resarПриродные ресурсы Арктики и СубарктикиArctic and Subarctic Natural Resources2618-97122686-9683Академия наук Республики Саха (Якутия)10.31242/2618-9712-2025-30-4-559-571resar-1078Research ArticleНауки о Земле. Геология и полезные ископаемыеEarth sciences. Geology and mineral resourcesСостав пирита золоторудного проявления Утанах в диафторитах Верхне-Тимптонского района Алдано-Станового щита (по данным РСМА и ЛА-ИСП-МС)Chemical composition of pyrite from the Utanakh gold occurrence in diaphtorites of the Verkhne-Timptonkiy area, Aldan-Stanovoy shield (based on EPMA and LA-ICP-MS data)https://orcid.org/0000-0001-7491-1067ЛоскутовЕ. Е.LoskutovE. E.

Лоскутов Евгений Евгеньевич, кандидат геолого-минералогических наук, старший научный сотрудник

ResearcherID: AAO-4823-2021

Scopus Author ID: 57205150102

г. Якутск

Loskutov, Evgeniy Evgenievich, Cand. Sci. (Geol. and Mineral.), Senior Researcher

ResearcherID: AAO-4823-2021

Scopus Author ID: 57205150102

Yakutsk

loskutov@diamond.ysn.ruhttps://orcid.org/0000-0002-4994-2141ФридовскийВ. Ю.FridovskyV. Y.

Фридовский Валерий Юрьевич, член-корреспондент РАН, доктор геолого-минералогических наук, профессор, директор (ИГАБМ СО РАН, Якутск); главный научный сотрудник (СВКНИИ, Магадан)

Scopus Author ID: 6505824025

SPIN: 3383-0398

г. Якутск

г. Магадан

Fridovsky, Valery Yurievich, Corresponding Member of the Russian Academy of Sciences, Dr. Sci. (Geol. and Mineral.), Professor, Director (DPMGI SB RAS, Yakutsk); Сhief Researcher (NEISRI, FEB RAS, Magadan)

Scopus Author ID: 6505824025

Yakutsk

Magadan

fridovsky@diamond.ysn.ruhttps://orcid.org/0009-0007-4856-3709ИвановЕ. Е.IvanovE. E.

Иванов Егор Евгеньевич, ведущий инженер

ResearcherID: OXB-0019-2025, Scopus Author ID: 57225734846

г. Якутск

Ivanov, Egor Evgenievich, Leading Engineer

ResearcherID: OXB-0019-2025

Scopus Author ID: 57225734846

Yakutsk

egor-ivanov1996@mail.ruИнститут геологии алмаза и благородных металлов СО РАНРоссияDiamond and Precious Metal Geology Institute, Siberian Branch of the Russian Academy of SciencesRussian FederationИнститут геологии алмаза и благородных металлов СО РАН; Северо-Восточный комплексный научно-исследовательский институт им. Н.А. Шило ДВО РАНРоссияDiamond and Precious Metal Geology Institute, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences; N.A. Shilo North-East Interdisciplinary Scientific Research Institute, Far Eastern Branch of the Russian Academy of SciencesRussian Federation202513012026304559571Copyright © Лоскутов Е.Е., Фридовский В.Ю., Иванов Е.Е., 20262026Лоскутов Е.Е., Фридовский В.Ю., Иванов Е.Е.Loskutov E.E., Fridovsky V.Y., Ivanov E.E.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://resar.elpub.ru/jour/article/view/1078

В Верхне-Тимптонском рудном районе, несмотря на наличие крупных россыпных месторождений и более чем вековую историю освоения, сопоставимых рудных месторождений не выявлено, а данные об их возможных типах весьма ограниченны. Целью работы является исследование минералогических особенностей и состава пирита проявления Утанах для реконструкции условий формирования и типизации зо лоторудной минерализации. С использованием рентгеноспектрального микроанализа (РСМА) и массспектрометрии с индуктивно-связанной плазмой и лазерной абляцией (ЛА-ИСП-МС) изучен состав пирита золоторудного проявления Утанах Верхне-Тимптонского рудного района. Золоторудное проявле ние Утанах расположено в диафторитах (биотит-мусковитовые и хлоритовые сланцы) Холодниканского зеленокаменного пояса. Минерализация представлена карбонат-кварцевыми жилами и линзами мощно стью от 0,1 до 1,5 м и околорудными метасоматитами с вкрапленными сульфидами. Выделены две генера ции пирита. Состав пирита-1 из метасоматитов эпидот-кварцевого состава близок к стехиометрическому. Пирит-1 встречается в виде мелких агрегатов кубической формы размером до 200 мкм. Пирит-1 обогащен Ni, Cu, As, Pb, Te и Zn при умеренных содержаниях Co и Se и демонстрирует выраженную секториальную зональность: ядра насыщены As и Ni, каймы обогащены Cu, Co и Pb. Пирит-2 наблюдается в виде аллотриоморфных зерен размером от 0,8 до 7,0 мм, в их дефектах кристаллизуются халькопирит, борнит в ассоциации с самородным золотом. Пирит-2 из карбонат-кварцевых жил отличается от пирита-1 аномально высокими содержаниями Co и Se, низкими концентрациями Ni, Cu и As и повышенными значениями от ношения Co/Ni. Содержания золота в пирите обоих типов крайне низкие. Полученные результаты свидетельствуют о смене ранних As–Ni-обогащенных метаморфических источников поздними Co–Cu-обогащенными источниками магматического происхождения. Установленные геохимические индикаторы характерны для орогенного золоторудного оруденения, контролируемого зонами диафторитов в гранулитовых и амфиболито вых комплексах. Исследование химического состава пирита является эффективным инструментом типизации слабо изученных проявлений золота.

