Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Оценка и прогноз ураноносности территории Ливии

ВАК РФ 04.00.11, Геология, поиски и разведка рудных и нерудных месторождений, металлогения

Автореферат диссертации по теме "Оценка и прогноз ураноносности территории Ливии"

РГб од

1 3 ноя 1395

На Брав ах рукописи

Эль - Алави Салех Сайд

ОЦЕНКА И ПРОГНОЗ УРАНОНОСНОСТИ ТЕРРИТОРИЯ ЛИВИИ

Специальность 04.00.11 - геология, поиски и разведка

рудных и нерудных месторождений; металлогения

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-ыинералогических наук

Москва - 1995

Работа выполнена в Московской государственной

геологоразведочной академии (МГГА).

Научный руководитель - доктор геолого-минералогических

наук, профессор В.Е. Бойцов

Официальные оппоненты:

доктор геолого-минералогических наук, профессор Пахоыов В.И.

кандидат геолого-минералогических наук Заварзин A.B.

Ведущая организация: Российский университет Дружбы народов

Защита_ декабря 1995 г. в 1500 на заседании диссертационного совета ССД.063.01.10 при Московской государственной геологоразведочной академии по адресу 117485, Москва, Миклухо-Маклая, 23. С диссертацией можно ознакомится в библиотеке МГГА.

Автореферат разослан_

Ученый секретарь / /

диссертационного совета </у^у /доцент Иванов П.А./

Введение

Актуальность работы обусловлена потребностью создания на территории Ливии собственной сырьевой базы урана. Поисково-разведочные работы на уран, проведенные на территории смежных государств, дали положительные результаты. В республике Нигер в последние десятилетие выявлены крупные урановые месторождения в краевой зоне Мали-Нигерийской синеклизы в южном обрамлении горного массива Ахаггар. Известны концентрации ураны и редких элементов з кристаллических породах фундамента на территории соседних Нигера и Чада. В Ливии выявлены лишь отдельные рудопроявления урана в кристаллических породах фундамента и в песчаниках впадины Мурзук (район Ель-Авинат), но планомерного изучения ураноносности не проводилось. Поэтому потребовалось обобщить и проанализировать всю имеющуюся информацию (геологическую) по территории Ливии, сопоставить со смежными регионами и определить перспективы ураноносности.

Цель работы заключалась в использовании современных методов обработки геолого-геофизической информации, изучения минерального состава руд для определения наиболее перспективных для Ливии промышленных типов урановых месторождений и выделение площадей, благоприятных для формирования их.

Задачи исследования были направлены на решение следующих вопросов:

- провести анализ геологического строения территории Ливии, сопоставить со смежными территориями и определить какие промышленные типы урановых месторождений можно ожидать с наибольшей вероятностью;

- сопоставить стратиграфические разрезы впадины Мурзук (район Ель-Авинат) и Мали-Нигерийской синеклизы и выделить формации, благоприятные для формирования стратиформных урановых месторождений в горизонтах песчаников;

- провести математическую обработку результатов аэ-

рогаммаспектрометрических и космических съемок с позиций системного подхода и выделить перспективные участки;

- изучить минеральный состав вмещающих пород и вторичных урановых руд с использованием современных методов исследований.

Объекта исследований н фактический материал.

В диссертации использован материал, полученный автором их научно-исследовательского промышленного центра "Департамент геологии", Ливия - Триполи.

- масштаб 1 : 2 ООО ООО

1. Геологическая карта Ливии

2. Геологическая карта района Ель-Авинат

3. Геологическая карта Африки

4. Космический снимок района Ель-Авинат

5. Космический снимок Юго-запада Ливии

6. Аэрогаммаспектрометрическая карта

содержания урана в 2-х масштабах - масштаб 1 : 250 ООО

- масштаб 1 : 50 ООО

7. Образцы с содержанием урана из исследуемого района (Ель-Авинат)

- масштаб 1 : 250 ООО

- масштаб 1 : 5 ООО ООО

- масштаб 1 : 250 ООО

- масштаб 1 : 900 ООО

Методы исследования определялись в соответствии с имеющимися исходными материалами и поставленной задачей. На первом этапе были проработаны доступные публикации по урановым месторождениям, их классификация, основные промышленные типы. Выделены геологические факторы, определяющие пространственное положение известных урановых месторождений смежных с Ливией территорий и по методу аналогий определены возможные типы урановых месторождений изучаемого региона. По

совокупности поисковых критериев и признаков в качестве наиболее перспективного объекта выделена впадина Мурзук, где обстановка благоприятна для формирования стратиформных урановых месторождений и отмечены локальные проявления урановой минерализации.

