Урановые месторождения

Размещено на http://allbest.ru

Урановые месторождения

1. Условия образования первичных и вторичных урановых минералов

Общее условие выпадения урана из гидротермальных растворов - образование труднорастворимых его соединений. Основной предпосылкой этого должно быть создание условий разрушения комплексных соединений, в которых уран транспортируется к зонам рудоотложения. Образование ураном комплексных соединений предопределяет важные геохимические следствия, причем комплексные соединения не только резко увеличивают растворимость соединений уранила, но и значительно изменяют окислительно-восстановительный потенциал системы U⁶⁺-U⁴⁺. Экперименты и расчеты показывают, что уранильные карбонатные комплексы устойчивы к воздействию относительно сильных восстановителей, поскольку ионы уранила надежно экранированы от действия восстановителей прочно связанными лигандами. В таких соединениях уранил-ион находится в растворе в равновесии даже с ионами сульфидной серы, не переходя в четырехвалентное состояние. В геохимическом отношении это означает, что уранил и его будущие восстановители могут мигрировать в едином рудоносном растворе (Гидротермальные, 1978).

Главными факторами разрушения комплексных соединений урана с наибольшей вероятностью могут быть: изменение режима кислотности-щелочности (pH) рудоносных растворов; изменение концентрации лиганда уранового комплекса вследствие непосредственного его взаимодействия с вмещающими породами, подземными водами или изменение его растворимости в связи с изменением температуры и давления в гидротермальной системе; изменение окислительно-восстановительного режима рудоносных растворов, превышающее стандартный потенциал для данного соединения. Гидротермальные рудоносные растворы представляют собой мобильную термодинамическую систему со сложной взаимной зависимостью многих параметров. Указанные выше факторы разрушения комплексных соединений урана могут проявляться в различном сочетании.

Важнейшим фактором, в некоторых случаях непосредственно контролирующим осаждение урана из карбонатных растворов при формировании месторождений, является, очевидно, изменение концентрации водородных ионов, т.е. изменение pH растворов. Установлено, что при понижении pH всего на 0,1 растворимость трикарбонат-уранильного комплекса уменьшается в 2,5 раза. По сведениям Г.Б. Наумова (1978), при уменьшении pH растворов с 8 до 7 происходит уменьшение концентрации комплексного соединения [UO₂ (CO₃)₃]^4- в 13 820 раз. Изменение pH гидротермальных растворов может быть обусловлено различными причинами, и, прежде всего, их взаимодействием с вмещающими породами. Кроме того, изменение pH растворов зависит от изменения общего давления и уменьшения температуры. Изменением концентрации лиганда уранового комплекса может существенно влиять на уменьшение растворимости урана. Ступенчатое строение комплексных соединений урана с различными соотношениями комплексообразователя и лиганда служит указателем изменения растворенной массы урана в этих соединениях и обуславливает зависимость устойчивости комплексного соединения от относительной концентрации лиганда. Известно, что трикарбонат-уранильный комплекс преобладает в растворе при высокой концентрации ионов CO₃^2- . Уменьшение концентрации CO₃^2- приводит к его диссоциации.

Фактор изменения окислительно-восстановительного режима в рудоносных растворах не только влияет на изменение растворимости комплексных соединений урана, но и имеет исключительно важное значение для выпадения урановых минералов. Как известно, в составе гидротермальных урановых руд собственные урановые минералы представлены в основном оксидами, среди которых отмечают настуран и уранинит; силикатами - коффинитом и ненадкевитом; титанатами - браннеритом и давидитом. Во всех этих минералах присутствуют ионы U⁴⁺ и U⁶⁺, но U⁴⁺ преобладает количественно. Очевидно, что сам факт распада комплексного соединения на уранильной основе (его диссоциация) и высвобождение ураниловой группы UO₂²⁺ только создают предпосылку для образования собственных урановых минералов, характерных для гидротермальных руд. Выпадение урановых минералов, вероятно, возможно, только если хотя бы часть шестивалентного урана восстанавливается до четырехвалентного урана. Собственные минералы урана образуются из гидротермальных растворов, вероятнее всего, в результате химических реакций, в частности окислительно-восстановительных реакций по общей схеме:

UO₂²⁺ + 2e^Ї = UO₂ (настуран или ульрихит).

