Особенности химического и Cu-изотопного состава самородного золота из карбонатитов и четвертичных отложений Гулинского массива (Маймеча-Котуйская провинция, Россия)

Объект исследования. Минеральные ассоциации самородного золота из карбонатитов и четвертичных отложений Гулинского массива (Маймеча-Котуйская провинция, Россия), с которым ассоциируют комплексные золото-иридиево-осмиевые россыпные месторождения. Цель. Изучение минеральных ассоциаций и вариаций химического и Cu-изотопного состава самородного золота из кальцит-доломитовых карбонатитов Южного карбонатитового штока и четвертичных отложений р. Гулэ, дренирующей карбонатиты Гулинского массива. Методы. Химический состав самородного золота изучен с помощью рентгеноспектрального микроанализатора CAMECA SX 100. Аналитическая методика определения δ⁶⁵Cu включала в себя растворение образцов в смеси кислот HCl и HNO₃, селективное хроматографическое выделение Cu из раствора с последующим определением изотопного отношения ⁶⁵Cu/⁶³Cu на масс-спектрометре Neptune Plus. Результаты. Проанализированные образцы представлены монофазными и полифазными минеральными ассоциациями cамородного золота в составе гомогенных и гетерогенных зерен, которые состоят из высокопробного золота, электрума, минеральных фаз системы Au–Ag–Cu, тетра-аурикуприда и аурикуприда. Первые Сu-изотопные данные для минералов золота из кальцит-доломитовых карбонатитов Гулинского массива и четвертичных отложений р. Гулэ выявили идентичные в пределах погрешности средние значения δ⁶⁵Cu (−0.49 ± 0.08‰ (n = 3) и −0.30 ± 0.30‰ (n = 8) соответственно). Выводы. Выявленные особенности минеральных ассоциаций и химического состава самородного золота из кальцит-доломитовых карбонатитов свидетельствуют об их сходстве с таковыми из россыпных отложений р. Гулэ, расположенных в непосредственной близости от Южного карбонатитового штока. Данные по изотопному составу меди для коренного и россыпного золота неотличимы в пределах погрешности друг от друга, свидетельствуя в пользу ювенильного источника рудного вещества. Главными коренными источниками золота являлись породы маймеча-котуйского ийолит-карбонатитового комплекса.

1. Баданина И.Ю., Малич К.Н., Гончаров М.М., Туганова Е.В. (2010) Благороднометалльные россыпи Гулинского массива (север Сибирской платформы): новые данные о необычных минеральных ассоциациях золота и платиноидов. Самородное золото: типоморфизм минеральных ассоциаций, условия образования месторождений, задачи прикладных исследований. Мат-лы Всерос. конф. (с междунар. участием). Т. 1. М.: ИГЕМ РАН, 56-58.

2. Балмасова Е.А., Смольская Л.С., Лопатина Л.А., Лопатин Г.Г., Лазаренков В.Г., Малич К.Н. (1992) Самородный осмий и иридосмин Гулинского массива. Докл. АН, 323(4), 748-751.

3. Гусев А.И. (2012) Золотоносные щелочные магматические комплексы. Успехи соврем. естествознания, (9), 47-52.

4. Дриц М.Е., Бочвар Н.Р., Гузей Л.С., Лысова Е.В., Падежнова Е.М., Рохлин Л.Л., Туркина Н.И. (1979) Двойные и многокомпонентные системы на основе меди: Справочник. (Отв. ред. Н.Х. Абрикосов). М.: Наука, 248 с.

5. Егоров Л.С. (1991) Ийолит-карбонатитовый плутонизм (на примере маймеча-котуйского комплекса Полярной Сибири). Л.: Недра, 260 с.

6. Когарко Л.Н., Сенин В.Г. (2011) Первая находка золота в коренных породах Гулинского массива (Полярная Сибирь). Докл. АН, 441(1), 81-82.

7. Липенков Г.В., Мащак М.С., Наумов М.В. (2018) Государственная геологическая карта Российской Федерации. М-б 1:1 000 000. 3-е покол. Сер. Норильская. Лист R-47 (Хета). Карта дочетвертичных образований. СПб.: Картограф. фабрика ВСЕГЕИ.

8. Лопатин Г.Г. (2001) К открытию россыпей благородных металлов в Маймеча-Котуйской провинции / Очерки по истории открытий минеральных богатств Таймыра. (Отв. ред. А.Г. Самойлов). Новосибирск: Изд-во Новосибирск. ун-та, фил. “Гео” Изд-ва СО РАН, 156-158.

9. Малич К.Н. (2022) Комплексные платинометалльные месторождения Полярной Сибири (состав, источники вещества и условия образования). Дисс. … докт. геол.-мин. наук. Новосибирск, 269 с.

