Геология и металлогения Суринама

Территория Суринама в геологическом отношении включает прибрежную равнину, отвечающую молодому прогибу, выполненному неконсолидированными палеоген-неогеновыми и четвертичными осадочными породами, и нагорье внутренних районов страны, соответствующее области распространения пород докембрийского фундамента, рассеченных дайками пермотриасовых диабазов. Радиометрические датировки указывают в большинстве на ранне- и среднепротерозойский возраст как кристаллических пород (гранитоиды, мигматиты, метаморфизованные основные и ультраосновные интрузии), так и платформенных образований, представленных конгломератами, кварцитами и кислыми эффузивами. Для пород гранулитового подвижного пояса известны датировки, указывающие на архейский возраст.

Геохимические поиски к настоящему времени проведены в нескольких районах, рассмотренных ниже в порядке, соответствующем объемам выполненных работ.

Гранулитовый подвижный пояс и ассоциирующие метаморфизованные интрузивные породы основного и ультраосновного состава

Интерес к этому району поначалу в большей мере определялся стремлением освоить эту малонаселенную часть страны, где были найдены крупные месторождения бокситов. Выявление в этом районе признаков медно-никелевой минерализации и большого числа интенсивных аэромагнитных и аэроэлектромагнитных аномалий позволило считать его первоочередным Для проведения геохимических поисков.

Геохимическое опробование почв

Интенсивные работы по проведению шнекового бурения на крупной аномалии, выявленной при аэромагнитной съемке, были начаты после того, как в рыхлых отложениях были установлены концентрации никеля до 0,9%. Этот район распространения перидотитов расположен вблизи южной границы подвижного пояса. Содержания никеля на глубине 1 м оказались равными 200 г/т. В нескольких скважинах на глубинах от 6 до 20 м в зоне мощностью от 1 до 6 м наблюдалось резкое увеличение (до 2%) содержаний никеля. Рентгеноструктурным анализом установлено, что никель связан в листовых силикатах. Здесь же были выявлены повышенные концентрации меди (до 750 г/т) и хрома (до 20%). Анализы перидотитов из керна скважин показали присутствие никеля в количестве до 0,76% при отсутствии сульфидных минералов. Геохимическое опробование почв в отдельных выбранных районах было продолжено затем в средней и южной частях пояса (район Кабалебо) и на северном окончании пояса (район Мозес). Главным критерием при выборе участков опробования на севере стали аэроэлектромагнитные аномалии, тогда как в средней и южной частях пояса — совмещение аэромагнитных и аэроэлектромагнитных аномалий. На сегодняшний день исследования проведены в пределах 38 участков общей площадью 500 км2. В пределах четырех участков с проявлениями сульфидной минерализации стандартные отклонения для меди и никеля превышают соответственно 50 и 70 г/ т. Эти четыре участка расположены в районе Кабалебо, причем на трех из них значительным распространением пользуются метаосадочные породы.

Сульфидная минерализация отмечена также в районе Мозес, где стандартные отклонения для меди и цинка были очень большими и составляли 179 и 100 г/ т соответственно. В пределах этих участков также известны метаосадочные породы и признаки сульфидной минерализации. Вероятные аномальные значения (M + 3S) оказались равными для меди 205—285 г/т, для никеля 291—884 г/т и для цинка 563 г/т. В целом содержания металлов в районе Кабалебо более высокие, чем в районе Мозес, хотя в последнем найдено значительно больше метаосадочных пород.

Последующие исследования (детальное геохимическое опробование почв, шнековое бурение, магнито- и электроразведка методом вызванной поляризации, а также алмазное бурение) были сконцентрированы на одном из участков, где в почвах отмечаются наиболее высокие содержания меди (1100 г/т при региональных поисках и более 3000 г/т при детализации по сети 100x50 м). Детальная геохимическая съемка показала также наличие совмещенной аномалии по меди, никелю и хрому с максимальными концентрациями никеля 2300 г/т и хрома 9750 г/т. Алмазное бурение (в среднем на глубину 50 м) и детальное геологическое картирование выявили зону борнитовой минерализации шириной от 100 до 250 м и длиной около 1300 м в пироксеновых монцонитах, диоритах, сиенитах и метаосадочных породах, совпадающую с геохимической аномалией по меди в почвах. Содержание меди в керне (на интервалах до 2 м) достигает 1,56%, а в наиболее богатых образцах с брошантитом на поверхности — 3,5%. В керне встречены также многочисленные клинопироксен-апатитовые жилы, содержащие до 14,4% P2O5, с включениями гидроапатита (вавеллита), содержащего до 8500 г/т церия. Анализ проб почв (отобранных при детализации по сети 50х100 м) на церий позволил выявить отчетливую аномальную зону с его содержанием и до 3175 г/ т, которая более или менее совпадает с аномалией по меди и выходами щелочных пород.