Следующим этапом была обработка имеющихся результатов аэрогаммаспектрометрической съемки масштаба 1 : 50 ООО. Для этого была использована новая методика сглаживания исходной геофизической информации скользящими окнами различных размеров с позиции системного подхода. А также был использован космофотоматериал с целью прогнозирования перспективной зоны на уран.

Третьим этапом было использование современных методов изучения минерального состава вторичных урановых руд. Для диагностики минералов были использованы люминесцентный, рентгеноструктурный анализы, электронная микроскопия и другие.

Научная новизна. На основе применения комплексных исследований сравнительно ограниченных материалов по урано-носности территории Ливии установлено:

- наиболее перспективным является песчаниковый стра-тиформный тип урановых месторождений во впадине Мурзук;

- в стратиграфическом разрезе впадины Мурзук по лито-лого-фациальному принципу выделены три формации - Марар и Дембаба (карбон) и Зарзатин (триас), наиболее благоприятные для формирования уранового оруденения. Они сложены чередующимися фациями красноцветных песчаников и сероцветных, обогащенными органическими остатками;

- на площади аэрогаммаспектрометрической съемки в 11000 км2 в результате проведенной математической обработки исходной информации выделено 10 участков наиболее перспективных аномалий. Эти участки приурочены к отложениям песчаников карбона и триаса, а также в результате интерпретации космофотоснимка была выявлена наиболее благоприятная зона

для концентрации урана;

- проведенным комплексом различных методов исследований урановых минералов определены урановые минералы.

Минеральный состав руд и вмещающих пород благоприятны для отработки возможных здесь месторождений способом подземного выщелачивания.

Практическое значение работы. Полученные результаты могут быть использованы при дальнейшем проведении поисково-разведочных работ на уран на территории Ливии. Особый интерес может представлять выделение конкретного наиболее вероятного промышленного типа урановых месторождений и конкретных площадей для проведения дальнейших поисково-оценочных работ.

Апробация работы. Основные результаты работы неоднократно обсуждались на заседании секции редких и радиоактивных металлов кафедры геологии полезных ископаемых, на научной конференции МГГА.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав основного текста и заключения. Она содержит_страниц машинописного текста, включая 26 рисунков, 1 таблицу, список использованной литературы из 55 наименований.

В главе I приведен краткий очерк геологического строения территории Ливии, сведения о минерально-сырьевых ресурсах и радиометрической изученности территории. По методу аналогии с известными промышленными типами урановых месторождений определены перспективы ураноносности.

В главе II дано описание геологического строения выделенного в качестве наиболее перспективного района Ель-Авинат в западном обрамлении впадины Мурзук. По результатам сопоставления стратиграфических разрезов данного района и крупной ураноносной провинции Мали-Нигерийской депрессии выделены наиболее перспективные на уран формационные комплексы песчаников.

В главе III приведены результаты интерпретации кос-моснимков различных масштабов. Выделены системы кольцевых и линейных структур различных направлений.

В главе IV описана методика и проведена статистическая обработка на ЭВМ с использованием современного программного обеспечения собранной по выделенному району информации по аэрогаммаспектрометрической съемке. В результате выделены локальные площади, перспективные для дальнейшего проведения поисково-оценочных работ.

В главе V приведены результаты детального изучения состава вмещающих пород с участков повышенной радиоактивности и определение состава вторичных урановых минералов.

В Заключении приведены соображения о возможном генезисе выделенного урановорудного объекта и определены задачи по его дальнейшему изучению.

Работа выполнена на кафедре геологии месторождений полезных ископаемых под научным руководством доктора геолого-минералогических наук, профессора Бойцова В.Е., которому автор выражает глубокую признательность. Автор благодарен доктору геолого-минералогических наук Серокурову Г.Н. за содействие в обработке космоснимков и азрогаммаспектрометри-ческой съемки, за содействие в интерпретации тектонического строения района по космоснимкам и обработке аэрогаммаспектрометрической съемки.

За содействие в изучении природы вторичных урановых минералов с использованием современных методов автор благодарен доценту кафедры Иванову П.А. и профессору ИГЕМ РАН Горшкову А.И.

Общая характеристика геологического строения территории

Ливии.

Ливия расположена в пределах северной части Африканской платформы. Большая часть ее территории, главным образом, се-

верная, сложена мезо-кайнозойскими отложениями платформенного чехла. На юге страны в основании осадочного комплекса вскрыты нижнепалеозойские отложения. Выходы пород кристаллического фундамента на территории Ливии крайне ограничены. Это северные отроги массива Тибести (горы Джабель-Эгей и Джабель-Бен-Ганема) и небольшой массив кристаллических пород на юго-востоке страны Джабель-Авинат-(горы Аркеноу). Небольшие по площади выходы метаморфических пород известны в пределах поднятия Гаргаф, где они перекрыты покровами кайнозойских базальтов. Наиболее полно разрез метаморфических толщ вскрыт в пределах массива Тибести. Здесь в их составе выделяются два комплекса, разграниченных поверхностью несогласия: нижний отнесен к архею, верхний - к нижнему протерозою.

