Оценка перспектив рудоносности гранитоидных комплексов территории Российской Федерации на золото-медно-порфировое оруденение по результатам изотопно-геохимического изучения акцессорных цирконов

В статье обсуждаются новые данные, полученные в ходе регионального прогнозно-минерагенического анализа территории Российской Федерации на золото-медно-порфировое оруденение на основе изучения закономерностей распределения элементов-примесей (REE+Y, Ti, Hf, U, Th, Pb) в акцессорных цирконах. В них определялись индикативные геохимиче- ские параметры — Porphyry Indicator Zircons (PIZs): 1) Ce/Nd; 2) Eu/Eu*; 3) (Ce/Nd)/Y; 4) Dy/Yb; 5) (10000xEu/Eu*)/Y; 6) Th/U и 7) T° C (Ti-in-zircon thermometer),
предложенные Х. Пизарро с соавторами для разбраковки разновозрастных гранитоидных комплексов на потенциально рудоносные и «безрудные». За весь период исследований на вторично-ионном микрозонде SHRIMP-IIе было изучено 317 образцов, принадлежащих 255 объектам исследования. Они относятся либо к интрузивным комплексам, либо к отдельным гранитоидным массивам (или к их отдельным фазам внедрения), перспективным на порфировое оруденение. В результате было установлено, что большая часть из изученных комплексов гранитоидов показала отрицательный результат, тогда как наивысшей степени продуктивности (когда значения всех семи индикативных параметров PIZs соответствуют их референтным значениям) отвечает каждый восьмой из изученных объектов. Полученные результаты исследований позволили из более чем 200 перспективных участков обосновать по изотопно-геохимическим данным 15 площадей, находящихся в Нераспределенном фонде недр, что будет способствовать развитию заявительного принципа лицензирования в нашей стране.

1. Медно-порфировые месторождения. Серия: Модели месторождений благородных и цветных металлов / А. И. Кривцов [и др.]. М. : Изд-во ЦНИГРИ, 2001. 232 с.

2. Porphyry copper deposit model / D. A. John [et al.] // Scientific Investigations Report 2010-5070-B, U. S. Geological Survey: Reston, Virginia, 2010. 169 p.

3. Sillitoe R. H. Porphyry copper systems // Economic Geology. 2010. Vol. 105, no. 1. P. 3–41. http://dx.doi.org/10.2113/gsecongeo.105.1.3

4. Sinclair W. D. Porphyry deposits // Mineral deposits of Canada: Geological Association of Canada Special Publication 5. 2007. P. 223–243.

5. Медно-порфировое месторождение Песчанка / И. Ф. Мигачев [и др.] // Руды и металлы. 1995. № 3. С. 48–58.

6. Porphyry‑epithermal Cu‑Mo‑Au–Ag mineralization in the Nakhodka ore field, Baimka Trend, Chukotka, Russia: a geological, mineralogical, and geochemical perspective / A. F. Chitalin [et al.] // Mineralium Deposita. 2023. Vol. 58. P. 287–306. https://doi.org/10.1007/s00126-022-01122-2.

7. The superlarge Malmyzh porphyry Cu-Au deposit, Sikhote-Alin, eastern Russia: Igneous geochemistry, hydrothermal alteration, mineralization, and fluid inclusion characteristics / S. G. Soloviev [et al.] // Ore Geology Reviews. 2019. Vol. 113. P. 1–27. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2019.103112.

8. Yakubchuk A. S. Porphyry deposits of Northern Eurasia: Practical aspects of tectonic control, structural features and estimates of depth of erosion from the Urals to the Pacific // Geology of Ore Deposits. 2024. Vol. 66, no. 1. P. 3–20. https:// doi.org/10.1134/S1075701524010094.

9. Карта закономерностей размещения золото-медно-порфировых месторождений России масштаба 1 : 2 500 000 (на основе обобщения результатов работ по составлению комплектов государственных геологи- ческих карт масштаба 1 : 1 000 000 третьего поколения) / О. В. Петров [и др.] // Региональная геология и металлогения. 2020б. № 84. С. 5–24.

10. Выявление новых объектов, перспективных на молибден-медно-порфировое оруденение при создании Госгеолкарты-1000/3 на примере листов О-55, О-56 (Северное Приохотье, Магаданская область) / А. А. Аленичева [и др.] // Руды и металлы. 2024. № 2. С. 5–27. https://doi.org/10.47765/0869-5997-2024-10006.

11. Использование состава циркона и апатита при прогнозировании Cu-Mo-Au-порфирового оруденения в Пекинском и Тессемском массивах Таймыро-Североземельской складчатой области / С. В. Берзин [и др.] // Литосфера. 2024. Т. 24, № 3. С. 547–565. https://doi.org/10.24930/2500-302X-2024-24-3-547-565.

12. Геохимия цирконов анатектической и диатектической стадий формирования мигматитов Северо-Западного Приладожья / В. А. Глебовицкий [и др.] // Докл. РАН. 2008. Т. 420, № 6. С. 813–817.

