We consider mineral assemblages and mineralogical and geochemical peculiarities of hypogene gold from the Khaak-Sair multistage low-sulfide gold-quartz ore occurrence in listwänites. Three productive substages of Au-and Ag-mineral formation have been recognized on the basis of mineralogical studies: gold–sulfosalt–sulfide–quartz, gold–mercury–quartz, and gold–selenide–telluride–sulfide–quartz. These substages were characterized by the following sequences of mineral formation: (1) ultrahigh-fineness gold → high-fineness gold → argental gold (medium- and low-fineness gold) → electrum + Ag-bearing and argental fahlores (up to 50 wt.% Ag) ± acanthite ± hessite; (2) high-fineness gold → Hg-bearing and mercurian gold → mercurian electrum → mercurian kustelite → Au-bearing mercurian silver; and (3) high-fineness gold → mercurian gold → mercurian electrum + naumannite + Te-bearing naumannite + fischesserite + tiemannite + hessite + coloradoite + Ag-bearing minerals of the galena–clausthalite series (up to 6 wt.% Ag) ± Se-cinnabar ± Se-imiterite. Productive mineral assemblages of the ore occurrence formed in the hypabyssal facies (depth ~ 1.5 km, P ~ 0.5 kbar) on the background of a temperature decrease from 290 to 160 °C and variations in f(O2), f(S2), f(Se2), and f(Te2).

—We studied the mineralogical and geochemical features and formation conditions of productive mineral assemblages of the Tardan gold–sulfide–quartz deposit located in the endo-/exocontact zone of the Kopto–Bai-Syut gabbro-diorite–plagiogranite pluton of the Early Ordovician Tannu-Ola complex (O1tn). Postskarn mineralization of vein–dissemination type in skarns, quartz diorites, and carbonate rocks is limited by tectonic crushing zones and conjugated with beresitization and listwanitization of the ore-bearing rocks. Mineralogical and geochemical research has shown the formation of ultrahigh-fineness (986–952‰) and high-fineness (947–918‰) gold at the first productive gold–quartz–calcite substage, of high-fineness gold (918–904‰) → medium-fineness gold (896–809‰) → low-fineness gold (798–756‰) ± hessite Ag2Te ± volynskite AgBiTe2 at the second productive gold–telluride–sulfide–quartz–carbonate substage, and of medium-fineness gold (897–802‰) → low-fineness gold (799–717‰) → electrum (691–612‰) → mercurian electrum (471–451‰) ± hessite Ag2Te ± acanthite Ag2S ± matildite AgBiS2 at the third productive gold–sulfosalt–sulfide–quartz substage. High- and medium-fineness gold prevails in the ores, ultrahigh- and low-fineness gold is subordinate, and electrum and mercurian electrum are scarce. The fineness of native gold in the ores varies from 451 to 986‰, averaging 858‰. The productive mineral assemblages of the Tardan deposit formed from aqueous fluids containing Mg, Na, and K chlorides (salinity of 6.1–12.9 wt.% NaCl eq.), with a decrease in the mineral formation temperature from 380 to 150 ºC and variations in fO2, fS2, fSe2, and fTe2.