Продукты магматической деятельности представлены небольшими массивами биотитовых и щелочных гранитов, прорывающими породы фундамента. Их пространственное положение четко контролируется крупными разломами близмеридионального направления. Непосредственно по западной границе Ливии, уже на территории Алжира, располагается продолжение Мали-Нигерийского пояса молодых гранитов.

Большая часть территории Ливии сложена осадочными породами платформенного чехла. Это, как правило, изометрические в плане впадины, слегка вытянутые в субширотном направлении. Крупная депрессия в северной части Ливии именуется впадиной Сирт, где на кристаллическом фундаменте залегают мезокайно-зойские отложения. Южнее располагаются более мелкие впадины, разграниченные линейными поднятиями фундамента. Это впадины Гадамс, южнее впадина Мурзук и на востоке впадина Куфра (рис.1). Вдоль зон глубинного заложения в неогене происходила активизация магматической деятельности в виде излияний базальтов и экструзий фонолитов.

Особенности геологического строения определяют и мине-п^ш.ип.^чгмйипн ¡гпиппаиг фрппитппии Главными ПОЛвЗНЫМИ ИС~

ОБЗОРНАЯ КАРТА ЛИВИИ С ВЫДЕЛЕННЫМ} ПЕРСПЕКТИВНЫМИ УЧАСТКаМИ НА ПОИСКИ УРАНА

Зис. | Обзорная геологическая карта Ливии и схемаличесхин профиль через шадины Мурзук и Куфра по линии Л — В — С (по Ф. Хехту, М. Фюрсту,

Е. Клитчу, 1963)

— современные пески: 3 — аляоценово-четвертячпые отложе.чяя; 3 — миоцея я олнгоаен;

— эоцен я палеоаен; 5 — верхний мел; 6 — триас я юра, в основном морские (на профиле -онтинентальный мел); 7 — нижний мел —"Пермь, морсхие я континентальные; 8 — карбон; >—девоя; 10 — сялур; И — ордозяк и хембриЛ; И — докембрий; 13 — базальты (N+4).

в Тнвести частично кяслые вулканиты; 14—дпориты— граниты, послекарвоноаые

5- участки пррспенти&иь/е не поиски уране: {-1)>ка5ель-Авийаг; ¿-Ъжабель-Ъу/шц;

Т>яса6ыъ-Хоруд»с;Я-ТаЬести; АЬшат.

копаемыми являются нефть и газ. Из твердых полезных ископаемых имеются месторождения железа, гипса, строительных материалов и поваренной соли. Среди стран африканского континента по запасам нефти Ливия занимает первое место, по добыче -второе. Основные нефтегазоносные бассейны сосредоточены на севере территории (впадина Сирт, акватории Гобес и Сидра).

Радиометрическая изученность территории Ливии слабая. По результатам проведенных работ выявлены отдельные локальные участки с радиометрическими аномалиями и локальными ру-допроявлениями.

Основные защищаемое положения.

Первое положение. Изучение ураяоносносш территории Ливии и сопоставление с сопредельными регионами позволило вымелить в качестве наиболее перспективного песчаниковый тип урановых месторождений в Западном обрамлении впадины Мурзук (район Ель-Авинат).

На территории Ливии выделяются два типа геотектонических блоков, где могут формироваться урановые месторождения: породы фундамента и отложения платформенного чехла. Наиболее крупной тектонической единицей фундамента является массив Тибести, сложенный докембрийскими кристаллическими комплексами с характерным блоковым строением. Широко развиты крупные меридиональные тектонические разрывы, разделяющие линейные поднятия и впадины. Эти структуры прослеживаются под отложениями платформенного чехла Мали-Нигерийской синеклизы (на юге) и впадины Мурзук (на севере). Вдоль тектонических разрывов в докембрии и фанерозое неоднократно проявлялась вулканическая деятельность, датируемая девоном, нижним карбоном, триасом и юрой. Активизация подвижек по разломам проявилась в конце докембрия в формировании поясов так называемых "молодых гранитов". Активизация тектонической активности в неогене сопровождалась излиянием базальтов и экструзиями

- И -

фонолитов районов Джабель Харудж, Горьян, Мизда, Еен-Валед.

