Систематика u-pb возрастов цирконов из гранитоидов медно-порфировых месторождений урала

Проведено обобщение U-Pb возрастов цирконов из медно-порфировых месторождений восточного склона Урала. Утвержденные запасы в наиболее крупных из них составляют 1.4-1.8 млн тонн Cu (при среднем содержании 0.4-0.6 мас. %). Порфировое оруденение приурочено к небольшим массивам кварц-диоритового состава, локализованным исключительно в пределах субмеридиональных вулканогенных зон островодужного типа, разделяющихся сиалическими зонами. U-Pb датирование проводилось методом LA ICP-MS в Институте Наук о Земле Университета Иоганна Вольфганга Гёте (г. Франкфурт-на-Майне, Германия); на приборе SHRIMP-II CПб, ВСЕГЕИ, Россия; на приборе SHRIMP-IIe/mc в лаборатории IBERSIMS, Университет Гранады, Испания. На Южном Урале в латеральном разрезе с запада на восток (на расстоянии около 160 км) возраст кварцевых диорит-порфиров отдельных месторождений уменьшается от D_1-2 (390 и 380 млн лет, Гумешевское и небольшое Вознесенское месторождения) в Тагило-Магнитогорской мегазоне до D₂-C₁¹ (362 и 356 млн лет, крупное Михеевское месторождение, Тарутинское месторождение) в восточной части Восточно-Уральской вулканогенной мегазоны и C₁² (336 и 335 млн лет, Бенкалинское, Жалтыркольское месторождения) в Валерьяновской мегазоне. Кроме того, в западной части Восточно-Уральской вулканогенной мегазоны (в Увельской аллохтонной тектонической структуре) находятся рудоносные порфировые кварц-диоритовые массивы S_1-2 возраста. К ним приурочен крупный промышленный Томино-Березняковский рудный узел с эпитермальной и порфировой минерализацией (427-429 млн лет) и находящееся в 25 км южнее Зеленодольское порфировое месторождение (418 млн лет). В указанном направлении меняется и рудная специфика: Cu-(Au)- и Au-Cu-порфировые месторождения сменяются Cu-(Au, Mo)-порфировыми. В пределах Магнитогорской зоны от ранне- к позднеостродужной стадии возраст рудоносных гранитоидов уменьшается (390, 381, 374 и 362 млн лет) при смене их состава от кварц-диоритового до шошонитового. Изотопные и петрогеохимические данные свидетельствуют о том, что рассматриваемый островодужный тип диоритов является, возможно, результатом селективного плавления метабазальтов нижней коры или деплетированной мантии (мантийного клина). Такое плавление происходило неоднократно по мере смещения во времени источника плавления с запада на восток Урала.

изотопный возраст, циркон, Cu-порфировые месторождения, кварцевые диориты, Урал, isotopic age, zircon, Cu-porphyry deposit, quartz diorite, Ural

1. Берзина А.П., Лепехина Е.Н., Берзина А.Н., Гимон В.О. (2012) Цирконы магматических пород Cu-Mo-порфирового месторождения Эрденетуин-Обо (Монголия): U-Pb датирование и петрологические следствия. Докл. АН, 442(5), 673-679.

2. Гердес А., Зех А., Ронкин Ю.Л. (2013) U-Pb и Lu-Hf LA-ICP-MS датирование циркона из рудных месторождений. Мат-лы Всероссийской научной конференции “Колчеданные месторождения - геология, поиски, добыча и переработка руд”. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 192-195.

3. Грабежев А.И. (2009) Sr-Nd-C-O-H-S изотопная характеристика медно-порфировых флюидно-магматических систем Южного Урала: вероятные источники вещества. Литосфера, (6), 66-89.

4. Грабежев А.И. (2012) Рениеносные медно-порфировые рудно-магматические системы Урала: геологическое положение, изотопно-петрогеохимическая и возрастная латеральная зональность. Литосфера, (4), 190-207.

5. Грабежев А.И. (2014) Юбилейное Cu-Au-порфировое месторождение (Южный Урал, Россия): U-Pb SHRIMP-II возраст циркона и изотопно-геохимические особенности рудоносных гранитоидов. Докл. АН, 454(3), 315-318.

