» » Урановые месторождения осадочных бассейнов чехлов платформ и перспективы их выявления на территории России

Урановые месторождения осадочных бассейнов чехлов платформ и перспективы их выявления на территории России

Накопленный к настоящему времени обширный фактический материал по ураноносности осадочных бассейнов (ОБ) чехлов платформ на территории континентов мира показывает исключительное разнообразие типов стратиформного уранового оруденения, связанного с широкой гаммой геологических и геохимических процессов экзогенного цикла. Для отдельных типов стратиформного уранового оруденения можно допустить и определенную (рудообразующую и рудоподготовительную) роль эндогенных процессов. Типизация стратиформного уранового оруденения, приуроченного к ОБ чехлов платформ (табл. IV.3), учитывает генетические особенности урановорудных процессов, синхронных осадконакоплению (включая диагенез) или связанных с постседиментационными преобразованиями рудовмещающих пород. Важно отметить, что разнообразие генетических типов уранового оруденения в чехлах платформ обусловлено разнообразием форм и способов миграции урана в экзогенных подземных водах, с деятельностью которых связано формирование месторождений.
Из приведенных в таблице генетических типов син-диагенетического уранового оруденения наибольшее практическое значение имеют уран-редкометальные месторождения, связанные с концентрациями костного детрита рыб, являющегося основным сорбентом урана и сопутствующих элементов (лантаноиды, скандий, иттрий). Содержание урана колеблется в широких пределах: от 0,001 до первых процентов, в среднем 0,07—0,35 %. Урановые месторождения, связанные с костным детритом (Степновское, Шаргадыкское и др.), на территории России объединены в Ергенинский рудный район. По мнению А.С. Столярова и Е.И. Ивлевой, месторождения этого типа представляют собой геологическую экзотику и не имеют мировых аналогов.
Эпигенетические месторождения урана могут быть подразделены на две группы: инфильтрационные (грунтово-, пластово-, трещинно), сформированные нисходящими подземными водами, и эксфильтрационные, образованные восходящими водами. Инфильтрационное оруденение имеет наибольшее практическое значение, образуя уникальную Притяньшаньскую рудную мегапровинцию, расположенную в Казахстане и Узбекистане. Сформированное кислородсодержащими ураноносными подземными водами, это оруденение располагается в проницаемых горизонтах артезианских бассейнов с промывным гидродинамическим режимом. Эти бассейны широко распространены на молодых платформах государств СНГ. Именно с чехлом молодых платформ связаны наиболее крупные урановорудные провинции с различными ведущими промышленными типами инфильтрационного уранового оруденения (Притяньшаньская, Техасская Прибрежная равнина и др.).
Среди выделенных типов инфильтрационного уранового оруденения наибольшее практическое значение имеют: 1) оруденение, связанное с зонами пластового окисления (ЗПО) в первично-сероцветных, обогащенных углистым органическим веществом (OB) песчаниках [Чу-Сарысуйская провинция, рудные районы — Хайленд (США) и Агадес (Мали-Нигерская синеклиза) 1; 2) оруденение, связанное с ЗПО во вторично-восстановленных песчаниках (провинции Центральнокызылкумская и осадочных бассейнов Вайоминга, бассейн Сан-Хуан на плато Колорадо); 3) оруденение, приуроченное к палеодолинам (южная окраина Западно-Сибирской платформы, межгорные впадины Западной Монголии и т. д.).




Месторождения ЗПО имеют значительные масштабы (до 100 тыс. т и более), но низкие содержания урана 0,01—0,1, в среднем 0,06 %. Контрастные геохимические барьеры во вторично-восстановленных песчаниках обеспечивают образование более богатого оруденения (в среднем до 0,1—0,3 %). Месторождения в палеодолинах обычно не превышают 10 тыс. т при еще более низких средних содержаниях урана: 0,01—0,07, в среднем 0,03 %. Bcе эти месторождения высокорентабельны в связи с возможностью отработки их методом подземного скважинного выщелачивания (ГТВ).