Анализ особенностей геологического строения территории Ливии, сопоставление с известными урановорудными провинциями мира, учет разрозненных материалов по радиометрической изученности позволяет выделить 5 перспективных на уран районов. Это области выхода дислоцированных пород докембрийского фундамента с продуктами магматической деятельности (рис. 1): Джабель Авинат (1), Джабель Аркену (2), Тибести (3), Джабель Харудж (4) и область развития отложений платформенного чехла в западном обрамлении впадины Мурзук - район Ель-Авинат (1 участок) и Джабель-Аркену (2 участок) представляет горное сооружение, возвышающееся над равниной на 200-700 м и прослеживающееся на восток в пределы территории Египта.

Геологические формации образуют две крупные (20-25 км в поперечнике) кольцевые структуры Джабель Авинат и Джабель Аркену, сложенными дислоцированными складчатыми докембрийс-кими породами комплекса основания, представленными гнейсами, гранулитами, амфиболитами, мраморами, биотитовыми сланцами. На отдельных участках эти образования перекрыты слабомета-морфизованными породами докембрия, среди которых преобладают красно-коричневые песчаники со знаками ряби и алевролиты.

В западном оформлении фундамента расположена впадина Куфра - древний синклинальный прогиб, выполненный осадочными образованиями от палеозойского до мезозойского возраста.

Кембро-ордовикские и селурийские отложения обнажаются непосредственно на периферии кольцевых структур фундамента и представлены плитчатыми до массивных косослоистыми средне-крупнозернистыми песчаниками, алевролитами. В основании толщи отмечаются прослои конгломератов. Девонские осадочные образования распространены в северной части рассматриваемой площади. В их основе преобладают глинистые сланцы, алевролиты, тонкозернистые песчаники. Отложения карбона и мела развиты на западе и юге района. Это - песчаники, алевролиты, сланцы с редкими пластами конгломератов и известняков.

В породах фундамента нет четко проявленных процессов тектоно-магматической активизации, что ограничивает перспективы их ураноносности. Это подтверждается и тем, что по результатам рекогносцировочных работ, отмечена ториевая и ред-кометальная специализация метаморфических комплексов. Поэтому проведение дальнейших поисковых работ на уран в пределах выходов фундамента нецелесообразно.

Определенные перспективы этого района связаны с меловым обращением западного контакта массива Джабель-Авинат, где можно ожидать формирование инфильтрационных месторождений песчаникового типа в восточном обрамлении впадины Куфра.

Третий район Тибести расположен в южной части территории Ливии, где проявлены только его северные отроги. Породы массива представлены гнейсами, двухслюдяными сланцами, амфиболитами. Метаморфические породы фундамента прорываются комплексом интрузивных пород в виде гранитов, кварцевых диоритов, гранодиоритов. Их абсолютный возраст датируется интервалом от 600 до 470 млн. лет.

В данной геологической обстановке с учетом отдельных локальных радиометрических аномалий можно ожидать гидротермальные месторождения урана в альбититах иди калиевых мета-соматитах (гумбеитах), связанные с процессами тектомагмати-ческой активизации пород фундамента. Благоприятными предпосылками являются широкое развитие разновозрастных магматических комплексов вдоль зон глубинных разломов в виде поясов "молодых гранитов", интенсивная тектоническая проработка пород фундамента и гранитоидов, развитие структур кольцевого типа. На соседней территории в Нигере в биотит-щелочноземельных интрузиях с концентрически зональным строением выявлены крупные редкомегальные месторождения. В непосредственной близости от южной границы Ливии на территории Чада в кристаллических породах фундамента в 1979 г. открыто месторождение урана.

Урановые месторождения в породах фундамента, связанные

с процессами тектономагматической активизации, известны в метаморфических комплексах Украинского щита (Кировоградская зона), в пределах Канадского щита (Эйс фей),.-Бразильского (Итатая), Индийского (Джадугуда).

Аналогичные типы урановых месторождений можно ожидать и в Тибести.

Однако поиски их осложняются перекрытием кристаллических пород фундамента довольно мощными отложениями платформенного чехла.

Четвертый район Джабель Харудж выделен, в основном, по данным радиометрических работ. В обрамлении поля развития неогеночетвертичных базальтов в отложениях миоцена-палеоцена выявлены локальные радиометрические аномалии. Эта область развития базальтов, несмотря на наличие локальных радиометрических аномалий, не оценивается как площадь первоочередного изучения. Её следует расценивать в качестве резерва при дальнейшем развитии поисково-оценочных работ на уран.

Пятый район Ель-Авинат в западном обрамлении впадины Мурзук выделяется как перспективный для образования урановых месторождений песчаникового типа. В настоящее время месторождения этого типа являются наиболее распространенными, они известны на всех континентах. Район примыкает к северо-восточной границе крупного Ахаггарского массива, в южном обрамлении которого сформировалась Мали-Нигерийская депрессия с крупными урановыми месторождениями в красноцветных и сероц-ветных песчаниках каменноугольного - юрского возраста. Это месторождения Мадауэла, Арли, Азелик.

