CC BY
19
УДК 550.4 (550.424, 550.461)+550.791
ГЕОХИМИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ НАКОПЛЕНИЯ УРАНА В РУСЛЕ РЕКИ СЕМИЗБАЙ (СЕВЕРО-КАЗАХСТАНСКАЯ УРАНОВОРУДНАЯ ПРОВИНЦИЯ)
Карпов Александр Викторович1,
akarpov@igm.nsc.ru
Гаськова Ольга Лукинична1,
gaskova@igm.nsc.ru
Владимиров Александр Геннадьевич!1
Анникова Ирина Юрьевна1,
iyannikova@mail.ru
Мороз Екатерина Николаевна1,
ekalerina.n.moroz@gmail.com
1 Институт Геологии и Минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, Россия, 630090, г. Новосибирск, пр. Академика Коптюга, 3.
Актуальность исследования состоит в необходимости поиска дешевых источников урана вблизи потенциальных ураново-рудных зон Северного Казахстана на основе изучения современных процессов миграции и накопления урана. Цель: построение геохимической модели выщелачивания, миграции и накопления урана в русле реки Семизбай на основе определения состава воды и донных отложений в речных и озерных резервуарах, а также состава гранитов Жаман-Койтасского массива и коры выветривания как коренного источника урана при его выщелачивании.
Объекты: современная кора выветривания по лейкогранитам восточной части Жаман-Койтасского массива русловые отложения рек Семизбай и его притока Шат; прирусловые ключевые, речные и озерные воды рек Семизбай, Селеты и озера Жамантуз; донные отложения озера Жамантуз.
Методы: рентгенофлуоресцентный анализ, масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой, рентгеноструктурный анализ, классические методы определения катионно-анионного состава воды.
Результаты. Определены высокие содержания урана в ключевых прирусловых водах (0,32 мг/л) и водах водохранилища (0,047мг/л), а также повышенные содержания урана в прирусловых почвах (8,6-13 г/т) и донных отложениях водохранилища (23-24 г/т) в верхнем течении реки Семизбай. На основании полученных данных предложена модель выщелачивания урана из лейкогранитов Жаман-Койтасского массива, его миграции и накопления в русле реки Семизбай, современные фации которой являются геохимическим барьером на пути распространения урана в экосистему Ишимской степи. Концентрация урана в русловых отложениях нижнего течения реки (1,9-2,7 г/т), в воде (0,0029 мг/л) и донных отложениях (4,6 г/т) озера Жамантуз, являющегося конечным сточным водоемом для реки Семизбай, отвечает фоновым содержаниям урана, характерным для Западной Сибири.
Ключевые слова:
Жаман-Койтасский массив, река Семизбай, миграция урана, геохимическая модель, Северный Казахстан, Ишимская степь.
Введение
Гидрогенными месторождениями урана являются рудные объекты, которые сформированы грунтовыми и/или пластовыми низкотемпературными водами, обогащенными ураном и сопутствующими элементами. Они распространены на всех континентах мира в проницаемых осадочных и вулканогенных отложениях от конца палеозоя до кайнозоя включительно. Этим промышленным урановым месторождениям принадлежит одно из первых мест в мире по запасам урана. В зарубежной литературе гидрогенные месторождения урана относятся преимущественно к песчаниковому типу, в котором выделяется несколько типов по морфологии оруденения и характеру восстановителя [1]. Поиски и разведка таких месторождений урана являются приоритетными, поскольку технология их эксплуатации методом подземного сква-жинного выщелачивания рентабельна, а извлекаемые руды находятся в низкой ценовой категории [2].
Экзогенно-эпигенетическое месторождение Се-мизбай, открытое в семидесятые годы прошлого века, является единственным промышленным ураново-рудным объектом гидрогенного типа в осадочных породах на сопряжении северо-восточной окраины Казахского щита и Западно-Сибирской плиты Урало-Сибирской эпипалеозойской платформы [3]. Непосредственный интерес к изучению этих объектов и территорий вызывают прогнозные данные, по которым южное обрамление Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции считается перспективным на обнаружение крупных урановых месторождений [4].
Одним из главных механизмов формирования месторождений песчаникового типа является осаждение урана из окислительных подземных вод на восстановительном барьере, представляющем собой водопроницаемые песчаники, обогащенные органикой, сульфидами, а также углеводородами и другими восстановителями [2]. Тем не менее механизмы образования отдельных месторождений могут быть комплексными
00! 10.18799/24131830/2023/1/3779
165
и многоэтапными в зависимости от конкретных геологических и гидрогеохимических условий. Коренным источником урана на месторождениях песчаникового типа являются подстилающие кристаллические породы, гранитоиды, а также уже существующие месторождения урана [5]. В этом отношении большой интерес для изучения представляют речные и замкнутые озерно-речные системы, в пределах водосбора которых располагаются гранитные массивы и урановые рудопроявления. В Северном Казахстане одним из таких примеров является система «Жаман -Койтасский массив - река Семизбай - озеро Жаман-туз», расположенная на границе СевероКазахстанской урановорудной провинции и Ишим-ской степи. Поэтому нами проведено тщательное гидрохимическое опробование этих объектов и предложена геохимическая модель накопления урана в современном русле реки Семизбай.
Целью работы является исследование воды и донных отложений в искусственном водохранилище и соленом озере Жамантуз, а также коренных выходов гранитов и коры выветривания, расположенных в пределах водосборной площади реки Семизбай и построение геохимической модели накопления урана на геохимических барьерах для продолжения и оптимизации поисков и разведки новых зон рудных залежей на рудном поле месторождения, а также в других однотипных бассейнах РФ и сопредельных государств.
Геологическая позиция
Исток и верховье реки Семизбай находятся в восточной части Жаман-Койтасского гранит-лейкогранитного интрузивного массива, который следует рассматривать как коренной источник урана при природном подземном и наземном выщелачивании. В верхнем течении реки Семизбай расположено два искусственных водохранилища - Кумдыколь и Семизбай. Последнее представляет собой водный резервуар (длина до 400 м, ширина до 50 м, глубина до 3 м), где в настоящее время происходит накопление урана в воде и донных осадках в естественных условиях за счет выщелачивания гранитного субстрата (рис. 1). В нескольких километрах от русла, в нижнем течении реки, где гранитный массив уже перекрыт мезозойско -кайнозойскими отложениями платформенного чехла Западно-Сибирской плиты, активно эксплуатируется экзогенно-эпигенетическое урановое месторождение Семизбай песчаникового типа [3, 6]. Конечный водоем озерно-речной системы представлен бессточным высокоминерализованным озером Жамантуз, расположенным в Ишимской степи (рис. 1, А, Б). В настоящее время река Семизбай является пересыхающей. Постоянное наличие воды наблюдается только в верхнем течении реки и водохранилищах. Русло реки Семизбай и его притока - реки Шат - наполняется водой главным образом за счет атмосферных осадков и во время весеннего половодья, сток осуществляется в восточном - северо-восточном направлении.
