Распределение элементов-примесей (РЗЭ + Y, Hf, U, Th, Pb) в цирконе как индикатор рудоносности магматических пород Au-Cu-порфировых проявлений Малмыжского и Понийского рудных полей (Нижнее Приамурье, Дальний Восток)

Обсуждаются результаты изучения на вторично-ионном масс-спектрометре (SIMS) закономерностей распределения элементов-примесей в акцессорном цирконе из магматических пород Малмыжского и Понийского рудных полей. Содержания элементов-примесей в цирконе определялись там же, где ранее был измерен возраст локальным U-Pb методом. Показано, что суммарное содержание РЗЭ в цирконах из малмыжских гранитоидов изменяется – 217–1158, Y 718–732, Hf 4524–4928, Pb 1,2–1,6, U 89–112 и Th 58–76 г/т. Цирконы из монцодиорит-порфиров Понийского рудного поля и гранитоидов Малмыжского района по своим геохимическим характеристикам заметно различаются. Концентрации в них практически всех элементов-примесей, особенно LREE и MREE, а также Y, Pb, U и Th в 2–3 раза и более превышают средние концентрации этих элементов в цирконах из малмыжских гранитоидов. Оценка потенциальной рудоносности магматических пород Малмыжского и Понийского рудных полей по геохимическим характеристикам акцессорных цирконов осуществлялась на основе использования вариационных диаграмм Eu/Eu* – Dy/Nd и Eu/Eu* – (Ce/Nd)/Y. Их анализ показывает, что цирконы из малмыжских гранитоидов попадают в область рудоносных порфировых систем, а из понийских монцодиорит-порфиров – в зону безрудных объектов. Эти данные могут быть использованы при проведении прогнозно-металлогенических исследований не только в пределах территории Сихотэ-Алиня, но и всего Дальневосточного региона России.

1. Глебовицкий В. А. Геохимия цирконов анатектической и диатектической стадий формирования мигматитов Северо-Западного Приладожья / В. А. Глебовицкий, Л. М. Саморукова, И. С. Седова, А. М. Федосеенко // Докл. РАН. – 2008. – Т. 420, № 6. – С. 813–817.

2. Иванов В. В., Кононов В. В., Игнатьев Е. К. Минералого-геохимические особенности рудной минерализации в метасоматитах золото-медного рудного поля Малмыж (Нижнее Приамурье) // Тектоника, глубинное строение и минерагения Востока Азии: VIII Косыгинские чтения. – Хабаровск: ИТиГ ДВО РАН, 2013. – С. 258–261.

3. Краснобаев А. А. Циркон как индикатор геологических процессов. – М.: Наука, 1986. – 134 с.

4. Мигачев И. Ф., Гирфанов М. М., Шишаков В. Б. Медно-порфировое месторождение Песчанка // Руды и металлы. – 1995. – № 3. – С. 48–58.

5. Петров О. В. Прогноз размещения месторождений золото-медно-порфирового типа в вулкано-плутонических поясах восточных районов России по результатам работ составления листов Госгеолкарты-1000/3 / О. В. Петров, Е. А. Киселёв, В. И. Шпикерман, Ю. П. Змиевский // Региональная геология и металлогения. – 2019. – № 80. – С. 50–74.

6. Петров О. В. U-Pb SIMS геохронология рудоносных магматических пород золото-медно-порфировых проявлений Малмыжского и Понийского рудных полей (Нижнее Приамурье) / О. В. Петров, А. И. Ханчук, В. В. Иванов, Е. А. Киселёв, В. В. Шатов, Ю. П. Змиевский, А. В. Молчанов, А. В. Терехов, С. А. Сергеев // Региональная геология и металлогения. – 2020. – № 83. – С. 41–56.

7. Скублов С. Г. Распределение редкоземельных и редких элементов в цирконах из миаскитовых лампроитов Панозерского комплекса Центральной Карелии / С. Г. Скублов, С. Б. Лобач-Жученко, Н. С. Гусева, И. М. Гембицкая, Е. В. Толмачёва // Геохимия. – 2009. – № 9. – С. 958–971.