Ссылка для цитирования: Золото-сульфидно-кварцевое рудопроявление Хаак-Саир (Западная Тува): возраст, PT-параметры, состав флюидов, изотопия S, O и С / Р.В. Кужугет, Н.Н. Анкушева, Ч.О. Кадыр-оол, А.А. Редина, И.Р. Прокопьев, А.В. Пономарчук // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2021. – Т. 332. – № 12. – С. 148-163. Актуальность исследования обусловлена необходимостью определения возраста и условий образования золото-кварцевого рудопроявления Хаак-Саир в лиственитах, характеризующегося своеобразным минеральным составом руд, выраженным в наличии ртутистого золота, селенидов (фишессерита, науманнита, тиманнита, клаусталита) и теллуридов (гессита, теллуровисмутита и колорадоита). Цель: определение возраста, условий образования, геохимических особенностей рудоносного флюида и его источников, золото-кварцевого рудопроявления Хаак-Саир в Западной Туве. Методы. Оптические исследования руд проведены на микроскопах Olympus BX41 и ПОЛАМ П-213М. Состав минералов определен с помощью сканирующего электронного микроскопа MIRA 3 LMU с ЭДС Oxford Instruments Nanoanalysis Ltd. Температуры, солевой состав, концентрации солей и давление при минералообразовании получены по индивидуальным флюидным включениям с использованием термокамеры Linkam TMS-600 и оптического микроскопа Olympus BX 51; газовый состав флюидных включений определен на рамановском спектрометре Ramanor U-1000 с детектором Horiba DU420E-OE-323, лазер Millennia Pro (Spectra-Physics); валовый газовый состав флюида диагностирован на газовом хроматографе Agilent 6890, содержания анионов в вытяжке проанализированы на жидкостном хроматографе ЦВЕТ-3000, катионы и микроэлементы – методом ICP MS (Elan-6100); соотношения δ34S в галените определены на газовом масс-спектрометре Finnigan™ MAT Delta в режиме двойного напуска (аналитики В.Н. Реутский, М.Н. Колбасова, ИГМ СО РАН); соотношения стабильных изотопов δ18С и δ18О в кварце и карбонатах определены на масс-спектрометрах Stable Isotope Ratio Mass Spectrometer Finnigan™ MAT 253 с пробоотборником Finnigan GasBench II и стандартами IAEA: NBS-18 и NBS-19 (аналитик А.Н. Пыряев, ИГМ СО РАН) и Isoprime с AQS (Akita Quartz Standard, аналитики Х. Каварая, О. Мацубая, Университет г. Акита), соответственно; 40Ar/39Ar датирование проведено методом ступенчатого прогрева. Результаты. Установленный 40Ar/39Ar методом возраст синрудных лиственитов рудопроявления составляет 379,4±4,4 млн лет, что соответствует позднему девону. Термометрическими исследованиями установлено, что вмещающие листвениты рудопроявления образовались при участии водного Na-K-хлоридного флюида с соленостью 3,4–6,5 мас. % NaСl-экв. и температурами не менее 325–200 °C. Золото-сульфидно-кварцевые жилы отлагались при P~0,5–0,75 кбар (~1,5–2,3 км) из углекислотно-водно-хлоридного (Na-K ± Fe) флюида, содержащего CH4 с концентрациями солей 4,5–37,4 мас. % NaСl-экв. при снижении температур от 320 до 120 °C (I рудная стадия – 310–200 °С, II рудная стадия – 320–120 °С) и вариациях f O2, f S2, f Se2 и f Te2, которые обусловили разнообразие минеральных форм Au, Ag и Hg. Величины δ34S галенита изменяются от –0,6 до –0,4 ‰, а вычисленные значения δ34SH2S флюида I рудной стадии находятся в интервале +1,5...+2,1 ‰ (T=280–210 °C), II рудной стадии – +1,6...+2,6 ‰ (T=290–190 °C), что свидетельствует о магматическом происхождении серы. Значения δ18О в кварце рудных жил изменяются от 17,0 до 17,4 ‰, доломите – +17,4...+17,8 ‰, кальците – +16,5 ‰, рассчитанные значения δ18ОH2S флюида I рудной стадии находятся в интервале +8,1...+5,7 ‰ (T=250–210 °C), II рудной стадии – +6,7...–2,2 ‰ (T=230–120 °C) позволили предположить, что на ранних стадиях рудообразующего процесса флюид имел магматическое происхождение, а на поздних смешивался с метеорными водами. Величины δ13C в доломите I рудной стадии варьируют от –0,4 до –0,7 ‰; в кальците II рудной стадии – –0,3 ‰, а рассчитанные значения δ13C во флюиде находятся в интервале –1,2...+0,1 ‰ (T=250–210 °C) и –3,3...+0,5 ‰ (T=230–120 °C), соответственно. Это предполагает поступление углерода из гранитоидных магм и/или заимствование его из вмещающих пород. Состав флюида трансформировался от ранних стадий к поздним от углекислотно-водно-хлоридного до водно-хлоридного с уменьшением концентраций хлоридов щелочных и щелочноземельных металлов (от 37,4 до 4 мас. % NaCl-экв.).

Ulug-Sair Au-Bi-Te-Se mineralization is one prospect for native Au in the Western Tuva, and its origin remains debated. Mineralization consists of gold–sulfide–quartz veins in the host sedimentary rocks (conglomerates, siltstones, shales), quartz–tourmaline, and quartz–carbonate–sericite–altered rocks. To determine its origin, we examined the mineralogical–geochemical features, formation conditions, and fluid sources of the Ulug-Sair ore. A mineralogical–geochemical investigation outlines two substages with Au: an early gold–sulfide–quartz with pyrite, chalcopyrite, galena, gold, and electrum; and a late gold–telluride–sulfide–quartz, characterized by the presence of Bi-bearing minerals (AgBiTe, Bi2Te2Se, Cu3BiS3, Bi), tellurides (Au and Ag), Se-tellurides (Ag and Bi), and selenides (Au, Ag, and Hg). The paragenesis of Au–Ag tellurides, and fluid inclusion study data (microthermometry, Raman spectroscopy, LA-ICP-MS, and crush leach analysis (gas and ion chromatography, ICP-MS) in quartz showed that quartz–tourmaline-altered rocks were formed by an aqueous Mg–Na–K-chloride fluid with a salinity of 8–10 wt % NaCl eq. at 325–370 °C, whereas the host quartz–carbonate–sericite-altered rocks were formed from CO2–H2O fluid containing CH4 and N2, with a salinity of 0.18–6.1 wt % NaCl eq. at 200–400 °C. Gold-bearing mineral assemblages were formed at P ~ 0.75–1.0 kbar (~2.3–3 km) due to CO2–H2O chloride (Na–K ± Fe, Mg) fluid with CH4, Na2SO4, and Na2B2O5, and salinities 1.7–12.5 wt % NaCl eq. at temperatures decreasing from 360 up to 115 °C (gold–sulfide–quartz veins—360–130 °C, and gold–telluride–sulfide–quartz veins—330–115 °C), and variable fO2, fS2, fSe2, and fTe2. Results of the investigation of the isotope composition of S in pyrites indicates the magmatic origin of the fluid (δ18SH2S fluid from −0.4 to +2.5‰). The stable O isotope data in quartz indicates that, at an early substage, the formation of ore involved a fluid of magmatic and metamorphic origin (from +8.2 to +11.6‰), and, in the later substage, multiple sources of hydrothermal fluids (from +3.1 to +10.4‰), including magmatic-derived, metamorphic-derived, and meteoric waters. These data, in conjunction with structurally controlled mineralization, point towards similarities of the Ulug-Sair ore system with orogenic gold deposits.

No abstract