Two stage of gold-bearing sulfide ores of early Proterozoic gabbroids in the north Ladoga area
DOI:
https://doi.org/10.21638/spbu07.2021.307Abstract
The article presents a study based on Pb isotopes, which revealed that the formation of gold-sulfide mineralization in the Early Proterozoic gabbros of the Northern Ladoga region is associated with different tectonic phases. This conclusion is based on the comparative analysis of isotopic data for feldspars and lead sulfides in two Early Proterozoic intrusions: Velimäki and Alattu-Päkylä. The investigated intrusions have similar geological settings at the junction of the Svecofennian accretionary complex and the Karelian craton. Both massifs are characterized by manifestations of noble metal sulfide mineralization associated with zones of local shear deformations. The formation of the studied ore massifs is attributed to the Svecofennian and Caledonian tectonic stages. Feldspars of Velimäki intrusion have parameters and a model age of Pb, significantly older than the U-Pb age of zircon (1.9 Ga), even though they correspond to the Svecofennian time of magmatic crystallization of gabbro and clinopyroxenites. Sulfide pyrite-pyrrhotite mineralization is associated with gold in these rocks with the Caledonian stage of fluid-thermal processing of the Early Proterozoic magmatic mineral paracenteses. Feldspars and sulfides of the Alattu-Päkylä intrusion have similar lead isotopic parameters and a Pb model age (~2 Ga), also somewhat older than the U-Pb age of zircon, but at the same time indicating the formation of rock-forming and ore sulfide associations with gold during the Svecofennian (Early Proterozoic) plutonic and tectonic-thermal events. The source of lead sulfides of the Velimäki massif is characterized by the parameters of the upper crust with high µ2 = 238U/204Pb, while the µ2 parameter of the minerals of the Alattu-Päkylä massif is slightly lower, which indicates the participation of the mantle-lower crustal reservoir material in the formation of magma.
Keywords:
isotope composition of lead, Ladoga area, gabbroides, sulfides
Downloads
References
Алексеев, И. А. (2008). Геология и рудоносность массива Вялимяки (Северное Приладожье). Дис. … канд. геол.-минерал. наук. СПбГУ.
Алексеев, И. А., Котова, И. К. (2010). Геологическое строение и рудоносность массива Вялимяки (Северное Приладожье). В: Сборник трудов молодых ученых ИГГД РАН. Санкт-Петербург: Изд-во Политехнического ун-та, 47-82.
Алексеев, И. А., Котова, И. К., Петров, С. В. (2005). Рудопроявление золота в массиве Вялимяки (Северное Приладожье). Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 7. Геология. География, (3), 107-110.
Алексеев, И. А., Кулешевич, Л. В. (2017). Благороднометалльная минерализация массива Вялимяки (Северное Приладожье, Карелия). Труды Карельского научного центра Российской академии наук. Геология докембрия, (2), 60-72.
Балтыбаев, Ш. К., Бережная, Н. Г., Глебовицкий, В. А., Левский, Л. К., Левченков, О. А., Матуков, Д. И. (2005). U-Pb датирование циркона интрузии плагиогранитов в свекофеннидах юго-востока Балтийского щита: особенности верхнего и нижнего пересечения дискордии с конкордией. Доклады АН, 402 (6), 800-803.
Балтыбаев, Ш. К., Глебовицкий, В. А., Козырева, И. В., Конопелько, Д. Л., Левченков, О. А., Седова, И. С., Шульдинер, В. И. (2000). Геология и петрология свекофеннид Приладожья. Санкт-Петербург.: Изд-во С.-Петерб. ун-та.
Балтыбаев, Ш. К., Левченков, О. А., Левский, Л. К. (2009). Свекофеннский пояс Фенноскандии: пространственно-временная корреляция раннепротерозойских эндогенных процессов. Санкт-Петербург: Наука.
Балтыбаев, Ш. К., Овчинникова, Г. В., Глебовицкий, В. А., Алексеев, И. А., Васильева, И. М., Ризванова, Н. Г. (2017). Каледонское время образования золотосодержащих сульфидных руд в раннепротерозойских габброидах Северного Приладожья. Доклады АН, 476 (2), 181-185. https://doi.org/10.7868/S0869565217260139
Богачёв, В. А., Беляцкий, Б. В., Гольцин, Н. А., Иваников, В. В., Иващенко, В. И., Крымский, Р. Ш., Сергеев, С. А. (2013). Изохронный Re-Os возраст молибденитов раннедокембрийских порфировых месторождений Карелии. Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 7. Геология. География, (2), 3-20.
