chukotka sector of the Russian Arctic coastСахноВ. Г.SakhnoV. G.

Vladimir G. Sakhno

v_sakhno@mail.ruЦуриковаЛ. С.TsurikovaL. S.

Ludmila S. Tsurikova

Дальневосточный геологический институт ДВО РАНРоссияFar East Geological Institute FEB RASRussian Federation202025042020202196211Copyright © Сахно В.Г., Цурикова Л.С., 20202020Сахно В.Г., Цурикова Л.С.Sakhno V.G., Tsurikova L.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.lithosphere.ru/jour/article/view/1255

Объект исследований. Изотопный состав (Pb-Pb, Sm-Nd, Rb-Sr, Os/Os, Hf/Hf, 3 He/4 He и др.) магматических комплексов и рудно-магматических систем (РМС) двух рудных узлов (Купольского и Илирнейского) приполярной западной Чукотки, различающихся как структурным положением, так и возрастом слагающих их магматических комплексов, в пределах которых известны крупнейшие месторождения Au-Ag типа. Методы. Изотопные системы Pb-Pb, Rb-Sr, Sm-Nd, Re-Os, Lu-Hf, 3 He/4 He, 40Ar/36Ar и серы исследовались в центре изотопных исследований (ЦИИ) ВСЕГЕИ (С.-Петербург), а также в Институте геологии, геохимии и рудных месторождений ИГЕМ (Москва) и в лаборатории стабильных изотопов Дальневосточного геологического института ДВГИ (г. Владивосток). Определения Re и Os проводились на одноколлекторном масс-спектрометре с индуктивно-связанной плазмой ISPMS ELEMENT-2. Измерение изотопных соотношений серы проведено на изотопном масс-спектрометре Finnigan MAT 253. Результаты и выводы. На основе изотопно-геохимических данных сделано предположение, что в генерации магм участвовали различные глубинные источники, а дифференцированный состав поздних расплавов, возможно, отражает процессы плавления верхних горизонтов коры. При сравнении данных по магматизму илирнейского и купольского рудных узлов выявляется различная степень влияния коровых пород на генерацию расплавов. Для Купольского рудного узла свойственно большое влияние мантийных источников во внутриплитном магматизме, связанном с процессами рудообразования. Возможно, это и определяет больший объем оруденения для Купольского узла по сравнению с Илирнейским.

Research subject. The isotopic composition (Pb-Pb, Sm-Nd, Rb-Sr, Os/Os, Hf/Hf, 3 He/4 He, etc.) of magmatic complexes and ore-magmatic systems (OMS) of two ore clusters (Kupolsky and Ilirneysky) located in the subpolar Western Chukotka was studied. These ore clusters differ from each other both in their structural position and the age of their magmatic complexes, within which the largest deposits of Au-Ag type are known. Materials and methods. The Pb-Pb, Rb-Sr, SmNd, Re-Os, Lu-Hf, 3 He/4 He, 40Ar/36Ar and sulphur isotopic systems were studied at the VSEGEI centre for isotopic studies (St. Petersburg), as well as at the Institute of Geology, Geochemistry and Ore Deposits (IGEM, Moscow) and the Laboratory of Stable Isotopes of the Far Eastern Geological Institute (FEGI, Vladivostok). Re and Os were measured using an ELEMENT-2 inductively coupled plasma single-collector mass spectrometer. Sulphur isotopic ratios were measured using a Finnigan MAT 253 isotope mass spectrometer. Results and conclusions. On the basis of the isotope-geochemical data obtained, an assumption was made that various deep sources participated in the magma generation, and the differentiated composition of late melts may reflect the melting processes of the crust upper horizons. When comparing the data on the magmatism of the Ilirneysky and Kupolsky ore clusters, a different degree of crustal rock influence on melt generation was revealed. The Kupolsky ore cluster is characterised by a large influence of mantle sources in intraplate magmatism associated with ore formation processes. This is likely to have determined a greater amount of mineralisation in the Kupolsky cluster compared to the Ilirneysky ore cluster.

