ЛИТОЛОГИЯ И ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ, 2004, № 4, с. 387-400
УДК 551
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ УРАНА В РУДОНОСНЫХ ПОРОДАХ МАЛИНОВСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ ПО ДАННЫМ ^РАДИОГРАФИИ
© 2004 г. И. А. Кондратьева, И. Г. Максимова, Г. И. Надъярных
Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН (ИГЕМ РАН)
119017 Москва, Старомонетный пер., 35
Поступила в редакцию 30.06.2003 г.
Использование метода 1-радиографии при изучении рудоносных пород Малиновского уранового месторождения выявило ряд его особенностей, к которым относятся: нахождение урана в составе как аутигенных, так и терригенных компонентов пород; присутствие тонкорассеянной "безминеральной" формы урана и ее относительно большая роль; участие разновременных эпигенетических процессов в формировании состава руд месторождения. Последовательность образования и преоб-разовния руд аналогичны установленным на Семизбайском месторождении, что позволяет объединить их в единый подтип мезозойских инфильтрационных месторождений Западной Сибири.
Малиновское урановое месторождение расположено в юго-западной части Чулымо-Енисей-ской котловины, на границе с Кузнецко-Алатаус-ской складчатой зоной. Урановое оруденение буровыми скважинами вскрыто в аллювиальных отложениях позднеюрского - раннемелового возраста (тяжинская и низы киалинской свиты), выполняющих погребенную речную палеодолину, врезанную в метаморфизованные палеозойские породы фундамента котловины, прорванные небольшими интрузиями гранитов и гранодиоритов (рис. 1).
Геологическое строение месторождения рассмотрено в публикациях М.И. Баженова с соавторами [1995], Л.С. Долгушина с соавторами [1995], И.М. Рубинова с соавторами [2000], А.Е. Халдея с соавторами [2000], С.Ф. Винокурова с соавторами [2001], что позволяет не останавливаться на этом вопросе более подробно. Важно отметить, что по основным условиям локализации уранового ору-денения - типу рудоносной структуры (эрозион-но-тектоническая базальная депрессия), возрасту (13-К1) и составу рудовмещающих пород (серо-цветные аллювиальные отложения), присутствию признаков эпигенетического окисления серо-цветных отложений Малиновское является аналогом ряда месторождений, расположенных по периферии Западно-Сибирской плиты, в пределах Курган-Павлодарского ураноносного пояса [Кисляков, Щеточкин, 2000]. Основные закономерности локализации оруденения позволили отнести эти объекты к единому типу экзогенно-эпигенетических, инфильтрационных, сформированных процессами грунтово-пластового окисления в аллювиальных сероцветных отложениях речных палеодолин. В то же время стало очевидным, что месторождения этого пояса распадают-
ся на две группы, различающиеся между собой минерально-геохимическим составом рудоносных толщ, их фациальными особенностями (что связано с некоторой разницей во времени заложения и формирования палеодолин), условиями инфильтрации кислородсодержащих вод, определившими морфологию уранового оруденения. Еще более значительные различия двух групп проявлены в пострудных (постинфильтрацион-ных) процессах, обусловленных разной геологической историей районов месторождений [Кондратьева, Нестерова, 1997]. Многие общие черты геологического строения и, особенно, проявления пострудных процессов на Семизбайском и Малиновском месторождениях дали основание объединить их в своеобразный подтип - Семизбай-ский, предложив для всей совокупности месторождений рудоносного пояса название Семизбайско-Далматовский тип [Кондратьева, Нестерова, 2002]. Альтернативные представления о генезисе Малиновского месторождения содержатся в работе С.Ф. Винокурова с соавторами [2001], где минерально-геохимические особенности этого объекта авторы связывают с интенсивным проявлением эндогенных рудообразующих процессов, противопоставляя его всем известным древним и современным месторождениям урана "палеодолинно-го" типа.
Проведенное изучение рудоносных пород Малиновского месторождения методом ^радиографии позволило получить дополнительную информацию как об особенностях распределения в них урана, так и о последовательности процессов образования и преобразования уранового оруденения.
387
4*
1
6
/ / /// + + * тН
2 ////у 3 + + 4 %
0 5 10 15 км
1_I_I_I
0 30 м
г*** 1 Т 2 3 о с о
А _ 5 1- Ь 6 7 —
м
150
100
50
Рис. 1. Схема геологического строения юго-западной части Чулымо-Енисейской впадины (а) и геологический разрез Малиновской депрессии (б). Из работы А.Е. Халдея с соавторами [2000] (схематизировано).
а: 1 - отложения мезозойского плитного комплекса; 2 - Малиновская палеодолина; 3 - метаморфические формации палеозоя; 4 - граниты; 5 - гранодиориты; 6 - разрывные нарушения; 7 - рудоносная полоса.
б: 1 - глины; 2 - алевролиты, глинистые песчаники; 3 - пески; 4 - гравелиты, конгломераты; 5 - кора выветривания; 6 - эффузивы; 7 - известняки; 8 - рудные залежи.
