Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Структурно-морфологические типы ураноносных зон и сопровождающие их околорудные метасоматиты Акитканского потенциального урановорудного района

ВАК РФ 25.00.11, Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения

Автореферат диссертации по теме "Структурно-морфологические типы ураноносных зон и сопровождающие их околорудные метасоматиты Акитканского потенциального урановорудного района"

005012596

На правах рукописи

Самгин-Должанский Иван Сергеевич

СТРУКТУРНО-МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ТИПЫ УРАНОНОСНЫХ ЗОН И СОПРОВОЖДАЮЩИЕ ИХ ОКОЛОРУДНЫЕ МЕТАСОМАТИТЫ АКИТКАНСКОГО ПОТЕНЦИАЛЬНОГО УРАНОВОРУДНОГО РАЙОНА (СЕВЕРНОЕ ПРИБАЙКАЛЬЕ)

Специальность 25.00.11 - Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

1 2 н\? Ш

Москва-2012

005012596

Диссертационная работа выполнена на кафедре геологии месторождений полезных ископаемых в Федеральном Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Российский государственный геологоразведочный университет им. Серго Орджоникидзе» (МГРИ-РГТРУ).

Научный руководитель: доктор геолого-минералогических наук, профессор

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук, профессор

Ведущая организация: Федеральное государственное унитарное предприятие «Институт минералогии, геохимии и кристаллографии редких элементов» (ФГУП «ИМГРЭ»)

Д 212.121.04 при Российском государственном геологоразведочном университете им. Серго Орджоникидзе (МГРИ-РГГРУ) по адресу: г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 23, ауд. 5-53.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГРИ-РГГРУ.

¡Бойцов Владимир Емельяновйч] (МГРИ-РГТРУ) доктор геолого-минералогических наук, профессор Игнатов Петр Алексеевич (МГРИ-РГТРУ)

Пирогов Борис Иванович (ФГУП «ВИМС»)

кандидат геолого-минералогических наук Печёнкин Владимир ГертрудовиЧ (ФГУГП «УранГео»)

Защита состоится 22 марта 2012 г. в

на заседании диссертационного совета

Автореферат разослан « » февраля 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат геолого-минералогических наук

А.И.Бобков

ВВЕДЕНИЕ

Диссертационная работа подготовлена по результатам полевых и камеральных работ 2007-2010 гг. на территории Акитканского потенциального ураповорудного района (АПУРР) Северного Прибайкалья. В его центральной части (на территории Черепаниховской площади и других участках) работами предыдущих лет выявлено более 40 аномалий радиоактивности и 10 перспективных рудопроявлений урана.

Актуальность. Современная промышленность России ощущает острый дефицит в урановом сырье, поэтому важнейшей задачей геологоразведочной отрасли страны является расширение минерально-сырьевой базы урана, путём доизучения известных и выявления новых перспективных площадей и участков. Федеральная целевая программа «Развитие атомного энергопромышленного комплекса России на 2007-2010 годы и на перспективу до 2015 года», утверждённая в соответствии с Постановлением Правительства РФ, предусматривает проведение комплексных работ в районах, перспективных на обнаружение средних и крупных месторождений урана, в частности, на территории Иркутской области. В рамках этой программы по заданию Федерального агентства по недропользованию ФГУП «ВИМС», БФ «Сосновгеология», ФГУГП «УранГео» и другими организациями был проведён комплекс мероприятий по геолого-экономической оценке эндогенных урановых объектов в Акитканском урановорудном районе, включающих разработку рациональных методов поисков слепого и слабопроявленного уранового оруденения, определение рудно-формационных типов оруденения, изучение минералого-геохимических особенностей околорудных гидротермально-метасоматических изменений и вещественного состава руд.

Целью работы является установление закономерностей локализации уранового оруденения, включая распространение рудосопровождающих гидротермалыю-метасоматических изменений пород, типизацию минералого-геохимических и структурных особенностей слепого и слабопроявленного уранового оруденения, диагностику его вещественного состава и возраста в центральной части Акитканского пояса.

Основные задачи.

1. Выявление геолого-тектонической и структурной позиции перспективных участков и рудопроявлений в центральной части Акитканской структуры.

2. Типизация рудоносных зон и определение их морфологии.

3. Определение вещественного состава околорудных метасоматитов и их структурного положения.

4. Построение пространственно-временной модели и определение рудно-формационного типа уранового оруденения.

Научная новизна. Применение комплекса современных методов анализа и изучение всех имеющихся геологических данных для Акитканского ураноносного района со слепым и слабопроявленным урановым оруденением позволило автору получить принципиально новые данные о пространственно-временных, структурных и минералого-геохимических особенностях развития рудообразующего процесса в центральной части Акитканского пояса в Северном Прибайкалье:

■ выделены два структурно-морфологических типа рудных залежей, и, соответствующие им, текстурные разновидности урановой минерализации;

■ установлена пространственная разобщенность рудосопровождающих щелочных метасоматитов натриевой и калиевой специализации и их связь с различными тектоническими структурами.

Практическая значимость. Полученные автором данные о структурно-морфологических типах рудоносных зон, морфологии и закономерностям локализации урановых залежей позволяют прогнозировать на территории Северного Прибайкалья новые перспективные площади, сходные по строению и составу минерализации, разрабатывать рекомендации по методике поисков и оценки слепых и слабопроявленных месторождений урана, прогнозировать ожидаемые типы оруденения. Полученные результаты использованы ВИМС при переоценке имеющихся участков и рудопроявлений района и подсчёте в 2010 году прогнозных ресурсов на участках Парусный, Безымянный и других.

Фактический материал и личный вклад автора. С 2007 года автор участвовал в составе отдела уранового сырья ВИМС в договорных работах с ФГУГП «Урангео» по поискам эндогенного уранового оруденения в Акитканском районе

под руководством заместителя генерального директора ВИМС по урановому сырью А.Д.Коноплева. В течение 4-х полевых сезонов автором пройдены сотни километров геолого-радиометрических маршрутов, задокументировано 15000 погонных метров керна и более 20 канав, отобран значительный объём образцов (более 5000) и несколько тысяч проб различной специализации. При непосредственном участии автора составлены детальные геологические карты масштаба 1:5000 - 1:10000 участков Кутима (2007), Парусный (2007-2009 гг.), Безымянный (2007-2009 гг.), Дорожный (2008-2010 гг.). По серии буровых профилей построены колонки и структурные разрезы с учётом геофизических данных и петрографических исследований, на основе которых проведены геолого-структурные реконструкции рудных тел и метасоматических ореолов; написаны тематические главы в 12-ти промежуточных и 2-х окончательных отчётах ВИМС. Вещественный состав уранового оруденения и околорудных метасоматитов, помимо петрографических исследований, изучался с использованием комплекса минералогических и геохимических методов. В работе использованы результаты обобщения автором данных научно-исследовательских и производственных отчетов прошлых лет, в том числе и фондовых материалов БФ «Сосновгеология». С участием автора проведён подсчет прогнозных ресурсов участков Акитканской площади по категориям Р] и Р2 и написано экспертное заключение.

Методы исследования. Автор использовал полевые методы геологического картирования, дешифрирования КС и АФС, интерпретации радиометрических и других геофизических данных, методы компьютерной обработки (ГИС). Петрографические и минералого-геохимические исследования проведены А.В.Курбатовым, Н.В.Овсянниковым, В.М.Тюленевой, Н.В.Леденёвой и |А.Т.Костиковым|. Все аналитические работы проведены в лабораториях ФГУП «ВИМС»: рентгеноспектральный, микрозондовый (микроанализаторы ЖА-8100 фирмы 1ЕОЬ Япония) и СатеЬах (Франция) (аналитики Н.И.Чистякова, Г.В. Нечелюстов); электронная микроскопия (ПЭМ Тевк В8-540, ТесшаМ2 - метод угольных реплик с экстракцией, а также РЭМ) (Дубинчук В.Т., Ружицкий В.В.); выполнен рентгеновский количественный фазовый анализ. Определения возраста оруденения по РЬ-РЬ-ым изотопным отношениям в урановых минералах проводились кинетическим термоизохронным методом (Л.В.Сумин). Исследования

проб и образцов изотопно-почвенным методом (ИПМ) выполнены под руководствам Бахура А.Е.