Богачёв, В. А., Иваников, В. В., Козырева, И. В., Конопелько, Д. Л., Левченков, О. А., Шульдинер, В. И. (1999). Результаты U-Pb цирконового датирования синорогенных габбро-диоритовых и гранитоидных интрузий (1.89-1.87 GA) Северного Приладожья. Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 7. Геология. География, (3), 23-31.
Иващенко, В. И., Голубев, А. И. (2011). Золото и платина Карелии: формационно-генетические типы оруденения и перспективы. Петрозаводск: Изд-во КарНЦ РАН.
Иващенко, В. И., Лавров, О. Б., Кондрашова, Н. И. (2008). Перспективы рудоносности (Ni, Cu, Pt, Pd, Au) Кааламского и Велимякского массивов Северного Приладожья. В: Проблемы рудогенеза докембрийских щитов, труды всерос. науч. конф., Апатиты, 17-18 ноября 2008 г. Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 98-101.
Иващенко, В. И., Ручьев, А. М., Лавров, О. Б., Кондрашова, Н. И. (2002). Рудопроявление Пякюля - новый высокоперспективный тип благороднометального оруденения в докембрии Карелии. Доклады АН, 384 (2), 232-237.
Кратц, К. О. (ред.) (1976). Интрузивные базит-ультрабазитовые комплексы докембрия Карелии. Ленинград: Наука.
Лавров, О. Б., Кулешевич, Л. В. (2016). Перспективы поисков платиноидов в массивах Кааламского дифференцированного комплекса (Северное Приладожье, Карелия). Отечественная геология, (3), 46-56.
Ларин, А. М. (2011). Граниты рапакиви и ассоциирующие породы. Санкт-Петербург: Наука.
Овчинникова, Г. В., Васильева, И. М., Семихатов, М. А., Горохов, И. М., Кузнецов, А. Б., Гороховский, Б. М., Левский, Л. К. (2000). Возможности Pb-Pb датирования карбонатных пород с нарушенными U-Pb системами: миньярская свита стратотипа верхнего рифея, Южный Урал. Стратиграфия. Геологическая корреляция, 8 (6), 3-19.
Овчинникова, Г. В., Кузнецов, А. Б., Мележик, В. А., Горохов, И. М., Васильева, И. М., Гороховский, Б. М. (2007). Pb-Pb возраст ятулийских карбонатных пород: туломозерская свита юго-восточной Карелии. Стратиграфия. Геологическая корреляция, 15 (4), 20-33.
Саранчина, Г. М. (1948). Петрология Вялимякской интрузии и связанное с нею рудопроявление. Известия Карело-Финской научно-исследовательской базы АН СССР, (2), 32-42.
Саранчина, Г. М. (1949). Петрология Кааламской интрузии (юго-западная Карелия). Известия Карело-Финской научно-исследовательской базы АН СССР, (2), 57-80.
Светов, А. П., Свириденко, Л. П., Иващенко, В. И. (1990). Вулкано-плутонизм свекокарелид Балтийского щита. Петрозаводск: Изд-во КарНЦ РАН.
Шаров, Н. В. (ред.) (2020). Ладожская протерозойская структура (геология, глубинное строение и минерагения). Петрозаводск: Изд-во КарНЦ РАН.
Alm, E., Huhma, H. and Sundblad, K. (2005a). Preliminary Palaeozoic Sm-Nd ages of fluorite-calcite-galena veins in the southeastern part of the Fennoscandian Shield. [report] Swedish Nuclear Fuel and Waste Management Co, SKB Rapport R-04-27. Stockholm.
Alm, E., Sundblad, K. and Huhma, H. (2005b). Sm-Nd isotope determinations of low-temperature fluorite-calcite-galena mineralization in the margins of the Fennoscandian Shield. [report] Swedish Nuclear Fuel and Waste Management Co, SKB Rapport R-05-66. Stockholm.
Andersson, U. B. (1997). The late Svecofennian, high-grade contact and regional metamorphism in southwestern Bergslagen (central southern Sweden). [report] Final report 970519, SGU-project 03-819/93.
Brangulis, A. and Kanevs, S. (2002). Latvijas Tektonika. Riga.
