КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер 19-77-00097

НазваниеИсследование возможностей применения U-Th-He системы в пирите для датирования сульфидной минерализации

РуководительЯкубович Ольга Валентиновна, Кандидат геолого-минералогических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт геологии и геохронологии докембрия Российской академии наук, г Санкт-Петербург

Период выполнения при поддержке РНФ 07.2019 - 06.2021 

Конкурс№40 - Конкурс 2019 года «Проведение инициативных исследований молодыми учеными» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными.

Область знания, основной код классификатора 07 - Науки о Земле, 07-107 - Геохронология и геохронометрия

Ключевые словасульфиды, пирит, U-Th-He, гелий, геохронология

Код ГРНТИ38.29.15

СтатусУспешно завершен

 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Проект направлен на изучение возможностей применения U-Th-He изотопной системы в пирите с целью оценки перспектив его использования для датирования сульфидной минерализации. Время и длительность развития рудообразующих процессов не всегда можно надежно определить традиционными радиоизотопными методами (Rb-Sr, K-Ar, 39Ar-40Ar, U-Pb), поскольку для них существует весьма ограниченный набор минералов-геохронометров. Пирит ‒ наиболее распространенный рудный минерал, который встречается во многих типах месторождений Au, Ag, Cu, Zn, Pb, Mo, Bi, Sb и др. В этой связи, вовлечение новой изотопной системы в сферу геохронологических исследований является актуальной задачей, которая позволит получить дополнительную информацию о температурно-временной истории образования пород и руд. Традиционно изотопные системы, основанные на радиогенном гелии, считаются неприменимыми для геохронологии. Однако в ходе недавних исследований было показано, что металлы и полуметаллы (сперрилит PtAs2), способны сохранять накапливаемый радиогенный гелий в ходе геологической истории (Шуколюков и др., 2012; Якубович и др., 2015; Еременко и Якубович, 2018). Перспективность U-Th-He датирования пирита обосновывается проведенными ранее исследования по кинетике выделения гелия в нем и первыми результаты U-Th-He датирования пирита из колчеданного месторождения Узельга (377±8 млн лет; СКВО 1.2) (Якубович и др., в печати). В ходе работы над проектом предполагается определить U-Th-He возраст пирита из колчеданных месторождений Урала и жильных месторождений Байкало-Муйского пояса и на основании полученных данных сделать вывод о применимости U-Th-He системы в пирите для решения задач геохронологии рудных месторождений.

Ожидаемые результаты
Будет определен U-Th-He возраст пирита не менее чем из 5 месторождений разного типа. На основании этих данных будет сделан вывод о пригодности пирита для решения задач геохронологии и термохронологии. Отдельное внимание будет уделено совершенствованию методики U-Th-He датирования.

 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Аннотация результатов, полученных в 2019 году
(1) Усовершенствован масс-спектрометрический комплекс МСУ-Г-01-М за счет добавления нового элемента для экспресс калибровки. Введена новая методика обработки экспериментальных данных по измерению гелия; (2) Поставлена методика U-Th-He датирования апатита в ИГГД РАН – ГЕОХИ РАН; (3) Изучена форма нахождения урана и тория в пирите. Показано, что уран находится как в форме субмикронных включений, так и в сорбированной форме. Изучение пирита из более чем 15 месторождений, показало, что типичными минералами концентраторами урана и тория в пирите являются: уранинит, урановая чернь, монацит, циркон, ксенотим, рутил; (4) показано, что обработка слабыми кислотами (0.2 N HCl) может привести к потери части урана, в то время как радиогенный гелий не теряется. Таким образом, для успешного U-Th-He датирования пирита, надо выбирать максимально неподверженные вторичным воздействиям зерна; (5) На примере пирита из месторождения Узельга показано, что высоко кристаллический (размер областей когерентного рассеяния (размер кристаллитов) больше 9000 нм), стехиометричный пирит без признаков зональности может быть успешно датирован U-Th-He методом (11/12 успешных измерений по предложенной методике); (6) На примере пирита из месторождения Узельга показано, что метаморфизм пренит-пумпеллитовой фации (150-300°С) не перезапускает U-Th-He изотопную систему в пирите; (7) Показано, что микро XRF анализ зерен пирита может быть использован для выбора зерен для датирования.

 

Публикации

1. Якубович О.В., Подольская М.М., Викентьев И.В., Фокина Е.Л., Котов А.Б. U-Th-He geochronology of pyrite from the Uzelga VMS deposit (Urals): new perspectives for direct dating of the ore-forming processes Minerals, - (год публикации - 2020)

2. Подольская М.М., Якубович О.В. Развитие методики U-Th-He датирования пирита: измерение содержания урана и тория на ИСП МС Element XR Тезисы конференции «Новое в познании процессов рудообразования»; ИГЕМ РАН, Москва, Подольская, М. М., Якубович, О. В., (2019) Развитие методики U-Th-He датирования пирита: измерение содержания урана и тория на ИСП МС Element XR. Тезисы конференции «Новое в познании процессов рудообразования», ИГЕМ РАН, Москва, стр. 301-303 (год публикации - 2019)

