Месторождения в палеогеновых отложениях

(Уванас-Канжуганская металлогеническая зона)

Месторождение Уванас

Это первое промышленное месторождение, выявленное в Шу-Сарысуй-ской депрессии. Оно расположено в северной части одноименного ураново-рудного района, выделенного в составе Уванас-Канжуганской металлогенической зоны.

Рудное поле месторождения представляет собой слабо всхолмленную рав­нину в южной части плато Бетпак-Дала, отделенного Тогускенским, Кутан-тасским и Кичиктасским увалами от долины р. Шу. Севернее выделяется кольцевая система холмов Кызымчекской структуры.

Месторождение открыто партией № 37 Волковской экспедиции в 1963 г. Ранее, в 1962 г., в его рудном поле по каротажу картировочной скважины № 54, пробуренной при геологической съемке масштаба 1:200 000 Капкансорской ПСП КЖГУ, была установлена радиоактивная аномалия — около 200 мкр/ч. Первоначально ее ошибочно посчитали связанной с морскими интымакскй-ми («чеганскими») глинами и отнесли к бесперспективным (в дальнейшем оказалось, что аномалия приурочена к горизонту песков, подстилающих интымакскую свиту).

В результате поисково-оценочных работ, проведенных в 1963—1964 гг. партией № 37 (Е. С. Домаев, А. Д. Поломошнов), была выявлена близширот-ная рудоносная полоса месторождения, получившего свою первую оценку как непромышленное применительно к горному способу отработки (из-за низких содержаний урана и сильной обводненности рудовмещающего горизонта).

В 1969-1970 гг. партией № 27 Волковской экспедиции совместно с Кир­гизским горнорудным комбинатом в центральной части рудоносной полосы был успешно проведен полевой эксперимент по подземному выщелачиванию и начата детальная разведка. Это позволило кардинально изменить первона­чальную оценку месторождения — отнести его к крупным промышленным объектам первостепенной значимости.

Месторождение было детально разведано и с 1977 г. эксплуатируется.

Известная ранее близширотная рудная полоса партией № 27 была просле­жена в западном направлении еще на 6,5 км, был выявлен и разведан (до категории С₂)новый участок — Юго-Западный, или Коскудук, протя­женностью около 11 км. В его пределах рудоносная полоса характеризуется северо-восточной и близмеридиональной ориентировкой. Близширотная по­лоса месторождения, или Главная рудоносная зона, разделяется локальными изгибами (иногда с перерывами оруденения) на несколько рудных участков (рис. 25).

Геологическое строение. Стратиграфия. Домезозойские образования, пред­ставленные в основном средне-позднепалеозойскими осадочными породами, залегают под мезозойско-кайнозойским чехлом на глубине от 160 до 300 м, и только в ядре Кызымчекской структуры откартировано несколько их выхо­дов на дневную поверхность.

В западной краевой части рудного поля домезозойские образования слагают тектонический блок древних пород, взброшенных по зоне Мынчукурского разлома. Они относятся к орысказганской толще верхнего рифея и представлены хлорит-мусковит-кварцевыми сланцами, которые несогласно перекрываются терригенной красноцветной бестюбинской свитой верхнего девона. Как правило, контакты этой свиты с рифейскими образованиями тектонические.

В восточной части рудоносной полосы верхнемеловые образования, по данным глубинного картирования, проведенного Тастинской ПСП в 1982— 1987 гг., залегают на размытой поверхности сульфатно-карбонатно-терригенной толщи турне и терригенно-карбонатной толщи визе - Серпухова. В запад­ной половине месторождения откартировано пологое брахисинклинальное понижение северо-западной ориентировки, на крыльях

которого образова­ния нижнего карбона согласно перекрыты таскудукской свитой С₂ (темно-коричневые аргиллиты, песчаники, туфопесчаники, в кровле туфоалевро-литы или известняки), на которую, в свою очередь, несогласно налегают краснокоричневые разнозернистые песчаники, туфопесчаники и алевролиты джезказганской свиты С₂-₃. Ядро синклинали сложено бурокоричневыми алев­ролитами, аргиллитами и песчаниками жиделисайской свиты нижней перми.

Мезозойско-кайнозойские отложения представлены средне- и позднеаль-пийским СФК.

