CC BY
34
УДК 553.495
ПРОБЛЕМА УРАНОНОСНОСТИ ЧЕРНОСЛАНЦЕВЫХ ТОЛЩ ОКИНСКОГО СИНКЛИНОРИЯ (ВОСТОЧНЫЙ САЯН)
С.М. Мешалкин1
Байкальский филиал «Сосновгеология» ФГУП «Урангео», 664074, Россия, г. Иркутск, ул. Гоголя, 53.
В пределах Окинского синклинория развита урановая минерализация двух типов: осадочно-метаморфогенная в черносланцевых толщах и инфильтрационная в корах выветривания. Наиболее перспективной является осадочно-метаморфогенная минерализация, локализованная в углеродисто-кремнистых, углеродисто-глинисто-кремнистых сланцах дабанжалгинской свиты. Повышенные концентрации металла тяготеют к замкам складок, флексурообразным изгибам, областям повышенной трещиноватости, рассланцевания и послойным срывам. Уран представлен гидроокислами в дисперсной форме, часто в ассоциации с молибденом, ванадием, и связан с органическим веществом. По плоскостям трещин и кавернам развиты вторичные минералы: уранофан, карнотит и метаторбернит.
Минерализованные линейные коры выветривания развиты по кремнисто-карбонатным образованиям дабанжалгинской свиты вдоль зон разрывных нарушений. Минерализация представлена вторичными уран-ванадиевыми минералами - тюямунитом, сенжьеритом, фольбортитом, скупитом - и гипергенными урансодержащими минералами марганца и железа. Источником металла, по-видимому, служило оруденение в осадочно-метаморфогенных толщах, на которые накладывались коры выветривания.
Проведен анализ работ предшественников, показана слабая степень изученности известных рудопроявлений урана, сделано заключение о некорректности выводов об их низкой перспективности.
Даны рекомендации по постановке поисково -оценочных работ на уран в пределах Окинского синклинория и методике их проведения с целью выявления промышленных урановых месторождений осадочно-метаморфогенного, трещинно-инфильтрационного и «грунтово-инфильтрационного» (витимского) типов.
Ключевые слова: уран; черносланцевая толща; Окинский синклинорий; коры выветривания; формационные типы уранового оруденения.
PROBLEM OF OKINSKY SYNCLINORIUM BLACK SHALE STRATA URANIUM CONTENT (EAST SAYAN)
S.M. Meshalkin
Baikal Branch of "SosnovGeologiya" of the Federal State Unitary Geological Enterprise "Urangeo", 53 Gogol St., Irkutsk, 664074, Russia.
Two types of uranium mineralization are developed within the Okinsky synclinorium: sedimentary-metamorphogene (in black shale strata) and infiltration (in weathering crusts). The most promising is the sedimentary-metamorphogene mineralization localized in carbonaceous-siliceous and carbonaceous-clay-siliceous shales of the Dabanzhalginskaya suite. Elevated concentrations of metal mostly occur in fold hinges, flexure bends, areas of increased fracturing, schistosity and stratified stripping. Uranium is represented by dispersed uranium hydroxides often in association with molybdenum, vanadium and is bonded to organic substance. Secondary minerals - uranophane, carnotite and metatorbernite - occur by fracture planes and caverns.
Mineralized linear weathering crusts are developed in siliceous-carbonate formations of the Dabanzhalginskaya suite along the zones of faulting. Mineralization is presented by secondary uranium-vanadium minerals - tyuyamunite, sengierite, volborthite, scupite and supergene uranium-bearing minerals of manganese and iron. Apparently, mineralization in sedimentary metamorphogene strata overlapped by the weathering crusts served as a source of metal.
The analysis of the works of previous researchers has shown an insufficient exploration degree of known uranium occurrences and erroneousness of the conclusions on their low exploitation prospects.
Recommendations on the organization of uranium prospecting and evaluation works within the Okinsky synclinorium and their procedure are given in order to identify industrial uranium deposits of sedimentary-metamorphogene, fractured infiltration and "soil infiltration" (Vitim) types.
1Мешалкин Сергей Михайлович, ведущий геолог, тел.: (3952) 391184, e-mail: [email protected] Meshalkin Sergei, Leading Geologist, tel.: (3952) 391184, e-mail: [email protected]
Keywords: uranium; black shale strata; Okinsky synclinorium; weathering crusts; formational types of uranium mineralization.
