U-Pb возраст и Hf-Nd-Sr-Cu-S изотопная систематика Бинюдинского и Дюмталейского рудоносных интрузивов (Таймыр, Россия)

Полный текст:


Аннотация

Впервые охарактеризованы U-Pb возраст и Hf-Nd-Sr-Cu-S изотопно-геохимические особенности пород и сульфидных руд ультрамафит-мафитовых интрузивов п-ва Таймыр Российской Арктики. Цирконы Бинюдинского и Дюмталейского интрузивов характеризуются сходными U-Pb возрастами (245.7 ± 12 млн лет и 256.2 ± 0.89 млн лет соответственно), что свидетельствует о временной близости с толеит-базальтовым магматизмом Сибирской платформы. Cиликатное вещество Бинюдинского и Дюмталейского интрузивов характеризуется различными Hf-Nd-Sr изотопными параметрами (εHf = -3.8 ± 1.3, εNd = -3.8 ± 0.4,87Sr/86Sri = 0.70588 ± 0.00013 и εHf = 9.5 ± 2.5, εNd = 4.2 ± 0.7,87Sr/86Sri = 0.70474 ± 0.00020 соответственно). Специфичность Hf-Nd-Sr изотопных характеристик пород Бинюдинского интрузива отражает взаимодействие примитивной магмы с литосферой, представленной веществом древней коры или субконтинентальной мантии, которые обладают сходными изотопными параметрами. Совокупность Hf-Nd-Sr изотопных характеристик Дюмталейского интрузива отвечает параметрам, характерным для “ювенильного” мантийного источника. Выявленные особенности U-Pb возраста и Hf-Nd-Sr изотопных составов пород Бинюдинского и Дюмталейского интрузивов отличаются от таковых промышленно-рудоносных интрузивов Норильской провинции, характеризующихся продолжительной магматической эволюцией со значительным временным интервалом образования циркона и бадделеита (от 350 до 230 млн лет), относительно постоянными значениями εNd (≈1 ± 0.5), неоднородным εHf (от -2.3 до 16.3) и87Sr/86Sri (от 0.70552 до 0.70798). По данным Cu-изотопной систематики, сульфидные руды Бинюдинского и Дюмталейского интрузивов обладают сходными вариациями δ65Cu (-0.4 ± 0.1 и -0.66 ± 0.42‰ соответственно), характерными для сульфидных руд Талнахского месторождения Норильской провинции. По данным S изотопной систематики, сульфидные руды Бинюдинского и Дюмталейского интрузивов значимо отличаются друг от друга (δ34S = 1.5 ± 0.4 и δ34S = 11.4 ± 0.6‰ соответственно). Мы полагаем, что Cu-S изотопные характеристики сульфидных руд Бинюдинского и Дюмталейского интрузивов отражают их первичную характеристику и не являются результатом смешения источников или магматического фракционирования стабильных изотопов. Тем не менее последний вариант не может быть исключен для изотопно “тяжелой” S в составе сульфидных руд Дюмталейского интрузива. Изотопные составы S и Cu вкрапленных сульфидных руд Дюмталейского интрузива близки параметрам δ34S-δ65Cu вкрапленных и массивных сульфидных руд промышленно-рудоносного Талнахского интрузива и могут рассматриваться как критерии перспективности обнаружения богатых платиноидно-медно-никелевых руд.

Об авторах

Крешимир Ненадович Малич
Институт геологии и геохимии УрО РАН
Россия


Инна Юрьевна Баданина
Институт геологии и геохимии УрО РАН
Россия


Андрей Павлович Романов
Красноярский научно-исследовательский институт геологии и минерального сырья
Россия


Сергей Федорович Служеникин
Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН
Россия


Список литературы

1. Баданина И.Ю., Малич К.Н., Романов А.П. (2014) Изотопно-геохимические характеристики рудоносных ультрамафит-мафитовых интрузивов Западного Таймыра (Россия). Докл. АН. 458(3), 327-329.

2. Геология и полезные ископаемые России. Т. 3. Восточная Сибирь (Под ред. Н.С. Малича, Е.П. Миронюка, Е.В. Тугановой). (2002) СПб.: ВСЕГЕИ, 396 с.

3. Дюжиков О.А., Курбатов И.И., Лапутина И.П., Мкртычьян А.К., Романов А.П., Служеникин С.Ф. (1995) Платиноносные плагиооливиниты - новая рудоносная магматическая формация Таймыра. Докл. АН. 340(2), 212-217.

4. Комарова М.З., Козырев С.М., Кокорин Н.И., Кнауф В.В. (1999) Расслоенная интрузия реки Дюмталей. Петрология, рудоносность. Недра Таймыра (Под ред. О.Н. Симонова). Вып. 3. Норильск: ВСЕГЕИ, 42-67.

