Кызылколь-Чаянский урановорудный район

 

Описываемый район, включающий месторождения Кызылколь, Лунное, Чаян, рудопроявления Джетыкудук, Бугунь, Глинково, расположен на юго-западном обрамлении средней части хр. Большой Каратау, на наклонной пред­горной равнине (рис. 40).

Рудоносный фронт ЗПО в уюкском и иканском горизонтах эоцена выяв­лен и прослежен почти на 100 км в 1961 —1963 гг. буровыми работами партии № 27 Волковской экспедиции [36]. Тогда же было открыто месторождение Кызылколь и установлено несколько рудопроявлений, в том числе Джеты­кудук и Чаян. В 1969—1977 гг. работы были продолжены партией № 81 Крас­нохолмской экспедиции (Н. А. Малахов, Е. А. Эммануилов), применявшей буровые станки более глубокого бурения, что позволило выявить здесь место­рождение Лунное, перевести в разряд месторождений рудопроявление Чаян, об­наружить новые рудопроявления. Месторождения были разведаны и изучены.

Геологическое строение района определяется его местоположением в су-борогенной зоне Тянь-Шаньской орогенной области.

Домезозойские образования (терригенно-карбонатные отложения средне­го-позднего палеозоя) залегают на глубине более 600 м.

Платформенный мел-палеогеновый комплекс сложен существенно пест­ро- и красноцветными терригенными отложениями неокома—альба и сеномана, сероцветным глинистым морским горизонтом нижнего турона, слабо рас­членяющимися между собой континентальными пестроцветными гравийно-песчаными образованиями верхнего турона — сенона.

В составе отложений палеогена выделяются дат-палеоценовые и эоценовые осадки общей мощностью 100—130 м.

На маломощных песчанисто-карбонатно-глинистых дат-палеоценовых породах залегает рудовмещающий уюкский горизонт раннего эоцена (место­рождение Чаян, рудопроявления Бугунь и Глинково), в котором рудоносная песчаная пачка (15-25 м) размещается между двумя глинистыми - кызыл-чинской (нижней) и «межгоризонтной» (верхней). Рудоносная пачка сложе­на серыми и светло-серыми полевошпат-кварцевыми и кварцевыми песками с прослоями песчаников, алевролитов и глин, песчаников-ракушечников.

На глинах «межгоризонтной» пачки с размывом залегают отложения сред-неэоценового иканского горизонта, основного рудовмещающего в этом райо­не. Горизонт представлен мелко- и среднезернистыми полевошпат-кварцевы­ми песками с многочисленными линзами и прослоями песчаников, доломи­тов, песчанистых устричников, глин и опоковидных пород.

Отложения верхнего эоцена образуют монотонную толщу зеленовато-се­рых слоистых глин мощностью 100—250 м.

На различных горизонтах мела и палеогена с глубоким размывом и угло­вым несогласием залегает красноцветная поздне-олигоценово-миоценовая существенно глинистая толща (до 250 м), в свою очередь, перекрытая шлей­фом позднеплиоценово-четвертичных валунно-галечных образований, бурых и палевых глин и алевритов, суглинков, песков общей мощностью до 30—50 м.

Основная тектоническая структура района — горст-антиклинорий Боль­шого Каратау, образующий моноклиналь, погружающуюся на юго-запад под углами 2—5° и разбитую на систему блоков северо-западными, северо-вос­точными и отчасти близширотными разрывно-флексурными нарушениями (см. рис. 40). В центральной части района выделяется пологое Бестогайское горст-антиклинальное поднятие, поперечное по отношению к хр. Большой Каратау.

 

 

Северо-восточные разрывные нарушения создают осложнение этой струк­туры, проявленное в рельефе уступами высотой до 30 м.

Гидрогеологически район расположен на северо-восточном крыле Среднесырдарьинского артезианского бассейна. Рудовмещающие уюкский и иканский горизонты являются частью водоносного мегакомплекса мел-палеогеновых отложений с напорными пластовыми водами. Они вскрыты скважинами на глубинах 33-284 и 40-480 м соответственно и имеют мощ­ность 15-25 и 25-30 м. Надежно изолированные верхним и нижним водоупорами горизонты характеризуются высокими пьезометрическими напорами от -25 до +15 и от -15 до +20 м соответственно от поверхности земли. Удель­ные дебиты 0,06—0,18 л/с. Воды горизонтов слабощелочные (рН 7,2-7,7) гидрокарбонатно-сульфатные или сульфатно-гидрокарбонатные натриевые с ми­нерализацией от 0,4-0,8 г/л (месторождение Кызылколь) до 1-3 г/л (месторождение Чаян).

В настоящее время воды обоих горизонтов характеризуются слабовосста­новительной средой (Eh от 0 до +40 мВ), фиксируемой присутствием серово­дорода, в том числе и в водах зоны.пластового окисления. Содержание урана в водах ЗПО в основном изменяется в пределах (1-5)^.10⁶ г/л (в зонах окис­ления и оруденения), только в иканском горизонте месторождения Чаян оно повышается до (5-10)^.10^-6 г/л, а на месторождении Кызылколь - местами до 1,3^.10^-6 г/л. В эпигенетически неокисленных породах ниже зоны оруденения по падению содержание урана падает до n^.10^-7 г/л. Концентрация радия редко превышает n^.10^-13 г/л, а содержание радона в водах рудных скважин достига­ет 400 эман/л.