Представление о характере размещения разнотипного уранового оруденения, сформированного пластовыми кислородсодержащими ураноносными водами в геологической и гидрогеологической структуре рудовмещающего артезианского бассейна с инфильтрационным водообменом, дает обобщенный разрез (рис. IV.27), на котором показаны все известные обстановки локализации уранового оруденения, связанного с ЗПО.
Установлено, что разные типы и разновидности уранового оруденения, относящиеся к типу ЗПО, занимают закономерное пространственное положение в геологической и гидрогеологической структуре рудовмещающего артезианского бассейна и образуют латеральный ряд месторождений, объединенных единством направленных геологических, геохимических и гидрогеологических процессов, проявленных в ходе инфильтрационного водообмена.
Инфильтрационное оруденение, связанное с ЗПО, — уран-монометальное (месторождения Мынкудук, Жалпак в Чу-Сарысуйской провинции) и комплексное уран-полиметальное с промышленными концентрациями селена, молибдена, ванадия, рения, скандия и геохимически значимыми содержаниями золота, серебра, мышьяка, германия, редких земель, никеля, кобальта и других элементов (месторождения Кенимех, Букинай, Сугралы и другие в Центральнокызылкумской провинции).

Рудовмещающие палсодолины врезаны в кристаллический фундамент, представленный разнообразными породами, включая специализированные на уран (кислые вулканиты, граниты, битумоносные породы и др.). Системы рудовмещающих палсодолин связаны с поверхностями древних пенепленов. Перекрытие пенепленов более молодыми образованиями обусловливает сохранение оруденения до наших дней. Урановое оруденение приурочено к первично-сероцветным песчаникам, содержащим рассеянное углефицированное OB и прослои бурых углей. Оруденение контролируется границами выклинивания зон грунтового, пластового или грунтово-пластового окисления. Рудные залежи располагаются в соответствии с формой палсодолин и прослеживаются на расстояние до нескольких километров по их простиранию. Урановое оруденение в палеодолинах — монометальное или комплексное, но спектр сопутствующих элементов обычно беднее, чем на месторождениях ЗПО. К этому типу относится уран-скандий-редкометальное месторождение Далматовское в Зауралье, локализующееся в средне-верхнеюрских аллювиальных отложениях, образование которого связывается с аридной эпохой поздней юры — раннего мела.
Эксфильтрационное урановое оруденение контролируется эпигенетическими изменениями рудовмещающих пород и минеральными новообразованиями восстановительной направленности (битуминизация, сульфидизация, доломитизация и др.), проявленными в соответствии с простиранием рудоконтролирующих разрывных нарушений. Широко известны эксфильтрационные месторождения (ураноносные битумы) плато Колорадо. В России непромышленное урановое оруденение этого типа (ураноносные битумы и уран-сульфидное) установлено в чехлах окраинных частей древних платформ: Русской (месторождения Репьевское, Бадьёль, рудопроявления Нефтяник, Вознесенское и др.) и Сибирской (рудопроявления в рифейских отложениях Березовского прогиба, рудопроявления Туора-Сис и др.).
Месторождение Репьевское приурочено к морским карбонатным отложениям верхнего карбона Жигулевско-Пугачевского свода. Оруденение представлено преобладающей урано-битумно-сульфидной и спорадически проявленной урано-битумно-ванадиевой с фосфатами ассоциациями. Содержание урана в битумном веществе достигает нескольких процентов. По мнению авторов работы, выявленные минеральные ассоциации наряду с характером рудоконтролирующих изменений и последовательностью их проявления сближают Репьевское месторождение с гидротермальными низкотемпературными месторождениями урана.
Предполагается, что эксфильтрационное урановое рудообразование происходило в раннем мезозое в ходе интенсивной очаговой разгрузки ураноносных флюидов нефтегазоносных осадочных толщ и фундамента платформ одновременно с развитием инфильтрационных процессов. Co вторичной доломитизацией связано улучшение коллекторских свойств рудовмещающих пород. Важно отметить, что очаги разгрузки подземных вод глубоких нефтегазоносных горизонтов на эксфильтрационных месторождениях (Репьевское, Адамовка, Бадьёль) сохранились вплоть до настоящего времени.
