Geochemical Characteristics of Host Rocks and Ores of the Verninskoe Large Gold Deposit (Bodaibo District, Russia)

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Research subject. The Verninskoe large gold deposit (Bodaibo District, Irkutsk Oblast).Aim. The study of trace and rare earth element distribution in ores and host rocks and the specific features of ore formation.Materials and Methods. The geochemical features of ores and host rocks of the Verninskoe deposit are studied by X-ray fluorescence analysis and inductively coupled plasma mass spectrometry.Results. The host rocks are slightly enriched in a wide range of elements (given in the order of enrichment factor decreases): As, Ag, W, Cr, Au, Ni, Cd, Ba, V, Bi, Sc, Sr, Co, Mo, Cs, and Ti. The ores are highly enriched in Au, As, and Ag. The enrichment of the ores in Mo and Bi may be due to the relatively high admixture of these elements in diagenetic pyrite, which is widespread in host rocks. The Sr enrichment indicates its capture from the host calcareous sandstones. The deposition of a significant amount of arsenopyrite in the ores could be due to an additional supply of As from the rocks of the ore-bearing Aunakit Formation enriched in As.Conclusions. According to geochemical indicator values, the host rocks of the deposit can be classified mostly as shales and graywackes, while a number of samples are represented by Fe-sandstones, litharenites, and sublitharenites. Trace element and REE distribution in the ores indicates the interaction of the ore-forming fluid with the host rocks. The results obtained correspond to the metamorphogenic model of formation of the orogenic gold deposits. The information given in the article is of practical importance for regional metallogenic forecasting and modeling and gold prospecting and evaluation.

About the authors

A. A. Kotov

Institute of Geology of Ore Deposits, Petrography, Mineralogy, and Geochemistry, RAS

Email: kotovaleksey@gmail.com

A. V. Volkov

Institute of Geology of Ore Deposits, Petrography, Mineralogy, and Geochemistry, RAS

T. M. Zlobina

Institute of Geology of Ore Deposits, Petrography, Mineralogy, and Geochemistry, RAS

K. Yu. Murashov

Institute of Geology of Ore Deposits, Petrography, Mineralogy, and Geochemistry, RAS