В основании разреза меловых образований в виде прерывистого и мало­мощного (2-25 м) покрова распространены красноцветные песчанистые гли­ны с включениями полуокатанной гальки и гравия. Они условно отнесены к сеноману. На этих красноцветах или непосредственно на домезозойских поро­дах залегает пачка нацело окисленных отложений мынкудукского горизонта (К₂t₁). В его составе преобладают средне- и разнозернистые полевошпат-кварцевые пески с подчиненными прослоями и линзами галечно-гравийно-песчаных отложений и лимонитизированных сероцветных песчано-алеври-тистых глин. Мощность горизонта не превышает 30 м.

Как и повсюду, инкудукский надгоризонт (K₂t₂—st) в рудном поле место­рождения залегаете размывом на раннетуронскихотложениях. В нем распро­странены преимущественно разнозернистые гравийные пески и гравийники с примесью гальки кремнистых пород и кварца. Подчиненное положение занимают прослои пестроцветных, обычно осветленных глин.

Мощность надгоризонта изменяется от 25 м в восточной части месторож­дения до 50—60 м в его западной и южной частях.

В жалпакском надгоризонте (K₂km—P₁¹) также преобладают разнозернис­тые пески, содержащие по сравнению с нижележащими горизонтами заметно меньшее количество гравийного материала. Размеры обломочного материала в целом уменьшаются снизу вверх при одновременном возрастании глинистых. Верхняя, «бюртускенская» пачка горизонта выделяется малиново-розовой окраской первично красноцветных песков, среди которых отмечается от одного до трех маломощных прослоев известковистых песчаников.

В самой верхней части надгоризонта залегает слой существенно глинис­тых отложений, играющих важную роль нижнего водоупора для вышележа­щего рудовмещающего уванасското горизонта. Для этого слоя характерны неоднородность состава и плохая сортированность материала пород, пред­ставленных главным образом запесоченными глинами, глинистыми песками и смешанными песчано-алеврито-глинистыми породами типа хлидолитов. Глинистым разностям пород свойственны желваки и гнезда песчаников на доломитовом цементе. На Восточном участке месторождения глинистые по­роды «нижнего водоупора» фациально сменяются рыхлыми разнозернисты-ми песками. Общая мощность надгоризонта возрастает на запад от 25 до 70 м.

Разрез палеогеновых отложении сокращен за счет размыва ранне-средне-эоценовых горизонтов.

Уванасский горизонт (Р₁²)— основной рудовмещающий горизонт на мес­торождении - распространен неповсеместно: вследствие эоценовой («предчеганской») эрозии его отложения в северо-восточной части рудного поля отсутствуют, за исключением маломощных реликтовых линз, сохранивших­ся в понижениях древнего рельефа.

В разрезе горизонта выделяются три пачки, объединенные в единый оса­дочный цикл.

Нижняя пачка представлена разнозернистыми песками с неоднородными, «мусорными», текстурами, с прослоями темно-серых углистых глин, алевроли­тов и лигнитов мощностью до 3—6 м и протяженностью десятки и сотни мет­ров. В песках присутствует углефицированный растительный детрит - остат­ки ветвей, листьев, коры и крупные обломки древесных стволов совместно с дисульфидами железа, образующими желваки и гнезда. По простиранию се-роцветные пески нередко сменяются их белесо-зеленоватыми разновидностями, не содержащими растительных остатков. Мощность нижней пачки до 15 м.

В средней пачке горизонта преобладают среднезернистые пески с харак­терной белесой окраской, обусловленной низким содержанием алеврито-глинистой фракции и валового железа.

В составе верхней пачки доминируют пестроцветные отложения, в зна­чительной мере подвергшиеся процессам «подперерывного» восстановле­ния. В основании пачки преобладают малиново-красные и зеленые глинис­тые пески и алевропелиты. В верхней части нередко выделяется слой черных углистых лигнитов, насыщенных остатками болотной флоры. По трещинам в основной массе глин отмечается обильная сульфидная минерализация. На участках Западном и Коскудук в составе верхней пачки широко развиты мелко-среднезернистые пески, образующие систему подводно-дельтовых рука­вов — «струй» преимущественно северо-западной ориентировки. Верхняя пачка проявлена только в западной и юго-западной частях месторождения. На дру­гих участках она была размыта в среднем эоцене. Ее максимальная мощность (15-20 м) установлена на участке Коскудук.

Общая мощность уванасского горизонта постепенно возрастает с северо-востока на юго-запад от 1-8 м на Восточном участке до 8-20 и 20-30 м на Центральном и Западном (соответственно) и до 45—50 м на участке Коскудук.

Уюкский горизонт (Р₂¹) распространен только в юго-западной части руд­ного поля — на участке Коскудук, где в его составе доминируют среднезер-нистые серые пески с прослоями темно-серых и зеленовато-серых глин и раковинных известняков. Мощность горизонта не более 5—8 м.

