Marianna Harutyunyan’s research while affiliated with National Academy of Sciences of Armenia and other places

Within the framework of an Armenian–German research project, taking place between 2019 and 2021 on the Artanish Peninsula at Lake Sevan (Armenia), in addition to numerous (geo-) archaeological investigations, methods of geochemical prospection have been carried out. The ancient burial grounds of Artanish 23 and Artanish 29 have served as model sites to successfully test the well-known method of geochemical prospection and evaluation of metal deposits in geology (mineral sector). As a result, a new experimental archaeo-geochemical prospecting and evaluation method has been developed, which has been adapted for the exploration of archaeological monuments. It is planned to use this experimental method (which we consider new and important in archaeogeochemical investigation, but not a conclusive and comprehensive work per se), which has already proven its work capacity, in archaeological research, in the prospective areas of Armenia and other countries. In addition to these investigations, research on the transformations in the landscape of the ancient tombs related to Lake Sevan fluctuations has also been carried out. The anthropogenic impact of humans on the environment (geochemical halos formed in the soil on the surface of the tombs) has been studied, as well as the problem of the impact of geological environment on human life activities, that is, the relocation of the burial grounds to more elevated areas due to the rise in the lake level. Based on the results of geochemical sampling and high-resolution magnetometer surveys, excavations have been performed at the site. Here, we present the results of an experimental study exploring the potential of combined magnetometer prospection and chemical soil analyses to locate and characterize the burial ground of Artanish on Lake Sevan, Armenia. The results have demonstrated the capability of these analyses to detect the sites, outline hotspots and interpret the features identified in the magnetometer results.

The well-known copper-molybdenum porphyry deposits of the Zangezur ore district are spatially associated with the uneven-aged intrusive rocks of the Meghri pluton. Less well known are studies on the distribution of rare earth elements in intrusive rocks. This article discusses the prospects for rare earth mineralization of iron-magnesian metamorphogenic-metasomatic rocks associated with the gabbro�monzonite complex of the Upper Oligocene. The new type of amphibolization of rocks of Meghri Pluton singled out by us, which results in the formation of amphibolic gabbro rocks, is interesting primarily because of the enrichment of the latter with rare-earth elements. Correlation with the zone of amphibolic gabbro rocks of heterogeneous metasomatites allows to consider the zone of amphibolic gabbro rocks as perspective for rare earth mineralization. Keywords: Southern Armenia; Meghri pluton; Amphibolic gabbro; Rare earth mineralization

The results of the study of the distribution of gold and silver in the main sulfide minerals of the Kadjaran mine of the copper-molybdenum-porphyry formation are presented. The regularity of the behavior of gold and silver was revealed and a forecast estimate of the gold-silver content of the lower horizons of the deposit was given. Gold and silver are unevenly distributed in the vertical range of horizons 2175-1965 m (above sea level). At the upper horizons (above the 2175 horizon), Au and Ag show selective accumulation in chalcopyrite, at the lower horizons (2150-2050 m), in addition to chalcopyrite, they also accumulate in pyrite and molybdenum; moreover, with depth (2050-1985m), the storage capacity of molybdenum and chalcopyrite continues to increase. А significant enrichment of the lower horizons of the deposit (below the horizon of 1965 m) with Au and Ag is unexpected, since their contents are largely limited by concentrations of copper ores, the ratio of which to molybdenum steadily decreases with depth. The studies carried out on distribution of Au and Ag in the main industrial sulfides of Kadjaran copper-molybdenum deposit made it possible to single out the main patterns of their distribution. Keywords: Armenia; gold; silver; ore; Kadjaran copper-porphyry deposit.

In view of great amount of archaeological fieldwork, as well as by fact of presence of previously excavated, however still not thoroughly explored and accumulated huge quantity of material, the issue of priority selection and excavation of buried sites rich in archaeological materials has emerged. It goes about the choice of a certain archaeological site (sites) within burial grounds, ancient settlements occupying large areas, where the sufficient availability of metal jewelry, tools, weapons, human and animal bones and other findings is expected, as reflections of rich and informative material from the perspective of archaeological research. That is to say, the method under consideration based on geochemical survey made on the surface of buried objects, enables selection of a single object(s) on which it is worth spending the available scientific thought, scarce time and financial resources.

