Геохимические особенности руд и вмещающих пород крупного месторождения золота Вернинское (Бодайбинский район, Россия)

Объект исследования – крупное месторождение золота Вернинское (Бодайбинский район, Иркутская область).

Цель – изучить распределение микроэлементов и REE в рудах и вмещающих породах и сделать выводы об особенностях рудообразования.

Материалы и методы – рентгенфлуоресцентный анализ и массспектрометрия с индуктивно связанной плазмой.

Результаты. Вмещающие породы незначительно обогащены широким спектром элементов (по мере уменьшения коэффициента обогащения): As, Ag, W, Cr, Au, Ni, Cd, Ba, V, Bi, Sc, Sr, Co, Mo, Cs и Ti. Руды сильно обогащены Au, As и Ag. Обогащение руд Мо и Bi может быть связано с повышенной примесью этих элементов в диагенетическом пирите, широко развитом во вмещающих породах. Обогащенность Sr указывает на заимствование его в руды из вмещающих известковистых песчаников. Отложение заметного количества арсенопирита в рудах могло быть связано с дополнительным поступлением As из пород рудовмещающей аунакитской свиты, обогащенных этим элементом.

Выводы. Показано, что по индикаторным геохимическим показателям большинство вмещающих пород месторождения относятся к сланцам и грауваккам, а некоторые образцы – к Fe-песчаникам. Распределение микроэлементов и REE в рудах свидетельствует о взаимодействии рудообразующего флюида с вмещающими породами. Полученные результаты соответствуют метаморфогенной модели формирования орогенных месторождений золота. Приведенная в статье информация имеет практическое значение для региональных прогнозно-металлогенических построений, поисков и оценки месторождений золота.

1. Будяк А.Е., Брюханова Н.Н. (2012) Селен, висмут и ртуть месторождений золота различных генетических типов в черносланцевых формациях. Геохимия, 9, 881-888.

2. Будяк А.Е., Скузоватов С.Ю., Тарасова Ю.И., Ванг К.-Л., Горячев Н.А. (2019) Единая неопротерозойская-раннепалеозойская эволюция рудоносных осадочных комплексов юга Сибирского кратона. Докл. АН, 484(3), 80-84.

3. Буряк В.А. (1982) Метаморфизм и рудообразующие процессы. М.: Наука, 157 с.

4. Буряк В.А., Хмелевская Н.М. (1997) Сухой Лог – одно из крупнейших золоторудных месторождений мира (генезис, закономерности размещения оруденения, критерии прогнозирования). Владивосток: Дальнаука, 156 с.

5. Волков А.В., Мурашов К.Ю., Сидоров А.А. (2016) Геохимические особенности руд Наталкинского месторождения золота, крупнейшего на Северо-Востоке России. Докл. АН, 466(5), 574-577.

6. Волков А.В., Прокофьев В.Ю., Тюкова Е.Э., Сидоров В.А., Мурашов К.Ю., Сидорова Н.В. (2017) Новые данные по геологии и геохимии золотокварцевого месторождения Родионовское (Северо-Восток России). Геология руд. месторождений, 59(2), 93-112.

7. Волков А.В., Сидоров А.А., Савва Н.Е., Прокофьев В.Ю., Колова Е.Е., Мурашов К.Ю., Сидорова Н.В., Земскова М.И., Савчук Ю.С., Аристов В.В., Вольфсон А.В. (2016) Золотокварцевые месторождения Яно-Колымского складчатого пояса: геохимические особенности руд и флюидов, условия рудообразования. Вестн. СВНЦ ДВО РАН, 3, 3-21.

8. Волков А.В., Сидоров А.А., Савва Н.Е., Томсон И.Н., Алексеев В.Ю. (2008) Зоны тонкорассеянной сульфидной минерализации Северо-Востока России – эффективные источники вещества рудных месторождений. Тихоокеанский рудный пояс: материалы новых исследований (к 100-летию Е.А. Радкевич). Владивосток: Дальнаука, 36-51.