Введение. В административном отношении Окинский синклинорий находится на площади Окинского района Республики Бурятии. В настоящее время район интенсивно развивается экономически. Здесь проведены линии электропередач и автомобильная дорога хорошего качества п. Монды - п. Орлик (райцентр Окинского района), имеются многочисленные подъезды и тракторные пролазы практически по всем основным речным долинам. В районе известен ряд золоторудных месторождений, некоторые из них эксплуатируются или подготавливаются к освоению: Зун-Холбинское, Водораздельное, Коневин-ское и др. Перспективы промышленного освоения района и дальнейшего развития горнодобывающей отрасли довольно высоки, поэтому вопрос расширения минерально-сырьевой базы различных полезных ископаемых, в первую очередь урана и золота, является важным как для Окинского района, так и для всей Республики Бурятии.
Площадь Окинского синклинория (5000 км2) представляет собой высокогорное плато (абсолютные отметки составляют 1500-2000 м). Мощность рыхлых отложений - 2-6 м, а в троговых долинах - более 20 м.
Вся площадь Окинского синкли-нория закрыта государственной геологической съемкой масштабов 1:2000001:50000, аэрогамма-спектрометрической съемкой масштаба 1:50000. В результате АГСМ-поисков выделено две области аэроаномалий: Ботогольская и Ока-Тустукская. При наземной проверке выявлено три рудопроявления урана и большое количество радиоактивных аномалий. Все рудопроявления и большая часть аномалий связаны с черно-сланцевой толщей дабанжалгинской свиты.
В 1983 г. на площади Окинского синклинория при проведении геологосъемочных работ выявлено рудо-
проявление Базальтовое, связанное с озерно-болотными отложениями, перекрытыми неогеновым покровом базальтов.
Специализированные работы на уран в Окинском синклинории проведены подразделениями ПГО «Бурятгеоло-гия», «Сосновгеология» (СПГО), геологическими институтами БФ СО АН СССР, ВОСТСИБНИИГИМС и ВСЕГЕИ.
Наиболее значительной работой по оценке ураноносности Окинского синклинория является работа ПГО «Сосновгеология» (Л.А. Коршунов, 1987). На основе анализа поисковых критериев и признаков Окинский син-клинорий был отнесен к числу малоперспективных районов на выявление здесь крупных месторождений урана. С 1987 г. на территории синклинория никаких работ на уран не проводилось.
Краткая геологическая характеристика. Территория Окинского син-клинория располагается вблизи южной границы Сибирской платформы с Сая-но-Байкальской складчатой областью. С севера она ограничена Главным Саянским разломом, с юга - Гарганской глыбой архея. В геологическом строении синклинория принимают участие карбонатные и терригенно-
вулканогенные породы кембрия, ордовика и силура (рисунок).
Продуктивная черносланцевая толща выделена в самостоятельную дабанжалгинскую свиту ордовикско-силурийского возраста (А.М. Рогачев, 1980). Образования дабанжалгинской свиты, отмеченные в бассейнах рек Большая Белая, Даялык, Яхошоп, Хонь-чин, относятся к углеродисто-кремнисто-карбонатной формации.
По литолого-петрографическому составу и строению свита разделяется на две части. Нижняя часть сложена преимущественно битуминозными
Схема размещения рудных тел в разрезе пород Окинского синклинория:
1 — платобазальты; 2 - окинская серия (песчаники, конгломераты, туфы, глинисто-углистые сланцы); 3 - дабанжалгинская свита (углерод-кремнистые сланцы с горизонтами карбонатных пород); 4 - гранитоиды огнитского комплекса; 5 - дайковый комплекс (сиениты, сиенит-порфиры); 6 - ураноносные коры выветривания; 7 - урановорудные тела; 8 - разломы; 9 - межформационные срывы (зона несогласия)
известняками с горизонтами карбонатных песчаников и брекчий, с прослоями и линзами черных кремнистых пород. Вверх по разрезу количество и мощность горизонтов черных сланцев возрастает, верхняя часть свиты сложена углеродисто-кремнистыми породами и углеродисто-кремнисто-глинистыми и углеродисто-глинистыми сланцами с маломощными прослоями туфов, туф-фитов и эффузивов кислого состава. Мощность свиты составляет 450-700 м.
В черных сланцах углеродисто-кремнисто-карбонатной формации отмечаются высокие концентрации ряда элементов (коэффициент концентрации КК = 4,5-26,3): урана (среднее содержание 14,3 г/т), серебра (2,6 г/т), молибдена (33 г/т), ванадия (630 г/т), в меньшей степени мышьяка (50 г/т) и меди (82 г/т).
Дабанжалгинская свита несогласно перекрывается вулканогенно-терригенными отложениями окинской серии, в которых среднее содержание урана составляет 0,78 г/т.
Интрузивные образования, развитые на периферии синклинория, представлены различными по составу и возрасту породами, в размещении которых главную роль играют дизъюнктивные
нарушения. Специализированными на уран являются только образования ог-нитского комплекса (3-4 фазы) средне-палеозойского возраста с содержаниями урана 3,0-6,7 г/т.