Морские отложения интымакского горизонта (Р₂^2-3), с размывом и угло­вым несогласием перекрывающего рассмотренные образования, характери­зуются отчетливым четырехчленным строением (снизу вверх):

а) «Базальный слой» — маломощный глинисто-алеврито-песчаный (хли-долитовый) горизонт темно-серых с зеленоватым оттенком пород с включе­нием гравийных зерен кварца и полуокатанных костных остатков рыб (коллофан). Мощность этого слоя сокращается с востока на запад от 2—4 до 1—1,5 м. В восточной части месторождения базальный слой рудоносен.

б) Нижняя пачка — зеленовато-серые и серо-зеленые глины, горизонталь­но-слоистые до листоватых; мощность в широтной части месторождения 15— 30 м, на участке Коскудук до 47 м.

в) Средняя пачка характеризуется фациальными переходами с востока на запад разнозернистых неслоистых глинистых песчаников в мел­ко-тонкозернистые песчаники и алевропелиты и в пластичные неслоистые глины. Окраска пород голубовато-зеленая. На запад пачка выклинивается с 15 до 3 м.

г) Верхняя пачка мощностью 5—2 м представлена темносерыми слоисты­ми глинами с тонкодисперсным углистым растительным детритом.

Общая мощность интымакского горизонта 40—60 м.

Отложения верхнеальпийского комплекса залегают на нижележащих со стратиграфическим перерывом. В нижней части они представлены бетпакдалинской свитой (Р₃³—N₁¹) кирпично-красных слабокарбонатных глин и алев-ропелитов и буровато-красных и розовых, преимущественно мелкозернис­тых песков. В близширотной зоне месторождения мощность свиты составляет 20- 25 м, на юго-востоке возрастает до 40-50 м.

Верхняя часть неотектонического СФК выполнена отложениями неодно­родного литологического состава (пески, гравий, глины, песчаники) с пест­рой, преимущественно бурой, грязно-желтой и белесо-зеленоватой окраской. Они относятся к тогускенской толще (N₁² — N₂¹) мощностью 20—45 м. Чет­вертичные отложения представлены маломощным (до 1—2 м) покровом пале­вых суглинков и супесей. В понижениях рельефа развиты такырные осадки.

Тектоническое строение. Месторождение Уванас расположено на поло­гом юго-западном склоне Кокшетауского вала - погребенного продолжения Чуйского выступа, осложненного Кызымческой структурой. Поверхность палеозойских пород в рудном поле погружается на запад-юго-запад под угла­ми 12-16^/. Погружение рудовмещающего уванасского горизонта еще положе – 6-7^/. Рудоносная полоса ориентирована в широтном направлении под углом около 45° к азимуту падения слоев (см. рис. 25). На участках Западном и Коскудук, особенно в зоне, прилегающей к Мынчукурскому разлому, погружение чехла несколько круче, но также не превышает 1^о.

Близкое к горизонтальному залегание мезозойско-кайнозойского чехла осложняется очень пологими, близширотно ориентированными структура­ми типа «структурных носов». Одна из них отчетливо выделяется севернее рудоносной полосы, где она осложняется Кызымчекской структурой (см. рис. 25).

Дискуссия о происхождении этой структуры, по всей вероятности, будет завершена в пользу сторонников ее космического — импактного — генезиса (Б. С. Зейлик, Н. М. Радюкевич). Об этом свидетельствует ряд признаков. Данная структура резко отличается от других (купольных) структур формой и строением. Она практически идеально кольцевая, с четкой концентричес­кой зональностью, характеризующейся наличием интенсивно дислоцирован­ного ядра (разрушенные мезозойско-кайнозойские отложения с крупной брек­чией цокольных палеозойских пород), концентрическим расположением зон брёкчирования, концентрически проявленными трещинно-жильными (?) кар­бонатными образованиями во внешних зонах структуры. По периферии струк­туры выявлены также глубокие (до уванасского горизонта) рассекающие «про­моины», заполненные грубым брекчированным материалом (возможно, клас-тические дайки?). При таком подходе «кольцевые» выходы красноцветных песчаников джезказганской свиты должны рассматриваться как мегабрекчии или клиппеновые брекчии, что как будто подтверждается скважинами, пробуренными вблизи границ этих громадных глыб. Ядро Кызымчекской астроблемы отчетливо фиксируется гравитационным максимумом. Вероят­ный возраст Кызымчекской астроблемы — не ранее плиоцена, поскольку в зону деформаций вовлечены породы, по существу, всего развитого на рудном поле мезозойско-кайнозойского разреза.