5. Криволуцкая Н.А. (2014) Мантийная природа изотопно-тяжелой серы в рудах Норильских месторождений. Докл. АН. 254(3), 319-321.

6. Кузьмин В.К., Туганова Е.В. (1977) Новые данные по изотопному составу серы медно-никелевых руд северо-запада Сибирской платформы. Геология и геофизика. 18(4), 122-125.

7. Курбатов И.И., Романов А.П. (2008) Петротип бинюдинского ультрамафит-мафитового комплекса (Западный Таймыр). Новосибирск: СНИИГГиМС, 169 с.

8. Малич К.Н., Баданина И.Ю., Белоусова Е.А., Туганова Е.В. (2012) U-Pb результаты датирования циркона и бадделеита ультрамафит-мафитового интрузива Норильск-1 (Россия). Геология и геофизика. 53(2), 163-172.

9. Малич К.Н., Баданина И.Ю., Туганова Е.В. (2010) Магматическая эволюция ультрамафит-мафитовых интрузивов Норильской провинции (Россия): вещественные и геохронологические данные. Литосфера (5), 37-63.

10. Малич К.Н., Баданина И.Ю., Хиллер В.В., Белоусова Е.А., Бочаров С.Н., Кнауф В.В., Туганова С.М., Степашко А.А. (2014) Возраст и Hf-Nd изотопия ультрамафит-мафитовых интрузивов Норильской провинции по данным изучения монацита, бадделеита и циркона в рудоносных и нерудоносных породах. Тр. ИГГ УрО РАН. Вып. 161, 191-197.

11. Петров О.В., Малич К.Н., Туганова Е.В., Пушкарев Ю.Д., Баданина И.Ю., Крымский Р.Ш., Капитонов И.Н., Дистлер В.В., Служеникин С.Ф., Кнауф В.В., Белоусова Е.А., Гриффин В.Л., Романов А.П., Туганова С.М., Бочаров С.Н., Богомолов Е.С., Прасолов Э.М., Халенев В.О., Лохов К.И., Матуков Д.И. (2009) Опытно-методические работы по разработке прогнозно-поискового изотопно-геохимического комплекса на металлы платиновой группы, золото, медь, никель и кобальт в расслоенных массивах севера Центральной Сибири (Красноярский край). Изв. ВСЕГЕИ. Т. 8(56), 248-262.

12. Пушкарев Ю.Д. (1997) Два типа взаимодействия корового и мантийного вещества и новый подход к проблемам глубинного рудообразования. Докл. АН. 335(4), 524-526.

13. Романов А.П., Курбатов И.И. (2001) Платиноносные оливиниты бинюдинского комплекса - фанерозойские коматииты Таймыра. Платина в геологических формациях Сибири. Тез. докл. Красноярск: КНИИГиМС, 79-80.

14. Романов А.П., Курбатов И.И., Малич К.Н., Снисар С.Г., Бородина Е.В., Ерыкалов С.П., Кокорин Н.И. (2011) Ресурсный потенциал платиновых металлов Западного Таймыра. Платина России. Т. VII. (Под ред. Д.А. Додина). Красноярск: Типография “Знак”, 135-160.

15. Служеникин С.Ф., Туровцев Д.М., Федоренко В.А., Краковецкий Ю.К., Кокорин Н.В., Морозов С.С., Голованова Т.И. (1999) Платиноносность Дюмталейского гипербазит-базитового расслоенного титаноносного массива на центральном Таймыре. Платина России: Проблемы развития минерально-сырьевой базы платиновых металлов в XXI веке. М., 107-123.

16. Туганова Е.В. (2000) Формационные типы, генезис и закономерности размещения сульфидных платиноидно-медно-никелевых месторождений. СПб: ВСЕГЕИ, 102 с.

17. Туганова Е.В., Шергина Ю.П. (1997) Изотопно-геохимические особенности пород интрузий норильского типа. Недра Таймыра. Вып. 2. Норильск: ВСЕГЕИ, 114-122.

18. Туганова Е.В., Шергина Ю.П. (2003) Изотопно-геохимическая дискретность пород рудоносных интрузий талнахско-норильского типа и генетические следствия. Регион. геология и металлогения. 17, 140-146.

19. Arndt N.T. (2011) Insights into the geological setting and origin of Ni-Cu-PGE sulfide deposits of the Noril’sk-Talnakh region, Siberia. Magmatic Ni-Cu and PGE Deposits: Geology, Geochemistry, and Genesis. Rev. Econ. Geol. 17. (Eds C. Li, E.M. Ripley). Littleton: Society of Economic Geologists, 199-216.

20. Arndt N.T., Czamanske G.K., Walker R.J., Chauvel C., Fedorenko V.A. (2003) Geochemistry and origin of the intrusive hosts of the Noril’sk-Talnakh Cu-Ni-PGE sulfide deposits. Econ. Geol. 98, 495-515.