Строение платформенного чехла в северном обрамлении массива на территории Ливии имеет много общего с отложениями Мали-Нигерийской < депрессии. В песчаниках на выделенном участке Ель-Авинат известны радиометрические аномалии и вторичные минералы урана. Этот район выделен в качестве наиболее перспективного для дальнейшего изучения и оценки.

ЕЛЬ-АВИНАТ

-Vi.-

МАЯИ-НИГЕРИИСКАЯ

НЕ

известняки

лргиитч песчаииы

.пески

ЧЗ&естняки Collertia

тпж

поросы /рунЪаищто.

Кросмоц&етньц.яестрсц Seim/ae

. е ероцЛетные

jutcmapoMcitHu» ypoHafa) fybonpoà&itHut (в)

фурuoMUStéfÇH

Рис^Схека сспоставленля Фанераоойских отложений Епадш-Мурзух<район Ел-йпинат) и Мали-Нигерийской синеклизы

Второе защищаемое положение. В стратиграфическом разрезе района Ель-Авинат выделятся три формации песчаников, наиболее благоприятные для формирования стратиформных урановых месторождений: Марар и Дембаба (карбон) и Зарзатин (триас).

Выделение перспективных на уран стратиграфичесютх комплексов проводилось по методу аналогии путем сопоставления разреза впадины Мурзук и Мали-Нигерийской депрессии (рис.2), где уже выявлены урановые месторождения.

Мали-Нигерийская синеклиза представляет собой область длительных компенсированных прогибаний, в краевой зоне которой накопились мощные (до 3000 м) толщи терригенных пород. В основании впадины залегают кварцевые грубозернистые песчаники, условно датируемые кембро-ордовиком. Силурийские осадки представлены темными аргиллитами с обильной граптолитовой фауной. Выше залегают континентальные отложения девона, представленные средне- и крупнозернистыми песчаниками, которые вверх сменяются морскими песчаниками, сланцами, известняками и мергелями. Общая мощность девонских отложений 800м.

Урановые месторождения этого региона приурочены к отложениям верхнего палеозоя и мезозоя от раннего карбона до эльба. В этом интервале в стратиграфическом разрезе выделяется несколько продуктивных на уран серий пород, представленных различными типами песчаников, аргиллитов с остатками ископаемой фауны и флоры.

Урановорудные залежи установлены в раннекаменноугольной серии Тагор и в юрских песчаниках Агадес. Наиболее крупные урановые месторождения - Арли, Арни, Акута, Мидауэла и Азе-лик приурочены к породам этих двух серий. Породы серии Тагор представлены песчаниками и аргиллитами прибрежной равнины и краевой части эпиконтинентального морского бассейна, обогащенного углефицированными растительными остатками.

В серии Агадес преобладают отложения песчаников сложной речной системы с остатками окремнений и костными остатками. Песчаники чередуются с вулканическим материалом.

Впадина Мурзук по условиям тектонического развития сходна с Мали-Нигерийской синеклизой. Это тоже область длительного прогибания, сложенная преимущественно терригенными породами. Сопоставление диалогического состава стратиграфического разреза района Ель-Авинат впадины Мурзук и Мали-Нигерийской синеклизы позволяет сделать вывод о том, что многие горизонты впадины Мурзук можно выделить как перспективные для формирования стратиформных месторождений урана. Это - карбонозые отложения фаций береговых болот и дельт формаций Марар и Дембаба, представленные тонко- и среднезернисты-ми песчаниками, обогащенные конкрециями железа и остатками растений.

Наиболее благоприятными для формирования стратиформных урановых месторождений Мали-Нигерийского типа выделяются триасовые отложения формации Зарзатин. Они прослеживаются в виде полосы меридионального простирания шириной до 20 км на севере, постепенно сужаясь на юге до 6 км. Максимальная мощность пород формации до 130 м. Породы представлены чередующимися пачками косослоистых песчаников и красно-бурых алевролитов. Породы накапливались в условиях меандрирующей реки, озер и лагун. Песчаники обогащены раковинами пресноводных пелиципод и остатками стеблей растений и стволов деревьев.

Эти три формации выделяются как наиболее перспективные для формирования стратиформных урановых месторождений.

Третье защищаемое положение. Интерпретация космических снимков и обработка результатов аэрогаммаспектрометрической съемки скользящими окнами разных размеров позволили выделить локальный участок, где совпадают благоприятные поисковые признаки. Выделены две рудоконтролирующие системы: субмеридиональная, согласная с простиранием осадочных пород и суб-ши ротная.

