ИЗОТОПНЫЙ СОСТАВ СВИНЦА И ИСТОЧНИКИ МЕТАЛЛОВ В МЕСТОРОЖДЕНИЯХ ЗОЛОТА И СЕРЕБРА ЮЖНОГО ВЕРХОЯНЬЯ (ЯКУТИЯ, РОССИЯ): ПО ДАННЫМ ВЫСОКОТОЧНОГО MC-ICP-MS МЕТОДА

Abstract

Рассматриваются результаты высокоточного изотопного Pb–Pb изучения 120 проб галенита из 27 месторождений Au и Ag Южно-Верхоянского синклинория (ЮВС), включая крупное месторождение Нежданинское (628.8 т, Au). Изотопные анализы выполнены на масс-спектрометре NEPTUNE методом MC-ICP-MS из растворов с погрешностью не более ±0.02% (2SD). Изучен изотопный состав Pb месторождений ЮВС четырех типов. 1) Au-кварцевые стратифицированные жильные месторождения. Они локализованы в метаморфизованных терригенных породах C3–P1 и образовались при аккреции Охотского массива к Северо-Азиатскому кратону, по времени совпадают с дислокационным метаморфизмом и сопряженным с ним гранитоидным магматизмом. 2) Au-кварцевые жильные (“нежданинский тип”), также залегающие в метаосадочных породах (P1). 3) Au–Bi месторождения, локализованные в эндо- и экзоконтактовых зонах массивов гранитоидов позднемелового возраста. 4) Sn–Ag-полиметаллические месторождения, связаные с гранитоидами и субвулканическими телами, локализованы в Приохотской зоне ЮВС. Месторождения 2, 3 и 4 типов являются постаккреционными. Общий диапазон вариаций по отношению 206Pb/204Pb составляет 18.1516–18.5903 (2.4%), по 207Pb/204Pb 15.5175–15.6155 (0.63%) и по 208Pb/204Pb 38.3010–39.0481 (2.0%). На диаграммах 206Pb/204Pb–207Pb/204Pb и 206Pb/204Pb–208Pb/204Pb точки изотопных составов Pb четырех типов месторождений занимают ограниченные, частично перекрывающие друг друга области, располагающиеся вдоль общего вытянутого тренда. В ЮВС наблюдается Pb-изотопная “специализация” месторождений Au и Ag различного типа, которая прослеживается по всем трем изотопным отношениям свинца. Кроме того, весьма отчетливы различия изотопного состава свинца в месторождениях одного и того же типа. Эти различия во много раз превышают масштаб аналитической погрешности, составляющей около ±0.02%. При этом различия изотопного состава Pb внутри конкретных месторождений невелики. Они имеют подчиненное значение и не оказывают существенного влияния на вариации изотопного состава Pb в месторождениях ЮВС в целом. Значения параметра µ2 (по модели Стейси–Крамерса), характеризующие отношения 238U/204Pb в источниках рудного свинца месторождений ЮВС, варьируют весьма широко – от 9.7 до 9.38. Значения параметра ω2 = 232Th/204Pb лежат в диапазоне 39.82–36.61, а величины Th/U отношения – в интервале 4.04–3.86. Pb полевых шпатов интрузивных пород ЮВС по содержанию всех трех радиогенных изотопов и величине параметра µ2 существенно отличается от Pb галенита Au-кварцевых стратифицированных и Au-кварцевых жильных месторождений. Однако он идентичен свинцу галенита Au–Bi и Sn–Ag-полиметаллических месторождений, что указывает на существенно магматогенное происхождение Pb этих месторождений. Детальное изотопное изучение месторождения Нежданинское показывает, что две последовательно образованные минеральные ассоциации (золото-сульфидная и серебро-полиметаллическая) имеют заметно различающийся изотопный состав свинца: на ~0.30% по отношению 206Pb/204Pb, на ~0.07% по 207Pb/204Pb и на ~0.22% по 208Pb/204Pb. Эти различия интерпретируются как результат участия, по крайней мере, двух источников металлов в процессе эволюции рудообразующей системы. Первый идентифицируется как вмещающие оруденение терригенные раннепермские породы. Второй источник имел магматогенное происхождение и по изотопному составу свинца сходен со свинцом Sn–Ag-полиметаллических месторождений. Изотопный состав Pb и значения эволюционных параметров µ2 и Th/U показывают, что в свинце Au-кварцевых стратифицированных месторождений совмещаются изотопные метки нижнекоровых и верхнекоровых источников, в качестве которых рассматриваются терригенные породы C3–P1, свинец которых мобилизовывался рудоносными флюидами. Общей чертой изотопного состава Pb всех изученных Au и Ag месторождений и интрузивных пород мелового возраста ЮВС являются высокие значения отношения 208Pb/206Pb и эволюционного параметра Th/U, которые показывают, что источники Pb были обеднены U по отношению к Th. Учитывая строение региона и представления о его эволюции, можно предполагать, что источником магм послужило вещество нижней коры, представленное погруженными породами архейского (~2.6 млрд лет) Северо-Азиатского кратона и Охотского террейна.