Geochemical markers of the Norilsk ore-bearing intrusions: case study of the Maslovsky deposit
- 作者: Kostitsyn Y.A.1, Krivolutskaya N.A.1, Somsikova A.V.1, Anosova M.O.1, Kubrakova I.V.1, Tolstykh N.D.2, Gongalsky B.I.3, Kuzmin I.A.2
-
隶属关系:
- Vernadsky Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry of the Russian Academy of Sciences
- V.S. Sobolev Institute of Geology and Mineralogy of the Russian Academy of Sciences
- Institute of Geology of Ore Deposits, Petrography, Mineralogy and Geochemistry of the Russian Academy of Sciences
- 期: 卷 69, 编号 5 (2024)
- 页面: 419-436
- 栏目: Articles
- URL: https://journals.rcsi.science/0016-7525/article/view/272911
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0016752524050014
- EDN: https://elibrary.ru/JBUHQD
- ID: 272911
如何引用文章
详细
The problem of identifying rare PGE-Cu-Ni ore-bearing intrusions among the huge array of ore-free mafic bodies in the northwest of the Siberian Platform has been faced by researchers for several decades. For its solution, a complex of geological and geophysical methods is usually used. Geochemical studies based on modern analytical data, such as elemental and isotopic data, are much less frequently used for this purpose. We used such an approach in the study of some Norilsk complex bodies containing sulfide mineralization. The example of the Maslovskoy deposit located in the Norilsk basin demonstrates the characteristic features of ore-bearing rocks that can be used in the search for new promising targets. For the rocks of the Maslovskoy deposit, represented by two sections from cores OM-4 and OM-24, geochemical parameters were obtained that fit into the ranges of εNd = 1.0 ± 1.0 and (La/Lu)n = 2.3 ± 0.8, which distinguish the magmatic bodies of the Norilsk ore region with unique sulfide ores from the barren ones. The 87Sr/86Sr ratios in the representative gabbroic rock’s samples of the vertical cross-sections of the Maslovskoy deposit vary from 0.7056 to 0.7069. As PGE accumulate in the rocks, the Pd/Pt ratio increases from ~1 at clarke-level contents to ~3 in rich ores. No evidence of assimilation by melts of silicate rocks in situ was found.
全文:

作者简介
Y. Kostitsyn
Vernadsky Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry of the Russian Academy of Sciences
编辑信件的主要联系方式.
Email: kostitsyn@geokhi.ru
俄罗斯联邦, Kosygin st., 19, Moscow, 119991
N. Krivolutskaya
Vernadsky Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry of the Russian Academy of Sciences
Email: kostitsyn@geokhi.ru
俄罗斯联邦, Kosygin st., 19, Moscow, 119991
A. Somsikova
Vernadsky Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry of the Russian Academy of Sciences
Email: kostitsyn@geokhi.ru
俄罗斯联邦, Kosygin st., 19, Moscow, 119991
M. Anosova
Vernadsky Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry of the Russian Academy of Sciences
Email: kostitsyn@geokhi.ru
俄罗斯联邦, Kosygin st., 19, Moscow, 119991
I. Kubrakova
Vernadsky Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry of the Russian Academy of Sciences
Email: kostitsyn@geokhi.ru
俄罗斯联邦, Kosygin st., 19, Moscow, 119991
N. Tolstykh
V.S. Sobolev Institute of Geology and Mineralogy of the Russian Academy of Sciences
Email: kostitsyn@geokhi.ru
俄罗斯联邦, Pr. Ak. Koptyuga, 3, Novosibirsk, 630090
B. Gongalsky
Institute of Geology of Ore Deposits, Petrography, Mineralogy and Geochemistry of the Russian Academy of Sciences
Email: kostitsyn@geokhi.ru
俄罗斯联邦, Staromonetny per., 35, Moscow, 119017
I. Kuzmin
V.S. Sobolev Institute of Geology and Mineralogy of the Russian Academy of Sciences
Email: kostitsyn@geokhi.ru
俄罗斯联邦, Pr. Ak. Koptyuga, 3, Novosibirsk, 630090
参考
- Батуев Б. Н., Кузнецов Ю. П., Кулаков Б. А. (1966) Некоторые типы околорудных метасо-матитов южной части Талнахского месторождения медно-никелевых руд. Материалы 2-й конф. по околорудному метасоматозу. Л. Наука. P. С.17–19.