Апробация. Основные результаты проводившихся исследований неоднократно докладывались автором на секциях Ученого совета ВИМС, на научных конференциях, включая Международные конференции «Новые идеи в науках о Земле» (ИГРУ) и Всероссийские научно-практические конференции молодых ученых и специалистов ФГУП «ВИМС». Результаты исследований по теме диссертации нашли отражение в 7 научных статьях и тезисах докладов, опубликованных в печати.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из 2-х томов. 1 том содержит печатный текст: введение, 4 главы, заключение, список литературы из 141 наименования. Общий объём 1 тома составляет 142 машинописных страницы с 13 таблицами и проиллюстрирован 47 рисунками и микрофотографиями. 2 том составляют 9 графических приложений (картографический материал и геологические разрезы).

Благодарности. Диссертационная работа выполнена на кафедре геологии месторождений полезных ископаемых МГРИ-РГТРУ под научным руководством зав. кафедрой, д.г.-м.н., профессора |В.Е.Бойцова|, оказавшего автору большую научную и практическую помощь. Автор сердечно благодарит за неоценимую помощь, поддержку и критические замечания д.г.-м.н., профессора П.А.Игнатова, который фактически руководил работой автора на последнем этапе её подготовки. Полевые работы, интерпретация результатов и геолого-структурные построения осуществлялись совместно с коллегами - сотрудниками ВИМС А.В.Курбатовым, А.А.Ивановым, С.И.Мельниковым, Б.Н.Шашориным под чётким руководством зам. директора по урановому сырью ВИМС А.Д.Коноплева, которым автор искренне благодарен за творческую помощь и терпение. Автор с благодарностью вспоминает совместные полевые работы и внимание коллег из БФ «Сосновгеология» - гл. геолога И.И.Царука и гл. геофизика А.Б.Клинова. За профессиональное сотрудничество, помощь в освоении методов исследования вещественного состава оруденения, в подборе материала и ценные замечания автор выражает глубокую благодарность и признательность сотрудникам ВИМС -Н.В.Леденёвой, В.М.Тюленевой, Н.В.Овсянникову и В.Т.Дубинчуку. В работе над

диссертацией трудно было бы обойтись без советов и творческой поддержки декана ГРФ МГРИ-РГГРУ, профессора А.А.Верчебы и зам. директора по научной работе ФГУП «ВИМС» И.Г.Печенкина, которым автор выражает искреннюю признательность. Автор хранит светлую память о [А.Т.Костикове!, который делился с ним своим огромным опытом исследований. Особая благодарность за постоянную помощь и моральную поддержку на всём протяжении подготовки работы доценту МГРИ-РГГРУ Т.Ю.Должанской.

ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ И ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ

Первое защищаемое положение. Перспективные ураноносные участки и рудопроявления в центральной части Акитканского потенциального урановорудного района, расположенные в Западно-Акитканской и Миньской тектонических зонах глубокого заложения раннепротерозойско-позднерифейского этапов тектоно-магматической активизации, контролируются узлами пересечения дизъюнктивных структур второго и более высокого порядков взбросо-сдвигового типа.

Материалы по первому защищаемому положению изложены в главе 2 и проиллюстрированы геологическими картами и разрезами участков и рудопроявлений (приложения 2.1-3.2.6).

Центральная часть Акитканского потенциального урановорудного района (АПУРР) в структурном плане соответствует одноименному раннепротерозойскому вулкано-плутоническому поясу (вулканогену) в составе Байкальской горной области, и примыкает к зоне Ангарского кратона Сибирской платформы (северо-западнее озера Байкал), протягиваясь в северо-восточном направлении на 330 км, при ширине от 10-15 до 75 км [Крупенников, 1994].

Рассматриваемая в диссертационной работе центральная часть Акитканского пояса, в современном рельефе расположена в междуречье р. Черепанихи и р. Кутима, на западных и северо-западных склонах Акитканского хребта. Фундаментом пояса служат метаморфизованные сложноскладчатые вулканогенно-осадочные образования нижнепротерозойского возраста [Артемьев, 1962ф; Киренский, 1970ф], на которых несогласно залегают континентальные осадочные и

вулканические породы акитканской серии (хибеленской и чайской свит) (рис.1). Вулканические и терригенно-вулканические породы хибеленской свиты (РЯ/ИЬ) слагают большую часть территории, всю его центральную и восточную части. Разрез хибеленской свиты представлен вулканическими породами субщелочного кисло-среднего состава, в основном, трахиандезитовыми - трахидацитовыми порфирами, пирокластическими образованиями и редкими горизонтами песчаников, гравелитов и конгломератов. Общая мощность хибеленских образований более 3000 м.

1 Верхнечетвертичные и современные І отложения, нерасчлеиеиныс

Протоплатформишый чехол.

Средне-верхнернфейские отложении! 11,.). ] Байкальская серия. Песчаника, ■I кварцито-песчаники, алевролиты, аргиллиты, известняки, доломиты

Нижний протерозой.

Терригснно-вулкаиогспныс образования Чаііская свита (РК,С5). •РЯ.сЗ I Плохо сортированные грубозернистые

~""г-крарц-нолевошлатовые песчаники,

гравелиты, конгломераты

Хмбеленскам свиїа (РК,ЬЬ).

-Р^ИЬІ Тра^иаВДезитоше-трахидацитовые '<■ ' "і порфиры. Покровы, силлы тгт~7~1 Алевро-псамитовые туфы. ■ I туфолесчаникн , • ■. •. I Песчаники средне-мелкозернистые ' I квары-полевошпатовые

Тектонические нарушения.

/І а. надвиги б. веброоы /а а. надвиги б. сдвиги

• Рудопроявления урана: 1-Безымянное 2-Соболиное 3-Грозовое 4-Столбиос 5-Дому гдн некое 6- Водораздельное 7-Ваенлек 8-Мотылек 9-Озорное ! 0-Безводное 11 -Снежное 12-Аномальное 13-Парусное Рис. 1 Геолого-тектоническая схема Акитканского ПУРР (междуречье рр. Л.Безымянная-Черепаниха). Составили: А.В.Курбатов, И.С.Самгин-Должанский по материалам А.С.Киренского и др., 2009 г.

^ Краевой шов Сибирской платформы Западно-Лкнтканская юна Зона Мнньского глубинного разлома

На вулканогенных образованиях хибеленского возраста в северо-западной части района несогласно залегают грубообломочные отложения чайской свиты (РЯ^). В пределах участка Безымянный нами установлено наличие надвиговых структур, которое фиксируется по залеганию вулканитов хибеленской свиты на образованиях чайского возраста [Самгин-Должанский,2010]. В нижней части разреза чайской свиты залегают грубозернистые полимиктовые и аркозовые песчаники, гравелиты с многочисленными прослоями туфопесчанников; вверх по разрезу они сменяются песчаниками, туфопесчаниками и туфами с прослоями эффузивов трахириолитового - трахидацитового состава. Мощность чайской свиты колеблется от 400 до 800 м. Возраст чайской свиты определён ШРЬ методом по циркону и составляет 1863±10 млн. лет, что соответствует раннему протерозою [Донская Т.В. и др.,2007], а возраст вулканитов акитканской серии, в целом, составляет 1800-1870 млн. лет [Неймарк и др.,1991; Булдыгеров,2006].