Из всех геофизических методов, которые использовались на данном участке, только результаты магнитометрических измерений показали хорошую сходимость с геохимической аномалией по меди и зоной медной минерализации. Таким образом, согласно имеющимся наблюдениям породы, вмещающие оруденение, являются щелочными, а пространственная связь рудной минерализации и магнитных аномалий с выходами интрузивных пород основного и ультраосновного состава указывает на магматический контроль оруденения.

Результаты шнекового бурения, проведенного на участках трех геохимических аномалий, показывают, что повышение содержания меди и никеля наблюдаются и на глубоких горизонтах рыхлого покрова с очень незначительным латеральным смещением. Имеются, однако, указания на то, что в пределах площади аномально повышенных содержаний центр аномалии в поверхностных горизонтах может смещаться на расстояние до нескольких сот метров вниз по склону. Ho шнековое и алмазное бурение не подтвердило на глубине аномалию цинка.

Геохимическое опробование донных осадков

Региональные геохимические поиски были начаты в районе Кабалебо в 1973 г. после того, как методом опробования почв была выявлена довольно перспективная минерализация. Перспективность этого района была подтверждена впоследствии в результате проведения регионального опробования по донным осадкам, а также нахождения еще более значительной минерализации и геохимической аномалии в почвах, несмотря на то что длина потоков рассеяния оказалась обескураживающе короткой. На участке более слабой аномалии с концентрациями никеля 291 г/т и меди 243 г/т для того, чтобы проследить минерализацию на расстояние вниз по течению на 600—1300 м, оказалось необходимым провести опробование с плотностью одна проба на 1 км2. На участке с установленной борнитовой минерализацией более сильная аномалия, где в почвах концентрация меди достигала 448 г/т, а никеля — 884 г/т, была подтверждена при плотности опробования две пробы на 1 км2 на расстояние менее 1000 м вниз по течению. Предполагается, что щелочной характер грунтовых и поверхностных вод на этих участках (pH от 5 до 7,8) определяет осаждение меди в виде метастабильного гидроокисла меди. Контуры ореолов рассеяния здесь параллельны границам литологических комплексов при общем снижении содержаний металлов в западном направлении.

На кумулятивных графиках для некоторых водосборных площадей не удалось выявить нижних пределов аномальных значений, так как кривые имели такой же наклон, как и кривая для всех проб вместе, т. е. ожидаемого уменьшения разброса не произошло. Тем не менее была сделана попытка выбрать нижний предел аномальных содержаний путем сравнения различных кривых. Определенные таким образом аномальные значений были уменьшены дополнительно до предела, когда, как полагают, они коррелируются с повышенными концентрациями хрома и меди. Предполагается, что высокие концентрации хрома свидетельствуют о нахождении в районе пород ультраосновного состава с характерными для них повышенными содержаниями никеля, тогда как высокие содержания этого элемента, совпадающие с повышенными концентрациями марганца, могут быть связаны с загрязнением.

Из всех проб 25 (7%) дали 53 аномальных значения содержания различных элементов. Из шести найденных аномалий меди одна оказалась связанной с халькопиритсодержащими метагаббро-норитами. Из других аномалий две никелевые связаны с метагаббро и ультрабазитами, а полиметаллическая Cu-Zn-Ni-Co — с метаосадочными породами и эндербитами.

Региональные геохимические поиски по потокам рассеяния в районе Никера—Tpифоллс были продолжены в восточном направлении после выявления значительной медной аномалии в почвах и проявления борнитовой минерализации. Была выдвинута рабочая гипотеза о том, что район развития метаосадочных пород, в пределах которого известна медная минерализация и группа аэроэлектромагнитных аномалий, — часть более крупной зоны метаосадочных пород, вытянутой в восток-северо-восточном направлении. Действительно, в этом направлении была прослежена зона повышенных фоновых содержаний Cu, Ni, Zn, Cr, Co и Mn. Поскольку, однако, распределение данных по площади оказалось недостаточно плотным, ореолы рассеяния не оконтуривалась, так как метод расчета фоновых содержаний и выявления проб с высокими концентрациями давал более удовлетворительные результаты. Таким образом были обнаружены следующие районы аномальных концентраций:

— значительная аномалия меди в почвах, связанная с борнитовой минерализацией, оказавшаяся частью аномальной зоны Cu-Ni-Zn-Co, вытянутой в субмеридиональном направлении, в пределах которой наблюдается хорошая корреляция между этими элементами;

— вторая аномальная зона Cr-Zn-Cu, в 8 км к северо-востоку, с хорошей корреляцией меди и марганца;

— третья аномальная зона Zn-Cr-Co, в 10 км к северо-востоку, с хорошей корреляцией цинка и кобальта.