6. Грабежев А.И., Беа Ф., Монтеро М.П., Ферштатер Г.Б. (2013) U-Pb SHRIMP возраст цирконов из диоритов Томинско-Березняковского рудного поля (Южный Урал, Россия): эволюция Au-Ag-эпитермально-Cu-порфировой системы. Геология и геофизика, (11), 1705-1713.

7. Грабежев А.И., Белгородский Е.А. (1992) Продуктивные гранитоиды и метасоматиты медно-порфировых месторождений. Екатеринбург: УрО АН СССР, 199 c.

8. Грабежев А.И., Ронкин Ю.Л. (2011) U-Pb возраст цирконов из рудоносных гранитоидов медно-порфировых месторождений Южного Урала. Литосфера, (3), 104-116.

9. Грабежев А.И., Ронкин Ю.Л., Пучков В.Н., Коровко А.В., Гердес А., Азовскова О.Б., Прибавкин С.В. (2014) Алапаевско-Сухоложская медно-порфировая зона (Средний Урал): U-Pb возраст продуктивного магматизма. Докл. АН, 459 (4), 450-453.

10. Грабежев А.И, Ронкин Ю.Л., Пучков В.Н., Г.Ю.Шардакова, О.Б.Азовскова, А. Гердес. (2016) Силурийский U-PB LA-ICP-MS возраст цирконов из гранитоидов Зеленодольского медно-порфирового месторождения, Южный Урал. Докл. АН, 466(3), 335-339.

11. Иванов К.С. Основные черты геологической истории (1.6-0.2 млрд лет) и строения Урала. (1998). Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 252 с.

12. Плотинская О.Ю., Грознова Е.О., Коваленкер В.А., Новоселов К.А., Зелтманн Р. (2009). Минералогия и условия образования руд Березняковского рудного поля (Южный Урал, Россия). Геол. рудн. месторожд. (5), 414-443.

13. Попов В.С. Геология и генезис медно- и молибден-порфировых месторождений (1977) М.: Наука, 203 с.

14. Пучков В.Н. Очерк минерагении Урала. (2006) Проблемы геологии и минералогии. Сыктывквар, Геопринт, 195-222.

15. Пучков В.Н. Геология Урала и Приуралья (2010). Уфа: ИГ УНЦ РАН, 279 с.

16. Серавкин И.Б., Минибаева К.В., Родичева З.И. (2011) Медно-порфировое оруденение Южного Урала (обзор). Геологический сборник 9. Уфа, ИГ УНЦ РАН, 186-200.

17. Сотников В.И., Пономарчук В.А., Шевченко Д.О., Берзина А.П. (2005) Cu-Mo-порфировое месторождение Эрдэнэтуин-Обо (Северная Монголия): 40Ar/39Ar геохронология, факторы крупномасштабного рудообразования. Геология и геофизика. 46(6), 633-644.

18. Ферштатер Г.Б. Палеозойский интрузивный магматизм Среднего и Южного Урала (2013) Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 368 с.

19. Chiaradia M., Schaltegger U., Spikings R., Wotzlaw J-F, Ovtcharova M. (2013) How accurately can we date the duration of magmatic-hydrothermal events in porphyry systems? - An invited paper. Econ. Geol., 108(4), 565-584.

20. Christie A.B., Simpson M.P., Brathwaite R.L., Mauk J.L., Simmons S.F. (2007) Epithermal Au-Ag and related deposits of the Hauraki Goldfield, Coromandel volcanic zone, New Zealand. Econ. Geol., 102(5), 785-816.

21. Cooke D.R., Hollings P., Walshe J. (2005) Giant porphyry deposits: Characteristic, distribution and tectonic control. Econ. Geol., 100(5), 801-818.

22. Devine A.M. Fionnuala, Chamberlain Claire M., Davies A.G.S., Friedman R., Baxter P. (2014). Geology and district-scale setting of titled alkalic porphyry Cu-Au mineralization at the Lorraine deposit, British Columbia. Econ. Geol., 109(4), 939-977.