магматизм западной Чукоткиизотопы свинцагелияAu-Ag рудоносностьmagmatism of western Chukotkalead and helium isotopesAu-Ag ore contentАвторы искренне признательны сотрудникам компании KINROSS за оказанную помощь в проведении экспедиционных работ в условиях Крайнего Севера.The authors are sincerely grateful to KINROSS employees for their assistance in carrying out expedition work in the Far North.ReferencesАкинин В.В., Миллер Э.Л. (2011) Эволюция известковощелочных магм Охотско-Чукотского вулканогенного пояса Петрология, 19(3), 249-290.Akinin V.V., Miller E.L. (2011) Evolution of calc-alkaline magmas of the Okhotsk-Chukotka volcannic belt. Petrologiya, 19(3), 249-290. (In Russian)Белый В.Ф. (1977) Стратиграфия и структуры ОхотскоЧукотского вулканического пояса. М.: Наука, 171 с.Allegre C.J. Isotope geology (2008) Cambridge, Cambridge University Press, 512 p.Белый В.Ф. (1978) Формации и тектоника ОхотскоЧукотского вулканического пояса. М.: Наука. 213 с.Belyi V.F. (1977) Stratigrafiya i struktury Okhotsko-Chukotskogo vulkanicheskogo poyasa [Stratigraphy and structures of the Okhotsk-Chukotka volcanic belt]. Moscow, Nauka Publ., 171 p. (In Russian)Верниковский В.А., Метелкин Д.В., Матушкин Н.Ю., Травин А.В., Верниковская А.Е., Жданова А.И. (2013) Возраст фундамента и геодинамические модели для ключевых структур Восточной Арктики. Геологическая модель эволюции Арктики в мелу и кайнозое на основе геологических данных. М.: Наука, 45- 54.Belyi V.F. (1978) Formatsii i tektonika Okhotsko-Chukotskogo vulkanicheskogo poyasa [Rock associations and tectonics of the Okhotsk-Chukotka volcanic belt]. Moscow, Nauka Publ., 213 p. (In Russian)Глухов А.Н. (2008) Региональная геологическая позиция, структура и минералого-геохимическая зональность золото-серебряного месторождения Купол. Вестник СВНЦ ДВО РАН, (3), 34-45.Distler V.V., Dikov Yu.P., Yudovskaya M.A., Chaplygin I.V., Buleev M.I (2008) Platiunum-chlorine-phosphorus-hydrocarbon complexes in volcanic fluids – first finding in terrestrial environments. Dokl. Akad. Nauk, 420(2), 217-220 (In Russian)Григорьев И.В., Курашко В.В., Коган В.Б. (2014) Отчет о результатах проведения разведочных работ на рудопроявлении Морошка (2012–2014). Магадан: KINROSS, 227 c.Faure G. (1989) Osnovy izotopnoi geologii [Principles of isotope geology]. Moscow, Mir Publ., 291 p. (In Russian)Дистлер В.В., Диков Ю.П., Юдовская М.А., Чаплыгин И.В., Булеев М.И. (2008) Платино-хлор-фосфоруглеводородные комплексы в вулканических флюидах; первая находка в земной обстановке. Докл. АН, 420(2), 217-220.Glukhov A.N. (2008) Regional position, structure and mineralogical and geochemical zonality of the Kupol gold-silver deposit. Vestn. SVNTs DVO RAN, (3), 34-45 (In Russian)Коржинский М.А., Ткаченко С.И., Булгаков Р.Ф., Шмулович К.И. (1996) Составы конденсатов и самородные металлы в сублиматах высокотемпературных газовых струй вулкана Кудрявый (острова Итуруп, Курильские острова). Геохимия, (12), 1175-1182.Grantz A., Clark D.L., Phillips R.L. (1998) Phanerozoic stratigraphy of Northwind Ridge, magnetic anomalies in the Canada basin, and the geometry and timing of rifting in the Amerasia basin, Arctic Ocean. Geol. Soc. Amer. Bull., 110, 801-820.Кравцов В.С., Белый В.Ф., Волков А.В., Алексеев В.Ю., Сидоров А.А., Томсон И.Н. (2005) Региональная геолого-структурная позиция золото-серебряного месторождения Купол (Чукотка). Докл. АН, 404(2), 216-219.Grigorʼev I.V., Kurashko V.V., Kogan V.B. (2014) Otchet o rezulʼtatakh provedeniya razvedochnykh rabot na rudoproyavlenii Moroshka (2012–2014) [Report on the results of exploration work at the Cloudberry ore Deposit (2012-2014)]. Magadan, KINROSS Publ., 227 p.Котляр И.Н. (1986) Золото-серебряная рудоносность вулканоструктур Охотско-Чукотского пояса (отв. ред. В.