Фоновая золотоносность скарново-железорудных месторождений Сьерра Маэстра, Куба
А.Ф. Коробейников, Н.Н. Перцев, К.В. Подлесский, К. Диаз
Изучение золотоносности скарново-железорудных месторождений обусловлено тем, что нередко руды таких объектов несут промышленно важную концентрацию сопутствующего золота [2-10]. Скарново-железорудные месторождения южного рудного пояса Кубы пространственно сближены с кварцево-жильными золоторудными месторождениями северного рудного пояса этого региона. Все это и побудило авторов изучить распределение золота в скарнах и рудах этих объектов и проследить возможные их геолого-генетические и геохимические связи с золоторудными проявлениями. Во время посещения этих скарново-железорудных месторождений в 1991 г. был собран каменный материал по четырем объектам, расположенным в горах Сьерра-Маэстра в Восточной Кубе.
Геологическое строение данного структурного блока характеризуется наличием островодужных меловых комплексов на севере и палеогенового островодужного комплекса на юге. Золоторудные проявления размещены в секущих трещинных системах и не совмещаются с железорудными месторождениями. Палеогеновый структурно-формационный комплекс Сьерра Маэстра представлен орогенным поясом, возникшим при консолидации и структурной перестройке меловой островной дуги. Он сложен туфами, туффитами, переслаивающимися с песчаниками известняками, лавами андезитов, дацитов, редких липаритов. Толщи прорываются, штоками и дайками порфиритов, плагиогранитов эоценового возраста (46-58 млн. лет [1]). Здесь размещены месторождения меди, золота и железа, парагенетически связанные с разными интрузивами.
Железорудные месторождения находятся в рудном поле Сьерра Сантьяго протяженностью 20 км в запад-северо-западном направлении, в восточной части антиклинория Сьерра Маэстра. Рудовмещающие породы представлены осадочными, вулканогенно-осадочными, вулканогенными, интрузивными образованиями палеогена и неогена. Все железорудные месторождения залегают в толще андезито-базальтовых порфиритов и туфов с прослоями туфопесчаников и известняков. Железорудные скарны по мнению многих исследователей [1] формировались в контактах карбонатных пород с интрузивами и вулканитами в провесах известняков в кровле порфиритов. Исследования авторов показали, что такие скарны возникали по вулканическим и интрузивным породам вне непосредственной связи с известняками. Возможно, они являются скарноподобными или родингитовыми образованиями и поэтому в них не проявилась отчетливая метасоматическая зональность, а характер их проявления оказался гнездовым.
{ вставка таблицы 1}
Кратко рассмотрим особенности геологического строения железорудных месторождений.
Месторождение Конкордия представляет крупное гнездообразное магнетитовое тело размером 50 м в поперечнике. Рудное тело залегает в гидротермально измененных диоритах, андезитовых порфиритах и имеет «размятые» границы неправильной формы. Минеральный состав представлен гранатом среднего гроссуляр-андрадитового состава, магнетитом, эпидотом, салитом. Высокая глиноземистость скарнов, реликты замещаемых порфиритов, отсутствие метасоматической зональности не позволяют выделить здесь апокарбонатные экзоскарны. Вокруг рудного тела в магматитах развит ореол осветления пород, который проникает в алюмосиликатные породы на десятки метров от контактов рудного тела. Породы ореола состоят из кварца, полевых шпатов гранофировой структуры. Калишпат замещается андезин исходных пород и сопровождается хлоритом, возникшим на месте роговой обманки. Полевые шпаты замещаются сыпью эпидота. От магматических гранофиров эти метасоматиты отличаются резко различными объемными соотношениями кварца-калишпата в разных зернах симплектитов, не имеющих правильных очертаний.
Месторождение Юка занимает аналогичную позицию в кровле андезитовых порфиритов. В верхней части скарны и магнетитовые руды существенно изменены низкотемпературными гидротермальными процессами – окварцеванием и карбонатизацией, хлоритизацией, гематитизацией с примесями сульфидов меди и железа.
Месторождения Ла Гранде и Эль Норте сходны между собой и обладают гнездовой и пятнистой формой скарново-железорудных тел среди андезитовых и диоритовых порфиритов и туфов. Около скарново-рудных тел боковые породы замещены эпидот-полевошпатовым парагенезисом. Преобладают гранат - магнетитовые и гранат - эпидот - магнетитовые руды. Реже отмечаются клинопироксен - магнетитовые руды. Контакты скарнов и руд неровные, постепенные. Среди безрудных скарнов преобладают эпидот - гранатовые разности. Размеры отдельных скарново - магнетитовых гнезд не превышают первых десятков метров в поперечнике. Наиболее богатые магнетитом рудные тела (до 80 об. % крупнозернистого магнетита) составляют первые метры в поперечнике.
Особенности распределения золота в месторождениях
В таблице 1 приведены результаты полярографического определения золота и статистические параметры его распределения в рудовмещающих породах, скарнах и рудах (аналитик Г.А.Новикова, ТПУ). Фоновое распределение содержаний Au в неизмененных вулканитах составляет 3,6-39 мг/т. Эти содержания существенно не отличаются от фоновых концентраций в мезозой-кайнозойских вулканитах островодужных и окраинных структур регионов Земли [7]. Слабо калишпатизированные и окварцованные вулканиты в пределах скарново-железорудных месторождений Сьерра Маэстра характеризуются незначительно повышенными содержаниями 4,1-4,2 мг/т Au. Коэффициент накопления Au (Кн) не превышает значений 1,1-1,2. В сильно гидротермально преобразованных рудовмещающих породах (эпидотизированных, микроклинизированных, альбитизированных, хлоритизированных, окварцованных) также зафиксировано незначительное накопление золота: 3,9-4,4 г/т, Кн=1,2-1,0.