Следует отметить, что месторождение Семизбай находится в верхнеюрско-нижнемеловой карбонатно-глинисто-алевролитовой толще, вскрытой в бортах од-
ноименной речной палеодолины. В геоморфологическом плане месторождение расположено непосредственно на границе Казахского мелкосопочника и Ишимской степи. Эта граница, судя по геолого -геофизическим данным, отвечает резкой ступени погружающегося фундамента Западно-Сибирской плиты и имеет сложное блоковое строение. Семизбайская свита (J3-K1), в пределах которой сосредоточено урановое оруденение, перекрыта меловыми, палеогеновыми и четвертичными отложениями [3, 6]. Одним из ключевых моментов в модели формирования месторождения Се-мизбай является то, что гранит-лейкограниты Жаман -Койтасского массива являлись коренным источником урана на этом месторождении при его выщелачивании из мезозойской коры выветривания. Это подтверждается геохронологическими и геохимическими данными, а также согласуется с современными представлениями о механизмах формирования урановых месторождений песчаникового типа [2, 4, 6].
Объекты и методы исследования
Исследование воды и донных отложений в искусственном водохранилище и соленом озере Жамантуз, а также коренных выходов гранитов и коры выветривания, расположенных в пределах водосборной площади реки Семизбай, было проведено в ходе международной междисциплинарной Российско-Казахстанской гидрогеохимической экспедиции 2016 г. Положение точек отбора проб приведено на космоснимках (рис. 1, Б, В). Каталог отобранных образцов приведен в табл. 1. Проведенные региональные геохимические исследования дополняют общую картину распределения урана в Западной Сибири [8-13].
Образцы гранитов были представлены сколками весом 200-400 г. Отквартованная часть (50 г) истерта до 200 меш для последующего анализа. Пробы аркоз и почв из коры выветривания массой около 300 г были отобраны в холщовые мешки. Пробы русловых и донных озерных отложений массой около 100-200 г были отобраны в пластиковые контейнеры.
Отбор проб воды проводился в летний засушливый период. Для определения катионно-анионного состава воду отбирали с глубины 30-40 см в пластиковые бутылки объёмом 1,5 л. pH и Eh определяли на месте при помощи водонепроницаемого прибора HI98121 фирмы Hanna Instruments на глубине отбора проб. Пробы воды для определения микроэлементов отбирали в пластиковые бутылки объёмом 0,5 л и подкисляли 2 мл концентрированной азотной кислоты марки «ос.ч.», перегнанной дважды на установке DuoPure фирмы MileStone.
Определение макрокомпонентного состава и общ ей минерализации (TDS) выполнены в научно-исследовательской лаборатории гидрогеохимии научно-образовательного центра «Вода» ИПР ТПУ (г. Томск) с использованием стандартных методик анализа.
Микроэлементный состав воды определяли методом ИСП-МС в лаборатории изотопно-аналитической геохимии ИГМ СО РАН (г. Новосибирск) с использованием масс-спектрометра высокого разрешения ELEMENT фирмы Finnigan Mat (Германия).
Граница сплошного распространения чехла Западно-Сибирской плиты
Разломы
Другие границы
"Нормальные границы"
Перекрытые границы
Изогипсы по подошве ЬА1-К1 платформенного чехла Чехол Западно-Сибирской плиты
Субплатформенные вулканогенно-осадочные прогибы (01 С1-3) Субщелочные граниты Известково-щелочные граниты (Оз)
Гранитные интрузивы, перекрытые мезо-кайнозойским чехлом Габбро
Осадочно-вулканогенные породы Стейнякского прогиба (ордовик) Аккреционная призма (ранний ордовик) Стейнякская островная дуга (ранний ордовик) Селетинская островная дуга (венд-кембрий) Кокчетавский кристаллический массив (архей-протерозой)
Рис. 1. Геологическая привязка проб воды и донных осадков в русле реки Семизбай и озере Жамантуз, Северный Казахстан: А) тектоническая схема области сочленения Степнякского сегмента каледонид Северного Казахстана (Казахский мелкосопочник) и платформенного чехла Западно-Сибирской плиты (Ишимская степь). Составлена А.Г. Владимировым, С.К. Кривоноговым и А.В. Карповым по материалам государственных геологических карт СССР масштаба 1:1000000, 1:200000, фрагмент листа N-43 (Омск) [7]; Б) спутниковый снимок водосборной площади реки Семизбай. На снимке вынесены точки отбора проб гранитов, воды и донных осадков, а также месторасположение уранового месторождения Семизбай песчаникового типа; В) спутниковый снимок искусственного водохранилища в верхнем течении реки Семизбай Fig. 1. Geological scheme and water and bottom sediment samples locations in the Semizbay riverbed and Zhamantuz lake, Northern Kazakhstan: А) tectonic scheme of the Stepnyak segment of the Northern Kazakhstan caledonides (Kazakh uplands) and platform cover of the Western Siberian plate (Ishim steppe). Made by A.G. Vladimirov, S.K. Krivonogov and A.V. Karpov with the use of state geological maps of USSR 1:1000000, 1:200000, list fragment N-43 (Omsk) [7]; Б) satellite image of the Semizbay river catchment area. Sampling locations of granite, water and bottom sediment samples as well as location of the sandstone type Semizbay uranium deposit are shown; В) satellite image of the artificial reservoir in upper course of the Semizbay river
Таблица 1. Каталог коллекции проб гранитов, коры выветривания, донных и русловых отложений и воды по тран-
секту «гранитный массив - русловые отложения - озеро Жамантуз» Table 1. Catalog of granite, weathering crust, bottom and riverbed sediments and water samples on transect «granite massif- riverbed sediments - Zhamantuz lake»
Объект № образцов Содержание урана Uranium content
Object Sample no. порода, г/т rock, ppm вода, мг/л water, mg/l
Верхнее течение р. Семизбай и её притока Шат Upper course of the Semizbay river and its tributary Shat river
Жаман-Койтасский массив/Zhaman-Koytass massif
Yi биотит-амфиболовые гранит-лейкогранит Yi biotite-amphibole granite-leucogranite porphyry СК-1б/5-1, СК-1б/10-3, СК-1б/б1, СК-16/62, СК-1б/б3 2,7-5,4 -
jiY^41 - порфировидные биотитовые лейкограниты лУ2Гф - porphyry-like biotite leucogranites СК-16/9, СК-1б/10-1, СК-1б/10-2 3,3-4,8 -
Аз - аплиты/Аз - aplites СК-16/7, СК-16/12-1 2,4-6,4
Кора выветривания по гранитам 1 ф азы (yf/Weathering crust on the 1 phase granites (y1)
Зона выщелачивания по гранитам 1 фазы (yi) Leaching zone on the i phase granites (yi) СК-16/5-2, СК-16/5-3 4,6-6,6 -
Аркозы/Arkose СК-16/5-4 2,7 -
Почвы/Soil СК-16/5-5 2,3 -
Кора выветривания по лейкогранитам 2 фазы (My22,f)/Weathering crust on the 2 phase leucogranites (лУ2гф)
Аркозы, аркозовые песчаники Arkose, arkosic sandstones СК-16/11-2, СК-16/11-3, СК-16/11-4 2,7-10 -
Почвы/Soil СК-16/11-5, СК-16/11-6 8,6-13 -
Искусственное водохранилище на р. Семизбай/Artificial water reservoir on the Semizbay river
Донные отложения/Bottom sediments СК/16-8, СК-16/12 23-24 -
Вода/Water СК-16/12 - 0,047
Прирусловые ключевые воды р. Семизбай/Spring water in bed of the Semizbay river
Вода/Water СК-16/11 - 0,32
Нижнее течение р. Семизбай и р. Шат, оз. Жамантуз Lower course of the Semizbay and Shat rivers, Zhamantuz lake
р. Шат /Shat river
Русловые отложения/Riverbed sediments СК-16/3 1,9 -
р. Семизбай /Semizbay river
Русловые отложения Riverbed sediments СК-16/4 2,7 -
оз. Жамантуз/Zhamantuz lake
Донные отложения (береговой разрез по керну 0,2-1,2 м) Bottom sediments (shore section 0,2-i,2 m core) СК-16/2-1, СК-16/2-2, СК-16/2-3, СК-16/2-4, СК-16/2-5 3,5-4,6 -
Вода/Water СК-16/2 - 0,0029
Нижнее течение р. Селеты/Lowsr course of the Selety river
р. Селет ы/Selety river
Вода/Water СК-16/1 - 0,0019
Артезианская скважина возле нижнего течения р. Селеты
Artesian well near lower course of the Selety river
Вода/Water СК-16/14 - <0,0001
Пробы центрифугировали в течение 30 мин при 10000 об/мин, после чего разбавляли в 1000 раз водой высокой степени очистки (сопротивление 18,2 МПхм), полученной при помощи системы MilliQ фирмы Millipore, с добавлением внутреннего стандарта 1 мкг/л In. Определение концентраций выполнено по внешней градуировке по многоэлементным эталонным растворам.