И. Гончаров). СВКНИИ ДВНЦ АН СССР. М.: Наука, 263 с.Korzhinsky M.A., Tkachenko S.I., Bulgakov R.F., Shmulovich K.I. (1996) Condensate composition and native metals from sublimates of high-temperature effluxes of Kudryavy volcano (Iturup Island, the Kuril Islands). Geokhimiya, (12), 1175-1182. (In Russian)Крупные и суперкрупные месторождения полезных ископаемых: зональность, размещение и условия образования (под ред. Д.В. Рундквиста). М.: Наука, 2004, 431 с.Kotlyar I.N. (1986) Zoloto-serebryanaya rudonosnostʼ Okhotsko-Chukotskogo vulkanogennogo poyasa [Goldsilver mineralization of volcanic formations from the Okhotsk-Chukotka volcanic belt]. (Ed. V.I. Goncharov). SVKNII DVNTs AN SSSR. Moscow, Nauka Publ., 263 p. (In Russian)Лаверов Н.П., Лобковский Л.И., Кононов М.В., Добрецов Н.Л., Верниковский В.А., Соколов С.Д., Шипилов Э.В. (2013) Геодинамическая модель развития Арктического бассейна и примыкающей территории для мезозоя и кайнозоя и внешняя граница континентального шельфа России. Геотектоника, (1), 3-35.Kravtsov V.S., Belyi V.F., Volkov A.V., Alekseev V.Yu., Sidorov A.A., Tomson I.N. (2005) Regional geological position and structure of the Kupol gold-silver deposit, Chukotka. Dokl. Akad. Nauk, 404(2), 216-219. (In Russian)Николаев Ю.Н., Прокофьев В.Ю., Аплетанин А.В., Власов Е.А., Бакшеев И.А., Калько И.А., Комарова Я.С. (2013) Золото-теллуридная минерализация Западной Чукотки: минералогия, геохимия и условия образования. Геология рудн. месторожд., 54(2), 114-144.Krupnye i superkrupnye mestorozhdeniya poleznykh iskopaemykh: zonalʼnostʼ, razmeshchenie i usloviya obrazovaniya [Large and super-large mineral deposits: zonation and formation conditions]. (Ed. Academician D.V. Rundkvist]. (2004) Moscow, Nauka Publ., 431 p. (In Russian)Особенности геологического строения золото-серебряного месторождения “Купол”. (2008) Магадан: KINRОSS, 31 c.Laverov N.P., Lobkovsky L.I., Kononov M.V., Dobretsov N.L., Vernikovsky B.A., Sokolov S.D., Shipilov E.V. (2013) Geodynamic model of the Arctic basin and adjacent territories development for Mesozoic and Cenozoic and outer boundary of the continental shelf of Russia. Geotektonika, (1), 3-35. (In Russian)Савва Н.Е., Полякова Г.А., Бянкин М.Н. (2012) К проблеме генезиса сульфидов и селенидов золота и серебра на месторождении Купол (Чукотка, Россия). Геология и геофизика, 53(5), 597-609.Miller E.L., Gehrels G.E., Pease V., Sokolov S. (2010) Stratigraphy and U-Pb detrital zircon geochronology of Wrangel Island, Russia. Implications for Arctic paleogeography. AAPG Bull., 94(5), 665-692.Савва Н.Е., Колова Е.Е., Ромина М.И., Курашко В.В., Волков А.В. (2016) Золото-полиметаллическое оруденение в эксплозивных брекчиях: минералогогенетические аспекты (м-е Сентябрьское СВ, Чукотка). Вестник СВНЦ ДВО РАН, (1), 16-36.Nikolaev Yu.N., Prokofʼev V.Yu., Apletanin A.V., Vlasov E.A., Baksheev I.A., Kalʼko I.A., Komarova Ya.S. (2013) Gold-telluride mineralization of West Chukotka: mineralogy, geochemistry and formation conditions. Geol. Rudn. Mestorozhd., 54(2), 114-144. (In Russian)Сахно В.Г., Баринов Н.Н., Карась О.А., Ивин В.В., Пипко М.С., Цурикова Л.С. (2014) Петрологогеохимические и изотопные критерии прогноза большеобъемности золото-серебряной рудоносности вулкано-структур Чукотского сектора Арктического побережья России. http://www.ras.ru/scientificactivity/rasprograms/arctic.aspxOsobennosti geologicheskogo stroeniya zoloto-serebryanogo mestorozhdeniya “Kupol” [Features of geological structure of the Kupol gold-silver deposit]. (2008) Magadan, KINROSS Publ., 31 p. (In Russian)Сахно В.Г., Григорьев Н.В., Курашко В.В. (2016) Геохронология и изотопно-геохимические особенности генезиса магматических комплексов золотосеребряных рудно-магматических систем чукотского сектора арктического побережья России. Докл. АН, 468(3), 297-303.Savva N.E., Kolova E.E., Romina M.I., Kurashko V.V., Volkov A.V. (2013) Gold-polymetallic mineralization in explosive breccias of the Sentyabrskoe deposit (northeastern Chukotka): mineralogical and genetic aspects. Vestn. SVNTs DVO RAN, (1), 1-16. (In Russian)Сахно В.