23. Grabezhev A.I., Borovikov Yu. V. (1993) Porphyry copper deposits of the Urals. Resource Geology. Special Issue. Proceeding of the 29th IGC., 15, 275-284.

24. Hedenquist J.W., Arribas A., Reynolds T.J. (1998) Evolution of an intrusion-centered hydrothermal system: far Southeast-Lepanto porphyry and epithermal Cu-Au deposits, Philippines. Econ. Geol., 93(4), 373-405.

25. Herrington R.J., Zaikov V.V., Maslennikov V.V., Braun D., Puсhkov V.N. (2005) Mineral deposits of the Urals and links to geodynamic evolution. Econ. Geol. 100th Anniversary Volume, 1069-1095.

26. Kesler S.E., Jones L.M., Walker R.L. (1975) Intrusive rocks associated with porphyry copper mineralization in island arcs areas. Econ. Geol., 70(3), 515-526.

27. Perello J., Cox D., Garamjav D., Sanjdorj S., Diakov S., Schissel D., Munkhbat T.-O., Gonchig O. (2001) Oyu Tolgoi, Mongolia: siluro-devonian porphyry Cu-Au-(Mo) and high-sulfidiation Cu mineralization with a Сretaceous chalcocite blanket. Econ. Geol., 96(6), 1407-1428.

28. Plotinskaya O.Yu., Grabezhev A.I., Groznova E.O., Seltmann R, Lehmann B. (2014) The Late Paleozoik porphyry-epithermal spectrum of the Birgilda-Tomino ore cluster in the South Urals, Russia. J. Asian Earth Sciences, 79, 910-931.

29. Plotinskaya O.Yu., Grabezhev A.I., Tessalina S., Seltmann R., Groznova E.O., Abramov S.S. (2016) Porphyry deposits of the Urals: geological framework and metallogeny. Ore Geol. Rev., 85, 153-173.

30. Puchkov, V.N. (2016) General features relating to the occurrence of mineral deposits in the Urals: What, where, when and why. Ore Geol. Rev.(in press).

31. Quadt A., Erni M., Martinek K., Moll M., Peutcheva I,. Heinrich C.A. (2011) Zircon crystallization and the lifetimes of ore-forming magmatic-hydrothermal systems. Geology, 39(5), 731-734.

32. Seltmann R., Porter T.M. (2005) The porphyry Cu-Au-Mo deposits of Central Eurasia. 1. Tectonic, geologic and metallogenic setting, and significant deposits. Super porphyry copper and gold deposits: A global perspective. Adelaide, PGC Publishing. 2, 467-512.

33. Shen P., Pan H., Zhou T., Wang J. (2014) Petrography, geochemistry and geochronology of the host porphyries and associated alteration at the Tuwu Cu deposit, NW China: a case for increased depositional efficiency by reaction with mafic hostrock? Min. Deposita, 49(6), 709-731.

34. Sillitoe R.H. (2010) Porphyry copper systems. Econ. Geol., 105(1), 3-42.

35. Stacey J.S., Kramers J.D. (1975) Approximation of terrestrial lead isotope evolution by a 2-stage model. Earth Planet. Sci. Lett., 26(2), 207-221.

36. Vry V.H., Wilkinson J.J., Seguel J., Millan J. (2010) Multistage intrusion, brecciation and veining at EI Teniente, Chile. Evolution a Nested system. Econ. Geol., 105(1), 119-153.

37. Wilkinson B.H., Kesler S.E. (2009) Quantitative indentification of metallogenic epochs and provinces: application to phanerozoic porphyry copper deposits. Econ. Geol., 104(5), 607-622.

38. Wilson A.J., Cooke D. R., Stein H.J., Fanning C.M., Holliday J.R., Tedder I.J. (2007) U-Pb and Re-Os Geochronologic Evidence for Two Alkalic Porphyry Ore-Forming Events in the Cadia District, New South Wales, Australia. Econ. Geol., 102(1), 3-26.

39. Wolfe C.R., Cooke D.R. (2011) Geology of the Dipidio region and genesis of the Dinkidi alkalic porphyry Cu-Au deposit and related pegmatites, northern Luson, Philippines. Econ. Geol., 106(8), 1279-1315.