In the Verkhne-Timptonkiy ore district, despite the presence of large placer deposits and more than a century-long mining history, no comparable primary gold deposits have been identified, and information on their possible types remains highly limited. The aim of this study was to investigate the mineralogical characteristics and chemical composition of pyrite from the Utanakh occurrence in order to reconstruct the conditions of ore formation and to classify the type of gold mineralization. The composition of pyrite from the Utanakh gold occurrence in the Verkhne-Timptonkiy district was examined using electron probe microanalysis (EPMA) and laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry (LA-ICP-MS). The Utanakh occurrence is hosted in diaphtorites (biotite–muscovite and chlorite schists) of the Kholodnikan greenstone belt.Mineralization is represented by carbonate–quartz veins and lenses 0.11.5 m thick, and by adjacent metasomatites containing disseminated sulfides. Two generations of pyrite were distinguished. Pyrite-1 hosted in epidote–quartz metasomatites is close to stoichiometric composition and forms fine cubic aggregates up to 200 µm in size. Pyrite-1 is enriched in Ni, Cu, As, Pb, Te, and Zn, contains moderate amounts of Co and Se, and exhibits well-developed sectoral zoning: the cores are enriched in As and Ni, whereas the rims are enriched in Cu, Co, and Pb. Pyrite-2 occurs as anhedral grains 0.8–7.0 mm in size, with chalcopyrite and bornite crystallizing in structural defects in association with native gold. Pyrite-2 from carbonate–quartz veins differs from Py-1 by anomalously high concentrations of Co and Se, low contents of Ni, Cu, and As, and elevated Co/Ni ratios. Gold concentrations in both pyrite types are extremely low. The obtained results indicate a transition from early As–Ni-rich metamorphic fluid sources to late Co–Cu-rich magmatic-derived fluids. The established geochemical indicators are typical of orogenic gold mineralization controlled by diaphtorite zones within granulite and amphibolite complexes. The study demonstrates that pyrite chemistry is an effective tool for classifying poorly investigated gold occurrences. 