9. Вуд Б.Л., Попов Н.П. (2006) Гигантское месторождение золота Сухой Лог (Сибирь). Геология и геофизика, 47(3), 315-341.

10. Дистлер В.В., Митрофанов Г.Л., Немеров В.К. и др. (1996) Формы нахождения металлов платиновой группы и их генезис в золоторудном месторождении Сухой Лог (Россия). Геология руд. месторождений, 38(6), 467-484.

11. Зорин Ю.А., Мазукабзов А.М., Гладкочуб Д.П., Донская Т.В., Пресняков С.Л., Сергеев С.А. (2008) Силурийский возраст главных складчатых деформаций рифейских отложений Байкало-Патомской зоны. Докл. АН, 423(2), 228-233.

12. Иванов А.И. (2015) Золоторудные месторождения в углеродистых терригенных и карбонатно-терригенных комплексах и перспективы выявления новых месторождений в Российской Федерации. Руды и металлы, 1, 46-63.

13. Иванов А.И., Лифшиц В.И., Перевалов О.В. и др. (1995) Докембрий Патомского нагорья. М.: Недра, 353 с.

14. Котов А.А., Прокофьев В.Ю., Волков А.В., Злобина Т.М., Мурашов К.Ю. (2023) Флюидные включения в кварце из разных типов промышленных руд месторождения золота Вернинское (Бодайбинский район, Россия). Геохимия, 68(5), 508-520. doi: 10.31857/S0016752523040076

15. Котов А.А., Прокофьев В.Ю., Злобина Т.М., Мурашов К.Ю. (2016) Влияние палеосейсмогенных факторов на формирование золоторудных месторождений в зонах дислокаций. Современная геодинамика Центральной Азии и опасные природные процессы: результаты исследований на количественной основе. Мат-лы докл. III Всеросс. конф. (19–23 сентября 2016 г. Иркутск). Иркутск: ИЗК РАН, 156-159.

16. Крупные и суперкрупные месторождения рудных полезных ископаемых. (2006) Т. 2. М.: ИГЕМ РАН, 672 с.

17. Кучеренко И.В., Гаврилов Р.Ю., Мартыненко В.Г., Верхозин А.В. (2012) Петролого-геохимические черты околорудного метасоматизма в Вернинском золоторудном месторождении (Ленский район). Изв. Томского политехн. ун-та, 321(1), 22-33.

18. Мартыненко В.Г. (2010ф) Золоторудное месторождение Вернинское. Отчет ОАО “Первенец” по результатам разведочных работ за 2005–2008 гг. с подсчетом запасов по состоянию на 01.01.2009 г.

19. Мартыненко В.Г., Домашов А.В., Дейс С.Ю., Корзаков А.Г., Кушнарев П.И. (2017) Основные черты геологического строения Вернинского месторождения. Разведка и охрана недр, 4, 1-8.

20. Михалицына Т.И., Соцкая О.Т. (2020) Роль черносланцевых толщ в формировании золоторудных Месторождений Наталка и Павлик (яно-колымский орогенный пояс). Геология и геофизика, 12, 1648-1671. DOI: 10.15372/GiG2020149.

21. Немеров В.К., Станевич А.М., Развозжаева Э.А., Будяк А.Е., Корнилова Т.А. (2010) Биогенно-седиментационные факторы рудообразования в неопротерозойских толщах Байкало-Патомского региона. Геология и геофизика, 51(5), 729-747.

22. Развожаева Э.А., Будяк А.Е., Прокопчук С.И. (2013) Сорбционная активность нерастворимого углеродистого вещества черносланцевых образований в процессе регионального метаморфизма (Байкало-Патомское нагорье). Геохимия, 1, 92-96.

23. Рундквист Д.В. (1997) Фактор времени в образовании гидротермальных месторождений: периоды, эпохи, мегастадии и стадии рудообразования. Геология руд. месторождений, 39(1), 11-24.

