nznistuНауки о Земле и недропользованиеEarth sciences and subsoil use2686-99932686-7931Federal State Budget Educational Institution of Higher Education "Irkutsk National Research Technical University"10.21285/2686-9993-2022-45-2-104-118nznistu-220Research ArticleГеология, поиски и разведка месторождений полезных ископаемыхGeology, Prospecting and Exploration of Mineral DepositsИзотопный состав кислорода борных минералов из курчатовит-сахаитовых руд месторождения СолонгоOxygen isotopic composition of boron minerals from kurchatovite-sakhaite ores of the Solongo deposithttps://orcid.org/0000-0002-3797-4939ИзбродинаС. Ю.IzbrodinaS. Yu.

 Избродина Светлана Юрьевна, инженер Лаборатории металлогении и рудообразования

г. Улан-Удэ

 Svetlana Yu. Izbrodina, Engineer of the Laboratory of Metallogeny and Ore Formation, Dobretsov Geological Institute

Ulan-Ude 

izbrodina@mail.ruПосоховВ. Ф.PosokhovV. F.

 Посохов Виктор Федорович, старший научный сотрудник Лаборатории инструментальных методов анализа

г. Улан-Удэ

 Viktor F. Posokhov, Senior Researcher of the Laboratory of Instrumental Methods of Analysis, Dobretsov Geological Institute

Ulan-Ude 

vitaf1@yandex.ruГеологический институт им. Н. Л. Добрецова СО РАНРоссияDobretsov Geological Institute, Siberian Branch of the Russian Academy of SciencesRussian Federation202230062022452104118Copyright © Избродина С.Ю., Посохов В.Ф., 20222022Избродина С.Ю., Посохов В.Ф.Izbrodina S.Y., Posokhov V.F.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.nznj.ru/jour/article/view/220

Борно-магнетитовое скарновое месторождение Солонго (Западное Забайкалье, Россия) обладает промышленными запасами редких курчатовит-сахаитовых руд. Целью данной работы являлось изучение изотопного состава кислорода борных минералов из курчатовит-сахаитовых руд месторождения. Исследование образцов проводилось с помощью современных методов электронной микроскопии, масс-спектрометрии. На оригинальных фотоснимках прозрачных шлифов, изображениях образцов в обратно отраженных электронах приведены минеральные ассоциации сахаита и курчатовита: полиминеральный ссайбелиит-сибирскит-кальцитовый агрегат, роуит, федоровскит, людвигит, форстерит, серпентин, титанит, сфалерит, магнетит, якобсит, апатит, турнорит. Приведена характеристика эволюции борных минералов на месторождении Солонго. Были получены следующие показатели изотопного состава кислорода δ18О v-SMOW в минералах: в сахаите – +1 ‰, в роуите – +2,7 ‰, в курчатовите – +1,9 ‰, в магнетите – -0,3 ‰. В результате сравнения изотопных данных по сахаиту с уже имеющимися литературными данными обнаружено, что сахаит борных руд месторождения имеет относительно облегченный состав кислорода. Такие показатели могут объясняться участием метеорных вод, в том числе талых вод снежников и многолетней мерзлоты, в процессе формирования месторождения, а также пониженными показателями изотопного состава кислорода δ18О доломитов Озернинского рудного узла, с преобразованием которых связывается формирование сахаита.

The Solongo boron-magnetite skarn deposit (Western Transbaikalia, Russia) features industrial reserves of rare kurchatovite-sakhaite ores. The purpose of the work is to study the oxygen isotopic composition of boron-bearing minerals from the kurchatovite-sakhaite ores of the deposit. The samples were studied using modern methods of electron microscopy, mass spectrometry. The original photographs of transparent thin sections and images of the samples in backscattered electrons show mineral associations of sakhaite and kurchatovite icluding polymineral szaibeliite-sibirskite-calcite aggregate, roweite, fedorovskite, ludwigite, forsterite, serpentine, titanite, sphalerite, magnetite, jacobsite, apatite, turneaureite. The evolution of the Solongo deposit boron minerals is described. The following indicators of the oxygen isotopic composition δ18О v-SMOW in minerals have been obtained: sakhaite – +1 ‰, roweite – +2.7 ‰, kurchatovite – +1.9 ‰, magnetite – -0.3 ‰. The comparison of isotopic data on sakhaite with the available literature data has shown that the sakhaite of Solongo boron ores has a relatively light oxygen composition. The indicators obtained are attributed to the participation of meteoric waters including melt waters of firn basins and permafrost, in the formation process of the deposit, as well as reduced index of the oxygen isotope composition δ18O of the dolomites of the Ozerninsky ore cluster, whose transformation is associated with the sakhaite formation.