Формирование уранового оруденения разных генетических типов связано с совокупностью благоприятных климатических, геодинамических, гидрогеологических, литолого-палеогеографических и других факторов, имеющих рудоконтролирующее значение. Охарактеризуем главные факторы контроля наиболее практически значимого инфильтрационного уранового оруденения, позволяющие выполнить мелкомасштабное прогнозирование его в ОБ платформенных чехлов на территории России. При обсуждении этих факторов в первую очередь отмечается размещение урановых месторождений, урановорудных провинций в обстановке аридного климата. С аридным климатом связывается высокий региональный фон урана (n*10в-6/n*10в-5 г/л и более) в рудоформирующих подземных водах, обусловленный процессами испарительного концентрирования.
Геодинамические обстановки размещения уранового оруденения определяются его приуроченностью к ОБ крупных и малых впадин синеклиз и антеклиз активизированных чехлов платформ, примыкающих к коллизионным складчато-надвиговым поясам (эпиплатформенные малоамплитудные орогены и сопредельные структуры), а также к межгорным впадинам последних. Урановое оруденение грунтово-, грунтово-пластово-и пластово-инфильтрационного типов имеет в этих структурах зональное распространение.
С эволюцией поднятий малоамплитудных орогенов связано образование рудоформирующих потоков подземных вод, и в этом отношении геотектоническая позиция рудных регионов хорошо увязывается с их гидрогеологическими условиями, в частности с гидрогеохимической зональностью рудовмещающих артезианских бассейнов в эпохи уранового рудообразования. Рудоформирующие потоки подземных вод своей приуроченностью к погружению малоамплитудных поднятий отчетливо проявляются в гидрогеохимическом поле (преимущественно пресные воды метеогенного происхождения). Гидрогеохимическая и особенно радиогидрогеологическая (O2, Eh; U, Sc, Mo и другие металлы) зональности, как правило, контролируют размещение уранового оруденения. Именно такой характер соотношения упомянутых зональностей установлен в рудовмещающих артезианских бассейнах Притяньшаньской мегапровинции.
Несовпадение гидрогеологических условий и рудоконтролирующей эпигенетической зональности наблюдается на отдельных участках, обычно характеризующихся развитием новейших водоподводящих зон тектонических нарушений, по которым из подстилающих образований или фундамента подземные воды с восстановительными свойствами переливают в ЗПО.
Комплексное изучение подземных вод на территориях размещения урановых месторождений, связанных с региональными ЗПО, показало, что при формировании уникальных по рудонасыщенности территорий, таких, как Чу-Сарысуйская провинция, важное значение имеет длительная унаследованная инфильтрация подземных вод, проявленная начиная с этапа седиментогенеза рудовмещающих пород и вплоть до эпохи уранового рудообразования в позднем олигоцене—антропогене.
Дальность миграции рудоформирующих кислородсодержащих вод, образующих региональные ЗПО, составляет на глубину до 2—2,5 км, а по латерали до 150—200 км от областей питания этих вод. Такая миграция атмосферного кислорода вызвана тем, что в тылу рудоконтролирующих ЗПО широко распространены красно- и пестроцветные образования, способствующие сохранению в подземных водах кислорода, урана и сопутствующих металлов.
Литолого-палеогеографическая обстановка формирования рудовмещающих пород определяет положение границ выклинивания ЗПО в окраинных частях областей платформенного осадконакопления: 1) на континентальных равнинах — в области смены красноцветных пролювиально-делювиальных образований сероцветными крупных транзитных речных систем; 2) в переходной области (от континента к морю) — в зоне замещения аллювиальных осадков на прибрежно-морские; 3) в пределах открытого моря — на участках островных и связанных с ними подводных поднятий.
