книги из ГПНТБ / Антропов П.Я. Топливно-энергетический потенциал Земли

бой фации временных потоков с небольшой дальностью пе­

безрудны. Урановая минерализация представлена франсвиллитом и отенитом. Содержание U3 0 8 в рудах 0,1—0,2%.

Подчеркивая постоянное тяготение зон оруденения к гра­ нитам с относительно повышенным содержанием урана (8 — 1 0 *1 0 ~4%) и неизменную связь его со структурами типа гра­ бенов, краевые разломы которых характеризовались вулкани­ ческой деятельностью и до настоящего времени являются каналами циркуляции минерализованных вод, Жофруа до­ пускает сингенетическое обогащение пород олигоцена ураном, усиленное за счет более позднего его привноса в результате выщелачивания из пород фундамента. Указанные особен­ ности геологической обстановки были благоприятны также и для перераспределения рудных концентраций.

ЗАРУБЕЖНАЯ АЗИЯ

Изучением месторождений урановых руд Азии, как и Аф­ рики, занимаются сравнительно недавно и притом споради­ чески. Несмотря на это, в некоторых из них (например, Ин­ дия) выявлен весьма солидный минерально-сырьевой по­ тенциал для создания урановой промышленности.

В Индии выявлено урановое месторождение Джадугуда. Месторождение это залегает среди докембрийских сланцев и приурочено к зоне дробления, вытягивающейся вдоль на­ двига и подвергнутой интенсивной дорудной минерализации, выраженной в развитии хлорит-биотит-апатит-магнетит-иль- менит-турмалиновых образований. Урановая минерализация,

с сульфидами и диарсенидами никеля и молибденитом, раз­ витый в виде вкрапленности и тонких прожилков. Руды, в общем, бедные и содержание урана в них составляет около

169

носных пегматитах, выявлены гидрогенные месторождения в породах осадочного чехла (в штатах Мадхья-Прадеш, Та­ милнад и Гималаях). Кроме того, выявлена карбонатитовая провинция в Южной Индии, в Тамилнаде. Карбонатиты в виде дугообразного тела тяготеют к щелочному массиву интрузивных пород и обогащены урансодержащим пирохло­ ром (Алабужин, 1973).

Крупным потенциальным источником урана в Индии являются также прибрежно-морские и континентальные монацитовые россыпи.

Достоверные запасы урана в Пакистане составляют пока лишь первые десятки тонн и связаны они с ураноносными песчаниками месторождения Дерагазихан, находящегося в районе Сулеймановых гор. Геологи Пакистана надеются на

страны выявлено более 1 0 0 гидрогенных месторождений и рудопроявлений в песчаниках и конгломератах, выполняющих де­ прессии на кристаллическом основании (рис. 51). Общее ко-

Рис. 51. Главные урановые месторождения Японии

(Хайаши, 1970):

а) разрабатываемые, б) относительно крупные, в) мелкие: 1 — Накамаруке; 2 — Джобан; 3 — Тоно; 4 — Окутанго; 5 — НингеТогэ; 6 — Санин; 7 — Тойото; 8 — Тарумиду

170

личество разведанных запасов и з08 достигает 10 тыс. т. Однако большая их часть связана с убогими рудами, в ко­ торых содержание урана составляет 0,06—0,07%. Имеются руды с содержанием урана 0,1%, с запасами до 2,5 тыс. т

U308.

Еще 10 лет назад, в 1963 г., в Японии насчитывалось около 2 0 месторождений и рудопроявлений в неметаморфизованных породах. Они располагаются на обширной терри­ тории в юго-западной части острова Хонсю. Месторождения мелкие, и запасы их только иногда достигают первых тысяч

складчатом основании в многочисленных мелких эрозионных

следы интенсивных эрозионных процессов, и при картирова­

чаниками, содержащими углистое вещество, и приурочены все известные наиболее значительные рудные залежи.

Рудовмещающие отложения представлены речными или

имеют пластовую форму. Но на месторождении Тоно залежь

том. Среди вторичных минералов преобладают отенит, циппеит и уранофан.

Неокисленная урановая руда имеет цвет от серого до черного, при окислении, она становится желтоватой и корич­

171

обогащения. Сопутствующими минералами являются пирит, лимонит, гипс, кальцит, каолинит, монтмориллонит, халько­ зин, цеолиты, апатит и органическое вещество (S. Hayashi, 1970).

