Khaak-Sair gold-sulfide-quartz ore occurrence (Western Tuva): dating, PT parameters, fluid composition, and isotopes OF S, O and C
Autor: | Kuzhuget, Renat Vasilievich, Ankusheva, Natalia Nikolaevna, Kadyr-ool, Chayana Olekoevna, Redina, Anna Andreevna, Prokopyev, Ilya Romanovich, Ponomarchuk, Anton Viktorovich |
---|---|
Jazyk: | ruština |
Rok vydání: | 2021 |
Předmět: |
кварц
месторождения Materials Science (miscellaneous) stable isotopes рудопроявления Management Monitoring Policy and Law Тува Geotechnical Engineering and Engineering Geology Tuva quartz стабильные изотопы Fuel Technology fluid inclusions изотопия native gold Economic Geology возраст Waste Management and Disposal dating gold deposits самородное золото флюидные включения |
Zdroj: | Известия Томского политехнического университета Bulletin of the Tomsk Polytechnic University |
Popis: | Актуальность исследования обусловлена необходимостью определения возраста и условий образования золото-кварцевого рудопроявления Хаак-Саир в лиственитах, характеризующегося своеобразным минеральным составом руд, выраженным в наличии ртутистого золота, селенидов (фишессерита, науманнита, тиманнита, клаусталита) и теллуридов (гессита, теллуровисмутита и колорадоита). Цель: определение возраста, условий образования, геохимических особенностей рудоносного флюида и его источников, золото-кварцевого рудопроявления Хаак-Саир в Западной Туве. Методы. Оптические исследования руд проведены на микроскопах Olympus BX41 и ПОЛАМ П-213М. Состав минералов определен с помощью сканирующего электронного микроскопа MIRA 3 LMU с ЭДС Oxford Instruments Nanoanalysis Ltd. Температуры, солевой состав, концентрации солей и давление при минералообразовании получены по индивидуальным флюидным включениям с использованием термокамеры Linkam TMS-600 и оптического микроскопа Olympus BX 51; газовый состав флюидных включений определен на рамановском спектрометре Ramanor U-1000 с детектором Horiba DU420E-OE-323, лазер Millennia Pro (Spectra-Physics); валовый газовый состав флюида диагностирован на газовом хроматографе Agilent 6890, содержания анионов в вытяжке проанализированы на жидкостном хроматографе ЦВЕТ-3000, катионы и микроэлементы - методом ICP MS (Elan-6100); соотношения δ 34S в галените определены на газовом масс-спектрометре Finnigan™ MAT Delta в режиме двойного напуска (аналитики В. Н. Реутский, М. Н. Колбасова, ИГМ СО РАН); соотношения стабильных изотопов δ 18С и δ18О в кварце и карбонатах определены на масс-спектрометрах Stable Isotope Ratio Mass Spectrometer Finnigan™ MAT 253 с пробоотборником Finnigan GasBench II и стандартами IAEA: NBS-18 И NBS-19 (аналитик А. Н. Пыряев, ИГМ СО РАН) и Isoprime с AQS (Akita Quartz Standard, аналитики Х. Каварая, О. Мацубая, Университет г. Акита), соответственно; 40Ar/39Ar датирование проведено методом ступенчатого прогрева. Результаты. Установленный 40Ar/39Ar методом возраст синрудных лиственитов рудопроявления составляет 379,4±4,4 млн лет, что соответствует позднему девону. Термометрическими исследованиями установлено, что вмещающие листвениты рудопроявления образовались при участии водного Na-K-хлоридного флюида с соленостью 3,4-6,5 мас. % NaСl-экв. и температурами не менее 325-200 °C. Золото-сульфидно-кварцевые жилы отлагались при P~0,5-0,75 кбар (~1,5-2,3 км) из углекислотно-водно-хлоридного (Na-K ± Fe) флюида, содержащего CH4 с концентрациями солей 4,5-37,4 мас. % NaСl-экв. при снижении температур от 320 до 120 °C (I рудная стадия - 310-200 °С, II рудная стадия - 320-120 °С) и вариациях f O2, f S2, f Se2 и f Te2, которые обусловили разнообразие минеральных форм Au, Ag и Hg. Величины [delta]34S галенита изменяются от -0,6 до - 0,4 ‰, а вычисленные значения [delta]34SH2S флюида I рудной стадии находятся в интервале +1,5...+2,1 ‰ (T=280-210 °C), II рудной стадии - +1,6...+2,6 ‰ (T=290-190 °C), что свидетельствует о магматическом происхождении серы. Значения [delta]18О в кварце рудных жил изменяются от 17,0 до 17,4 ‰, доломите - +17,4...+17,8 ‰, кальците - +16,5 ‰, рассчитанные значения [delta]18ОH2S флюида I рудной стадии находятся в интервале +8,1...+5,7 ‰ (T=250-210 °C), II рудной стадии - +6,7...-2,2 ‰ (T=230-120 °C) позволили предположить, что на ранних стадиях рудообразующего процесса флюид имел магматическое происхождение, а на поздних смешивался с метеорными водами. Величины [delta]13C в доломите I рудной стадии варьируют от -0,4 до -0,7 ‰; в кальците II рудной стадии - -0,3 ‰, а рассчитанные значения [delta] 13C во флюиде находятся в интервале -1,2...