Урановое оруденение локализуется на границах ЗПО. Рудные залежи в плане имеют вид извилистых лент протяженностью от нескольких сотен метров до первых километров при ширине от нескольких десятков до 300 м. В поперечных разрезах они образуют либо простые роллы, либо системы сбли­женных роллов, разделенных маломощными водоупорными слоями (рис. 41). Глубина залегания оруденения на месторождении Кызылколь от 129 до 200 м, на месторождении Лунное от 310 до 530 м.

Содержание урана в рудах обычно сотые доли процента, редко оно по­вышается до первых десятых долей процента; мощность, как правило, до первых метров. Селеновая минерализация (тысячные до первых сотых долей процента) представляет лишь минералогический интерес, мощность селено-носных интервалов обычно не более 1 м.

Эпигенетическая рудоконтролирующая зональность имеет обычный вид.

Зоне эпигенетически неокисленных пород свойственны первичные се-роцветные геохимические типы отложений. В составе песков преобладает кварц — 80-90%, полевые шпаты составляют 5-7%, зерна фосфоритов – 3-5%, углистый детрит - до 1-2%. Акцессорные минералы (в сумме 1-1,5%) — турмалин, эпидот, ставролит, ильменит, лейкоксен и другие.

Из аутигенных кроме фосфоритов присутствуют пирит, доломит, цеолиты.

Пески иканского горизонта слабокарбонатные (СО₂ от 0,5 до 1,0%), уюкского - некарбонатные (СО₂ 0,2-0,3%). Содержание С_орг и валового железа в песках 0,1-0,2 и 0,4-0,84% соответственно; в глинах они возрастают до 0,52-1,53 и 1,55-2,84%. Концентрация Р₂О₅ во всех типах пород варьирует в ин­тервале 0,1-0,7%.

Содержание урана в неизмененных сероцветных породах в среднем (1-4)^.10^-4%. Оно выше в доломитистых алевролитах - (3-4)^.10^-4% и глинис­тых песчаниках - 3^.10^-4 % и существенно ниже в кварцевых песках - (0,7-2)^.10^-4%.

Зона уранонакопления включает подзону ареола рассеяния урана (изуче­на недостаточно) и уранового оруденения, где содержание урана ≥0,01 % и радиоактивное равновесие между ураном и радием сдвинуто в сторону пер­вого (средний К_рр=0,6-0,8). Между тем высокие значения Крр (1,3-1,5) наблюдаются как в передовых, так и в тыловых частях подзоны оруденения. Возраст оруденения на месторождении Лунном по палеодозиметрическим данным 7-10 млн лет.

В области контакта урановых руд с зоной лимонитизации выделяется под­зона селеновой минерализации (игольчатые кристаллы самородного гамма-селена).

Зона пластового окисления подразделяется авторами разведочных работ на две подзоны: частичного и полного окисления (по железу).

Подзона частичного окисления зеленовато-желтой и белесоватой окрас­ки, ее ширина несколько метров. Подзона полного окисления проявлена сплошной лимонитизацией пород и в целом имеет светло-желтый цвет.

Содержание урана в пластово-окисленных породах варьирует от 3^.10^-4 до n^.10^-5 %, и в целом оно снижается к тыловым частям зоны, что, по нашему мнению, может свидетельствовать о присутствии подзоны неполного окис­ления, о которой авторы разведочных работ не упоминают.

Минералогический состав руд. Оруденелые пески от безрудных отлича­ются более темным цветом лишь на участках максимального скопления ура­новых минералов. Поскольку изучение последних в основном проводилось без применения рентгено-структурного анализа и электронной микроскопии, то авторы разведочных работ отнесли их к «урановой черни». Скорее всего, эти минералы представляют собой тонкодисперсный агрегат оксидов урана и коффинита с неустановленным соотношением последних.

Установлено, что основная масса урана (42-90%) сосредоточена в глини­сто-алевритовом заполнителе песков. Часть его входит в состав минеральных пленок, налетов, примазок на обломочных зернах пород и часто ассоциирует­ся с углистыми остатками, зернами фосфоритов, пиритом.

 

 

 

Геотехнологические особенности месторождений в эоценовых горизонтах. Из анализа приведенных выше сведений следует, что руды месторождений Кызылколь-Чаянского района характеризуются целым рядом параметров, соответствующих условиям эксплуатации методом ПВ (минеральный и хими­ческий состав, геологическое строение, гидрогеологическая структура и др.). Однако проведенные полевые и лабораторные испытания метода ПВ одно­значно показали, что повышенная и крайне неравномерная карбонатность пород, широкое распространение в рудоносных горизонтах безрудных раку­шечников (устричников), интенсивно реагирующих с кислыми растворами, практически исключают использование сернокислотного способа ПВ при отработке месторождений, приуроченных к отложениям палеогена. Вместе с тем выявлено, что геотехнологические условия этих месторождений благо-приятны для добычи урана бикарбонатными растворами с применением окис­лителей (перекись водорода, кислород).

В настоящее время месторождения данной группы не являются первооче­редными для добычи урана способом ПВ.