В структурном плане известные рудопроявления урана и большинство радиоактивных аномалий приурочены к северной и северо-восточным частям Окинского синклинория. Они тяготеют к разрывным нарушениям близ-широтного, северо-восточного и северозападного простирания - Яматинскому, Хайт-Бельскому, Сенца-Хоньчинскому, Северо-Восточному и Иркутному разломам.
Геологическое строение и характер ураноносности площади Окинского синклинория сходны с известными урановорудными районами других стран: Ронненбургским рудным полем (Германия), Ауминза-Бельтаусским и Бунактаузским, рудными районами в Центрально-Кызылкумской провинции (Узбекистан, Казахстан), где имеются промышленные урановые, уран-ванадиевые и уран-молибден-ванадиевые место-
рождения в черных сланцах. Для всех этих районов, в том числе и для Окинского синклинория, характерна
зеленосланцевая фация регионального метаморфизма, наиболее благоприятная для высвобождения значительной массы урана из черносланцевой толщи и формирования его метаморфогенных концентраций. Интенсивно проявленная во всех этих районах поздняя тектоно-магматическая активизация способствовала формированию рудных месторождений.
Рудоносность района. На изученной территории Окинского синклино-рия в процессе проведения работ ПГО «Сосновгеология» выделены три перспективные площади, в пределах которых возможно выявление мелких месторождений урана с бедными рудами, средних и крупных комплексных уран-молибден-ванадиево-серебряных месторождений.
Ниже приводится краткая характеристика урановых рудопроявлений Окинского синклинория с целью переоценки перспектив ураноносности района (см. рисунок).
Рудопроявление Эрье-Хара-
Жалгинское выявлено в 1979 г. Тустукской партией ПГО «Бурят-геология» в ходе геолого-съемочных работ. Радиоактивность от 60 до 1200 мкР/ч приурочена к углерод-кремнистым сланцам дабанжалгинской свиты. Содержание урана в штуфных пробах варьирует от 0,05 до 0,48%.
Канавами, вскрывшими замковые части мелких антиклинальных складок в пачке сланцев мощностью 10-15 м, выделены и прослежены по простиранию два ураноносных горизонта линзовид-но-пластовой формы северо-западного простирания. Мощность горизонтов -2-6,5 м и 0,6-2 м, протяженность - 160 и 190 м соответственно. По данным бороздового опробования выделены рудные сечения мощностью 2,3 и 0,8 м с содержанием урана 0,053 и 0,05%.
Распределение урана в породе тонкослоистое, гнездово-вкрапленное. Уран представлен дисперсной формой и связан с углеродистым веществом. По
плоскостям трещин развиты уранофан, карнотит, метаторбернит.
Кроме урана сланцы содержат молибден (0,02-0,6%), ванадий (0,05-2%), золото (0,1-2 г/т). Возраст оруденения по результатам изотопного анализа -420-460 млн лет.
Рудопроявление признано перспективным и рекомендовано для дальнейшего изучения, однако детальных работ на рудопроявлении не проводилось.
Рудопроявление Базальтовое в геолого-структурном плане приурочено к Ринчин-Хунбинскому гранитоидному массиву, прорывающему терригенно-карбонатные отложения окинской серии.
Верхний структурный этаж слагают озерные отложения миоценового возраста и бронирующие их сверху пла-тобазальты неоген-четвертичного возраста. Озерные отложения выполняют палеодолину, огибающую гранитоид-ный массив с юга. Установленная на настоящее время площадь ураноносной структуры - 6 км2. Оруденение локализовано в озерных песчано-алевритовых отложениях и приурочено к верхней части разреза, обогащенного углефициро-ванными растительными остатками.
Рудоносный горизонт, выделенный по бортовому содержанию 0,01%, залегает на глубинах от 1,5 до 7,0 м. Содержания урана варьируют от 0,01 до 0,1%, среднее равно 0,053% на мощность 3,5 м. Руды представлены урановыми чернями и вторичными минералами урана. Рудное тело пластово-линзовидной формы. Возраст орудене-ния датируется не древнее миоцена.
Рудопроявление Базальтовое признано перспективным и рекомендовано для постановки поисково-оценочных работ. Следует отметить, что площадь базальтов, развитых на левобережье р. Оки, перекрывающих древний донеоге-новый рельеф, - не менее 400 км2. По морфометрическому анализу под базальтами выделяется несколько крупных речных палеодолин с притоками.
Район заслуживает пристального внимания для поисков гидрогенного оруденения витимского типа [1].
Рудопроявление Даялыкское
(участок Хан-Модон) расположено в междуречье Даялыка - Сааган Бильчира. Участок расположен в северном борту Окинского синклинория и находится на южном крыле Хан-Модонской антиклинальной структуры второго порядка, в зоне влияния Сенца-Хоньчинского субширотного глубинного разлома. В строении участка принимают участие образования углеродисто-кремнисто-карбонатной и песчано-глинистой формаций, представленные породами дабанжалгинской свиты, вулканогенно-терригенной
толщей окинской серии, и гранитоиды среднепалеозойского возраста.