На крайнем северо-востоке подвижного пояса в районе Мозес результаты работ оказались значительно менее обнадеживающими. Во время съемки по потокам рассеяния здесь была выявлена довольно сильная аномалия цинка, однако она не подтвердилась в процессе более детального опробования донных осадков. Предполагается, что причина этой аномалии — загрязнение проб при транспортировке. В нижнем течении ручья Мозес на начальных этапах геохимической съемки по потокам рассеяния была выявлена никель-медная аномалия. В этом районе известны метаосадочные породы, а также зафиксированы аэромагнитные и аэроэлектромагнитные аномалии. Тем не менее при опробовании почв эти аномалии не подтвердились. Также не подтвердилась при поисках по донным осадкам аномалия цинка, выявленная при опробовании почв и совпадающая с аэроэлектромагнитной аномалией. При детализации аномалии пробы донных осадков отбирались через 300 м, тогда как при первоначальных поисках это расстояние составляло 600—800 м. Последующие исследования не подтвердили повышенных содержаний цинка, но позволили выявить довольно высокие концентрации меди, совпадающие с участком аэро-электромагнитной аномалии и проявлением сульфидной минерализации. Геохимическое опробование коренных сульфидсодержащих пород показало присутствие меди в количествах от 191 до 579 г/т.

Зеленокаменные базит-ультрабазитовые и тоналитовые комплексы

В рассматриваемой области располагается несколько аэроэлектромагнитных аномалий, которые согласно канадским стандартам середины 60-х годов рассматривались как первоочередные объекты для поисков. Последующее проведение наземных магнитометрических и электромагнитометрических работ, а также алмазного бурения не привело, однако, к открытию рудных месторождений, после чего внимание было сконцентрировано на гранулитовом подвижном поясе. Тем не менее после выявления все новых и новых черт сходства этих комплексов с рудоносными зеленокаменными комплексами Канады, Южной Африки, Западной Австралии и Балтийского щита интерес к этой области снова возрос. Более того, совершенствование технических возможностей позволило подойти к переоценке полученных ранее отрицательных результатов, особенно после бурения на наиболее перспективных аэроэлектромагнитных аномалиях. И действительно, в процессе последующих систематических региональных геохимических съемок были найдены признаки рудной минерализации.

В районе Сарамакка зеленокаменный комплекс состоит из метабазальтов, метаандезитов, дацитов и их туфов, обломочных и хемогенных пород, прорванных интрузиями базит-ультрабазитов, метаморфизованных в условиях эпи- и катазоны. Более молодыми являются гранитоиды преимущественно тоналитового состава, постепенно переходящие к югу в мигматиты. Обилие древних разработок россыпей показывает, что в начале столетия в этой области было добыто значительное количество золота; известны на этой территории и проявления молибдена и никеля. Средняя плотность опробования — одна проба на 1,5 км2. Низкие средние содержания металлов в донных осадках оказались связанными преимущественно с тоналитами, тогда как более высокие концентрации характерны для зеленокаменных пород и ультрабазитов. Как и ранее, кумулятивные графики частоты встречаемости для выборок по водосборным площадям литологических комплексов не дали возможности определить нижние пределы аномальных содержаний и аномальные концентрации металлов. Однако для молибдена и извлекаемого методом холодной экстракции цинка, считая аномальными 2,5% проб с наивысшими содержаниями металлов, было выбрано девять участков для дальнейшего детального опробования почв. В качестве первоочередных рассматривались площади интенсивных синфазовых аэроэлектромагнитных аномалий; к объектам второй очереди относились аэроэлектро-магнитные аномалии, совпадающие с участками высоких концентраций металлов в донных осадках.

Из трех обнаруженных на начальных этапах донного опробования молибденовых аномалий (24, 24 и 27 г/т) при нижнем пределе аномальных значений 10 г/т, среднем арифметическом значении (M) 1 г/т и разбросе 1—3 г/т две были подтверждены последующим детальным донным и почвенным опробованием. В западной части района Сарамакка, где признаки молибденовой минерализации совпали с синфазными аэроэлектро-магнитными аномалиями, приуроченными к контакту тоналитов и ультрабазитов, в дальнейшем были проведены наземные магнитометрические и электроразведочные работы методом сопротивлений и вызванной поляризации, а также шнековое бурение. Наилучшие результаты отмечены на участке почвенной молибденовой аномалии (нижний предел аномальных значений 10 г/т, самые высокие концентрации 230 г/т), где при шнековом бурении выявлены высокие — до 170 г/т — содержания молибдена на глубине. Местоположение этих проб с высокими содержаниями значительно смещено по склону по сравнению с локализацией аномальных проб в почвах. Бурение здесь продолжается и сейчас в целях прослеживания высоких концентраций молибдена в коренных породах.

