nznistuНауки о Земле и недропользованиеEarth sciences and subsoil use2686-99932686-7931Federal State Budget Educational Institution of Higher Education "Irkutsk National Research Technical University"10.21285/2686-9993-2023-46-2-201-211RANYSCnznistu-289Research ArticleГеология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагенияGeology, prospecting and exploration of solid minerals, mineragenyСтадийность формирования рудной зоны Холоднинского колчеданно-полиметаллического месторожденияFormation stages of the Kholodninskoye pyrite-polymetallic deposit ore zonehttps://orcid.org/0000-0001-8741-9645ТарасоваЮ. И.TarasovaYu. I.

Тарасова Юлия Игоревна,  кандидат геолого-минералогических наук, старший научный сотрудник департамента рудной геологии,  институт «Сибирская школа геонаук»; заведующая Лабораторией геохимии рудообразования  и геохимических методов поисков

г. Иркутск

Yulia I. Tarasova, Cand. Sci. (Geol. & Mineral.), Senior Researcher of the Department of Ore Geology, Siberian School of Geosciences; Head of the Laboratory of Ore Formation Geochemistry and Geochemical Methods of Exploration

Irkutsk

j.tarasova84@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-0814-2583БудякА. Е.BudyakA. E.

Будяк Александр Евгеньевич,  кандидат геолого-минералогических наук, руководитель департамента рудной геологии,  институт «Сибирская школа геонаук»; заместитель директора по научной работе

г. Иркутск

Alexander E. Budyak, Cand. Sci. (Geol. & Mineral.), Head of the Department of Ore Geology, Siberian School of Geosciences; Deputy Director for Science

Irkutsk

budyak@igc.irk.ruИркутский национальный исследовательский технический университет; Институт геохимии им. А.П. Виноградова СО РАНРоссияIrkutsk National Research Technical University; A.P. Vinogradov Institute of Geochemistry SB RASRussian Federation202320072023462201211Copyright © Тарасова Ю.И., Будяк А.Е., 20232023Тарасова Ю.И., Будяк А.Е.Tarasova Y.I., Budyak A.E.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.nznj.ru/jour/article/view/289

Холоднинское колчеданно-полиметаллическое месторождение (Байкало-Патомское нагорье, Россия) открыто в 1968 г., но до настоящего момента вопросы его генезиса остаются дискуссионными. Предполагается, что эксплозивная деятельность вулканических аппаратов южной части Байкало-Муйской зоны, а также подводные эксгаляции зоны рассеянного спрединга задугового бассейна с большой вероятностью могли оказывать влияние на геохимические особенности амагматичных отложений Бодайбинской и Патомской зон. Для исследований влияния подводной гидротермальной деятельности на геохимические особенности неопротерозойских углеродсодержащих осадков Байкальской горной области была выбрана Олокитская зона, являющаяся фрагментом спрединговой зоны задугового бассейна. Согласно геохимическим параметрам, отложения итыкитской и ондокской свит, вмещающих Холоднинское месторождение, попадают в область осадконакопления палеобассейнов дальнетайгинского времени. Проведенное сопоставление развития сульфидной минерализации рудных объектов Бодайбинской и Олокитской структурно-формационных зон позволяет сделать предположение о единстве процессов формирования месторождений в пределах Байкальской горной области. Наличие фрамбоидального пирита указывает на то, что ранние этапы формирования руд Холоднинского гидротермально-стратиформного полиметаллического месторождения являлись синхронными с осадконакоплением. Источником обогащения рудной зоны месторождения цинком, свинцом, серебром и другими элементами, свойственными для низко- и среднетемпературных ассоциаций, являлся гидротермальный раствор зоны рассеянного спрединга задуговых бассейнов. Вероятно, эксплозивная и эксгаляционная деятельности южной Байкало-Муйской зоны в пределах исследуемого региона имела распространение и дальше в северном направлении, тем самым оказывая влияние на формирование сидерохалькофильной геохимической специализации амагматичных черносланцевых толщ Бодайбинской и Патомской зон. 