Урановое оруденение локализовано в субширотных зонах дробления, сопровождающихся корами выветривания. На настоящее время установлено семь ураноносных зон, длина их от 0,6 до 1,5 км, мощность - от 1,5 до 50 м. К ним приурочены ореолы повышенной и аномальной радиоактивности, высоких концентраций радона, а также вторичные ореолы урана. С урановыми ореолами пространственно совпадают ореолы с аномальными содержаниями ванадия, молибдена, серебра, меди, цинка, мышьяка и сурьмы.
Наиболее изученной является зона № 1 субширотной ориентировки с падением на север под углом 40-60°. Длина ее - 1,5 км, мощность рудоносной структуры - 30-50 м. Зона состоит из послойных, реже секущих швов интенсивного дробления, участков рассланцевания, милонитизации,
катаклаза и брекчирования. По дробленным породам развита кора выветривания, представленная
глиноподобным материалом белесой и бурой окраски. Встречаются участки окварцованных пород (вторичные кварциты?). В зоне № 1 установлено бедное и убогое оруденение. Канавами вскрыто пять рудных участков. Рудные
тела представлены сближенными линзами. Параметры рудных тел: протяженность - от 70 до 360 м, мощность - 1-2,5 м, содержание урана -0,05-0,073%. Суммарная длина рудных тел в зоне № 1 составляет 850 м при средней мощности 1 ,25 м и среднем содержании урана 0,058%.
Рудные тела в зонах № 2-7, представленные убогим оруденением, вскрыты канавами. Суммарная длина изученной части рудных тел составляет 1170 м при средней мощности 4,2 м и среднем содержании урана 0,025%. Все структуры с урановым оруденением по простиранию не оконтурены, по падению не изучались.
По всем рудным зонам развиты линейные коры выветривания. Швы выполнены желто-бурым глиноподоб-ным материалом. Отмечаются окварце-вание, серицитизация, гидрослюдиза-ция, карбонатизация и сульфидизация. Сульфидная минерализация представлена пиритом, молибденитом, пирротином, халькопиритом, блеклыми рудами, сфалеритом, халькозином и ковелли-ном.
В ураноносных зонах отмечаются высокие содержания ванадия (до 0,4%), молибдена (до 1%), серебра (до 14 г/т), меди (до 0,2%), цинка (до 0,2%), золота (до 2-6 г/т).
Новообразования коры выветривания представлены каолином, лимонитом, окислами марганца, гетитом, яро-зитом, аллофаном, ферримолибдитом, азуритом, фольбортитом, урановыми чернями, сенжьеритом, скупитом и тю-ямунитом.
Первичная урановая минерализация: настуран (?) и уранинит, которые в виде мелких кристаллов (сотые доли мм) присутствуют в окварцованных углеродисто-кремнистых сланцах и ассоциируют с сульфидами.
Глубина развития коры выветривания (зоны окисления) не установлена, но по косвенным признакам (местному базису эрозии) оценивается не менее чем в 200 м.
Бедное и убогое оруденение, связанное с корами выветривания и развитое по субширотным зонам дробления, отнесено к трещинно-инфильтра-ционному типу.
Факторы, определяющие формирование рудных залежей на участке Хан-Модон, являются, с одной стороны, типичными для объектов черносланце-вой формации, а с другой - специфичными.
Специфичность выражена в наличии мощных линейных кор выветривания с содержанием урана от 0,02 до 0,086%, ванадия - до 2%, молибдена -до 0,4%, серебра - до 18 г/т. На глубине возможны интенсивные проявления эпигенетических восстановительных процессов. Контрастный окислительно-восстановительный барьер может быть обусловлен большим количеством углеродистого материала и тонкораспыленного органического вещества и др.
Возраст переотложенных руд с чернями и гидронастураном (?) составляет по данным изотопного анализа 3550 млн лет и может быть датирован верхним эоценом.
Для однозначной оценки уранового оруденения на участке Хан-Модон предлагается проведение буровых работ.
Рудопроявление Тустук (участок Тустук) расположено в бассейнах рек Хурай-Жалга и Дабан-Жалга. Вершины водоразделов сглажены, верхние части их склонов крутые, нижние - пологие.
Площадь участка включает рудо-проявление Тустук, ряд аномалий и проявления урана.
В геолого-структурном плане участок расположен по южном борту Окинского синклинория, в зоне влияния Яматинского глубинного разлома северо-восточной ориентировки. В его строении принимают участие образования углеродисто-кремнисто-карбонатной, песчано-глинистой и андезит-диабазовой формаций, представленных породами дабанжалгинской
свиты и терригенно-вулканогенной толщей окинской серии.
