Геология полезных ископаемых - Смирнов В.И.
Скачать (прямая ссылка):
7) наличие в перемежаемости красноцветных пластов прослоев серой, зеленой и светлой окраски, локализующих оруденение (следует отметить, что в Колорадо существуют как сингенетично осветленные пласты пород, характеризующие восстановительные условия осадконакопле-ния, так и эпигенетично осветленные породы, связанные с рудообразованием).
По вопросу о генезисе урановых месторождений плато Колорадо существует несколько точек зрения. Одни исследователи считают их син-генетичными осадочными и связывают осаждение урана из раствора во время осадконакопления с последующим перераспределением его в процессе диагенеза. Другие геологи считают эти месторождения первично гидротермальными, позднее окисленными. Наконец, третьи определяют их как инфильтрационные образования.
В пользу инфильтрационного генезиса свидетельствуют:
1) эпигенетичный характер рудных тел и рудной минерализации, формирующей наряду с согласными секущие залежи с развитием метасоматического и прожилкового оруденения;
2) позднемеловое — третичное время оруденения, определенное ме-
тодами абсолютной геохронологии в 50—80 млн. лет для всех залежей вне зависимости от возраста вмещающих их пород, колеблющегося от позднего палеозоя до третичного времени;
3) отчетливо выраженный контроль локализации рудных тел каналами циркуляции грунтовых вод.
В качестве источника урана рассматривается первичная сингенетичная рассеянная урановая минерализация в толще пород плато, особенно среди туфов вулканогенных пород киммерийского магматизма. Представляется, что вначале, в основном в позднем мелу, происходило выщелачивание рассеянного урана грунтовыми водами, вынос его и отложение в благоприятных участках на путях движения грунтовых вод в виде залежей состава «первичных» руд, состоящих из низших окислов урана в смеси с сульфидами. Эти руды формировались в обстановке, отличающейся от рудообразования остаточных месторождений. По расчетам Р. Гаррелса, основанным на нормальном геотермическом градиенте, температура рудообразования была близка к 80—120°С, а давление от 20 (гидростатическая нагрузка) до 80 МПа (литоста-тическая нагрузка).
Отложение минеральной массы происходило в восстановительной обстановке. Оно могло осуществляться как в процессе преобразования легкорастворимых высоковалентных соединений в труднорастворимые низковалентные, так и в результате обменных реакций. Однако в связи с тем, что на единицу урана требуется 180 эквивалентных единиц восстановителей, отсутствующих в минеральных образованиях песчаников плато Колорадо, Р. Гаррелс и др. полагают, что рудоотложение совершалось вторым путем.
Позднее, до наших дней включительно, в связи с углублением каньонов плато, снижением базиса эрозии и попаданием «первичных» залежей в зону аэрации происходили окисление руд и стадийный переход их в окислы высшего порядка; сульфаты, карбонаты, фосфаты, арсенаты и силикаты. Соотношение между ассоциациями «первичной» и окисленной руды обусловлено значениями рН и Eh среды, регулирующими поля устойчивости минералов, входящих в состав этих руд (рис. 220).
Месторождения в углях. Скопления урановой руды в пластах угля известны во многих странах Европы, Америки, Азии. Они встречаются преимущественно в слабо метаморфизованных бурых, полубитуминозных углях и лигнитах мезозойского и кайнозойского возраста, значительно реже в более глубоко измененных каменных углях палеозоя. Чаще они приурочены к небольшим месторождениям межгорных впадин, чем к крупным
Рис. 220. Устойчивость некоторых важных минералов урановых месторождений плато Колорадо. По Р. Гаррелсу.
Поле 7: ванадаты Cu, Fe, Al, Ca: уранил-ванадаты К н Ca: окислы, гндроокислы, карбонаты н силикаты Cu; самородная Cu; сульфаты н карбонаты Pb; карбонаты и силикаты Zn; окислы Fe2+. Поле 6: смесь окислов V4++VB+; ураиил-ванадаты К и Ca; окислы, гндроокислы, карбонаты и силикаты Cu; самородная Cu; сульфаты и карбонаты Pb; карбонаты и силикаты Zn; окислы Fe2+. Поле 5: окислы V. гидроокнслы Cu; сульфиды Cu; сульфаты и карбонаты Pb; карбонаты и силикаты Zn; окислы Fe2+. Поле 4: окислы V4+ и U4+; сульфиды Cu; сульфаты и карбонаты Pb; карбонаты и силикаты Zn; окислы Fe2+. Поле 3: окислы V4+ и U4+; сульфиды Pb, Fe, Cu; карбонаты и силикаты Zn. Поле 2: окислы V4+ и U4+; сульфиды Pb, Fe, Cu. Поле 1: окислы V3+ и U4+; сульфиды Pb, Zn, Fe. Cu
каменноугольным бассейнам. Урановая руда образует неправильные линзовидные скопления в отдельных пластах угля, иногда распространяясь в подстилающие песчаники (рис. 221).
Рнс. 221. Схема геологического строения уранового ннфильтрационного месторождения в углях (разрез).
1 — кристаллические породы основания; 2 грубозернистые песчаники; 3 — глины; 4 — уголь; 5 —
лннзы урановой руды
Урановые минералы редко обособляются в массе руды. В связи с этим сложилось представление о том, что значительная часть урана входит в состав уранорганических комплексов и сорбированной массы. Все же в этих рудах установлены настуран, урановая чернь, коффинит и такие окисные производные урана, как шрекингерит, карнотит, тюямунит, отенит, метацейнерит, цейнерит, торбернит. Среднее содержание урана в руде обычно невысокое 0,001—0,05 %, редко повышается до 0,1—0,2 %. При сжигании угля содержание урана в золе увеличивается обратно пропорционально зольности угля, но извлечение урана из золы представляет сложную технологическую задачу. Вместе с ураном в руде содержится повышенное количество молибдена (иногда до 0,1 %), ванадия, германия, галлия, редких земель и других металлов.
