Изотопный состав свинца даек и руд Воронцовского золоторудного месторождения (Северный Урал)

Объект исследования. Воронцовское месторождение тонковкрапленного золота в терригенно-карбонатных породах (карлинский тип). Цель работы – выявление источников свинца различных типов руд (в скарнах, джаспероидах, туфопесчаниках и известняковых брекчиях) и роли магматических пород (апофизы Ауэрбаховской интрузии и дайки среднего-основного состава) в становлении оруденения.

Материалы и методы. Образцы руд и пород для исследований отобраны в карьере – на средних и глубоких горизонтах месторождения, а также из разведочных скважин. Определение изотопного состава свинца  осуществлялось в ЦКП “Геоаналитик” в ИГГ УрО РАН на базе масс-спектрометра Neptune Plus методом TLN MC ICP MS.

Результаты исследования. Изотопный состав свинца руд и магматических пород указывает на смешанные мантийно-коровые источники вещества. Первичный, скорректированный на возраст 400 млн лет, изотопный  состав свинца магматических пород характеризуется линейным трендом с широкими вариациями 207Pb/204Pb (15.6824–15.5182) и 206Pb/204Pb (18.1973–17.7707). Наименее радиогенный свинец имеют дайки лампрофиров, располагающиеся между эволюционными кривыми для мантии и орогена в модели Доу–Зартмана, а наиболее радиогенный свинец характерен для гранодиорита апофизы Ауэрбаховской интрузии. Точки анализов даек диоритовых порфиритов, габбро-диоритов и диоритов располагаются между кривыми орогена и верхней коры. Сульфиды руд обладают меньшими вариациями первичного изотопного состава свинца по отношению к магматическим породам – 207Pb/204Pb (15.6009–15.5421) и 206Pb/204Pb (18.0434–17.8404). Наиболее продуктивные руды в туфопесчаниках и известняковых брекчиях характеризуются резким преобладанием коровой компоненты над мантийной. Их точки на диаграмме 207Pb/204Pb–206Pb/204Pb располагаются между кривыми орогена и корового источника с μ2 (U238/204Pb) = 9.74.

Выводы. “Мантийный” свинец в дайках, по-видимому, отражает природу их родоначальных магм и мог частично заимствоваться расплавами из залегающих ниже мафических пород с колчеданными залежами, а “коровый” свинец рассматривается как результат ассимиляции вещества рамы при достижении магматическими расплавами верхнекорового уровня. Коровый свинец в рудообразующую систему привносился метаморфическим флюидом, образующимся при тепловом воздействии крупной Ауэрбаховской интрузии на сульфидизированные вулканогенно-осадочные породы, а свинец с мантийными метками транспортировался флюидным потоком из глубинного магматического очага.

1. Азовскова О.Б., Ровнушкин М.Ю., Корякова О.В., Янченко М.Ю. (2011) Органическое вещество в рудах и вмещающих породах Воронцовского месторождения. Ежегодник-2010. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 46-51.

2. Баранников А.Г., Угрюмов А.Н. (2003) Проблемы эндогенного золотого рудогенеза мезозоя Урала. Литосфера, (1), 13-26.

3. Бобров В.Н. (1991) Метасоматическая и сопровождающая золоторудная зональность на месторождении благородных металлов. Рудоносные метасоматические формации Урала. Свердловск: УрО АН СССР, 44-46.

4. Бобров В.Н. (2013) Воронцовский клад. Поиски и открытия. Карпинск: Печатный дом “Перспектива”, 32 с.

5. Викентьев И.В., Тюкова Е.Э., Мурзин В.В., Викентьева О.В., Павлов Л.Г. (2016) Воронцовское золоторудное месторождение. Геология, формы золота, генезис. Екатеринбург: Форт Диалог-Исеть, 206 с.

6. Вотяков С.Л., Ронкин Ю.Л., Лепихина О.П., Лепихина Г.А., Стрелецкая М.В., Солошенко Н.Г. (2011) Аналитический комплекс на базе TIMS Triton Plus и MC SF ICP-Ms Neptune Plus в Институте геологии и геохимии УрО РАН. Ежегодник-2010. Тр. ИГГ УрО РАН. Вып. 158, 203-208.

7. Грабежев А.И., Ронкин Ю.Л., Пучков В.Н., Гердес А., Ровнушкин М.Ю. (2014) Краснотурьинское медноскарновое рудное поле (Северный Урал): U-Pb возраст рудоконтролирующих диоритов и их место в схеме металлогении региона. Докл. АН, 456(4), 443-447.

8. Мурзин В.В., Наумов Е.А., Ровнушкин М.Ю., Азовскова О.Б. (2017) Ar-Ar возраст золото-мышьяковых руд Воронцовского золоторудного месторождения (Сев. Урал, Россия). Литосфера, 17(3), 127-132.

9. Мурзин В.В., Сазонов В.Н., Ронкин Ю.Л. (2010) Модель формирования Воронцовского золоторудного месторождения на Урале (карлинский тип): новые данные и проблемы. Литосфера, (6), 66-73.

10. Нечкин Г.С., Ровнушкин М.Ю. (2011) Сульфидная околодайковая минерализация на Воронцовском месторождении золота (Ауэрбаховский комплекс, Северный Урал). Ежегодник-2010. Тр. ИГГ УрО РАН. Вып. 158, 187-190.

