LEAD ISOTOPE SIGN OF THE MANTLE CONTRIBUTION IN TIN ORE DEPOSITS (BY THE EXAMPLE OF KHINGAN-BADJAL-KOMSOMOL BELT, FAR EAST RUSSIA)

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Using the high-precision (±0.02%) MC-ICP-MS method, the lead isotopic composition of galena from four Late Cretaceous (95–85 Ma) tin ore deposits of the Khingan-Bajal-Komsomolskaya metallogenic zone (KhBKZ), which is part of the Khingan-Sikhote-Alin ore province (KhSAP), was studied. In comparison with other previously studied KhSAP tin deposits, the KhSAP ore lead has lower isotopic ratios ranging as 206Pb/204Pb = 18.359–18.497, 207Pb/204Pb = 15.565–15.588, and 208Pb/204Pb = 38.369–38.404. In the 206Pb/204Pb–207Pb/204Pb diagram, the points of the KhBKZ lead isotopic compositions of the are located significantly below of orogenic evolution curve (according to the Zartman-Doe model) and the average crustal curve (µ2 = 9.74) according to the Stacey-Kramers model. According to these evolutionary characteristics, as well as the values of the Th/U parameter and the Tm model age, the KhBKZ ore lead differs from KhCAP lead, indicating a significant difference in the geochemical and geodynamic conditions of the KhBKZ deposits formation. In particular, it indicates a limited contribution of the continental crust, a significant role of mantle lead origin and the participation of a regional mantle source in the formation of tin-bearing granitoid magmas. Model calculations of the lead balance of mantle and crustal sources in the ore lead of KhCAP and KhBKZ show that for KhCAP the contribution of the mantle source was less than 50%, and, in the case of KhBKZ, it could reach 70–90%. Perhaps the main geological factor that caused the noticeable participation of mantle lead in the KhBKZ deposits was the environment of their formation: unlike the KhCAP, these deposits were formed in the environment of a transform margin, when due to the interaction of moving plates, a larger admission of mantle into the zone of granite formation and ore deposition occurred. Under these conditions, the oceanic plate could breakaway with the admission of the hot asthenosphere into the accretion prism.

About the authors

I. V. Chernyshev

Institute of Geology of Ore Deposits, Petrography, Mineralogy and Geochemistry, Russian Academy of Sciences

Email: cheriv1935@gmail.com
Academician of the RAS Moscow, Russia

A. V. Chugaev

Institute of Geology of Ore Deposits, Petrography, Mineralogy and Geochemistry, Russian Academy of Sciences

Moscow, Russia

N. S. Bortnikov

Institute of Geology of Ore Deposits, Petrography, Mineralogy and Geochemistry, Russian Academy of Sciences