Реакция восстановления U⁶⁺ в разных условиях может осуществляться вследствие окисления ионов различных элементов. Необходимый потенциал восстановления UO₂²⁺ зависит, как было показано ранее, от pH среды, состава растворов и конкретных окислительно-восстановительных реакций. В различных средах U⁶⁺ ведет себя по-разному, и восстановление его до U⁴⁺ может осуществляться ионами разных элементов. Наиболее распространенной и вероятной следует признать реакцию с ионами сульфидной серы:

S^2- > S⁶⁺ + 8е- ; 4U⁶⁺ + 8е- > 4U⁴⁺ .

В природе такая реакция может происходить при воздействии ураноносных растворов на сульфиды ранее образованных минеральных масс или породы, обогащенные сульфидами:

MeS + UO₂²⁺ > MeSO₄ + UO₂ (к).

Однако сульфидная сера в таких реакциях не обязательно должна быть связанной с ранее образованными минералами. Часто она привносится теми же гидротермальными растворами, в которых находятся уранильные комплексы. В таком случае присутствие S^2- приводит к подкислению растворов, что способствует дополнительному распаду комплексных соединений урана.

Кроме ионов S^2- в качестве возможных восстановителей наиболее часто выделяют углерод C^4-, селен Sе^2-, железо Fe²⁺, мышьяк Asⁿ-. Известные геологические закономерности контроля гидротермальных урановых руд могут быть объяснены предложенными окислительно-восстановительными реакциями:

- преимущественное отложение урановых руд в пиритизированных горных породах;

- приуроченность руд к породам, содержащим органические остатки и обогащенным углеродистыми соединениями;

- телескопированное отложение урановых руд на сульфидных минеральных массах более ранних, чем урановая минерализация;

- типичные настурановые парагенезисы с сульфидами, селенидами и мышьяковистыми минералами;

- литологический контроль уранового оруденения породами с повышенным количеством железосодержащих темноцветных минералов;

- околорудное покраснение пород, отмечаемое как поисковый признак, сопровождающее урановое рудоотложение:

UO₂²⁺ > 2Fe²⁺ > UO₂ + 2Fe³⁺ .

Урановое оруденение в зоне гипергенеза образуется в различных геологических обстановках, что связано с особенностями геохимии урана в экзогенных процессах (Геология …, 1980). Определяющее значение в образовании концентрации урана имеют его широкая распространенность, высокая контрастность миграции, выражающаяся в интенсивной миграции в окислительной и низкой в восстановительной средах. Осаждение урана происходит на тех или иных геохимических барьерах главным образом в результате восстановления урана, сорбции его различными концентраторами, образования собственных гипергенных минералов, уранорганических соединений и реже в результате воздействия других факторов.

Изучением проблемы экзогенного уранового рудообразования занимались многие исследователи: М. Н. Альтгаузен, О. Г. Батулин, А. И. Германов, Е. А. Головин, В. И. Данчев, Л. С. Евсеева, О. И. Зеленова, А. К. Лисицын, 3. А. Некрасова, А. И. Перельман, Н. П. Стрелянов, Е. М. Шмариович и др.

В экзогенных процессах концентрации урана образуются на разных стадиях литогенеза (седименто-диагенеза) и эпигенетических преобразований осадочных пород. Концентрации урана, связанные с той или иной стадией литогенеза и катагенеза, имеют различные значения. Сопряженность накопления урана с процессами формирования и раннего преобразования осадочных пород наиболее детально изучена В. И. Данчевым. урановый минерал лиганд температура

В процессе механического и химического выветривания горных пород происходит дезинтеграция вещества пород и образуются терригенные осадки. Повышение концентрации урана может быть связано с различными составляющими катакластических пород: с обломочной (кластогенной), хемогенной (часто цементирующей) и органогенной или биогенной, представляющей остатки растений и животных, а также продукты их жизнедеятельности. Некоторые акцессорные торий- и урансодержащие минералы, такие, как циркон, сфен, апатит, ортит, пирохлор, монацит, ураноторит, торианит и др., при механическом разрушении породы накапливаются в виде обломочного материала, вплоть до образования россыпей. Обычно это прибрежно-морские и аллювиальные россыпи. Промышленная значимость таких россыпей на уран невелика.

При химическом выветривании из исходной породы выщелачивается легкоподвижный уран, который составляет основу концентраций грунтовых вод зоны гипергенеза. В пределах коры выветривания подвижный уран может связываться тонкодисперсными продуктами разложения пород, но более высокие его концентрации следует ожидать в нижних горизонтах на сероводородно-кислом восстановительном геохимическом барьере.

