Некоторые общие черты и условия размещения пластово-инфильтрационных месторождений Казахстана

 

Изложенный материал позволяет выделить следующие основные особен­ности размещения и условий образования пластово-инфильтрационных месторождений:

1. Определяющим рудоконтролирующим фактором эпигенетических пластово-инфильтрационных месторождений являются региональные зоны пластового окисления, генерирующие урановое оруденение. Связь эпигене­тического оруденения с границами ЗПО рассматривается в качестве «сквоз­ного» критерия рудоносности, действующего на всех стадиях геологоразве­дочных работ.

2. Урановое оруденение месторождений региональных ЗПО многоярус­ное, что отмечено еще на рубеже 50—60-х гг. Е. М. Шмариовичем.

В Казахстане развитие региональных ЗПО и связанного с ними промыш­ленного уранового оруденения наблюдается, по крайней мере, в семи выде­ленных горизонтах (надгоризонтах): K₂t₁ (мынкудукском), K₂t₂—st (инкудук-ском), K₂km—Р₁¹ (жалпакском), Р₁² (уванасском-канжуганском), Р₁² (уюкском), Р₂² (иканском), Р₂^2-3 (интымакском-чеганском). Если же учесть, что в указанных подразделениях выделяются рудоносные ритмы и подгоризонты, то общее число рудовмещаюших стратиграфических уровней заметно воз­растет. Таким образом, стратиграфический контроль рассматриваемых мес­торождений отсутствует. Вместе с тем, по существу, все установленные мес­торождения данного типа локализуются в определенном - среднеальпийском, мел-палеогеновом структурно-формационном комплексе, в составе ко­торого широко проявлены осадочные формации, отвечающие следующим основным условиям: а) в их составе значительное место принадлежит сероц-ветным высокопроницаемым отложениям с достаточно высокими восстано­вительными свойствами; б) они характеризуются раскрытыми гидрогеологи­ческими структурами с активной областью питания со стороны гидрогеоло­гических массивов. К таким формациям прежде всего относятся континен­тальная пестроцветная глинисто-гравийно-песчаная и прибрежно-морская сероцветная глинисто-песчаная. Иными словами, месторождения регио­нальных ЗПО подчиняются формационному контролю (понятие введено Г. В. Грушевым).

3. Региональный геотектонический контроль оруденения. Еще в 60-е г.г. Е. А. Головин и Е. М. Шмариович в ходе исследований в Центральных Кызылкумах пришли к выводу о связи месторождений ЗПО с молодыми «суборогенными областями», характеризующимися умеренным уровнем сво-дово-глыбового развития [11, 55]. Несколько позднее Г. В. Грушевой обо­сновал положение о том, что процессы формирования месторождений дан­ной формации неразрывно связаны с развитием Тянь-Шаньской орогенной области [13].

Долгое время считалось, что рудообразующие ЗПО развиваются от по-зднеплиоценово-четвертичных горстово-глыбовых поднятий. Однако было установлено, что близмеридионально ориентированные региональные фрон­ты ЗПО не только «разрываются» позднеорогенными поднятиями, но и не отвечают ни близширотному направлению главных хребтов Тянь-Шаня, ни северо-западному, «каратаускому», направлению его отрогов. На основании этих фактов Н. Н. Петровым [37] был сделан вывод, что геотектоническая позиция урановорудных провинций и районов в главный период рудообразования определялась их расположением в краевой части молодой активи­зированной плиты на сочленении с относительно крупными суборогенны­ми поднятиями.

Данные о расположении рудоконтролирующих фронтов ЗПО позволяют однозначно утверждать, что они формировались главным образом в суборогенный позднеолигоценово-миоценовый этап, когда области питания кисло­родных вод были представлены системой окружающих поднятий, включающих не только средне- и низкогорные в то время сооружения Тянь-Шаня, но и суборогенные возвышенности краевой части Казахского щита.

По отношению к позднеорогенной (позднеплиоиеново-четвертичной) тек­тонической зональности рассмотренные рудные районы и месторождения занимают различное положение. Одни расположены в прибортовых частях орогенных впадин (Сулучекинское месторождение), другие - в обрамлении или в зоне активного влияния суборогенных поднятий (месторождения Карамурунского, Кызылколь-Чаянского, Канжуганского районов), третьи - в тектонически стабильных платформенных участках плиты (месторождения Уванас, Мынкудук, Жалпак).

Таким образом, позднеорогенная (современная) геотектоническая зональ­ность по отношению к региональной окислительной является более молодой, наложенной.