Западная часть Акитканского района, расположенная в зоне краевого шва Сибирской платформы, отличается значительной разновозрастностью и гетерогенностью слагающих её отложений. Восточная полоса полностью более однородна: внутри вулканитов хибеленской свиты лишь по латерали и вертикали неравномерно проявлены внутриформационные терригенные отложения. Осадочно-вулканогенные отложения хибеленской свиты осложнены пологими линейными и куполовидными складками, прорваны дайками и субпластовыми телами габбро-диабазов и долеритов северо-западного простирания, относящихся к чайскому интрузивному комплексу раннего протерозоя (Р РИ^св), мощностью от первых метров до первых десятков метров [Булдыгеров, 1970ф; Киренский, 1976ф; Царук, 2010ф.]. В целом, центральная часть Акитканской структуры, по нашему мнению, в плане представляет собой эрозионно-денудациониый срез крупной тектонической пластины надвигового типа, задранной вверх по типу «дуплекса», мощность которой можно оценить приблизительно в 500 м. Подошва надвига фиксируются локальными структурами растяжения в зоне сдвигово-надвиговых деформаций на поверхности, признаки которых в виде бластомилонитов выявлены в образцах и шлифах [Леденёва, Курбатов, 2011].

Дизъюнктивными структурами второго порядка являются продольные (субмеридиональные) разломы глубокого заложения: на западе и северо-западе

района - Западно-Акитканская зона, и в восточной и юго-восточной его частях -зона Миньского разлома (рис.1). Важная роль в строении вулканогена принадлежит молодым поперечным тектоническим нарушениям более высоких порядков взбросо-сдвигового типа. Они имеют субширотное и северо-западное простирание по азимутам 290-320°, реже 340°, что отчётливо фиксируется на космоснимках и отражено на геологических картах и разрезах. Сочетание продольных и пересекающих их поперечных разломов и тектонических зон создают мозаично-блоковое строение пояса [Шашорин,2010]. Узлы пересечения северо-западных взбросо-сдвиговых нарушений рифейского возраста с зонами глубинных разломов контролируют размещение большинства известных рудопроявлений АПУРР [Царук и др.,2009]. В зоне Западно-Акитканского разлома (западная полоса) локализованы участки Безымянный, рудопроявления Соболиное, Грозовое, Столбное и др. В восточной полосе, в пределах Миньской зоны, находятся рудоносные участки Домугдинский, Дорожный (с рудопроявлениями Водораздельное, Озёрное, Василёк, Мотылёк) и Парусный (рудопроявления Алый парус и Аномальное). Поперечные сдвиги группируются в протяжённые зоны деформаций, разделенные блоками пород, не нарушенных тектоникой. Ширина зон колеблется от первых сотен метров до 3-5 км. Они имеют вертикальную плоскость сместителя, выражены густой системой трещин со швами рассланцевания, зонами дробления, милонитизации и гидротермально-метасоматических изменений пород, и часто фиксируются в обнажениях и керне скважин штриховкой и бороздами скольжения.

Так, например, этими нарушениями Гольцовская антиклинальная структура разбита на крупные тектонические блоки с различной амплитудой вертикальных перемещений (взбросов) и, соответственно, различных уровней эрозионного среза. Дорожнинская зона разломов выражена серией сближенных тектонических швов. По этим субширотным нарушениям взбросо-сдвигового типа Гольцовский блок граничит с Дорожнинским. Амплитуда смещения блоков составляет не менее 150-200 м. На рудопроявлении Кутима сдвиг имеет западно-северо-западное направление с амплитудой до 2 км. Вдоль него расположена современная долина реки Кутима.

По данным и-РЬ методов определения возраста и результатам геологического картирования Акитканский вулкано-плутонический пояс формировался в несколько последовательных циклов: 1)раннепротерозойская

(карельская) эпоха развития региона связана с процессами становления коры, интенсивным континентальным вулканизмом и осадконакоплением (2,2-1,6 млрд. лет), с формированием рассеянного тонко-вкрапленного торий-редкоземельно-уранового оруденения; 2)позднепротерозойская (гренвильская) эпоха (1,2-0,8 млрд. лет) - это время заложения и развития рифейских рифтогенных структур с сетью поперечных разломов, с магматическими интрузиями среднего и основного состава, с формированием рядового гнездово-вкрапленного уранового оруденения, ассоциирующего с поствулканическими преобразованиями щелочного состава; 3)раннекаледонская (венд-кембрийская) (650-500 млн. лет) эпоха, в которую сформировались складчато-надвиговые структуры южного обрамления Сибирской платформы; 4)девон-карбоновая (раннегерцинская) (400-300 млн. лет) эпоха характеризовалась блоковым тектогенезом и перераспределением урановых накоплений с образованием более богатых оксидных прожилково-вкрапленных концентраций урана [Тюленева,Курбатов,Самгин-Должанский,2010].

Второе защищаемое положение. Для Акитканского потенциального урановорудного района характерны два структурно-морфологических типа рудоносных зон: 1 - жилообразные с прожилково-штокверковьши текстурами руд в крутопадающих разломах; 2 - линзовидные с вкрапленными и гнездово-вкрапленными текстурами руд в пологих зонах брекчирования, трещиноватости и катаклаза.

Материалы по данному положению изложены в 2 и 3 главах диссертационной работы и проиллюстрированы графическими приложениями 3.1.1-3.2.6.

Вмещающими породами для оруденения в Западно-Акитканской части структуры являются вулканиты хибеленской свиты и песчаники чайской свиты. Потенциальные рудные поля, в том числе на участке Безымянный, состоят из серии тектонических блоков, конфигурация которых определяется сетью северовосточных (45-60°) и субмеридиональных (15°-30°) тектонических зон, пересекающихся системами разломов северо-западного простирания (320-330°). Оруденение участка Безымянный приурочено к крутопадающим, тектоническим зонам дробления шириной до 50 метров, а также к пологим зонам повышенной трещиноватости, микробрекчирования и катаклаза (рис. 2).

Рис. 2. Схематический разрез уч. Безымянный. 1-андезиты, трахиандезиты, 2-трахидациты 3- зона повышенной трещиноватости, брекчирования, катаклаза с метасоматической проработкой в трахиандезитах, 4-туфопесчаники, 5-туфы, 6-интервалы калишпатизации, 7- эпидотизация, 8-гематитизация, 9-хлоритизация, 10-зона калишпатизации (ортоклазиты), 11-тектонические нарушения (крутоладающие зоны), 12-интервалы брекчирования и дробления, 13 - интервалы катаклаза и тектонической прожилково-штокверковой проработки, 14-рудные тела. Составили: А.А.Иванов, И.С.Самгин-Должанский, 2009 г.

Жильные ураноносные тела распространены от поверхности до глубины, примерно, 400 метров и расположены в толще трахиандезитов и трахидацитов, которая неравномерно и с различной степенью проработки затронута метасоматическими изменениями, основными из которых среди которых установлена калишпатизация, хлоритизация, гематитизация и окварцевание (рис. 3 и 4). Рудные зоны имеют протяженность до 300 метров и мощность 0,5-2 метра. Содержание урана варьирует от 0,011% до 0,62% (в среднем 0,084%) на мощность

от 0,2 м до 9,2 м (в среднем 1,5 м). Как правило, центральные части зон характеризуются более высокими (первые проценты) содержаниями урана.

Рис. 3. Зоны дробления в вулканитах хибеленской свиты, обогащенные рудной минерализацией. Участок Безымянный, скважина №98, инт. 360,1370,0 м. Материалы автора, 2009 г.

Рис. 4. Прожилок карбонат-гематит-кварцевого состава с урановой минерализацией в толще вулканитов. Участок Безымянный, скважина №99, гл. 290,9 м. Материалы автора, 2009 г.