Со стадией седиментогенеза, кроме того, возможно накопление урана в осадках в результате химического или биохимического осаждения его органическими или минеральными коллоидами (фосфатами, глинистыми минералами, гидроксидами и т. п.). В стадии диагенеза (превращения осадка в осадочную горную породу) различают ранний и поздний диагенез. Для первого из них характерно взаимодействие составных частей осадка с иловыми и придонными водами, обогащенными органическим веществом и являющимися средой активной жизнедеятельности бактерий. Именно биохимические процессы разложения органических веществ приводят к резкому недостатку кислорода и появлению органических кислот, их солей, углекислоты, сероводорода, метана, аммиака, молекулярного водорода и других компонентов. Иловые воды приобретают слабокислую реакцию (рН<7,0) и отрицательные значения Eh. Такие условия способствуют восстановлению урана и других металлов и переводу их в осадок. Из осадка, в свою очередь, в иловые воды при данных значениях Eh и рН переходят S, O₂, Na, К, Са. Отмеченное перераспределение компонентов осадка и иловых вод имеет обменно-циклический характер: в результате образуются конкреции, стяжения, переслаивания прослоев, обогащенные различными минералами, в том числе урановыми чернями. Концентрации урана, образованные в эту стадию, называют седиментационно-диагенетическими. В стадию позднего диагенеза связь погребенных осадков с придонными водами теряется, но перераспределение компонентов продолжается. Под влиянием нагрузки вышележащих слоев из осадков отжимаются иловые воды, а сами осадки уплотняются, частично кристаллизуются, литифицируются и превращаются в осадочные породы, т. е. происходит превращение осадка в урансодержащую породу. Содержание урана в породе увеличивается до п·10-⁴ - n•10-²%. В результате такого процесса образуются ураноносные углисто-кремнистые сланцы, фосфориты, а также ураноносные мергели и известняки. Образование урановых концентраций в морских и озерных осадках, таким образом, связано с сорбционным и восстановительным (сероводородным или глеевым) геохимическими барьерами.

В аллювиальных отложениях и торфяниках формирование экзодиагенетических концентраций урана происходит при взаимодействии урансодержащих поверхностных и подземных вод с осадками, обогащенными органическими веществами. Происходит осаждение урана из вод при понижении значений Eh в результате сорбции урана и последующего образования уранорганических соединений. Так образуются ураноносные торфяники, урановые руды, связанные с лигнитами и бурыми углями, а также урановое оруденение в песчаниках, глинах и других породах, обогащенных унифицированными растительными остатками. В этом случае образование концентраций урана связано с сорбцией и воздействием сероводородных и глеевых восстановительных геохимических барьеров.

Следует иметь в виду, что в период седиментогенеза и диагенеза возможно дополнительное поступление в бассейн осадконакопления урана и сопутствующих компонентов в составе продуктов эффузивной деятельности и растворов глубинной циркуляции с последующим взаимодействием урана с осадками, обогащенными органическими веществами. В этих условиях образуется полигенное урановое оруденение вулканогенно-осадочного или гидротермально-осадочного типа на восстановительных барьерах. Последующие эпигенетические изменения осадочных пород так называемой стадии катагенеза могут протекать различно. В прогибающихся областях земной коры эпигенетические изменения происходят на фоне возрастающих с глубиной температуры и давления. Такой тип эпигенеза называют прогрессивным. В условиях прогрессивного эпигенеза происходит регенерация обломочных зерен и раскристаллизация цемента

Как показал Пустовалов Л.В. и другие исследователи, в эпигенетически измененных осадочных породах образуются полевые шпаты, магнезиальные силикаты, сульфиды различных металлов и многие другие минералы. Кварц и полевые шпаты создают мозаично-регенерационные структуры. Глинистый цемент преобразуется в серицитовый и хлоритовый, а при более глубокой степени метаморфизации в слюдисто-роговообманковый. Карбонатные породы, даже органогенные, кристаллизуются до мраморизованных разностей. Прогрессивный эпигенез в конечном итоге может придать осадочной породе характерные признаки метаморфических пород. При этом уран, находившийся в осадочной породе в состоянии большего или меньшего рассеяния, перераспределяется. В результате формируются гнездообразные залежи с характерными прожилковыми текстурами. Такие месторождения называют осадочно-метаморфогенными или метаморфизованными, а иногда и псевдогидротермальными. Как отмечают, по облику руд и вмещающих пород месторождения этой группы во многом близки с типично эндогенными (гидротермально-метасоматическими). Однако источник урана в них не эндогенного, а экзогенного происхождения.