- Геологическая карта Норильского рудного района масштаба 1 : 200 000. Объяснительная записка. (1994): М.: Геоинформмарк. 118 с.
- Годлевский М. Н. (1959) Траппы и рудоносные интрузии Норильского района: М.: Госгеолтехиздат.
- Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1 : 1000000 (новая серия). Лист R(45)–47 – Норильск. Объяснительная записка. (1996): ВСЕГЕИ.
- Дюжиков О. А. (1988) Геология и рудоносность Норильского района: Наука. 279.
- Золотухин В. В. (1971) Трапповый магматизм и условия формирования рудоносных дифференцированных интрузий на Сибирской платформе. Траппы Сибирской платформы и их металлогения. Иркутск: ИЗК СО РАН. 53–59.
- Золотухин В. В., Рябов В. В., Васильев Ю. Р., Шатков В. А. (1975) Петрология Талнахской рудоносной дифференцированной трапповой интрузии. Новосибирск. Изд-во: Наука.
- Карандашев В. К., Хвостиков В. А., Носенко С. Ю., Бурмий Ж. П. (2016) Использование высокообогащенных стабильных изотопов в массовом анализе образцов горных пород, грунтов, почв и донных отложений методом масс–спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой. Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 82 (7), 6–15.
- Королюк В. Н., Усова Л. В., Нигматулина Е. Н. (2009) О точности определения состава основных породообразующих силикатов и оксидов на микроанализаторе JXA–8100. Журнал аналитической химии. 64 (10), 1070–1074.
- Костицын Ю. А., Журавлев А. З. (1987) Анализ погрешностей и оптимизация метода изотопного разбавления. Геохимия. (7), 1024–1036.
- Котульский В. (1946) К вопросу о происхождении магматических медно-никелевых месторождений. ДАН СССР. 51. 435–438.
- Криволуцкая Н. А., Плечова А. А., Костицын Ю. А., Беляцкий Б. В., Рощина И. А., Свирская Н. М., Кононкова Н. Н. (2014) Геохимические аспекты ассимиляции базальтовыми расплавами вмещающих пород при образовании Норильских медно-никелевых руд. Петрология. 22 (2), 147–147.
- Лихачев А. П. (1965) Роль лейкократового габбро в формировании Норильских дифференцированных интрузий. Известия АН СССР. Серия геологическая (10), 75–89.
- Лихачев А. П. (1978) Об условиях образования рудоносных и безрудных магм базит-гипербазитового состава. ДАН СССР. 338 (2), 447–450.
- Лихачев А. П. (2006) Платино-медно-никелевые месторождения: Эслан. 496.
- Лурье М. Л., Масайтис В. Л. (1966) Верхнепалеозойские нижнемезозойские долериты и базальты трапповой формации. Геология Сибирской платформы. Недра. P. 247–283.
- Малич К. Н. (2021) Комплексные платинометальные месторождения Полярной Сибири (состав, источники вещества и условия образования). ИГГ РАН. 262 С.
- Малич К. Н., Баданина И. Ю., Туганова Е. В. (2018) Рудоносные ультрамафит-мафитовые интрузивы Полярной Сибири: возраст, условия образования, критерии прогноза. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН. 287 С.
- Нестеренко Г. В., Альмухамедов А. И. (1973) Геохимия дифференцированных траппов. М.: Наука. 199 С.
- Ревяко Н. М., Костицын Ю. А., Бычкова Я. В. (2012) Взаимодействие расплава основного состава с вмещающими породами при формировании расслоенного интрузива Кивакка, Северная Карелия. Петрология. 20 (2), 115–135.
- Рябов В. В., Шевко А. Я., Гора М. П. (2000) Магматические породы Норильского района: Новосибирск: Нонпарель. Т. 1, 2.
- Служеникин С. Ф., Малич К. Н., Туровцев Д. М., Григорьева А. В., Баданина И. Ю. (2020) Зубовский тип дифференцированных базит-гипербазитовых интрузивов Норильского района: петрогеохимические характеристики и рудоносность.
