Рихванов+_Л_3

Учебный курс: «Месторождения РАЭ»
ЭКЗОГЕННЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ
МЕСТОРОЖДЕНИЯ КОР ВЫВЕТРИВАНИЯ
Месторождения экзогенного генезиса.
Общая схема формирования
Учебный курс: «Месторождения РАЭ»
ЭКЗОГЕННЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ. МЕСТОРОЖДЕНИЯ КОР ВЫВЕТРИВАНИЯ
Зона окисления урановых месторождений
Зональность минералообразования
Сочетание стадийности окисления минералов с
гидрохимическими и другими факторами
приводит к формированию вертикальной
зональности (Идеализированна схема).
• Ураносодержащий опал, гидроокислы Fe, Mn.
• Уранофан, уранотил.
• Зона урановых слюдок:
1) отенит;
2) Торбернит;
3) цейнерит + ураноспиинит.
• Зона полного отсутствия урановых
минералов.
• Остаточные черни + регенерированные черни.
• Первичные руды.
Учебный курс: «Месторождения РАЭ»
ЭКЗОГЕННЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ. МЕСТОРОЖДЕНИЯ КОР ВЫВЕТРИВАНИЯ
Стадийность развития зоны окисления
• 1-я стадия – нейтральная или щелочная среда (из-за карбонатов).
• Происходит разложение и вынос урана.
• Часто наблюдается постепенное изменение минералов U+4 («гуммитовые «оторочки).
• Образуются гидроокислы: кюрит, скупит и др.
• На древних бессульфидных месторождениях образуются гидроокислы U и Pb
(радиогенного) – кюрит.
• На молодых → Ca и Na гидроокислы – беккерелит, кларкеит.
• В присутствии того или иного количества SiO2 образуются силикаты урана.
• Образование силикатов (уранофан, казолит и др.) более позднее чем гидроокислов.
• 2- я стадия. Окисление пирта:
• Появляется H2SO4, которая обуславливает поступление новых катионов и анионов из
боковых пород.
• Создаются благоприятные условия для формирования урановых слюдок.
• На состав минералов сильно влияет состав руд и вмещающих пород.
• Если сульфидов мало, но много карбонатов, то вторая стадия проявляется спорадически
(пятнами).
• Если сульфидов много, то урановых минералов вообще может не быть.
• Уран будет садиться только на адсорбентах : гидроокислах Fe, Mn, глинистых минералах,
хризоколле и т.д.
• Переходный период от 2-й и 3-й стадии хорошо фиксируется фосфуранилитом,
арсенуранилитом.
• 3-я стадия. Сульфиды окислились.
• Кислый раствор нейтрализовался.
Учебный курс: «Месторождения РАЭ»
ЭКЗОГЕННЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ. МЕСТОРОЖДЕНИЯ КОР ВЫВЕТРИВАНИЯ
Эпигенетические м-ния коры
выветривания в связи с зонами
пластового окисления в терригенных
породах чехла молодых
активизированных платформ
(учкудук-чу-сарысуйский тип)
Учебный курс: «Месторождения РАЭ»
ЭКЗОГЕННЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ. МЕСТОРОЖДЕНИЯ КОР ВЫВЕТРИВАНИЯ
Инфильтрационные урановые месторождения
(гидрогенные, эпигенетические месторождения зон
пластового окисления (ЗПО) являются основным
источником U в мире(Казахстан, Узбекистан, США,
Нигерия и др.). Месторождения характеризуются
крупными и уникальными запасами урана и, как
правило, являются комплексными (V, Se, Re, Mo и
др.).
Учебный курс: «Месторождения РАЭ»
ЭКЗОГЕННЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ. МЕСТОРОЖДЕНИЯ КОР ВЫВЕТРИВАНИЯ
Схема, иллюстрирущая развитие различных типов
окисления и связанного с ним уранового оруденения
Учебный курс: «Месторождения РАЭ»
ЭКЗОГЕННЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ. МЕСТОРОЖДЕНИЯ КОР ВЫВЕТРИВАНИЯ
Для развития ЗПО предпочтительно наличие аридного
климата, которому предшествовали эпохи гумидного климата
с мощным корообразованием.
ЗПО, как правило, возникают в артезианских бассейнах с
инфильтрационным режимом, имеющих повышенные
отметки в прибортовых частях.
Большинство U месторождений ЗПО имеет молодой возраст
(мел-неоген, антропоген)
Многие из них продолжают формироваться в настоящее
время.
Оруденение может быть многоярусным.