Район Лава-Тапанахони расположен в средней части области развития зеленокаменных пород, представленных здесь метаэффузивами от основного до кислого состава, их туфами, метаморфизованными граувакками, хемогенными осадками, песчаниками и конгломератами. Эта вулканогенно-осадочная толща граничит с интрузивными телами гранитоидов, среди которых преобладают тоналиты. В начале текущего столетия при разработке россыпей здесь было добыто значительное количество золота.

Пробы донных осадков в данном районе отбирались через каждые 200 м. Были составлены карты ореолов рассеяния и кумулятивные графики частоты встречаемости для выборок по определенным литологическим комплексам. Лишь для некоторых из числа последних могли быть определены нижние пределы аномальных концентраций металлов. Это, по-видимому, связано с тем, что большинство литологических комплексов сложено горными породами нескольких типов различного химического состава. Была обнаружена хорошая корреляция Cu и Co, Pb и Zn, а также Ni и Zn. Хром коррелируется очень плохо, а золото и молибден вообще не коррелируются со всеми остальными элементами. He установлена также корреляция между общими содержаниями Ni и Zn и содержаниями, определёнными методом холодной экстракции, что указывает на необходимость большой осторожности при анализе данных о распределении этих элементов.

Для последующих работ были выбраны две площади. Самая значительная и крупная по размерам геохимическая аномалия расположена на северо-западе вблизи контакта базальтов и вулканогенно-осадочных пород, где известны интенсивные и большие по площади аэроэлектромагнитные аномалии. В керне при алмазном бурении в этих толща на глубине около 50 м были обнаружены интенсивно катаклазированные и брекчированные слабо метаморфизованные базальты с жилами кварца, кальцита, эпидота, хлорита черных непрозрачных минералов и сульфидов. Границы ореолов рассеяния в районе Лава-Тапанахони в противоположность вышеупомянутым территориям секут литологические границы.

Район Аппер-Лава-Асиси в юго-восточной части страны был выбран в качестве опытного при проведении регионального геохимического опробования почв и донных отложений. Для почвенных и донных проб были построены раздельные кривые частот встречаемости, по которым были определены и нанесены на карты фоновые, а также возможные и вероятные аномальные содержания. Выявились две аномальные зоны: северная, над метабазальтами, и южная, над метагаббро, метавулканитами и метаосадочными породами. На обоих участках известны гранитоиды, среди которых преобладают тоналиты; на обоих участках установлены аномальные концентрации, Cu, Ni, Zn, Mn и ТЮ2. Обнаруженная в юго-западном углу района оловянная аномалия может быть связана с известными здесь редкометальными (Nb-Ta) пегматитами. К сожалению, только небольшое количество проб было проанализировано на золото, проявления которого известны в восточной части района. Полученные данные были недавно пересмотрены в целях оконтуривания ореолов рассеяния. Подтвердилась золотоносность района Бен-здорн, в котором, как известно, добывается наибольшее количество золота в стране. Участок аномальных концентраций золота выявлен также значительно южнее. Еще более четко выраженная и крупная аномальная зона обнаружена на юге района, где она ориентирована согласно простиранию локальных структур.

В районе Маравийн, на северо-востоке страны, распространены метаморфизованные туфы, граувакки и кварциты, прорванные рассланцованными двуслюдяными гранитами. В зонах контакта гранитов и метаосадочных пород обнаружены гранат и ставролит. Вдоль восточной границы более чем на 120 км через Суринам в соседнюю Гайану протягивается пегматитовый пояс шириной около 20 км.

Почвенные пробы отбирались по профилям через 250 м, ориентированным вкрест простирания; расстояние между точками отбора проб 200 м при глубине отбора 50 см; склоны с углом наклона более 30° и заболоченные участки не опробовались. Таким образом, плотность отбора проб составляла примерно две пробы на 1 км2. Отбирались также шлиховые пробы из аллювиальных отложений водотоков, пересекавших профили опробования; места находок касситерита и золота наносились на карты. Содержания металлов в почвах на гранитах и метаосадочных породах приведены в таблице.

Высокие значения содержания олова в восточной части района, вероятно, связаны с пегматитовым поясом. Концентрации меди не показывают значимых тенденций изменения, хотя несколько повышенные содержания связаны с дайками долеритов. Относительно высокие содержания цинка были обнаружены вблизи контакта гранитов и метаосадочных пород. Пространственная связь повышенных концентраций цинка и пегматитов может объясняться присутствием сфалерита. Если нанести на карту также проявления золота и касситерита, то окажется, что центральная касситеритовая зона совпадает с главной гранитной апофизой, окаймленной на юго-востоке зоной проявлений золота, а на юге и западе — зоной повышенных содержаний цинка.