References

  1. Будяк А.Е., Брюханова Н.Н. (2012) Селен, висмут и ртуть месторождений золота различных генетических типов в черносланцевых формациях. Геохимия, 9, 881-888.
  2. Будяк А.Е., Скузоватов С.Ю., Тарасова Ю.И., Ванг К.-Л., Горячев Н.А. (2019) Единая неопротерозойская-раннепалеозойская эволюция рудоносных осадочных комплексов юга Сибирского кратона. Докл. АН, 484(3), 80-84.
  3. Буряк В.А. (1982) Метаморфизм и рудообразующие процессы. М.: Наука, 157 с.
  4. Буряк В.А., Хмелевская Н.М. (1997) Сухой Лог – одно из крупнейших золоторудных месторождений мира (генезис, закономерности размещения оруденения, критерии прогнозирования). Владивосток: Дальнаука, 156 с.
  5. Волков А.В., Мурашов К.Ю., Сидоров А.А. (2016) Геохимические особенности руд Наталкинского месторождения золота, крупнейшего на Северо-Востоке России. Докл. АН, 466(5), 574-577.
  6. Волков А.В., Прокофьев В.Ю., Тюкова Е.Э., Сидоров В.А., Мурашов К.Ю., Сидорова Н.В. (2017) Новые данные по геологии и геохимии золотокварцевого месторождения Родионовское (Северо-Восток России). Геология руд. месторождений, 59(2), 93-112.
  7. Волков А.В., Сидоров А.А., Савва Н.Е., Прокофьев В.Ю., Колова Е.Е., Мурашов К.Ю., Сидорова Н.В., Земскова М.И., Савчук Ю.С., Аристов В.В., Вольфсон А.В. (2016) Золотокварцевые месторождения Яно-Колымского складчатого пояса: геохимические особенности руд и флюидов, условия рудообразования. Вестн. СВНЦ ДВО РАН, 3, 3-21.
  8. Волков А.В., Сидоров А.А., Савва Н.Е., Томсон И.Н., Алексеев В.Ю. (2008) Зоны тонкорассеянной сульфидной минерализации Северо-Востока России – эффективные источники вещества рудных месторождений. Тихоокеанский рудный пояс: материалы новых исследований (к 100-летию Е.А. Радкевич). Владивосток: Дальнаука, 36-51.
  9. Вуд Б.Л., Попов Н.П. (2006) Гигантское месторождение золота Сухой Лог (Сибирь). Геология и геофизика, 47(3), 315-341.
  10. Дистлер В.В., Митрофанов Г.Л., Немеров В.К. и др. (1996) Формы нахождения металлов платиновой группы и их генезис в золоторудном месторождении Сухой Лог (Россия). Геология руд. месторождений, 38(6), 467-484.
  11. Зорин Ю.А., Мазукабзов А.М., Гладкочуб Д.П., Донская Т.В., Пресняков С.Л., Сергеев С.А. (2008) Силурийский возраст главных складчатых деформаций рифейских отложений Байкало-Патомской зоны. Докл. АН, 423(2), 228-233.
  12. Иванов А.И. (2015) Золоторудные месторождения в углеродистых терригенных и карбонатно-терригенных комплексах и перспективы выявления новых месторождений в Российской Федерации. Руды и металлы, 1, 46-63.
  13. Иванов А.И., Лифшиц В.И., Перевалов О.В. и др. (1995) Докембрий Патомского нагорья. М.: Недра, 353 с.
  14. Котов А.А., Прокофьев В.Ю., Волков А.В., Злобина Т.М., Мурашов К.Ю. (2023) Флюидные включения в кварце из разных типов промышленных руд месторождения золота Вернинское (Бодайбинский район, Россия). Геохимия, 68(5), 508-520. doi: 10.31857/S0016752523040076
  15. Котов А.А., Прокофьев В.Ю., Злобина Т.М., Мурашов К.Ю. (2016) Влияние палеосейсмогенных факторов на формирование золоторудных месторождений в зонах дислокаций. Современная геодинамика Центральной Азии и опасные природные процессы: результаты исследований на количественной основе. Мат-лы докл. III Всеросс. конф. (19–23 сентября 2016 г. Иркутск). Иркутск: ИЗК РАН, 156-159.
  16. Крупные и суперкрупные месторождения рудных полезных ископаемых. (2006) Т. 2. М.: ИГЕМ РАН, 672 с.
  17. Кучеренко И.В., Гаврилов Р.Ю., Мартыненко В.Г., Верхозин А.В. (2012) Петролого-геохимические черты околорудного метасоматизма в Вернинском золоторудном месторождении (Ленский район). Изв. Томского политехн. ун-та, 321(1), 22-33.
