5.8. Минералы руд урановых и уран-полиэлементных пластово- инфильтрационных месторождений в плитных комплексах платформ (чу-сарысуйский и кызылкумский типы)

Месторождения этого типа сформи­рованы напорными кислородсо­держащими и повышенно ураноносными подземными водами в сероцветных водо­носных горизонтах артезианских бассейнов (Прогноз …, 1997; Урановые …, 2000; Рудные …, 2001; Петров и др., 2008). Пластово-инфильтрационные месторож­дения весьма характерны для крупнейшей в мире Притянь-шаньской (Восточно-Туранской) урановорудной провинции, охваты-вающей Центрально-Кызылкумское поднятие (Узбекистан), Сырдарьинскую и Чу-Сарысуйскую впадины (Южный Казах­стан). Все эти структуры расположены на восточной периферии молодой Туранской плиты и обычно рассматриваются в качестве самостоятельных рудных районов (рис. 5.8.1). Территория провинции экономически освоена и характеризуется хорошо развитой горнопромышленной отраслью, которая помимо урановых объектов базируется на крупнейших золоторудных месторождени­ях, комплексных рудах месторождений ме­дистых песчаников, полиметаллов и др.

Рис. 5.8.1. Притяньшаньская урано-ворудная провинция (Геолого-промышлен-ные …, 2008). Урановорудные районы: А – Чу-Сарысуйский, Б – Сырдарьинский, В – Кызыл-кумский, Г – Ферганский

Освоение урановых месторождений про­винции было начато в Кызылкумском рай­оне в 1958 году и первоначально осуществля­лось традиционным горным способом. С 1975 года при отработке активно использует­ся скважинное подземное выщелачивание (СПВ), которое впоследствии стало веду­щим способом добычи.

Объединяющий признак всех инфильтрационных урановых месторождений провинции – пластовая окислительная минералого-геохимическая зональность, развивающаяся со стороны складчатого обрамления Туранской плиты, а также по периферии низкогорных сооружений, и контролирующая локализацию уранового оруденения. Особенности геологическо­го развития территории, которые повлия­ли на облик месторождений, проявились главным образом на этапе новейшей тектонической активизации. Именно они предопределили формирование пластово-инфильтрационных месторождений двух типов: чу-сарысуйского, характерного для Чу-Сарысуйской и Сырдарьинской впадин, и кызылкумского, свойственного соответ­ствующему сводовому поднятию.

Месторождения чу-сарысуйского типа контролируются весьма протяженными ("региональными") длительно развиваю­щимися (с позднего олигоцена по настоя­щее время) зонами пластового окисления. Ролловые фронты этих зон удалены от водопитающих гидрогеологических массивов на многие десятки – первые сотни киломе­тров (рис. 5.8.2). Для этого типа характерны громадные скопления весьма убогих (0,02–0,05 %) урановых руд. Основные объ­екты локализованы в меловых отложениях, менее значимые – в палеогеновых.

В Сырдарьинской впадине к единому ролловому фронту приурочены месторожде­ния Северный Карамурун, Южный Карамурун, Северный Харасан и Южный Харасан, в то время как Ирколь, Кызылтау, Ушан-коль занимают обособленное положение (рис. 5.8.3).

Инкай-Мынкудукский рудный пояс в Чу-Сарысуйской впадине ориентирован субмеридионально и на всем протяжении характеризуется практически непрерыв­ной ураноносностью. В верхнемеловой рудовмещающей толще выделяют три рудных горизонта, каждый из которых обычно со­стоит из двух и более пачек существенно песчаных водопроницаемых пород, разде­ленных алеврито-глинистыми водоупорами. Крупнейшие месторождения в пределах пояса (и вообще в мире) – Буденновское, Инкайское и Мынкудукское, сходны по геологическому строению, особенностям оруденения, закономерностям его разме­щения и условиям образования.