8. Федотова А. А., Бибикова Е. В., Симакин С. Г. Геохимия циркона (данные ионного микрозонда) как индикатор генезиса минерала при геохронологических исследованиях // Геохимия. – 2008. – № 9. – С. 980–997.

9. Ферштатер Г. Б. Геохимия циркона из магматических и метаморфических пород Урала / Г. Б. Ферштатер, А. А. Краснобаев, Ф. Беа, П. Монтеро // Литосфера. – 2012. – № 4. – С. 13–29.

10. Ханчук А. И., Гребенников А. В., Иванов В. В. Альб-сеноманский окраинно-континентальный орогенный пояс и магматическая провинция Тихоокеанской Азии // Тихоокеанская геология. – 2019. – Т. 38, № 3. – С. 4–37.

11. Ханчук А. И. Альб-сеноманский магматизм и медный рудогенез Сихотэ-Алиня / А. И. Ханчук, В. В. Иванов, Е. К. Игнатьев, С. В. Коваленко, Д. В. Семёнова // Докл. РАН. – 2019. – Т. 488, № 3. – С. 69–73.

12. Читалин А. Ф. Малмыж – новая крупная золото-медно-порфировая система мирового класса на Сихотэ-Алине / А. Ф. Читалин, А. А. Ефимов, К. И. Воскресенский, Е. К. Игнатьев, А. Г. Колесников // Минеральные ресурсы России. Экономика и управление. – 2013. – № 3. – С. 65–69.

13. Читалин А. Ф. Порфирово-эпитермальные системы Баимской рудной зоны, Западная Чукотка / А. Ф. Читалин, Ю. Н. Николаев, И. А. Бакшеев, В. Ю. Прокофьев, Е. В. Фомичев, В. В. Усенко, Е. В. Нагорная, Л. И. Марущенко, Ю. Н. Сидорина, Г. Т. Джеджея // Смирновский сборник – 2016. Ч. I: Проблемы минерагении, экономической геологии и прогноза месторождений. – М.: МАКС Пресс, 2016. – С. 82–114.

14. Шатова Н. В. Геохронология щелочных магматических пород и метасоматитов Рябинового массива (Южная Якутия) на основе изотопно-геохимического (U-Pb, REE) исследования циркона / Н. В. Шатова, С. Г. Скублов, А. Е. Мельник, В. В. Шатов, А. В. Молчанов, А. В. Терехов, С. А. Сергеев // Региональная геология и металлогения. – 2017. – № 69. – С. 33–48.

15. Baker M. J. Epidote trace element chemistry as an exploration tool in the Collahuasi district, Northern Chile / M. J. Baker, J. J. Wilkinson, C. C. Wilkinson, D. R. Cooke, T. Ireland // Economic Geology. – 2020. – Vol. 115, no. 4. – Pp. 749–770.

16. Ballard J. R., Palin M. J., Campbell I. H. Relative oxidation states of magmas inferred from Ce(IV)/Ce(III) in zircon: Application to porphyry copper deposits of northern Chile // Contributions to Mineralogy and Petrology. – 2002. – Vol. 144, no. 3. – Pp. 347–364.

17. Bao X.-Sh. Geochemical discrimination between fertile and barren Eocene potassic porphyries in the Jinshajiang Cu-Au-Mo metallogenic belt, SW China: Implications for petrogenesis and metallogeny / X.-Sh. Bao, L.-Q. Yang, X. Gau, D. Groves, W.-Y. Hea, M.-M. Lia // Ore Geology Reviews. – 2020. – Vol. 116. – Pp. 1–16.

18. Bouzari F., Hart C. J. R., Bissig T. Assessing porphyry copper deposit fertility in British Columbia batholiths using zircons // Geoscience BC* Report 2020-08. – MDRU Publication 450. – 2020. – Pp. 1–24.