Близширотная рудоносная полоса месторождения Уванас заключена в блоке между Мынчукурским разломом на западе и Кокшетауским на востоке. Только участок Коскудук расположен за контурами этого блока, к юго-западу от Мынчукурского разлома - единственного крупного линейного нарушения в рудном поле. Он прослежен скважинами в северо-западном направлении и имеет вертикальное смещение кровли и подошвы уванасского горизонта на 10-30 м, причем не исключается и флексурный характер данного перемеще­ния. На Восточном участке буровыми работами выявлена северо-западная зона нарушений, фиксирующихся в поперечном разрезе флексурообразными пере­гибами продуктивного горизонта с амплитудой несколько метров.

Менее изучено тектоническое строение участка Коскудук, который также характеризуется пологим (до 1^о) субмоноклинальным погружением рудовмещающего горизонта на юго-запад и отсутствием в его пределах сколько-ни­будь существенных тектонических дислокаций.

Таким образом, месторождение Уванас, практически не затронутое пост­рудными дислокациями, относится к наиболее простым по тектонической структуре рудным объектам, что чрезвычайно важно для условий его эксплу­атации способом ПВ.

Гидрогеологические и гидрогеохимические особенности. Основной рудов-мещающий горизонт входит в состав палеоценово-эоценового водоносного комплекса среднего гидрогеологического этажа чехла. Его воды напорные, величина напора над кровлей возрастает с востока на запад от 30 до 69 м. В этом же направлении возрастает и водообильность горизонта, что подтверждается увеличением удельных дебитов скважин от 0,6-0,3 дм³/с на востоке до 0,4-0,95 дм³/с на западе и до 1,75 дм³/с на участке Коскудук.

Состав подземных вод однородный сульфатно-хлоридный натриевый, общая минерализация понижается с востока на запад от 5,1 до 2,8 г/дм³. Только на участке Коскудук воды отличаются существенной примесью гидрокар­бонатного иона и снижением величины минерализации до 2—1,2 г/дм³.

Современный поток пластовых вод направлен с востока на запад, с незна­чительными отклонениями к северо-западу и юго-востоку.

Значимых содержаний кислорода и сероводорода в водах не обнаружено, рН 6,7-8,25. Содержание урана в водах соответствует эпигенетической зо­нальности в породах: в водах зоны окисления к югу от рудоносной полосы оно изменяется в пределах (3—5)-10^-6 г/дм³; севернее полосы, в зоне эпигене­тически неокисленных пород, заметно сокращается - до (1-2)-10⁶ г/дм³; в водах, омывающих рудные залежи широтной зоны, существенно повышается - от (5—9)-10^-5 до (1-5)-10^-4 г/дм³ и по одной скважине - до 2,4-10^-3 г/дм³. Содержание радия определялось по скважинам, пробуренным только на Восточном и Центральном участках, где оно составило 1^.10^-11—4,4^.10^-9 г/дм³, а в отдельных скважинах- до 1,5-10^-8 г/дм³ (все значения превышают уста­новленную ПДК). Концентрация радона по отдельным скважинам рудо­носной зоны от десятков до 187 Бк/дм³.

Воды безрудного позднемелового комплекса характеризуются близким химическим составом и минерализацией, а также фоновыми значениями радиоактивных элементов.

Грунтовые воды верхнего, позднеолигоценово-четвертичного этажа в руд­ном поле развиты спорадически, в виде линз, залегающих на глубинах от 4 до 30 м. Они отличаются низкими дебитами (по шахтным колодцам) —0,1—0,6 дм³/с, повышенной минерализацией - 3-5 г/дм³, иногда до 6,7—7,8 г/дм³, сульфатно-хлоридным и хлоридно-сульфатным натриевым составом.

Характеристика уранового оруденения. Морфология оруденения опреде­ляется конфигурацией фронта ЗПО, которая, в свою очередь, зависит от фациально-литологических особенностей уванасского горизонта.

В плане урановое оруденение прослеживается в виде слабоизвилистых лент, повторяющих границы пластового окисления в уванасском горизонте (рис. 25).

Морфологически месторождение разделяется на две части: Главную рудную зону широтной ориентировки и участок Коскудук, представляющий собой северную оконечность близмеридионального фронта ЗПО в верхнепалеоце­новых отложениях.