To be published by decision of the Scientific Council of the Institute of Archaeology and Ethnography, NAS RA This publication was made possible by the support of the All Armenian Foundation Financing Armenological Studies The present volume reflects recent achievements of Armenian archaeology realized by local and international specialists. It is the result of a conference dedicated to the 60th Anniversary of the Institute of Archaeology and Ethnog-raphy, NAS RA held in Yerevan during 2019. The Institute is a multi-profile scientific organization, which conducts fundamental and applied investigations in the fields of archaeology, cultural anthropology, folklore studies, ethno-sociology, epigraphy, archaeobiology, physical anthropology. As the national center of investigation of material and non-material cultural heritage, the Institute tries to provide scientific parity to the leading regional and international centers in the above-mentioned spheres. Cover-Martiros Saryan, Mt. Aragats, 1929

The Zangezur-Ordubad mining district of the southernmost Lesser Caucasus is located in the central segment of the Tethyan metallogenic belt and consists of porphyry Cu-Mo and epithermal Au and base metal systems hosted by the composite Cenozoic Meghri-Ordubad pluton. Ore-hosting structures and magmatic intrusions are predominantly confined to a central N-S–oriented corridor 40 km long and 10 to 12 km wide, located between two regional NNW-oriented right-lateral faults, the Khustup-Giratagh and Salvard-Ordubad faults. The anatomy and kinematics of the main fault network are consistent with dextral strike-slip tectonics controlled by the NNW-oriented Khustup-Giratagh and Salvard-Ordubad faults. Dextral strike-slip tectonics was initiated during the Eocene, concomitantly with final subduction of the Neotethys, and controlled the emplacement of the Agarak, Hanqasar, Aygedzor, and Dastakert porphyry Cu-Mo and Tey-Lichkvaz and Terterasar epithermal Au and base metal deposits. The Eocene structures were repeatedly reactivated during subsequent Neogene evolution in transition to a postsubduction geodynamic setting. Ore-bearing structures at the Oligocene world-class Kadjaran porphyry Cu-Mo deposit were also controlled by dextral strike-slip tectonics, as well as porphyry mineralization and its epithermal overprint hosted by an early Miocene intrusion at Lichk. Eocene to early Miocene dextral strike-slip tectonics took place during NE- to NNE-oriented compression related to Paleogene Eurasia-Arabia convergence and subsequent Neogene postcollision evolution. Paleostress reconstruction indicates major reorganization of tectonic plate kinematics since the early Miocene, resulting in N-S– to NW-oriented compression. Early Miocene epithermal overprint at the Kadjaran porphyry deposit and left-lateral reactivation of faults and mineralized structures are linked to this late Neogene tectonic plate reorganization.

Ore-geochemical profile of deposit of copper-molybdenum-porphyry type is determined not only by concentration levels of profiling metals, but also by the nature of distribution of secondary metals accompanying them. In the copper-molybdenum stockwork of Kadjaran deposit (the absolute elevation of the upper rim of industrial ores is 2300m, of the lower one - 1450m) average depth interval of the horizons is identified - 2005-1965m, enriched in As; with background content of arsenic 0.005% in some sites, the contents of As reach 0.1-0.3%. The copper-arsenic sulfosalts both in the upper and lower horizons (traced to the horizon of 1840m) are observed in associations of quartz-molybdenite, quartz-molybdenite-chalcopyrite, quartz-pyritic and quartz-polymetallic stages, i.e. in all ore stages of the deposit. Vertical mineralogical zonality of deposition of arsenic sulfosalts to the depth is manifested by the replacement of enargite-luzonite containing mineral parageneses with tennantite containing ones.