золотопиритгеохимиямикроэлементыорогенный типУтанахАлдано-Становой щитgoldpyritegeochemistrytrace elementsorogenic typeUtanakhAldan-Stanovoy shieldМинералого-геохимические исследования выполнены за счет средств госзадания ИГАБМ СО РАН (проект № FUFG-2024-0006), интерпретация результатов проведена при поддержке гранта РНФ (№ 23-47-00064).Mineralogical and geochemical analyses were conducted with financial support from the state assignment for the DPMGI SB RAS (Project No. FUFG-2024-0006). The interpretation of the results was supported by the Rus sian Science Foundation (Grant No. 23-47-00064).ReferencesПопов Н.В., Шапорина М.Н., Амузинский В.А. и др. Металлогения золота Алданской провинции. Геология и гео физика. 1999;40(5):716–728.Popov N.V., Shaporina M.N., Amuzinsky V.A., et al. Gold metallogeny in the Aldan province. Russian Geology and Geo physics. 1999;40(5):716–728. (In Russ.)Ветлужских В.Г. Золотоносность Северо-Становой металлогенической зоны (Южная Якутия, Амурская об ласть). Отечественная геология. 2007;(1):59–71.Vetluzhskikh V.G. Gold potential of the North Stanovoy metallogenic zone (Southern Yakutia, Amur region). Otechest vennaya Geologiya = [Domestic Geology]. 2007;(1):59–71. (In Russ.)Молчанов А.В., Терехов А.В., Шатов В.В. и др. Золо торудные районы и узлы Алдано-Становой металлогени ческой провинции. Региональная геология и металлогения. 2017;(71):93–111.Molchanov A.V., Terekhov A.V., Shatov V.V., et al. Gold ore districts and ore clusters of the Aldanian metallogenic prov ince. Regional Geology and Metallogeny. 2017;(71):93–111. (In Russ.)Лоскутов Е.Е., Фридовский В.Ю., Тарасов Я.А. Золо тое оруденение в диафторитах Верхне-Тимптонского руд ного района Алдано-Станового щита. Природные ресурсы Арктики и Субарктики. 2024;29(2):181–192. https://doi.org/10.31242/2618-9712-2024-29-2-181-192Loskutov E.E., Fridovskiy V.Yu., Tarasov Ya.A. Gold min eralization in the diaftorites of the Verkhne-Timptonsky ore district (Aldan–Stanovoy Shield). Arctic and Subarctic Natural Resources. 2024;29(2):181–192. (In Russ.) https://doi.org/10.31242/2618-9712-2024-29-2-181-192Викентьев В.И. Невидимое и микроскопическое зо лото в пирите: методы исследования и новые данные для колчеданных руд Урала. Геология рудных месторождений. 2015;57(4):267–298.Vikentyev V.I. Invisible and microscopic gold in pyrite: methods and new data for massive sulfide ores of the Urals. Geology of Ore Deposits. 2015;57(4):2370265.Сидорова Н.В., Викентьева И.В., Абрамова В.Д., Ко вальчук Е.В. Золото и другие элементы-примеси в пирите Березовского месторождения, Средний Урал. Литосфера. 2019;(2):327–336. https://doi.org/10.24930/1681-9004-2019-192-327-336Sidorova N.V., Vikentyeva I.V., Abramova V.D., Koval chuk E.V. Gold and other impurity elements in pyrite from the Berezovskoe deposit in the Middle Urals. Litosphere. 2019;(2): 327–336. (In Russ.) https://doi.org/10.24930/1681-9004-201919-2-327-336Фридовский В.Ю., Полуфунтикова Л.И., Кудрин М.В. Геохимические и изотопные характеристики вкрапленной сульфидной минерализации орогенных золоторудных ме сторождений Яно-Колымского металлогенического пояса (Северо-Восток России). Доклады Российской академии наук. Науки о Земле. 2023;508(1):24–31. https://doi.org/10.31857/S2686739722601697Fridovsky V.Y., Polufuntikova L.I., Kudrin M.V. Geochem ical and isotopic characteristics of disseminated sulfide miner alization of orogenic gold deposits of the Yana-Kolyma metal logenic belt (North-East of Russia). Doklady Earth Sciences. 2023;508(1):24–31. https://doi.org/10.31857/S2686739722601697 (In Russ.)Large R.R., Danyushevsky L., Hollit C., et al. Gold and trace element zonation in pyrite using a laser imaging technique: Implications for the timing of gold in orogenic and Carlin-style sediment-hosted deposits. Economic Geology. 2009;104(5): 635–668. https://doi.org/10.2113/gsecongeo.104.5.635Large R.R., Danyushevsky L., Hollit C., et al. Gold and trace element zonation in pyrite using a laser imaging technique: Implications for the timing of gold in orogenic and Carlin-style sediment-hosted deposits. Economic Geology. 