Урановое оруденение локализовано в черных сланцах, образующих продуктивную пачку мощностью 100-200 м, представленную чередованием углеродисто-кремнисто-глинистых и углеродисто-кремнистых разностей. Продуктивная пачка прослеживается за пределы участка на север, северо-восток и юго-запад. Для пачки характерна повышенная и аномальная радиоактивность, высокие концентрации радона и вторичные ореолы рассеяния урана с аномальными содержаниями.
Продуктивная пачка пород изучена редкой сетью канав (5 выработок), пройденных в разных частях участка. Установлено одно рудное тело с бедным и семь - с убогим урановым оруде-нением. Форма их разнообразная, залегание - согласное с вмещающими породами. По падению рудные тела не изучались, а по простиранию не оконтурены.
Урановое оруденение локализовано в горизонтах листоватых (рассланцо-ванных?) углерод-глинисто-кремнистых сланцев, залегающих в подошве и кровле доломитовых пластов и превращенных в зоне гипергенеза в щебнисто-глинистый сажистый материал.
Рудное тело с бедным урановым оруденением (0,0812% на мощность 0,7 м) вскрыто на левом склоне р. Хурай-Жалга. На водоразделе рек Дабан-Жалга и Хурай-Жалга вскрыто семь линз с убогим и бедным урановым оруденени-ем. Содержание урана в них колеблется от 0,01 до 0,07% на мощность 0,5-1,5 м. Рудные тела приурочены к кровле и подошве доломитовых горизонтов в замковой части синклинальной складки. Помимо урана в черных сланцах отмечаются аномальные содержания ванадия (0,1-1%), молибдена (0,01-0,4%), серебра (1-80 г/т), золота (0,2-0,8 г/т).
Полученные данные по рудонос-ности черных сланцев позволяют рассматривать их как комплексные руды, приуроченные к продуктивной пачке
субширотного простирания. Площадь ее составляет не менее 3000 м2.
Прогнозные ресурсы категории Р2 свидетельствуют (Л.А. Коршунов, 1987) о наличии на участке Тустук мелкого месторождения урана и среднего, возможно, крупного комплексного месторождения уран-молибден-
ванадий-серебряных руд.
По зонам рассланцевания, внут-риформационным срывам в оруденелых черных сланцах продуктивной пачки развиты линейные коры выветривания, представленные сажистым щебенисто-глинистым материалом. С ними связано незначительное распределение первичных урановых руд. По трещинам и пустотам выщелачивания развиты лимонит, аллофан, гетит, ярозит, азурит, малахит, фольбортит, тюямунит, сенжь-ерит. Кроме вторичных минералов сорбированный уран находится в глинистом веществе, гидроокислах железа и марганца. Характер залегания кор выветривания участка Тустук на глубине не изучен.
Следует учитывать, что часто зона окисления (по падению) в корах выветривания сменяется зоной цементации с новообразованием пирита, марказита, халькопирита и урановых минералов. Решающую роль в формировании полигенных месторождений, выявленных в ураново-рудных районах территорий Казахстана, Узбекистана и Германии, играют углеродистые сланцы, которые являются не только источником рудного вещества при мобилизации урана, но и восстановителями при его осаждении [2, 3].
Перспективы ураноносности Окинского синклинория. В процессе работ ПГО «Сосновгеология» в 19821986 гг. на отдельных участках выполнены геолого-радиометрические поиски масштабов 1:25000-1:10000, металлометрическое опробование,
шпуровые поиски, гамма-
спектрометрическое опробование,
эманационная съемка (САН), пройдены горные выработки (канавы).
Несмотря на значительные объемы проведенных работ, на площади Окин-ского синклинория для оценки уранового оруденения не пробурено ни одной скважины, не изучено поведение слабо проявленного уранового оруденения на глубину.
Не изучалась, к сожалению, ура-ноносность зон стратиграфического несогласия и кор выветривания ниже зоны грунтового окисления. Не оценена возможность выявления в Окинском син-клинории промышленных объектов в зоне «формационного срыва», на контакте пород черносланцевой толщи даб-анжалгинской свиты и вулканогенно-терригенных пород окинской серии.
Перспективы обнаружения промышленного уранового оруденения в глинисто-песчаных отложениях, перекрытых покровами базальтов (рудопро-явление Базальтовое), не ясны. Требуется проведение специальных исследований с применением бурения.