Близширотное простирание Главной рудной зоны осложняется несколь­кими фестончатыми изгибами, размеры которых возрастают на запад. Их ори­ентировка обязана фациальным взаимоотношениям проницаемых и водоупор­ных пород в составе уванасского горизонта и направлению регионального потока пластовых вод. На Западном участке они обусловлены струйчатым расположением проницаемых пород среди водонепроницаемых. На Восточ­ном участке изгибы рудной полосы более плавные, контролируемые в из­вестной мере системой малоамплитудных флексурных перегибов общего се­веро-западного направления. Изгибы, иногда с разрывом сплошности рудной полосы, в плане обычно служат границами рудных залежей, довольно протя­женных, прослеживающихся без перерывов на расстояние до 10 км.

Всего на месторождении выявлено 26 рудных залежей, наиболее крупные из которых (№ 1—5), расположенные в Главной рудной зоне, заключают в себе около 70 % всех запасов месторождения. Достаточно сложной морфо­логией отличается лишь оруденение на Западном участке, где обнаружено 13 относительно мелких залежей.

В поперечных разрезах рудовмещающего горизонта зона пластового окис­ления развивается в направлении неокисленных пород, сначала с захватом верхнего и нижнего водоупоров, затем на всю проницаемую мощность го­ризонта и, наконец, внутрислойно — по наиболее проницаемым и наименее восстановленным песчаным отложениям.

Морфологические различия обусловлены также наличием или отсутстви­ем водоупоров в кровле и подошве горизонта, водоупорных прослоев внутри горизонта, литолого-фильтрационной неоднородностью проницаемых отло­жений, литогеохимическим типом рудовмещающих пород.

Основная масса уранового оруденения в уванасском горизонте локализо­вана вблизи линии полного замыкания пластового окисления. И только на участках Западный и Коскудук, где имеются два или более вертикальных уровней выклинивания ЗПО, основное оруденение значительно (до 1 — 1,5 км) удалено от границы полного замыкания окисления либо в верхней (уч. Запад­ный), либо в нижней (уч. Коскудук) пачках рудовмешаюшего горизонта.

Особое место в этом отношении занимает участок Кызымчек Восточный, расположенный в восточной части рудного поля к северу от Главной рудной зоны (см. рис. 25). Здесь в уванасском горизонте, около линии его выклинива­ния (размыва) была откартирована близмеридиоиальная полоса забалансового уранового оруденения, отделенная от границ (безрудных) зоны пластового окис­ления полем сильно осветленных зеленовато-белесых песков шириной до 2-3 км. Данная полоса — вероятно, реликт ураноносного фронта ЗПО, сформировав­шегося в ранние этапы эпигенетического рудообразования и впоследствии за­маскированного наложенными процессами эпигенетического восстановления.

На большей части Главной рудной зоны урановое оруденение в попереч­ном разрезе представлено асимметричным плащевидным ролловым телом с чрезвычайно протяженным (до 1—1,3 км) верхним крылом, локализованным преимущественно в эоценовом «базальном слое» (рис. 26, 27). В западной части Центрального участка и на Западном участке, где водоупором служат глины верхней пачки уванасского горизонта, верхнее крыло ролла (гораздо более короткое) приурочено к подошве этих глин, а не к «базальному слою». Наконец, часть урановорудных залежей, преимущественно в восточной части месторождения, сосредоточена в песчаных отложениях кровли жалпакского горизонта, которые представляют собой «фильтрационные окна» в нижнем глинистом, водоупоре. Ширина залежей 30—400 м (без учета оруденения в «базальном слое»).

Содержание урана в рудах варьирует от первых сотых долей до несколь­ких процентов в отдельных пробах лигнитов, но в целом оно низкое - 0,02— 0,04%. Мощность рудных тел изменяется от 2-3 до 5-7 м, иногда достигает 10-12 м.

Глубина залегания кровли рудовмещающего горизонта от 82 до 126 м в Главной зоне, в южной части участка Коскудук она возрастает до 175 м.

Рудоконтролирующая эпигенетическая зональность в области выклини­вания ЗПО, определяющая особенности зонального строения рудных залежей, мало отличается от той, что описана для Мынкудукского месторождения. Некоторые ее специфические черты обусловлены геохимическими особен­ностями зоны эпигенетически неизмененных пород («нулевая зона»). По срав­нению с континентальными пестроцветными верхнемеловыми отложениями образования уванасского горизонта имеют несколько более высокое содер­жание С_орг (0,04—0,07% против 0,04—0,05%), а главное — неоднородное рас­пределение: в уванасском горизонте наблюдаются довольно многочисленные остатки, линзы, прослои углефицированной, геохимически весьма актив­ной растительной органики. Геохимическую специфику эоценового «базального слоя» обусловливает относительно повышенное содержание железа (в среднем 3,23%), его сульфидной формы (0,3%), фосфора.