Определение содержаний петрогенных оксидов выполнено методом рентгенофлуоресцентного анализа в лаборатории рентгеноспектральных методов анализа ИГМ СО РАН (г. Новосибирск). Анализируемую пробу сушили при 105 °С в течение 1 часа, затем прокаливали при 1000 °С в течение 2,5 часов, после чего 0,5 г образца смешивали с 4,5 г флюса (66,67 % тет-рабората лития; 32,83 % метабората лития и 0,5 % лития бромистого). Смесь плавили в платиновых тиглях в индукционной печи Lifumat-2,0-0x (Linn High Therm Gmbh). Полученные стекла анализировали на
рентгенофлуоресцентном спектрометре ARL -9900-XP (Thermo Electron Corporation). Для построения граду-ировочных графиков использовали стандартные образцы состава горных пород, а также химреактивы (петрогенные оксиды марки «ч.д.а.» и «ос.ч.»).
Определение содержаний урана, тория и других редких элементов в донных отложениях, гранитах и других породах проводили методом ИСП -МС в лаборатории изотопно-аналитической геохимии ИГМ СО РАН (г. Новосибирск) с использованием масс -спектрометра высокого разрешения ELEMENT фирмы Finnigan Mat (Германия) по стандартной методике [14].
Минеральный состав аркоз, донных осадков и почв определялся рентгеноструктурным методом на дифрактометре ДРОН 3 в лаборатории геологии кайнозоя, палеоклиматологии и минералогических индикаторов климата ИГМ СО РАН, г. Новосибирск (излучение CuKa, графический монохроматор). Съемка
ИК-спектров проводилась на двухлучевом спектрометре Specord 75 Ж в области 400-4000 см-1 с таблеткой чистого КВг в канале сравнения. Запись велась в режиме пропускания.
Результаты и обсуждение
Гранитоиды Жаман-Койтасского массива. Авторами было проведено подробное исследование грани-тоидов Жаман-Койтасского массива, результаты которого представлены в отдельной, ещё не опубликованной работе. Было установлено, что восточная часть Жаман-Койтасского массива, сложенная мелко-среднезернистыми биотит-амфиболовыми гранит-лейкогранит порфирами первой интрузивной фазы (у 1), крупнозернистыми порфировидными биотитовыми лейкогранитами второй интрузивной фазы (лУ2гф) и мелко-тонкозернистыми аплитами (А3), характеризуется развитием коры выветривания и зон выщелачивания по гранит-лейкогранитам как первой, так и второй интрузивных фаз. Также было обнаружено, что эти лейкограниты характеризуются признаками автометасоматических изменений, проявленных во вторичных изменениях породообразующих минералов: пелитизации калиевых полевых шпатов, сери-цитизации и соссюритизации плагиоклазов, хлорити-зации биотитов. В табл. 1 приведен диапазон содержаний элементов для биотитовых лейкограни-
гф
тов лУ2 .
Верхнее течение реки Семизбай. Современная кора выветривания в бортовом разрезе русла реки Семизбай (рис. 2) представлена зоной выщелачивания по лейко-гранитам второй интрузивной фазы лу2гф, которую надстраивают аркозы и аркозовые песчаники мощно-
По имеющимся данным для гранитоидов Жаман -Койтасского массива сложно дать количественную оценку распределения урана по минералам. Это можно сделать только для циркона - при среднем содержании урана 625 г/т он содержит лишь 4 % урана лейкогранитов лу2гф. Апатит и монацит ещё менее значимы ввиду их малой распространенности (Р205 не более 0,05 %). Учитывая титанит-ильменит-
гф
магнетитовую специализацию лейкогранитов лу2 , можно предположить, что среди акцессорных минералов, в которых уран прочно связан в кристаллической решетке, именно они являются его главным резервуаром. Среди породообразующих минералов, в которых уран находится в легковыщелачиваемой форме, главным резервуаром, вероятнее всего, является биотит [15-17]. При этом доля такого урана в лейкократовых и биотитовых гранитах может достигать 20-50 % [15]. Эти данные косвенно указывают на то, что биотитовые лейкограниты лу2гф Жаман -Койтасского массива являются благоприятным субстратом для выщелачивания урана. В пользу этого свидетельствуют эндоконтактовые зоны выщелачивания, связанные с корой выветривания гранитов, а также генезис уранового месторождения Семизбай, согласно которому предполагается, что гранитоиды Жаман-Койтасского массива являлись коренным источником урана при его выщелачивании в мезозойское время [1, 6].