+0,1 ‰ (T=250-210 °C) и -3,3...+0,5 ‰ (T=230-120 °C), соответственно. Это предполагает поступление углерода из гранитоидных магм и/или заимствование его из вмещающих пород. Состав флюида трансформировался от ранних стадий к поздним от углекислотно-водно-хлоридного до водно-хлоридного с уменьшением концентраций хлоридов щелочных и щелочноземельных металлов (от 37,4 до 4 мас. % NaCl-экв.). The relevance of the research is caused by the need to determine the age and fluid regime of formation of Khaak-Sair gold-sulfide-quartz ore occurrence in listwanites, characterized by a peculiar ore mineral composition, expressed in the presence of mercurial gold, selenides (fichesserite, naumannite, timannite, claustallite) and tellurides (hessite, Te-bismuthite and coloradoite). The research is aimed to date and examine PT ore-bearing fluid parameters and geochemical peculiarities, and the fluid sources of Khaak-Sair gold-sulfide-quartz ore occurrence in Western Tuva. Methods. 40Ar/39Ar dating was carried out by the method of step heating. The optical studies of ores were performed on Olympus BX41 and P-213M optical microscopes. The mineral composition was detected using MIRA 3 LMU scanning electron microscope with EDU of Oxford Instruments Nanoanalysis Ltd. The temperatures, salt composition, salinities and fluid pressures were obtained from individual fluid inclusions using Linkam TMS-600 stage equipped with Olympus BX 51 optical microscope; the volatile composition of fluid inclusions was examined on Ramanor U-1000 spectrometer with the Horiba DU420E-OE-323 detector, Millennia Pro laser (Spectra-Physics); the bulk volatile composition of the fluid was determined on the Agilent 6890 gas chromatograph, the anions in the water extraction was estimated on the CVET-3000 ion chromatograph, the cation and trace elements were detected by ICP MS (Elan-6100); the sulfur isotope ratios in galena were calculated on Finnigan MAT Delta gas mass-spectrometer in double-entry mode (analysts V. N. Reutsky and M.N. Kolbasova, IGM SB RAS); [delta]18С and [delta]18О isotopic ratios in quartz and carbonates were examined on Stable Isotope Ratio Mass Spectrometer Finnigan™ MAT 253 with Finnigan GasBench II sampler and IAEA standards: NBS-18 and NBS-19 (analyst M. N. Pyryaev, IGM SB RAS) and Isoprime with AQS (Akita Quartz Standard, analysts H. Kavarai, O. Matsubaya, University of Akita), respectively. Results. The 40Ar/39Ar dating of synore listwanites is shown 379,4±4,4 million years that corresponds to the Late Devonian. We identified that the ore hosted listwanites were formed due to aqueous Na-K-chloride fluid with salinity of 3,4-6,5 wt. % NaCl eqv and temperatures at least 325-200 °C. Gold-sulfide-quartz veins were formed at P~0,5-0,75 kbar (~1,5-2,3 km) due to CO2-water chloride (Na-K±Fe) fluid containing CH4 with salinity ranged between 4,5 and 37,4 wt. % NaCl eqv. and temperatures from 320 up to 120 °C (I ore substage - 310-200 °С and II ore substage - 320-120 °С), and with fO2, fS2, fSe2 and fTe2 variations that have contributed to the diversity of Au, Ag and Hg mineral forms. The values of δ34S from galena vary from -0,6 to -0,4 ‰, and the calculated values of δ34SH2S of I ore substage fluid vary from +1,5 to +2,1 ‰ (for T=280-210 °C), and II ore substage fluid - +1,6...+2,6 ‰ (for T=290-190 °C), which indicates the magmatic origin of sulfur. Values of [delta]18О in quartz from ore veins vary from 17,0 to 17,4 ‰, dolomite - +17,4...+17,8 ‰, calcite - +16,5 ‰, and calculated values of [delta]18ОH2S of I ore substage fluid vary from +8,1 to +5,7 ‰ (for T=250-210 °C), and II ore substage - +6,7 ‰. ...-2,2 ‰ (for T=230-120 °C) suggested that in the early stages of the ore-forming process fluid was of magmatic origin, and in later stages it was mixed with meteoric waters. The values of δ13C in dolomite of I ore substage vary from -0,4 to -0,7 ‰; calcite of II ore substage - -0,3 ‰, and the calculated values of [delta]13C in the fluid vary from -1,2 to +0,1 ‰ (for T=250-210 °C) and from -3,3 to +0,5 ‰ (for T=230-120 °C), respectively. This presupposes carbon inflow from granitoid magmas and/or its borrowing from host rocks. The composition of the fluid was transformed from early to late substages from carbon dioxide to water chloride with a decrease in chloride amounts of alkali and alkaliearth metals (from 37,4 to 4 wt. % NaCl eqv). |
Databáze: | OpenAIRE |
Externí odkaz: |