3. Якубович О.В., Викентьев И.В., Брянский Н.В., Зарубина О.В., Гороховский Б.М. Dating pyrite by radiogenic helium: new approach to determine the age of hydrothermal processes LIFE WITH ORE DEPOSITS ON EARTH, PROCEEDINGS OF THE 15TH SGA BIENNIAL MEETING, VOLS 1-4, LIFE WITH ORE DEPOSITS ON EARTH, PROCEEDINGS OF THE 15TH SGA BIENNIAL MEETING, 2019, VOLS 1, 194-197 (год публикации - 2019)

4. Якубович О.В., Викентьев И.В., Брянский Н.В., Зарубина О.В. ANOMALOUS HIGH RETENTION OF RADIOGENIC HELIUM IN SOME SULPHIDES AND PROSPECTS OF THEIR USAGE IN GEOCHRONOLOGY DINGUE VI programm, - (год публикации - 2019)

5. Якубович О.В., Подольская М.М. Dating sulphides by radiogenic helium приглашенный доклад, - (год публикации - 2020)

Аннотация результатов, полученных в 2020 году
Показана возможность U-Th-He датирования пирита из разных типов пород. U-Th-He датировки пирита из метасоматитов месторождений Новогоднее Монто (Полярный Урал) и Конониш (Шотландия) прекрасно согласуются с данными Ar-Ar датирования. Показана перспективность датирования пирита из осадочных пород. Рассмотрены факторы которые могут влиять на сохранность U-Th-He системы в пирите. На основании проведенных работ сформулированы требования к зернам пирита, которые пригодны для датирования.

 

Публикации

1. Якубович О.В., Викентьев И.В., Иванова Е.С., Подольская М.М., Соболев И., Туйкова Е., Котов А.Б. U-Th-He Geochronology of Pyrite from Alteration of the Au-Fe-Skarn Novogodnee-Monto Deposit (Polar Urals, Russia)—The Next Step in the Development of a New Approach for Direct Dating of Ore-Forming Processes geosciences, - (год публикации - 2021) https://doi.org/10.3390/geosciences11100408

2. Якубович О.В., Кутырев А. В., Сидоров Е. Г. Pt-He dating of platinum mineralization in Ural-Alaskan Complexes in the Kamchatka region: evidence for later remobilization of PGE Mineralium Deposita, - (год публикации - 2021)

3. Якубович О.В., Кутырев А.В., Сидоров Е.Г., Травин А.В. 190Pt‑4He dating of platinum mineralization in Ural‑Alaskan‑type complexes in the Kamchatka region: evidence for remobilization of platinum‑group elements Mineralium Deposita, https://doi.org/10.1007/s00126-022-01103-5 (год публикации - 2022) https://doi.org/10.1007/s00126-022-01103-5

4. Якубович О.В., Подольская М., Викентьев И.В., Фокина Е., Котов А.Б. U-Th-He geochronology of pyrite from the uzelga VMS deposit (South urals)—new perspectives for direct dating of the ore-forming processes Minerals, - (год публикации - 2020) https://doi.org/10.3390/MIN10070629

5. Якубович О.В.,Иванова Е.К., Подольская М.М., Викентьев И.В. U-Th-He Geochronology of Pyrite from the metasomatites of Au-Fe-skarn Novogodnee Monto deposit (Polar Urals)— Next step in the developing a new approach for Direct Dating of the Ore-Forming Processes Minerals, - (год публикации - 2021)

6. Васильева Н.А., Якубович О.В. Особенности миграции радиогенного гелия в арсенопирите Актуальные проблемы геологии, геофизики и геоэкологии. Материалы XXXI молодёжной научной школы-конференции, посвящённой памяти член-корреспондента АН СССР К.О. Кратца (Санкт-Петербург, 5–9 октября 2020 г) . — Санкт-Петербург: Своё издательство, 2020., - (год публикации - 2020)

7. Мостовая М.Э., Якубович О.В., Подольская М.М. New application of U-Th-He method: direct dating of pyrite from metaturbidites of the Western Taimyr Goldschmidt abstracts, - (год публикации - 2021)

8. Подольская М.М., Якубович О.В. Особенности определения содержания урана и тория в пирите Материалы XII Международной школы по наукам о Земле имени профессора Л.Л. Перчука (ISES-2020), 11-15 сентября 2020 г., - (год публикации - 2020)

9. Якубович О.В., Подольская М.М. УСТОЙЧИВОСТЬ УРАНА И ТОРИЯ В ПИРИТЕ И ДРУГИХ СУЛЬФИДАХ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ВОДЫ И СЛАБОКИСЛЫХ РАСТВОРОВ: РЕЗУЛЬТАТЫ ICP-MS ИЗМЕРЕНИЙ Science SPbU–2020, Сборник материалов Международной конференции по естественным и гуманитарным наукам 25 декабря 2020 года. - СПб.: Скифия-принт, 2021. — 407-408с. (год публикации - 2020)

Возможность практического использования результатов
Результаты проекта могут быть использованы в области рационального природопользования, а именно для поиска и разведки месторождений полезных ископаемых, а также потенциально для решение экологических задач, связанных с хвостами сульфидных руд.