а
0
Исследования выполнены в лаборатории радиогеологии ИГЕМ РАН. Образцы пород отобраны при документации керна ряда скважин на Центральном участке месторождения М.В. Нестеровой; ряд образцов передан для изучения главным геологом "Березовгеологии" И.М. Рубиновым, за что авторы выражают им благодарность.
Основы метода 1-радиографии разработаны в отделе ядерно-физических методов элементного анализа горных пород и руд ВНИИЯГГ'а под руководством академика Г.Н. Флерова [Берзина и др., 1967; Флеров, Берзина, 1979]; метод нашел широкое применение при исследованиях урановых месторождений [Методы изучения..., 1985].
Определение пространственного распределения и содержания урана в минералах и горных породах этим методом основано на способности ядер урана распадаться на два осколка под действием тепловых нейтронов. Разлетаясь, осколки ядер нарушают структуру окружающего их твердого тела (детектора); следы нарушения (треки) выявляются путем химического травления детекторов. Чувствительность метода весьма высока -до п х 10-8%, при точности 10-20%. Облучение тепловыми нейтронами осуществлялось в реакторе МИФИ; в зависимости от содержания урана в пробах мощность потока тепловых нейтронов (I) составляла от 1 х 1013 до 1 х 1018 н/см2.
В качестве объекта исследования использованы прозрачно-полированные шлифы на кварцевых пластинках; детекторами служила лавсановая пленка, плотно прилегающая к полированной поверхности шлифа. Использование кварцевых пластинок вместо обычных предметных стекол существенно уменьшает время "остывания" (снижения наведенной активности) шлифов после облучения.
Просмотр шлифов и их детекторов под микроскопом сравнения (МИСАМ-212 фирмы ЛОМО) позволяет с большой степенью достоверности установить связь урана с теми или иными минеральными компонентами либо структурными элементами пород, а также определить характер его распределения. Микроскопическая документация шлифов и детекторов осуществляется цифровой камерой Соёак мЬБ-120. Если облучение шлифов и детекторов происходит без "мишени" (препарат с точно известным содержанием урана), являющейся основой для количественного определения содержаний элемента, как это сделано в данной работе, по характеру распределения треков и их плотности можно судить об относительной концентрации урана в разных компонентах пород.
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ УРАНА В РУДОНОСНЫХ И РУДОВМЕЩАЮЩИХ ПОРОДАХ
Изучение рудоносных обломочных пород Малиновского месторождения методом ^радиографии показало, что уран в них может содержаться как в аутигенных, так и в терригенных компонентах.
Уран в обломочных зернах
Отложения тяжинской свиты представлены песчаниками, гравийниками, мелкогалечными конгломератами, в составе которых преобладают обломки различных пород; среди них наиболее часто встречаются углисто-кремнистые и глинистые сланцы, эффузивы, криптозернистые кремнистые породы. В целом, по петрографическому составу обломочного материала отложения можно отнести к полимиктовым грауваккам. Методом ^радиографии установлена частая приуроченность урана к обломочным зернам разного состава, причем по характеру распределения обломки разделяются на две группы. В первой из них уран весьма равномерно, без каких-либо следов привноса или выноса, распределен во всем объеме; примером этого может служить окатанный обломок углисто-глинистого сланца (рис. 2а). Подобная же картина наблюдалась в зернах криптозернистых кремнистых пород, а также ги-пергенно-измененного базальта. Возможно, что некоторые из подобных зерен являются обломками пород, изначально содержащих уран, тогда как другие (например, гипергенно-измененные эффузивы) могли обогащаться ураном при процессах корообразования. По нашему мнению, обломочные зерна со сплошным, равномерным распределением урана в таком виде могли быть привнесены в аллювиальные осадки палеодолины, в связи с чем к ним применимо понятие о "доседи-ментогенной" форме нахождения урана.
Дополнительным доводом в пользу возможной "доседиментогенной" природы концентраций урана служат находки характерных зональных обломков, в которых уран равномерно распределен в их центральных частях и полностью отсутствует в приконтактных. Примером может служить окатанный обломок красного аргиллита, а также обломок дацита, импрегнированный гид-роксидами железа (см. рис. 26, в). В осветленных приконтактных частях обломков отсутствуют как гидроксиды железа, так и уран; иногда осветление наблюдается не только по контактам обломков, но и вдоль разбивающих их трещин.
Тонкие осветленные каемки, равномерно окружающие обломки, очевидно, не могли возникнуть при переносе обломочного материала, скорее всего, они явились результатом восстановле-
ния и выноса железа и связанного с ним урана в слабо восстановительной среде захороняющегося осадка. Во всяком случае, сохранность урана в центральных частях служит аргументом в пользу возможности привноса ураноносных обломков в отложения палеодолины.
Наряду с описанным явлением, в рудоносных породах активно проявлен процесс внедрения урана в обломочные зерна, о чем можно судить по совершенно другим закономерностям его распределения (вторая группа). Так, на рис. 2г можно видеть окатанный обломок темно-красного аргиллита с пятнистыми скоплениями тонкокристаллического пир
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.