Г., Цурикова Л.С., Максимов С.О. (2019) Геохронология и петро-геохимические особенности генезиса магматических комплексов золотосеребряных рудоносных систем Чукотского сектора Арктического побережья России. Литосфера, 19(6), 861-888. DOI: 10.24930/1681-9004-2019-19-6-861-888Savva N.E., Polyakova G.A., Byankin M.N. (2012) Towards the problem of genesis of gold and silver sulphides and selenides at the Kupol deposits (Chukotka, Russia). Geol. Geofiz., 53(5), 597-606. (In Russian).Сидоров А.А., Белый В.Ф., Волков А.В. (2007) Геология и условия образования уникального золотосеребряного месторождения на Чукотке. Докл. АН, 412(2), 234-239.Sakhno V.G., Barinov N.N., Karas O.A., Ivin V.V., Pipko M.S., Tsurikova L.S. (2014) Petrological and geochemical isotopic criteria for projection of voluminal gold-silver ore mineralization in volcanic formations of the Chukotka sector of the Arctic coast of Russia. http:// www.ras.ru/scientificactivity/rasprograms/arctic.aspxТихомиров П.Л., Прокофьев В.Ю., Калько И.А., Аплеталин А.В., Николаев Ю.Н., Кобаяси К., Накамура Э. (2017) Постколлизионный магматизм Западной Чукотки и раннемеловая тектоническая перестройка Северо-Востока Азии. Геотектоника, (2), 32-54. Фор Г. (1989) Основы изотопной геологии. М.: Мир, 291 с.Sakhno V.G., Grigorʼev N.V., Kurashko V.V. (2016) Geochronology and isotope-geochemical features of genesis of magmatic complexes and related gold and silverbearing ore-magmatic systems from the Chukotka sector of the Arctic coast of Russia. Dokl. Akad. Nauk, 468(3), 297-303. (In Russian)Allegre C.J. (2008) Isotope geology. Cambridge, Cambridge University Press. 512 p.Sakhno V.G., Tsurikova L.S., Maksimov S.O. (2019) Geochronology and petro-geochemical features of the genesis of magmatic complexes of gold-silver ore-bearing systems of the Chukotka sector of the Arctic coast of Russia. Litosfera, 19(6), 861-888. DOI: 10.24930/1681-9004-2019-19-6-861-888 (In Russian)Grantz A., Clark D.L., Phillips R.L. (1998) Phanerozoic stratigraphy of Northwind Ridge, magnetic anomalies in the Canada basin, and the geometry and timing of rifting in the Amerasia basin, Arctic Ocean. Geol. Soc. Amer. Bull., 110, 801-820.Sidorov A.A., Belyi V.F., Volkov A.V. (2007) Geology and formation conditions of a unique gold-silver deposit of Chukotka. Dokl. Akad. Nauk, 412(2), 234-239. (In Russian)Miller E.L., Gehrels G.E., Pease V., Sokolov S.D. (2010) Stratigraphy and U-Pb detrital zircon geochronology of Wrangel Island, Russia: Implications for Arctic paleogeography. AAPG Bull., 94(5), 665-692.Tikhomirov P.L., Prokofʼev V.Yu., Kalʼko I.A., Apletalin A.V., Nikolaev Yu.N., Kobayasi K., Nakamura E. (2017) Post-collisional magmatism of western Chukotka and Early Cretaceous tectonic rearrangement in northeastern Asia. Geotektonika, (2), 32-54. (In Russian)Vernikovsky V.A., Metelkin D.V., Matushkin N.Yu., Travin A.V., Vernikovskaya A.E., Zhdanova A.I. (2013) Basement age and geodynamic models for major structures of the Arctic east. Geologicheskaya modelʼ evolyutsii Arktiki v melu i kainozoe na osnove geologicheskikh dannykh [Geological model of the Arctic evolution in Cretaceous and Cenozoic based on geological data]. Moscow, Nauka Publ., 45-54. (In Russian)Vernikovsky V.A., Metelkin D.V., Matushkin N.Yu., Travin A.V., Vernikovskaya A.E., Zhdanova A.I. (2013) Basement age and geodynamic models for major structures of the Arctic east. Geologicheskaya modelʼ evolyutsii Arktiki v melu i kainozoe na osnove geologicheskikh dannykh [Geological model of the Arctic evolution in Cretaceous and Cenozoic based on geological data]. Moscow, Nauka Publ., 45-54. (In Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.