2009;104(5): 635–668. https://doi.org/10.2113/gsecongeo.104.5.635Deditius A.P., Reich M., Kesler S.E., et al. The coupled geochemistry of Au and As in pyrite from hydrothermal ore deposits. Geochimica et Cosmochimica Acta. 2014;140:644 670. https://doi.org/10.1016/j.gca.2014.05.045Deditius A.P., Reich M., Kesler S.E., et al. The coupled geochemistry of Au and As in pyrite from hydrothermal ore deposits. Geochimica et Cosmochimica Acta. 2014;140:644 670. https://doi.org/10.1016/j.gca.2014.05.04510. Keith M., Smith D.J., Jenkin G.R.T., et al. A review of Te and Se systematics in hydrothermal pyrite from precious metal deposits: Insights into ore-forming processes. Ore Geo logy Reviews. 2018;96:269–282. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2017.07.023Keith M., Smith D.J., Jenkin G.R.T., et al. A review of Te and Se systematics in hydrothermal pyrite from precious metal deposits: Insights into ore-forming processes. Ore Geo logy Reviews. 2018;96:269–282. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2017.07.023Berezkin V.I., Smelov A.P., Zedgenizov A.N., et al. Geo logical structure of the central Aldan–Stanovoy Shield and chemical compositions of Early Precambrian rocks (Southern Yakutia). Novosibirsk: Publishing House SB RAS; 2015. 459 p. (In Russ.)Березкин В.И., Смелов А.П., Зедгенизов А.Н. и др. Геологическое строение центральной части Алдано-Ста нового щита и химические составы пород раннего до кембрия (Южная Якутия). Новосибирск: Изд-во СО РАН; 2015. 459 с.Tectonics, geodynamics and metallogeny of the territory of the Sakha Republic (Yakutia). Responsible editors: doctor of geological and mineralogical sciences L.M. Parfenov, corre sponding member of the Russian Academy of Sciences M.I. Kuz min. Moscow: MAIK “Nauka/Interperiodika”; 2001. 571 p. (In Russ.)Тектоника, геодинамика и металлогения территории Республики Саха (Якутия) . Отв. редакторы: д.г.-м.н. Л.М. Пар фенов, чл.-корр. РАН М.И. Кузьмин. М.: МАИК “Наука/Ин терпериодика”; 2001. 571 с.Radkov A.V. State geological map of the Russian Federa tion. Scale 1:1,000,000 (third generation). Aldan–Transbaika lian series. Sheet O-51 – Aldan. Explanatory note. Saint Peters burg: VSEGEI Cartographic Factory; 2015. 365 p. (In Russ.)Радьков А.В. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1:1 000 000 (третье поко ление). Серия Алдано-Забайкальская. Лист O-51 – Алдан. Объяснительная записка. Санкт-Петербург: Картографиче ская фабрика ВСЕГЕИ; 2015. 365 с.Kotov A.B., Larin A.M., Smelov A.P., et al. Age limits of greenschist facies diaftoresis in the Stanovoy suture zone. Do klady Earth Sciences. 2015;463(6):687–691. (In Russ.) https:// doi.org/10.7868/S0869565215240184Котов А.Б., Ларин А.М., Смелов А.П. и др. Воз растные границы проявления зеленосланцевого диафторе за в зоне Станового структурного шва. Доклады Россий ской академии наук. Науки о Земле. 2015;463(6):687–691. https://doi.org/10.7868/S0869565215240184Kats A.G. Explanatory note to the geological map of the USSR, scale 1:200,000. Aldan series, sheet O-51-XXXVI. Mos cow: TsSP KhP VGF Publ.; 1965. 115 p. (In Russ.)Кац А.Г. Объяснительная записка к геологической карте СССР масштаба 1:200 000. Алданская серия, лист O 51-XXXVI. Москва: ЦСП ХП ВГФ; 1965. 115 с.Ivanov E.E., Loskutov E.E., Kravchenko A.A., Bondar Lunetskas N.A. Material composition of ores from the Utanakh occurrence, Verkhne-Timpton gold ore district (Aldan–Stano voy Shield). In: Geology and Mineral Resources of Northeast Russia 2024. Proc. 14th Int. Scientific-Practical Conference. Novosibirsk; 2024, рр. 105–108. https://doi.org/10.53954/ 9785604990100_105 (In Russ.)Иванов Е.Е., Лоскутов Е.Е., Кравченко А.А., Бондарь Лунецкас Н.А. Вещественный состав руд проявления Ута нахское, Верхне-Тимптонский золоторудный район (Алдано Становой щит). В кн.: Геология и минерально-сырьевые ресурсы Северо-Востока России 2024: Материалы XIV Меж дународной научно-практической конференции, Якутск, 26–29 марта 2024г. Новосибирск: Сибирское отделение Российской академии наук; 2024. С. 105–108. https://doi.org/10.53954/9785604990100_105Kudrin M.V., Fridovsky V.Y., Polufuntikova L.I., Kry uchkova L.Yu. Disseminated gold–sulfide mineralization in meta somatites of the Khangalas deposit, Yana–Kolyma metallogen ic belt (Northeast Russia): Analysis of the texture, geochemistry, and S isotopic composition of pyrite and arsenopyrite. Miner als. 2021;11(4):403. https://doi.org/10.3390/min11040403Kudrin M.V., Fridovsky V.Y., Polufuntikova L.I., Kry uchkova L.Yu. Disseminated gold–sulfide mineralization in meta somatites of the Khangalas deposit, Yana–Kolyma