Для рудных залежей месторождения Уванас в поперечных разрезах ха­рактерны в целом более узкие рудные тела и их подзоны («богатых», «рядо­вых» и «бедных» руд). Такой же вывод можно сделать и в отношении крае­вых подзон зоны эпигенетического уранонакопления - передового ореола рассеяния и подзоны разрушения, которые по своим размерам существенно уступают аналогичным подзонам месторождения Мынкудук, но зато выгля­дят более контрастно.

Распределение сопутствующих компонентов в эпигенетической зональ­ности месторождения Уванас, первенца в Шу-Сарысуйской депрессии, изу­чено не столь детально, как на других месторождениях.

В зоне уранонакопления определенно отмечаются повышенные концен­трации Se, Ni, Co, Zn, Mo, Y, La, Ge (до сотых долей процента), Ag (до 0,0002%), менее уверенно — Си, Pb, Be. В передовой части зоны окисления (подзона гидроокисного ожелезнения) устойчиво фиксируются рудные и аномальные концентрации селена. Следует отметить, что специально не изучалось распределение редких рассеянных элементов — Re, Sc, Y, TR (только полуколичественным спектральным анализом). Между тем присутствие их в сернокислых эксплуатационных растворах (до сотых и десятых долей мил­лиграмма на литр) указывает на то, что, по крайней мере, некоторые из них (возможно, рений) присутствуют в урановорудных залежах в повышенных концентрациях.

Минералогический состав руд. Оруденелые пески визуально не отличают­ся от безрудных ни по минералогическому, ни по гранулометрическому со­ставу. Они характеризуются несколько более высоким, чем в меловых пес­ках, содержанием полевых шпатов (часто до 20%), слюд - биотита и муско­вита (до 10%), углефицированного древесного детрита (около 5%), несколько большим объемом тяжелой фракции (в среднем 3,4% от фракции 0,25-0,1 мм) и ее более разнообразным составом: акцессорные - турмалин, ставролит, иль­менит, лейкоксен, гранат, дистен, циркон, рутил, эпидот, коллофан (в «ба-зальном слое»), аутогенные - пирит, марказит, сфалерит, брункит, бравоит, миллерит, самородный селен, клаусталит, фребольдит, барит.

Урановые минералы на этом месторождении изучались еще без примене­ния электронной микроскопии. Важнейшей особенностью является резкое преобладание коффинита: только в трех из более чем ста случаев по данным рентгеноструктурного анализа установлен настуран. В соответствии с рас­пространенными на месторождении двумя основными литогеохимическими типами пород выделяются два основных минералогических типа руд: углисто-сульфидно-коффинитовый (в диагенетически восста-новленных песках, содержащих углефицированный растительный детрит) и сульфидно-коффинитовый (зеленоцветные пески с сульфидами железа, но без углистого детрита).

В рудах первого типа, относительно богатых по содержанию урана, коффинит не только находится в алеврито-глинистом заполнителе песков, но и псевдоморфно замещает клеточные полости ткани углистого растительного детрита; ядро клеток при этом выполняется марказитом и пиритом хемогенного или биогенного (глобулярные формы) происхождения. В рудах второго типа (более бедных) коффинит локализуется в алеврито-глинистом запол­нителе рудных песков, изредка проникая в микротрещины обломочных зе­рен. Примерное количественное соотношение первого и второго типов на месторождении оценивается как 2:3.

Лишь минералогический интерес представляют забалансовые руды «лей-коксенового типа», проявленные в подзоне разрушения (1д), расположенной в тыловой части зоны уранонакопления. Они представлены интенсивно ос­ветленными безжелезистыми песками, иногда с высокой радиоактивностью, обусловленной концентрацией радия в зернах лейкоксенов, которые образу­ют псевдоморфозы по ильмениту. Реликтовая коффинитовая минерализация в этих рудах связана с глинисто-алевролитовым заполнителем.

Следует подчеркнуть, что в алеврито-глинистой фракции накапливается от 43 до 77% всего урана, содержащегося в пробе. Незначительная часть урана находится в виде примесей в слюдах и коллофане (костные остатки рыб) «базального» эоценового слоя, а также в слюдах.

Сопутствующая минерализация представлена самородным селеном, ред­ко ферроселитом, кобальт-никелевым пиритом (бравоитом) и сфалеритом.

