Noble-metal mineralization and conditions of formation of Au-Ag epithermal veins from Kyzik-Chadr Au-Mo-Cu porphyry deposit, Eastern Tuva

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Research object. The results of mineralogical-geochemical, fluid inclusion and isotopic studies of Au-Ag epithermal veins of Kyzik-Chadr Au-Mo-Cu porphyry deposit (Eastern Tuva) are considered. The aim of the study is to examine mineralogical and geochemical peculiarities and conditions of formation of gold-sulfide-quartz veins from Kyzik-Chadr deposit to identify their ore-formation. Methods. The chemical composition of minerals was determined by SEM (Tescan MIRA 3 LMU with XMax 80 and INCA Wave 500 (Oxford Instruments Nanoanalysis Ltd). Fluid inclusion study in quartz were carried out using a Linkam TMS-600 thermostage with LinkSystem 32 DV-NC software and an Olympus BX51 optical microscope. The oxygen isotopic composition of quartz was determined on a FINNIGAN MAT 253 gas mass spectrometer. The isotopic composition of sulfur in sulfides was determined using a Finnigan MAT Delta gas mass spectrometer in the double-infusion mode. Results. A wide variety of Au-Ag minerals in gold-sulfide-quartz veins due to variations of fO2, fS2, fSe2 and fTe2 during ore formation was diagnosed: gold, Hg-gold, Hg-electrum, Hg-kustelite, weishanite (Au,Ag)1.2Hg0.8, sylvanite AgAuTe2, petzite Ag3AuTe2, hessite Ag2Te, schützite Ag5Te3, empressite AgTe, fischerite Ag3AuSe2, Se-uytenbogaardtite Ag3AuS2, acanthite Ag2S, which are associated with altaiite PbTe, coloradoite HgTe, claustalite PbSe, fahlores of tennantite-tetrahedrite series and barite. The study of fluid inclusions (thermometry, Raman spectroscopy) in quartz and mineral thermometry (petzite–hessite–native Au paragenesis) determined that the ore veins were formed due to CO2-water Na-K ± Mg-chloride fluid with salinity of 5.7–10.0 wt % NaCl eq with temperatures decreasing from 360 to 230°C and variations in fO2, fS2, fSe2, and fTe2. Oxygen isotopy in quartz indicates mixing of magmatic fluid with meteoric water (δ18O of fluid from +3.5 to +7.1‰). The δ34SH2S values of the fluid from +7.1 to +5.2‰ suggest that some sulfur was extracted from the host rocks. Conclusions. According to mineralogical and geochemical peculiarities and conditions of formation of gold-sulfide-quartz veins from Kyzik-Chadr Au-Mo-Cu porphyry deposit can be attributed to epithermal Au-Ag veins of intermediate sulfidation type, which are the product of a single porphyry-epithermal ore-magmatic system in the Kyzik-Chadr ore field.