4. Структурно-тектонический контроль уранового оруденения носит, как правило, опосредованный характер. Его воздействие на размещение оруденения осуществляется через последовательный ряд других факторов: конседимен-тацйонныа структуры → фациально-литологический фактор → гидродина­мика и гидрогеохимия подземных вод → ЗПО → оруденение.

Содержание приведенного ряда заключается в следующем. Конседимен-тационными пликативными и блоково-разрывными структурами контроли­руются фационально-палеогеографические обстановки на стадиях син- и ди­агенеза, а значит, и распределение литологических типов пород, в частности водопроницаемых и водоупорных, обладающих относительно высокой и низ­кой восстановительной способностью, и т. д. Особенностями сформиро­вавшихся типов фациально-литологических зон и геологических разрезов определяются основные черты гидродинамики водоносных горизонтов, кон­тролирующих, в свою очередь, развитие эпигенетических процессов, в том числе и тех, которые формируют рудоконтролирующие ЗПО и оруденение на их выклинивании.

Роль и характер структурно-тектонического контроля в суборогенных областях, где влияние на размещение оруденения блоково-разрывной текто­ники существенно возрастает, изучались в Канжуганском, Карамурунском и Кызылколь-Чаянском районах Восточно-Туранской мегапровинции, а также на Сулучекинском месторождении в Южной Джунгарии.

Имеются и другие точки зрения на характер тектонического контроля оруденения. Основываясь на случаях приуроченности относительно богатых участков рудных залежей к зонам разрывных нарушений, X. Б. Аубакиров с разрывной тектоникой связывает проникновение из домезозойских образований в проницаемые горизонты палеогена ураноносных сероводо­родных растворов на месторождениях Канжуган и Моинкум. При этом обращается внимание на широкое развитие в этих местах песчаных слоев, насыщенных окатышами и обрывками глин, которые рассматриваются в качестве тектонической брекчии, на повышение содержания сульфидов железа. Определенные зоны эпигенетической зональности трактуются как зоны термальной аргиллизации, карбонатизации, каолинизации. По раз­рывным нарушениям на участках поднятий, по мнению X. Б. Аубакирова, происходит также проникновение из домезозойских пород в отложения чехла кислородных растворов, формировавших «оторванные» от основно­го фронта ЗПО локальные проявления окисления («пузыри») и контроли­руемые ими рудные залежи.

По месторождениям юго-западного обрамления хр. Большой Каратау близ­кие представления высказывались Т. Я. Деминой и Г. В. Тарабориным [48|.

5. Роль фациального фактора в размещении оруденения оценивается нео­днозначно, поскольку он является эпигенетическим. Действительно, по сво­ей фациально-палеогеографической принадлежности месторождения регио­нальных ЗПО занимают неодинаковое положение. Среди них могут быть выделены месторождения, локализованные в отложениях озерно-аллювиальной равнины (Уванас, Жалпак, Мынкудук, Карамурун, Сулучекинское и др.); в надводно- и подводно-дельтовых осадках (Канжуган, Моинкум, частично Заречное); в волноприбойных прибрежно-морских образованиях (Кызылколь, Чаян, Лунное, частично Заречное) и другие. Отсюда возникло положение об «афациальности» уранового оруденения зон пластового окисления. Вместе с тем в фациальных поясах размещение оруденения контролируется только теми участками региональных фронтов ЗПО, где имеются благоприятные для эпи­генетического рудообразования литогеохимические типы пород. Иными сло­вами, фациально-палеографический контроль во всех случаях может быть проявлен только опосредованно -через литолого-геохимические особенности рудовмещающих горизонтов.

6. Одним из важнейших в локализации оруденения является литолого-геохимический фактор. Для рассматриваемого региона характерна практи­чески повсеместная приуроченность месторождений к сероцветным песчаным породам, восстановительная способность которых определяется количеством, качеством и формой распределения углефицированного растительного веще­ства, а также других синдиагенетических восстановителей - дисульфидов железа, слоистых силикатов, сидерита, анкерита (сероцветный литогеохимический тип). К особенностям рудовмещающих мел-палеогеновых горизонтов Южного и Юго-Восточного Казахстана относится в целом невысокий уро­вень содержания С_орг в песчаных и гравийно-песчаных породах, редко пре­вышающий 0,03-0,05%. Только в дельтовых, прибрежно-морских, подвод­но-дельтовых отложениях содержание С_орг выше - до 0,1-0,2%, иногда более. В этих отложениях содержание урана в среднем более высокое по сравнению с месторождениями, локализованными в горизонтах континен­тальной пестроцветной формации.

Известно, правда, немало случаев, когда относительно богатое оруденение размешается в проницаемых отложениях зеленоцветного типа, однако тогда вблизи рудовмещающего горизонта почти всегда обнаруживаются серо-цветные породы, определяющие специфику геохимической среды на данном участке рудного поля.