11. Ронкин Ю.Л., Стрелецкая М.В., Молошаг В.П., Нохрина Д.А., Лепихина О.П., Вотяков С.Л. (2012) Изотопы свинца и Pb-Pb модельный возраст галенитов Тамуньерского золоторудного месторождения: первые TLN MC ICP MS данные. Материалы V Российской конференции по изотопной геохронологии “Геохронометрические изотопные системы, методы их изучения, хронология геологических процессов”. М.: ИГЕМ РАН, 317-319.

12. Сазонов В.Н., Мурзин В.В., Григорьев Н.А. (1998) Воронцовское золоторудное месторождение – пример минерализации карлинского типа на Урале. Геология рудн. месторождений, 40(2), 157-170.

13. Сазонов В.Н., Мурзин В.В., Григорьев Н.А., Гладковский Б.А. (1991) Эндогенное оруденение девонского андезитоидного вулкано-плутонического комплекса (Урал). Свердловск: УрО АН СССР, 184 с.

14. Ферштатер Г.Б., Малахова Л.В., Бородина Н.С., Рапопорт М.С., Смирнов В.Н. (1984) Эвгеосинклинальные габбро-гранитоидные серии. М.: Наука, 264 с.

15. Черемисин А.А., Злотник-Хоткевич А.Г. (1997) Воронцовское золоторудное месторождение. Руды и металлы, (1), 59-70.

16. Чернышев И.В., Викентьев И.В., Чугаев А.В., Шатагин К.Н., Молошаг В.П. (2008) Источники вещества колчеданных месторождений Урала по результатам высокоточного MC-ICP-MS изотопного анализа свинца галенитов. Докл. АН, 418(4), 530-535.

17. Чернышев И.В., Чугаев А.В., Шатагин К.Н. (2007) Высокоточный изотопный анализ Pb методом многоколлекторной ICP-масс-спектрометрии с нормированием по 205 Tl/203 Tl: оптимизация и калибровка метода для изучения вариаций изотопного состава Pb. Геохимия, (11), 1155-1168.

18. Чугаев А.В., Плотинская О.Ю., Чернышев И.В., Котов А.А. (2014) Неоднородность изотопного состава Pb в сульфидах различных парагенетических ассоциаций на золоторудном месторождении Вернинское (Байкало-Патомское нагорье, Россия). Докл. АН, 457(3), 337-342. DOI: 10.7868/S0869565214210191

19. Azovskova O.B., Malyugin А.А., Nekrasova А.А., Yanchenko M.Yu. (2013) Pyrite from zones of MZ-KZ reactivation of large faults on the eastern slope of the Ural Mountains, Russia. WASET. Engineer. Technol., 79, London, 463-467.

20. Azovskova O.B., Rovnushkin M.Yu., Soroka E.I. (2019) Petrochemical features of the dike complex of the Vorontsovkoye gold-ore deposit (Northern Urals). News of the ural State Mining university, 53(1), 18-27.

21. Chen M., Zhang Z., Santosh M., Dang Y., Zhang W. (2015) The Carlin-type gold deposits of the “golden triangle” of SW China: Pb and S isotopic constraints for the ore genesis. J. Asian Earth Sci., 103, 115-128.

22. Doe B.R., Zartman R.E. (1979) Plumbotectonics. Geochemistry of hydrothermal Ore Deposits. (Ed. H.L. Barnes), Wiley, N.Y., 22-70.

23. Liu J., Dai H., Zhai D., Wang J., Wang Y., Yang L., Mao G., Liu X., Liao Y., Yu C., Li Q. (2015) Geological and geochemical characteristics and formation mechanisms of the Zhaishang Carlin-like type gold deposit, western Qinling Mountains, China. Ore Geol. Rev., 64, 273-298.

24. Murzin V.V., Naumov E.A., Azovskova O.B., Varlamov D.A., Rovnushkin M.Yu., Pirajno F. (2017) The Vorontsovskoe Au-Hg-As ore deposit (Northern Urals, Russia): Geological setting, ore mineralogy, geochemistry, geochronology and genetic model. Ore Geol. Rev., 85, 271-298. DOI:10.1016/j.oregeorev.2016.10.037

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

26. Thompson J.F.H., Gale V.G., Tosdal R.M., Wright W.A. (2004) Characteristics and Formation of the Jerónimo Carbonate-Replacement Gold Deposit, Potrerillos District, Chile. Soc. Econ. Geol. Spec. Publ., (11), 75-95. Tosdal R.M., Cline J.S., Fanning C.M., Wooden J.L. (2003)

27. Lead in the Getchell-Turquoise Ridge Carlin-Type Gold Deposits from the Perspective of Potential Igneous and Sedimentary Rock Sources in Northern Nevada: Implications for Fluid and Metal Sources. Econ. Geol., 98, 1189-1211.

28. Vikentyev I.V., Tyukova E.E., Vikent’eva O.V., Chugaev A.V., Dubinina E.O., Prokof’ev V.Yu., Murzin V.V. (2019) Vorontsovka Carlin-style gold deposit in the North Urals: mineralogy, fluid inclusion and isotope data for genetic model. Chem. Geol., 508, 144-166. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2018.07.020

29. Wong K.-H., Zhou M.-F., Chen W.T., O’Brien H., Lahaye Y., Chan S.-L. J. (2017) Constraints of fluid inclusions and in-situ S-Pb isotopic compositions on the origin of the North Kostobe sediment-hosted gold deposit, eastern Kazakhstan. Ore Geol. Rev., 81, 256-269.