Дешифрирование космических снимков проводилось по обзорному космическому снимку с российского спутника Земли,

выполненному аппаратом КАТЭ-140 в масштабе 1 : 1 ООО ООО; по репродукции с космического снимка американского спутника "Лэндсат" (спектральные зоны 0,5-0,5 и 0,7-0,8 мкм), приведенной к масштабу 1 : 250 ООО; по космическому снимку с французского спутника "Спот" в масштабе 1 : 400 ООО.

К сожалению, качество исходного материала оказалось недостаточно высоким, что затруднило его интерпретацию. Визуальный анализ космического изображения показал, что они достаточно надежно отображают существующую на поверхности геологическую ситуацию.

Наиболее рельефно геологическая ситуация района проявилась после обработки изображения на ЭВМ по программе перехода градиента яркости. Отчетливо обособились эоловые четвертичные образования, темные выходы меловых пород, рельефные части хребта Акакус, более выровненные участки кембрийских пород. Достаточно хорошо проявились и русла временных водотоков, большая часть которых теряется в песках.

Дешифрирование космических снимков проводилось с целью выделения однородных по фототону и фоторисунку участков, а также линейных и кольцевых осложнений ландшафтов, являющихся индикаторами разломов, зон трещиноватости, очаговых структур. Построено две схемы: одна по данным дешифрирования космического снимка в масштабе 1 : 1 ООО ООО, вторая в масштабе 1 : 250 ООО.

Анализ первой показал, что тоновой и структурный рисунок исследуемой территории подчиняется поверхностным выходам разновозрастных пород и ориентирован преимущественно в меридиональном направлении согласно борту впадины. Несколько осложняют согласное залегание пород русловые современные отложения в пределах хребта и сложные взаимоотношения между меловыми и подстилающими их комплексами пород, которые обусловлены, скорее всего, неотектоническими эрозийными процессами.

Выделение линеаментов дало значительный прирост инфор-

мации по сравнению с существующей геологической картой. Выявлена довольно густая сеть разноориентированных линейных структур, часть из которых пересекает всю площадь. В субмеридиональном направлении выделено несколько зон линеаментов в пределах хребта Акакус. Крупная зона северо-западного простирания пересекает центральную часть территории и наиболее хорошо выражена в приподнятых блоках пород. Ряд субширотных линейных структур пересекает хребет и погружается под юрские отложения. Влияние их на геологическое строение поверхности не велико, что свидетельствует о доседиментацион-ном времени заложения.

Проявились также системы линеаментов северо-восточного и северо-западного простирания, фиксирующие системы скрытых разломов. Они проявляются в виде трешин в приподнятых блоках полосами фототона.

Генерализация зон позволяет установить местоположение наиболее проницаемых участков территории. Сводный анализ крупных зон линеаментов позволяет выявить наиболее значимые узлы их пересечения, благоприятные для продвижения возможных поверхностных или глубинных вод и растворов.

Кроме линеаментов, на площади установлен ряд кольцевых структур различного размера. Серия наиболее крупных, зонально построенных структур диаметром до 60-70 км, прослеживается в центральной части площади. Морфологически они практически не выражены, а обусловлены, вероятно, глубинными факторами.

Кольцевые структуры меньшего диаметра (20-40 км) могут фиксировать сводовые поднятия в фундаменте наложенной впадины, надсводовые части интрузивных массивов.

Для комплексной оценки всех структурных факторов они были совмещены на общей карте. Выделены участки наиболее благоприятные для стока приповерхностных вод, максимального сгущения сети линеаментов и пересечения зон разломов, участки поднятий в фундаменте. Это позволило значительно локали-

зовать площадь, благоприятную для формирования оруденения в формациях Марар и Дембаба (карбон) и Зарзатин (триас).

По изучаемой территории были получены результаты аэро-гаммаспектрометрической съемки масштаба 1 : 50 ООО. Результаты радиоактивности, представленные в виде изолиний оказались малоинформативными. Большое количество мелких локальных аномалий затрудняли проведение геологической интерпретации полученных результатов. Для корректного локального прогноза проведена обработка эмпирических данных с позиций системного подхода по методике проф. Пахомова В.И. Это потребовало уточнения общепринятых понятий и терминов, а также их увязки с конкретными уровнями строения изучаемых участков недр. Достаточно неопределенное понятие "фона" и "местного фона" заменено понятием натурального фона конкретного иерархического уровня. Аналогично аномальные площади тоже выделяются применительно к каждому иерархическому уровню строения.

Характеристики рудных объектов конкретных иерархических уровней строения приняты разностные составляющие качественных и количественных параметров "целых" сопряженных иерархических уровней. В такой трактовке значение "целого" более низкого уровня в конкретной точке пространства выступает в качестве фона для значения "целого" последующего более высокого уровня строения.