Рудная минерализация по данным Н.В.Леденёвой представлена прожилковыми и прожилково-штокверковыми выделениями (мощностью до 1-3 см) с настураном, гематитом, хлоритом и карбонатом (рис.4). Местами, кроме прожилковых, отмечаются брекчиевидные текстуры. В образцах с браннеритом обычно встречаются тонковкрапленные выделения настурана, приуроченные к гнездам кальцита (рис.5). Мелковкрапленное браннеритовое оруденение участка Безымянный располагается гипсометрически ниже вышеописанного прожилкового, в пологой зоне повышенной проницаемости, микробрекчирования, катаклаза, интенсивной калишпатизации и апатитизации трахиандезитов, мощностью более 200 м (рис.2). Ураноносные зоны представляют собой согласно залегающие линзы, мощностью от первых метров до 10-15 м с содержанием урана от сотых долей % до 0,05-0,103%, локализованные в ортоклазитах. Линзы с содержанием урана свыше 0,05% имеют мощность от 1,0-1,4 м до 9,2-10,6 м. Урановая минерализация представлена скоплениями или гнёздами браннерита нескольких генераций, находящимися среди тонкозернистого апатита, частично, коффинитом (рис.6). Размеры выделений браннерита не превышают нескольких долей миллиметра [Царук и др.,2009;Самгин-Должанский и др., 2009].

Рис. 5. Почковидно-колломорфные выделения настурана (белое) в кальцит-настурановом прожилке. Фото в отраженных электронах (микрозонд) Уч-к Безымянный. Обр. С-88-3.

Рис. 6. Гнёзда и вкрапленность браннерита (светло-серое), сфен и рутил (черное) среди скоплений апатита (темно-серое). Фото в отраженных электронах (микрозонд) . Уч-к Безымянный. Обр. С-

88-11.

Прожилковая рудная минерализация рудопроявления Столбное приурочена к крутопадающим тектоническим швам, участкам дробления, брекчирования и катаклаза. Основной гипогенный минерал в жилообразных рудных зонах - |

настуран, который вместе с сульфидами часто присутствует в кварцевых 1

прожилках и в цементе брекчий в участках изменения вулканитов и песчаников. Коффинит имеет резко подчинённое значение. Рудопроявление Грозовое

\

отличается тем, что в калишпатизированных трахидацитах отмечается тонковкрапленный браннерит [Коноплёв и др.,2009-2011]. (

В Миньской тектонической зоне урановое оруденение, в большей степени, носит стратиформный характер и приурочено к зонам деформаций и I

тектонического рассланцевания внутри горизонтов вулканитов хибеленской свиты, а также к контактам между литологическими разностями пород (рис. 7). Примерами проявления ураноносных зон такой морфологии служат участок Домугдинский, Дорожный (рудопроявления Водораздельное, Озёрное, Василёк, Мотылёк и др.) и участок Парусный (с проявлениями Алый Парус и Аномальное). Форма рудных зон, расположенных согласно или субсогласно напластованию пород, линзовидная и пластообразная. На рудопроявлении Озёрное рудные зоны имеют форму пологопадающих на восток с углами 10-15° линзовидных тел, мощностью от 1 м до 5,85 м, и приурочены, в основном, к прослоям туфов и песчаников. Урановая минерализация образует мелкую и тонкую вкрапленность, гнёзда, реже прожилки в альбитизированных вулканических и вулканогенно- 1

осадочных породах. Текстура гипогенной урановой минерализации - вкрапленная,

и представлена браннеритом, настураном или уранинитом, коффинитом, урансодержащим гель-цирконом. В рудных интервалах керна, например, на рудопроявлении Мотылёк, (с содержаниями урана 0,06-0,30% - данные РСА, ВИМС) урановые минералы двух генераций (уранинит, коффинит, уранотитанаты и оксиды урана) образуют вкрапленные текстуры в постальбитовых швах катаклаза и зонах трещиноватости в ассоциации с хлоритом, гематитом и тонкоагрегатными оксидами титана (рис. 8) [Тюленева, Курбатов, Самгин-Должанский, 2010].

1 2 3 л 4* V "б 7 [..□' У 19-V.10

Рис. 7. Схематический разрез уч. Дорожный ( рудопроявление Озёрное). 1-аллювиальные (а), делювиальные (б); 2-туфы алевро-псаммитовые, кристаллокластические туфопесчанники; 4-трахидацитовые порфиры, 5-тектонические зоны: дробления, брекчирования (а); милонитизации (б),рассланцевания (6); 7-разломы границы тектонических блоков, 8-зоны развития натровых метасоматитов с содержанием Na20: а) более 8.0 - И .5% б) 6.0 - 8.0% в) предполагаемые; 9-изменения гематитовые, гематит-хлоритовые; 10- линзовидные и пластообразные рудные зоны (схематично). Составили; А.В.Курбатов, И.С.Самгин-Должанский. 2009 г.

Рис. 8. Гнездово-вкрапленная текстура распределения браннерита в вулканитах. Участок Дорожный (рудопроявление Мотылек). Скважина 236, интервал (75,15 м-76,15 м). Материал автора, а) Фото образца. Размер 3,5 х 8,0 см. б). Радиография. Экспозиция 21 сутки. Сгустки и точечная вкрапленность браннерита -черные пятна на радиографии.

Урановое оруденение на участке Парусный выявлено, главным образом, на верхних, близповерхностных уровнях осадочно-вулканогенной толщи, где наиболее интенсивно проявлены околорудные метасоматические изменения -альбититы, образующие пологозалегающие мелкие линзовидные тела, реже более протяженные зоны, длиной до 2,5 км и мощностью первые десятки метров. На больших глубинах прослеживаются лишь небольшие повышения радиоактивности, связанные с неравномерным развитием некондиционного оруденения. Урановое оруденение приурочено к локальным участкам катаклаза и микробрекчирования, наложенным на альбититы, и сопровождается хлоритизацией, карбонатизацией и дисперсной гематитизацией.

Урановая минерализация выражена браннеритом, уранинитом и, реже, настураном и коффинитом, образует тонко-вкрапленные, гнездово-вкрапленные, прожилковидные и сетчато-микропрожилковые текстуры (рис.9). Возраст всех рудных ассоциаций, определённый по изотопам урана и свинца, колеблется в интервалах 1150-550 млн. лет [Леденёва, Курбатов, 2011].

Рис. 9. Вкрапленная, тонко-вкрапленная существенно браннеритовая минерализация, приуроченная к швам катаклаза в альбитите. Участок 11арусный. Обр. 120-5.а)Фото образца; б)радиография, экспозиция 10 суток.

Третье защищаемое положение Щелочные метасоматиты слагают, разобщенные в пространстве, ореолы двух типов щелочности - натриевой, эйситоподобной (в зоне Миньского разлома) и калиевой, ортоклазитовой (в зоне Западно-Акитканского разлома). С эйситоподобными метасоматитами связано вкрапленное уранотитанатовое и оксидноурановое оруденение, а с ортоклазитами - фосфорно-урановое оруденение с апатитом и браннеритом, а также прожилковая кварц-карбонат-настурановая минерализация.

Материалы по данному положению изложены в 4-ой главе диссертации и проиллюстрированы рисунками, фотографиями, таблицами и диаграммами.

На каждом из изученных участков и рудопроявлений развиты метасоматиты предпочтительно одного типа: калиевой специализации - на западе района, в Западно-Акитканской зоне; на большей части рудопроявлений восточной полосы, тяготеющим к Миньской зоне, оруденение контролируется натриевыми метасоматитами - эйситоподобными альбититами.

В западных частях Акитканской структуры (участок Безымянный и другие рудопроявления) в эффузивах и песчаниках, в виде наложенных зон, проявлены околорудные гидротермально-метасоматические изменения, представленные калишпатитами (ортоклазитами) темно-розовой и кирпичной окраски (рис.10).