10. Малич К.Н. (1999) Платиноиды клинопироксенит-дунитовых массивов Восточной Сибири (геохимия, минералогия, генезис). СПб.: Картограф. фабрика ВСЕГЕИ, 296 с.

11. Малич К.Н., Войтин А.А. (2024) Морфология и состав самородного золота из россыпи реки Дунитовой (Маймеча-Котуйская провинция, Полярная Сибирь). Зап. РМО, 153(6), 3-27. https://doi.org/10.31857/S0869605524060017

12. Малич К.Н., Липенков Г.В., Озорнин Д.А., Наумов М.В., Баданина И.Ю., Булатов В.А., Войтин А.А. (2024) Золотая минерализация кальцит-доломитовых карбонатитов Гулинского массива (Маймеча-Котуйская провинция, Полярная Сибирь): первые данные. Докл. РАН. Науки о Земле, 519(1), 116-124. https://doi.org/10.31857/S2686739724110137

13. Малич К.Н., Лопатин Г.Г. (1997а) Геология и формационная принадлежность ультрамафитов Гулинского интрузива. Недра Таймыра, вып. 2, 86-103.

14. Малич К.Н., Лопатин Г.Г. (1997б) Новые данные о металлогении уникального Гулинского клинопироксенит-дунитового массива (Северная Сибирь, Россия). Геол. руд. месторожд., 39(3), 247-257.

15. Малич К.Н., Малич Н.С., Симонов О.Н., Лопатин Г.Г., Науменко Н.Г. (1998) Иридиево-осмиевые россыпи Маймеча-Котуйской провинции – новый российский источник тугоплавких платиноидов. Отеч. геол., (3), 30-35.

16. Малич К.Н., Рудашевский Н.С. (1992) О коренной минерализации платиноидов хромититов Гулинского массива. Докл. АН, 325(5), 1026-1029.

17. Малич К.Н., Сорохтина Н.В., Баданина И.Ю., Кононкова Н.Н. (2013) О коренных источниках благородно-металльных россыпей Гулинского массива (Полярная Сибирь): новые минералогические данные. Докл. АН, 351(1), 87-89.

18. Мурзин В.В., Малюгин А.А. (1983) Новые данные о нестабильности природных твердых растворов системы Au–Ag–Cu в области температур менее 350°С. Докл. АН СССР, 269(3), 723-724.

19. Мурзин В.В., Суставов С.Г. (1989) Твердофазные превращения в природном медистом золоте. Изв. АН СССР. Сер. геол., (11), 94-104.

20. Новгородова М.И., Цепин А.И., Горшков А.И., Кудревич И.М., Вяльсов Л.Н. (1977) Новые данные по кристаллохимии и свойствам природных интерметаллических соединений системы Cu–Au. Зап. ВМО, 106(5), 540-552.

21. Онищенко С.А., Кузнецов С.К., Тропников Е.М. (2020) Эпигенетические изменения медистого золота в структуре распада Au–Ag–Cu–Pd-твердого раствора. Докл. РАН. Науки о Земле, 492(2), 35-38.

22. Онищенко С.А., Пархачева Г.К., Глухов Ю.В., Кузнецов С.К. Никулова Н.Ю., Тропников Е.М. (2024) Распад твердых растворов в области Au–Au3Cu и уточнение фазовой диаграммы Au–Ag–Cu. Геохимия, 69(11), 1012-1021.

23. Пальянова Г.А. (2020) Минералы золота и серебра в сульфидных рудах. Геол. руд. месторожд., 62(5), 426-449.

24. Рудашевский Н.С., Кнауф В.В., Краснова Н.И., Рудашевский В.Н. (1995) Платинометалльная и золотосеребряная минерализация в рудах и карбонатитах щелочно-ультраосновного комплекса (Ковдорский массив, Россия). Зап. РМО, 124(5), 1-15.

25. Рудашевский Н.С., Крецер Ю.Л., Булах А.Г., Краснова Н.И., Рудашевский В.Н., Карчевский П.И. (2001) Минералы платины, палладия, золота и серебра в карбонатитовых рудах месторождения Люлекоп (Массив Палабора, ЮАР). Зап. РМО, 130(5), 21-35.

26. Рябчиков И.Д., Когарко Л.Н., Сазонов A.М., Кононкова Н.Н. (2016) Условия формирования золоторудной минерализации в щелочно-ультраосновных магматических комплексах. Докл. АН, 468(6), 680-683.

27. Сазонов А.М., Звягина Е.А., Леонтьев С.И., Гертнер И.Ф., Краснова Т.С., Колмаков Ю.В., Панина Л.И., Чернышов А.И., Макеев С.М. (2001) Платиноносные щелочно-ультраосновные интрузии Полярной Сибири. Томск: Изд-во ЦНТИ, 510 с.