The deposits of copper-molybdenum porphyritic formations of Armenia, the biggest of which is Kajaran deposit, contain gold and silver, together with other basic metals. During the research period from 1985 to 2012, materials on the content of gold and silver in the main sulfides of the deposit were acquired, which allowed to reveal behavior regularities of gold and silver in coppermolybdenum system, as well as to assess the gold-silver bearing of sulfides in the lower horizons of the deposit. 1985 по 2012г.г. был получен материал по содержаниям золота и серебра в глав-ных сульфидах месторождения, что позволило выявить закономерности пове-дения золота и серебра в медно-молибден-порфировой системе и дать прогноз-ную оценку золото-сереброносности нижних горизонтов месторождения. Ключевые слова: золото, серебро, распределение, руда, медно-мо-либденовое месторождение. Введение. В публикациях последнего периода, посвященных выяс-нению геодинамических обстановок, с которыми связано формирование медно-молибден-порфировых месторождений Зангезурского рудного района, был поднят вопрос об эпитермальном характере золота на Каджа-ранском месторождении (Hovakimyan et al., 2015, 2016 1 , 2016 2) и времени его отложения относительно медно-молибден-порфировой системы (Mo-ritz et al., 2016). Если для медно-порфировых и золото-медно-порфировых месторождений эпитермальный характер золота и субвулканический уровень его формирования-вопрос давно решенный (Sillitoe, 1993; Крив-цов и др., 1985; Коробейников и др., 2003), то для месторождений медно-молибден-порфирового типа ярчайшим представителем которого является Каджаранское медно-молибденовое месторождение, отсутствие данных прямых наблюдений по всему возможному вертикальному размаху ору-денения не позволяет дать однозначный ответ. Настоящая статья, написанная на базе неопубликованных аналити-ческих данных К.А.Карамяна (1981-1986г.г.) и Р.Н.Таяна (1986-2010г.г.) по содержаниям золота и серебра в основных сульфидах месторождения, а также данных авторов, имеет целью дать представление о закономер-ностях распределения золота и серебра в рудах Каджаранского штокверка и способствовать выяснению места золота в медно-молибден-порфировой системе. Сведения о золотоносности руд месторождений медно-молибден-пор-фировой формации РА долгое время в связи с диктуемыми при советском

Geochemical Characteristics of Ore Districts belong to the Metallogenic Zones of the Lesser Caucasus in Armenia. A. Hovhannisyan, R. Taya, S. Hovakimyan, M. Harutyunyan, L. Harutyunyan The aim of this study is to illustrate the geochemical exploration studies carried out in several mining districts of Armenia, Lesser Caucasus.The Lesser Caucasus belongs to the central segment of the Tethyan metallogenic belt and is characterized by three major tectonic zones: (1) the Jurassic-Cretaceous Somkheto-Karabagh belt and the Kapan block; (2) the Sevan-Akera suture zone including ophiolites, and (3) the Gondwana- derived South Armenian block. Armenia covers a total surface area of 29 700 sq.km,and 35% of the area (about 10 000 sq.km),include numerous metal deposits that are being developed, including the giant Kadjaran porphyry Cu-Mo deposit. 60% of the area of Armenia is covered with thick sequences of young volcanic and sedimentary material, and approximately 5% is covered by Sevan Lake. Our investigations were focused on providing new information for vectoring towards buried,"blind ore deposits"on the prospepctive35%territoryusing Mobile Metal Ion (MMI) geochemical surveys to discover haloes that could be associated to buriedand blind mineralization of Au, Ag, Pb, Zn, Cu, Mo, Cr and U. Geochemical survey swere carried out at different scales along thefollowing metallogenic belts: (1) Somkheto-Karbagh belt:In this belt, we investigated the Alaverdiore region, in particular the Central part and surroundings of the Teghut Cu-Mo deposit, as well as the areaof the Alaverdi deposit, more precisely the“Northern Dilatation”and “Darq”, andSarnaghbyur and Voskepar ore showings of the Karnout ore field. (2) Along the Sevan-Akera suture zone:a geochemical survey was carried out in the area of the Shorja chromium deposit, which belongs to anophiolite complex. The aim was to discover ore pockets of chromites located at shallow depth in areas, which were previously considered unpromising. (3) The most important mineral district is the Meghri pluton in southern Armenia, which belongs to the Gondwana-derived South Armenian block. Geochemical investigations were carried out around the KadjaranporphyryCu-Mo deposit, at the uranium prospect of Pkhrou tnear Kadjaran, and along the southern parts of the Dastakert porphyry Cu-Mo deposit. For all of the above-mentioned deposits,theprimary or secondary geochemical haloes (depending on land cover) were delineated.The distribution characteristics of tracer elements were studied. Geochemical maps were made.The ratios for calculating the levels of erosional truncation were chosen. The obtained anomalies gave positive results from a gold-bearing, Cu and U perspective.Recommendations were given for drilling targets.