стью около 3 м. Эти породы имеют характерную текстуру кварцевого агрегата, сцементированного глинистой матрицей. В нижней части разрез сформирован в обводненных условиях, где аркозы пропитаны черной илистой массой. Для пород этого разреза был выпол-
Таблица 2. Содержание оксидов основных элементов (мас. %), урана и тория (г/т) в гранитах (субстрат) и коре выветривания (N-0)
Table 2. Major oxide (wt. %), uranium and thorium (ppm) content in granites (substratum) and weathering crust (N-Q)
Объект/Object лУ2ГФ Кора выветривания (N-Q) в русле р. Семизбай Weathering crust (N-Q) in bed of the Semizbay river
Аркозы/аркозовые песчаники Arkose/arkosic sandstones Почва/Soil
Проба/Sample CK-16/11-2 1 CK-16/11-3 1 CK-16/11-4 CK-16/11-5 1 CK-16/11-6
Оксид/GP S/Oxide - N=52.56.94' E=072.45.73'
SiO2 75,10-75,38 68,78 72,70 72,03 64,87 78,10
TiO2 0,18-0,19 0,34 0,24 0,27 0,33 0,19
AI2O3 12,26-12,74 12,99 13,83 14,51 9,86 7,53
Fe2O3 1,29-2,31 2,80 1,64 1,09 5,38 3,38
MnO 0,05-0,06 0,03 0,05 0,04 0,03 0,03
MgO 0,28-0,33 0,61 0,54 0,33 1,79 0,75
CaO 0,82-0,91 1,05 1,00 0,71 4,57 1,43
Na2O 3,54-3,65 2,04 4,08 3,06 1,16 1,42
K2O 3,97-4,56 4,49 3,97 4,53 2,19 2,19
P2O5 0,04-0,05 0,15 0,09 0,07 0,15 0,17
SO3 <0,03 <0,03 <0,03 <0,03 0,39 <0,03
ППП/LOI 0,61-0,68 5,62 1,21 2,20 8,65 3,34
Сумма/Sum 99,40-99,90 98,95 99,36 98,81 99,37 98,56
K2O/Na2O 1,12-1,25 2,20 0,97 1,48 1,89 1,54
Rb 77-149 115 81 90 78 66
Sr 121-128 205 287 216 361 306
Ba 482-497 603 934 997 600 619
Th 11,8-18,6 32 18 19 9,4 5,4
U 3,3-4,8 10 2,7 5,6 13 8,6
Th/U 3,6-3,9 3,2 6,8 3,4 0,71 0,62
нен анализ макро- и микроэлементного состава (табл. 2), а также рентгенофазовый анализ минерального состава. Состав аркоз в целом однотипен. Основные фазы представлены кварцем, плагиоклазом и калиевым полевым шпатом. В меньших количествах присутствуют смектит, каолинит, а также примеси слюды, хлорита, амфибола, кальцита, пирита. Верхний слой почвы 20-30 см; между почвой и аркозами располагается слой гальки и связывающий её цемент толщиной до 10 см. Особый интерес представляет распределение урана и тория по вертикали этого разреза. Илистые ар-козы нижней части разреза (глубина 3 м) характеризу-
ются содержанием ТЬ - 32 г/т, и - 10 г/т и соотношением ТЬ/и=3,2. Аркозы средней части разреза (глубина 0,5-1 м) характеризуются более низкими содержаниями ТЬ - 18-19 г/т и и - 2,7-5,6 г/т, соотношением ТЬ/и=3,4-6,8, что соответствует содержаниям ТЬ и и в лейкогранитах лу2гф Жаман-Койтасского массива (табл. 2). В то же время содержание и в верхних слоях почвы достигает 8,6-13 г/т, содержание ТЬ уменьшается до 5,4-9,4 г/т, а соотношение ТЬ/и уменьшается до 0,62-0,71. Повышенные содержания урана в верхних слоях почвы согласуются с появлением гётита в их минеральном составе.
Рис. 2. Фотография коры выветривания (N-Q) в бортовом разрезе русла реки Семизбай и распределение содержания урана и соотношения Th/U по вертикали разреза. СК-16/11-6 - верхний слой почвы, глубина 0,2 м; СК-16/11-5 - галечный цемент, глубина 0,3 м; СК-16/11-4 - аркозы, глубина 0,5 м; СК-16/11-3 - аркозы, глубина 1 м; СК-16/11-2 - илистые аркозы, глубина около 3 м, не показаны на фотографии Fig. 2. Photo of the weathering crust (N-Q) in board section of the Semizbay riverbed and vertical distribution of uranium content and Th/U ratio. СК-16/11-6 - upper soil layer, 0,2 m depth; СК-16/11-5 - pebble matrix, 0,3 m depth; СК-16/11-4 - arcose, 0,5 m depth; СК-16/11-3 - arcose, 1 m depth; СК-16/11-2 - silt arcose, about 3 m depth, not shown on the photo
Донные отложения искусственного водохранилища на реке Семизбай (верхнее течение) также характеризуются повышенными содержаниями урана (и=23-24 г/т, ТЬ= 13-14 г/т) и низкими соотношениями ТЬ/и=0,54-0,61 (табл. 3). В минеральном составе этих отложений обнаруживается слюда, хлорит, кальцит, следы гипса и гематита, кроме того, они богаты органикой.
Повышенные содержания урана наблюдаются и в водных источниках в верхнем течении реки Семизбай.
Содержание урана в водах искусственного водохранилища в русле реки составляет 0,047 мг/л (табл. 4), что во много раз превышает фоновые содержания урана в природных озерных и речных водах Ишимской степи [10-12], а также средние содержания урана в реках мира [18-20]. Содержание урана в ключевых водах, выходящих на поверхность в русле реки Семизбай, достигает 0,32 мг/л и сравнимо с содержанием урана в ключевых водах вблизи ураноносного озера Шаазгай-Нуур в Севе-
ро-Западной Монголии [21]. При этом необходимо отметить, что в разных регионах мира также отмечаются повышенные содержания урана (более 0,03 мг/л) в подземных водах, связанных с гранитными массивами, а наибольшие значения - в водах, связанных с гидротермально преобразованными гранитоидами [22, 23].
Воды водохранилища и ключевые воды коры выветривания характеризуются слабой соленостью (1,55-2,3 г/л), близким к нейтральному pH=7,7-7,9 и нейтральной, слабоокислительной средой (Eh=-15-119 мВ). По классификации О.А. Алёкина эти воды относятся к Cl-Na II типу.