Оруденение часто ассоциирует с участками, обогащен­ ными углистым веществом. Концентрация урана изменяется прямо пропорционально содержанию сульфидной серы, хотя пирит распространен несколько шире. Источником образо­ вания подобных месторождений в Японии являются высоко­ радиоактивные подстилающие граниты. Промышленные кон­ центрации урана возникают при направленном движении вод в системе палеорусел и в осадочных третичных породах, характеризующихся восстановительной обстановкой.

Однако для некоторых залежей Тоно и Нинге-Тогэ не исключается гидротермальный генезис. Известно, что вблизи Нинге-Тогэ имеются мелкие урановые месторождения жиль­ ного типа, и, кроме того, на месторождении Тойото повышен­ ная радиоактивность (в 1 0 0 раз превышающая фон) приуро­ чена к измененным участкам андезитовых даек, секущих ру­ довмещающие осадочные породы.

АФРИКА

В странах Африки суммарные запасы U3 0 8 исчисляются примерно в 350 тыс. т. Они складываются из запасов урана, выявленных в Алжире, Габоне, Заире, Малагасийской Рес­ публике, Марокко, Намибии, Нигере, Центральноафрикан­ ской Республике (ЦАР) и ЮАР.

Об открытии промышленного уранового оруденения в Алжире впервые сведения получены в 1972 г. Месторожде­ ние находится в районе Ахаггар близ города Таманрассет

172

в центре Сахары. Запасы его оцениваются в 12 тыс. т U3 0 8 в рудах со средним содержанием 0,2%. Благоприятная эконо­ мика месторождения, расположенного вблизи строящейся транссахарской магистрали, позволяет приступить к его про­ мышленному освоению в ближайшее время. Никаких данных

огеологии месторождения пока не опубликовано.

ВГабоне запасы урана оцениваются в 17—18 тыс. т. Они выявлены на месторождении Мунана и на находящемся ря­

в состав которых входят настуран, урановые черни, коффинит и уранованадаты. Они залегают в песчано-конгломера-

ский фундамент. Месторождение обладает пластовой фор­ мой и развивается вдоль согласных и частью секущих слоис­ тость под острым углом зон дробления. Месторождение Окло

ков, залегающих в основании данной серии. По всем данным генезис урановых руд следует считать гидрогенным.

Запасы урана в Малагасийской республике оцениваются в 400 т при содержании 0 , 1 %.

Перспективные запасы урана в Марокко достаточно круп­ ные в связи с нахождением его в составе фосфоритов, зна­ чительные запасы которых обнаружены в данной стране.

В Центрально-Африканской Республике основные досто­ верные запасы U3 0 8 в количестве 9—10 тыс. т находятся в месторождениях района Бакума—Мпату, Пама и Патуриция. Общие запасы, по данным КАЭ Франции, составляют

гидрогенными образованиями. Они находятся в палеогено­ вых отложениях карстовых впадин, которые проявлены в доломитах верхнепротерозойского возраста, обнажающихся в краевой части синеклизы древней платформы, вблизи вы­ ступов кристаллических -пород.

Урановое оруденение, представленное отенитом, торбер­ нитом и урансодержащими фосфатами, развилось в пиритизированных и фосфатизированных глинах, лигнитах и про­ слоях песчаников, характеризующихся 'нахождением карбо­ натных и кремнистых конкреций латеритов. Промышленное освоение месторождений района Бакума намечалось на 1971 г., но было несколько задержано.

В Южно-Африканской Республике запасы U3 0 3, концент­ рирующиеся в золото-урановых рудах, составляют 182 тыс. т. Публикуемые данные о запасах урана в ЮАРне-

173

изменно включают новые открытия в Намибии, о которых уже упоминалось (Алабужин, 1973).

Из 27 предприятий, которые добывали уран в 50-х и 60-х годах, в 1970 г. производили добычу только 11, причем почти все попутно с золотом. В 1959 г. добыча урана в ЮАР сос­

В конце 1969 г. закончено строительство новой фабрики, ко­ торая будет перерабатывать золото-урановую руду из Кар- бон-Лидер-Риф. Первоначальная производительность ее 70 тыс. т руды в месяц. Правительство ЮАР намеревается организовать добычу урана на оккупированной территории Намибии (район Свакопмунда). Предполагается привлечь капитал ФРГ.

Золото-урановые месторождения ЮАР района Витватерсранд находятся вблизи городов Йоханнесбург и Претория. Добыча золота в этом районе началась в 1886 г. С тех пор на протяжении около 350 км было заложено большое коли­ чество рудников по добыче золотых руд, отдельные из ко­ торых достигли глубины 3500 м и более. Самый глубокий рудник «Ист-Ранд-Проприетери», по данным Парка и МакДермида (1966), достиг глубины 3750 м. В настоящее время месторождения района являются главными поставщиками золота в мире. Промышленное значение на уран руд Витватерсранда было установлено в начале 40-х годов.

