LOW Pb ISOTOPIC VARIATIONS IN THE EXTENSIVE CHATKAL–KURAMA ORE PROVINCE, MIDDLE TIEN SHAN, AND SOURCES OF THE LARGE SCALE Au, Ag, AND MULTIMETAL MINERALIZATION: EVIDENCE FROM HIGH-PRECISION Pb ISOTOPE DATA
- Authors: Chernyshev I.V1, Chugaev A.V1, Kovalenker V.A1
-
Affiliations:
- Institute of Geology of Ore Deposits, Petrography, Mineralogy, and Geochemistry (IGEM), Russian Academy of Science
- Issue: Vol 70, No 1 (2025)
- Pages: 3-37
- Section: Articles
- URL: https://journals.rcsi.science/0016-7525/article/view/294911
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0016752525010017
- EDN: https://elibrary.ru/GQEYBW
- ID: 294911
Cite item
Abstract
About the authors
I. V Chernyshev
Institute of Geology of Ore Deposits, Petrography, Mineralogy, and Geochemistry (IGEM), Russian Academy of Science
Email: cheriv1935@gmail.com
Moscow, Russia
A. V Chugaev
Institute of Geology of Ore Deposits, Petrography, Mineralogy, and Geochemistry (IGEM), Russian Academy of ScienceMoscow, Russia
V. A Kovalenker
Institute of Geology of Ore Deposits, Petrography, Mineralogy, and Geochemistry (IGEM), Russian Academy of ScienceMoscow, Russia
References
- Альпиев Е.А., Кулешов В.А. (2013) Металлогения и полезные ископаемые Чаткало-Кураминской металлогенической зоны. Вестник Казанского НТУ. 5, 3–10.
- Агапова А.А., Чернышев И.В., Троицкий В.А., Коваленкер В.А., Русинов В.А. (1990). Изотопный состав свинца и стронция эпитермальных золотосеребряных месторождений Кураминской зоны Срединного Тянь-Шаня. Тезисы докладов совещания «Изотопное датирование эндогенных рудных формаций». Киев, 165–167.
- Волков В.Н., Гольцман Ю.В., Аракелянц М.М. и др. (1997) Возраст ультракислого вулканизма в позднеорогенных прогибах Чаткало-Кураминской зоны (Срединный Тянь-Шань) Стратиграфия и геологическая корреляция. (1), 86–104.
- Геология и полезные ископаемые Республики Узбекистан. (1998). Ташкент: Университет, 722 с.
- Зоненшайн Л.П., Кузьмин М.И., Наталов Л.М. (1990) Тектоника литосферных плит территории СССР. Кн. 1. М.: Недра, 328 с.
- Коваленкер В.А., Сафонов Ю.Г., Наумов В.Б., Русинов В.Л. (1997) Эпитермальное золото-теллуридное месторождение Кочбулак (Узбекистан). Геология рудных месторождений. 39(2), 127–152.
- Коваленкер В.А., Конеев Р.И., Плотинская О.Ю., Чернышев И.В., Прокофьев В.Ю. (2007) Кураминская позднепалеозойская порфировоэпитермальная золоторудная провинция (Срединный Тянь-Шань). Современные проблемы геологии и развития минерально-сырьевой базы Республики Узбекистан. Ташкент: ИМР, 86–89.
- Куренков С.А., Аристов В.А. (1995) О времени формирования коры Туркестанского палеоокеана. Геотектоника. (6), 22–32.
- Лаверов Н.П., Величкин В.И., Власов Б.П., Алешин А.П., Петров В.А. (2012) Урановые и молибденурановые месторождения в областях развития континентального внутрикорового магматизма: геология, геодинамические и физико-химические условия формирования. М.:ИФЗ РАН, ИГЕМ РАН. 320 с.
- Металлогения золота и меди Узбекистана. (2012) Ташкент, 339–341.
- Пирназаров М.М., Колоскова С.М. (2005) Геохимические поля рудно-магматических систем ШавазДукентского вулкано-тектонического грабена (Ангренский золоторудный район). Магматические, метасоматичесие формации и связанное с ними оруденение. Ташкент. Fan va texnologia. 290–293.
- Усманов Ф.А. (2001) Статистический металлогенический анализ. Породно-рудные ассоциации (на примере Чаткало-Кураминских гор). Геология и минеральные ресурсы. 1, 3–15.