Таблица 3. Содержание оксидов основных элементов (мас. %), урана, тория и тяжелых металлов (г/т) в донных отложениях водохранилища на р. Семизбай и соленом озере Жамантуз
Table 3. Major oxide (wt. %), uranium, thorium and trace elements (ppm) content in bottom sediments of reservoir on the Semizbay river and the saline lake Zhamantuz
Объект/Object Водохранилище на р. Семизбай Water reservoir on the Semizbay river Дельта р. Шат Delta of the Shat river Русло р. Семизбай (нижнее течение) Semizbay riverbed (lower course) оз. Жамантуз Zhamantus lake
Проба/Sample СК-16/8 СК-16/12 СК-16/4 СК-16/3 СК-16/2-1
Оксид/GP S/Oxide N=52.56.81' N=52.56.92' N=52.58.31' N=52.58.35' N=52.56.42'
E=072.45.18' E=072.45.69' E=072.57.98' E=072.57.94' E=073.07.71'
SiO2 63,59 54,83 81,03 78,85 52,79
TiO2 0,55 0,61 0,11 0,16 0,53
AI2O3 12,14 11,78 9,30 9,37 10,18
Fe2O3 3,59 5,71 1,90 1,98 6,20
MnO 0,05 0,13 0,03 0,04 0,07
MgO 1,17 1,50 0,22 0,35 3,18
CaO 1,34 4,21 0,76 0,83 3,42
Na2O 2,37 1,84 2,44 2,30 5,25
K2O 2,59 2,10 3,23 3,22 1,58
P2O5 0,17 0,17 0,05 0,05 0,11
SO3 0,27 0,77 <0,03 <0,03 1,82
ППП/LOI 11,63 15,38 0,74 1,66 13,48
Сумма/Sum 99,44 99,02 99,85 98,88 98,59
K2O/ Na2O 1,09 1,14 1,32 1,40 0,30
V 71 75 19 25 106
Cr 45 163 43 40 174
Co 8,9 15 2,5 4,3 21
Ni 23 52 9,4 15 71
Cu 25 47 31 16 55
Zn 64 77 23 25 79
Rb 85 60 77 79 21
Sr 210 325 182 166 157
Ba 540 472 828 709 385
Th 13 14 4,2 3,8 7,6
U 23 24 2,7 1,9 4,6
Th/U 0,54 0,61 1,6 2,1 1,7
Таблица 4. Содержание макро- и микроэлементов (мг/л) в озерных, русловых и ключевых водах Table 4. Macro- and microelement content (mg/l) in lake, riverbed and spring waters
Объект Object Ключевые прирусловые воды р. Семизбай Spring waters in bed of the Semizbay river Водохранилище на р. Семизбай Water reservoir on the Semizbay river оз. Жамантуз (конечный водоем р. Семизбай) Zhamantuz lake (discharge water body of the Semizbay river) р. Селеты Selety river Артезианская скважина в нижнем течении р. Селеты Artesian well near lower course of the Selety river
Проба Sample СК-16/11-1 СК-16/12 СК-16/2 СК-16/1 СК-16/14
GPS N=52.56.98' E=072.46.01' N=52.56.92' E=072.45.69' N=52.56.42' E=073.07.71' N=52.59.84' E=073.26.89' N=52.55.39' E=073.29.20'
pH 7,87 7,72 7,43 8,39 8,08
Eh, мV -15 119 -150 172 -100
TDS 2300 1550 223000 1420 2130
HCO3" 490 380 580 360 750
SO42" 460 370 9100 200 240
Cl" 620 330 129000 420 450
Ca2+ 88 68 20 63 12
Mg2 + 67 56 4620 64 9,2
Na+ 570 350 79600 305 660
К+ 4,0 6,6 160 4,5 5,3
Sr 2,3 1,5 9,8 0,92 0,29
B 0,30 0,05 16 0,41 3,5
Li 0,037 0,038 0,29 0,012 0,016
U 0,32 0,047 0,0029 0,0019 <0,0001
Корреляции между содержанием урана и тория (рис. 3) и низкое соотношение ТЬ/и (ниже, чем в подстилающих их аркозах и гранитах) показывают, что русловые отложения в верхнем течении реки Семизбай обогащены ураном. Его содержание в них в несколько раз превышает содержание в русловых отложениях нижнего течения реки и донных отложениях соленых озер Ишимской степи, включая озеро Жамантуз. Эти
отложения характеризуются низкими фоновыми содержаниями урана, типичными для Западной Сибири [8-13]. Ранее авторами и их коллегами было установлено, что верхние слои донных отложений озер Ишимской степи характеризуются низкими фоновыми содержаниями урана, а процессы накопления и перераспределения урана и тяжелых металлов главным образом контролируются процессами солевой дефляции [10, 11].
15 20
Th, г/т
Рис. 3. Корреляция между содержанием урана и тория в русловых отложениях р. Семизбай. I - поле составов донных отложений озера Жамантуз и других соленых озер Ишимской степи, русловых отложений нижнего т е-чения р. Семизбай и Шат, аркоз коры выветривания (N-Q) и гранитовЖаман-Койтасского массива. II- поле составов верхних слоев почвы и русловых отложений верхнего течения р. Семизбай, обогащенных ураном Fig. 3. Correlation between uranium and thorium content in bed sediments of the Semizbay river. I - field of bottom sediments of the Zhamantuz lake and other lakes of the Ishim steppe, bed sediments of Semizbay and Shat rivers, arcose of the weathering crust (N-Q) and granites of the Zhaman-Koytass massif. II - field of uranium enriched upper soil layers and bed sediments in upper course of the Semizbay river
На основе изложенных выше геологических и гидрогеохимических данных нами предложена геохимическая модель выщелачивания, миграции и накопления урана в воде, русловых отложениях реки Семиз-бай и соленом озере Жамантуз (рис. 4). Согласно этой модели, лейкограниты лу 2гф Жаман-Койтасского массива являются коренным источником урана при его выщелачивании из современной коры выветривания. Выщелачивание урана происходит, предположительно, атмосферными осадками, формирующими поверхностный и подземный сток. Вместе с подземными и наземными водами выщелоченный уран переносится ниже по течению реки Семизбай. В местах выхода на поверхность обогащенных ураном ключевых вод часть урана сорбируется в русловых отложениях и верхних слоях почвы, а также накапливается в водах и донных отложениях искусственного водохранилища на реке Семизбай. Низкие фоновые содержания урана в русловых отложениях в нижнем течении реки Семизбай и в донных отложениях озера Жамантуз, а
также в речных, озерных и подземных водах (табл. 1, 2) свидетельствуют о наличии геохимического барьера, который географически расположен, вероятнее всего, вблизи границы сплошного распространения чехла Западно-Сибирской плиты и в непосредственной близости от месторождения Семизбай (рис. 1, Б). Верхний рудный горизонт месторождения Семизбай отделен от поверхности несколькими водоносными горизонтами - современным-верхнечетвертичным, люлинворским и первым верхнесемизбайским комплексом верхней юры - нижнего мела [24]. Поэтому, вероятнее всего, отложения, на которых происходит осаждение урана, стратиграфически относятся к Pg-платформенному чехлу Западно-Сибирской плиты и представляют собой современные фации заиливающегося русла реки Семизбай. Эта гипотеза требует дополнительных исследований, в первую очередь, в рудном поле эпигенетически-инфильтрационного месторождения Семизбай, в настоящее время закрытого его собственниками для экспедиционных работ.
Рис. 4. Геохимическая модель выщелачивания урана из аркозовой коры выветривания (N-Q) по гранит-
лейкогранитам Жаман-Койтасского массива, его миграции и накопления в русле реки Семизбай Fig. 4. Geochemical model of uranium leaching from the arcosic weathering crust (N-Q) after granite-leucogranites of the Zhaman-Koytass massif, and its migration and deposition in the Semizbay riverbed
Воды, выходящие на поверхность вблизи водохранилища, характеризуются HCO3-Cl-Na составом и близкими к нейтральным значениями pH=7,87 и Eh= -15 мВ. В этих условиях уран находится в степени окисления VI. Необходимо отметить, что эти условия близки к границе, разделяющей формы урана IV и VI [25], которые значительно отличаются друг от друга миграционными свойствами [26]. Учитывая это, можно предположить, что миграция урана в подземных водах осуществляется преимущественно в виде карбонатных и гидроксокарбонатных комплексов уранил-катиона [26-28]. В верхних слоях почвы и русловых отложениях в верхнем течении реки Семизбай уран, судя по их минеральному составу, преимущественно связан с гётитом, а также с глинистыми минералами и органическим веществом [26, 27].