21. Bouvier A., Vervoort J.D., Patchett P.J. (2008) The Lu-Hf and Sm-Nd isotopic composition of CHUR: Constraints from unequilibrated chondrites and implications for the bulk composition of terrestrial planets. Earth Planet. Sci. Lett. 273, 48-57.

22. Dobretsov N.L., Kirdyashkin A.A., Kirdyashkin A.G., Vernikovsky V.A., Gladkov I.N. (2008) Modelling of thermochemical plumes and implications for the origin of the Siberian traps. Lithos. 100, 66-92.

23. Ernst R.E., Buchan K.L. (2002) Maximum size and distribution in time and space of mantle plumes: evidence from large igneous provinces. J. Geodynamics. 34, 309-342.

24. Griffin W.L., Pearson N.J., Belousova E.A., Jackson S.E., van Achterbergh E., O’Reilly S.Y., Shee S.R. (2000) The Hf isotope composition of cratonic mantle: LAM-MC-ICPMS analysis of zircon megacrysts in kimberlites. Geochim. Cosmochim. Acta. 64, 133-147.

25. Griffin W.L., Pearson N.J., Belousova E.A., Saeed A. (2006) Comment: Hf-isotope heterogeneity in zircon 91500. Chem. Geol. 233, 358-363.

26. Griffin W.L., Wang X., Jackson S.E., Pearson N.J., O’Reilly S.Y., Xu X., Zhou X. (2002) Zircon chemistry and magma genesis, SE China: in-situ analysis of Hf isotopes, Pingtan and Tonglu igneous complexes. Lithos. 61, 237-269.

27. Horan M.F., Walker R.J., Fedorenko V.A., Czamanske G.K. (1995) Osmium and neodymium isotopic constraints on the temporal and spatial evolution of Siberian flood basalts sources. Geochim. Cosmochim. Acta. 59, 5159-5168.

28. Jackson S.E., Pearson N.J., Griffin W.L., Belousova E.A. (2004). The application of laser ablation-inductively coupled plasma-mass spectrometry to in situ U-Pb zircon geochronology. Chem. Geol. 211, 47-69.

29. Kinny P.D., Dawson J.B. (1992). A mantle metasomatic injection event linked to late Cretaceous kimberlite magmatism. Nature. 360, 726-728.

30. Larson P. B., Maher K., Ramos F.C., Chang Z.S., Gaspar M., Meinert L.D. (2003) Copper isotope ratios in magmatic and hydrothermal ore-forming environments. Chem. Geol. 201(3-4), 337-350.

31. Li C., Ripley E.M., Naldrett A.J. (2009) A new genetic model for the giant Ni-Cu-PGE sulfide deposits associated with the Siberian flood basalts. Econ. Geol. 104(2), 291-301.

32. Lightfoot P.С., Hawkesworth C.J., Hergt J., Naldrett A.J., Gorbachev N.S., Fedorenko V.A., Doherty W. (1993) Remobilisation of the continental lithosphere by a mantle plume: major-, trace-element, and Sr-, Nd-, and Pb-isotope evidence from picritic and tholeiitic lavas of the Noril’sk District, Siberian Trap, Russia. Contrib. Mineral. Petrol. 114, 171-188.

33. Luck J.-M., Ben Othman D., Albarede F. (2005) Zn and Cu isotopic variations in chondrites and iron meteorites: early solar nebula reservoirs and parent-body processes. Geochim. Cosmochim. Acta. 69, 5351-5363.

34. Luck J.-M., Ben Othman D., Barrat J.A., Albarede F. (2003) Coupled 63Cu and 16O excesses in chondrites. Geochim. Cosmochim. Acta. 67, 143-151.

35. Malitch K.N., Belousova E.A., Griffin W.L., Badanina I.Yu. (2013) Hafnium-neodymium constraints on source heterogeneity of the economic ultramafic-mafic Noril’sk-1 intrusion (Russia). Lithos. 164-167, 36-46

36. Malitch K.N., Belousova E.A., Griffin W.L., Badanina I.Yu, Pearson N.J., Presnyakov S.L., Tuganova E.V. (2010) Magmatic evolution of the ultramafic-mafic Kharaelakh intrusion (Siberian Craton, Russia): insights from trace-element, U-Pb and Hf-isotope data on zircon. Contrib. Mineral. Petrol. 159(6), 753-768.

37. Malitch K.N., Latypov R.M. (2011) Re-Os and S-isotope constraints on timing and source heterogeneity of PGE-Cu-Ni sulfide ores: a case study at the Talnakh ore junction (Russia). Can. Mineral. 49(6), 1653-1677.

38. Malitch K.N., Latypov R.M., Badanina I.Yu., Sluzhenikin S.F. (2014) Insights into ore genesis of Ni-Cu-PGE sulfide deposits of the Noril’sk Province (Russia): evidence from copper and sulfur isotopes. Lithos. 204, 172-187.