The Kholodninskoe pyrite-polymetallic deposit (Baikal-Patom plateau, Russia) was discovered in 1968, but the questions of its genesis still remain controversial. It is assumed that the explosive activity of volcanic apparatuses of the southern part of the Baikal-Muya zone as well as underwater exhalations of the scattered spreading zone of the back-arc basin could have most likely influenced the geochemical features of amagmatic deposits of the Bodaibo and Patom zones. 

To investigate the influence of underwater hydrothermal activity on the geochemical features of Neoproterozoic carbonbearing sediments of the Baikal Mountain region, the Olokit zone, which is a fragment of the spreading zone of the backarc basin, was chosen. According to the geochemical parameters, the sediments of the Itykit and Ondokskaya formations hosting the Kholodninskoye deposit fall into the sedimentation area of DalnyaTaiga period paleobasins. Having compared the development of sulfide mineralization of ore objects of the Bodaibo and Olokit structural-formation zones, the authors suggest the unity of deposit formation processes within the Baikal Mountain area. The presence of framboidal pyrite indicates that the early stages of ore formation of the Kholodninskoe hydrothermal-stratiform polymetallic deposit were synchronous with sedimentation. The source of deposit ore zone enrichment with zinc lead, silver and other elements typical for low- and medium-temperature associations was a hydrothermal solution of the scattered spreading zone of back-arc basins. It is likely that the explosive and exhalation activities of the southern Baikal-Muya zone within the studied region also spread further northward, thus influencing the formation of siderochalcophilic geochemical specialization of amagmatic black shale strata of the Bodaibo and Patom zones. 