При сравнении закономерностей локализации уранового оруденения Окинского синклинория, Ронненбург-ского рудного поля и Центрально-Кызылкумского района Л.А. Коршунов и др. (1987) отмечают сходство рудных формаций и условий локализации уранового оруденения рассматриваемых районов по большинству признаков. По мнению этих авторов, отрицательными факторами формирования промышленного оруденения в Окинском районе являются низкие показатели подвижного урана в углеродистых сланцах (40% и менее), слабая проявленность гидро-термально-метасоматических процессов, слабая гетерогенность разреза, отсутствие ярких аномалий по гидрохимическому опробованию и др.
Внимательно изучив весь имеющийся фактический материал по геологии и ураноносности Окинского син-клинория и сравнив его с материалом урановорудных районов мира, где имеются месторождения урана, связанные с черносланцевыми формациями [3], автор данной статьи считает возможным
полагать, что выводы по оценке промышленной значимости территории Окинского синклинория, сделанные предшественниками, некорректны.
Указанные выше авторы ссылаются на низкие содержания валового и свободного урана в черносланцевой формации Окинского синклинория, однако они незначительно уступают таковым в известных урановорудных районах (Германия, Казахстан, Узбекистан). Определений содержания валового и свободного урана, выполненных в лаборатории СПГО, очень мало, то есть сделанный вывод статистически не подкреплен.
Одним из отрицательных факторов, как считают Л.А. Коршунов и др. (1987), являются низкие показатели урана в стоке рек и их притоков. Проведенное гидрохимическое мелкомасштабное опробование Окинского синклинория оказалось малоинформативным, потому что в условиях высокогорья химическое выветривание замедлено и вынос урана в воды района практически не происходит, хотя на участках рудопроявлений содержание урана в воде колеблется от 1,6 до 3,2 мкг/л.
Расчеты прогнозных ресурсов урана в пределах Окинского синклино-рия, сделанные указанными выше авторами по аналогии с рудными районами Забайкалья, некорректны, так как это абсолютно разные по геологическому строению и процессам рудообразования территории. Методика прогнозирования и выделения рудных районов черно-сланцевых формаций специфична.
В то же время Л.А. Коршунов, отбраковав площадь Окинского синкли-нория в целом, выделил перспективные площади первой и второй очередей.
Следует отметить, что
предыдущими исследователями очень мало внимания уделено вопросам рудоконтроля линейными корами выветривания. Масштабность, условия формирования линейных кор выветривания, проявленность гидротер-мально-метасоматических изменений в
них, особенно кварц-сульфидных, характерных для известных
урановорудных районов, связанных с черносланцевыми формациями,
свидетельствуют о высоких
перспективах ураноносности кор выветривания района. Необходимо учитывать, что гидротермально-метасоматические изменения пород в корах выветривания затушеваны процессами гипергенеза.
Минералого-геохимические особенности урановых рудопроявлений Окинского синклинория и некоторых радиоактивных аномалий, по данным В.П. Роговой (СПГО), включают разнообразные типы измененных пород, сопровождаемые повышенными содержаниями урана: скарнирование, грейзени-зация, пропилитизация, вторичные кварциты, гидрослюдизация. Эти изменения связаны с проявлением разновозрастных процессов: вулканогенных на этапах осадконакопления и диагенеза, гидротермальных и гипергенетических, которые способствовали многократному перераспределению урана и других элементов. Вторичные кварциты картируются в виде протяженных горизонтов, приуроченных к тектонически ослабленным зонам. Гидротермальные изменения представлены прожилковым окварцеванием, карбонатизацией, гид-рослюдизацией, слабой флюоритизаци-ей, гематитизацией и сульфидной минерализацией. Первичная урановая минерализация (уранинит) установлена в углеродистом веществе в тонкодисперсной форме и в виде мелкой вкрапленности в окварцованных породах и ассоциирует с молибденитом, сульфидами меди и цинка. Гипергенная минерализация представлена сенжьеритом, тюямуни-том, склодовскитом, лимонитом, азуритом, малахитом, фольбортитом, урановыми чернями.
Анализ фактического материала по ураноносности Окинского синклино-рия позволяет сделать вывод о недостаточной изученности площади на уран, особенно при отсутствии данных о по-
ведении уранового оруденения на глубине. Выполнен незначительный объем площадных наземных геофизических и горных работ, не проводилось бурения при оценке рудопроявлений урана Да-ялыкское, Тустук, Эрье-Хара-Жалга и Базальтовое.
Как известно, для ряда месторождений, связанных с черносланцевыми толщами Ауминза-Бельтаусского района, Роннебургского рудного поля [1, 3] и некоторых других районов мира, установлено, что урановое оруденение, слабо проявленное с поверхности, характеризуется резким возрастанием концентраций урана с глубиной. Не исключено, что с глубиной может иметь место увеличение интенсивности уранового оруденения и на урановых объектах в Окинском синклинории.
