Геология полезных ископаемых - Смирнов В.И.
Скачать (прямая ссылка):
зоны; 12 — почвенно-растительный слой
ния окисляются и переходят в легкорастворимые шестивалентные соединения.
Согласно В. Данчеву, А. Перельману и др., в этих условиях осуществляется гидролиз урана с образованием комплексного двухвалентного катион-уранила [UO2,]2+, играющего из-за высокой подвижности исключительную роль в миграции и концентрации урана в экзогенных условиях. Поэтому в поверхностных и приповерхностных водах в нейтральной и щелочной обстановке формируются легкорастворимые комплексы трикарбонат-уранила [UOs(CO3)]4+, диаквакарбонат-уранила [UO2(CO3ЬН^О], гидроксил-уранила [UO2(OH)2] и более редких гумат-уранила, фосфат-уранила, кремний-уранила, а в кислой сернокислой среде возникают также легкорастворимые комплексы сульфат-уранила
[(UO2) (S04)22-] или [(UO2)(SO4)S4-].
Так осуществляется вынос из коры выветривания урановых соединений, рассеянных в горных породах. При этом в случае нейтрализации кислых вод выпадает гель гидроокислов железа, сорбирующий уран. По мере превращения такого геля в гётит, гидрогётит и другие минералы уран вытесняется из соединений железа, образует самостоятельные вторичные минералы, рассеянные в буром железняке, накапливающемся в площадных и линейных (трещинных) корах выветривания. Такие, в сущности говоря, полуостаточные рудопроявления урана чрезвычайно широко распространены среди сульфидизированных пород, особенно если они характеризуются повышенным кларком этого металла.
Некоторая концентрация урана близ поверхности происходит также иногда в пустынях в связи с капиллярным подъемом грунтові-х вод, извлекающих рассеянный уран из окружающих пород, при их испарении накапливаются корочки солей урана. Иногда так возникают очень редкие урановые месторождения типа Иилирри в плиоцен-четвертичных калькретах северо-западной Австралии.
Большая часть урана выносится грунтовыми водами нередко на значительное расстояние, за пределы источников его выщелачивания, и переотлагается с образованием инфильтрационных скоплений, иногда формирующих крупные месторождения. Инфильтрационные месторождения урана образуются при:
1) наличии источников выщелачивания этого металла, какими могут быть его месторождения разного генезиса, а также непромышленной рассеянной минерализации в горных породах различного происхождения;
2) условиях для свободной циркуляции грунтовых вод, определяющихся оптимальной проницаемостью горных пород, обусловленной их естественной пористостью или трещиноватостью;
3) наличии осадителей урана на путях движения урансодержащих растворов; выпадение урана из раствора может происходить (согласно В. Щербине): а) вследствие гидролиза сульфатов, б) при взаимодействии с фосфатами, арсенатами, ванадатами и карбонатами, в) при сорбции коллоидами гидроокислов железа, кремнезема и органических соединений, г) при взаимодействии с сильными восстановителями высоковалентных соединений и с сильными окислителями гуматных соединений, д) при коагуляции гидрозолей, е) смене положительного значения Eh среды на отрицательное.
Таким образом, осаждение урана и постепенная его концентрация до масштабов инфильтрационного месторождения происходят при изменении окислительных условий водной среды на восстановительные, резко меняющие миграционную способность урана (рис. 217).
Для инфильтрационных месторождений урана характерно зональное строение рудных тел, обусловленное сменой условий рудоотложения на пути движения подземных вод (рис. 218); при этом выделяются три зоны: 1) тыловая, окисления и выщелачивания с положительным значе-
ниєм Eh, 2) центральная, инфильтрационного рудообразования со скачкообразной заменой положительного значения Eh на отрицательное, 3) передовая, неизмененных порол. Среди инфильтрационных месторождений урана выделяются месторождения в трещинах горных пород, песчаниках и конгломератах, пластах углей, залежах битуминозных пород.
EIi=+^B Eh=—
й5й
m
RSKSB
а
ЕЖИ
IEl
Ш
BBSBB
нЗк1
7 VS^]B
Рис. 217. Схема локализации рудных залежей в свите осадочных пород. По Л. Евсеевой и А. Перельману.
1 — трещиноватые граниты; 2 — делювиально-пролювиальные отложения; 3 — глинистые водоупорные породы; 4 — песчаные водопроницаемые породы; 5 — конгломераты; 6 — рудные залежи; 7 — направление движения вод; 8 — источник. А — зона подпора вод и засоления пород
Урановые месторождения выветривания создавались на всем протяжении геологического развития земной коры. Японский геолог Н. Катаяма полагает, что среди инфильтрационных месторождений в конгломератах и песчаниках могут быть выделены образования раннего палеозоя (Вит-ватерсранд в ЮАР, Блайнд Ривер в Канаде), каменноугольные (Вогезы во Франции, Вал Рендена в Италии), пермские (Лодев во Франции, Прит в Италии), триасовые (некоторые месторождения Колорадо її Юты, США), юрские (некоторые месторождения Нью-Мексико в США), меловые (Блэк-Хиллс в Южной Дакоте, США), эоценовые (Гэс Хиллс и другие в Вайоминге, США), олигоценовые (Сан Пьерр во Франции, Кэрис в США), миоценовые (Мэйбл Бэджс в Колорадо, США, Акатани в Японии), плиоценовые (Оуленца и Пэлинджейна в США, Нин-ге Тога в Японии).