сахаиткурчатовитэндогенные боратыизотопы кислородамагнезиальные скарныСолонгоОзернинский рудный узелsakhaitekurchatoviteendogenic boratesoxygen isotopesmagnesian skarnsSolongoOzerninsky ore clusterReferencesМалинко С. В., Лисицын А. Е., Дорофеева К. А., Островская И. В., Шашкин Д. П. Курчатовит – новый минерал // Записки Всесоюзного минералогического общества. 1966. Ч. 95. Вып. 2. С. 203–209.Malinko S. V., Lisitsyn A. E., Dorofeeva K. A., Ostrovskaya I. V., Shashkin D. P. A new mineral kurchatovite. Zapiski Vsesoyuznogo mineralogicheskogo obshchestva.1966;95(2):203-209. (In Russ.).Малинко С. В. Новый минерал бора – солонгоит // Записки Всесоюзного минералогического общества. 1974. Ч. 103. Вып. 1. С. 117–121.Malinko S. V. A new boron mineral – solongoite. Zapiski Vsesoyuznogo mineralogicheskogo obshchestva. 1974;103(1):117-121. (In Russ.).Малинко С. В., Шашкин Д. П., Юркина К. В. Федоровскит – новый минерал бора и изоморфный ряд роуит – федоровскит // Записки Всесоюзного минералогического общества. 1976. Ч. 105. Вып. 1. С. 71–85.Malinko S. V., Shashkin D. P., Yurkina K. V. Fedorovskite as a new mineral of boron and as an isomorphic series of roweite. Zapiski Vsesoyuznogo mineralogicheskogo obshchestva. 1976;105(1):71-85. (In Russ.).Симонов М. А., Малинко С. В., Белов Н. В., Казанская Е. В., Егоров-Тисменко Ю. К., Федоренко М. Б. [и др.]. Новый минерал гексагидроборит Са[В(ОН)4]2∙·2Н2О // Записки Всесоюзного минералогического общества. 1977. Ч. 106. Вып. 6. С. 688–691.Simonov M. A., Malinko S. V., Belov N. V., Kazanskaya E. V., Egorov-Tismenko Yu. K., Fe-dorenko M. B., et al. New mineral hexahydroborite Са[В(ОН)4]2·2Н2О. Zapiski Vsesoyuznogo mineralogicheskogo obshchestva. 1977;106(6):688-691. (In Russ.).Чуканов Н. В., Пеков И. В., Малинко С. В., Задов А. Е., Дубинчук В. Т. Витимит Ca6B14O19[SO4](ОН)14·∙5H2O – новый минерал и условия его образования на месторождении Солонго (Бурятия) // Записки Всероссийского минералогического общества. 2002. Ч. 131. Вып. 4. С. 41–47.Chukanov N. V., Pekov I. V., Malinko S. V., Zadov A. E., Dubinchuk V. T. A new mineral vitimite Ca6B14O19[SO4](ОН)14·5H2O and its formation conditions at the Solongo deposit (Buryatia). Zapiski Vserossiiskogo mineralogicheskogo obshchestva. 2002;131(4):41-47. (In Russ.).Малинко С. В., Чуканов Н. В., Дубинчук В. Т., Задов А. Е. Бурятит Ca3(Si,Fe3+,A1)[SO4][B(OH)4](OH) 5O∙12H2O – новый минерал // Записки Всероссийского минералогического общества. 2001. Ч. 130. Вып. 2. С. 72–78.Malinko S. V., Chukanov N. V., Dubinchuk V. T., Zadov A. E. A new mineral buryatite Ca3(Si,Fe3+,A1)[SO4] [B(OH)4](OH) 5O∙12H2O. Zapiski Vserossiiskogo mineralogicheskogo obshchestva. 2001;130(2):72-78. (In Russ.).Гордиенко И. В., Булгатов А. Н., Руженцев С. В., Минина О. Р., Климук В. С., Ветлужских Л. И. [и др.]. История развития Удино-Витимской островодужной системы Забайкальского сектора Палеоазиатского океана в позднем рифее-палеозое // Геология и геофизика. 2010. Т. 51. № 5. С. 589–614.Gordienko I. V., Bulgatov A. N., Ruzhentsev S. V., Minina O. R., Klimuk V. S., Vetluzhskikh L. I., et al. The late riphean-paleozoic history of the Uda-Vitim Island Arc System in the Transbaikalian sector of the Paleoasian Ocean. Geologiya i geofizika. 2010;51(5):589-614. (In Russ.).