Заключение
Русловые отложения, а также верхние слои почвы в верхнем течении реки Семизбай содержат повышенные концентрации урана (U=8,6-24 г/т, Th/U=0,54-0,71). Кроме того, содержание урана в искусственном водохранилище на реке Семизбай составляет 0,047 мг/л, а в ключевых прирусловых водах достигает 0,32 мг/л. Эти значения во много раз превышают фоновые содержа-
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Винокуров С. Ф. Типизация гидрогенных месторождений урана // Геология рудных месторождений. - 2022. - Т. 64. -№ 1. - С. 113-13 4.
2. Uranium 2020: resources, production and demand. A joint report by the Nuclear Energy Agency and the International Atomic Energy Agency. - NEA, OECD, 2020. - 480 p.
3. Урановые месторождения Казахстана (экзогенные) / Н. Н. Петров, В.Г. Язиков, Х.Б. Аубакиров, В.Н. Плеханов, АФ. Вершков, В.Ф. Лухтин. - Алматы: Гылым, 1995. - 264 с.
4. Афанасьев Г.В., Миронов Ю.Б., Пинский Э.М. Новые аспекты формирования урановых месторождений песчаникового типа // Региональная геология и металлогения. - 2014. - № 59. -С. 89-96.
5. Descriptive uranium deposit and mineral system models. - IAEA, 2020. - 313 p.
6. Кондратьева И.А., Боброва Л.Л. Геологическое строение и особенности рудогенеза месторождения Семизбай. Минеральное сырье. Серия методическая № 11. - М.: ВИМС, 2011. - 44 с.
ния как в речных, озерных и подземных водах, так и в донных озерных отложениях Ишимской степи. На основании полученных данных предложена геохимическая модель выщелачивания урана из лейкогранитов Жаман-Койтасского массива. Его миграция происходит вместе с подземными и поверхностными водами. Осаждение и накопление урана, вероятнее всего, происходит в современных фациях заиливающегося русла реки Семизбай.
Установленные авторами закономерности строения рудовмещающих осадочных толщ, литолого-фациальной и эпигенетической окислительно -восстановительной зональности, пределов накопления урана являются основой для продолжения научных исследований, а также систематических поисков и разведки новых урановорудных зон на рудном поле месторождения Семизбай.
Авторы благодарят О.П. Герасимова, Л.В. Куйбиду, О.Ю. Дубровину и Т.В. Мирясову за помощь в проведении экспедиционных работ, техническую поддержку при обработке аналитических данных и подготовке статьи.
Работа выполнена по государственному заданию ИГМ СО РАН. Аналитические работы выполнены в ЦКП Многоэлементных и изотопных исследований СО РАН
7. Геологическая карта СССР масштаба 1:1000000. Лист N-43 (Омск). Объяснительная записка. - М.: Госгеолтехиздат, 1962. - 265 с.
8. Закономерности распределения радионуклидов и редкоземельных элементов в донных отложениях озер Сибири /
B.Д. Страховенко, Б.Л. Щербов, И. Н. Маликова, Ю.С. Восель // Геология и геофизика. -2010. - Т. 51. - № 11. - С. 1501-1514.
9. Иванов А. Ю. Уран и торий в донных отложениях непроточных водоемов юга Томской области // Известия Томского политехнического университета. - 2011. - Т. 318. - № 1. -
C. 159-165.
10. Уран и торий в донных отложениях соленых озер Ишимской степи (Северный Казахстан) / А.В. Карпов, А.Г. Владимиров, Л. И. Разворотнева, С.К. Кривоногов, И.В. Николаева, Е.Н. Мороз // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. - 2016. - Т. 327. - № 9. - С. 6-17.
11. Главные факторы концентрирования урана в минерализованных озерах Ишимской степи (Западная Сибирь) / А. Г. Владимиров, С.К. Кривоногов, А.В. Карпов, И. Николаева В., Л.И. Разворотнева, М.Н. Колпакова, Е.Н. Мороз // Доклады Академии Наук. -2018. - Т. 479. - № 6. -С. 659-665.
12. Saline lakes of Northern Kazakhstan: geochemical correlations of elements and controls on their accumulation in water and bottom sediments / M.N. Kolpakova, O.L. Gaskova, O.S. Naymushina,
A. V. Karpov, A. G. Vladimirov, S. K. Krivonogov // Applied Geochemistry. - 2019. - V. 107. - P. 8-18.
13. Malikova I.N., Strakhovenko V.D., Ustinov M.T. Uranium and thorium contents in soils and bottom sediments of lake Bolshoye Yarovoye, western Siberia // Journal of Environmental Radioactivity. - 2020. - V. 211. - 106048.
14. Определение основных и примесных элементов в силикатных породах методом масс -спектрометрии с индуктивно -связанной плазмой после сплавления с LiBO2 / И.В. Николаева, С.В. Палесский, О. С. Чирко, С.М. Черноножкин // Аналитика и контроль. -2012. - Т. 16. - № 2. - С. 134-142.
15. Ножкин А.Д., Туркина О.М. Геохимия гранулитов канского и шарыжалгайского комплексов. - Новосибирск: ОИГГМ СО РАН, 1993. - 291 с.
16. Rene M. Alteration of granitoids and crystalline rocks and uranium mineralization in the Bor pluton area, Bohemian Massif, Czech Republic // Ore Geology Reviews. - 2017. - V. 81. - P. 188-200.
17. Whole-rock and biotite geochemistry of granites from the Mi-ao'ershan batholith, South China: implications for the sources of the granite-hosted uranium ores / L. Zhang, Z. Chen, F. Wang, T. Zhou // Ore Geology Reviews. - 2021. - V. 129. - 103930.
18. Palmer M.R., Edmond J.M. Uranium in river water // Cheochimica et Cosmochimica Acta - 1993. - V. 57. - P. 4947-495 5.
19. Uranium in rivers and estuaries of globally diverse, smaller watersheds / H. Windom, R. Smith, F. Niencheski, C. Alexander // Maine Chemistry. - 2000. -V. 68. - P. 307-321.
20. Molybdenium, vanadium and uranium weathering in small mountainous rivers and rivers draining high-standing islands / C.B. Gadner, A.E. Carey, W.B. Lyons, S.T. Goldsmith,
B.C. McAdams, A.M. Tierweiler // Cheochimica et Cosmochimica Acta. - 2017. - V. 219. - P. 22-43.
21. Геохимическая модель накопления урана в озере Шаазгай-Нуур (Северо-Западная Монголия) / В.П. Исупов, С. Ари-
унбилэг, Л. И. Разворотнева, Н. З. Ляхов, С. Л. Шварцев, А. Г. Владимиров, М. Н. Колпакова, С.С. Шацкая, Л.Э. Чупа-хина, Е. Н. Мороз, Л.В. Куйбида // Доклады Академии Наук. -2012. - Т. 447. - №6. - С. 658-663.
22. Distribution and potential health risk of groundwater uranium in Korea / W. Shin, J. Oh, S. Choung, B.-W. Cho, K.-S. Lee, U. Yun, N.-C. Woo, HK Kim // Chemosphere. 2016. - V. 163. - P. 108-115.