Р ис. 5.8.2. Геологическая карта Чу-Сарысуйского урановорудного района со снятыми верхнеплиоцен-четвертич-ными отложениями (Геолого-промыш-ленные …, 2008): Инкай-Мынкудукский (А) и Уванас-Канжуганский (Б) регионы. 1-3 – отложения платформенного чехла: 1 – олигоцен-миоцен (глины, алевролиты, пески), 2 – палеоцен-эоцен (глины, пески), 3 – верхний мел (пески, глины, алевролиты, гравийники); 4 – домезозойский фундамент; 5 – разрывные нарушения; 6-7 – направление движения подземных вод: 6 – водоносного комплекса отложений эоцена, 7 – водо-носного комплекса отложений верхнего мела; 8 – 12 – границы выклинивания зон пластового окисления: 8 – в туроне (мынкудукском горизонте), 9 – в нижнем сеноне (инкудукском горизонте), 10 – в верхнем сеноне (жалпакском горизонте), 11 – в верхнем палеоцене, 12 – в нижнем эоцене. Цифры в кружках – урановые месторождения (1 – Жалпак, 2 – Мынкудук, 3 – Инкай, 4 – Буденновское, 5 – Акдала, 6 – Шолпак-Эспе, 7 – Уванас, 8 – Торткудук, 9 – Моинкум, 10 – Канжуган)

Р ис. 5.8.3. Геологическая карта Сырдарьинского урановорудного района со снятыми верхнеплиоцен-четвертичными отложениями (Геолого-промышленные …, 2008): 1-4 – отложения чехла: 1 – миоцен (алевролиты), 2 – палеоген (глины, мергели), 3 – сенон (пески, алевролиты), 4 – турон (глины, алевролиты, пески), 5 – домезозойский фундамент; 6 – разрывные нарушения; 7 – оси пликативных структур чехла: а – поднятий, б – прогибов; 8 – 9 – гидро-геологические условия верхнемелового водо-носного комплекса: 8 – направление движения вод, 9 – очаги транзитной разгрузки; 10 – границы выклинивания зон пластового окисления в нижнем туроне (а), в нижнем (б) и верхнем (в) сеноне; 11 – урановорудные зале-жи и урановые месторождения (1 – Сев. Ка-рамурун, 2 – Юж. Карамурун, 3 – Сев. Харасан, 4 – Юж. Харасан, 5 – Ирколь, 6 – Кызылтау, 7 – Ушанколь)

Мынкудукское месторождение – наи­более изученный и разраба-тываемый про­мышленностью объект. Его отдельные суб­широтные зоны разделяются безрудными субмеридиональными отрезками линий выклинивания зон пластового окисления. В результате, объект распадается на ряд отдельных участков, которые могут рас­сматриваться и как самостоятельные ме­сторождения, причем некоторые из них (Восточный, Центральный, Акдала) – как крупные объекты.

На месторождении выявлено около 30 рудных залежей достаточно разнообраз­ной морфологии. В поперечных разрезах рудные залежи, как правило, состоят из нескольких морфологических элемен­тов (рис. 5.8.4): главного роллового тела и останцев верхнего или нижнего крыла или соседнего (по вертикали) ролла, за­частую отторгнутых в процессе развития окисления. Протяженность залежей (без учета гофрировки) достигает 15–20 км при ширине от 50 до 400–500 м. Мощно­сти мешковых частей роллов составляют 20-25 м, крыльевых – 2-10 м. Содержания урана в рудах в основном колеблются от 0,015-0,02 до 0,1-0,15 %. Глубина залега­ния подошвы рудных залежей увеличивается с востока на запад от 175 до 240 м для оруденения в инкудукском горизонте и от 205 до 430 м – в мынкудукском. По минеральному составу руды коффинит-настурановые: настуран в среднем со­ставляет 66 %, коффинит – 34 %, причем роль последнего возрастает вверх по разрезу.