Рис. 10. Зоны калишпатизации (розовое) в вулканитах (серое) хибеленской свиты. Уч-к Безымянные, зона «Западная», скв. № 98, инт. .322-331,2 м. Материалы автора, 2009.

Рис. И. Выделение фенокристаллов серицитизированного плагиоклаза и ортоклаза в измененных вулканитах. Фото шлифа. Проходящий свет, с анализатором. Участок Безымянный.

Неизменённые (исходные) вулканиты участка Безымянный содержат в среднем 6,5-8,5% суммы щелочей (с явным преобладанием калия). В метасоматических ореолах большой мощности интенсивность калишпатизации нарастает постепенно. Переход из неизмененных пород в измененные на 60% и более осуществляется на расстоянии в первые метры. Новообразованный калишпат представлен нерешетчатой разностью ортоклаза и отличается от исходного интенсивной гематитизацией, которая проявляется локально и с разной интенсивностью (рис.11) [Самгин-Должанский, Иванов, Леденева, 2009]. Количество калия в породах определяется метасоматическим калишпатом. При этом, в рудных вулканитах среднее содержание К20 - 8,18%, в безрудных - 5,60%. Концентрации урана в неизменённых вулканитах составляют в среднем 0,0013%. Безрудные

калишпатизированные породы характеризуются аномально высокими концентрациями урана от 0,0008 до 0,008%, в среднем 0,0027%. В рудных пробах среднее содержание урана составляет 0,07%, в отдельных пробах - более 0,20%. При сопоставлении средних значений элементов в пробах с содержанием и < 0,01% (безрудные разности) со средними значениями в пробах с содержанием и > 0,01% (рудные разности) вьивлен ряд элементов, характеризующий геохимический спектр, который соответствует минеральному составу рудных образований в вулканитах и песчаниках (рис. 12).

Рис. 12. Средние содержания и, РЬ, У и V отношения в рудных и безрудных вулканитах и песчаниках участка Безымянный (выборка, 147 проб, данные РСА, БИМС)

Рудные вулканиты характеризуются калиевым типом щелочности и имеют очень сходную с безрудными специализацию, но, безусловно, с некоторыми количественными вариациями. В них, кроме урана, существенно преобладают К, И, Р, У, РЬ, V, причём в участках апатитизадии содержание Р205 увеличивается почти в 10 раз. В песчаниках, как и в вулканических породах, гидротерматьно-метасоматическая минерализация проявлена неравномерно. Наиболее интенсивная калипшатизация отмечается в участках микрокатаклаза и микробрекчирования песчаников. В них содержание К20 достигает 13-16%, а в участках апатитизации, содержание Р205 достигает 16,4%, СаО - 20%. В богатых рудой разностях, содержащих и - до 0,28%, отмечается повышенные содержания V, Р, РЬ, У,, также уран коррелирует со Эг и V

(рис. 12). Данный тип оруденения по многим вещественным минералогическим и геохимическим признакам является фосфорно-урановым (с У и ТЪ) в щелочных метасоматитах (ортоклазитах) [Коноплёв, Леденёва, 2009].

Основные рудовмещающими породами участков и рудопроявлений Миньской зоны (участки Дорожный и Парусный) составляют альбититы, имеющие развитие в вулканитах, туфах, туфопесчаниках и песчаниках хибеленской свиты (рис. 14). На участке Дорожный наиболее интенсивное развитие зон альбитизации имеет литологическую приуроченность к пластам туфов и туфопесчаников (рис.7). Этот процесс хорошо фиксируется по появлению розовой окраски, связанной с тонкодисперсной гематитизацией альбита (рис. 13). Содержание №20 в альбититах, как правило, превышает 8,0% и достигают 11,5% (рис 15).

Рис. 13. Зоны альбитизации (светло-розовое) в порфировых эффузивах хибеленской свиты. Рудопроявление Мотылёк, скв. 226. Материалы автора, 2010 г.

Рис. 14. Вкрапленная рудная минерализация в альбитизированном песчанике. Проход, свет, // николи. Рудопроявление Озёрное. Микрофото. Шлиф 08203.

Рис. 15. Среднее содержание №20 в рудных и безрудных породах и альбититах участка Дорожный (322 пробы, по данным РСА, ВИМС)

В богатых рудах с содержанием 1>0,3% выявлены наиболее высокие концентрации РЬ. Особенно контрастно эта зависимость отмечается в рудах, где концентрации и составляют >1%, а РЬ достигает 0,п%, что на порядок выше, чем в рядовых и бедных и на два порядка, чем в убогих рудах. В наиболее контрастных и богатых (>1%и) рудах выявлены высокие содержания Ре203 до 13%, ТЮ2 до 3%, 2т, N1) и редкоземельных элементов (Ьа, Се, N(1, У), которые на порядок выше, чем в рядовых и забалансовых (рис.16). Содержания №20, в целом, в бедных, рядовых и богатых рудах выше, чем в зонах с убогими концентрациями урана. Характерна обратная корреляция между содержаниями в рудах 8Ю2 и и. В наиболее богатых рудах (и>1%) концентрации ЗЮ2 понижаются до 46%, в то время как в бедных классах (в аналогичных породах) содержания этого компонента достигает 79%. Установлено, что концентрации и сопровождаются повышенными содержаниями РЬ, Ре, Ті, Ъг, №>, редкоземельных элементов. Концентрации Тії достаточно низкие и обычно составляют тысячные доли %, хотя в наиболее богатом оруденении они иногда увеличиваются на порядок [Тюленева и др., 2010].

Наибольшая ураноносность участка Парусный отмечена в зонах площадной альбитизации, которые носят субпласговый характер развития, в тектонизированных порфирах андезитового состава, реже в дацитах, часто приурочены к контактам пород внутри толщи. Это позволяет предположить, что благоприятными для развития предрудного процесса были ослабленные зоны, образовавшиеся в результате

внутриформационных срывов. Зоны гидротермально-метасоматических изменений пород увязываются в ореолы, протягивающиеся в субмеридиональном направлении до 1,5 - 1,6 километров. В разрезе они представляют собой пологопадающие (10-20°) структуры. Визуально, - эти образования имеют тёмно-розовые и темно-бордовые оттенки, которые обусловлены наличием в них тонкодисперсного гематита. В вулканитах происходит замещение основной массы породы мелко-тонкозернистым агрегатом альбита (рис. 17 и 18). При интенсивном развитии эпигенетических изменений породы практически утрачивают свой первичный облик и представляют собой альбититы с содержанием Иа20 8,0 - 12,0%. Переходы вмещающих пород в альбититы постепенные. В разрезе толщи альбититы, оконтуренные по содержанию Ка20 от 6%, образуют многометровые пологозалегающие ореолы. Внутри ореолов встречаются участки и линзы слабоизмененных и неизмененных пород. В альбититах, помимо альбита, неравномерно развивается хлорит, кварц, карбонат, реже - эпидот, актинолит и апатит. По составу метасоматиты участка Парусный, также как и рудопроявлений участка Дорожный, являются эйситоподобными средне-низкотемпературными альбититами. В них с рудными концентрациями урана (по сравнению с безрудными и слабооруденелыми) происходит накопление РЬ, Р, Си, У, Бг, и фосфора, обусловленное повышенным содержанием в рудных метасоматитах минерализации, богатой этими компонентами. В рудах с содержаниями урана 0,010,59% и также увеличиваются содержания ве, РЬ, Ва, Си, в, У. Альбитизацм сопровождается выносом кремния и увеличением концентрации Ма20. С альбититами связано вкрапленное уранотитанатовое и оксидноурановое оруденение. Минерально-геохимический тип оруденения Миньской зоны можно определить, как урановый, практически безсульфидный.