- Чернышев И.В., Шпикерман В.И. (2001) Изотопный состав рудного свинца как отражение блокового строения Центральной части Северо-Востока Азии. ДАН. 377(4), 530–533.
- Чернышев И.В., Чугаев А.В., Шатагин К.Н. (2007) Высокоточный изотопный анализ Pb методом многоколлекторной ICP-масс-спектрометрии с нормированием по 205Tl/203Tl: оптимизация и калибровка метода для изучения вариаций изотопного состава Pb. Геохимия. (11), 1155–1168.
- Chernyshev I.V., Chugaev A.V., Shatagin K.N. (2007). High-precision Pb isotope analysis by multicollectorICP-mass-spectrometry using 205Tl/203Tl normalization: optimization and calibration of the method for the studies of Pb isotope variations. Geochem. Int. 45(11), 1065–1076.
- Чернышев И.В., Викентьев И.В., Чугаев А.В., Шатагин К.Н., Молошаг В.П. (2008) Источники вещества колчеданных месторождений Урала по результатам высокоточного MС-ICP-MS изотопного анализа свинца галенитов. ДАН. 418(4), 530–535.
- Чернышев И.В., Коваленкер В.А., Гольцман Ю.В., Плотинская О.Ю., Баирова Э.Д., Олейникова Т.И. (2011а) Изохронное Rb-Sr датирование процессов позднепалеозойского эпитермального рудогенеза на примере месторождения золота Кайрагач (Кураминский рудный район, Срединный Тянь-Шань), Геохимия. (2), 115–128.
- Chernyshev I.V., Kovalenker V.A., Goltsman Y.V., Plotinskaya O.Y., Bairova E.D., Oleinikova T.I. (2011) Rb-Sr isochron dating of late paleozoic epithermal oreforming processes: A case study of the Kairagach gold deposit, Kurama ore district, Central Tien Shan. Geochem. Int. 49(2), 107–119.
- Чернышев И.В., Бортников Н.С., Чугаев А.В., Гамянин Г.Н., Бахарев А.Г. (2011б) Источники металлов крупного орогенного золоторудного Нежданинского месторождения (Якутия, Россия): результаты высокоточного изучения изотопного состава свинца (MC-ICP-MS) и стронция. Геология рудных месторождений. 53(5), 395–418.
- Чернышев И.В., Голубев В.Н., Чугаев А.В. (2017) Аномальный изотопный состав свинца галенита и возраст процесса преобразования гидротермальных урановых минералов (на примере месторождения Чаули, Чаткало-Кураминский район, Узбекистан). Геология рудных месторождений. 59(6), 576–586.
- Чернышев И.В., Чугаев А.В., Бортников Н.С., Гамянин Г.Н., Прокопьев А.В. (2018) Изотопный состав свинца и источники металлов в месторождениях золота и серебра Южного Верхоянья (Якутия, Россия): по данным высокоточного MC-ICP-MS метода. Геология рудных месторождений. 60(5), 448–471.
- Чернышев И.В., Викентьев И.В., Чугаев А.В., Дергачев А.Л., Раткин В.В. (2023) Источники металлов колчеданных месторождений Рудного Алтая по данным высокоточного MC-ICP-MS изучения изотопного состава свинца. Геохимия. 68(6), 545–569.
- Chernyshev I.V., Vikentyev I.V., Chugaev A.V., Dergachev A.L., Ratkin V.V. (2023) Sources of metals forthe Rudny Altai VMS deposits: results of high-precision MC-ICP-MS lead isotope study. Geochem. Int. 61(6), 539–561.
- Чугаев А.В., Чернышев И.В., Бортников Н.С., Коваленкер В.А., Киселева Г.Д., Прокофьев В.Ю. (2013) Изотопно-свинцовые рудные провинции Восточного Забайкалья и их связь со Структурами региона (по данным высокоточного MC-ICP-MS-изучения изотопного состава Pb). Геология рудных месторождений. 55(4), 282–294.
- Чугаев А.В., Дубинина Е.О., Чернышев И.В., Травин А.В., Коссова С.А., Ларионова Ю.О., Носова А.А., Плотинская О.Ю., Олейникова Т.И., Садасюк А.С. (2020) Источники и возраст золоторудной минерализации месторождения Ирокинда (Северное Забайкалье): результаты изучения изотопного состава Pb, S, Sr, Nd и данные 39Ar–40Ar геохронометрии, Геохимия. 65(11), 1059–1079.
