ГОДИШНИК НА МИННО-ГЕОЛОЖКИЯ УНИВЕРСИТЕТ “СВ. ИВАН РИЛСКИ”, Том 49, Св. I, Геология и геофизика, 2006 ANNUAL OF THE UNIVERSITY OF MINING AND GEOLOGY “ST. IVAN RILSKI”, Vol. 49, Part I, Geology and Geophysics, 2006 GEOCHEMICAL AND SR-ND ISOTOPE CONSTRAINTS ON THE LATE CRETACEOUS MAGMATISM IN THE AREA OF THE ZIDAROVO ORE FIELD Kalin Ruskov 1 , Albrecht von Quadt 2 , Irena Peytcheva 3,1 , Svetoslav Georgiev 2 , Strashimir Strashimirov 1 , Stanislav Stoykov 1 1 University of Mining and Geology ”St. Ivan Rilski”’, Sofia 1700; rouskov@mgu.bg, 2 Institute of Isotope Geochemistry and Mineral Resources, ETH, Zürich CH-8092; quadt@erdw.ethz.ch 3 Central Laboratory of Mineralogy and Crystallography “Acad. Ivan Kostov”, BAS, Sofia 1113; peytcheva@erdw.ethz.ch ABSTRACT. The Zidarovo ore field is situated 15–20 km south from the town of Bourgas. The region consists of Senonian volcanic, intrusive and sedimentary rocks. The syn-/postmagmatic hydrothermal activity was responsible for the formation of polymetallic and gold-polymetallic ore veins in the volcanic rocks. The ore mineralisation is developed in two sectors – Kanarata in the central part (close to the Zidarovo intrusive) and Yurta in the NNW part of the ore field. The composition of the volcanic rocks of the Zidarovo ore field varies from basaltic to trachy-andesitic. The sub-volcanic dyke complex has basaltic and trachy-basaltic composition, and the intrusive rocks are gabbroic to monzo-dioritic. The rock varieties belong to the high-K calc-alkaline magmatic series. Indicative bivariate diagrams as Nb vs. Y, Rb vs. (Y+Nb), Rb vs. (Yb+Ta) and Zr/Al 2O3 vs. TiO2/Al2O3 define volcanic-arc tectonic environment of their formation. MORB normalized trace elements patterns of the magmatic rocks (enrichment of large ion lithophile elements and low values for high field strength elements, the strong negative Ta and Nb anomaly and the chondrite-normalized REE distribution of the basaltic rocks indicate subduction related magma affinity. Nd and Sr whole rock isotope data are in agreement with this conclusion revealing mantle-crustal signatures with ε-Nd (80 Ma) values generally between +2.1 and +3.0 and initial strontium ratios in the narrow range 0.704-0.705. Compared with the data for the Central Srednogorie the magmatic rocks from the Zidarovo ore field are less crustal contaminated. The same trend is observed comparing intrusive and volcanic varieties - the volcanic rocks reveal more primitive isotope composition, which is explained by the faster cooling of the volcanites, probably prior to contamination with crustal materials in middle/upper crustal chambers. ГЕОХИМИЧНИ И SR-ND ИЗОТОПНИ ХАРАКТЕРИСТИКИ НА ГОРНО КРЕДНИЯ МАГМАТИЗЪМ В ЗИДАРОВСКОТО РУДНО ПОЛЕ Калин Русков 1 , Албрехт Фон Квадт 2 , Ирена Пейчева 3,1 , Светослав Георгиев 2 , Страшимир Страшимиров 1 , Станислав Стойков 1 1 Минно-геоложки университет “Св. Иван Рилски”, София 1700; rouskov@mgu.bg, 2 Институт по изотопна геохимия и минерални ресурси, ETH, CH-8092 Цюрих; quadt@erdw.ethz.ch 3 Централна лаборатория по минералогия и кристалография ”Акад. Иван Костов”, БАН, София1113; peytcheva@erdw.ethz РЕЗЮМЕ. Зидаровското рудно поле е разположено на около 15–20 км. южно от гр. Бургас. Районът е изграден предимно от сенонски вулканогенни, интрузивни и седиментни скали. Резултат от постмагматични хидротермални процеси са жилите с полиметални и злато-полиметални руди във вулканските скали. Рудната минерализация е развита в два участъка – Канарата в централната част (в близост до Зидаровския интрузив) и Юрта в север- северозаданата част на руднотото поле. Съставът на вулканските скали в Зидаровското рудно поле варира от базалти до трахиандезити. Субвулканският дайков комплекс има базалтов и трахибазалтов, a интрузивните скали - габров до монцо-диоритов състав. Скалите принадлежат основно към високо калиевата калциево-алкална магматична серия. Индикативни диаграми като Nb vs. Y, Rb vs. (Y+Nb), Rb vs. (Yb+Ta) и Zr/Al2O3 vs. TiO2/Al2O3 определят островно-дъгова обстановка на формиране. MORB нормализираните разпределения на редките елементи в скалите (обогатяване на LILE и ниски стойности за HFSE), добре изразената негативна Ta и Nb аномалия и хондрит-нормализираните разпределения РЗЕ (обогатяване на LREE) определят субдукционна обстановка на формиране. Nd и Sr изотопни данни подкрепят този извод като показват мантийно-корови характеристики с ε-Nd (80 Ma) стойности основно между +2.1 и +3.0 и начални стронциеви отношения предимно в тесния интервал 0.704-0.705. В сравнение с данните от централното Средногорие магматичните скали от Зидаровското рудно поле са по-малко корово контаминирани. Същият тренд се наблюдава при сравняването на интрузивните и вулкански скали – вулканските скали показват по-примитивни изотопни състави, което се обяснява с по-бързата кристализация на вулканитите, вероятно преди контаминирането им с корови материали в средно/горно корови магмени камери. Introduction Europe’s world-class copper-porphyry and Au-epithermal deposits are hosted by an elongated belt of intensive Late Cretaceous magmatic activity, known as the “Carpathian- Balkan Segment” of the “Tethyan Eurasian Metallogenic Belt” (JANKOVIC, 1976 and 1977), the “Banatitic Magmatic and Metallogenic Belt” (e.g. BERZA et al., 1998, CIOBANU et al., 2002) or the “Apuseni – Banat – Timok - Srednogorie belt” (ABTSB) (POPOV et al., 2000, 2003). An abundant new data on the geodynamic control of various ore deposits, the geochronology and geochemistry of the Late Cretaceous magmatism and the specific features of the related Cu-Au deposits in ABTSB have been added during the activity of the GEODE (GEodynamic and Ore Deposit Evolution) project funded by the European Science Foundation. In the Srednogorie zone they were 131