Учебный курс: «Месторождения РАЭ»
ЭКЗОГЕННЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ. МЕСТОРОЖДЕНИЯ КОР ВЫВЕТРИВАНИЯ
Притяньшаньская урановорудная првинция
Пластово-инфильтрационные месторождения весьма
характерны для крупнейшей в мире Притяньшаньской
(Восточно-Туранской) урановорудной провинции,
охватывающей Центрально-Кызылкумское поднятие
(Узбекистан), Сырдарьинскую и Чу-Сарысуйскую впадины
(Южный Казахстан). Все эти структуры расположены на
восточной периферии молодой Туранской плиты и обычно
рассматриваются в качестве самостоятельных рудных
районов.
Учебный курс: «Месторождения РАЭ»
ЭКЗОГЕННЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ. МЕСТОРОЖДЕНИЯ КОР ВЫВЕТРИВАНИЯ
Притянъшанъская урановорудная провинция
Урановорудные районы: А – Чу-Сарысуйский, Б – Сырдарьинский, В –
Кызылкумский, Д – Ферганский.
Учебный курс: «Месторождения РАЭ»
ЭКЗОГЕННЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ. МЕСТОРОЖДЕНИЯ КОР ВЫВЕТРИВАНИЯ
Освоение урановых месторождений провинции было начато в Кызылкумском
районе в 1958 г. и первоначально осуществлялось традиционным горным
способом. С 1975 г. при отработке активно используется скважинное
подземное выщелачивание (ПВ), которое впоследствии стало ведущим
способом добычи.
Учебный курс: «Месторождения РАЭ»
ЭКЗОГЕННЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ. МЕСТОРОЖДЕНИЯ КОР ВЫВЕТРИВАНИЯ
Территория провинции экономически освоена и характеризуется хорошо
развитой горнопромышленной отраслью, которая помимо урановых объектов
базируется на крупнейших золоторудных месторождениях (Мурунтау),
комплексных рудах месторождений медистых песчаников, полиметаллов и др.
Месторождения этого типа сформированы напорными кислородсодержащими
и повышенно ураноносными подземными водами в сероцветных водоносных
горизонтах артезианских бассейнов.
Объединяющий признак всех инфильтрационных урановых месторождений
провинции является наличие пластовой окислительной минералогогеохимической зональности, развивающейся со стороны складчатого
обрамления Туранской плиты, а также по периферии низкогорных
сооружений, и контролирующая локализацию уранового уденения.
Учебный курс: «Месторождения РАЭ»
ЭКЗОГЕННЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ. МЕСТОРОЖДЕНИЯ КОР ВЫВЕТРИВАНИЯ
Особенности геологическо-развития территории, которые повлияли на облик
месторождений, проявились главным образом на этапе новейшей
тектонической активизации. Именно они предопределили формирование
пластово-инфильтрационных месторождений двух типов: чу-сарысуйского,
характерного для Чу-Сарысуйской и Сырдарьинской впадин, и
кызылкумского, свойственного соответствующему сводовому поднятию.
Месторождения чу-сарысуйского типа контролируются весьма
протяженными («региональными») длительно развивающимися (с позднего
олигоцена по настоящее время) зонами пластового окисления.
Ролловые фронты этих зон удалены от водопитающих гидрогеологических
массивов на многие десятки - первые сотни километров.
Учебный курс: «Месторождения РАЭ»
ЭКЗОГЕННЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ. МЕСТОРОЖДЕНИЯ КОР ВЫВЕТРИВАНИЯ
Чу-Сарысуйский рудный район
Месторождения чу-сарысуйского типа контролируются весьма
протяженными («региональными») длительно развивающимися
(с позднего олигоцена по настоящее время) зонами пластового
окисления.
Ролловые фронты этих зон удалены от водопитающих
гидрогеологических массивов на многие десятки – первые сотни
километров.
Учебный курс: «Месторождения РАЭ»
ЭКЗОГЕННЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ. МЕСТОРОЖДЕНИЯ КОР ВЫВЕТРИВАНИЯ
Геологическая карта Чу-Сарысуйского урановорудного
района со снятыми верхнеплиоцен-четвертичными
отложениями
Инкай-Мынкудукский (А) и Уванас-Канжуганский (Б) рудные регионы. 1-3 –
отложения платформенного чехла: 1 – олигоцен-миоцен (глины, алевролиты,
пески), 2 – палеоцен-эоцен (глины, пески), 3 – верхний мел (пески, глины,
алевролиты, гравийники); 4 – домезозойский фундамент; 5 – разрывные
нарушения; 6-7 – направление движения подземных вод: 6 – водоносного
комплекса отложений эоцена, 7 – водоносного комплекса отложений верхнего
мела; 8-12 – границы выклинивания зон пластового окисления: 8 – в туроне
(мынкудукском горизонте), 9 – в нижнем сеноне (инкудукском горизонте), 10
– в верхнем сеноне (жалпакском горизонте), 11 – в верхнем палеоцене, 12 – в
нижнем эоцене. Цифры в кружках – урановые месторождения (1 – Жалпак, 2 –
Мынкудук, 3 – Инкай, 4 – Буденновское, 5 – Акдала, 6 – Шолпак-Эспе, 7 –
Уванас, 8 – Торткудук, 9 – Моинкум, 10 – Канжуган).
