
- •«Национальный исследовательский томский политехнический университет»
- •Е.Г. Язиков минералогия урана
- •Оглавление
- •5. Минералы руд геолого-промышленных типов урановых
- •Введение
- •Физические и физико-химические свойства минералов радиоактивных элементов
- •1.1. Радиоактивность
- •1.2. Люминесценция
- •1.3. Цвет и черта
- •1.4. Форма выделений
- •1.5. Блеск
- •1.6. Магнитность
- •1.7. Твердость
- •1.8. Удельный вес
- •1.9. Оптические свойства
- •1.10.Растворимость
- •2. Методы определения минералов радиоактивных элементов
- •2.1. Радиометрический метод
- •2.2. Радиографический метод
- •2.3. Люминесцентный метод
- •I. Люминесцирующие очень сильно
- •II. Люминесцирующие сильно
- •III. Люминесцирующие умеренно
- •IV. Люминесцирующие слабо
- •V. Люминесцирующие очень слабо
- •VI. Нелюминесцирующие
- •VI. Люминесценция не выяснена
- •2.4. Метод отпечатка (фазовый анализ)
- •2.5. Методы качественных микрохимических реакций
- •2.5.1. Растворимость в кислотах
- •2.5.2. Определение анионного состава
- •2.5.3. Определение катионного состава
- •3. Минералогия урана
- •3.1. Принципы систематики и классификации урановых минералов
- •I. Урановые минералы Безводные окислы урана
- •Безводные окислы тория и урана (группа торианита)
- •Карбонаты урана
- •Сульфаткарбонаты урана
- •II. Урансодержащие минералы
- •Танталониобаты, содержащие уран
- •Класс → Подкласс → Отдел → Группа → Подгруппа → Минеральный вид
- •Казолит Pb [uо2 (SiO4 )] · h2o ∞2
- •3.2.1. П/класс 1. Простые окислы
- •Уранинит (ульрихит) кUo2 · lUo3 · mPbO
- •Настуран kUo2 · lUo3 · mPbO
- •Урановые черни
- •3.2.2. П/класс 2. Сложные окислы u и Mo
- •Седовит uMo2o8
- •Моурит uMo6o20
- •3.2.3. П/класс 3. Сложные окислы u и Ti
- •Браннерит uTi2o6
- •3.2.4. П/класс 4. Силикаты
- •Коффинит u(SiO4)1-х (oh)4х
- •3.2.5. П/класс 5. Фосфаты
- •Лермонтовит (u, Ca, tr)3·(po4)4·6h2o
- •Нингиоит (нингьоит) u,Ca(po4)2·1,5h2o
- •Вячеславит (u, Ca)5(po4)(oh)8·nH2o
- •3.3.1. П/класс 1. Гидроокислы
- •Скупит (шепит) uo2(oh)2·h2o ∞
- •Беккерелит Ca[(uo2)6o4(oh)6]·8h2o
- •Кюрит Pb 3 [(uo2)8o6 (oh)10]·nH2o
- •3.3.2. П/класс 2. Силикаты
- •Уранофан (уранотил, уранотит, ламбертит) Ca[uo2(SiO3oh)]2·5h2o
- •Склодовскит (шинколобвит)
- •Казолит Pb[uo2SiO4]·h2o
- •Соддиит (uo2)2(SiO4)·2h2o
- •3.3.3. П/класс 3. Фосфаты
- •Отенит (аутунит, отунит)
- •Торбернит (хальколит, медный уранат)
- •Ураноцирцит Ba(uo2)2 (po4)2 · 10h2o
- •Фосфуранилит Ca(h2o)8[(uo2)4(po4)2(oh)4]∞
- •Парсонсит Pb2[uo2(po4)2]∞
- •3.3.4. П/класс 4. Арсенаты
- •Ураноспинит Ca(uo2)2 (AsO4)2 · 10h2o
- •Новачекит Mg(uo2)2 (AsO4)2 · 10h2o
- •Цейнерит Cu(uo2)2 (AsO4)2 · 12h2o
- •Трёгерит (uo2)3 (AsO4)2 · 12h2o ∞2
- •3.3.5. П/класс 5. Ванадаты
- •Тюямунит Ca(uo2)2 (vo4)2 · 8h2o
- •3.3.6. П/класс 6. Карбонаты
- •Резерфордин uo2co3
- •Андерсонит Na2Ca[uо2(со3)3] · 6н2о
- •Бейлиит Mg2[uo2 (co3)3] · 18h2o
- •3.3.7. П/класс 7. Сульфаты
- •Циппеит (урановые цветы)
- •Уранопилит (урановая охра)