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ОТДЕЛЕНИЕ НАУК О ЗЕМЛЕ РАН МЕЖВЕДОМСТВЕННЫЙ ПЕТРОГРАФИЧЕСКИЙ КОМИТЕТ КАРЕЛЬСКИЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР РАН ФГБУН ИНСТИТУТ ГЕОЛОГИИ КАРЕЛЬСКОГО НЦ РАН РЕГИОНАЛЬНЫЙ ПЕТРОГРАФИЧЕСКИЙ СОВЕТ ПО СЕВЕРО-ЗАПАДУ РОССИИ РОССИЙСКИЙ ФОНД ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПЕТРОГРАФИЯ МАГМАТИЧЕСКИХ И МЕТАМОРФИЧЕСКИХ ГОРНЫХ ПОРОД Материалы XII Всероссийского Петрографического совещания с участием зарубежных ученых ПЕТРОЗАВОДСК 2015 УДК 552.3/.4(0.63) ББК 26.51 П30 Редакционная коллегия: Голубев А.И., Щипцов В.В. (научные редакторы), Курчавов А.М., Кондрашова Н.И., Мясникова О.В., Первунина А.В. (ученый секретарь) Петрография магматических и метаморфических горных пород. Материалы XII Всероссийского Петрографического совещания с участием зарубежных ученых. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2015. 590 с. ISBN 978-5-9274-0669-2 УДК 552.3/.4(0.63) ББК 26.51 Материалы изданы при финансовой поддержке РФФИ – грант № 15-05-20600-г ISBN Эволюция магматизма и метаморфизма в истории Земли ЭКСПЛОЗИВНЫЕ БРЕКЧИИ КАДЖАРАНСКОГО МЕДНО-МОЛИБДЕН- ПОРФИРОВОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ И ИХ МЕСТО В РУДНОМ ПРОЦЕССЕ (ЮЖНАЯ АРМЕНИЯ) Таян Р.Н., Арутюнян М.А., Оганесян А.Е., Овакимян С.Э. Республика Армения, 0019, пр. Маршала Баграмяна, 24a, Институт геологических наук НАН РА tayan@geology.am Зксплозивные брекчиевые тела характерны для рудных полей и месторождений формации медно- молибден-порфировых руд. Они согласно В.И. Сотникову и др.[4, 5], И.Г.Павловой [2], В.С. Попову [3], Г.И. Туговику [6].и др., являются частью рудно-магматической системы и характеризуются тесной простран-ственно-временной связью с процессами рудогенеза. Зангезурский рудный район, где сосредоточены месторождения медно-молибден-порфировой формации руд (Каджаран, Агарак, Дастакерт, Личк), характеризуется проявлением мощного коллизионного магматизма с формированием полифазного Мегринского плутона: В раннем миоцене формируется рудоносный комплекс порфировидных гранитоидов с несколькими генерациями предшествующих оруденению дает гранодиорит-порфиров. Рудный штокверк Каджарана приурочен к раннеолигоценовым монцонитам северного эндоконтакта Мегринского плутона в висячем боку Таштунского разлома, ограничивающего монцониты от порфировидных гранитоидов раннего миоцена. В формировании структурного каркаса месторождения нема-ловажную роль сыграли пояса нижнемиоценовых дорудных даек гранодиорит-порфиров. субширотного про-стирания Штоковидное тело эксплозивных брекчий в пределах карьера прослежено на глубину более чем на 200 метров (горизонты 2130–1935 м). К характерным особенностям выходов следует относить брекчиевую текстуру и порфировидный облик цементирующего магматического субстрата с многочисленными ните-видными апофизами во вмещающие монцониты. Кластический материал величиной до10 см в участках наибольшего насыщения (35–40%) отмечается на верхних горизонтах. Наличие среди кластического мате-риала наряду с аплитами и микросиенитами гидротермально измененных монцонитов с обломками руд кварц-молибденитовой стадии и факты пересечения брекчий кварц-халькопиритовыми прожилками после-дующей стадии минерализации, дали основание отнести дайкообразное тело к внутриминерализационным образованиям [1]. Газово-жидкие включения в обломках кварц-молибденитовых жил в теле брекчий взорваны. Установлены также включения, нехарактерные ни для одной из стадий минерализации, гомогенизация которых происходит в интервале температур 650–700 °С в жидкую фазу при концентрации солей по NаС1 – эквиваленту 50–60 вес.