Academician of the RAS Moscow, Russia

References

  1. Барсуков В.Л. Основные черты геохимии олова. М.: Изд-во Наука, 1974. 151 с.
  2. Родионов С.М. Металлогения олова Востока России. М.: Изд-во Наука, 2005. 327 с.
  3. Руб М.Г., Павлов В.А., Гладков Н.Г. Роль магматических ассоциаций как возможных источников олова / В кн.: Источники вещества и условия локализации оловорудных месторождений. Отв. ред. В.И. Рехарский. М.: Изд-во “Наука”, 1984. С. 8–35.
  4. Рябчиков Д.И., Дурасова Н.А., Барсуков В.П. Физико-химический анализ магматических источников олова / В кн.: Источники вещества и условия локализации оловорудных месторождений. Отв. ред. В.И. Рехарский. М.: Изд-во “Наука”, 1984. С. 57–92.
  5. Бортников Н.С., Аранович Л.Я., Кряжев С.Г., Смирнов С.З., Гоневчук В.Г., Семеняк Б.И., Дубинина Е.О., Гореликова Н.В., Соколова Е.Н. Баджальская оловоносная магматогенно-флюидная система (Дальний Восток, Россия): переход от кристаллизации гранитов к гидротермальному отложению руд // Геология рудных месторождений. 2019. Т. 61. № 3. С. 3–30.
  6. Dietrich A., Lehmann B., Wallianos A., Traxel K., Palacios С. Magma mixing in Bolivian tin porphyrics // Naturwissenschaften. 1999. V. 86. P. 40–43.
  7. Кигай И.Н. Проблемы гидротермального рудообразования. М.: Из-во МАКС Пресс, 2020. 288 с.
  8. Richards J.P. Magmatic to hydrothermal metal fluxes in convergent and collided margins // Ore Geology Reviews. 2011. V. 40. № 1. P. 1–26.
  9. Чернышев И.В., Чугаев А.В., Шаталин К.Н. Высокоточный изотопный анализ Pb методом многоколлекторной ICP–масс-спектрометрии с нормированием по 205Tl/203Tl: оптимизация и калибровка метода для изучения вариаций изотопного состава Pb // Геохимия. 2007. № 11. С. 1155–1168.
  10. Chugaev A.V., Chernyshev I.V., Ratkin V.V., Gonevchuk V.G., Eliseeva O.A. Contribution of crustal and mantle sources to genesis of Sn, B and Pb–Zn deposits in South Sikhote-Alin subprovince (Russian Far East): Evidence from high-precision MC-ICP-MS lead isotope study // Ore Geology Reviews. 2020. V. 125. 103683.
  11. Chernyshev I.V., Chugaev A.V., Kovalenker V.A. Low Pb isotopic variations in the extensive Chatkal–Kurama ore province, Middle Tien Shan, and sources of the large scale Au, Ag, and multimetal mineralization: evidence from high-precision Pb isotope data // Geochemistry International. 2025. V. 63. № 1. P. 1–29.
  12. Grebennikov A.V., Khanchuk A.I., Gonevchuk V.G., Kovalenko S.V. Cretaceous and Paleogene granitoid suites of the Sikhote-Alin area (Far East Russia): Geochemistry and tectonic implications // Lithos. 2016. V. 261. P. 250–261.
  13. Гоневчук В.Г. Оловоносные системы Дальнего Востока: магматизм и рудогенез. Владивосток: Изд-во Дальнаука, 2002. 297 с.
  14. Ханчук А.И. Палеогеодинамический анализ формирования рудных месторождений Дальнего Востока России / В кн.: Рудные месторождения континентальных окраин. Вып. 1. Владивосток: Изд-во: Дальнаука, 2000. С. 5–34.
  15. Khanchuk A.I., Kemkin I.V., Kruk N.N. The Sikhote-Alin orogenic belt, Russian South East: terraces and the formation of continental lithosphere based on geological and isotopic data // J. Asian Earth Sci. 2016. V. 120. P. 117–138.
  16. Коростелев П.Г., Гоневчук В.Г., Семеняк Б.И., Сучков В.И., Кокорин А.М. Месторождение Солнечное (Комсомольский район, Хабаровский край) как типовой объект касситерит–силикатной формации / В кн.: Рудные месторождения континентальных окраин. Вып. 2. Владивосток: Изд-во Дальнаука, 2001. С. 131–155.
  17. Zartman R.E., Doe B.R. Plumbotectonics – the model // Tectonophysics. 1981. V. 75. № 1–2. P. 135–162.
  18. Stacey J.S., Kramers J.D. Approximation of terrestrial lead isotope evolution by a two-stage model // Earth and planetary science letters. 1975. V. 26. № 2. P. 207–221.
  19. Крук Н.Н., Гвоздев В.И., Орехов А.А., Крук Е.А., Касаткин С.А., Голозубов В.В., Руднев С.Н., Шого А., Цуйоши К., Ковач В.П., Серов П.А. Раннемеловые гранитоиды и монионитогранитоиды восточной части Журавлевского террейна (Сихотэ-Алинь): геохимические особенности и источники расплавов // Тихоокеанская геология. 2019. Т. 38. № 3. С. 30–49.
  20. Sato K., Vrublevsky A.A., Rodionov S.M., Romanovsky N.P., Nedachi M. Mid-Cretaceous Episodic Magmatism and Tin Mineralization in Khingan-Okhotsk Volcano–Plutonic Belt, Far East Russia // Resource Geology. 2002. V. 52. № 1. P. 1–14.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

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».