- Chugaev A.V., Dubinina E.O., Chernyshev I.V., Travin A.V., Kossova S.A., Larionova Y.O., Nosova A.A., Plotinskaya O.Yu., Oleinikova T.I., Sadasyuk A.S. (2020) Sources and Age of the gold mineralization of the Irokinda Deposit, Northern Transbaikalia: evidence from Pb, S, Sr, and Nd isotope-geochemical and 39Ar–40Ar geochronological data. Geochem. Int. 58(11), 1208–1227.
- Чугаев А.В., Плотинская О.Ю., Дубинина Е.О., Садасюк А.С., Гареев Б.И., Коссова С.А., Баталин Г.А. (2021) Коровый источник Pb и S на золотопорфировом месторождении Юбилейное (Южный Урал, Казахстан): высокоточные Pb-Pb И δ34S данные. Геология рудных месторождений. 63(3), 195–206.
- Эндогеннные источники рудного вещества (1987). М.: Наука, 187–199 с.
- Audétat A., Pettke T., Heinrich C.A., Bodnar R.J. (2008) The composition of magmatic hydrothermal fluids in barren and mineralized intrusions. Economic Geology. 103, 877–908.
- Biske Y.S., Seltmann R. (2010) Paleozoic Tian-Shan as a transitional region between the Rheic and UralsTurkestan Oceans. Gondwana Res. 17, 602–613.
- Borba M.L., Junior F.C., Kawashita K., Takehara L., Babinski M., Bruckman M. (2016) The Bajo de la Alumbrera and Agua Rica Cu–Au (Mo) porphyry deposits of Argentina: Genetic constraints on ore formation and sources based on isotope signatures. Ore Geology Reviews. 75, 116–124.
- Bouse R.M., Ruiz J., Titley S.R., Tosdal R.M., Wooden J.L. (1999) Lead isotope compositions of Late Cretaceous and early Tertiary igneous rocks and sulfide minerals in Arizona; implications for the sources of plutons and metals in porphyry copper deposits. Economic Geology. 94(2), 211–244.
- Cheng Zh., Zhang Zh., Turesebekov A., Nurtaev B.S., Xu L., Santosh M. (2018a) Petrogenesis of gabbroic intrusions in the Valerianov-Beltau-Kurama magmatic arc, Uzbekistan: The role of arc maturity controlling the generation of giant porphyry Сu-Au deposits. Lithos. 320–321, 75–92.
- Cheng Zh., Zhang Zh., Chai F., Hou T. Santosh M., Turesebekov A., Nurtaev B.S. (2018b) Carboniferous porphyry Cu-Au deposits in the Almalyk orefield, Uzbekistan: the Sarycheku and Kalmakyr examples. International geology review. 60(1), 1–20.
- Cherniak D.J. (1995) Diffusion of lead in plagioclase and K-feldspar: an investigation using Rutherford backscattering and resonant nuclear reaction analysis. Contributions to Mineralogy and Petrology. 120, 358–371.
- Chiaradia M., Fontboté L., Paladines A. (2004) Metal sources in mineral deposits and crustal rocks of Ecuador (1 N–4 S): a lead isotope synthesis. Economic Geology. 99(6), 1085–1106.
- Chiaradia M., Konopelko D., Seltmann R., Cliff R. (2006) Lead isotope variations across terrane boundaries of the Tien Shan and Chinese Altay. Mineralium Deposita. 41, 411–428.
- Chugaev A.V., Chernyshev I.V., Ratkin V.V., Gonevchuk V.G., Eliseeva O.A. (2020) Contribution of crustal and mantle sources to genesis of Sn, B and Pb-Zn deposits in South Sikhote-Alin subprovince (Russian Far East): Evidence from high–precision MC-ICP-MS lead isotope study. Ore Geology Reviews. 125, 103683.
- Collerson K.D., Kamber B.S., Schoenberg R. (2002) Applications of accurate, high precision Pb isotope ratio measurement by multi-collector ICP-MS. Chem. Geol. 188, 65–83.
- Dolgopolova A., Seltmann R., Konopelko D., Biske Y.S., Shatov V., Armstrong R., Pankhurst R., Koneev R., Divaev F. (2017) Geodynamic evolution of the western Tien Shan, Uzbekistan: Insights from U-Pb SHRIMP geochronology and Sr-Nd-Pb-Hf isotope mapping of granitoids. Gondwana Research. 47, 76–109.