  18. Мартыненко В.Г. (2010ф) Золоторудное месторождение Вернинское. Отчет ОАО “Первенец” по результатам разведочных работ за 2005–2008 гг. с подсчетом запасов по состоянию на 01.01.2009 г.
  19. Мартыненко В.Г., Домашов А.В., Дейс С.Ю., Корзаков А.Г., Кушнарев П.И. (2017) Основные черты геологического строения Вернинского месторождения. Разведка и охрана недр, 4, 1-8.
  20. Михалицына Т.И., Соцкая О.Т. (2020) Роль черносланцевых толщ в формировании золоторудных Месторождений Наталка и Павлик (яно-колымский орогенный пояс). Геология и геофизика, 12, 1648-1671. doi: 10.15372/GiG2020149.
  21. Немеров В.К., Станевич А.М., Развозжаева Э.А., Будяк А.Е., Корнилова Т.А. (2010) Биогенно-седиментационные факторы рудообразования в неопротерозойских толщах Байкало-Патомского региона. Геология и геофизика, 51(5), 729-747.
  22. Развожаева Э.А., Будяк А.Е., Прокопчук С.И. (2013) Сорбционная активность нерастворимого углеродистого вещества черносланцевых образований в процессе регионального метаморфизма (Байкало-Патомское нагорье). Геохимия, 1, 92-96.
  23. Рундквист Д.В. (1997) Фактор времени в образовании гидротермальных месторождений: периоды, эпохи, мегастадии и стадии рудообразования. Геология руд. месторождений, 39(1), 11-24.
  24. Русинов В.Л., Русинова О.В., Кряжев С.Г. и др. (2008) Околорудный метасоматизм терригенных углеродистых пород в Ленском золоторудном районе. Геология руд. месторождений, 50 (1), 3-46.
  25. Рыцк Е.Ю., Ковач В.П., Ярмолюк В.В., Коваленко В.И., Богомолов Е.С., Котов А.Б. (2011) Изотопная структура и эволюция коры Восточно-Забайкальского сегмента Центрально-Азиатского складчатого пояса. Геотектоника, 5, 17-51.
  26. Рыцк Е.Ю., Толмачева Е.В., Великославинский С.Д., Кузнецов А.Б., Родионов Н.В., Андреев А.А., Федосеенко А.М. (2021) Результаты исследования циркона (SIMS) из гранитоидов Константиновского штока (район золоторудного месторождения Сухой Лог): возраст, источники и геологические следствия. Докл. РАН. Науки о земле, 496(2), 169-175.
  27. Сидоров А.А., Волков А.В., Савва Н.Е. О зонах тонкой сульфидизации. (2009) (Северо-Восток России). Докл. АН, 427(1), 84-89.
  28. Тейлор С.Р., Мак-Леннан С.М. (1988) Континентальная кора: ее состав и эволюция. М.: Мир, 384 с.
  29. Чугаев А.В., Чернышев И.В. (2017) Pb–Pb изотопная систематика орогенных месторождений золота Байкало-Патомского складчатого пояса (Северное Забайкалье, Россия) и оценка роли неопротерозойской коры в их формировании. Геохимия, 11, 1027-1040. doi: 10.7868/S0016752517110048
  30. Шаров В.Н., Фефелов Н.Н., Лепин В.С. (2000) Нижняя граница бодайбинской серии верхнего рифея. Отеч. геол., 4, 39-42.
  31. Шер С.Д. (1974) Металлогения золота. М.: Недра. Юдовская М.А., Дистлер В.В., Родионов Н.В., Мохов А.В., Антонов А.В., Сергеев С.А. (2011) Соотношение процессов метаморфизма и рудообразования на золотом черносланцевом месторождении Сухой Лог по данным U-Th-Pb-изотопного SHRIMPдатирования акцессорных минералов. Геология руд. месторождений, 53(1), 32-64.
  32. Якубчук А.С. (2023) Металлогения золота в геодинамике Центральной Азии. Автореф. дисс. … докт. наук. М.: МГУ, 42 с.
  33. Bau M. (1991) Rare-earth element mobility during hydrothermal and metamorphic fluid-rock interaction and the significance of the oxidation state of europium. Chem. Geol., 93, 219-230.
  34. Bodnar R.J., Lecumberri-Sanchez P., Moncada D., SteeleMaclnnes P. (2014) Fluid inclusions in hydrothermal ore deposits. Reference Module in Earth Systems and Environmental Sciences. Treatise on Geochemistry. 2nd ed. Elsevier, 119-142.