Избродина С. Ю., Хубанов В. Б. Роль гранитизации в формировании магнезиально-скарнового железоборного месторождения Солонго (Озернинский рудный узел, Республика Бурятия) // Новое в познании процессов рудообразования: сб. тр. X Рос. молодежн. науч.- практ. школы с междунар. уч. (г. Москва, 29 ноября – 3 декабря 2021 г.). М.: Изд-во ИГЕМ РАН, 2021. С. 116–119.Izbrodina S. Yu., Khubanov V. B. The role of granitization in the formation of the Solongo magnesian-skarn iron-boron deposit (Ozerninsky ore cluster, Republic of Buryatia). In: Novoe v poznanii protsessov rudoobrazovaniya: sb. tr. X Ros. molodezhn. nauch.-prakt. shkoly s mezhdunar. uch. = New in ore formation processes perception: Collected works of the 10th Russian youth scientific and practical school with international participation. 29 November – 3 December 2021, Moscow. Moscow: Institute of Geology of Ore Deposits, Petrography, Mineralogy and Geochemistry of the Russian Academy of Sciences; 2021, p. 116–119. (In Russ.).Лисицын А. Е., Виноградов Б. К., Малинко С. В. Скарны месторождения Солонго в Бурятии и их рудоносность // Советская геология. 1974. № 3. С. 116–123.Lisitsyn A. E., Vinogradov B. K., Malinko S. V. Skarns of the Solongo deposit in Buryatia and their ore content. Sovetskaya geologiya. 1974;3:116-123. (In Russ.).Малинко С. В., Лисицын А. Е. Экзотические борные руды месторождения Солонго в Бурятии // Руды и металлы. 1997. № 5. С. 63–71.Malinko S. V., Lisitsyn A. E. Exotic boron ores from the Solongo deposit in Buryatia. Rudy i metally = Ores and Metals. 1997;5:63-71. (In Russ.).Александров С. М. Генезис и состав рудообразующих магнезиальных боратов, их аналогов и модификаций // Геохимия. 2003. № 5. С. 492–512.Aleksandrov S. M. Genesis and composition of ore-forming magnesian borates, their analogues, and modifications. Geokhimiya. 2003;5:492-512. (In Russ.).Pankova Yu. A., Krivovichev S. V., Pekov I. V., Grew E. S., Yapaskurt V. O. Kurchatovite and clinokurchatovite, ideally CaMgB2O5: an example of modular polymorphism // Minerals. 2018. Vol. 8. Iss. 8. P. 332. https://doi.org/10.3390/min8080332.Pankova Yu. A., Krivovichev S. V., Pekov I. V., Grew E. S., Yapaskurt V. O. Kurchatovite and clinokurchatovite, ideally CaMgB2O5: an example of modular polymorphism. Minerals. 2018;8(8):332. https://doi.org/10.3390/min8080332.Александров С. М. Генезис и изоморфизм в боратах серии сахаита-харкерита на магнезиально-скарновых месторождениях северо-востока России // Геохимия. 2005. № 9. С. 966–989.Aleksandrov S. M. Borates of the sakhaiteharkerite series at magnesian skarn deposits in the northeast of Russia: genesis and isomorphism. Geokhimiya. 2005;9:966-989. (In Russ.).Sharp Z. D. A laser-based microanalytical method for the in situ determination of oxygen isotope ratios of silicates and oxides // Geochimica et Cosmochimica Acta. 1990. Vol. 54. Iss. 5. P. 1353–1357. https://doi.org/10.1016/0016-7037(90)90160-M.Sharp Z. D. A laser-based microanalytical method for the in situ determination of oxygen isotope ratios of silicates and oxides. Geochimica et Cosmochimica Acta. 1990;54(5):1353-1357. https://doi.org/10.1016/0016-7037(90)90160-M.Marincea Ş., Dumitraş D.-G. Contrasting types of boron-bearing deposits in magnesian skarns from Romania // Ore Geology Reviews. 