23. Papageorgiou F., McDermott F., Van Acken D. Uranium in groundwaters: insights from the Leinster granite, SE Ireland // Applied Geochemistry. - 2022. - V. 139. - 1052 3 6.
24. Перспективы подземного скважинного выщелачивания урана на месторождении Семизбай / Э.А. Пирматов, С. А. Дюсамба-ев, Б.О. Дуйсебаев, Е.Е. Жатканбаев, Л.С. Вятченникова, Г. А. Садырбаева // Горный информационно - аналитический бюллетень (научно-технический журнал). - 2006. - № 11. -С. 246-254.
25. Takeno N. Atlas of Eh-pH diagrams. Intercomparison of thermodynamic databases. - Tokyo: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, 2005. - 285 p.
26. Крайнов С.Р., Рыженко Б.Н., Швец В.М. Геохимия подземных вод. Теоретические, прикладные и экологические аспекты. Издание второе, дополненное - М.: ЦентрЛитНефтеГаз, 2012. - 672 с.
27. Путилина В.С., Галицкая И. В., Юганова Т. И. Сорбционные процессы при загрязнении подземных вод тяжелыми металлами и радиоактивными элементами. Уран. - Новосибирск: ГПНТБ СО РАН, 2014. - 127 с.
28. Страховенко В.Д., Гаськова О. Л. Термодинамическая модель образования карбонатов и минеральных фаз урана в озерах Намши-нур и Цаган-тырм (Прибайкалье) // Геология и геофизика - 2018. - Т. 59 - № 4 - С. 467-480.
Поступила: 17.07.2022 г.
Дата рецензирования: 26.09.2022 г.
Информация об авторах
Карпов А.В., младший научный сотрудник Института Геологии и Минералогии им. В.С. Соболева СО РАН. Гаськова ОЛ., ведущий научный сотрудник Института Геологии и Минералогии им В.С. Соболева СО РАН. Владимиров АА'.\> главный научный сотрудник Института Геологии и Минералогии им. В.С. Соболева СО РАН. Анникова И.Ю., старший научный сотрудник Института Геологии и Минералогии им В.С. Соболева СО РАН. Мороз Е.Н., ведущий инженер Института Геологии и Минералогии им. В.С. Соболева СО РАН.
UDC 550.4 (550.424, 550.461)+550.791
GEOCHEMICAL MODEL OF URANIUM ACCUMULATION IN THE SEMIZBAY RIVERBED (NORTHERN KAZAKHSTAN URANIUM ORE PROVINCE)
Alexander V. Karpov1,
akarpov@igm.nsc.ru
Olga L. Gaskova1,
gaskova@igm.nsc.ru
Alexander G. Vladimirovl1
Irina Yu. Annikova1,
iyannikova@igm.nsc.ru
Ekaterina N. Moroz1,
ekatBrina.n.moroz@gmail.com
1 V.S. Sobolev Institute of Geology and Mineralogy SB RAS, 3, Ac. Koptuyg avenue, Novosibirsk, 630090, Russia.
The relevance of the research is caused by the need of exploration of cheap uranium sources near potentially uranium ore bearing areas of Noithem Kazakhstan based on studying modern processes of migration and accumulation of uranium.
The main aim is to propose a geochemical model of leaching, migration and accumulation of uranium in the Semizbay riverbed based on determining water and bottom sediment composition of river and lake reservoirs, and composition of the Zhaman-Koytass massif and its weathering crust as a primal source of uranium.
Objects: modern weathering crust of leucogranites of the eastern part of the Zhaman-Koytass massif; bed sediments of the Semizbay river and its tributary Shat river; riverbed spring, river and lake waters of the Semizbay, Selety rivers and Zhamantuz lake; bottom sediments of the Zhamantuz lake.
Methods: x-ray analysis, inductively coupled plasma mass spectomerty, x-ray crystallography, classic methods of determination of cation and anion composition.
Results. High concentrations of uranium in spring riverbed waters (0,32 mg/l) and artificial reservoir (0,047 mg/l) as well as elevated concentrations of uranium in riverbed soil (8,6-13 ppm) and bottom sediments of artificial reservoir (23-24 ppm) in the upper course of the Semizbay river were found. Based on the collected data the authors have proposed the geochemical model of uranium leaching from leucogranites of the Zhaman-Koytass massif, its migration and accumulation in the Semizbay riverbed, the modern facies of which act as the geochemical barrier on the way of uranium migration to ecosystem of the Ishim steppe. Uranium concentrations in riverbed sediments in lower course of the Semizbay river ( 1,9-2,7 ppm), as well as in water (0,0029 mg/l) and bottom sediments (4,6 ppm) of the Zhamantuz lake, which is the final discharge waterbody of the Semizbay river, represent background uranium concentrations in Western Siberia.
Key words:
Zhaman-Koytass massif, Semizbay river, uranium migration, geochemical model, Northern Kazakhstan, Ishim steppe.
Authors thank Oleg P. Gerasimov, Leonid V. Kuibida, Olga Yu. Dubrovina andTatiana V. Miryasova for their help in conducting expedition work as well as technical help during reduction of the analytical data and writing the paper.
The work was carried out according to the state assignment of IGM SB RAS. Analytical procedures were completed in the Analytical Center for multi-elemental and isotope research SB RAS.
REFERENSES
1. Vinokurov S.F. Tipizatsyya gidrogennykh mestorizhdeniy urana [Typification of uranium deposits of fluid-origin]. Geologiya rud-nykh mestorozhdeniy. 2022, vol. 64, no. 1, pp. 113-134.
2. Uranium 2020: resources, production and demand. A joint report by the Nuclear Energy Agency and the International Ato mic En er-gy Agency. NEA, CECD Mi, 2020, 480 p.
3. Petrov N.N., Yazikov V.G., Aubakirov Kh.B., Plekhanov V.N., Vershkov A.F., Lukhtin V.F. Uranovye mestorozhdeniya Kazakh-stana (ekzogennye) [Uranium deposits of Kazakhstan (exogenous)]. Amaty, Gylym Publ., 1995. 264 p.
4. Afanasiev G.V., Mironov Yu.B., Pinskiy E.M. New aspects of forming of sandstone-type uranium deposits. Regional Geology and Metallogeny, 2014, no. 59, pp. 89-96. In Rus.
5. Descriptive uranium deposit and mineral system models. IAEA Publ. , 2020. 313 p.
6. Kondrateva I.A., Bobrova L.L. Geologicheskoe stroenie i osoben-nosti rudogeneza mestorozhdeniya Semizbay [Geological structure
and ore genesis peculiarities of the Semizbay deposit]. Moscow, VIMS Publ., 2011. 44 p.
7. Geologicheskaya karta SSSR masshtaba 1:1000000. List N-43 (Omsk). Obyasnitelnaya zapiska [Geological map of the USSR 1:1000000 scale. List N-43 (Omsk). Explanatory note]. Moscow, Gosgeoltekhizsat Publ., 1962. 265 p.