колчеданно-полиметаллические рудыБайкало-Муйская зонаОлокитская зонаХолоднинское месторождениеpyrite-polymetallic oresBaikal-Muya zoneOlokit zoneKholodninskoe depositИсследование проведено в рамках выполнения государственного задания по проекту IX.130.3.1 (№ 0284-2021-0001). Работа осуществлена с использованием научного оборудования Центра коллективного пользования «Изотопно-геохимических исследований» Института геохимии им. А.П. Виноградова СО РАН (г. Иркутск).The study was carried out as a part of the implementation of the state assignment under the project IX.130.3.1 (no. 0284-2021-0001). The research employed the scientific equipment of the Multiple-Access Center “Isotopic-Geochemical Studies” of the A.P. Vinogradov Institute of Geochemistry SB RAS (Irkutsk).ReferencesБогданов Ю.А., Лисицын А.П., Сагалевич А.М., Гурвич Е.Г. Гидротермальный рудогенез океанского дна: монография. М.: Наука, 2006. 527 с.Bogdanov Yu.A., Lisitsyn A.P., Sagalevich A.M., Gurvich E.G. Hydrothermal ore genesis of the ocean floor. Moscow: Nauka; 2006. 527 p. (In Russ.).Дистанов Э.Г., Ковалев К.Р., Пономарев В.Г. Генетические особенности колчеданно-полиметаллического оруденения Северного Прибайкалья // Геология и полезные ископаемые в полосе БАМ Северного Прибайкалья: сб. ст. / отв. ред. В.Г. Кушев. М.: Наука, 1983. С. 33–37.Distanov E.G., Kovalev K.R., Ponomarev V.G. Genetic features of the pyrite-polymetallic mineralization of the Northern Baikal region. In: Geologiya i poleznye iskopaemye v polose BAM Severnogo Pribaikal'ya = Geology and mineral resources in the Baikal-Amur Mainline belt of Northern Baikal region. Moscow: Nauka; 1983, p. 33–37. (In Russ.).Ручкин Г.В., Донец А.И. Гидрогенная концепция формирования рудообразующих систем стратиформных свинцово-цинковых месторождений в карбонатных толщах // Фундаментальные проблемы геологии месторождений полезных ископаемых и металлогении: труды XXI Междунар. науч. конф., посвящ. 100-летию со дня рождения акад. В.И. Смирнова (г. Москва, 26–28 января 2010 г.). М.: Изд-во МГУ, 2010. С. 93–106.Ruchkin G.V., Donets A.I. Hydrogenic generation concept of ore-forming systems of stratiform lead-zinc deposits in carbonate strata. In: Fundamental'nye problemy geologii mestorozhdenii poleznykh iskopaemykh i metallogenii: trudy XXI Mezhdunar. nauch. konf., posvyashch. 100-letiyu so dnya rozhdeniya akad. V.I. Smirnova = Fundamental problems of mineral deposit geology and metallogeny: proceedings of the 21st International scientific con- ference devoted to the 100th birth anniversary of the Academician V.I. Smirnov. 26–28 January 2010, Moscow. Moscow: Lomonosov Moscow State University; 2010, p. 93–106. (In Russ.).Будяк А.Е., Скузоватов С.Ю., Тарасова Ю.И., Ванг К.-Л., Горячев Н.А. Единая неопротерозойская – раннепалеозойская эволюция рудоносных осадочных комплексов юга Сибирского кратона // Доклады Академии наук. 2019. Т. 484. № 3. С. 335–339. https://elibrary.ru/mimdqw, https://doi.org/10.31857/S0869-56524843335339.Budyak A.E., Skuzovatov S.Y., Tarasova Y.I., Wang K.L., Goryachev N.A. Common Neoproterozoic – early paleozoic evolution of ore-bearing sedimentary complexes in the southern Siberian craton. Doklady Akademii nauk. 2019;484(3):335-339. (In Russ.). https://elibrary.ru/mimdqw, https://doi.org/10.31857/S0869-56524843335-339.Добровольская М.Г., Ерёмин Н.А. Метаморфизм и время образования промышленных свинцово-цинковых руд в Холоднинском месторождении (Северное Прибайкалье) // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Инженерные исследования. 2010. № 1. C. 30–35. https://elibrary.ru/lkyfdv.Dobrovolskaya M.G., Eremin N.A. Metamorphism and the time of the lead-zink ores formation in the Kholodninskoe deposit (North-Pribaikal area). Vestnik Rossiiskogo universiteta druzhby narodov. Seriya: Inzhenernye issledovaniya = RUDN Journal of Engineering Research. 2010;1:30-35. (In Russ.). https://elibrary.ru/lkyfdv.Рыцк Е.Ю., Шалаев В.С., Ризванова Н.Г., Крымский Р.Ш., Макеев А.Ф., Риле Г.В. Олокитская зона Байкальской складчатой области: новые изотопно-геохронологические и петрогеохимические данные // Геотектоника. 2002. № 1. С. 29–41. https://elibrary.ru/hltnhi.Rytsk E.Yu., Shalaev V.S., Rizvanova N.G., Krymskii R.Sh., Makeev A.F., Rile G.V. Olokit zone of the Baikal folded region: new isotopic-geochronological and petrogeochemical data. Geotektonika. 