28. Сорохтина Н.В., Зайцева В.А., Петров С.В., Кононкова Н.Н. (2021) Оценка температуры формирования благороднометалльной минерализации Ковдорского щелочно-ультраосновного массива (Кольский п-ов). Геохимия, 66(5), 407-424.

29. Сорохтина Н.В., Когарко Л.Н., Зайцев В.А., Кононкова Н.Н., Асавин А.М. (2019) Cульфидные ассоциации карбонатитов и фоскоритов Гулинского массива (Полярная Сибирь) и их перспективность на благородные металлы. Геохимия, 64(11), 1111-1132.

30. Larson P.B., Maher K., Ramos F.C., Chang Z.S., Gaspar M., Meinert L.D. (2003) Copper isotope ratios in magmatic and hydrothermal ore-forming environments. Chem. Geol., 201(3–4), 337-350.

31. Malitch K.N., Sorokhtina N.V., Izokh A.E., Voitin A.A., Badanina I.Yu., Murzin V.V. (2026) Sulfur isotope composition of sulfides from phoscorite and carbonatite of the Guli massif (Maimecha-Kotui Province, Russia): First results. Dokl. Earth Sci., 526(2). Art. 39.

32. Maréchal C., Albarède F. (2002) Ion-exchange fractionation of copper and zinc isotopes. Geochim. Cosmochim. Acta, 66, 1499-1509.

33. Mathur R., Zhao Y. (2023) Copper isotopes used in mineral exploration. Isotopes in Economic Geology, Metallogenesis and Exploration. (Eds D. Huston, J. Gutzmer). Cham, Switzerland: Springer, 443-450.

34. Melchiorre E.B., Mathur R., Kamenov G., Paredes J. (2023) Geochemical overprinting and secondary placer crystal formation in the La Cholla District, Quartzsite, Arizona, USA: evidence from copper isotopes, morphology, and trace elements. Minerals, 13, 1444. https://doi.org/10.3390/min13111444

35. Okamoto H., Chakrabarti D.J., Laughlin D.E., Massalski T.B. (1987) The Au–Cu (Gold–Copper) system. Bull. Alloy Phase Diagrams, 8(5), 454-474.

36. Okuneva T.G., Karpova S.V., Streletskaya M.V., Soloshenko N.G., Kiseleva D.V. (2022) The method for Cu and Zn isotope ratio determination by MC ICP-MS using the AG MP-1 resin. Geodynamics & Tectonophysics, 13(2s), 0615. https://doi.org/10.5800/GT-2022-13-2s-0615

37. Palyanova G.A., Beliaeva T.V., Savelyev D.P., Seryotkin Y.V. (2024) Minerals of the Au-Cu-Ag system in grains from the placers of the Olkhovaya-1 River (Eastern Kamchatka, Russia). Minerals, 14. Art. 448. https://doi.org/10.3390/min14050448

38. Rudashevsky N.S., Kretser Yu.L., Rudashevsky V.N., Sukharzhevskaya E.S. (2004) A review and comparison of PGE, noble-metal and sulphide mineralization in phoscorites and carbonatites from Kovdor and Phalaborwa. Phoscorites and carbonatites from mantle to mine: the key example of the Kola alkaline province. (Еds A. Zaitsev, F. Wall). London: Mineralogical Society of Great Britain and Ireland, 375-406.

39. Sazonov A.M., Romanovsky A.E., Gertner I.F., Zvyagina E.A., Krasnova T.S., Grinev O.M., Silyanov S.A., Kolmakov Yu.V. (2021) Genesis of precious metal mineralization in intrusions of ultramafic, alkaline rocks and carbonatites in the north of the Siberian Platform. Minerals, 11, 354. https://doi.org/10.3390/min11040354

40. Shields W.R., Goldich S.S., Garner E.L., Murphy T.J. (1965) Natural variations in the abundance ratio and the atomic weight of copper. J. Geophys. Res., 70, 479-491.

41. Stoltze A.M. (2004) A genetic link between carbonatite magmatism and gold mineralization at the Wallaby gold deposit, Eastern Goldfields, Western Australia. 32 Int. Geol. Congress. Abstracts. Florence, р. 512.

42. Verwoerd W.J. (1986) Mineral deposits associated with carbonatites and alkaline rocks. Mineral Deposits of Southern Africa. (Eds C.R. Anhaeusser, S. Maske). Geological Society of South Africa. V. 2. Pretoria, South Africa. P. 2173-2191.

43. Warr L.N. (2021) IMA–CNMNC approved mineral symbols. Mineral. Magaz., 85, 291-320.