Рис. 17. Тонкозернистый альбитат (по вулканиту). Фото шлифа, проходящий свет, с анализатором, ув. 16'. Участок Парусный.

Рис. 18. Альбитизированный туфопесчаник с вкрапленной урановой минерализации (черное). Проход, свет, с анализат., ув. 16х. Участок Парусный. Шлиф СП-120-4.

Несмотря на пространственную разобщенность метасоматитов разного типа щелочности, набор типоморфных элементов, описывающих особенности процесса натриевого метасоматоза в восточной зоне, во многом идентичен спектру элементов в зонах калишпатизации, проявленных в западной зоне района (рис. 19). Оба типа метасоматитов характеризуются отрицательной аномалией стронция и явной корреляцией урана со свинцом, иттрием, ванадием, селеном и торием. Однако, оценка общего (суммарного) количества средних содержаний главных рудоопределяющих элементов позволяет говорить о большей насыщенности этими компонентами западных районов Акитканской структуры, примыкающих к Сибирской платформе.

Примечание: кол-во проб по западной зоне - 502 проб; по восточной - 347 проб.

Рис. 19. Суммарное содержание урана и редких элементов в рудных и безрудных породах и метасоматитах Западно-Акитканской и Миньской зонах (15 элементов - ЦУ.У.гг.ЩНЬ.РЬ.ТЪ^г.Зс.Св и ТЩ

1,457 0,887

Вулканиты безрудные

Вулканиты рудные

Песчаники безрудные

Мепосомзт и*ы рудные

0,078 0,032

0.177 0,081

—Западно-Акитконскаяэона

-Мин ьская зона

0,118

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В представленной работе приведены результаты изучения вещественного состава урановых рудопроявлений, их геолого-структурной позиции, состава и условий залегания околорудных метасоматитов щелочного ряда, распространенных в Акитканском потенциальном урановорудном районе. Район имеет сложное геологическое строение, обусловленное развитием докембрийских образований Акитканского вулкано-плутоничеекого пояса, нарушенных серией разломов разного прядка. Анализ имеющихся геолого-геофизических материалов, проведенные автором детальное геологическое картирование, минералогические,

петрографические и геохимические исследования метасоматитов, прецизионное изучение вещественного состава урановых руд позволили установить следующее:

1. В Акитканском районе урановые проявления отличаются по геологической позиции, составу руд и околорудных метасоматитов и возрасту. Рудовмещающей является осадочно-вулканогенная толща Акитканского вулкано-нлутонического комплекса, сформированная в раннем протерозое. В рифейском этапе тектоно-магматической активизации происходили подновление продольных субмеридианальных зон разломов, появление субширотных нарушений и дайкового комплекса основного состава, а также флюидно-гидротермальная деятельность в виде дорудных метасоматитов и последующего уранового рудообразования.

2. Общий структурный план центральной части Акитканского пояса определяется двумя субмеридиональными тектоническими зонами глубокого заложения. На западе и северо-западе района имеет место Западно-Акитканская зона глубинных разломов, на востоке - Миньская зона. В результате геологического картирования перспективных на уран участков и урановых рудопроявлений Акитканского района установлена их локализация в узлах пересечения упомянутых субмеридиональных зон с рифейскими взбросами и сдвигами субширотного простирания.

3. Уранового оруденение, включая слепое и слабопроявденное, локализовано в жилообразных крутопадающих зонах, либо - в линзовидных и пластообразных субсогласных тектонических зонах проницаемости. В калишпатитовых метасоматитах распространены оба морфологических типа, в натриевых метасоматитах предпочтительно - тела линзовидной формы.

4. Натриевые метасоматиты зоны Миньского разлома включают вкрапленное уранотитанатовое и оксидноурановое оруденение, аналогичное известным урановорудным альбититам Кокчетавского массива в Казахстане (эйситам). Тогда как в зоне Западно-Акитканского разлома метасоматиты калиевой специализации содержат фосфорно-урановое оруденение с апатитом и браннеритом. Кроме того, эта зона отличается повышенными содержаниями не только урана, но и большинства редких и редкоземельных элементов.

5. Совокупность проявленных структурно-тектонических, литолого-петрографических и минералого-геохимических критериев и признаков,

установленных автором для уранового оруденения в центральной части АПУРР, свидетельствует о высоких перспективах данного региона на обнаружение слепых и слабопроявленных месторождений урана.

Публикации автора по теме диссертации

1. Самгин-Должанский И.С. Иванов A.A., Леденёва Н.В. Особенности локализации уранового оруденения на рудопроявлении Безымянное (Акитканский потенциальный урановорудный район, Сев. Прибайкалье). //Геология, поиски и комплексная оценка твердых полезных ископаемых: тезисы докладов. II научно-практическая конференция молодых учёных и специалистов.- М.: ФГУП «ВИМС», 2009.

2. Самгин-Должанский И.С. Психология профессиональной геологической деятельности. //Новые идеи в науках о Земле: доклады IX международной конференции. - M.: РГГРУ, 2009, с.236

3. Самгин-Должанский И.С. Опрокинутое залегание песчаников чайской свиты в северной части Ахитканского ПУРР (Сев.Прибайкалье). //Новые идеи в науках о Земле: доклады X международной конференции. - М.: РГГРУ, 2011. - Т. 1.

4. Самгин-Должанский И.С., Леденёва Н.В. Особенности локализации уранового оруденения в центральной части Акитканского ПУРР (Сев. Прибайкалье). //Комплексное изучение и оценка месторождений твердых полезных ископаемых: тезисы докладов. Ш научно-практическая конференция молодых учёных и специалистов. - М.: ФГУП «ВИМС», 2011, с.93

5. Тюленева В.М, Курбатов А.В, Самгин-Должанский И.С. Минеральные ассоциации, вещественный состав, этапы формирования уранового оруденения на участке Дорожный Акитканского района. //Материалы по геологии м-ий урана, редких и редкоземельных металлов. - М.: ФГУП «ВИМС», Вып. 155,2010.- С. 175-190.

Статьи в реферируемых журналах ВАК:

6. Самгин-Должанский И.С. Особенности локализации и морфологические типы уранового оруденения в структурах Акитканского потенциального урановорудного района (Северное Прибайкалье).// Научно-технический и производственный Горный журнал Казахстана. - Алматы: 2012 г. № З.с.40

7. Самгин-Должанский И.С. Структурно-морфологические типы ураноносных зон и сопровождающие их околорудные меггасоматиты (Акитканский потенциальный урановорудный район). // Современные проблемы науки и образования. - 2012. - №3 (Электронный журнал) URL: www.science-education.ru.

Подписано в печать 16.02.2012 г. Формат 60x90 1/16. Усл. печ. л. 1,0 Отпечатано на ризографе. Тираж 100. Заказ №20

РИС «ВИМС» И 9017, г. Москва, Старомонетный пер. дом 31

Текст научной работыДиссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Самгин-Должанский, Иван Сергеевич, Москва

61 12-4/69

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени СЕРГО ОРДЖОНИКИДЗЕ»

МГРИ-РГГРУ

На правах рукописи

Самгин-Должанский Иван Сергеевич

Структурно-морфологические типы ураноносных зон и сопровождающие их околорудные метасоматиты Акитканского потенциального урановорудного района (Северное Прибайкалье)

Специальность: 25.00Л1 Геология, поиски и разведка твердых полезных

ископаемых, минерагения

Диссертация на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Научный руководитель: [Д. г-м.н. Бойцов В. Е

Д. г-м.н. Игнатов П. А.

Москва-2012

ОГЛАВЛЕНИЕ

Стр.