8. Strakhovenko V.D., Shcherbov B.L., Malikova I.N., Vosel Yu. S. The regularities of distribution of radionuclides and rare-earth elements in bottom sediments of Siberian lakes. Geology and geophysics, 2010, vol. 51, no. 11, pp. 1501-1514. In Rus.
9. Ivanov A. Yu. Uranium and thorium in bottom sediments of stagnant water reservoirs of south of Tomsk region. Bulletin of the Tomsk Polytechnic University, 2011, vol. 318, no. 1, pp. 159 -165. In Rus.
10. Karpov A.V., Vladimirov A.G., Razvorotneva L.I., Krivonogov S.K., Nikolaeva I.V., Moroz E.N. Uranium and thorium in sediments of the Ishim plain lakes (Northern Kazakhstan). Bulletin of the Tomsk Polytechnic University. Geo Assets Engineering, 2016, vol. 327, no. 7, pp. 6-17. In Rus.
11. Vladimorov A.G., Krivonogov S.K., Karpov A.V., Nikolaeva I.V., Razvorotneva L.I., Kolpakova M.N., Moroz E.N. The main factors of uranium accumulation in the Ishim plain saline lakes (Western Siberia) Doklady Earth Scienses, 2018, vol. 479, no. 2, pp. 511-517.
12. Kolpakova M.N., Gaskova O.L., Naymushina O.S., Karpov A.V., Vladimirov A.G., Krivonogov S.K. Saline lakes of Northern Kazakhstan: geochemical correlations of elements and controls on their accumulation in water and bottom sediments. Applied Geochemistry, 2019, no. 107, pp. 8-18.
13. Malikova I.N., Strakhovenko V.D., Ustinov M.T. Uranium and thorium contents in soils and bottom sediments of lake Bolshoye Yarovoye, western Siberia. Journal of Environmental Radioactivity, 2020, no. 211, 106048.
14. Nikolaeva I.V., Palesskiy S.V., Chirko O.S., Chernonozhkin S.M. Opredelenie osnovnykh i primesnykh elementov v silikatnykh porodakh metodom mass-spektrometrii s induktivno-svyazannoj plazmoy posle splavleniya s LiBO2 [Determination of major and trace elements in silicate rocks using inductively coupled plasma mass-spectrometry technique after fusion with LiBO2]. Analitika i kmtrol, 2012, vol. 16, no. 2, pp. 134-142.
15. Nozhkin A. D., Turkina O.M. Geokhimiya granulitov kanskogo i sharyzhalgayskogo kompleksov [Geochemistry of granulites of the kansk and sharyzhalgay complexes]. Novosibirsk, OIGGM SB RAS Publ., 1993 . 291 p.
16. Rene M. Alteration of granitoids and crystalline rocks and uranium mineralization in the Bor pluton area, Bohemian Massif, Czech Republic. Ore Geology Reviews, 2017, no. 81, pp. 188-200.
17. Zhang L., Chen Z., Wang F., Zhou T. Whole-rock and biotite geochemistry of granites from the Miao'ershan batholith, South China: Implications for the sources of the granite-hosted uranium ores. Ore Geology Reviews, 2021, no. 129, 1039 3 0.
18. Palmer M.R., Edmond J.M. Uranium in river water. Cheochimica et Cosmochimica Acta, 1993, no. 57, pp. 4947-4955.
19. Windom H., Smith R., Niencheski F., Alexander C. Uranium in rivers and estuaries of globally diverse, smaller watersheds. Marine Chemistry, 2000, no. 68, pp. 307-321.
20. Gadner C.B., Carey AE., Lyons W.B., Goldsmith S.T., McAdams B.C., Tierweiler A.M. Molybdenium, vanadium and uranium weathering in small mountainous rivers and rivers draining high-standing islands. Cheochimica et Cosmochimica Acta, 2017, no. 219, pp. 22-43.
21. Isupov V.P., Ariunbileg S., Razvorotneva L.I., Lyakhov N.Z., Shvartsev S.L., Vladimirov A.G., Kolpakova M.N., Shatskaya S. S. Chupakhina L.E., Moroz E.N., Kuibida L.V. Geokhimicheskaya model nakopleniya urana v ozere Shaazgay-Nuur (Severo-Zapadnaya Mongolia) [Geochemical model of uranium accumulation of uranium in the Shaazgay-Nuur lake (Northwestern Mongolia)]. Doklady Akademii Nauk, 2012, vol. 447, no. 6, pp. 658-663.
22. Shin W., Oh J., Choung S., Cho B.-W., Lee K.-S., Yun U., Woo N.-C., Kim H.K. Distribution and potential health risk of groundwater uranium in Korea. Chemosphere, 2016, no. 163, pp. 108-115.
23. Papageorgiou F., McDermott F., Van Acken D. Uranium in groundwaters: Insights from the Leinster granite, SE Ireland. Applied Geochemistry, 2022, no. 139, 10523 6.
24. Pirmatov E.A., Dyusambaev S.A., Dusejbaev B.O., Zhatkanbaev E.E., Vyatchennikova L.S., Sadyrbaeva G. A. Perspektivy podzhemnogo skvazhinnogo vychshelachivaniya urana na mestorozhdenii Semizbay [Perspectives of underground well leaching of uranium on the Semizbay deposit]. Gorny informatsionno-analiticheskiy bulleten, 2006, no. 11, pp. 246-254.
25. Takeno N. Atlas ofEh-pH diagrams. Interco mparison of thermodynamic databases. Tokyo, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology Publ., 2005. 285 p.
26. Kraynov S.R., Ryzhenko B.N., Shvets V. M. Geokhimiya pod-zemnykh vod. Teoreticheskie, prikladnye i ekologicheskie aspekty [Geochemistry of underground waters. Theoretical, applied and ecological aspects]. 2nd ed. Moscow, TsentrLitNefteGaz Publ., 2012. 672 p.
27. Putilina V. S., Galitskaya I.V., Yuganova T.I. Sorbtsionnye protsessy pri zagryaznenii podzemnykh vod tyazhelymi metallami i radioaktivnymi elementami. Uran [Sorption processes during contamination of underground waters by heavy metals and radioactive elements. Uranium]. Novosibirsk, GPNTB SB RAS Publ., 2014. 127 p.
28. Strakhovenko V.D., Gaskova O.L. Thermodynamic model of formation of carbonates and uranium mineral phases in lakes Nam-shi-nur and Tsagan-tyrm (Cisbaikalia). Geology and geophysics, 2018, vol. 59, no. 4, pp. 467-480. In Rus.
Received: 17 July 2022.
Reviewed: 26 September 2022.
Information about the authors
Alexander V. Karpov, junior researcher, V.S. Sobolev Institute of Geology and Mineralogy SB RAS. Olga L. Gaskova, Dr. Sc., leading researcher, V.S. Sobolev Institute of Geology and Mineralogy SB RAS. Alexander G. Vladimirov|, Dr. Sc., leading researcher, V.S. Sobolev Institute of Geology and Mineralogy SB RAS. Irina Yu. Annikova, Cand. Sc., senior researcher, V.S. Sobolev Institute of Geology and Mineralogy SB RAS. Ekaterina N. Moroz, leading engineer, V.S. Sobolev Institute of Geology and Mineralogy SB RAS.