Известно, что при формировании кор выветривания происходит перераспределение радиоактивных элементов, приводящее как к их выносу, так и накоплению. Вынос урана из пород значительно опережает их глубокое химическое изменение. В процессе окисления уран может растворяться грунтовыми водами, просачивается вниз по линейным корам выветривания и вновь отлагается ниже уровня грунтовых вод, образуя зону «вторичного обогащения» (В.И. Смирнов, 1978).
Доказано, что в верхнем (каоли-нитовом) горизонте кор выветривания, как правило, фиксируются невысокие содержания урана и радия. В монтмо-риллонитовом горизонте концентрация урана увеличивается. В гидрослюдисто-каолинитовом горизонте (среднем) фиксируются повышенные содержания урана, радия. В среднем горизонте урана больше всего, что объясняется сорбцией урана гидрослюдистым, гидрохлоритовым и монтмориллонитовым материалом. Происходит обогащение и другими элементами: молибденом, ванадием, медью, цинком и свинцом.
Легкоподвижный уран легко транспортируется и образует горизонты с высоким содержанием сорбционно-
связанных его концентраций. Ниже, под зоной окисления, на геохимических барьерах образуются черниево-сульфидные руды. На восстановительном геохимическом барьере в линейных корах выветривания могут формироваться крупные урановые залежи. Такие месторождения широко распространены в породах с повышенным и высоким содержанием урана, каковыми являются черносланцевые толщи.
Коры выветривания играют важную роль в формировании инфильтра-ционного уранового оруденения на многих месторождениях. Так, на урановых объектах Узбекистана (Джантуар, Косчека, Рудное) и Роннебургского рудного поля отмечаются линейные коры выветривания, развитые в породах черносланцевой формации. Некоторые исследователи связывают промышленные концентрации урана с линейными корами выветривания и относят их к подклассу трещинно-инфильтрацион-ных месторождений [1]. Породы этой формации изначально были обогащены ураном, ванадием, молибденом и другими рудными компонентами, что и предопределило формирование трещин-но-инфильтрационного оруденения.
Рудные залежи сложной морфологии на некоторых месторождениях чер-носланцевой формации располагаются, как правило, ниже зоны окисления.
На некоторых месторождениях Узбекистана (Джантуар, Косчека и др.) значительную роль играл восстановительный барьер, вследствие чего на глубине преобладают настурановые руды с сульфидами и оксидами ванадия [1].
В формировании кор выветривания Окинского синклинория участвуют разрывные нарушения, контролирующие так называемые линейные коры. К коровым процессам следует относить концентрацию элементов в приповерхностных зонах окисления и цементации. В корах выветривания идет разложение материнских пород и первичных рудных скоплений, вынос легкорастворимых соединений, а затем вторичное
концентрирование ряда минералов и рудных компонентов в зонах восстановления (цементации).
Как известно, основными факторами, контролирующими формирование ураноносных кор выветривания, являются:
- геоморфологические - строение и формирование кор выветривания в определенных зонах рельефа;
- геологические - литология, степень метаморфизма пород, условия их залегания, характер их нарушенности, наличие зон метасоматитов, сульфиди-зации и т.д.;
- геохимические - состав пород и их металлогеническая специализация, так как известно, что продуктивный профиль ураноносной коры выветривания развивается только по породам, обогащенным ураном.
Все вышеперечисленные факторы применимы и к территории Окинского синклинория.
На всех известных урановых объектах установлена эмпирическая связь урановых месторождений гидротермального, гидрогенного и метаморфо-генного генезиса с черносланцевой формацией, поэтому некоторые исследователи считают их полигенными. Хорошо известна аккумулирующая способность черных сланцев для ряда элементов, таких как уран, ванадий, молибден, золото, марганец, серебро и др. Некоторые исследователи (Г.В. Нехо-рошев, Л.А. Гецева и др.) считают, что черные сланцы являются источником урана для его эпигенетических концентраций. По их данным в черносланце-вых толщах заключено огромное количество рассеянного эпигенетического урана, причем 60% его находится в подвижной легкоизвлекаемой форме.
Выводы. Таким образом, к настоящему времени на территории Окинско-го синклинория известны четыре рудо-проявления урана: Даялыкское, Тустук, Эрье-Хара-Жалга и Базальтовое, более ста наземных радиоактивных аномалий и порядка семидесяти аэрогамма-
спектрометрических аномалий и аномальных «точек».
1. Наиболее перспективным типом является минерализация осадочно-метаморфогенной природы, известная в черносланцевых отложениях дабанжал-гинской свиты. Минерализация урановой природы с содержанием урана от 0,02 до 0,08% (на отдельных участках до 0,1-0,5%) при содержании тория не более 0,004% локализована в углеродисто-кремнистых, углеродисто-глинисто-кремнистых сланцах. Наиболее высокие концентрации металла тяготеют к замкам складок, флексурообразным изгибам, областям повышенной трещинова-тости, рассланцевания и послойным срывам. Уран представлен гидроокислами в дисперсной форме, часто в ассоциации с молибденом, ванадием, и связан с органическим веществом. По плоскостям трещин и кавернам развиты вторичные минералы: уранофан, карнотит и метаторбернит.