- Тарасов А. В. (1966) О механизме внедрения пластовых трапповых интрузий Норильского района. Бюллетень Московского общества испытателей природы
- Отдел геологический. 19662.
- Тарасов А. В. (1968) Структурный контроль медно-никелевого оруденения на месторождении Норильск–I. Геология и геофизика. (5), 39–50.
- Туровцев Д. М. (2002) Контактовый метаморфизм Норильских интрузий: Научный Мир.
- Юдина В. В. (1973) Магнезиальные и известковые скарны и скарноиды Талнахского рудного узла. Вопросы минералогии, геохимии и генезиса никелевых и платиновых месторождений. Тр. ЦНИГРИ. 108 58–85.
- 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. Economic Geology. 98 (3), 495–515.
- Brugmann G. E., Naldrett A. J., Asif M., Lightfoot P. C., Gorbachev N. S., Fedorenko V. A. (1993) Siderophile and chalcophile metals as tracers of the evolution of the Siberian Trap in the Noril’sk region, Russia. Geochim. Cosmochim. Acta. 57 2001–2018.
- Czamanske G. K. (2002) Petrographic and Geochemical Characterization of Ore-Bearing Intrusions of the Noril’sk type, Siberia; With Discussion of Their Origin, Including Additional Datasets and Core Logs. US Geological Survey.
- Czamanske G. K., Wooden J. L., Walker R. J., Fedorenko V. A., Simonov O. N., Budahn J. R., Siems D. F. (2000) Geochemical, Isotopic, and SHRIMP Age Data for Precambrian Basement Rocks, Permian Volcanic Rocks, and Sedimentary Host Rocks to the Ore-bearing Intrusions, Noril’sk–Talnakh District, Siberian Russia. Int. Geol. Rev. 42 (10), 895–927.
- Fleet M. E., Crocket J. H., Stone W. E. (1996) Partitioning of platinum–group elements (Os, Ir, Ru, Pt, Pd) and gold between sulfide liquid and basalt melt. Geochim. Cosmochim. Acta. 60 (13), 2397–2412.
- Geology and ore deposits of the Noril’sk region. Guidebook. (1994). VII Platinum International Symposium. Moscow–Noril’sk: Moskovsky Contact Press. 84.
- Hawkesworth C. J., Lightfoot P. C., Fedorenko V. A., Blake S., Naldrett A. J., Doherty W., Gorbachev N. S. (1995) Magma differentiation and mineralisation in the Siberian continental flood basalts. Lithos. 34 (1), 61–88.
- Hawkesworth C. J., Lightfoot P. C., Fedorenko V. A., Blake S., Naldrett A. J., Doherty W., Gorbachev N. S. (1995) Magma Differentiation and Mineralization in the Siberian Continental Flood Basalts. Lithos. 34 (1–3), 61–88.
- Kostitsyn Y. A. (2004) Terrestrial and Chondritic Sm–Nd and Lu–Hf Isotopic Systems: Are They Identical? Petrology. 12 (5), 397–411.
- Kostitsyn Y. A. (2007) Relationships between the Chemical and Isotopic (Sr, Nd, Hf, and Pb) Heterogeneity of the Mantle. Geochem. Int. 45 (12), 1173–1196.
- Kostitsyn Y. A., Krivolutskaya N. A., Somsikova A. V., Anosova M. O., Demidova S. I., Konyshev A. (2023) Geochemical Features of Potentially Ore-Bearing Mafic Intrusions at the Eastern Norilsk Region and Their Relationships with Lavas (NW Siberian Traps Province). Minerals. 13 (2), 213.
- Krivolutskaya N. A. (2011) Formation of PGM–Cu–Ni deposits in the process of evolution of flood–basalt magmatism in the Noril’sk region. Geology of Ore Deposits. 53 (4), 309.
- Krivolutskaya N. A., Gongalskiy B. I., Yushin A. A., Shlychkova T. B., Kononkova N. N., Petrus J. A., Tushentsova I. N. (2011) Mineralogical and geochemical characteristics of PGE–Cu–Ni ores of the Maslovsky deposit in the Noril’sk area, Russia. The Canadian Mineralogist. 49 (6), 1479–1504.