Прямым поисковым критерием инфильтрационных месторождений служат границы выклинивания зон грунтового, грунтово-пластового или пластового окисления, сформированные кислородсодержащими ураноносными водами. Урановое оруденение, располагаясь на этих границах, является закономерным элементом рудоконтролирующей эпигенетической зональности. Установление и картирование эпигенетической зональности с использованием минералого-геохимических методов — важные составные части комплексных прогнозно-металлогенических исследований. Эти исследования на уран на древних и молодых платформах России, использующие многолетний опыт таких работ в Казахстане и в Средней Азии, еще не завершены. Поэтому можно высказать лишь некоторые предварительные соображения об их перспективах на территории Западной и Восточной Сибири.
В чехле Западно-Сибирской платформы И.Л. Лучининым и Г.М. Koмарницким в 1984 г. впервые выделен Южно-, Западно-Сибирский или Урало-Енисейский потенциально урановорудный пояс с ведущим промышленным типом урановых месторождений, связанных со средне-позднеюрскими палеодолинами. Этот пояс шириной от 75 до 200 км протягивается в окраинной части платформы от Урала до Енисейского кряжа на расстояние до 2,5 тыс. км. Зауральская часть пояса, примыкающая к «лобовому» погружению раннемезозойского орогена наиболее насыщена рудными объектами (месторождения Далматовское, Добровольное, Хохловское на территории России, Тобольское и Сенжарское в пределах Казахстана). Перспективы этой ветви Урало-Енисейского пояса вполне определенные. Ряд выявленных палеодолин заключает перспективные рудопроявления (Осиновское, Юконское и др.), требующие проведения специальных работ. В более молодых отложениях на территории Зауралья урановое оруденение не выявлено.
В восточной части Урало-Енисейского пояса, находящейся на начальной стадии изучения, в юрских (позднеюрских—раннемеловых) палеодолинах пока выявлено только одно месторождение урана — Малиновское. Кроме того, здесь изучено палеодолинное месторождение Пригородное, локализованное в олигоценовых отложениях, а также рудопроявление Михайловское, связанное с ЗПО в олигоценовых песчаниках Кулундино-Барнаульской впадины. Известны и другие рудопроявления в юрских (урано-угольный тип) и в неоген-четвертичных (ураноносные палеодолины) отложениях.
Приведенные данные об особенностях размещения уранового оруденения в пространстве и во времени показали, что Урало-Енисейский пояс как урановорудную структуру следует связывать только с раннемезозойским орогенезом. Причем западная его часть, сопредельная с «лобовой» частью раннемезозойского орогена, весьма перспективна в отношении ураноносности, а восточная, удаленная от осевой части упомянутого орогена, еще требует специального анализа фактических материалов.
В то же время на юго-востоке Западно-Сибирской платформы может быть выделен еще один потенциально урановорудный Кулундино-Енисейский фрагмент новейшего приорогенного пояса Центральной Азии, к юго-западной части которого приурочена Притяньшаньская мегапровинция. Этот фрагмент заключает названные выше месторождения и рудопроявления инфильтрационного типа, формирование которых связано с проявлением новейшей тектонической активизации. На юго-восточной окраине Западно-Сибирской платформы Урало-Енисейский мезозойский и Кулундино-Ениссйский новейший потенциально рудные пояса пространственно совмещаются, что открывает широкие возможности для прогнозирования уранового и сопутствующего оруденения разных генетических типов.
Перспективы ураноносности обоих рудных поясов на территории южной окраины Западно-Сибирской платформы сопряжены с влиянием горного обрамления. Анализ имеющихся материалов показывает, что могут быть намечены геологические обстановки, благоприятные для развития зон окисления, вне прямой связи с обрамлением. Такие обстановки, характеризующиеся развитием зон окисления в проницаемых горизонтах верхнемеловой — палеогеновой толщи, установлены на территории Кеть-Тымского междуречья (правобережные притоки р. Оби). Концентрации урана на выклинивании этих зон не выявлены (специализированные работы не проводились). Ho на одном из участков вблизи выклинивания зоны окисления, природа которой однозначно не установлена, обнаружены концентрации платиноидов (в сумме до 0,57 г/т). Это указывает на возможность образования платиноидов, связанных с развитием инфильтрационных процессов. С учетом полученных данных разработана модель формирования инфильтрационного оруденения платиноидов и в юго-восточной (восточной) части чехла Западно-Сибирской платформы выделена новая Обско-Енисейская потенциально платиноносная область преимущественного развития инфильтрационного оруденения элементов платиновой группы.
