—We studied fluid inclusions, trace elements, and oxygen, carbon, and sulfur isotope ratios in minerals from stockwork sulfide–carbonate–quartz ores of the Nikolaevskoe gold deposit confined to volcanic island arc porphyry intrusions. The study shows that fluid inclusions in quartz were homogenized at 260–200 ºС and those in later formed calcite, at 227–205 ºС. The fluids contain aqueous K– Mg–Na chloride solutions with salinity of 4.1–9.6 wt.% NaCl eq. Raman spectroscopy revealed СO2 (29–34 mol.%), CH4 (40–55 mol.%), and N2 (8–30 mol.%) in the fluids. According to LA-ICP-MS data, quartz has low contents of Al (11.7–102 ppm) and Ti (0.05–0.64 ppm), which indicates its deposition from weakly acid low-alumina fluids at <350 ºС. The REE patterns of calcite show accumulation of heavy lanthanides (LaN/YbN = 0.2–0.9), evident of high fluid alkalinity, and negative Ce (0.39–0.82) and positive Eu (1.99–5.25) anomalies. The negative Ce anomalies are due to meteoric water in the fluid and the fluid interaction with limestones. The positive Eu anomalies reflect the high-temperature (>250 ºC) environment that existed before the calcite crystallization. The Y/Ho ratio in calcite (28.7–54.1) suggests that the fluid has magmatic components and components extracted from limestones and contains seawater. The δ18OH2O values (3.6–5.6‰) of the fluid testify to the participation of magmatic and meteoric waters in the ore formation. The δ13CCO2 values (–4.1 to 1.4‰) point to carbon of magmatic nature and carbon extracted from limestones. The heavy sulfur isotope composition of pyrite (6.75 to 9.87‰) and arsenopyrite (8.7‰) might be due to sulfur supply from the host rocks or to the participation of [SO4]2- of seawater in the ore-forming process. According to the results obtained, the Nikolaevskoe gold deposit is an island arc (Au ± Cu)–quartz–sulfide deposit transitional between porphyry and epithermal types.
Объект исследований. Исследовались условия формирования, состав и источники золото-порфирового месторождения Большой Каран, расположенного в зоне Главного Уральского разлома на Южном Урале. Методы. С помощью термокамеры Linkam TMS-600 и микроскопа Olympus BX 51 оценивались температуры минералообразования, солевой состав и концентрации солей во флюидных включениях. Газовый состав флюида определен на рамановском спектрометре Horiba LabRam HR800 Evolution с микроскопом Olympus BX-FM. Методом LA-ICP-MS исследованы элементы-примеси. Изотопный состав С и О определялся на масс-спектрометре MAT 253 (Thermo Fisher Scientific), изотопия S в минералах сульфидно-карбонат-кварцевых руд -на массспектрометре Delta PLUS Advantage. Результаты. Установлено, что флюидные включения в кварце гомогенизируются в интервале температур 369-312ºC, а в кристаллизовавшемся позднее кальците -при 234-200ºС. Включения содержат Mg-Na водно-хлоридные растворы с соленостью 3.0-11.9 мас. % NaCl-экв. По данным LA-ICP-MS, кварц обладает высокими концентрациями Al (916-1556 г/т), свидетельствующими о его отложении из высококоглиноземистого кислого флюида. Спектры распределения РЗЭ в кальците характеризуются накоплением легких лантаноидов (La N /Yb N = 3.4-9.11), что также указывает на кислый состав флюида; негативными аномалиями Ce (0.58-0.88) и положительными аномалиями . Положительные аномалии Eu отражают среднетемпературную обстановку (>250ºC), существовавшую до кристаллизации кальцита. Значения Y/Ho в кальците (29.3-35.6) позволяют предполагать присутствие во флюиде компонентов магматогенной природы и извлеченных из известняков. Величины δ 18 О в кальците варьируют в интервале от 14.7 до 19.8‰, а δ 13 С -от -4.1 до 0.7‰. Значения δ 18 О H 2 O рудообразующего флюида, рассчитанные для температуры гомогенизации флюидных включений в кальците 230ºС, изменяются от 6.5 до 11.5‰, величины δ 13 С СO 2 -от -3.21 до 1.6‰. Значения δ 34 S в пирите составляют -0.60 -1.50‰. Выводы. Результаты исследований свидетельствуют о формировании золото-порфировой минерализации месторождения Большой Каран в мезотермальных условиях. Ведущую роль в образовании оруденения играли магматогенные флюиды. Установлены геохимические признаки взаимодействия флюида с вмещающими породами.
Fluid inclusions, REE and Y patterns, and carbon and oxygen isotope ratios in the minerals of sulfide–carbonate–quartz mineralization of the Orlovka orogenic gold deposit were studied. We have established that fluid inclusions in calcite and quartz homogenize in the same temperature range 217–170 °C and contain aqueous Mg–K–Na solutions with salinity of 3.0–6.4 wt.% NaCl equiv. According to the results of gas chromatography of inclusions in quartz, the gas phase is a mixture H2O (79–977 ppm) + CO2 (2.64–5.35 ppm) + CH4 (0.002–0.018 ppm) ± N2 (0–1.22 ppm). The REE pattern of calcite shows accumulation of LREE ((La/Yb)N = 1.28–7.18), (La/Lu)N = 1.10–6.58 (indicating a predominance of REE sorption in the fluid), and weak negative Ce and positive Eu anomalies. Negative Ce anomalies in calcite might be due to the interaction of the fluid with limestones and to the presence of a small amount of meteoric water in it. The positive Eu anomalies reflect the high-temperature environment (>200–250 °C) that existed in the fluid system before the crystallization of calcite. The δ13CCO2 (–2.0 to +0.9‰) values of the fluid, close to the carbon isotope composition of carbonates of the host rocks (–2.3 to +1.9‰), testify to the metamorphogenic source of carbon. The δ18OH2O values of the fluid depositing quartz (3.1 to 4.5‰) and calcite (4.0 to 4.6‰; one sample has 6.6‰) suggest that metamorphic water with an impurity of meteoric water prevailed in the fluid system. We propose a model for the gold deposit formation, which takes into account the generation of a mineral-forming fluid at the progressive stage of greenschist dynamometamorphism of the host rocks and the formation of gold mineralization at the regressive stage.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.