metallogen ic belt (Northeast Russia): Analysis of the texture, geochemistry, and S isotopic composition of pyrite and arsenopyrite. Miner als. 2021;11(4):403. https://doi.org/10.3390/min11040403Roman N., Reich M., Leisen M., et al. Geochemical and micro-textural fingerprints of boiling in pyrite. Geochimica et Cosmochimica Acta. 2019;246:60–85. https://doi.org/10.1016/j.gca.2018.11.034Roman N., Reich M., Leisen M., et al. Geochemical and micro-textural fingerprints of boiling in pyrite. Geochimica et Cosmochimica Acta. 2019;246:60–85. https://doi.org/10.1016/j.gca.2018.11.034Large R.R., Danyushevsky L.V., Hollit C., et al. Gold and trace element zonation in pyrite using a laser imaging tech nique: Implications for the timing of gold in orogenic and Carlin style sediment-hosted deposits. Economic Geology. 2009;104(5): 635–668. https:/doi.org/10.2113/gsecongeo.104.5.635Large R.R., Danyushevsky L.V., Hollit C., et al. Gold and trace element zonation in pyrite using a laser imaging tech nique: Implications for the timing of gold in orogenic and Carlin style sediment-hosted deposits. Economic Geology. 2009;104(5): 635–668. https:/doi.org/10.2113/gsecongeo.104.5.635Huston D.L., Sie S.H., Suter G.F., et al. Trace elements in sulfide minerals from eastern Australian volcanic-hosted massive sulfide deposits: Part I, Proton microprobe analyses of pyrite, chalcopyrite, and sphalerite, and Part II, Selenium levels in pyrite; comparison with δ34S values and implications for the source of sulfur in volcanogenic hydrothermal systems. Eco nomic Geology. 1995;90(5):1167–1196. https://doi.org/10.2113/gsecongeo.90.5.1167Huston D.L., Sie S.H., Suter G.F., et al. Trace elements in sulfide minerals from eastern Australian volcanic-hosted massive sulfide deposits: Part I, Proton microprobe analyses of pyrite, chalcopyrite, and sphalerite, and Part II, Selenium levels in pyrite; comparison with δ34S values and implications for the source of sulfur in volcanogenic hydrothermal systems. Eco nomic Geology. 1995;90(5):1167–1196. https://doi.org/10.2113/gsecongeo.90.5.1167Gao F., Du Y., Pang Z., et al. LA-ICP-MS Trace-ele ment analysis of pyrite from the Huanxiangwa gold deposit, Xiong’ershan District, China: Implications for ore genesis. Minerals. 2019;9(3):157. https://doi.org/10.3390/min9030157Gao F., Du Y., Pang Z., et al. LA-ICP-MS Trace-ele ment analysis of pyrite from the Huanxiangwa gold deposit, Xiong’ershan District, China: Implications for ore genesis. Minerals. 2019;9(3):157. https://doi.org/10.3390/min9030157Reich M., Kesler S.E., Utsunomiya S., et al. Solubility of gold in arsenian pyrite. Geochimica et Cosmochimica Acta. 2005;69(11):2781–2796. https://doi.org/10.1016/j.gca.2005.01.011Reich M., Kesler S.E., Utsunomiya S., et al. Solubility of gold in arsenian pyrite. Geochimica et Cosmochimica Acta. 2005;69(11):2781–2796. https://doi.org/10.1016/j.gca.2005.01.011Goldfarb R.J., Groves D.I. Orogenic gold: Common or evolving fluid and metal sources through time. Lithos. 2015;233:2–26. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2015.07.011Goldfarb R.J., Groves D.I. Orogenic gold: Common or evolving fluid and metal sources through time. Lithos. 2015;233:2–26. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2015.07.011Román N., Reich M., Leisen M., et al. Geochemical and micro-textural fingerprints of boiling in pyrite. Geochimica et Cosmochimica Acta. 2019;246:60–85. https://doi.org/10.1016/j.gca.2018.11.034Román N., Reich M., Leisen M., et al. Geochemical and micro-textural fingerprints of boiling in pyrite. Geochimica et Cosmochimica Acta. 2019;246:60–85. https://doi.org/10.1016/j.gca.2018.11.034Large R.R., Bull S.W., Maslennikov V.V. A carbona ceous sedimentary source-rock model for Carlin-type and oro genic gold deposits. Economic Geology. 2011;106(3):331–358. https://doi.org/10.2113/econgeo.106.3.331Large R.R., Bull S.W., Maslennikov V.V. A carbona ceous sedimentary source-rock model for Carlin-type and oro genic gold deposits. Economic Geology. 2011;106(3):331–358. https://doi.org/10.2113/econgeo.106.3.331Large R.R., Bull S.W., Maslennikov V.V. A carbona ceous sedimentary source-rock model for Carlin-type and oro genic gold deposits. Economic Geology. 2011;106(3):331–358. https://doi.org/10.2113/econgeo.106.3.331

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