Особенностью геологического строения золото-урановых месторождений Витватерсранда является то, что распрост­ ранение громадных количеств золота и урана ограничено лишь маломощными пластами конгломератов, развитыми на площади в 27 тыс. км2. Древнейшие породы, слагающие фун­ дамент района, представлены докембрийскими кристалличе­ скими сланцами и гранитоидами. Выше залегает система Доминион-Риф, представленная относительно маломощной пачкой базальных конгломератов и лав, включающих один рудоносный горизонт. Несогласно перекрывая систему До­ минион-Риф и породы фундамента, залегают отложения системы Витватерсранд, состоящей из двух свит. Нижняя из них слагается глинистыми сланцами, кварцитами, грубо­ зернистыми песчаниками и конгломератами. Среди конгло­ мератов один пласт оказался продуктивным. Накопление об­ ломочного материала происходило в средней части бассей­

174

на, края его воздымались и подвергались эрозии. В связи с этим ко времени накопления отложений верхней свиты, пред­ ставленных в основном кварцитами и конгломератами, пло­ щадь бассейна сократилась и соответственно верхняя свита системы Витватерсранда имеет значительно меньшую пло­ щадь распространения по сравнению с нижней свитой. Од­ нако именно в этой верхней свите заключена большая часть золото-урановых горизонтов Витватерсранда, наиболее npojдуктивный из которых залегает в основании упомянутой свиты. Воздымание и неоднократный размыв системы Витватерсранд, мощность которой превышает 8000 м, сопровож­ дались магматической деятельностью, приведшей к форми­ рованию системы Вентерсдорп, представленной лавами и слоистой толщей кластических осадков. Вся эта система ха­

последовавшего за ней погружения в новом бассейне нако­ пилась мощная толща обломочных пород и доломитовых из­ вестняков Трансвааль. Завершение этого периода отмечено развитием складчатости, разрывных нарушений типа надви­ гов и проявлением магматизма. В центральной части бас­ сейна Витватерсранд произошло поднятие пород фундамен­ та, обусловившее возникновение купола, а вышележащие осадочные толщи оказались деформированными в складча­ тое сооружение, известное в качестве купола Вердефорт, или кольца Вердефорт. Осадочные породы, слагавшие апикаль­ ную часть купола, оказались смытыми, а выходы на днев­ ную поверхность отложений системы Витватерсранд приняли форму двух концентрических овалов. К концу палеозоя на всей площади района произошло отложение системы Карру, представленной мелководными морскими осадками и угле­ носными формациями. Эти породы перекрывают почти поло­ вину системы Витватерсранд. Важно подчеркнуть, что и эти осадочные породы системы Карру прорваны дайками и не­ большими интрузивными массивами пород основного и сред­ него состава. В целом система Витватерсранд выполняет до­ статочно крупный прогиб протяжением более 80 км и шири­ ной до 30 км, вытянутый в северо-восточном направлении. Основные рудоносные горизонты конгломератов залегают во внутренней части бассейна (рис. 53). Повышенное содер­ жание золота и урана проявлено в крупнообломочной фации конгломератов. В рудах часто встречаются мельчайший поч­

видимо, выделялись последовательно, образуя концентриче-

175

лота, уранинита, галенита, а иногда также самородной пла­ тины (Девидсон, 1957). Содержание и з0 8 в руде невысокое и в среднем в ряде рудоносных горизонтов конгломератов составляет 0,03%. В связи с тем, что рудоносные конгломе­ раты Витватерсранда имеют дельтовое происхождение, слои конгломерата развиты не по всей площади, хотя они и являются достаточно выдержанными. Рудоносные конгломе­ раты получили на месторождении название рифов. В преде­ лах системы Витватерсранд, в основном в верхней свите, развиты шесть главных рифовых горизонтов; в нижележа­ щей системе Доминион-Риф, как уже упоминалось, развит один рудоносный горизонт. Исследователи Витватерсранда неоднократно пытались провести корреляцию рифов, вскры­ тых различными рудниками. Однако задача оказалась очень сложной в связи с тем, что некоторые рифы слагаются из

176

нескольких маломощных пластов, расположенных на разных уровнях по всей мощности кварцитов. Это, в частности, ха­ рактерно для главной группы рифов, состоящей из несколь­ ких пластов конгломератов, несущих золото-урановое оруде­ нение. То же отмечается и для других рифов.