About the authors

R. V. Kuzhuget

Tuvinian Institute for Exploration of Natural Resources SB RAS

Email: rkuzhuget@mail.ru

N. N. Ankusheva

SU FRC MG UB RAS, Ilmensky Reserve

Email: ankusheva@mail.ru

Yu. A. Kalinin

V.S. Sobolev Institute of Geology and Mineralogy, SB RAS

Email: yuri.a.kalinin@mail.ru

A. Sh. Shavekina

V.S. Sobolev Institute of Geology and Mineralogy, SB RAS

V. I. Losev

Siberian Federal University

Email: vovalosev98@gmail.com

M. M. Balanay

Tuvinian Institute for Exploration of Natural Resources SB RAS

References

  1. Андреев А.В., Гирфанов М.М., Старостин И.А., Авилова О.В., Кряжев С.Г., Юрмазов Д.Н., Бабкин И.А., Семенов М.И. (2021) Геологическое строение, рудно-метасоматическая и минералого-геохимическая зональность золотосодержащего молибден-медно-порфирового месторождения Кызык-Чадр, Pеспублика Тыва. Руды и металлы, (1), 57-76.
  2. Борисенко А.С. (1982) Анализ солевого состава растворов газово-жидких включений в минералах методом криометрии. Использование методов термобарогеохимии при поисках и изучении рудных месторождений. (Ред. Н.П. Лаверов). М.: Недра, 37-46.
  3. Бортников Н.С., Генкин А.Д., Коваленкер В.А. (1987) Минералого-геохимические показатели условий гидротермального рудообразования. Эндогенные рудные районы и месторождения. М.: Наука, 40-59.
  4. Бортников Н.С., Крамер Х., Генкин А.Д. (1988) Парагенезисы теллуридов золота и серебра в золоторудном месторождении Флоренсия (Республика Куба). Геол. руд. месторождений, (2), 49-61.
  5. Гусев Н.И., Берзон Е.И., Семенов М.И. (2014) Кызык-чадрское меднопорфировое месторождение (Тува): геохимические особенности и возраст магматизма. Регион. геология и металлогения, (59), 70-79.
  6. Журавкова Т.В. Пальянова Г.А., Калинин Ю.А., Горячев Н.А., Зинина В.Ю., Житова Л.М. (2019) Физико-химические условия образования минеральных парагенезисов золота и серебра на месторождении Валунистое (Чукотка). Геология и геофизика, 60(11), 1565-1576.
  7. Реддер Э. (1978) Флюидные включения в минералах. Т. 1. М.: Мир, 360 с.
  8. Рогов Н.В. (1992) Магматические и другие структуры, перспективы и некоторые особенности металлогении Кызык-Чадрского Au-Cu-Mo месторождения Тувы. Магматизм и металлогения рудных районов Тувы. Новосибирск: Наука, 108-119.
  9. Семенов М.И., Юркевич Л.Г. (2019) Геология, геохимия и рудоносность Ожинского интрузивного плутона. Геологическое строение и полезные ископаемые Центральной Сибири. Красноярск: Сибирское ПГО, 110-119.
  10. Стамборовский Н.Н., Смоляков Ю.Г., Почерняева Л.Д. (1969) Геологическое строение и полезные ископаемые бассейна верхних течений рек Аксуга, Соруга и Кадыр-Ооcа: Оконч. отч. по работам Соругской ГСП за 1965–1967 гг. Красноярск. Тыв. фил. ФБУ “ТФГИ по СФО”. Инв. № 1211.
  11. Старостин И.А., Гирфанов М.М., Ярцев Е.И. (2022) Геологическое строение, метасоматическая и скрытая минералогическая зональность медно-порфирового месторождения Кызык-Чадр (Республика Тыва). Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геол., (5), 90-94.
  12. Старостин И.А., Черных А.И., Гирфанов М.М. (2023) Палеогеотектоническая позиция Кызыкчадрского медно-порфирового рудного поля (Республика Тыва). Руды и металлы, (4), 52-73.
  13. Уссар Р.Т., Добрянский Г.И., Зюзин М.П. (1978) Результаты поисков месторождений меди на участке Кызык-Чадр и в его районе. Кызыл, 87 с.
  14. Afifi A.M., Kelly W.C., Essene E.J. (1988) Phase relations among tellurides, sulphides and oxides: I. Thermochemical data and calculated equilibria. Econom. Geol., 83, 377-404.
  15. Barton P.B., Skinner B.J. (1979) Sulfide mineral stabilities. Geochemistry of Hydrothermal Ore Deposits. (Ed. H.L. Barnes). N.Y.: Sley & Sons, 278-403.
  16. Berzin N.A., Coleman R.G., Dobretsov N.L., Zonenshain L.P., Xuchang X., Chang E.Z. (1994) Geodynamic map of the western part of Paleoasian Ocean. Russ. Geol. Geophys., 35, 5-22.