Прогнозирование уранового оруденения на древней Сибирской платформе, изученной в этом отношении очень слабо, показало возможность его нахождения почти во всех структурно-вещественных комплексах чехла. Формирование рифейского и нижне-среднекембрийского комплексов происходило в условиях неоднократной аридизации климата, что весьма благоприятно для развития инфильтрационных окислительных процессов. В байкальскую и каледонскую, и особенно в более поздние, в первую очередь в герцинскую и киммерийскую, эпохи в этих комплексах могло формироваться урановое оруденение разных генетических типов: калькреты, трубки растворения — обрушения в закарстованных карбонатных породах, ураноносные битумы и инфильтрационные аккумуляции в очагах вторичного восстановления пород, связанные с миграцией углеводородов.
Канско-Тасеевская впадина. Тунгусская синеклиза в бассейне р. Ниж. Тунгуски, Патомско-Вилюйский авлакоген перспективны на урановое оруденение, связанное с зонами грунтового и пластового окисления, калькреты (?) в девонских континентальных первично-сероцветных и пестроцвстных толщах, формировавшихся в пределах озерно-аллювиальных равнин.
Оруденения урано-угольного и палсодолинного типов вероятны в окраинных частях одного из крупнейших в мире Тунгусского угленосного бассейна, примыкающих к поднятиям в обрамлении Сибирской платформы. Сохранению уранового оруденения здесь могло способствововать наличие многочисленных покровов и силлов пород трапповой формации. С разгрузкой погребенных рассолов на территории Тунгусской синеклизы может быть связано формирование ураноносных битумов.
В оценочные на уран работы следует включить верхнемеловые — палеогеновые и неоген-четвертичные отложения континентального литогенеза, происходившего в обстановке семиаридного и семигумидного климата (обрамление Восточного Саяна, Енисейского кряжа, Байкало-Станового и Верхоянского поднятий, включая Предбайкальскую предрифтовую впадину).
Особый интерес представляют зоны сернокислотного выщелачивания и сопряженные с ними ореолы сидеритизации, предположительно относимые к мезозойскому тектогенезу. Алюминаты и аллофан-гиббситовые породы, которыми представлены проявления сернокислотного выщелачивания, имеют наиболее широкое распространение в южном и восточном обрамлениях Иркутского амфитеатра.
И наконец, образование эксфильтрационной (гидротермальной?) урановой минерализации, возможно, связано с формированием магнетитовых месторождений ангаро-илимского типа.
Таким образом, первоочередными регионами для постановки прогнозно-металлогенических исследований на уран в чехле Сибирской пшат-формы являются ее западная часть (обрамление Тунгусской синеклизы, Тасеевская синеклиза и Иркутский амфитеатр) и южная окраина, примыкающая к Алданскому щиту. На этих территориях могут иметь продолжение выделенные в Западной Сибири потенциальные урановорудные пояса.
Итак, анализ фактического материала, полученного при изучении чехлов платформ, вносит определенные коррективы в подходы к прогнозированию, выявлению новых геологических обстановок, которые могут быть объектами специализированного изучения на уран и сопутствующие элементы. Очевидно, наибольший интерес представляют регионы, в которых рудообразование связывается с проявлением мезозойской и новейшей (неоген-четвертичной) активизации, так как именно в этих регионах, судя по имеющимся материалам, создаются наиболее благоприятные условия не только для формирования уранового оруденения традиционных, нетрадиционных и новых типов, но и для сохранения урановых месторождений до настоящего времени.

title-icon Подобные новости