Учебный курс: «Месторождения РАЭ»
ЭКЗОГЕННЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ. МЕСТОРОЖДЕНИЯ КОР ВЫВЕТРИВАНИЯ
Геологическая карта Сырдарьинского урановорудного
района со снятыми верхнеплиоцен-четвертичными
отложениями
1-4 – отложения чехла: 1 – миоцен (алевролиты), 2 – палеоген
(глины, мергели), 3 – сенон (пески, алевролиты), 4 – турон
(глины, алевролиты, пески); 5 – домезозойский фундамент; 6 –
разрывные нарушения; 7 – оси пликативных структур чехла: аподнятий, б-прогибов; 8-9 – гидрогеологические условия
верхнемелового водоносного комплекса: 8 – направление
движения вод, 9 – очаги транзитной разгрузки; 10 – границы
выклинивания зон пластового окисления в нижнем туроне (а),
в нижнем (б) и верхнем (в) сеноне; 11 – урановорудные залежи
и урановые месторождения (1 – Сев. Карамурун, 2 – Юж.
Карамурун, 3 – Сев. Харасан, 4 – Юж. Харасан, 5 – Ирколь, 6 –
Кызылтау, 7 – Ушанколь).
Учебный курс: «Месторождения РАЭ»
ЭКЗОГЕННЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ. МЕСТОРОЖДЕНИЯ КОР ВЫВЕТРИВАНИЯ
Основные разновидности месторождений
Среди месторождений урана, связанных с зонами пластового окисления
(часто в литературе ЗПО) по характеру определяющих рудообразование
агентов могут быть выделены три (3) основных разновидности:
1.
В проницаемых породах, содержащих углисто органическое вещество
2.
В породах с преобразованием растворенных газообразных
восстановителей (H2S, H2, CH4 и др.) поступившим в дорудную стадию из
нижележащих горизонтов по разрывным структурам.
3.
Сформировавшиеся при взаимодействии инфильтрационных
кислородных H2O и восходящих восстановительных термальных
растворов.
Учебный курс: «Месторождения РАЭ»
ЭКЗОГЕННЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ. МЕСТОРОЖДЕНИЯ КОР ВЫВЕТРИВАНИЯ
Для первичного типа выделяются первичные геохимические типы пород:
1.
Темноцветные (Cорг > 0,3-0,5%; Рy).
2.
Сероцветные (Cорг – 0,3÷0,5%; Feзакис > Feок).
3.
Зеленоцветные(Cорг > 0,05%; Feок > Feзакис).
4.
Белоцветные(Cорг > 0,5%; ∑ Fe > 0,3-0,1%).
5.
Красноцветные(Feзакис >> Feокисного).
6.
Пестроцветные(сочетание 5 с любым другим).
В случаи отсутствия восстановительного эпигенеза кондиционное U
оруденение только при развитии ЗПО по породам 1-2 геохимическим типам.
Чем ниже содержание U в пластовых водах – тем более восстановительная
среда требуется.
Отмечается корреляционная связь между концентрацией U и Сорганическим.
Учебный курс: «Месторождения РАЭ»
ЭКЗОГЕННЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ. МЕСТОРОЖДЕНИЯ КОР ВЫВЕТРИВАНИЯ
Оруденение второй разновидности контролируется обычной ЗПО, но вблизи
проницаемых разломов корреляции U и Cорг. нет.
Присутствие H2S, H2, CH4 обнаруживается при дроблении пород и
специальных исследованиях.
Месторождения третьей группы характеризуются богатыми и контрастными
оруденением.
Наблюдается сложное переплетение преобразований окислительного ряда и
восстановительного ряда.
Связь с тектоникой довольно отчетливая.
Рудная минерализация носит следы воздействия термальных растворов на
ранее окисленные породы (в литературе – «руды восстановленные», руды
типа «О»).