19. Buret Y. From a long-lived upper-crustal magma chamber to rapid porphyry copper emplacement: Reading the geochemistry of zircon crystals at Bajo de la Alumbrera (NW Argentina) / Y. Buret, A. Quadt, Ch. Heinrich, D. Selby, M. Walle, I. Peytcheva // Earth and Planetary Science Letters. – 2016. – Vol. 450. – Pp. 120–131.

20. Canil D. Trace elements in magnetite from porphyry Cu-Mo-Au deposits in British Columbia, Canada / D. Canil, C. Grondahl, T. Lacourse, L. K. Pisiak // Ore Geology Reviews. – 2016. – Vol. 72. – Pp. 1116–1128.

21. Chang Z.-G., Dong G.-C., Somarin A. K. U-Pb dating and trace element composition of zircons from the Gujiao ore-bearing intrusion, Shanxi, China: Implications for timing and mineralization of the Guojialiang iron skarn deposit // Minerals. – 2020. – No. 10. – Pp. 316–354.

22. Cooke D. R. Recent advances in the application of mineral chemistry to exploration for porphyry copper-gold-molybdenum deposits: Detecting the geochemical fingerprints and footprints of hypogene mineralization and alteration / D. R. Cooke, P. Agnew, P. Hollings, M. Baker, Zh. Chang, J. J. Wilkinson, A. Ahmed, N. C. White, L. Zhang, J. Thompson, J. B. Gemmell, H. Chen // The Geological Society of London. Journal of Geochemistry: Exploration, Environment, Analysis. – 2020. – Pp. 1–31. DOI: https://doi.org/10.1144/geochem2019-039

23. Gardiner N. J. Contrasting granite metallogeny through the zircon record: A case study from Myanmar / N. J. Gardiner, Ch. J. Hawkesworth, L. J. Robb, M. J. Whitehouse, N. M. W. Roberts, Ch. L. Kirkland, N. J. Evans // Scientific Reports. – 2017. – No. 7. – Pp. 748–756.

24. Hedenquist J. W., Watanabe Ya., Arribas A. Hypogene alunite from the El Salvador district, Chile, indicates potential for a blind porphyry copper center // Economic Geology. – 2020. – Vol. 115, no. 2. – Pp. 231–240.

25. Kirkland C. L. Zircon Th/U ratios in magmatic environs / C. L. Kirkland, R. H. Smithies, R. J. M. Taylor, N. Evans, B. McDonald / Lithos. – 2015. – Vol. 212. – Pp. 397–414.

26. Kobylinski Ch. Protracted magmatism and mineralized hydrothermal activity at the Gibraltar porphyry copper-molybdenum deposit, British Columbia / Ch. Kobylinski, K. Hattori, S. Smith, A. Plouffe // Economic Geology. – 2020. – Vol. 115, no. 5. – Pp. 1119–1136.

27. Lee R. G. Magmatic evolution of granodiorite intrusions at the El Salvador porphyry copper deposit, Chile, based on trace element composition and U/Pb age of zircons / R. G. Lee, J. H. Dilles, R. M. Tosdal, J. L. Wooden, F. K. Mazdab // Economic Geology. – 2017. – Vol. 112, no. 2. – Pp. 245–273.

28. Loader M. A., Wilkinson J. J., Armstrong R. N. The effect of titanite crystallisation on Eu and Ce anomalies in zircon and its implications for the assessment of porphyry Cu deposit fertility // Earth and Planetary Science Letters. – 2017. – Vol. 472. – Pp. 107–119.

29. Lu Y. J. Zircon compositions as a pathfinder for porphyry Cu ± Mo ± Au Deposits / Y. J. Lu, R. R. Loucks, M. L. Fiorentini, T. С. McCuaig, N. J. Evans, Z. Yang, Z. Hou, Ch. L. Kirkland, L. A. Parra-Avila, A. Kobussen // Society Econ. Geology Special Publication. – 2016. – No. 19. – Pp. 329–347.

30. Müller D., Groves D. I. Potassic Igneous Rocks and Associated gold-copper mineralization. – Springer, the 4th Edition. – 2016. – 311 p.