13. Светлицкая Т. В., Неволько П. А. Оценка перспектив Култуминского месторождения на порфировое оруденение на основе анализа геохимических характеристик цирконов (Восточное Забайкалье, Россия) // Разведка и охрана недр. 2023. № 3. С. 11–19.

14. Распределение редкоземельных и редких элементов в цирконах из миаскитовых лампроитов Панозерского комплекса Центральной Карелии / С. Г. Скублов [и др.] // Геохимия. 2009. № 9. С. 958–971.

15. 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.

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. P. 347–364. https://doi.org/10.1007/s00410-002-0402-5.

17. Burnham A. D., Berry A. J. An experimental study of trace element partitioning between zircon and melt as a function of oxygen fugacity // Geochimica et Cosmochimica Acta. 2012. Vol. 95. P. 196–212. https://doi.org/10.1016/j.gca.2012.07.034.

18. Carrasco-Godoy C., Campbell I. H., Cajal Y. Quantifying the criteria used to identify zircons from ore-bearing and barren systems in porphyry copper exploration // Econ. Geology. 2024. Vol. 119. P. 1035–1058. https://doi.org/0.5382/econgeo.5086.

19. Ti-in-zircon thermometry: Applications and limitations / B. Fu [et al.] // Contributions to Mineralogy and Petrology. 2008. Vol. 156. P. 197–215. https://doi.org/10.1007/s00410-008-0281-5.

20. 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. P. 107–119. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2017.05.010.

21. Loucks R. R., Fiorentini M. L., Henrı´quez G. J. New magmatic oxybarometer using trace elements in zircon // Journal of Petrology. 2020. Vol. 61, no. 3. P. 1–30. https://doi.org/10.1093/petrology/egaa034.

22. Zircon compositions as a pathfinder for porphyry Cu ± ± Mo ± Au Deposits / Y-J. Lu [et al.] // Society Econ. Geology Special Publication. 2016. No. 19. P. 329–347. https://doi.org/10.13140/RG.2.2.22790.1696.

23. Uranium-Pb zircon ages, whole-rock and zircon mineral geochemistry as indicators for magmatic fertility and porphyry Cu-Mo-Au mineralization at the Bystrinsky and Shakhtama deposits, Eastern Transbaikalia, Russia / P. A. Nevolko [et al.] // Ore Geology Reviews. 2021. Vol. 139, no. B. P. 104532, https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2021.104532.

24. Porphyry indicator zircons and geochronology of magmatic rocks from the Malmyzh and Pony Cu-Au porphyry ore fields (Russian Far East) / O. V. Petrov [et al.] // Ore Geology Reviews. 2021. Vol. 139. P. 1–22. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2021.104491.

25. Revealing prospects of new gold-copper-porphyry deposits of the Malmyzh type in the Lower-Amur Region (Russian Far East) / O. V. Petrov [et al.] // Geology of Ore Deposits. 2023. Vol. 65, no. 1. P. S85–S123. https://doi.org/10.1134/S107570152307019X.

26. Richards J. P., Kerrich R. Adakite-like rocks: Their diverse origins and questionable role in metallogenesis // Economic Geology. 2007. Vol. 102. P. 537−576. https://doi.org/10.2113/gsecongeo.102.4.537.

27. Svetlitskaya T. V., Nevolko P. A. New whole-rock skarn and porphyry fertility indicators: Insights from Cu-Au-Fe skarn and Cu-Mo-Au porphyry deposits in Eastern Transbaikalia, Russia // Ore Geology Reviews. 2022. Vol. 149. P. 1–24. https:// doi.org/10.1016/j.oregeorev.2022.105108.

28. Watson E. B., Wark D. A., Thomas J. B. Crystallization thermometers for zircon and rutile // Contributions to Mineralogy and Petrology. 2006. Vol. 151. P. 413–433. https://doi.org/10.1007/s00410-006-0068-5.

29. Porphyry indicator zircons (PIZs): Application to exploration of porphyry copper deposits / H. Pizarro [et al.] // Ore Geology Reviews. 2020. Vol. 126. P. 1–18. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2020.103771.

30. Hoskin P. W. O. Minor and trace element analysis of natural zircon (ZrSiO4) by SIMS and laser ablation ICP-MS: A consideration and comparison of two broadly competitive techniques // Journal of Trace and Microprobe Techniques. 1998. Vol.16, no. 3. P. 301–326. https://doi.org/10.1007/BF02719033.

31. Further characterization of the 91500 zircon crystal / M. Wiedenbeck [et al.] // Geostandards Newsletter. 2004. Vol. 28. P. 9–39. https://doi.org/10.1111/j.1751-908X.2004.tb01041.x.

32. Williams I. S. U-Th-Pb geochronology by ion microprobe // Applications of microanalytical techniques to understanding mineralizing processes / [Eds.] M. A. McKibben, W. C. Shanks III and W. I. Ridley). Rev. Econ. Geol. 1998. Vol. 7. P. 1–35.