Для обработки данных аэрогаммаспектрометрической съемки на площади 110 х 100 км проведена последовательная генерализация исходных данных, что позволило построить обобщенные модели прогнозируемых рудоносных участков и выделить соразмерные с ними рудовмещающие структуры. Для этого исходная графическая информация была переведена в дискретные цифровые изображения в масштабе карты, т.е. по квадратам 0,5 х 0,5 км. После этого проведено сглаживание исходных геофизических данных методом "скользящего окна" размером 12,5 х 12,5 км. Выбор размеров скользящего окна принят в обоснованной методике В.И.Пахомова. Закономерности о целесообразном соотноше-

-9.0-

нии линейных масштабов в 4 - 5 кратной размерности при переходе от одного уровня строения объекта к другому.

По результатам сглаживания построена карта аномалий с выделением объектов уровня строения рудного поля. В результате сглаживания количество аномалий сократилось до 58, проявилась их вытянутость в субширотном направлении не совпадающая с залеганием основных осадочных комплексов. Возможно, это проявление каких-то русловых фаций, или влияние зон скрытых глубинных разломов.

Следующее сглаживание проведено "окном" размером 62,5 х 62,5 км. В результате выдилилась лишь одна крупная радиометрическая аномалия, согласная с общим простиранием осадочных пород и приуроченная к формациям Марар и Дембаба (карбон) и Зарзатин (триас). На выделенную аномальную площадь накладываются 10 аномальных участков, полученных по результатам предыдущего сглаживая. Телескопирование разномасштабных проявлений аномальности является важнейшей характеристикой степени интеграции разномасштабных факторов рудогенеза в пределах исследуемой территории.

Выделенные аномальные участки на границе отложений карбона и триаса приурочены к сероцветным песчаникам, обогащенным органическим веществом. Подобная геологическая обстановка благоприятна для формирования урановых месторождений песчаникового типа.

В качестве второго рудолокализующего фактора могут быть выделены субширотные зоны.

Участки телескопирования аномалий двух разных уровней являются наиболее перспективными для проведения дальнейших поисково-оценочных работ.

Таким образом, сглаживание результатов аэрогаммаспект-рометрической съемки "скользящими окнами" разных размеров с последующей обработкой информации по принятой методике позволило выделить в пределах изученной территории площадью 11000 км2 10 локальных участков, перспективных для дальней-

-3LÍ ~

шего опоискования.

Четвертое защищаемое положение. Изучение состава вмещающих пород показало, что они представлены песчаниками, обогащениими органическим веществом и гидроокислами железа с незначительным количеством глинисто-алевродитистой фракции. По химическому составу руды силикатные. Электронномикроско-пическое изучение вторичных урановых минералов позволило отнести их к группе уранованадатов - вануранилит.

Вмещающие породы на выделенных перспективных участках представлены песчаниками и реже алевролитами. Их состав изучался в прозрачных шлифах. Песчаники полимиктовые рыхлые, слабо сцементированные, от мелко- до крупнозернистых, имеют серовато-желтую и серо-зеленую окраску. Под микроскопом основная масса зерен (50-70%) представлена кварцем, размер зерен до 4 мм, форма угловатая, слабо окатанная. Зерна полевого шпата составляют до 15% объемной массы, они более мелкие по сравнению с кварцем (около 0,4 мм). Цемент песчаников карбонатный. Песчаники обогащены гидроокислами железа, приуроченным к локальным скоплениям органического вещества. Обогащение породы органическим веществом и гидроокислами железа создает благоприятную геохимическую обстановку для концентрации урана.

Алевролиты по составу существенно не отличаются от песчаников, имеют коричнево-бурый цвет и известковистый цемент. Отмечены отдельные скопления гипса пластинчатой формы. Алевролиты имеют более плотную массивную текстуру, что делает их менее водопроницаемыми и позволяет рассматривать как водоупорные горизонты.

Содержание глинисто-алевролитовой фракции в песчаниках невелико. По химическому составу породы существенно силикатные с невысокой карбонатной составляющей.

Урановые минералы изучались по трем рудным образцам, отобранным из канав, пройденных в породах формации Зарзатин.

Песчаники разрушены, изменены гипергенными процессами. Выделения вторичных урановых минералов мелкие, в сростках с вмещающими породами, что осложняет их определение. Изучение состава и вида минералов проводилось с применением комплекса методов: люминесцентный, рентгеноструктурный анализы, электронная микроскопия, рентгеновский микроанализатор. Два первых метода не дали однозначного ответа о природе урановых минералов из-за мелких размеров выделений и сростков с кварцем, полевым шпатом и кальцитом. Спектры этих минералов затушевывают линии собственно уранового минерала.