{ вставка рисунка 1}
При скарнировании вулканитов установлено либо геохимически инертное поведение золота (месторождение Конкордия), либо незначительное возрастание его концентрации до КнAu=1,1 (месторождения Эль Норте, Ла Гранде), либо отмечается даже незначительный его вынос до КнAu=0,9 (месторождение Юка). Следовательно, в скарновом процессе изученных объектов Кубы отмечается относительно инертное поведение Au. Но если учесть повышенные концентрации золота в 10-11 мг/т в скарново-магнетитовых рудах месторождения Ла Гранде, то можно предполагать о локальном незначительном привносе его в зоны контактового метасоматоза.
{ вставка рисунка 2}
Заключительные процессы изменения этих скарново-рудных тел, выразившиеся в окварцевании скарнов и гематитизации магнетитовых руд, протекали без заметного перераспределения и привноса золота в зоны послескарнового гидротермального преобразования скарново-магнетитовых руд: КнAu=0,8-1,1.
На рис. 1 отражено графическое распределение золота (соотношение средних содержаний 
и показателя вариации VAu) в исходных и преобразованных породах скарново-железорудных месторождений Сьерра Маэстра. Из графиков видно, содержания Au в исходных вулканитах, гидротермально измененных и скарнированных разностях различаются несущественно, а распределение его отвечает неравномерному (VAu=12-42%) и редко весьма неравномерному (VAu=125%). Все перечисленные типы рудовмещающих пород образовали на диаграмме сопряженные поля фигуративных точек распределения Au: -VAu (поля I-III). Лишь скарново-магнетитовые руды обособились в отдельное геохимическое поле на диаграмме: поле IV.
Как показали расчеты статистических параметров распределения золота (A/SА и E/SE) в различных группах пород железорудных объектов восточной Кубы характер распределения этого элемента отвечает нормальному закону (A/SА и E/SE) не превышают численных значений 2,8.
На рис. 2 приведены сводные графики соотношений средних значений и показателей их вариации VAu в скарново - магнетитовых образованиях складчатых областей Сибири, Центральной Азии и Кубы. Сопоставление полученных данных показало, что поле золотоносности скарнов и магнетитовых руд месторождений Сьерра Маэстра (поле IX на диаграмме) совпадает с полем золотоносности непродуктивных на золото пород скарновых руд (поляVII) Алтае Саянской складчатой области и траппов Сибирской платформы, не несущих продуктивной сопутствующей золотой минерализации. Напротив, промышленно золотоносные скарново-магнетитовые тела габбро-плагиогранитных интрузий Алтае-Саянской складчатой области на диаграмме образовали обособленные геохимические поля IV, V и VI. Это свидетельствует о накоплении Au в контактовых метасоматитах габбро - плагиогранитных интрузий палеозойских орогенных структур Сибири, вплоть до образования промышленно интересных на золото отдельных железорудных месторождений [2-10].
Выводы
Итак, сопоставление геохимических материалов по золотоносности скарново-магнетитовых месторождений различных регионов Земли свидетельствует о возможности выделения двух типов скарново-магнетитовых месторождений: I – потенциально золотоносных и II – незолотоносных. Ко второму типу относятся скарново-железорудные месторождения Сьерра Маэстра в восточной Кубе. Эти рудные объекты Кубы располагаются в Южном рудном поясе, где не проявилось наложение золоторудной минерализации на скарново-железорудные образования региона, распространенные в северном рудном поясе Кубы. Железорудные и золоторудные месторождения Кубы оказались обособленными в пространстве.
Поэтому исходя из полученных геохимических материалов можно сделать общий вывод о бесперспективности скарново-железорудных проявлений Сьерра Маэстра на сопутствующее золотое оруденение промышленного типа.
Авторы признательны Г.А. Новиковой (ТПУ) за выполнение полярографических анализов геохимических проб на золото.
Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (Проект 99-05-64718).
Литература
Бугельский Ю.Ю., Васкес О., Григорьева И.И. и др. Рудные месторождения Кубы. М.: Наука, 1985.-246с.
Коробейников А.Ф. Геохимические критерии золотоносности контактовых метасоматитов гранитоидных интрузий Сибири // Советская геология. 1976. № 12. –С.37-50.
Коробейников А.Ф. К геохимии золота в контактово-метасоматических процессах гранитоидных интрузий // Докл. АН СССР. 1976. Т.227. № 5. –С.1224-1227.
Коробейников А.Ф. Поведение золота в кантактово-метасоматических процессах интрузий // Минералогия, геохимия и полезные ископаемые Сибири. – Томск: Изд. ТГУ, 1990. Вып.1. –С.111-125.
Коробейников А.Ф., Мацюшевский А.В. Золото в интрузивных и контактово-метасоматических породах рудного поля Тувы // Геохимия. 1976. № 9. –С.1409-1416.
Коробейников А.Ф., Олейников Б.В. Золото в магнетитах траппов, гранитоидов и контактово-метасоматических образований Сибири // Изв. АН СССР. Серия геол. 1976. № 1. –С. 83-97.