31. Park J.-W. Chalcophile element fertility and the formation of porphyry Cu ± Au deposits / J. -W. Park, I. H. Campbell, S. P. K. Malaviarachchi, H. Cocker, H. Hao, S. M. Kay // Mineralium Deposita. – 2019. – Vol. 54. – Pp. 657–670.

32. Pizarro H. Porphyry indicator zircons (PIZs): Application to exploration of porphyry copper deposits / H. Pizarro, E. Campos, F. Bouzari, S. Rousse, T. Bissig, M. Gregoire, R. Riquelme // Ore Geology Reviews. – 2020. – DOI: https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2020.103771

33. Shen P. Oxidation condition and metal fertility of granitic magmas: Zircon trace-element data from porphyry Cu deposits in the Central Asian Orogenic Belt / P. Shen, K. Hattori, H. Pan, S. Jackson, E. Seitmuratova // Economic Geology. – 2015. – Vol. 110. – Pp. 1861–1878.

34. Shu Q. Zircon trace elements and magma fertility: Insights from porphyry (-skarn) Mo deposits in NE China / Q. Shu, Zh. Chang, Y. Lai, X. Hu, H. Wu, Y. Zhang, P. Wang, D. Zhai, Ch. Zhang // Mineralium Deposita. – 2019. – Vol. 54. – Pp. 645–656.

35. Sillitoe R. H. Porphyry copper systems // Economic Geology. – 2010. – Vol. 105, no. 1. – Рp. 3–41.

36. Soloviev S. G. The superlarge Malmyzh porphyry Cu-Au deposit, Sikhote-Alin, eastern Russia: Igneous geochemistry, hydrothermal alteration, mineralization, and fluid inclusion characteristics / S. G. Soloviev, S. G. Kryazhev, S. S. Dvurechinskaya, V. E. Vasyukov, D. A. Shumilin, K. I. Voskresensky // Ore Geology Reviews. – 2019. – Vol. 113. – Pp. 1–27.

37. Uribe-Mogollon C., Maher K. White mica geochemistry: Discriminating between barren and mineralized porphyry systems // Economic Geology. – 2020. – Vol. 115, no. 2. – Рp. 325–354.

38. Vigneresse J.-L., Truche L., Richard A. How do metals escape from magmas to form porphyry-type ore deposits? // Ore Geology Reviews. – 2019. – Vol. 105. – Pp. 310–336.

39. Wang L. Zircon U-Pb geochronology, geochemistry, and S-Pb isotopic compositions of the Lietinggang iron polymetallic deposit, Tibet, China / L. Wang, J. Tang, Y. Yang, Zh. Li, X. Lin // Ore Geology Reviews. – 2018. – Vol. 98. – Pp. 62–79.

40. Xie F. The different source and petrogenesis of Jurassic intrusive rocks in the southern Lhasa subterrane, Tibet: Evidence from the trace element compositions of zircon, apatite, and titanite / F. Xie, J. Tang, X. Lang, D. Ma // Lithos. – 2018. – Vol. 314–315. – Pp. 447–462.

41. Zhang C. C. Oxygen fugacity and porphyry mineralization: A zircon perspective of Dexing porphyry Cu deposit, China / C. C. Zhang, W. D. Sun, J. T. Wang, L. P. Zhang, S. J. Sun, K. Wu // Geochimica et Cosmochimica Acta. – 2017. – Vol. 206. – Pp. 343–363.

42. Zhang Z. Geochemistry and zircon trace elements composition of the Miocene ore-bearing biotite monzogranite porphyry in the Demingding porphyry Cu-Mo deposit, Tibet: Petrogenesis and implication for magma fertility / Z. Zhang, L. Wang, P. Tang, B. Lin, M. Sun, J. Qi, Y. Li, Zh. Yang // Geological Journal. – 2020. – Vol. 55, iss. 6. – Pp. 4525–4542.

43. Zou X. Insight into zircon REE oxy-barometers: A lattice strain model perspective / X. Zou, K. Qin, X. Han, G. Li, N. J. Evans, Zh. Li, W. Yang // Earth and Planetary Science Letters. – 2019. – Vol. 506. – Pp. 87–96.