24. Русинов В.Л., Русинова О.В., Кряжев С.Г. и др. (2008) Околорудный метасоматизм терригенных углеродистых пород в Ленском золоторудном районе. Геология руд. месторождений, 50 (1), 3-46.

25. Рыцк Е.Ю., Ковач В.П., Ярмолюк В.В., Коваленко В.И., Богомолов Е.С., Котов А.Б. (2011) Изотопная структура и эволюция коры Восточно-Забайкальского сегмента Центрально-Азиатского складчатого пояса. Геотектоника, 5, 17-51.

26. Рыцк Е.Ю., Толмачева Е.В., Великославинский С.Д., Кузнецов А.Б., Родионов Н.В., Андреев А.А., Федосеенко А.М. (2021) Результаты исследования циркона (SIMS) из гранитоидов Константиновского штока (район золоторудного месторождения Сухой Лог): возраст, источники и геологические следствия. Докл. РАН. Науки о земле, 496(2), 169-175.

27. Сидоров А.А., Волков А.В., Савва Н.Е. О зонах тонкой сульфидизации. (2009) (Северо-Восток России). Докл. АН, 427(1), 84-89.

28. Тейлор С.Р., Мак-Леннан С.М. (1988) Континентальная кора: ее состав и эволюция. М.: Мир, 384 с.

29. Чугаев А.В., Чернышев И.В. (2017) Pb–Pb изотопная систематика орогенных месторождений золота Байкало-Патомского складчатого пояса (Северное Забайкалье, Россия) и оценка роли неопротерозойской коры в их формировании. Геохимия, 11, 1027-1040. doi: 10.7868/S0016752517110048

30. Шаров В.Н., Фефелов Н.Н., Лепин В.С. (2000) Нижняя граница бодайбинской серии верхнего рифея. Отеч. геол., 4, 39-42.

31. Шер С.Д. (1974) Металлогения золота. М.: Недра. Юдовская М.А., Дистлер В.В., Родионов Н.В., Мохов А.В., Антонов А.В., Сергеев С.А. (2011) Соотношение процессов метаморфизма и рудообразования на золотом черносланцевом месторождении Сухой Лог по данным U-Th-Pb-изотопного SHRIMPдатирования акцессорных минералов. Геология руд. месторождений, 53(1), 32-64.

32. Якубчук А.С. (2023) Металлогения золота в геодинамике Центральной Азии. Автореф. дисс. … докт. наук. М.: МГУ, 42 с.

33. Bau M. (1991) Rare-earth element mobility during hydrothermal and metamorphic fluid-rock interaction and the significance of the oxidation state of europium. Chem. Geol., 93, 219-230.

34. Bodnar R.J., Lecumberri-Sanchez P., Moncada D., SteeleMaclnnes P. (2014) Fluid inclusions in hydrothermal ore deposits. Reference Module in Earth Systems and Environmental Sciences. Treatise on Geochemistry. 2nd ed. Elsevier, 119-142.

35. Brown P. (1989) FLINCOR: a computer program for the reduction and investigation of fluid inclusion data. Amer. Miner., 74, 1390-1393.

36. Chugaev A.V., Budyak A.E., Larionova Y.O., Chernyshev I.V., Travin A.V., Tarasova Y.I., Gareev B.I., Batalin G.A., Rassokhina I.V., Oleinikova T.I. (2022) 40Ar39Ar and Rb-Sr age constraints on the formation of Sukhoi-Log – style orogenic gold deposits of the Bodaibo District (Northern Transbaikalia. Russia). Ore Geol. Rev., 144(104855).

37. Chugaev A.V., Chernyshev I. V. (2017) Pb–Pb isotopic systematics of orogenic gold deposits of the Baikal-Patom folded belt (Northern Transbaikalia, Russia) and an assessment of the role of the Neoproterozoic crust in their formation. Geochemistry, 11, 1027-1040. doi: 10.7868/S0016752517110048

38. Collins P.L.P. (1979) Gas hydrates in CO2-bearing fluid inclusions and the use of freezing data for estimation of salinity. Econ. Geol., 74, 1435-1444.