2019. Vol. 112. P. 102952. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2019.102952.Marincea S., Dumitraş D.-G. Contrasting types of boron-bearing deposits in magnesian skarns from Romania. Ore Geology Reviews. 2019;112:102952. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2019.102952.Evans R. J., Groat L. A., Cempirek J., Škoda R., Grew E. S., Bernard C. The crystal chemistry of the sakhite-harkerite solid solution // American Mineralogist. 2018. Vol. 103. Iss. 11. P. 1749–1760. https://doi.org/10.2138/am-2018-6563.Evans R. J., Groat L. A., Cempirek J., Škoda R., Grew E. S., Bernard C. The crystal chemistry of the sakhite-harkerite solid solution. American Mineralogist. 2018;103(11):1749-1760. https://doi.org/10.2138/am-2018-6563.Александров С. М. Геохимия скарно- и рудобразования в доломитах. М.: Наука, 1990. 343 с.Aleksandrov S. M. Geochemistry of skarn and ore formation in dolomites. Moscow: Nauka; 1990. 343 p. (In Russ.).Александров С. М. Эндогенные изменения котоита в кальцифирах магнезиально-скарновых месторождений бора // Геохимия. 2007. № 7. С. 733–752.Aleksandrov S. M. Endogenous transformations of kotoite in calciphyres at magnesian-skarn deposits of boron. Geokhimiya. 2007;7:733-752. (In Russ.).Некрасов И. Я., Малинко С. В. Экспериментальное изучение условий образования сахаита // Доклады Академии наук СССР. 1973. Т. 210. № 6. С. 1427–1430.Nekrasov I. Ya., Malinko S. V. Experimental study of sakhaite formation conditions. Doklady Akademii nauk SSSR. 1973;210(6):1427-1430. (In Russ.).Александров С. М., Малинко С. В. Геохимические особенности эндогенных и экзогенных изменений карбонатоборатов // Геохимия. 1975. № 1. С. 3–16.Aleksandrov S. M., Malinko S. V. Geochemical features of endogenous and exogenous changes in borate carbonates. Geokhimiya. 1975;1:3-16. (In Russ.).Малинко С. В., Чуканов Н. В. Арсенатные аналоги апатита – турнорит и джонбаумит из месторождения Солонго, Бурятия // Записки Всероссийского минералогического общества. 1998. № 3. С. 92–95.Malinko S. V., Chukanov N. V. Arsenate analogs of apatite –turneaureite and johnbaumite from the Solongo deposit, Buryatia. Zapiski Vserossiiskogo mineralogicheskogo оbshchestva = Proceedings of the All-Russian Mineralogical Society. 1998;3:92-95. (In Russ.).Nabelek P. I. Stable isotope monitors // Contact metamorphism / ed. D. M. Kerrick. Berlin – Boston: De Gruyter, 1991. P. 395–435.Nabelek P. I. Stable isotope monitors. In: Kerrick D. M. (ed.). Contact metamorphism. Berlin – Boston: De Gruyter; 1991, p. 395–435.Hoefs J. Stable isotope geochemistry. Berlin:Springer, 2009. 285 p.Hoefs J. Stable isotope geochemistry. Berlin:Springer; 2009. 285 p.Ковалев К. Р., Рипп Г. С., Дистанов Э. Г., Баулина М. В. Железисто-магнезиальные карбонаты и вариации изотопов углерода и кислорода на гидротермально-осадочном колчеданно-полиметаллическом месторождении Озерное (Забайкалье) // Геология и геофизика. 2005. T. 46. № 4. С. 383–397.Kovalev K. R., Ripp G. S., Distanov E. G., Baulina M. V. FE-Mg carbonates and variations in isotopic compositions of carbon and oxygen at the Ozernoe hydrothermalsedimentary pyrite-polymetallic deposit (Transbaikalia). Geologiya i geofizika. 2005;46(4):383-397. (In Russ.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.