ГЕОЛОГИЯ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ, 2014, том 56, № 6, с. 539-555
УДК 553.07
МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ РУДНЫХ ТЕЛ И ГЕНЕЗИС МЕСТОРОЖДЕНИЙ УРАНА ХИАГДИНСКОГО РУДНОГО ПОЛЯ © 2014 г. Б. Т. Кочкин*, А. А. Новгородцев**, Н. Н. Тарасов*, В. Г. Мартыненко**
*Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН 119017, Москва, Ж-17, Старомонетный пер., 35 **ЗАО "РУСБУРМАШ" 115114, Москва, ул. Летниковская, 10, стр. 4 Поступила в редакцию 02.04.2014 г.
В статье представлены результаты изучения условий локализации урановых залежей на месторождениях Хиагдинского рудного поля. В основу изучения положена детальная документация керна буровых скважин, составление разрезов и карт. Детальное площадное картирование выполнено на 4 из 8 месторождений, входящих в рудное поле. Еще три месторождения изучены фрагментарно по отдельным разрезам или скважинам. Показано, что устоявшееся представление о линзовидной форме рудных тел в разрезе и лентообразной форме рудных тел в плане соответствует действительности лишь частично. Выявлены такие морфологические особенности рудных тел, их пространственных взаимоотношений с эпигенетическими изменениями рудовмещающих пород и тектоническими нарушениями, которые указывают на то, что формирование рудной минерализации происходило при смешении нисходящих по пласту кислородных ураноносных и восходящих по разломам из фундамента восстановительных подземных вод. Имеющиеся данные о составе подземных вод, распространенных в настоящее время в фундаменте территории рудного поля, дают основание считать, что воды подобного состава могли принимать участие в урановом рудообразовании. Особые свойства этих вод, длительное время взаимодействовавших с пластовыми потоками в условиях местной геологической обстановки, придали изученным месторождениям те специфические черты, которые отличают их от других месторождений "песчаникового" промышленного типа, в том числе тех, которые локализованы в палеодолинах.
БО1: 10.7868/80016777014060045
ВВЕДЕНИЕ
Месторождения Хиагдинского рудного поля (ХРП), расположенные на территории Амалат-ского вулканического плато (Витимское плоскогорье, Бурятия), относятся к песчаниковому промышленному типу, к той их разновидности, представители которой локализуются в палеодолинах, врезанных в кристаллический фундамент (Маш-1
ковцев и др., 2010) .
Рудовмещающая осадочная толща выполняет эрозионные врезы и представлена сероцветными и пестроцветными грубообломочными плохо сортированными терригенными отложениями миоценового возраста, которые в верхней части разреза содержат вулканический материал и горизонты базальтов и их туфов. Рудовмещающая толща прорвана некками и перекрыта мощным покровом платобазальтов (до 200 м). Геологические данные свидетельствуют о практически одновре-
Адрес для переписки: Б.Т. Кочкин. E-mail: btk@igem.ru 1 В силу этих особенностей локализации иногда, особенно в западной литературе, подобные месторождения именуются базальными .
менных процессах накопления рудовмещающих терригенных осадков, вулканической деятельности и рудообразовании. Осадочные и вулканоген-но-осадочные отложения палеодолин, платоба-зальты и породы подстилающего кристаллического фундамента оказались, по словам одного из исследователей этих месторождений, "ареной сложного взаимодействия эндогенных и экзогенных процессов мобилизации, переноса и отложения комплекса рудных элементов и преобразования рудоносных и окружающих их пород" (Ильичев и др., 1990). Именно по этой причине месторождения ХРП выделяются среди прочих месторождений песчаникового типа обилием конвергентных особенностей, которые позволяют давать различные генетические толкования одних и тех же явлений, наблюдаемых на этих месторождениях всеми исследователями. Благодаря этому некоторые из них относят месторождения ХРП к генетически спорным объектам.
Разветвленная сеть палеодолин сформировалась вокруг сводово-блоковой тектонической структуры северо-восточного простирания — Байсыханского поднятия (фиг. 1). Заложение
Фиг. 1. Схематическая геологическая карта Хиагдинского рудного поля (по материалам ЗАО "Русбурмаш"). 1 — выходы пород фундамента из-под неогеновых платобазальтов; 2 — проекции урановорудных залежей на поверхность; 3 — разрывные нарушения различного порядка; 4 — ось Байсыханского поднятия; 5 — оси палеодолин.
поднятия и сети палеодолин связывается с новейшим геотектоническим этапом и блоковой дифференциацией фундамента территории Забайкалья, начавшимися в конце олигоцена.
Урановые рудные тела выявлены преимущественно в боковых ответвлениях главных палеодолин (палеооврагах) Амалатской на юге и Аталан-гинской на севере от поднятия. Эти палеоовраги имеют сравнительно небольшую длину 3—10 км и ширину от 300 м до 1.5 км. Множество отдельных рудных залежей объединены в 8 месторождений, образующих рудное поле, которое занимает оба склона поднятия.