Список сокращений, принятых в работе 3

Введение 4

1. История и современное состояние геологической изученности 9 Акитканского потенциального урановорудного района

2. Геологическое строение Акитканского потенциального урановорудного района и геотектоническая позиция рудопроявлений, перспективных на уран. 20

2.1 Стратиграфия вулканогенно-осадочных образований нижнего протерозоя и отложений рифея платформенного чехла 22

2.2 Интрузивные породы 34

2.3 Тектоника и история геологического развития площади 37

3. Морфологические типы ураноносных зон и уранового оруденения Акитканского ПУРР. 55

3.1 Морфология рудоносных зон и уранового оруденения

в Западно-Акитканской зоне 56

3.2 Морфология рудоносных зон и уранового оруденения

в Миньской зоне разломов 76

4. Минеральный состав и геохимические особенности околорудных метасоматитов Акитканского ПУРР 89

4.1 Метасоматиты Западно-Акитканской зоны (на примере

участка Безымянный). 90

4.2 Метасоматиты Миньской зоны (на примере участков Дорожный и Парусный) 105

6. Заключение 129

7. Список использованной литературы 132

8.

Список графических приложений

142

Список сокращений, принятых в работе.

АГСМ - аэрогамма-спектрометрический метод

АПУРР- Акитканский потенциальный урановорудный район

БГО - Байкальская горная область

ВПК - вулкано-плутонический комплекс

ВТС - вулкано-тектоническая структура

ГГП - Геолого-геофизическая партия

ГК - гамма-каротаж

ГРР - геологоразведочные работы

ЗССН - зона структурно-стратиграфического несогласия

ИПМ - изотопно-почвенный метод

РСА - ренгеноспектральный анализ

САН - способ активного налета

СП - Сибирская платформа

УРР - урановорудный район

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время общей мировой проблемой является острый недостаток энергоресурсов. Доля атомной энергетики в общемировом энергетическом балансе составляет около 20%, и, в дальнейшем будет только возрастать.

Современная промышленность России ощущает острый дефицит в урановом сырье. Ежегодно отечественная горно-химическая промышленность производит около трёх с половиной тысяч тонн урана. Годовое же потребление урана в России составляет 16 тыс. тонн, и складывается из расходов на собственные АЭС в объёме 5,2 тыс. тонн, а также на экспорт тепловыделяющих средств (5,5 тыс. тонн) и низкообогащенного урана (6 тыс. тонн) [63, 94].

В связи с этим, важнейшей задачей геологоразведочной отрасли России является расширение минерально-сырьевой базы урана, путём доизучения известных и выявления новых перспективных площадей и участков. Долгосрочная стратегия развития энергетической отрасли России ориентирована именно на решение этой задачи. В Восточно-Сибирском регионе потенциально рудоносной на уран, золото и другие полезные ископаемые является вся протяжённая область, примыкающая к Сибирской платформе. В пределах этой области наиболее перспективными на уран представляются отдельные районы Саян и Северного Прибайкалья, и в том числе, Акитканский потенциальный урановорудный район (АПУРР).

Актуальность. Федеральная целевая программа «Развитие атомного энергопромышленного комплекса России на 2007-2010 годы и на перспективу до 2015 года», утверждённая в соответствии с Постановлением Правительства РФ, предусматривает проведение комплексных работ в районах, перспективных на обнаружение средних и крупных месторождений урана. В рамках этой Программы по заданию Федерального агентства по недропользованию в 2006-2010 годах был проведён комплекс мероприятий по геолого-экономической оценке эндогенных урановых объектов в Акитканском ПУРР, включающих разработку рациональных методов поисков слепого и слабопроявленного уранового оруденения, определение рудно-формационных типов оруденения, изучение минералого-геохимических особенностей околорудных гидротермально-метасоматических изменений и вещественного состава руд.

В прогнозно-поисковых и научно-исследовательских работах по Программе принимали участие ОАО БФ «Сосновгеология» (И.И.Царук, А.Б. Клинов и др.), ФГУП «ВИМС» (А.Д.Коноплёв, А.В.Курбатов, Б.Н. Шашорин, Н.В. Леденёва, В.М. Тюленева, С.И. Мельников, А.А. Иванов, Н.В. Овсянников, И.С.Самгин-Должанский и др.) и ФГУП «ВСЕГЕИ» (Л.Б. Макарьев и др.).

С 2007 года в составе отдела уранового сырья ВИМС автор участвовал в договорных работах по этому направлению под руководством заместителя генерального директора ВИМС по урановому сырью А.Д. Коноплева. Результаты полевых, камеральных и лабораторных исследований послужили фактическим материалом для данной диссертационной работы.

Целью работы является установление закономерностей локализации уранового оруденения, включая распространение рудосопровождающих гидротермально-метасоматических изменений пород, типизацию минералого-геохимических и структурных особенностей слепого и слабопроявленного уранового оруденения, диагностику его вещественного состава и возраста в центральной части Акитканского пояса (Северное Прибайкалье). Основные задачи:

• Выявление геолого-тектонической и структурной позиции перспективных участков и рудопроявлений в центральной части Акитканской структуры.

• Типизация рудоносных зон и определение их морфологии.

• Определение морфологических типов уранового оруденения и их связи с рудоносными зонами.

• Определение структурного положения и вещественного состава околорудных метасоматитов.

• Построение пространственно-временной модели и определение рудно-формационного типа уранового оруденения.

Научная новизна. Применение комплекса современных методов анализа и изучение всех имеющихся геологических данных для Акитканского ураноносного района позволило автору получить следующие результаты:

■ получить принципиально новые данные о пространственных и структурных особенностях локализации ураноносных объектов в центральной части Акитканского пояса;

■ откартировать на отдельных рудопроявлениях новые ураноносные тектоно-метасоматические зоны, включающие рудные тела и околорудные метасоматические ореолы;

■ выделить два структурно-морфологических типа ураноносных зон и, соответствующие им, морфологические типы уранового оруденения;

■ установить закономерность в пространственном положении и элементы метасоматической зональности рудосопровождающих щелочных метасоматитов натриевой и калиевой специализации.

■ установить формационную принадлежность уранового оруденения Акиткана и значительные черты сходства с особенностями оруденения известных урановорудных районов нашей страны и мира.

Практическое значение. Данные о структурно-морфологических типах рудоносных зон, морфологии и закономерностям локализации уранового оруденения, полученные автором, имеют важное практическое значение и позволяют прогнозировать на территории Северного Прибайкалья новые перспективные площади, сходные по строению и составу минерализации, разрабатывать рекомендации по методике поисков и оценки слепых и слабопроявленных месторождений урана, прогнозировать ожидаемые типы оруденения.

Полученные результаты были использованы при подсчёте прогнозных ресурсов на Акитканской площади.

Фактический материал и личный вклад автора. В течение полевых сезонов 2007-2010 гг. автором пройдены сотни километров геолого-радиометрических маршрутов, задокументировано около 15000 погонных метров керна и более 20 канав, отобран значительный объём образцов (более 5000) и несколько тысяч проб различной специализации.

При непосредственном участии автора составлены детальные геологические карты масштаба 1:5000 - 1:10000 участков Кутима (2007), Парусный (2007-2009 гг.), Безымянный (2007-2009 гг.), Дорожный (2008-2010 гг.). По серии буровых профилей построены колонки и структурные разрезы с учётом геофизических данных и петрографических исследований, на основе которых проведены геолого-структурные реконструкции рудных тел и метасоматических ореолов. Вещественный состав уранового оруденения и околорудных метасоматитов изучался с использованием

комплекса минералогических и геохимических исследований. В работе использованы результаты обобщения автором данных научно-исследовательских и производственных отчетов прошлых лет (ВИМС, ВСЕГЕИ), в том числе и фондовых материалов БФ «Сосновгеология» (Иркутск). Автором написаны тематические главы в 12-ти промежуточных и 2-х окончательных отчётах ВИМС. С участием автора проведён подсчет прогнозных ресурсов участков Акитканской площади по категориям Р] и Р2 и подготовлено экспертное заключение.