  35. Brown P. (1989) FLINCOR: a computer program for the reduction and investigation of fluid inclusion data. Amer. Miner., 74, 1390-1393.
  36. Chugaev A.V., Budyak A.E., Larionova Y.O., Chernyshev I.V., Travin A.V., Tarasova Y.I., Gareev B.I., Batalin G.A., Rassokhina I.V., Oleinikova T.I. (2022) 40Ar39Ar and Rb-Sr age constraints on the formation of Sukhoi-Log – style orogenic gold deposits of the Bodaibo District (Northern Transbaikalia. Russia). Ore Geol. Rev., 144(104855).
  37. Chugaev A.V., Chernyshev I. V. (2017) Pb–Pb isotopic systematics of orogenic gold deposits of the Baikal-Patom folded belt (Northern Transbaikalia, Russia) and an assessment of the role of the Neoproterozoic crust in their formation. Geochemistry, 11, 1027-1040. doi: 10.7868/S0016752517110048
  38. Collins P.L.P. (1979) Gas hydrates in CO2-bearing fluid inclusions and the use of freezing data for estimation of salinity. Econ. Geol., 74, 1435-1444.
  39. Distler V.V., Yudovskaya M.A., Mitrofanov G.L. et al. (2004) Geology. composition. and genesis of the Sukhoi Log noble metals deposit. Russia. Ore Geol. Rev., 24(12), 7-44.
  40. Goldfarb R.J., Groves D.I. (2015) Orogenic gold: Common or evolving fluid and metal sources through time. Lithos, 233, 2-26. http://dx.doi.org/10.1016/j.lithos.2015.07.011
  41. Goldfarb R.J., Pitcairn I.K. (20230 Orogenic gold: is a genetic association with magmatism realistic? Mineral. Depos., 58, 5-35. https://doi.org/10.1007/s00126-022-01146-8.
  42. Goldfarb R.J., Taylor R., Collins G.S., Goryachev N.A., Orlandini O.F. (2014) Phanerozoic continental growth and gold metallogeny of Asia. Gondw. Res., 25, 48-102. http://dx.doi.org/10.1016/j.gr.2013.03.002
  43. Groves D.I., Goldfarb R.J., Gebre-Mariam M., Hagemann S.G., Robert F. (1998) Orogenic gold deposits: A proposed classification in the context of their crustal distribution and relationship to other gold deposit types. Ore Geol. Rev., 13, 7-27.
  44. Groves D.I., Santosh M., Deng J., Wang Q., Yang L., Zhang L. (2020) A holistic model for the origin of orogenic gold deposits and its implications for exploration. Mineral. Depos., 55, 275-292. https://doi.org/10.1007/s00126-019-00877-5
  45. Herron M. (1988) Geochemical classification of terrigenous sands and shales from core or log data. J. Sediment. Petrol., 58(5), 820-829.
  46. Hoefs J. (2009) Stable Isotope Geochemistry. Springer, 285 p.
  47. Irber W. (1999) The Lanthanide Tetrad Effect and Its Correlation with K/Rb, Eu/Eu*, Sr/Eu, Y/Ho, and Zr/Hf of Evolving Peraluminous Granite Suites. Geochim. Cosmochim. Acta, 63(3/4), 489-508.
  48. Jones B., Manning D.A.C. (1994) Comparison of geochemical indices used for the interpretation of palaeoredox conditions in ancient mudstones. Chem. Geol., 111, 111-129.
  49. Kun L., Ruidong Y., Wenyong Ch., et al. (2014) Trace element and REE geochemistry of the Zhewang gold deposit, southeastern Guizhou Province, China. Chin. J. Geochem., 33, 109-118.
  50. Large R.R., Bull S.W., Maslennikov V.V. (2011) A carbonaceous sedimentary source-rock model for Carlin-type and orogenic gold deposits. Econ. Geol., 106, 331-358.
  51. Large R.R., Maslennikov V.V., Robert F., Danyushevsky L.V., Chang Z. (2007) Multi-stage sedimentary and metamorphic origin of pyrite and gold in the giant Sukhoi Log deposit. Lena Goldfield. Russia. Econ. Geol., 102, 1233-1267.
  52. Laverov N.P., Chernyshev I.V., Chugaev A.V., Bairova E.D., Gol’tsman Y.V., Distler V.V., Yudovskaya M.A. (2007) Formation stages of the large-scale noble metal mineralization in the Sukhoi Log deposit. east Siberia: results of isotope-geochronological study. Dokl. Earth Sci., 415, 810-814.