Палеодолины и их боковые ответвления врезаны в породы фундамента, который на данной территории сложен преимущественно гранитоидами витимканского комплекса (yPZ2_3vt), представленными биотит-роговообманковыми порфиро-видными и среднезернистыми лейкократовыми гранитами и гранодиоритами с высоким содержанием урана. Эти гранитоиды могли служить источником рудного вещества для экзогенного рудооб-разования. Освобождению урана и других элемен-
тов способствовал позднемезозойский процесс латеритного корообразования. Верхняя часть коры выветривания была размыта, а ее продукты переотложены при формировании осадочного чехла.
Образования осадочного чехла, объединенные в джилиндинскую свиту, по составу и условиям осадконакопления подразделяются на три пачки (снизу вверх): терригенно-осадочную, вулкано-генно-осадочную и вулканогенную. Две нижние пачки выполняют сеть палеодолин, а верхняя пачка перекрывает нижележащие отложения в виде сплошного покрова базальтов и их туфов.
Урановое оруденение локализуется преимущественно в терригенных отложениях нижней пачки на одном или нескольких уровнях, реже проникает в вулканогенно-осадочную пачку и в породы фундамента.
Отсутствие признаков окислительного эпигенеза у границ рудных тел — одна из конвергентных особенностей витимских месторождений, которой можно дать различные объяснения. В частности, распространенной точкой зрения является заключение о затоплении рудовмещающе-
го горизонта восстановительными водами в пострудную стадию.
В целом генезис месторождений ХРП интерпретируется в первую очередь как экзогенный инфильтрационный с рядом отличий, связанных с поступлением углекислых вод, развитых в фундаменте. По этой причине месторождения ХРП, по классификации Е.М. Шмариовича и А.К. Ли-сицина (Шмариович, Лисицин,1982), можно от-
2
нести к классу "восстановительного эпигенеза" . Обилие конвергентных особенностей на этих месторождениях дает редкую возможность проверить и уточнить стандартную теорию экзогенного инфильтрационного уранового рудообразования, разработанную в СССР и в США в 60-е гг. прошлого века (Экзогенные..., 1965; Finch, 1967). Практическая ценность и эвристические возможности этой теории доказаны открытием сотен месторождений "песчаникового" типа по всему миру, включая несколько уникальных по запасам. Необычные месторождения интересны как отклонения от нормы, потому что позволяют больше узнать о том, что считается нормой. Они позволяют понять условия, которые способствуют появлению анормальности, и более четко определить ключевые (необходимые и достаточные) условия образования месторождений этого важного промышленного типа.
РЕКОНСТРУКЦИЯ РУДОКОНТРОЛИРУЮЩЕЙ ОКИСЛИТЕЛЬНОЙ ЗОНАЛЬНОСТИ
Наиболее яркой особенностью рудной минерализации месторождений ХРП является ее приуроченность к зоне обеленных пород. Вещественный состав этих пород дает достаточные основания считать, что они представляют собой былую зону пластового (грунтового) окисления, преобразованную в пострудную стадию существования месторождения углекислыми водами (Машковцев и др., 2010; Кочкин и др., 2013; Кочкин и др., 2014). Эти воды по своим свойствам относятся к глеево-му типу. Термин "глеевый" предложен А.И. Пе-рельманом (Перельман, 1968) для обособления важного в урановом экзогенном рудообразовании типа восстановительных подземных вод, не содержащих сероводорода. В восстановительных бессероводородных условиях закисное железо, в отличие от урана, остается подвижным и способным к перераспределению в широком диапазоне Eh—pH.
' Под "восстановительным эпигенезом" Е.М. Шмариович и А.К. Лисицин подразумевали комплекс преобразований пород, сопровождающихся привносом элементов в восстановленных формах (сульфидная сера, закисное железо, органический углерод и др.)
Рудные тела залегают в первично сероцветых породах и прилегают к зоне обеления, занимая асимметричную позицию, характерную для экзогенных инфильтрационных месторождений урана. Рудные тела отсутствуют на тех участках распространения джилиндинской свиты, на которых отсутствуют зоны обеленных пород. Наблюдения, сделанные на месторождениях ХРП, показывают, что урановые концентрации, локализованные не только в осадках, но и в вулканитах, в базальтах или в гранитоидах, связаны с зоной окисления, признаки былого существования которой фиксируются в тех же или в ближайших скважинах. Сами эти признаки обычно носят косвенный характер.
Практически все гидроксиды железа, которые достаточно широко встречаются в рудовмещаю-щих породах, имеют сбросовую природу, т.е. железо для них поступало сюда в закисной форме с подземными водами. Другие оксиды железа сформировались еще в процессе корообразова-ния и попали в рудовмещающие осадки механическим способом. По данным А.В. Коченова, изредка встречаются псевдоморфозы гидроксидов железа по пиритизированным углистым остаткам (Коченов и др., 1990). Авторы могут добавить ряд других примеров прямых признаков окисления. Так, были отмечены реликты не окисленной углистой органики, запечатанные в относительно слабо проницаемых осадках, залегающих среди вторично восстановленных хорошо проницаемых отложений. Также редко встречаются гидроксиды железа в виде корок, которые в ряде сл
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.