Brangulis, A. P., Kanev, S. V., Margulis, L. S. and Pomerantseva, R. A. (1993). Geology and hydrocarbon prospects of the Paleozoic in the Baltic region. In: J. R. Parker, ed., Petroleum Geology of NW Europe. Proceedings of the 4th Conference, March - April, 1992. London: Geological Society, 651-656.
Claesson, S. and Kresten, P. (1997). The anorogenic Noran granite - a Mesoproterozoic rapakivi massif in south-central Sweden. Geologiska Foreningens i Stockholm Forhandlingar, 119, 115-122. https://doi.org/10.1080/11035899709546466
Gradstein, F., Ogg, J. and Smith, A. (eds). (2005). A Geologic Time Scale 2004. Cambridge: Cambridge University Press. https://doi.org/10.1017/CBO9780511536045
Högdahl, K., Gromet, L. P. and Broman, C. (2001). Low P-T Caledonian resetting of U-rich Paleoproterozoic zircons, Central Sweden. American Mineralogist, 86, 534-546.
Huhma, H. (1986). Sm-Nd, U-Pb and Pb-Pb isotopic evidence for the origin of the early Proterozoic Svecokarelian crust in Finland. In: Geological Survey of Finland, Bulletin, 337. Espoo.
Larson, S. A. and Tullborq, E.-L. (1998). Why Baltic Shield zircons yield late Paleozoic, lower-intercept ages on U-Pb Concordia. Geology, 26 (10), 919-922.
Lindblom, S. (1982). Fluid inclusion studies of the Laisvall sandstone lead-zinc deposit, Sweden. Stockholm: Stockholm University Press.
Ludwig, K. R. (1991). PbDAT for MS-DOS, version 1.21. U.S. Geological Survey Open-File Rept., 88-542.
Ludwig, K. R. (1998). Isoplot/Ex. Version 1.00. A geochronological Toolkit for Microsoft Excel. Berkeley Geochronology Center. Special Publication, no. 1.
Manhes, G., Minster, J. E. and Allegre, C. J. (1978). Comparative uranium-thorium-lead and rubidium-strontium study of the Severin amphoterite: consequances for Early Solar System chronology. Earth and Planetary Science Letters, 39 (1), 14-24.
Rämö, T., Haapala, I. and Salonsaari, P. (1994). Rapakivi granite magmatism: implications for lithospheric evolution. In: M. Pajunen, ed., High temperature-low pressure metamorphism and deep crustal structures. Meeting of IGCP project 304 “Deep Crustal Processes” in Finland, 16-20 Sept. 1994. Geological Survey of Finland, Guide, 37, 61-68.
Romer, R. L. (1992). Sandstone-hosted lead-zinc mineral deposits and their relation to the tectonic mobilization of the Baltic shield during the Caledonian orogeny - a reinterpretation. Mineralogy and Petrology, 47, 67-85.
Sherlock, S., Tim, L., Kelley, S. and Barnicoat, A. (2005). A high resolution record of multiple diagenetic events: Ultraviolet laser microprobe Ar/Ar analysis of zoned K-feldspar overgrowths. Earth and Planetary Science Letters, 238, 329-341.
Skär, O. (2002). U-Pb geochronology and geochemistry of early Proterozoic rocks of the tectonic basement windows in central Nordland, Caledonides of north-central Norway. Precambrian Research, 116, 265-283.
Stacey, J. S. and Kramers, J. D. (1975). Approximation of terrestrial lead isotope evolution by a two-stage model. Earth and Planetary Science Letters, 26 (2), 207-221.
Stuckless, J. S., Troeng, B., Hedge, C. E., Nkomo, I. T. and Simmons, K. R. (1982). Age of uranium mineralization at Lilljuthatten, Sweden, and constraints on the ore genesis. In: Sveriges Geologiska Undersokning, Ser. C (798). Uppsala: Schmidts Boktryckeri AB, Helsingborg.
Vaasjoki, M. and Rämö, O. T. (1989). New zircon age determinations from the Wiborg rapakivi batholith, southeastern Finland. Geological Survey of Finland, Special Paper, 8, 132.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Articles of "Vestnik of Saint Petersburg University. Earth Sciences" are open access distributed under the terms of the License Agreement with Saint Petersburg State University, which permits to the authors unrestricted distribution and self-archiving free of charge.