39. Distler V.V., Yudovskaya M.A., Mitrofanov G.L. et al. (2004) Geology. composition. and genesis of the Sukhoi Log noble metals deposit. Russia. Ore Geol. Rev., 24(12), 7-44.

40. Goldfarb R.J., Groves D.I. (2015) Orogenic gold: Common or evolving fluid and metal sources through time. Lithos, 233, 2-26. http://dx.doi.org/10.1016/j.lithos.2015.07.011

41. Goldfarb R.J., Pitcairn I.K. (20230 Orogenic gold: is a genetic association with magmatism realistic? Mineral. Depos., 58, 5-35. https://doi.org/10.1007/s00126-022-01146-8.

42. Goldfarb R.J., Taylor R., Collins G.S., Goryachev N.A., Orlandini O.F. (2014) Phanerozoic continental growth and gold metallogeny of Asia. Gondw. Res., 25, 48-102. http://dx.doi.org/10.1016/j.gr.2013.03.002

43. Groves D.I., Goldfarb R.J., Gebre-Mariam M., Hagemann S.G., Robert F. (1998) Orogenic gold deposits: A proposed classification in the context of their crustal distribution and relationship to other gold deposit types. Ore Geol. Rev., 13, 7-27.

44. Groves D.I., Santosh M., Deng J., Wang Q., Yang L., Zhang L. (2020) A holistic model for the origin of orogenic gold deposits and its implications for exploration. Mineral. Depos., 55, 275-292. https://doi.org/10.1007/s00126-019-00877-5

45. Herron M. (1988) Geochemical classification of terrigenous sands and shales from core or log data. J. Sediment. Petrol., 58(5), 820-829.

46. Hoefs J. (2009) Stable Isotope Geochemistry. Springer, 285 p.

47. Irber W. (1999) The Lanthanide Tetrad Effect and Its Correlation with K/Rb, Eu/Eu*, Sr/Eu, Y/Ho, and Zr/Hf of Evolving Peraluminous Granite Suites. Geochim. Cosmochim. Acta, 63(3/4), 489-508.

48. Jones B., Manning D.A.C. (1994) Comparison of geochemical indices used for the interpretation of palaeoredox conditions in ancient mudstones. Chem. Geol., 111, 111-129.

49. Kun L., Ruidong Y., Wenyong Ch., et al. (2014) Trace element and REE geochemistry of the Zhewang gold deposit, southeastern Guizhou Province, China. Chin. J. Geochem., 33, 109-118.

50. Large R.R., Bull S.W., Maslennikov V.V. (2011) A carbonaceous sedimentary source-rock model for Carlin-type and orogenic gold deposits. Econ. Geol., 106, 331-358.

51. Large R.R., Maslennikov V.V., Robert F., Danyushevsky L.V., Chang Z. (2007) Multi-stage sedimentary and metamorphic origin of pyrite and gold in the giant Sukhoi Log deposit. Lena Goldfield. Russia. Econ. Geol., 102, 1233-1267.

52. Laverov N.P., Chernyshev I.V., Chugaev A.V., Bairova E.D., Gol’tsman Y.V., Distler V.V., Yudovskaya M.A. (2007) Formation stages of the large-scale noble metal mineralization in the Sukhoi Log deposit. east Siberia: results of isotope-geochronological study. Dokl. Earth Sci., 415, 810-814.