Аналитическая просвечивающая электронная микроскопия в настоящее время становится одним из основных методов изучения тонкодисперсных минералов. С помощью микродифракции электронов можно получить структурную характеристику микрокристаллов минералов с размерами в доли микрона. Исследования проводились в лаборатории ИГЕМ РАН. Препараты готовились по методу суспензий: небольшой кусочек образца (около 30 мг ) растирался в агатовой ступке, помещался в стеклянную пробирку с дистиллированной водой и диспергировался на ультразвуковой установке УЗДН-А. Капля суспензии наносилась на медную, покрытую коллодиевой пленкой сеточку и высушивалась. После высыхания препарат помещался в электронный микроскоп для исследования. При изучении образцов были выявлены однотипные, легко расщепляющиеся по базисной плоскости (001) псевдогексагональные микрокристаллы, образующие в совокупности удлиненные сростки. В составе частиц, по зафиксированным от них энергодисперсионным спектрам, определены лишь два элемента: уран и ванадий. Электроннограммы, полученные от базисной плоскости (001) микрокристадлов, содержат одинаковые ортогональные сетки рефлексов. Анализ и расчет электрон-нограмм позволил определить ромбическую элементарную ячейку с параметрами: ао - 10,47 ± 0,03 А; Ьо » 8,36 ± 0,03 А; Со -20,40 ± 0,03 А.

Установленные параметры и элементный состав соответс-

-аз -

твует уран-ванадиевому минералу - вакураншшту.

HU02V04-3H20.

Для изучения характера распределения вануранилита в песчаниках проводилась подготовка образца для исследований с помощью сканирующей приставки "ASID". Из образцоз отбирались кусочки с размерами примерно 1,5 х 3 х 1,5 им. На их поверхность в вакуумной установке IEE-3E напылялся тонкий слой углерода. Аналитический просвечивающий электронный микроскоп IEM-100C (Япония) оборудован энергодисперсионной приставкой (спектрометром) и ионометром. Микроскоп дает возможность получать с микрокристалла с размерами в доли мкм его электронно-микроскопическое изображение на просвет, микродифракционные картины и элементный состав. Сканирующая (растровая) приставка к микроскопу "ASID" (Япония) позволила получать растровое изображение поверхности образца во вторичных электронах, то есть изучить рельеф поверхности образца и установить элементный состав различных его участков и фаз. Растровые изображения показали удлиненную ферму исследованных минералов. В их составе зафиксированы высокие содержания урана и ванадия. Полученные результаты согласуются с приведенными выше данными кристаллохимического излучения.

Заключение

Проведенные исследования по оценке перспектив уранонос-ности территории Ливии базировались на комплексном использовании разноуровенной информации. По методу аналогии с известными урановыми месторождениями мира и сопредельных территорий и с учетом проведенных локальных радиометрических работ выделены территории, перспективные для формирования месторождений песчаникового типа. Возможное положение продуктивных толщ в стратиграфическом разрезе определено путем сопоставления геологических формаций выделенного района и хорошо изученной Мали-Нигерийской депрессии с крупными ура-

-Ла-

новыми месторождениями. Это позволило локализовать перспективную площадь в стратиграфическом разрезе.

Для более детальной оценки территории собраны доступные материалы по фотокосмосъемкам и аэрогаммаспектрометрии. Обработка исходных материалов проведена на ЭВМ с использованием современных программ. Выделены новые структурные факторы в виде систем разрывных нарушений двух направлений. Аномальные участки, полученные после сглаживания исходных данных аэрогаммаспектрометрии "скользящими окнами" разных размеров, совпали с выделенными тектоническими зонами.

Изучение образцов пород и урановых минералов с этих участков показало, что вмещающие породы представлены поли-миктовыми песчаниками, обогащенными органическим веществом и гидроокислами железа. Вторичные минералы урана отнесены к группе урано-ванадатов и определены как вануранилит.

В отличии от известных месторождений Мали-Нигерийской депрессии на выделенном перспективном участке Ель-Авинат впадины Мурзук значительная роль в процессе рудообразования отводится тектоническому фактору. Учитывая удаленность данной территории по лотерали от пород фундамента, выделенная система разломов глубокого заложения могла играть важную роль рудолодводящих каналов. Горизонты пород формаций Зарза-тин и Дембаба, обогащенные органическим веществом и хорошо проницаемые, являются благоприятной средой для рудоотложе-ния. Подобного типа урановые месторождения известны в мировой прачтике и подробно описаны в литературе. Это урановые месторождения Лобской меловой впадины в Чехии и в других регионах, отличительная их особенность сложный генезис, что проявилось в участии формирования рудных тел инфильтрацион-ных и эндогенных гидротермальных процессов. Подобного типа месторождения относят к группе полигенных.

На выделенных локальных перспективных участках рекомендуется провести детальные поисково-оценочные работы с разбу-риванием выделенных зон скважинами колонкового бурения.