Рудоносные рифы отличаются непостоянной мощностью. Обычно средняя их мощность около 1 м и лишь отдельные из продуктивных пластов достигают мощности 3 м. Некото­ рые очень богатые по содержанию золота рифы имеют мощ­ ность не более 10 см. Самые богатые рифы залегают у по­ дошвы конгломератовых пластов. Обычно рифы разбиты раз­ рывными нарушениями, а иногда также и дайками интрузив­ ных пород.

По вопросу о генезисе золото-урановых месторождений Витватерсранда проводятся острые дискуссии. Южноафри­ канские геологи, непосредственно работающие на месторож­ дении, а также Рамдор относят характеризуемые месторож­ дения к россыпным образованиям, подвергнутым метамор­ физму. Сторонники этой гипотезы не отрицают воздействия гидротермальных растворов на рудоносную толщу пород, но они связывают это явление с региональным метаморфиз­ мом. Сторонники россыпного происхождения месторождений приходят к выводу, что источником руд явились породы фун­ дамента, среди которых развиты золото-кварцевые жилы. Бо­ лее богатые руды концентрируются в гравийных конгломе­ ратах. Алмазы, циркон, хромит, часть платиноидов, главным образом природный сплав иридия и осмия, и некоторые дру­ гие минералы тяжелой фракции имеют несомненно россып­ ное происхождение. Наблюдаемые структуры замещения и чешуйчатая форма золотинок, согласно развиваемым пред­ ставлениям, связаны с мобилизацией золота россыпей в про­ цессе их метаморфизма.

Проведенное тщательное опробование не обнаружило из­ менения содержания золота и урана на контакте с дайка­ ми интрузивных пород, секущих рифы. Считается также, что содержание золота и урана не имеет прямой зависимости от интенсивности гидротермального изменения. Геологи, при­ держивающиеся представления о россыпном происхождении месторождений, отмечают также, что интрузивный источник золота не установлен и что руды нигде не выполняют чет­ ко проявленные секущие разрывы. Выдвигается мнение, что уранинит представлен округлыми зернами, подверженными истиранию. Абсолютный возраст уранинита, определенный по радиогенному свинцу в образцах галенита, и возраст обло­ мочного монацита установлены в 3000 млн. лет и их возраст совпадает с возрастом гранитов фундамента. Абсолютный возраст системы Витватерсранд считается 2200 млн. лет.

данным, уранинит и тухолит неустойчивы в поверхностных условиях. Кроме того, размеры зерен этого минерала на­ столько малы, что они не могли механически транспортиро­ ваться даже в том случае, если эти минералы были бы устой­ чивыми. Отмечается также, что золото в рудах образует тонкие листочки или чешуйки, развитые в основной массе между гальками, либо оно входит в состав пирита, также развитого в основной массе, но полностью отсутствует в гальке кварца. Вместе с тем золото во всех рудниках Ранда очень тонкозернистое. В то же время, как известно, в рос­ сыпных месторождениях размер крупинок россыпного золо­ та должен постепенно уменьшаться с удалением от его ис­ точника. В современных россыпных месторождениях золото обычно ассоциируете черными песками, при этом в россыпях содержатся в значительно большем количестве минералы то­ рия, по сравнению с минералами урана. Однако на место­

нита, галенита и самородной платины, согласно данным Девидсона, также подтверждает гидротермальное происхожде­ ние всех этих минералов. Это особенно подчеркивается тем, что платина обычно развита на многих гидротермальных месторождениях Африки и, в частности, она установлена в ассоциации с урановой смолкой на месторождении Шинколобве. Данные изучения отношения золота к серебру в рудах дают дополнительный материал для суждения о гидротер­

шаются. Эта закономерность может найти объяснение лишь в предположении, что золото отлагалось из восходящих гидро­ термальных растворов. В случае же россыпного золота проба его обычно увеличивается с удалением от источника, вследст­ вие постепенного перевода в раствор серебра, входящего в состав золота.

Каждая из кратко охарактеризованных гипотез образова­ ния золото-урановых месторождений не может объяснить все наблюдаемые факты; в результате дальнейших исследований должен быть получен новый материал, который позволит бо­ лее обоснованно принять какую-то одну из рассмотренных двух гипотез.

Одним из крупных открытий последних лет в Африке яв­ ляется месторождение Россинг в Намибии, находящееся в

178