Концентрации молибдена, ванадия и фосфора часто достигают промышленных значений. Мощность продуктивных горизонтов колеблется от десятков до первых сотен метров. В настоящее время на изучаемой площади известны два рудопроявления уран-молибден-ванадиевых руд осадочно-метаморфогенного типа: Тустук и Эрье-Хара-Жалга.
2. Минерализация в линейных корах выветривания представляет второй перспективный тип инфильтра-ционного оруденения. Рудоносные коры выветривания линейного типа развиты по кремнисто-карбонатным образованиям дабанжалгинской свиты вдоль зон тектонических нарушений. Минерализация урановой природы связана с наличием вторичных уран-ванадиевых минералов - тюямунита, сенжьерита, фольбортита, скупита - и гипергенных урансодержащих марганца и железа. Содержание урана варьирует от 0,01 до 0,073%. Источником металла, по-видимому, служило оруденение в осадочно-метаморфогенных толщах, на
которые накладывались коры выветривания. Помимо урана в них отмечаются аномальные концентрации молибдена (до 0,05%), ванадия (до 1%), цинка (до 1%), меди (до 0,15%), серебра (до 20 г/т), фосфора (до 32%), золота (до 2-6 г/т).
Примером оруденения этого типа является рудопроявление Даялыкское. Урановая минерализация в корах выветривания не получила
окончательной оценки и заслуживает детального изучения на глубину.
3. Одним из перспективных направлений выявления урановых месторождений гидрогенного генезиса является открытие на периферии Окинского синклинория Базальтового рудопроявления - аналога «грунтово-инфильтрационных» месторождений витимского типа. Проведение поисково-оценочных работ в этом районе может привести к выявлению группы месторождений урана этого типа под платобазальтами левобережья р. Оки.
4. Общие критерии, определяющие перспективность района на выявление урановых месторождений, следующие:
- сложная структура Окинского синклинория, представленного черно-сланцевой толщей с горизонтами суль-фидизированных карбонатных пород, прорванных палеозойскими гранитои-дами;
- наличие многочисленных разрывных нарушений, являющихся каналами для проникновения гидротермальных растворов и способствующих образованию линейных кор выветривания, в которых могли формироваться урановые месторождения сложных штоквер-кообразных залежей в зоне восстановления (цементации) ниже уровня грунтовых вод;
- наличие многочисленных па-леорек с притоками, что картируется по данным морфоструктурного анализа под покровами неогеновых базальтов.
5. Основные направления геологоразведочных работ в Окинском синкли-нории определяются исходя из приведенной выше геолого-металло-генической характеристики. Уровень изученности площади позволяет уже на стадии разработки проектного решения и проектирования дифференцировать территорию, наметить первоочередные участки для проведения разномасштабных поисков и ревизионных работ.
При выборе площадей и методов поисков необходимо учитывать основные предпосылки и признаки проявления уранового оруденения:
- все известные участки урановых рудопроявлений и многочисленные радиоактивные аномалии приурочены к породам черносланцевой толщи, к контактам их с терригенно-карбонатными породами и к линейным корам выветривания;
- оруденение сопровождается зонами гидротермально-метасомати-ческих изменений и мощными зонами гипергенеза;
- урановое оруденение сопровождается повышенными и аномальными содержаниями ванадия, молибдена, меди, цинка, реже серебра, фосфора, мышьяка, сурьмы, золота;
- в краевых зонах Окинского син-клинория процессы окисления пород проходят наиболее интенсивно по зонам тектонических нарушений;
- контрастными геохимическими барьерами являются породы, обогащенные сульфидами, органическим веществом угольного, битумного или графитового рядов.
В соответствии с этим для успешного осуществления поисков в составе поисково-оценочных работ целесообразно предусмотреть следующий комплекс методов: комплексную аэрогео-динамическую съемку (масштаба 1:50000) с объемным моделированием; эманационные, радиометрические и шпуровые методы; поисковое бурение.
Библиографический список
1. Кисляков Я.М., Щеточкин В.Н. Гидрогенное рудообразование. М.: Геоинформарк, 2000. 680 с.
2. Мирходжаев Б.И. Геолого-промышленные типы урановых месторождений // Известия Томского
политехнического университета. 2010. № 1 (317). С. 42-45.
3. Тарханов А.В., Бугриева Е.П. Крупнейшие урановые месторождения мира // Минеральное сырье. 2012. № 27. С. 71-73.
Статья поступила 04.02.2015 г.