Качественная и геотехнологическая характеристика оруденения. Руды месторождения Уванас являются силикатными, некарбонатными (содержа­ние СО₂ в основном сотые доли процента); характеризуются, сравнительно с мынкудукскими рудами, более высоким содержанием валового железа (1,69% в песках уванасского горизонта и 3,23% в базальном слое). Эоценовый «базальный слой», кроме того, отличается более высоким средним содержанием С_{ор г} (0,37%), пятиоксида фосфора (до 1,5%), оксида магния (до 1,3%) и каль­ция (до 2,5%).

По данным гидрогеологических откачек установлено, что песчаные руды уванасского горизонта характеризуются сравнительно однородными фильт­рационными свойствами: в Главной рудной зоне коэффициент фильтрации песков изменяется в пределах 6- 10 м/сут (среднее - 7,2 м/сут), а на участке Коскудук он равен 11,9 м/сут. Основная масса рудных залежей локализована в песках, проницаемость которых выше, чем проницаемость рудовмещаю-щих пород, либо находится на близком с ними уровне.

Важным геотехнологическим показателем являются глинистые водоупо-ры водоносного продуктивного горизонта.

На всем протяжении месторождения горизонт перекрыт мощным вер­хним водоупором - морскими глинами интымакского горизонта, а на участ­ках Западном и Коскудук — глинами верхней пачки уванасского горизонта.

На стадии разведки хлидолиты «базального слоя», содержащие около 20% глинисто-алевритовых частиц, рассматривались как относительный водоупор для рыхлых обводненных песков уванасского горизонта. Заключенное в них верхнее крыло рудных роллов на основании проведенных опытных работ было отнесено к технологически забалансовым (слабопроницаемым) рудам. Одна­ко результаты последующих эксплуатационных работ однозначно показали высокую извлекаемость урана из «базального слоя». Подавляющая часть руд­ных залежей подстилается достаточно надежным нижним водоупором (см. раздел «Стратиграфия»). Сквозные песчаные «окна» в нижнем водоупоре общей площадью около 20% распространены на Восточном участке (залежи № 5 и 8), а также на участке Коскудук.

Лабораторные испытания, проведенные на материале технологических проб, хотя и не завершенные, но вполне эффективные полевые опытные ра­боты по ПВ и особенно многолетние эксплуатационные работы однозначно подтвердили в целом высокую извлекаемость урана из руд.

По своим геологическим и структурно-гидрогеологическим особенностям, геотехнологическим параметрам месторождение Уванас признано рудным объектом с исключительно благоприятными условиями отработки методом подземного выщелачивания.

 

Канжуганский урановорудный район [5]

 

Месторождение Канжуган открыто в 1972 г. партией № 5 объединения «Волковгеология» в результате целенаправленного бурения на выклинивании зон пластового окисления в водопроницаемых горизонтах палеоцена. Поис­ковые работы на площади были начаты в 1971 г. после выявления Южно-Казахстанской гидрогеологической экспедицией (совместно с партией №41 Волковского ПГО) рудопроявления Песчаного, представляющего собой останцовое тело среди окисленных песков среднего эоцена.

Урановое оруденение контролируется региональной границей ЗПО, про­стирающейся в меридиональном направлении от хр. Большой Каратау через Итмурунскую ступень и Созакскую впадину (рис. 28). Единая, по сути, ру­доносная полоса разделена по физико-географическим условиям и глубине залегания одновозрастных рудоносных горизонтов на два месторождения - Канжуган и Моинкум.

Месторождение Канжуган располагается на предгорной равнине в Итму-рунской^ступени («поднятый блок») и ограничивается на севере Созакским межблоковым разломом. По очередности разведки месторождение разделено на два участка. Центральная часть (собственно месторождение Канжуган) полностью разведана, и с 1982 г. проводится ее отработка способом ПВ.

Севернее, в песчаном массиве Моинкум расположено месторождение Моинкум («опущенный блок»). Месторождение, разведанное крайне нерав­номерно, разделено на три

участка: участок № 1 (Южный) разведан и подго­товлен к эксплуатации; участок № 2 (Торткудук) находится на стадии де­тальной разведки; участок № 3 (Центральный), расположенный в наименее доступной части песчаного массива, изучен до стадии прогнозной оценки запасов категории Р₁.