53. Lawrence D.M., Treloqr P.J., Rankin A.H., Boyce A., Harbidge P. (2013) A fluid inclusion and stable isotope study at the Loulo mining district. Mali. West Africa: Implications for multifluid sources in the generation of orogenic gold deposits. Econ. Geol., 108, 229-257. http://dx.doi.org/10.2113/econgeo.108.2.229

54. McDonough W.F., Sun S. (1995) The composition of the Earth. Chem. Geol., 120, 223-253.

55. Monecke T., Kempe U., Götze J. (2002) Genetic significance of the trace element content in metamorphic and hydrothermal quartz: a reconnaissance study. Earth Planet. Sci. Lett., 202, 709-724.

56. Оreskes N., Einaudi M.T. (1990) Origin of rare earth element-enriched hematite breccias at the Olympic Dam Cu-U-Au-Ag deposit, roxby downs, South Australia. Econ. Geol., 85, 1-28.

57. Pitcairn I.K., Teagle D.A.H., Craw D., Olivo G.R., Kerrich R., Brewer T.S. (2006) Sources of metals and luids in orogenic gold deposits: Insights from the Otago and Alpine schists, New Zealand. Econ. Geol., 101, 1525-1546.

58. Powerman V., Shatsillo A., Chumakov N., Kapitonov I., Hourigane J. (2015) Interaction between the Central Asian Orogenic Belt (CAOB) and the Siberian craton as recorded by detrital zircon suites from Transbaikalia. Precambr. Res., 267, 39-71.

59. Prokofiev V.Yu., Naumov V.B. (2020) Physicochemical Parameters and Geochemical Features of Ore-Forming Fluids for Orogenic Gold Deposits Throughout Geological Time Minerals, 10(1), 50. http://dx.doi.org/10.3390/min10010050

60. Prokofiev V.Yu., Safonov Yu.G., Lüders V., Borovikov A.A., Kotov A.A., Zlobina T.M., Murashov K.Yu., Yudovskaya M.A., Selektor S.L. (2019) The sources of mineralizing fluids of orogenic gold deposits of the BaikalPatom and Muya areas. Siberia: Constraints from the C and N stable isotope compositions of fluid inclusions. Ore Geol. Rev., 111, 102988. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2019.102988

61. Ridley J.R., Diamond L.W. (2000) Fluid Chemistry of Orogenic Lode Gold Deposits and Implications for Genetic Models. Gold in 2000. SEG Reviews, 13, 141-162.

62. Tarasova Yu.I., Budyak A.E., Chugaev A.V., Goryachev N.A., Tauson V.L., Skuzovatov S.Yu., Reutsky V.N., Abramova V.D., Gareev B.I., Bryukhanova N.N., Parshin A.V. (2020) Mineralogical and isotope-geochemical (δ13С, δ34S and Pb–Pb) characteristics of the Krasniy gold mine (Baikal-Patom Highlands): constraining ore-forming mechanisms and the model for Sukhoi Log-type deposits. Ore Geol. Rev., 2, 128-146. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2020.103365

63. Tomkins AG (2010) Windows of metamorphic sulfur liberation in the crust: implications for gold deposit genesis Geochim. Cosmochim. Acta, 74, 3246-3259.

64. Vanin V.A., Mazukabzov A.M., Yudin D.S., Blinov A.V., Tarasova Yu.I., (2022) The Hercynian imposed deformations in the Golets Vysochaishii deposit structure (Baikal-Patom belt), 40Ar/39Ar data. Geodynam. Tectonophys., 13(1), 0575. doi:10.5800/GT-2022-13-1-0575

65. Yakubchuk A., Stein H., Wilde A. (2014) Results of pilot Re–Os dating of sulfides from the Sukhoi Log and Olympiada orogenic gold deposits. Russia. Ore Geol. Rev., 59, 21-28. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2013.12.003

66. Yudovskaya M.A., Distler V.V., Prokofiev V.Yu., Akinfiev N.N. (2016) Gold mineralisation and orogenic metamorphism in the Lena province of Siberia as assessed from Chertovo Koryto and Sukhoi Log deposits. Geosci. Front., 7(3), 453-481. http://dx.doi.org/10.1016/gsf.2015.07.010