Итак, решающую роль в формировании урановорудных месторождений играет рассеянное углефицированное растительное вещество. Исключитель­ные по своему размаху и мощи процессы эпигенетического уранового рудогенеза, по существу, целиком обеспечивались за счет энергетического потен­циала самих рудовмещающих отложений, накопленного в платформенных условиях на этапе их формирования. Постседиментационные восстанови­тельные изменения и эпигенетические восстановители в породах рассматри­ваемого региона проявлены локально и в образовании месторождений зон пластового окисления могли играть лишь вспомогательную роль.

В последнее время большое значение придается еще одному виду литологического контроля, а именно зависимости масштабов и морфологии оруденения от соотношения в разрезе рудовмещающих и водоупорных слоев. По данным американских геологов, наиболее благоприятными считаются раз­резы, содержащие 60—80% проницаемых песчаников, менее благоприятны разрезы, где песчаники составляют 40—60%, прочие случаи отнесены к небла­гоприятным [43].

Анализ обстановок на месторождениях Казахстана также показывает, что для формирования высокопродуктивного эпигенетического оруденения бла­гоприятно существенное (двукратное и более) преобладание проницаемых пород над глинистыми. К неблагоприятным факторам следует отнести малую мощность проницаемых горизонтов (первые метры и меньше), значительное преобладание водоупорных прослоев над проницаемыми, их частое переслаи­вание в разрезе, а также бессистемное расположение в горизонтах.

7. Специфика рудоконтролирующей эпигенетической зональности на рас­сматриваемых месторождениях Казахстана тесно связана с литолого-геохи-мическими особенностями рудовмещающих горизонтов, их вещественным составом и энергетическим потенциалом, накопленным на стадиях литогене­за. В целом незначительное содержание С_орг, валового железа и сульфидной серы при одновременно высокой проницаемости отложений (особенно в Шу-Сарысуйской УРП) обусловили недостаточно контрастный восстано­вительный барьер, своеобразный, необычно «растянутый» профиль эпиге­нетической зональности с нечеткими границами между отдельными зона­ми и подзонами. Следствием указанных особенностей явились такие важные в практическом отношении показатели месторождений, как уни­кальные мощности уранового оруденения, его высокая технологичность (применительно к способу ПВ), определенный состав и характер распре­деления компонентов.

Рудные районы в Восточно-Туранской мегапровинции в зависимости от их расположения в той или иной ее части, а также от типов и состава геологи­ческих формаций в области сноса обломочного материала и питания водо­носных горизонтов характеризуются региональными изменениями рудной и геохимической специализации по распространению региональных фронтов ЗПО, различием состава рудных компонентов и минеральных ассоциаций на эпигенетических месторождениях.

Наиболее отчетливо эти изменения просматриваются по простиранию металлогенической мегазоны, контролируемой фронтами ЗПО в проницаемом горизонте верхнего мела. В Кенце-Буденновской зоне распространены моно-металльные урановые месторождения, для которых характерны, как правило, забалансовые рудные концентрации селена и на отдельных месторождениях и участках — практически ценные примеси рения. Расположенному в средней части мегапровинции Карамурунскому району свойственны месторождения, в которых наряду с урановым оруденением развиты промышленные селено­вые руды (месторождение Северный Карамурун характеризуется близкими масштабами уранового и селенового оруденения). Южнее, на месторождениях Карактауского района, резко возрастает роль ванадия, концентрация которо­го на месторождении Жауткан достигает промышленных масштабов.

Оруденение Сулучекинского района относится к рениево-селено-урановой ассоциации.

8. Оценивая роль структурно-гидрогеологического и гидрогеохимического факторов, прежде всего следует отметить, что современные (позднеплиоценово-четвертичные) гидродинамическая и гидрогеохимическая зональности по отношению к рудоконтролирующей эпигенетической более поздние, на­ложенные. При общей унаследованной направленности гидрогеологических процессов (на уровне структур первого порядка) в течение неотектонической истории региона происходило значительное усложнение и изменение струк­турно-гидрогеологических планов артезианских бассейнов в позднеорогенную стадию развития. На одних участках это привело к интенсификации процесса развития ЗПО и к переотложению ранее сформированного орудене­ния, на других вызвало замедление или полное прекращение процессов рудоотложения и «захоронение» оруденения во вновь образовавшихся зонах эпигенетического восстановления. Прогнозно-поисковые критерии обна­ружения пластово-инфильтрационных месторождений приведены в табл. 6.

 

ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ ФОРМИРОВАНИЯ