В настоящее время месторождения порфирового семейства являются одним из главных источников получения меди, золота и молибдена на Земле. В нашей стране на долю данного геолого-промышленного типа приходится не более 20% разведанных запасов меди, 6% золота и 15% молибдена.
На данный момент на территории Российской Федерации выявлено 71 месторождение и 518 рудопроявлений, которые с определенной долей условности можно отнести к порфировому геолого-промышленному типу. Сегодня из шести ведущих золото-медно-порфировых месторождений России только пять относятся к крупным по запасам месторождениям, одно – к средним и ни одного к уникальным.
Почему же структура минерально-сырьевой базы меди, золота и молибдена России так разительно отличается от мировой? Ведь в геологическом отношении территория России выглядит достаточно благоприятно с точки зрения возможностей обнаружения новых порфировых объектов. В ее пределах установлены кайнозойские, мезозойские и палеозойские вулкано-плутонические пояса окраинно-континентального типа, получил широкое развитие мощнейший островодужный или син- и постколлизионный магматизм. То есть, казалось бы, в пределах нашей страны существовали все необходимые условия для формирования порфировых объектов, а месторождений мало.
Ответ на это вопрос связан, по-видимому, с тем обстоятельством, что в течении длительного времени, еще начиная с советских времен, прогнозу и поискам этого типа рудных объектов на территории Российской Федерации не уделялось должного внимания. Все усилия были направлены на прогнозирование порфирового оруденения в пределах Среднеазиатских и Закавказских Республик бывшего Советского Союза, что привело к открытию там целого ряда порфировых объектов мирового класса.
В Институте Карпинского в последние годы в результате реализации Государственной программы по региональному геологическому изучению недр территории Российской Федерации в масштабе 1:1 000 000 (3-е поколение) и 1:200 000 (2-е издание) накоплен обширный фактический материал по характеристике золото-медно-порфировых месторождений территории Российской Федерации, обстановкам их проявления и закономерностям размещения, что позволило составить «Карту закономерностей размещения золото-медно-порфировых месторождений России масштаба 1:2.5М».
Карта подготовлена в формате ArcGIS 10.2 и включает в себя целый ряд тематических «слоев», а также базу данных по рудным объектам порфирового семейства. На карте отражено положение всех известных месторождений, рудопроявлений и проявлений порфировой рудной минерализации, а также 297 рудных и потенциально рудных узлов, перспективных на обнаружение порфирового оруденения.
Анализ карты дал возможность локализовать на территории Российской Федерации более 200 перспективных на обнаружение порфировой рудной минерализации участков.
Но что же делать с этим многообразием перспективных участков недр и каким образом выделить среди них наиболее интересные в поисковом отношении объекты?
Общеизвестно, что одной из главных проблем геолого-съемочных работ на современном этапе является повышение их поисковой эффективности. Лимит легко открываемых в нашей стране месторождений, в том числе и золото-медно-порфирового геолого-промышленного типа, в настоящее время практически полностью исчерпан. Новые рудные объекты могут быть обнаружены только за счет скрытых, не выходящих на поверхность рудных месторождений. Повышение поисковой эффективности геолого-съемочных работ можно ожидать от широкого привлечения наряду с геохимическими, геофизическими, дистанционными и другими методами, также и прецизионных изотопно-геохимических методов исследования вещества горных пород, руд и минералов.
В последние годы за рубежом, главным образом в Китае, Австралии, Канаде, США, Аргентине, Чили и других странах, на основе использования современных инновационных технологий получило широкое развитие новое научное направление так называемое «изотопно-геохимическое картирование» интрузивных комплексов, нацеленное на оценку их потенциальной рудоносности на золото-медно-порфировое оруденение.
Начиная 2020 года в Институте Карпинского при прогнозно-минерагеническом анализе территории на золото-медно-порфировое оруденение широко используется методика, позволяющая на основе изучения закономерностей распределения некоторых элементов-примесей в акцессорных цирконах с большей долей вероятности разбраковывать порфировые интрузивы на продуктивные и заведомо «безрудные». То есть циркон, будучи одним из наиболее информативных акцессорных минералов магматических горных пород, может быть использован не только для оценки радиологического возраста их кристаллизации, но и для характеристики физико-химических и термодинамических условий формирования потенциально рудоносных материнских магматических расплавов. Так, на пример, во многих публикациях по этому вопросу было показано, что такие геохимические характеристики циркона, как содержание в нем Y, Hf, U, Th и Ti, величина отношений Ce/Ce* и Eu/Eu*, являются индикаторами степени окисления материнского гранитоидного расплава, уровня его водонасыщенности или флюидонасыщенности, температуры кристаллизации, степени магматического фракционирования в расплаве рудогенных и летучих компонентов и, прежде всего, серы, то есть физико-химических и термодинамических параметров, во многом, предопределяющих возможность проявления в связи с гранитоидными интрузивами продуктивных порфировых систем.
В ходе реализации Государственной программы по региональному геологическому изучению недр территории России в масштабе 1:1М (3-е поколение) и 1:200 000 (2-е издание) в ЦИИ в период с 2002 по 2023 г.г. создан банк изотопно-геохронологических данных по основным структурно-вещественным комплексам России. Этот банк насчитывает более 9 000 определений возраста локальным U-Pb методом и содержит коллекцию готовых к исследованию препаратов (эпоксидных шайб) с монофракциями цирконов, ранее продатированных на вторично-ионном микрозонде SHRIMP-IIе. Если к этому количеству еще приплюсовать материалы институтов РАН, то это банк будет насчитывать более 10 000 определений абсолютного возраста локальным U-Pb методом и содержит коллекцию готовых к исследованию препаратов (эпоксидных шайб) с монофракциями цирконов, ранее продатированных, как на вторично-ионном микрозонде SHRIMP-II в ЦИИ Института Карпинского, так и с помощью методов лазерной абляции (LA-ICP-MS) в организациях РАН.
Использование этого банка эпоксидных шайб открывает перед геологами нашей страны широкие возможности при решении прогнозно-поисковых задач, связанных, прежде всего, с разбраковкой порфировых магматических комплексов на потенциально продуктивные и безрудные, что должно привести к повышению поисковой эффективности геолого-съемочных работ за счет выявления новых участков недр, перспективных на обнаружение рудной минерализации золото-медно-порфирового геолого-промышленного типа.