Геологическое строение. Стратиграфия. Канжуган-Моинкумское рудное поле располагается в суборогенной зоне, примыкающей к новейшему Тянь-Шаньскому орогену. На рассматриваемой площади гранитно-метаморфичес­кий слой (кристаллический фундамент) сложен докембрийскими породами (гнейсами, кристаллическими сланцами, фосфоритовыми конгломератами), прорванными интрузиями различного состава. Литифицированный осадоч­ный слой (средний и верхний палеозой) наблюдается в основном в Созакс-ком прогибе в виде мощной (до 2000 м) толщи литифицированных терриген-ных и карбонатных пород. Необходимо отметить, что образования, скрытые под мезозойско-кайнозойским чехлом, изучены слабо. Между тем многие выраженные в них наложенные процессы, наблюдаемые в керне вскрываю­щих домезозойские образования немногочисленных скважин, проявлены и в перекрывающих отложениях.

В разрезе мезозоя и кайнозоя выделяются юрские, меловые, палеогено­вые, неогеновые и четвертичные отложения.

Юрские образования раннеальпийского (активизационного) СФК, пред­ставленные грубообломочными литифицированиыми породами с мелкими линзами каменных углей, вскрыты скважинами на юго-восточном фланге месторождения Канжуган на продолжении Леонтьевского грабена; их мощ­ность более 400 м.

В основании среднеальпийского (платформенного) СФК залегают беле­сые, желтые и желтобурые аллювиальные разнозернистые пески с прослоя­ми красноцветных глин обшей мощностью до 100 м и более, относимые к верхнему мелу.

К югу от Созакского разлома, на Итмурунской ступени, меловые отложе­ния практически отсутствуют. Здесь на палеозойских породах залегают образования палеогеновой системы, представленные песчано-глинистыми отложениями палеоцена («пестрый» и канжуганский, или уванасский, го­ризонты), нижнего и среднего эоцена (уюкский и иканский горизонты) и глинами«среднего — верхнего эоцена. Рудовмещающими являются водопро­ницаемые отложения канжуганского, уюкского и иканского горизонтов.

(«Пестрый» горизонт (Р₁¹) залегает с размывом на отложениях верхнего мела либо непосредственно на палеозойских образованиях. Горизонт пред­ставлен отложениями аллювиальной равнины, включающей русловую и пой­менную фациальные зоны: преимущественно пестроцветными известковис-тыми глинами, алевролитами и кварц-палевошпатовыми песками с незначи­тельной примесью слюд. Пески, занимающие в разрезе 25—30% мощности горизонта и тяготеющие к нижней его части, состоят преимущественно из белесых и голубовато-белесых мелкозернистых разностей.

Мощность отложений в центральной части Созакской впадины 20—70 м при относительно равном соотношении глин и песков и до 45 м в приподня­тых бортах впадины при преобладании в разрезе песков, грубозернистость которых увеличивается в направлении выклинивания горизонта к Уланбель-Таласскому валу. На площади месторождения Моинкум проницаемые отло­жения окислены.

Канжуганский (уванасский) горизонт (Р₁²) с незначительным размывом залегает на отложениях «пестрого» горизонта и в пределах месторождения подразделяется на два подгоризонта.

Верхний, основной рудовмещающий подгоризонт, представлен прибреж-но- и подводно-дельтовыми фациями, где выделяются русловые песчаные отложения, пойменные алевриты и глинистые пески, горизонтально- и ко-сослоистые, с отпечатками листьев и остатками растительности, а также от­ложения низинных и старичных болот и погребенных почв: черные глины, обогащенные гумусовым веществом, углистые алевриты. Для отложений в целом характерно чередование глин, преимущественно пестроцветных, и пес­ков различной зернистости. В западной части района, в самом верху горизон­та, почти повсеместно проявлен маркирующий слой ракушечника.

На обеих месторождениях в верхнеканжуганском подгоризонте среди водоупорных глин нередко появляются линзы и «струи» мелко- и среднезернистых песков, которые на ряде участков картируются в виде протяженных русел среди глинисто-алевритистых образований. Мощность песчаных струй и врезов от 10—15 до 30 м, ширина до 4—5 км, протяженность до 15 км и более. Состав песков полевошпат-кварцевый, с примесью слюд, глинистых и акцессорных минералов; местами пески обогащены растительным детри­том и сульфидами железа.

Мощность верхнего подгоризонта в Созакской впадине варьирует от 60 до 80 м. Глубина залегания кровли горизонта в «поднятом» блоке 130—390 м, в «опущенном» - 440—550 м.

В целом отложениям подгоризонта свойственна значительная фациальная изменчивость, особенно резко выраженная в области выклинивания зоны пластового окисления.