Учебный курс: «Месторождения РАЭ»
ЭКЗОГЕННЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ. МЕСТОРОЖДЕНИЯ КОР ВЫВЕТРИВАНИЯ
Большинство U месторождений ЗПО имеет молодой возраст
(мел-неоген, антропоген).
Многие из них продолжают формироваться в настоящее время.
Оруденение может быть многоярусным.
Учебный курс: «Месторождения РАЭ»
ЭКЗОГЕННЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ. МЕСТОРОЖДЕНИЯ КОР ВЫВЕТРИВАНИЯ
Положение в плане уранового оруденения, приуроченного к зоне
пластового окисления.
1 – направление потока подземных вод; 2-3 – песчаники: 2 –
окисленные, 3 – неокисленные, с повышенной восстановительной
емкостью; 4 – ураново-рудные тепа роллового типа.
Учебный курс: «Месторождения РАЭ»
ЭКЗОГЕННЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ. МЕСТОРОЖДЕНИЯ КОР ВЫВЕТРИВАНИЯ
Морфологические типы рудных залежей
месторождения Мынкудук
I – простой ролл; II – простой ролл с неразвитым нижним крылом; III
– простой ролл с удлиненной мешковой частью; IV – «обращенные»
роллы и останцовые рудные линзы; V – линзообразные и
клиновидные тела; VI – рудные линзы в базальных неокисленных
отложениях; VII – сдвоенные и строенные роллы; VIII –
изолированная мешковая часть ролла.
Первично сероцветные породы:
1) гравийно-песчаные, пески,
2) алеврито-глинистые,
3) верхнепалеозойские алевролиты,
4) окисленные лимонитизированные породы,
5) граница выклинивания зон пластового
окисления,
6) сероцветные породы,
7) рудные тела.
Учебный курс: «Месторождения РАЭ»
ЭКЗОГЕННЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ. МЕСТОРОЖДЕНИЯ КОР ВЫВЕТРИВАНИЯ
Схема минералого-геохимической зональности на
инфильтрационных месторождениях зон пластового
окисления
(по М. Каширцевой и А. Лисицину)
Учебный курс: «Месторождения РАЭ»
ЭКЗОГЕННЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ. МЕСТОРОЖДЕНИЯ КОР ВЫВЕТРИВАНИЯ
Эпигенетические изменения в зоне регионального
пластового окисления
Эталонная коллекция цветовой гаммы
осадочных сероцветных пород в зоне
пластового окисления на месторождениях
Сугралы и Букинай.
Учебный курс: «Месторождения РАЭ»
ЭКЗОГЕННЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ. МЕСТОРОЖДЕНИЯ КОР ВЫВЕТРИВАНИЯ
Для этих месторождений характерны громадные скопления весьма убогих (0,02-0,05
%) урановых руд. Основные объекты локализованы в меловых отложениях, менее
значимые – в палеогеновых. В Сырдарьинской впадине к единому ролловому фронту
приурочены месторождения Северный Карамурун, Южный Карамурун, Северный
Харасан и Южный Харасан, в то время как Ирколь, Кызылтау, Ушанколь занимают
обособленное положение.
По минеральному составу руды коффинит-настурановые: настуран в среднем
составляет 66%, коффинит – 34%, причем роль последнего возрастает вверх по
разрезу.
Тонкодисперсная урановая минерализация в ассоциации с пиритом, радиобаритом,
минералами титана (ильменит, лейкоксен) располагается в цементе песков, часто
концентрируясь в углистых остатках, на поверхностях песчинок и глинистых катунов.
Наиболее существенным попутным компонентом руд является Re, ореол повышенных
(до 14 г/т) содержаний которого практически совпадает с контуром рудной залежи.
Концентрации других типоморфных элементов – Se и Мо – менее существенны.
Учебный курс: «Месторождения РАЭ»
ЭКЗОГЕННЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ. МЕСТОРОЖДЕНИЯ КОР ВЫВЕТРИВАНИЯ
Кызылкумский урановорудный район
В мел-палеогеновых отложениях Кызылкумского урановорудного района
выявлено 24 пластово-инфильтрационных месторождения, три из которых
уже отработаны, а на 12 ведется добыча. Месторождения образуют рудный
пояс северо-западного простирания, совпадающий с приосевой частью
Центрально-Кызылкумского сводового поднятия (рис. …), где на фоне общего
воздымания максимально проявились дифференцированные блоковые
движения. Рудоконтролирующие зоны пластового окисления, развитые в
водоносных горизонтах мела и палеогена, обрамляют выступы палеозойского
фундамента. Ширина зон обычно не превышает первых десятков километров,
что и определяет локализацию месторождений в малых артезианских
бассейнах грабен-синклинального строения вблизи вскрытых эрозией
купольных структур.