2002;1:29-41. (In Russ.). https://elibrary.ru/hltnhi.Конников Э.Г., Цыганков А.А., Врублевская Т.Т. Байкало-Муйский вулкано-плутонический пояс: структурно-вещественные комплексы и геодинамика. М.: ГЕОС, 1999. 163 с.Konnikov E.G., Tsygankov A.A., Vrublevskaya T.T. Baikal-Muya volcano-plutonic belt: structural-material complexes and geodynamics. Moscow: GEOS; 1999. 163 p. (In Russ.).Станевич А.М., Советов Ю.К., Корнилова Т.А., Галушкина И.О. Микрофоссилии и биотопы позднего протерозоя Присаянья (Восточная Сибирь) // Новости палеонтологии и стратиграфии. 2006. Т. 47. № 9. С. 9–19.Stanevich A.M., Sovetov Yu.K., Kornilova T.A., Ga-lushkina I.O. Late Proterozoic microfossils and biotopes adjacent to the Sayan area (East Siberia). Novosti paleontologii i stratigrafii. 2006;47(9):9-19. (In Russ.).Немеров В.К., Станевич А.М., Развозжаева Э.А., Будяк А.Е., Корнилова Т.А. Биогенно-седиментационные факторы рудообразования в неопротерозойских толщах Байкало-Патомского региона // Геология и геофизика. 2010. Т. 51. № 5. С. 729–747. https://elibrary.ru/mktvod.Nemerov V.K., Stanevich A.M., Razvozzhaeva E.A., Budyak A.E., Kornilova T.A. Biogenic sedimentation factors of mineralization in the Neoproterozoic strata of the BaikalPatom region. Geologiya i geofizika. 2010;51(5):729-747. (In Russ.). https://elibrary.ru/mktvod.Ignatiev A.V., Velivetskaya T.A., Budnitskiy S.Y., Yakovenko V.V., Vysotskiy S.V. and Levitskii V.I., 2018. Precision analysis of multisulfur isotopes in sulfides by femtosecond laser ablation GC-IRMS at high spatial resolution // Chemical Geology. 2018. Vol. 493. P. 316–326. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2018.06.006.Ignatiev A.V., Velivetskaya T.A., Budnitskiy S.Y., Yakovenko V.V., Vysotskiy S.V. and Levitskii V.I., 2018. Precision analysis of multisulfur isotopes in sulfides by femtosecond laser ablation GC-IRMS at high spatial resolution. Chemical Geology. 2018;493:316-326. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2018.06.006.Velivetskaya T.A., Ignatiev A.V., Yakovenko V.V., Vysotskiy S.V. An improved femtosecond laser ablation fluorination method for measurements of sulfur isotopic anomalies (Δ33S and Δ36S) in sulfides with high precision // Rapid Communications in Mass Spectrometry. 2019. Vol. 33. Iss. 22. P. 1722–1729. https://doi.org/10.1002/rcm.8528.Velivetskaya T.A., Ignatiev A.V., Yakovenko V.V., Vysotskiy S.V. An improved femtosecond laser ablation fluorination method for measurements of sulfur isotopic anomalies (Δ33S and Δ36S) in sulfides with high precision. Rapid Communications in Mass Spectrometry. 2019;33 (22):1722-1729. https://doi.org/10.1002/rcm.8528.Chugaev A.V., Chernyshev I.V. Pb-Pb isotopic systematics of orogenic gold deposits of the Baikal-Patom folded belt (Northern Transbaikalia, Russia) and assessment of the role of the Neoproterozoic crust in their formation // Geochemistry International. 2017. Vol. 55. P. 1010– 1021. https://doi.org/10.1134/S0016702917110040.Chugaev A.V., Chernyshev I.V. Pb-Pb isotopic systematics of orogenic gold deposits of the Baikal-Patom folded belt (Northern Transbaikalia, Russia) and assessment of the role of the Neoproterozoic crust in their formation. Geochemistry International. 2017;55:1010-1021. https://doi.org/10.1134/S0016702917110040.Дубинина Е.О., Иконникова Т.А., Чугаев А.В. Неоднородность изотопного состава серы пирита на месторождении Сухой Лог и определяющие ее факторы // Доклады Академии наук. 2010. Т. 435. № 6. С. 786–790. https://elibrary.ru/ncawex.Dubinina E.O., Ikonnikova T.A., Chugaev A.V. Heterogeneity of the sulfur isotopic composition of pyrite at the Sukhoi Log deposit and its controlling factors. Doklady Akademii nauk. 2010;435(6):786-790. (In Russ.). https://elibrary.ru/ncawex.Tarasova Yu.I., Budyak A.E., Ivanov A.V., Goryachev N.A., Ignatiev A.V., Velivetskaya T.A. [et al]. Indicator and isotope geochemical characteristics of iron sulfides from the Golets Vysochaishy deposit, East Siberia // Geology of Ore Deposits. 