- Golovanov I.M., Nikolaeva E.I., Khazhikhin M.A. (1986) Geological and structural conditions of localization of the high-grade ores of porphyry copper deposits. In. Geology and metallogeny of copper deposits(Eds. G.H. Fridrich et al.). Springer Verlag: BerlinHaidelberg. 261–270.
- Gulson B.L. (1986) Lead isotopes in mineral exploration. Dev. Econ. Geol. 23, 245.
- Islamov F., Kremenetsky A., Minzer E., Koneev R. (1999) The Kochbulak-Kairagach ore field Au, Ag and Cu deposits of Uzbekistan. In Excursion Guidebook of the IGCP-473 International field Conference in Uzbekistan. IAGOD Guidebook series 7 (Eds Shayakubov et al.). GFZ, Potsdam. 91–106.
- Kamenov G.D., Perfit M.R., Jonasson I.R., Mueller P.A. (2005) High-precision Pb isotope measurements reveal magma recharge as a mechanism for ore deposit formation: Examples from Lihir Island and Conical seamount, Papua New Guinea. Chem. Geol. 219, 131–148.
- Kamenov G.D., Saunders J.A., Hames W.E., & Unger D.L. (2007) Mafic magmas as sources for gold in middle Miocene epithermal deposits of the northern Great Basin, United States: evidence from Pb isotope compositions of native gold. Economic Geology. 102(7), 1191–1195.
- Kamenov G.D., Melchiorre E.B., Ricker F.N., DeWitt E. (2013) Insights from Pb isotopes for native gold formation during hypogene and supergene processes at Rich Hill, Arizona. Economic Geology. 108(7), 1577–1589.
- Kanasewich E.R. (1968) The interpretation of lead isotopes and their geological significance. In. Radiometric Dating for Geologists. pp. 147–223, E.I. Hamilton, R.M. Farguar, eds., Wiley-Interscience. New York, 506 p.
- Kramers J.D., Tolstikhin I.N. (1997) Two terrestrial lead isotope paradoxes, forward transport modelling, core formation and the history of the continental crust. Chemical geology. 139(1–4), 75–110.
- Konopelko D., Biske G., Seltmann R., Eklund O., Belyatsky B. (2007) Post-collisional granites of the Kokshaal Range, Southern Tien Shan, Kyrgyzstan: age, petrogenesis and regional tectonic implications. Lithos. 97, 140–160.
- Konopelko D., Seltmann R., Mamadjanov Y., Romer R.L., Rojas-Agramonte Y., Jeffries T., Fidaev D., Niyozov A. (2017) A geotraverse across two paleosubduction zones in Tien Shan, Tajikistan. Gondwana Research. 47, 110–130.
- Kovalenker V.A. (2003) Porphyry-epithermal oreforming systems: contours of problem. Problems of ore deposits and maximizing the prospecting efficiency. Tashkent: IMR. 148–149.
- Kovalenker V.A., Chernyshev I.V., Plotinckaya O.Yu., Prokof’ev V.Yu. (2004) Ore mineralogy, fluid inclusions, age and isotope characteristics of the Late Paleozoic highsulfidation gold-telluride deposits in the Kurama Mountains, Midlle Tien Shan. In Gold-silver-telluride deposits of the Golden Quadrilateral, South Apuseni Mts., Romania (Eds. N.J. Сook, C.L. Chiobanu). IAGOD Guidebook ser. 12. 239–241.
- Kovalenker V., Chernyshev I., Plotinskaya O., Prokof’ev V., Koneev R. (2008) The super-large Kurama porphyry-epithermal gold province (Middle Tien Shan): Key deposits, magmatic and hydrothermal activity age, mineralogical and fluid regime features. In 33. International Geological Congress. Abstract CD-ROM, X-CD Technologies. Oslo, Norway. MRD10
- Macfarlane A.W., Marcet P., Le Huray A.P., Petersen U. (1990) Lead isotope provinces of the Central Andes inferred from ores and crustal rocks. Economic Geology. 85(8), 1857–1880.
- Mikolaichuk A.V., Kurenkov S.A., Degtyarev K.E., Rubtsov V.I. (1997) Northern Tien Shan main stages of geodynamic evolution in the Late Precambrian–Early Paleozoic. Geodynamics. (6), 16–34.