Учебный курс: «Месторождения РАЭ»
ЭКЗОГЕННЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ. МЕСТОРОЖДЕНИЯ КОР ВЫВЕТРИВАНИЯ
Карта размещения есторождений Кызылкумского
урановорудного района
Протерозойские ж палеозойские породы складчатого
фундамента Кызылкумского района: 1 – кислые интрузивные, 2
– эффузивные среднего и основного состава, 3 – песчаносланцевые, 4 – углеродисто-кремнистые и углеродистоглинисто-сланцевые, 5 – карбонатные, 6 – отложенмя
меэаюиско-кайнозойского осадочного чехла и их изопахиты.
Границы, 7 – интрагеоантикАИииыюго поднятия в палеозое, 8 –
сводового поднятия в мезозое-кайнозое, 9 – выходов на
поверхность пород складчатого фундамента, 10 – разрывные
нарушения. Урановые месторождения, 11 – осадочного чехла,
12 – складчатого фундамента (1 – Бахалы, 2 – Мейлысай, 3 –
Учкудук, 4 – Кенлыктюбе, 5 – Сугралы, 6 – Актау, 7 – Амантай,
8 – Северный Букинай и Тохумбет, 9 – Аленды, 10 – …, 11 –
Лявлякан, 12 – Терекудук, 13 – Вараджан, 14 – Южный
Букинай, 15 – Кенимех, 16 – Северный Маизак, 17 – Кетменчи,
18 – Агрон, 19 – Сабырсай, 20 – Шарк, 21 – Ходжаахмет, 22 –
Джантуар, 23 – Рудное, 24 – Косчека, 25 – Восход).
Горные массивы:
I – Букантау, Д – Тамжытау, Ш – Ауминзатау, IV –
Кульджуктау, V – Аристантау, VI – Северный
Нуратау, VII – Южным Hypaiay, VT1I – Зиатдин, IX –
Зирабулак, X – Каратепе.
Учебный курс: «Месторождения РАЭ»
ЭКЗОГЕННЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ. МЕСТОРОЖДЕНИЯ КОР ВЫВЕТРИВАНИЯ
Отличительной особенностью гидрогенного рудообразования здесь явилась сложная
перемежаемость во времени инфильтрационных и эксфильтрационных процессов.
Инфильтрационный гидродинамический режим осложнялся локальными поступлениями по
разломам восходящих термальных восстановительных растворов. В результате месторождения
кызылкумского типа представляют собой достаточно сложные объекты с комплексом
генетически разнородных минеральных образований.
Месторождение Учкудук – первый выявленный (1954 г.) в пределах Притяньшаньской провинции
крупный урановый объект уже полностью отработанный.
Урановая минерализация для всех его рудных залежей была однотипна и представлена тонкодисперсными урановыми чернями и настураном.
Выделяются два типа руд – бедные (–0,03% U) преимущественно черниевые, характеризующиеся
серым и темно-серым цветом, и рядовые (до богатых – 0,n-n % U) гетит (гематит)-настурансульфидного состава, имеющие пеструю окраску за счет сочетания оруденелых темно-серых
песков с ярко- и буро-желтыми линзочками, обрывками и прослоями един.
Руды в основном монометалльные, содержания селена и молибдена в них не превышают 0,00n %.
Учебный курс: «Месторождения РАЭ»
ЭКЗОГЕННЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ. МЕСТОРОЖДЕНИЯ КОР ВЫВЕТРИВАНИЯ
Отвалы карьеров (месторождение Учкудук)
Учебный курс: «Месторождения РАЭ»
ЭКЗОГЕННЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ. МЕСТОРОЖДЕНИЯ КОР ВЫВЕТРИВАНИЯ
Месторождение Сугралы
Строение рудной залежи
1 – пески; 2 – карбонатные песчаники; 3 – глины; 4 – первично
сероцветные породы; 5, 6 – пластовоокисленные породы: 5 –
красноцветно измененные, 6 – желтые лимонитизированные; 7
– урановые руды; 8, 9 – сопутствующее оруднение: 8 –
селеновое, 9 – молибденовое.
Учебный курс: «Месторождения РАЭ»
ЭКЗОГЕННЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ. МЕСТОРОЖДЕНИЯ КОР ВЫВЕТРИВАНИЯ
Учебный курс: «Месторождения РАЭ»
ЭКЗОГЕННЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ
МЕСТОРОЖДЕНИЯ КОР ВЫВЕТРИВАНИЯ