5.7. Минералы руд уран-редкометалльно-фосфорных месторождений в морских глинистых отложениях (мангышлакский тип)

Основные урановорудные объекты дан­ного типа находятся на полуострове Мангышлак в западной части Казахста­на, на восточном побережье Каспийского моря. Здесь в 50-е годы форсированными темпами были разведаны крупные запасы урана, связанные с костным детритом рыб, сконцентрированным в виде протяженных на многие километры осадочных пласто­вых залежей. С целью интенсификации до­бычных работ был создан первый в СССР Прикаспийский горно-металлургический комбинат (ПГМК), на базе которого возник город Шевченко (ныне г. Актау). В безлюдной степи, где ранее господствовали солнце, пыльные бури, безводье, появился совре­менный город с многотысячным населе­нием и крупным морским портом. Были также построены железные дороги, связывающие его с европейской частью России (гг. Астрахань, Волгоград) и другими райо­нами Казахстана и Средней Азии.

Урановые месторождения сосредоточены вокруг впадины Карагие и местами обна­жаются в ее бортах, что способствовало их открытию аэрорадиометрическими поис­ками. Месторождения составляют единое Карагиинское рудное поле, включающее два промышленных объекта – Меловое и Томакское, располагающиеся в северо­-западной его части. На юге и востоке руд­ного поля находятся непромышленные месторождения – Тасмурунское, Садырнынское и Тайбагарское (Геолого-промышленные …, 2008).

Самым крупным объектом не только Ман­гышлакского рудного района, но и данно­го рудного типа в целом, является месторождение Меловое, запасы которого по промышленным категориям составляют 44 тыс. т урана. Остальные месторожде­ния существенно уступают Меловому по запасам урана и редких земель (в 4-5 раз) что связано не только с меньшей массой скон-центрированного в залежах костно­го детрита рыб, но и с более низкой его металлоносностью. На месторождении Меловом рудная залежь имеет северо-западное удлинение на 18,5 км при ширине до 7 км (площадь 88,6 км²) с пологим (до 1⁰) наклоном на северо-запад. Она расщепляется на четыре рудных пласта, последовательно смещающихся к югу и востоку. Граница выклинивания каждого из вышележащих пластов постепенно приближается к склону палеоподнятия (рис. 5.7.1).

Рис. 5.7.1. Месторождение Меловое (Геолого-промышленные …, 2008): А – продольный разрез рудной залежи: 1 – рудные пласты и их номера, 2 – глины с остатками рыб и ходами илоедов. Б – проекция рудных пластов на поверхность: 3 – контур промышленного оруденения, 4 – выход рудной залежи на поверхность, 5 – контуры рудных пластов и их номера, В – строение рудного пласта

С троение руд для всех пластов однотипное. Они характеризуются в основном тонким (миллиметры, первые сантиметры) пере­слаива-нием костного детрита с сульфи-дами железа и глинистого мате-риала (рис. 5.7.2).

Рис. 5.7.2. Строение рудных пластов (Геолого-промышленные …, 2008): 1 – разрез рудной залежи месторождения Мелового в забое карьера; 2 – концентрат ураноносного костного детрита рыб; 3 – тонкое чередование рудных и глинистых слойков в пластах (фото шлифа, увел. 12^х, без анализатора); 4 – сульфидный прослой (фото шлифа, увел. 20^х, без анализатора)

Крупные костные обломки рыб и водных млекопитающих имеют подчиненное зна­чение и обычно встречаются в подошве от­дельных пластов и на их выклинивании вме­сте с включениями обугленной древесины и единичной кварцевой галькой. Содержание урана в костном детрите обна­руживает четкую корреляцию с размерно­стью гранулометрических фракций. Пре­обладающая в рудах песчано-алевритовая фракция костного детрита характеризуется содержанием урана 0,2–0,3 %, что является одним из самых высоких показателей для руд данного типа. Повышенная металлоносность костного фосфата по сравнению с другими месторождениями данного типа благоприятным образом сказывается на качестве основного промышленного про­дукта – костного концентрата.

В составе редких земель преобладают че­тыре элемента: Се, La, Y, Nd – 0,044 – 0,082 %; содержание остальных закономерно снижа­ется пропорцио-нально их кларкам от 0,01 до 0,001 %. Содержание Sc в рудах изме­няется в зависимости от количества кост­ного детрита от 0,0025 % (при P₂O₅ 6–7 %) до 0,005 % (при Р₂0₅ 14–15 %). Количество Ni, Со и Мо относительно выдержано для всех рудных пластов и составляет соответ­ственно: 0,06, 0,015 и 0,022 %, а рения – в среднем 2х10 ^-4 %.

Состав глинистого материала рудных пла­стов не обнаруживает существенных от­личий от такового вмещающих глинистых пород. Преобладают гидрослюды мусковитового типа (мусковит-биотитового ряда). Содержание карбонатов (кальцит, доломит) невысокое: 1–8 % (среднее 2 %). Средний состав руд месторождения Ме­ловое следующий (%): Р₂0₅ – 4,32; S_пир. –11,1; А1₂О_э – 12,5; U – 0,042; ΣTR₂0₃ – 0,18; U/P₂O_s – 0,010; ΣTR₂0₃/P₂0₅ – 0,042; ΣTR₂0₃/U – 4,28.

Месторождение Меловое отрабатывалось открытым способом (карьером). На ПГМК вместе с ураном производились фосфатные удобрения и редкоземельные элементы, а в последние годы комбинат был так­же главным поставщиком скандия в СССР. В начале 90-х годов производство урана на Мангышлаке было прекращено в связи с удорожанием стоимости вскрышных работ на западном окончании месторождения Ме­ловое. В результате часть разведанных запа­сов урана осталась неосвоенной.

Месторождения данного типа – уникальные природные образования, сформировавшие­ся в глубоководных сероводородных морях позднего олигоцена Восточного Паратетиса, имевших широкое развитие в Прика­спийском регионе. Подобные объекты рас­пространены и к западу от Каспийского моря на территории России, где составляют крупный Ергенинский рудный район, пока остающийся резервным по экономическим показателям. На территории стран СНГ они представляют собой единственный тип промышленных ураново-редкометалльных месторождений осадочного генезиса и в на­стоящее время не имеют аналогов в миро­вой науке и практике.