  17. Berzin N.A., Kungurtsev L.V. (1996) Geodynamic interpretation of Altai-Sayan geological complexes. Russ. Geol. Geophys., 37, 56-73.
  18. Berzina A.N., Berzina A.P., Gimon V.O. (2016) Paleozoic-Mesozoic porphyry Cu(Mo) and Mo(Cu) deposits wi thin the southern margin of the Siberian Craton: Geochemistry, geochronology, and petrogenesis (a review). Minerals, 6(6), 1-25.
  19. Berzina A.N., Stein H.J., Zimmerman A., Sotnikov V.I. (2003) Re-Os ages of molybdenite from porphyry and greisen Mo-W deposits of southern Siberia (Russia) preserve metallogenic record. Mineral Exploration and Sustainable Development. (Eds D. Eliopoulos et al.). V. 1. Rotterdam: Millpress, 231-234.
  20. Bodnar R.J., Vityk M.O. (1994) Interpretation of microthermometric data for H2O–NaCl fluid inclusions. Fluid Inclusions in Minerals: Methods and Applications: (Eds B. De Vivo, M.L. Frezzotti). Blacksburg: Virginia Tech., 117-130.
  21. Bowers T.S. (1991) The deposition of gold and other metals: pressure-induced fluid immiscibility and associated stable isotope signatures. Geochim. Cosmochim. Acta, 55, 2417-2434.
  22. Davis D.W., Lowenstein T.K., Spenser R.J. (1990) Melting behavior of fluid inclusions in laboratory-grown halite crystals in the systems NaCl-H2O, NaCl-KCl-H2O, Na-Cl-MgCl2-H2O, and CaCl2-NaCl-H2O. Geochim. Cosmochim. Acta, 54, 591-601.
  23. Hoefs J. (2009) Stable Isotope Geochemistry. Berlin; Heidelberg: Springer, 281 p.
  24. Hurai V., Huraiova M., Slobodnık M., Thomas R. (2015) Geofluids. Developments in Microthermometry, Spectroscopy, Thermodynamics, and Stable Isotopes. Elsevier, 489 p.
  25. LeFort D., Hanley J., Guillong M. (2011) Subepithermal Au-Pd mineralization associated with an alkalic porphyry Cu–Au deposit, Mount Milligan, Quesnel Terrane, British Columbia, Canada. Econ. Geol., 106, 781-808.
  26. Li Y., Liu J. (2006) Calculation of sulfur isotope fractionation in sulfides. Geochim. Cosmochim. Acta, 70, 1789-1795.
  27. Ohmoto H. (1986) Stable isotope geochemistry of ore deposits. Stable Isotopes in High Temperature Geological Processes, 491-560. (Rev. Mineral. Geochem., 16).
  28. Ohmoto H., Rye R.O. (1979) Isotopes of Sulfur and Carbon. Geochemistry of Hydrothermal Ore Deposits. N.Y.: Wiley, 509-567.
  29. Pollard P.J., Pelenkova E., Mathur R. (2017) Paragenesis and Re-Os molybdenite age of the Cambrian Ak-Sug porphyry Cu-Au-Mo deposit, Tyva Republic, Russian Federation. Econ. Geol., 112, 1021-1028.
  30. Rudnev S.N., Serov P.A., Kiseleva V.Yu. (2015) Vendian–Early Paleozoic granitoid magmatism in Eastern Tuva. Russ. Geol. Geophys., 56(9), 1232-1255.
  31. Sillitoe R.H. (2010) Porphyry copper systems. Econ. Geol., 105, 3-41.
  32. Vikent’eva O., Prokofiev V., Groznova E., Vikentyev I., Bortnikov N., Borovikov A., Kryazhev S., Pritchin M. (2020) Contrasting fluids in the Svetlinsk gold telluride hydrothermal system, South Urals. Minerals, 10, 37.
  33. Voudouris P. (2006) A comparative mineralogical study of Te-rich magmatic-hydrothermal systems in northeastern Greece. Mineral. Petrol., 87, 241-275.
  34. White N.C., Hedenquist J.W. (1995) Epithermal gold deposits: styles, characteristics, and exploration. Soc. Econ. Geol. Newslett., 23, 9-13.
  35. Wilkinson J.J. (2001) Fluid inclusions in hydrothermal ore deposits. Lithos, 55, 229-272.
  36. Yarmolyuk V.V., Kovalenko V.I. (2003) Deep Geodynamics and Mantle Plumes: Their role in the formation of the Central Asian fold belt. Petrology, 11(6), 504-531.
  37. Zhang L.-G., Liu J.-X., Zhou H.B., Chen Z.-S. (1989) Oxygen isotope fractionation in the quartz-water-salt system. Econ. Geol., 89, 1643-1650.
  38. Zheng Y.F. (1999) Oxygen isotope fractionation in carbonate and sulfate minerals. Geochem. J., 33, 109-126.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Lithosphere (Russia)

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).