2022. Vol. 64. P. 503–512. https://doi.org/10.1134/S1075701522070108.Tarasova Yu.I., Budyak A.E., Ivanov A.V., Goryachev N.A., Ignatiev A.V., Velivetskaya T.A., et al. Indicator and isotope geochemical characteristics of iron sulfides from the Golets Vysochaishy deposit, East Siberia. Geology of Ore Deposits. 2022;64:503-512. https://doi.org/10.1134/S1075701522070108.Chang Z., Large R.R., Maslennikov V., Sulfur isotopes in sediment-hosted orogenic gold deposits: evidence for an early timing and a seawater sulfur source // Geology. 2008. Vol. 36. Iss. 12. P. 971–974. https://doi.org/10.1130/G25001A.1.Chang Z., Large R.R., Maslennikov V., Sulfur isotopes in sediment-hosted orogenic gold deposits: evidence for an early timing and a seawater sulfur source. Geology. 2008;36(12):971-974. https://doi.org/10.1130/G25001A.1.Конкин В.Д., Донец А.И., Ручкин Г.В. Минералого-геохимические типы и региональные геологические особенности стратиформных свинцово-цинковых месторождений в карбонатных толщах // Отечественная геология. 2018. № 4. С. 52–62. https://elibrary.ru/kuvrgt, https://doi.org/10.24411/0869-7175-2018-10005.Konkin V.D., Donets A.I., Ruchkin G.V. Mineralogical-geochemical types and regional geological special characteristic of stratiform carbonate-hosted lead-zinc deposits. Otechestvennaya geologiya = National Geology. 2018;4:52-62. (In Russ.). https://elibrary.ru/kuvrgt, https://doi.org/10.24411/0869-7175-2018-10005.Large R.R., Maslennikov V.V., Robert F., Danyushevsky L.V., Chang Z. Multistage sedimentary and metamorphic origin of pyrite and gold in the giant Sukhoi Log deposit, Lena Gold Province, Russia // Economic Geology. 2007. Vol. 102. Iss. 7. P. 1233–1267. https://doi.org/10.2113/gsecongeo.102.7.1233.Large R.R., Maslennikov V.V., Robert F., Dany- ushevsky L.V., Chang Z. Multistage sedimentary and metamorphic origin of pyrite and gold in the giant Sukhoi Log deposit, Lena Gold Province, Russia. Economic Geology. 2007;102(7):1233-1267. https://doi.org/10.2113/gsecongeo.102.7.1233.Tarasova Yu.I., Budyak A.E., Chugaev A.V., Goryachev N.A., Tauson V.L., Skuzovatov S.Yu., et al. Mineralogical and isotope-geochemical (δ13С, δ34S and Pb-Pb) characteristics of the Krasniy gold mine (Baikal-Patom Highlands): constraining ore-forming mechanisms and the model for Sukhoi Log-type deposits // Ore Geology Reviews. 2020. Vol. 119. P. 103365. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2020.103365.Tarasova Yu.I., Budyak A.E., Chugaev A.V., Goryachev N.A., Tauson V.L., Skuzovatov S.Yu., et al. Mineralogical and isotope-geochemical (δ13С, δ34S and Pb-Pb) characteristics of the Krasniy gold mine (Baikal-Patom Highlands): constraining ore-forming mechanisms and the model for Sukhoi Log-type deposits. Ore Geology Reviews. 2020;119:103365. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2020.103365.Тарасова Ю.И., Будяк А.Е., Горячев Н.А., Игнатьев А.В, Веливецкая Т.А., Блинов А.В. [и др.]. Типоморфизм сульфидов золоторудного месторождения Уга- хан (Байкало-Патомское нагорье) // Доклады Российской академии наук. Науки о земле. 2022. Т. 503. № 1. С. 12–17. https://elibrary.ru/eojdko, https://doi.org/10.31857/S2686739722030136.Tarasova Y.I., Budyak A.E., Goryachev N.A., Ignatiev A.V., Velivetskaya T.A., Blinov A.V., et al. Typomorphism of pyrite from the Ugakhan gold deposit (BaikalPatom highlands). Doklady Rossiiskoi akademii nauk. Nauki o zemle. 2022;503(1):12-17. (In Russ.). https:// elibrary.ru/eojdko, https://doi.org/10.31857/S2686739722030136.Паленова Е.Е., Белогуб Е.В., Плотинская О.Ю., Новоселов К.А., Масленников В.В., Котляров В.А. [и др.]. Эволюция состава пирита на золоторудных месторождениях Копыловское и Кавказ в черносланцевых толщах (Бодайбинский район, Россия) по данным РСМА и ЛА-ИСП-МС // Геология рудных месторождений. 2015. Т. 57. № 1. С. 71–92. https://elibrary.ru/tgwayx, https://doi.org/10.7868/S0016777015010025.Palenova E.E., Belogub E.V., Plotinskaya O.Y., Novoselov K.A., Maslennikov V.V., Kotlyarov V.A., et al. Chemical evolution of pyrite at the Kopylovsky and Kavkaz black shale-hosted gold deposits, Bodaybo district, Russia: evidence from EPMA and LA-ICP-MS data. Geologiya rudnykh mestorozhdenii. 2015;57(1):71-92. (In Russ.). https:// elibrary.ru/tgwayx, https://doi.org/10.7868/S0016777015010025.

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