- Krivolutskaya N. A., Konyshev A. A., Kuzmin D. V., Nikogosian I. K., Krasheninnikov S. P., Gongalsky B. I., Demidova S. I., Mironov N. L., Svirskaya N. M., Fedulov V.S. (2022) Is the Permian–Triassic Mass Extinction Related to the Siberian Traps? Geochem. Int. 60 (13), 1323–1351.
- Krivolutskaya N. A., Rudakova A. V. (2009) Structure and geochemical characteristics of trap rocks from the Noril’sk Trough, Northwestern Siberian craton. Geochem. Int. 47 (7), 635–656.
- Krivolutskaya N. A., Sobolev A. V., Mikhailov V. N., Plechova A. A., Kostitsyn Y. A., Roschina I. A., Fekiacova Z. (2012) Parental melt of the Nadezhdinsky Formation: Geochemistry, petrology and connection with Cu–Ni deposits (Noril’sk area, Russia). Chemical Geology. 302–303, 87–105.
- Krivolutskaya N. A., Sobolev A. V., Snisar S. G. e., Gongalskiy B. I., Kuzmin D. V., Hauff F., Tushentsova I. N., Svirskaya N. M., Kononkova N. N., Schlychkova T. B. (2012) Mineralogy, geochemistry and stratigraphy of the Maslovsky Pt–Cu–Ni sulfide deposit, Noril’sk region, Russia: implications for relationship of ore-bearing intrusions and lavas. Mineralium Deposita. 47 69–88.
- Lightfoot P. C., Hawkesworth C. J., Hergt J., Naldrett A. J., Gorbachev N. S., Fedorenko V. A., Doherty W. (1993) Remobilization of the Continental Lithosphere by a Mantle Plume–Major–Element, Trace–Element, and Sr– Isotope, Nd–Isotope, and Pb–Isotope Evidence from Picritic and Tholeiitic Lavas of the Norilsk District, Siberian Trap, Russia. Contrib. Mineral. Petrol. 114 (2), 171–188.
- Lightfoot P. C., Naldrett A. J., Gorbachev N. S., Doherty W., Fedorenko V. A. (1990) Geochemistry of the Siberian Trap of the Noril’sk area, USSR, with implications for the relative contributions of crust and mantle to flood basalt magmatism. Contrib. Mineral. Petrol. 104 (6), 631–644.
- Likhachev A. P. (1994) Ore–bearing intrusions of the Noril’sk region. Proc. Sudbury–Noril’sk Symp, Ontario. 185–202.
- Malitch K. N., Belousova E. A., Griffin W. L., Badanina I. Y. (2013) Hafnium–neodymium constraints on source heterogeneity of the economic ultramafic–mafic Noril’sk–1 intrusion (Russia). Lithos. 164 36–46.
- Malitch K. N., Belousova E. A., Griffin W. L., Badanina I. Y., 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. 159 753–768.
- Naldrett A. J. (2004) Magmatic sulfide deposits: Geology, geochemistry and exploration: Springer Science & Business Media. 727.
- Petrov O. V., Malitch K. N., Pushkarev Y. D., Bogomolov E. S. (2007) Isotope–geochemical criterion in search for the Noril’sk–type massive PGE–Cu–Ni sulphide ores: constraints from Pb, Nd and Sr isotope data. Geochim. Cosmochim. Acta. 71 (15S), A782.
- Petrov O. V. e. (2019) Isotope geology of the Norilsk deposits: Springer.
- Ryabov V. V., Shevko A. Y., Gora M. P. (2014) Trap magmatism and ore formation in the Siberian Noril’sk region. Vol. 1: Springer.
- Sobolev A. V., Krivolutskaya N. A., Kuzmin D. V. (2009) Petrology of the parental melts and mantle sources of Siberian trap magmatism. Petrology. 17 (3), 253.
- Villa I. M., De Bièvre P., Holden N., Renne P. (2015) IUPAC–IUGS recommendation on the half life of 87Rb. Geochim. Cosmochim. Acta. 164, 382–385.
- 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, Norilsk Area, Siberia. Geochim. Cosmochim. Acta. 57 (15), 3677–3704.
补充文件