- •3.3.8. П/класс 8. Молибдаты
- •Умохоит uo2mo4·4h2o
- •Иригинит {uo2[Mo2o7](h2o)2}·h2o
- •3.3.9. П/класс 9. Селениты
- •3.3.10. П/класс 10. Теллуриты
- •3.3.11. П/класс 11. Минералы смешанного состава (сульфат-карбонаты урана)
- •Шрёкингерит (дакеит)
- •3.4. Класс III. Урансодержащие минералы
- •3.4.1. Подкласс 1. Уран как изоморфная примесь
- •3.4.2. Подкласс 2. Уран как механическая примесь
- •3.4.3. Подкласс 3. Уран в органическом веществе
- •4. Условия образования первичных и вторичных урановых минералов. Минералогическая зональность зоны окисления урановых месторождений
- •4.1. Условия образования первичных и вторичных урановых минералов
- •4.2. Минералогическая зональность зоны окисления урановых месторождений
- •5. Минералы руд геолого-промышленных типов урановых месторождений
- •5.1. Минералы руд урановых месторождений в долгоживущих разломах областей протоактивизации (центрально-украинский тип)
- •5.2. Минералы руд урановых месторождений в долгоживущих разломах областей мезозойской тектоно-магматической активизации (эльконский тип)
- •5.3. Минералы руд урановых, молибден-урановых и фосфор-урановых месторождений в рифтогенных прогибах срединных массивов (кокчетавский тип)
- •5.4. Минералы руд молибден-урановых месторождений в субвулканических интрузиях и палеовулканических аппаратах (чу-илийский тип)
- •5.5. Минералы руд молибден-урановых месторождений в наложенных палеовулканических депрессиях (стрельцовский тип)
- •5.6. Минералы руд урановых месторождений в высокорадиоактивных гранитах (чикойский тип)
- •5.7. Минералы руд уран-редкометалльно-фосфорных месторождений в морских глинистых отложениях (мангышлакский тип)
- •5.8. Минералы руд урановых и уран-полиэлементных пластово- инфильтрационных месторождений в плитных комплексах платформ (чу-сарысуйский и кызылкумский типы)
- •5.9. Урановые грунтово-инфильтрационные месторождения в эрозионных палеодолинах (зауральский и витимский типы)
- •Заключение
- •Литература
- •Содержание и оформление отчета
- •Рекомендуемая литература
- •Лабораторная работа № 2 «Диагностика вторичных минералов урана» Цель и задачи
- •Определение катионного и анионного состава минералов
- •Содержание и оформление отчета
- •Рекомендуемая литература
- •Минералогия радиоактивных элементов
5.3. Минералы руд урановых, молибден-урановых и фосфор-урановых месторождений в рифтогенных прогибах срединных массивов (кокчетавский тип)
Месторождения этого типа расположены в пределах Северо-Казахстанской урановорудной провинции, которая административно охватывает территорию Северo-Казахстанской, Кокчетауской и северной части Акмолинской областей Казахстана. Регион экономически хорошо освоен и отличается высокой рудоносностью. Здесь известны многочисленные месторождения урана, золота, редких металлов, железа, марганца, меди, воль-фрама, олова, молибдена. Освоение урановых месторождений с конца 50-х годов осуществлялось Целинным горно-химическим комбинатом.