% [1]. Cубстрат брекчий занимает поле субщелочных кварцевых диоритов-кварцевых монцонитов, структура матрикса микрогранитовая с переходами к микроаллотриоморфнозернистой. Распределение порфировых вкрапленников размерами 0,04–0,7 см, составляющих около 10–15% характеризуется неравномерностью. Представлены они плагиоклазом и биотитом двух генераций, а также редкими выделениями калишпата и роговой обманки, количество которых, как и размерность уменьшаются с глубиной. Биотит первой генерации буровато-коричневой окраски выявляется в виде реликтов в хлорит-кальцитовых псевдоморфозах; биотит второй генерации развит более широко и представлен длиннопризматическими кристаллами коричнево-бурого или зеленовато-бурого цвета, нередко изогнутыми и деформированными. На нижних горизонтах отмечаются переходы от субфенокристаллов к тонкопризматическим, игольчатым выделениям биотита основной массы, составляющим 20–25%. Ко времени локализации кварц-халькопиритовой стадии минерализации (315–290 °С), судя по характе- ру рудовмещающих трещин, брекчиевое тело было уже сформировано и закристаллизовано. Характерная особенность матрикса брекчий, наличие микроглазков мозаичного кварца обычно в ассо- циации с эпидотом, а также тонкой вкрапленности пирита. Магнетит, присутствующий в составе литокла- стов, равно как и переотложенный, характеризуется наложением мартитизации. Нормативное содержание салических минералов в магматическом матриксе брекчий 82–90%. На эта- лонной диаграмме основных компонентов Ab-Or-Q-H2O точки нормативного минерального состава мат- риксов брекчий локализуются пределах области со значительным давлением водной составляющей в рас- плаве – 10 кбар. Биотиты эксплозивного тела Центрального участка по высокой доле Mg в октаэдрической позиции (51–61%) относятся к магнезиальным биотитам. На диаграмме в координатах магнезиальность (m)–титани- стость (TiO2, вес.%) по [7] биотиты из эксплозивных брекчий располагаются вблизи низкобарной области умеренно-магнезиальных-высокотитанистых составов. Что касается параметра AlVI как показателя глубинности кристаллизации, то очаги кристаллизации порфировых выделений биотитов из магматического субстрата эксплозивных брекчий по AlVI (0,102–0,160 на ф. ед) оказываются более глубинными относительно очагов порфировидных гранитов (0–0,031); наиболее высокая величина AlVI устанавливается в биотитах монцонитов (0,206 –0,240). Можно констатировать, что брекчии Каджаранского штокверка сформировались почти одновре- менно с ранними промышленными стадиями минерализации (в интервале между кварц-молибденитовой и кварц-халькопиритовой) и на гипабиссальных глубинах, оцениваемых на месторождении примерно в 2 км. Фиксируемые в рассматриваемом брекчиевом теле особенности, такие как размерность и количест- во обломков, характер и интенсивность проявления инъекций во вмещающие монцониты, отражают тер- модинамическую обстановку брекчеобразования в гипабиссальных условиях. Процесс, по-видимому, был одноактным; условия глубинности препятствовали существенным перепадам внешнего давления и резкому оттоку газов в зоне брекчирования. Этими обстоятельствами, по нашему мнению, обусловлены магматический характер цементирующего материала в брекчиевом теле и отсутствие кластического или других типов вторичного цемента. Литература 1. Карамян К.А., Таян Р.Н., Арутюнян М.А. и др. О взаимоотношениях даек и оруденения на Каджаранском место- рождении и природе внутриминерализационной дайки. Изв. АН АрмССР, Науки о Земле, 1976, № 4, с. 46–56. 2. Павлова И.Г. Медно-порфировые месторождения. Л.: Недра, 1978, 275 с. 3. Попов В.С. Геология и генезис медно-молибденовыхпорфировых месторождений. М.: Наука, 1977, 200 с. 4. Сотников В.И., Берзина А.П., Никитина Е.И. и др. Медно-молибденовая рудная формация. Новосибирск; Наука, 1977. С. 86–127. 5..Сотников В.И., Берзина А.П., Шугурова Н.А. и др. Физико-химические параметры процессов формирования ме- сторождений медно-молибденовой рудной формации // Основные параметры природных процессов эндогенного рудооб- разования; Новосибирск; Наука, 1979, т. 1. С. 209–220. 6. Туговик Г.И. Флюидо-эксплозивные структуры и их рудоносность. М: Наука, 1984, 192 с. 7. Bachinski Sh.W. 1984. Ti – phlogopites of the Shaw’s Cowe minette: a comparison with micas of other lamprophyres. Amer. Miner., v. 69, № 1–2, p. 41–56.