Методы исследования. Автор использовал полевые методы геологического картирования, дешифрирования КС и АФС, интерпретации радиометрических и других геофизических данных, методы компьютерной обработки (ГИС); в период полевых работ проводил опробование коренных выходов, канав и керна, интерпретировал данные каротажа скважин. Для диагностики породообразующих и рудных минералов, изучения морфологии и структурно-текстурных характеристик оруденения применялись оптические и радиографические методы исследования штуфов, образцов и шлифов. Петрографические и минералого-геохимические исследования проводились А.В.Курбатовым, Н.В.Овсянниковым, В.М.Тюленевой,

Н.В.Леденёвой и А.Т.Костиковым

Вещественный состав уранового оруденения и околорудных метасоматитов изучался с использованием комплекса тонких физических исследований в лабораториях ФГУП «ВИМС»: - рентгеноспектральный, микрозондовый (микроанализаторы 1ХА-8100 фирмы 1ЕОЬ Япония) и СатеЬах (Франция) (аналитики Н.И.Чистякова, Г.В. Нечелюстов); - электронная микроскопия (ПЭМ Тевк В8-540, Тесшаь12 - метод угольных реплик с экстракцией, а также РЭМ) (исследования В.Т. Дубинчука и В.В. Ружицкого); - рентгеновский количественный фазовый анализ (В.М.Скляднева); - абсолютный возраст урановой минерализации определялся Л.В. Суминым кинетическим термоизохронным РЬ -РЬ методом на твердосплавном масс-спектрометре типа Т8Ы-206 ЭА фирмы; - лабораторно-аналитические исследования проб и образцов изотопно-почвенным методом (ИПМ) выполнены под руководством Бахура А.Е.; - элементный состав вмещающих пород, руд и метасоматитов определялся рентгеноспектральным полуколичественным анализом на 52 элемента (Шевченко Е.П., Вахонин Н.С.).

Апробация. Основные результаты проведённых исследований неоднократно докладывались автором на секциях Ученого совета ВИМС, на конференциях и совещаниях, включая Международные конференции «Новые идеи в науках о Земле» (РГГРУ) и Всероссийские научно-практические конференции молодых ученых и специалистов ФГУП «ВИМС». Результаты исследований по теме диссертации нашли отражение в 6 печатных работах и тезисах докладов.

Благодарности. Диссертационная работа выполнена на кафедре геологии месторождений полезных ископаемых МГРИ-РГГРУ под научным руководством заведующего кафедрой, доктора геолого-минералогических наук, профессора

В.Е.Бойцова), оказавшего автору большую научную и практическую помощь. Автор сердечно благодарит за неоценимую помощь, поддержку и критические замечания доктора геолого-минералогических наук, профессора П.А. Игнатова, который фактически руководил работой автора на последнем этапе её подготовки.

Полевые работы, интерпретация и обсуждение результатов, геолого-структурные построения осуществлялись совместно с коллегами - сотрудниками ВИМС A.B. Курбатовым, A.A. Ивановым, С.И Мельниковым, Б.Н. Шашориным под чётким руководством заместителя директора по урановому сырью ВИМС А.Д. Коноплева, которым автор искренне благодарен за творческую помощь и терпение. Автор с благодарностью вспоминает совместные маршруты и внимание коллег из БФ «Сосновгеология» - главного геолога И.И. Царука и главного геофизика А.Б. Клинова.

За профессиональное сотрудничество, помощь в освоении методов исследования вещественного состава оруденения, в подборе материала и ценные замечания автор выражает глубокую благодарность и признательность коллегам -сотрудникам ВИМС Н.В. Леденёвой, В.М. Тюленевой, Н.В. Овсянникову и В.Т. Дубинчуку. В работе над диссертацией невозможно было бы обойтись без советов и творческой поддержки декана геологоразведочного факультета МГРИ-РГГРУ, профессора A.A. Верчебы и заместителя директора ВИМС И.Г. Печенкина, которым автор выражает искреннюю признательность. Автор хранит светлую память о который делился с ним своим огромным опытом исследований.

А.Т. Костикове

Особая благодарность за постоянную помощь и моральную поддержку на всём протяжении подготовки работы доценту МГРИ-РГГРУ Т.Ю. Должанской.

Глава 1. История и современное состояние геологической изученности Акитканского потенциального урановорудного района

Основные черты геологического строения Северного Прибайкалья, особенности металлогении, насыщенность проявлениями уранового оруденения в различных геологических комплексах и, более чем полувековое научное исследование, позволяют считать этот регион весьма перспективным на выявление месторождений урана, золота и других твердых полезных ископаемых.

Начальный этап геологических исследований Северо-Прибайкальского региона охватывает первую половину прошлого столетия и характеризуется эпизодическими региональными исследованиями маршрутного типа. Среди исследований этого периода наиболее важными являются работы Преображенского Л.И. (1910-1911), Лаврова М.М (1932), Домбровского В.В. и Павловского Е.В. (1937). В середине 30-х годов появляются и первые геологические карты масштаба 1:1000000 СевероБайкальского и Патомского нагорий и Западного Прибайкалья. В 1947 году коллективом под руководством Дитмара В.Г. составлена геологическая карта масштаба 1:1000000 по листу 0-49. Результаты всех исследований использованы в монографической сводке Домбровского В.В. (1949) по геологии Байкало-Патомского нагорья.

С середины пятидесятых годов XX века начинается новый планомерный этап геологических исследований. В 1956 году Акитканской партией ВСЕГЕИ проводятся работы, на основе которых для Среднего Акиткана. Жидковым Л .Я. была составлена геологическая карта масштаба 1:200000, а в 1959 году Салопом Л.И. - геологическая карта масштаба 1:500000 для всей территории Байкальской горной страны. Этими исследователями разработана стратиграфическая схема для Северо-Западного Прибайкалья, которая в дальнейшем была принята за основу.

В период с 1956 по 1964 годы в пределах хребта Акиткан геологические изыскания проводились партией ВСЕГЕИ под руководством Тамбовцева М.М., Шалек Е.А., Шувалова Ю.М. и других исследователей. Основной задачей было выявление перспектив рудоносности толщи, отнесенной к акитканской серии. Проведённые геологические исследования позволили разработать новые схемы стратиграфии, тектоники, магматизма, послужившие основой для сводной

геологической карты Западного и Северо-Западного Прибайкалья масштаба 1:200000, составленной Сухановой Н.В. и Лобановым М.П. (1967) и металлогенических карт Ткалича С.М., Ключанского И.Г. и Тигунова Л.П. (1963 - 1968) [123].

С 1960 года в пределах Акитканского хребта начала проводить специализированные работы Сосновская экспедиция. В 1961 - 1962 годах партией № 132 (Гарифулин А.Г. и Чирцов Л.Д.) проводятся поисковые работы масштаба 1:25000 в районе Акитканского хребта, в результате которых выявлены десятки рудопроявлений, более 350 аномалий и точек минерализации [111]. Выявлены и оценены, как непромышленные объекты, рудопроявления Кутимское, Пихтовое, Ламборское, Ново-Озёрное, Окунайское, Нижне-Ирельское, Каскадное, Снежное, Ошеконское, Суглинка и ряд других проявлений урановой минерализации. Безымянное рудопроявление урана переведено в разряд месторождений. Для изучения геологического строения рассматриваемого района непосредственное значение имеют работы Кутимской партии (лист 0-49-XXV, Комаров Л.Л. и др., 1960

- 1962), Миньской партии (лист N - 49 -1, Лобанов М.П., 1959 - 1961), главным результатом работ явилось открытие ряда рудопроявлений полиметаллов, редких металлов и большого числа радиоактивных аномалий.

Важным этапом в изучении Северо-За