Многочисленные урановые месторождения Северо-Казахстанской провинции группируются в целом ряде рудных узлов, среди которых по значимости выделяются Грачевский рудный узел, объединяющий Косачиное, Грачевское и Февральское месторождения, Балкашинский узел (месторождения Восток, Звездное, Балкашинское и др.) и Аксу-Маныбайский узел с отработанным крупным Маныбайским месторождением и месторождениями Аксу, Южно-Маныбайское, Круглое (Урановые …, 1995; Глубинное …, 2002; Геолого-промышленные …, 2008).
Косачиное
месторождение –
наиболее крупный урановорудный объект
Северо-Казахстанской провинции. Оно
располагается в юго-западной части
Грачевского рудного узла, в юго-восточном
борту Саумалкольской грабен-синклинальной
структуры, представляющей собой сложное
складчато-блоковое сооружение, сложенное
песчано-сланцевыми отложениями венда,
вулкано-генно-осадочными образованиями
кембрия – нижнего ордовика и
верхнеордовикскими гранитоидами.
Урановое оруденение сосредоточено на
ряде оособленных участков, которые
размещаются в полосе общей
протя-женностью около 8 км и шириной
4-5 км (рис. 5.3.1). Узкие изоклинальные
складчатые структуры рудного поля
осложнены многочисленными разрывными
нарушениями, представляющими собой
системы протяженных сближенных
субпараллельных разломов. Основной
рудоносной структурой является Главный
(Центральный) субмеридиональный разлом,
в системе которого оруденение
контролируется преимущественно
крутопадающими нарушениями разной
ориентировки и локализуется в
сложно-построенных зонах катаклаза,
дробления и эйситизации. Морфологически
рудоносные зоны представлены
крутопадающими линзообразными залежами
с раздувами и
пережимами
(рис. 5.3.1). Их размеры по простиранию
колеблются от 60 до 700 м, по падению – от
60 до 1500 м, мощность варьирует от
единиц до первых десятков метров.
Среднее содержание урана в рудах
составляет 0,11 %, однако выделяются
участки со средним содержанием до 0,69
%. В таких богатых рудах отмечается
повышенное содержание Р205
(0,22 %) и Тi2
(0,59 %). Главные урановые минералы первичных
руд представлены коффинитом, браннеритом
и частично настураном. Важной особенностью
месторождения является и
нтенсивное
развитие кор выветривания площадного
и линейного типов мощностью от 10 до 400
м.
Рис. 5.3.1. Грачевский рудный узел. Месторождение Косачиное (Геолого-промышленные …, 2008): Карта (А) и разрезы (Б), 1 – четвертичные отложения (на разрезах); 2 – кора выветривания (на разрезах); 3-5 – образования O3-S1; 3 – базальтовые, андезито-базальтовые, андезито-дацитовые порфириты, 4 – лавобрекчии, 5 – туфоконгломераты и конгломераты; 6 – образования ϵ2-O1 (люботинская свита); известковистые алевролиты, глинисто-кремнистые сланцы, лиддиты, песчаники; 7 – диабазы, диабазовые порфириты, их туфы ϵ1-2; 8 – андреевская и шарыкская свиты венда (рифея); углисто-глинистые сланцы, углистые известняки, известняки, песчаники; 9 – лейкократовые граниты; 10 – разрывные нарушения; 11 – зоны брекчирования, катаклаза, рассланцевания; 12 – рудные тела
В процессе мезозойского выветривания формировались дисперсные окислы урана и в незначительном количестве - нингиоит, а карбонатные руды преобразовывались в силикатные (рис. 5.3.2–5.3.3). Первичные контуры рудных тел в коре выветривания в целом сохраняются, однако уран в них перераспределяется с некоторым обогащением или значительным обеднением его содержаний.
Рис. 5.3.2. Урановые руды Грачевского рудного поля (Геолого-промышленные …, 2008): 1 – вкрапленники и прожилки коффинита и урансодержащего апатита в альбитизированном песчанике, 2 – вкрапленники и гнездовые выделения коффинита в альбитизированном граните
Рис. 5.3.3. Урановая минерализация (м-ие Косачиное) (Геолого-промышленные …, 2008): Брекчиевые (1) и микропрожилковые (2) текстуры руд. Урановые минералы наблюдаются главным образом в цементе брекчий