- Moralev G.V., Shatagin K.N. (1999) Rb-Sr study of AuAg Shkol’noe deposit (Kurama Mountains, north Tadjikistan): age of mineralization and time scale of hydrothermal processes. Mineralium Deposita. 34, 405–413.
- Puig A. (1988) Geologic and metallogenic significance of the isotopic composition of lead in galenas of the Chilean Andes. Economic geology. 83(4), 843–858.
- Rehkämper M., Halliday A.M. (1998) Accuracy and long-term reproducibility of lead isotopic measurements by MC-ICP-MS using an external method for correction of mass discrimination. Int. J. Mass Spec. Ion Proc. 58, 123–133.
- Richards J.P. (2011) Magmatic to hydrothermal metal fluxes in convergent and collided margins. Ore Geology Reviews. 40(1), 1–26.
- Richards J.P. (2022). Porphyry copper deposit formation in arcs: What are the odds? Geosphere. 18(1), 130–155.
- Saunders J.A., Mathur R., Kamenov G.D., Shimizu T. (2016) New isotopic evidence bearing on bonanza (AuAg) epithermal ore-forming processes. Miner. Dep. 51, 1–11.
- Shafiei B. (2010) Lead isotope signatures of the igneous rocks and porphyry copper deposits from the Kerman Cenozoic magmatic arc (SE Iran), and their magmatic-metallogenetic implications. Ore Geology Reviews. 38(1–2), 27–36.
- Stacey J.S., Kramers I.D. (1975) Approximation of terrestrial lead isotope evolution by a two–stage model. Earth Planet. Sci. Lett. 26(2), 207–221.
- Seltmann R., Porter M. (2005) The porphyry Cu-Au/Mo deposits of Central Asia. 1. Tectonic, geologic and metallogenic setting, and significant deposits. In Super Porphyry Copper & Gold Deposits: A Global Perspective. (Ed. Porter T.M.). PGC Publishing, Adelaide. 2, 467–512.
- Seltmann R., Konopelko D., Biske G., Divaev F., Sergeev S. (2011) Hercinian post-collisional magmatism in the context of Paleozoic magmatic evolution of the Tien Shan orogenic belt. Journal of Asian Earth Sciences,
- , 821–838.
- Şengör A.M.C., Natal’in B.A., Burtman V.S. (1993) Evolution of the Altaid tectonic collage and Paleozoic crustal growth in Eurasia. Nature, 364, 299–307.
- Sillitoe R.H., Hart S.R. (1984) Lead-isotopic signatures of porphyry copper deposits in oceanic and continental settings, Colombian Andes. Geochimica et Cosmochimica Acta, 48(10), 2135–2142.
- Shayakubov T.S. (Ed.), 1998. Geological Map of Uzbekistan, 1:500 000 Goskomgeologia, Tashkent. Shayakubov T.S., Dalimov T.N. (Eds.), 1998. Geology and Minerals of the Republic of Uzbekistan. «Universitet», Tashkent, 722 p. Shayakubov T., Islamov F., Kremenetsky A., Seltmann R. (1999) Au, Ag and Cu deposits of Uzbekistan. Excursion Guidebook. GFZ, Potsdam. 116 p.
- Tosdal R.M., Munizaga F. (2003). Lead sources in Mesozoic and Cenozoic Andean ore deposits, north-central Chile (30○–34○S). Miner. Dep. 38, 234–250.
- Tosdal R.M., Wooden J.L., Bouse R.M. (1999) Pb isotopes, ore deposits, and metallogenic terranes. Society of Economic Geologists in Application of radiogenic isotopes to ore deposit research and exploration In: Application of radiogenic isotopes to ore deposit research and exploration. (Eda. Lambert D.D, Ruiz J.) Rev Econ Geol. 12, 1–28.
- Wedepohl K.H. (1995) The composition of the continental crust. Geochimica et cosmochimica Acta. 59(7), 1217–1232.
- Wörner G., Moorbath S., Harmon R.S. (1992) Andean Cenozoic volcanic centers reflect basement isotopic domains. Geology. 20, 1103–1106.
- Xue C.J., Duan S.G., Chai F.M., Muhetaer M., Tuleshiabekov A.X., Qu W.J. (2013) Metallogenetic epoch of the Almalyk porphyry copper orefield, Uzbekistan, and its geological significance. Earth Sciences Frontiers. 20(2), 197–204.
- Zartman R.E., Doe B.R. (1981) Plumbotectonics – the model. Tectonophysics. 75, 135–162.
Supplementary files