  53. Lawrence D.M., Treloqr P.J., Rankin A.H., Boyce A., Harbidge P. (2013) A fluid inclusion and stable isotope study at the Loulo mining district. Mali. West Africa: Implications for multifluid sources in the generation of orogenic gold deposits. Econ. Geol., 108, 229-257. http://dx.doi.org/10.2113/econgeo.108.2.229
  54. McDonough W.F., Sun S. (1995) The composition of the Earth. Chem. Geol., 120, 223-253.
  55. Monecke T., Kempe U., Götze J. (2002) Genetic significance of the trace element content in metamorphic and hydrothermal quartz: a reconnaissance study. Earth Planet. Sci. Lett., 202, 709-724.
  56. Оreskes N., Einaudi M.T. (1990) Origin of rare earth element-enriched hematite breccias at the Olympic Dam Cu-U-Au-Ag deposit, roxby downs, South Australia. Econ. Geol., 85, 1-28.
  57. Pitcairn I.K., Teagle D.A.H., Craw D., Olivo G.R., Kerrich R., Brewer T.S. (2006) Sources of metals and luids in orogenic gold deposits: Insights from the Otago and Alpine schists, New Zealand. Econ. Geol., 101, 1525-1546.
  58. Powerman V., Shatsillo A., Chumakov N., Kapitonov I., Hourigane J. (2015) Interaction between the Central Asian Orogenic Belt (CAOB) and the Siberian craton as recorded by detrital zircon suites from Transbaikalia. Precambr. Res., 267, 39-71.
  59. Prokofiev V.Yu., Naumov V.B. (2020) Physicochemical Parameters and Geochemical Features of Ore-Forming Fluids for Orogenic Gold Deposits Throughout Geological Time Minerals, 10(1), 50. http://dx.doi.org/10.3390/min10010050
  60. Prokofiev V.Yu., Safonov Yu.G., Lüders V., Borovikov A.A., Kotov A.A., Zlobina T.M., Murashov K.Yu., Yudovskaya M.A., Selektor S.L. (2019) The sources of mineralizing fluids of orogenic gold deposits of the BaikalPatom and Muya areas. Siberia: Constraints from the C and N stable isotope compositions of fluid inclusions. Ore Geol. Rev., 111, 102988. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2019.102988
  61. Ridley J.R., Diamond L.W. (2000) Fluid Chemistry of Orogenic Lode Gold Deposits and Implications for Genetic Models. Gold in 2000. SEG Reviews, 13, 141-162.
  62. Tarasova Yu.I., Budyak A.E., Chugaev A.V., Goryachev N.A., Tauson V.L., Skuzovatov S.Yu., Reutsky V.N., Abramova V.D., Gareev B.I., Bryukhanova N.N., Parshin A.V. (2020) 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 Geol. Rev., 2, 128-146. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2020.103365
  63. Tomkins AG (2010) Windows of metamorphic sulfur liberation in the crust: implications for gold deposit genesis Geochim. Cosmochim. Acta, 74, 3246-3259.
  64. Vanin V.A., Mazukabzov A.M., Yudin D.S., Blinov A.V., Tarasova Yu.I., (2022) The Hercynian imposed deformations in the Golets Vysochaishii deposit structure (Baikal-Patom belt), 40Ar/39Ar data. Geodynam. Tectonophys., 13(1), 0575. doi: 10.5800/GT-2022-13-1-0575
  65. Yakubchuk A., Stein H., Wilde A. (2014) Results of pilot Re–Os dating of sulfides from the Sukhoi Log and Olympiada orogenic gold deposits. Russia. Ore Geol. Rev., 59, 21-28. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2013.12.003
  66. Yudovskaya M.A., Distler V.V., Prokofiev V.Yu., Akinfiev N.N. (2016) Gold mineralisation and orogenic metamorphism in the Lena province of Siberia as assessed from Chertovo Koryto and Sukhoi Log deposits. Geosci. Front., 7(3), 453-481. http://dx.doi.org/10.1016/gsf.2015.07.010

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Kotov A.A., Volkov A.V., Zlobina T.M., Murashov K.Y.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».