Тонкодисперсная урановая минерализация в ассоциации с пиритом, радиобаритом, минералами титана (ильменит, лейкоксен) располагается в цементе песков, часто кон­центрируясь в углистых остатках, на по­верхностях песчинок и глинистых катунов. Наиболее существенным попутным компо­нентом руд является Re, ореол повышенных (до 14 г/т) содержаний которого практиче­ски совпадает с контуром рудной залежи. Концентрации других типоморфных эле­ментов – Se и Мо - менее существенны.

В мел-палеогеновых отложениях Кызыл­кумского урановорудного района выявле­но 24 пластово-инфильтрационных место­рождения, три из которых уже отработаны, а на 12 ведется добыча. Месторождения образуют рудный пояс северо-западного простирания, совпадающий с приосевой частью Центрально-Кызылкумского сводо­вого поднятия, где на фоне обще­го воздымания максимально проявились дифференцированные блоковые движения. Рудоконтролирующие зоны пластового окисления, развитые в водоносных гори­зонтах мела и палеогена, обрамляют вы­ступы палеозойского фундамента. Ширина зон обычно не превышает первых десятков километров, что и определяет локализа­цию месторождений в малых артезианских бассейнах грабен-синклинального строе­ния вблизи вскрытых эрозией купольных структур. Отличительной особенностью гидрогенного рудообразования здесь яви­лась сложная перемежаемость во времени инфильтрационных и эксфильтрационных процессов. Инфильтрационный гидроди­намический режим осложнялся локаль­ными поступлениями по разломам вос­ходящих термальных восстановительных растворов. В результате месторождения кызылкумского типа представляют собой достаточно сложные объекты с комплек­сом генетически разнородных минераль­ных образований.

Рис. 5.8.4. Морфологические типы рудных залежей месторождения Мынкудук (Геолого-промышленные …, 2008): I – простой ролл; II – простой ролл с неразвитым нижним крылом; III – простой ролл с удлиненной мешковой частью; IV – «обращенные» роллы и останцовые рудные линзы; V – линзообразные и клиновидные тела; VI – рудные линзы в базальных неокисленных отложениях; VII – сдвоенные и строенные роллы; VIII – изолированная мешковая часть ролла. Первично сероцветные породы: 1 – гравийнопесчаные, пески, 2 – алеврито-глинистые, 3 – верхнепалеозойские алевролиты, 4 – окисленные лимонитизированные породы, 5 – граница выклинивания зон пластового окисления, 6 – сероцветные породы, 7 – рудные тела

Месторождение Учкудук – первый вы­явленный (1954 г.) в пределах Притяньшаньской провинции крупный урановый объект, полностью отработанный к настоя­щему времени. Понятие "учкудукский тип" часто употребляется в качестве объеди­няющего для всей совокупности урановых пластово-инфильтрационных объектов.

В рудовмещающей толще ши­роко проявлены термальные изменения восстановительного ряда в виде барит-кварц-карбонатных жил с дисульфидами железа, линзовидных, жильно-пластовых, гнездо- и трубообразных тел измененных пород – карбона-тизированных, окварцованных (иногда с флюоритом и баритом), пиритизированных. Урановая минерализация для всех рудных залежей однотипна и пред-ставлена тонко­дисперсными ура-новыми чернями и настураном (рис. 5.8.5).

Рис. 5.8.5. Тонкодисперсная оксидная урановая руда в серо-цветных песчаниках месторож-дения Учкудук (Геолого-промыш-ленные …, 2008)

Выделяются два типа руд – бедные (~0,03 % U) преимущественно чер-ниевые, характеризующиеся серым и темно-серым цветом, и рядовые (до богатых – 0,n-n % U) гетит (гематит)-настуран-сульфидного со­става, имеющие пеструю окраску за счет сочетания оруденелых темно-серых песков с ярко- и буро-желтыми линзочками, об­рывками и прослоями глин. Руды в основ­ном монометалльные, содержания селена и молибдена в них не превышают 0,00п %.