39. McDonough W.F., Sun S.S. (1995) The composition of the Earth. Chem. Geol. 120, 223-253.

40. Naldrett A.J. (1992) A model for the Ni-Cu-PGE ores of the Noril’sk region and its application to other areas of flood basalts. Econ. Geol. 87(8), 1945-1962.

41. Pin C., Joannon S., Bosq Ch., Le Fèvre B., Gauthier P.J. (2003) Precise determination of Rb, Sr, Ba, and Pb in geological materials by isotope dilution and ICP-quadrupole mass spectrometry following separation of the analytes. J. Analytical Atomic Spectrometry. 18, 135-141.

42. Reichow M.K., Pringle M.S., Al’mukhamedov A.I., Allen M.B., Andreichev V.L., Buslov M.M., Davies C.E., Fedoseev G.S., Fitton J.G., Inger S., Medvedev A.Ya., Mitchell C., Puchkov V.N., Safonova I.Yu., Scott R.A., Saunders A.D. (2009) The timing and extent of the eruption of the Siberian Traps large igneous province: Implications for the end-Permian environmental crisis. Earth Planet. Sci. Lett. 277, 9-20.

43. Renne P.R., Basu A.R. (1991) Rapid eruption of the Siberian trap flood basalts at the Permo-Triassic boundary. Sci. 253, 176-179.

44. Richard P., Shimizu N., Allègre C.J. (1976) 143Nd/146Nd, a natural tracer: an application to oceanic basalts. Earth Plane. Sci. Lett. 31, 269-278.

45. Ripley E.M., Li C. (2013) Sulfide saturation in mafic magmas: is external sulfur required for magmatic Ni-Cu-(PGE) ore genesis? Econ. Geol. 108, 45-58.

46. Ripley E.M., Lightfoot P., Li C., Elswick E.R. (2003) Sulfur isotopic studies of continental basalts in the Noril’sk region: implications for the association between lavas and ore-bearing intrusions. Geochim. Cosmochim. Acta. 67, 2805-2817.

47. Rudnick R.L., Ireland T.R., Gehrrels G., Irving A.J., Chesley J.T., Hanchar J.M. (1998). Dating mantle metasomatism: U-Pb geochronology of zircons in cratonic mantle xenoliths from Montana and Tanzania. Extended Abstracts of 7th International Kimberlite Conference. Cape Town, 754-756.

48. Sharma M., Basu A.R., Nesterenko G.V. (1992) Temporal Sr-, Nd-, and Pb-isotopic variations in the Siberian flood basalts: Implications for the plume-source characteristics. Earth Planet. Sci. Lett. 113, 365-381.

49. Scherer E., Munker C., Mezger K. (2001) Calibration of the lutenium-hafnium clock. Sci. 293, 683-687.

50. Vervoort J.D., Patchett P.J., Blichert-Toft J., Albarede F. (1999) Relationships between Lu-Hf and Sm-Nd isotopic systems in the global sedimentary system. Earth Planet. Sci. Lett. 168, 79-99.

51. Walker R.J., Morgan J.W., Horan M.F., Czamanske G.F., Krogstad E.J., Fedorenko V., Kunilov V.E. (1994) Re-Os isotopic evidence for an enriched-mantle source for the Noril’sk-type ore-bearing intrusions, Siberia. Geochim. Cosmochim. Acta. 58, 4179-4197.

52. Wooden J.L., Czamanske G.K., Fedorenko V.A., Arndt N.T., Chauvel C., Bouse R.M., King B-S.W., Knight R.J., Siems D.F. (1993) Isotopic and trace-element constraints on mantle and crustal contributions to Siberian continental flood basalts, Noril’sk area, Siberia. Geochim. Cosmochim. Acta. 57, 3677-3704.

53. Zhang M., O’Reilly S.Y., Wang K-L., Hronsky J., Griffin W.L. (2008) Flood basalts and metallogeny: The lithospheric connection. Earth-Sci. Rev. 86, 145-174.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Малич К.Н., Баданина И.Ю., Романов А.П., Служеникин С.Ф. U-Pb возраст и Hf-Nd-Sr-Cu-S изотопная систематика Бинюдинского и Дюмталейского рудоносных интрузивов (Таймыр, Россия). Литосфера. 2016;(1):107-128.

For citation: Malitch K.N., Badanina I.Y., Romanov A.P., Sluzhenikin S.F. U-Pb age and Hf-Nd-Sr-Cu-S isotope systematics of the Binyuda and Dyumtaley ore-bearing intrusions (Taimyr, Russia). LITOSFERA. 2016;(1):107-128. (In Russ.)

Просмотров: 5

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1681-9004 (Print)
ISSN 2500-302X (Online)