Эпигенетические изменения осадочных пород стадии катагенеза, связанные с их поднятием к дневной поверхности и активной геохимической деятельностью пластовых вод, получили название «регрессивного эпигенеза». Регрессивный эпигенез обычно существенно воздействует на осадочную породу, поскольку связан с кислородсодержащими водами, характе-ризующимися высоким окислительным режимом. Воздействие таких вод на осадочную породу окисляет четырехвалентные труднорастворимые формы урана до шестивалентных, что существенно увеличивает миграционную способность урана. Естественно, что в разнообразных по составу и физико-механическим свойствам осадочных породах условия и масштабы миграции урана весьма различны. Большую роль в образовании эпигенетических концентраций урана играет аридный климат при благоприятном сочетании факторов поверхностного выветривания с деятельностью пластовых вод и наличием благоприятных геохимических барьеров. В условиях таких процессов формируются наиболее промышленно значимые месторождения урана, отнесенные к группе экзогенных эпигенетических инфильтрационных месторождений.

Для собственно эпигенетических образований, в том числе подобных охарактеризованным, А.Е. Ферсман предложил термин «гидрогенные кон-центрации». По А. Е. Ферсману гидрогенный - «...образованный в результате выноса растворами вещества из одного геохимического комплекса, свиты в другой и образование, таким образом, новых химических тел холодными водными растворами как в осадочных, так и в кристаллических свитах пород». Указанный термин, по мнению многих, является очень удачным, отражающим сущность явления, и им широко пользуются в тех случаях, когда нет необходимости (или возможности) детализировать генетические аспекты формирования экзогенного уранового оруденения. Вместе с тем в этой связи необходимо оговорить некоторые обстоятельства, возникшие из-за того, что ряд исследователей, в частности П. Я. Антропов, в своих работах в 70-е гг. выдвинули идею гидрогенезиса как некоторого универсального фактора формирования повышенных концентраций урана из водных растворов любого физико-химического состояния и генезиса. В соответствии с этой концепцией к гидрогенным следует относить и собственно гидротермальные и гидро-термально-метаморфические и другие образования. Однако «гидрогенная концепция» в последние годы в работах ведущих специалистов не находит дальнейшего развития. Таким образом, за терминами гидрогенные концентрации, гидрогенные ассоциации и т. п. сохраняется содержание в соответствии с общепринятыми представлениями А. Е. Ферсмана. Один из наиболее характерных процессов формирования промышленных урановых руд экзогенных месторождений связан с инфильтрацией, просачиванием сверху, ураноносных растворов через горные породы различного состава и генезиса. Зарождающиеся на поверхности кислородсодержащие водные растворы порового или трещинного типа в определенных условиях извлекают уран из горных пород, переводя его в легкорастворимые формы, и затем по пути миграции растворов на геохимических барьерах разного типа отлагают, создавая повышенные концентрации. Подобный инфильтрационный процесс рудообразования в породах водоносных горизонтов проявляется на геохимическом барьере (сероводородного или глеевого типа) в интервале выклинивания зоны пластового окисления при нисходящем движении пластовых вод. В условиях гумидного климата, в отличие от аридного, формируется не зона пластового окисления, а зона пластового оглеения. Рудные тела, связанные с пластовой зональностью, имеют форму роллов, располагающихся на выклинивании окисленных пород на сероводородном или резкоглеевом барьерах. Урановое оруденение формировалось значительно позже рудовмещающих пород.

В стадию катагенеза урановое оруденение может формироваться также в результате привноса урана восходящими трещинно-жильными водами и отложения его в тектонически ослабленных зонах в виде урановых черней, настурана и коффинита. Образование урановой минерализации обычно связано с наличием в породах твердых битумов.

Урановое оруденение может образоваться в результате наложения эпигенетических процессов на раннее сформировавшиеся диагенетические ураноносные отложения. При этом происходит перераспределение урана в породах и дополнительное обогащение им под воздействием пластовых или трещинных урансодержащих вод. Одна из важных особенностей стадии катагенеза - нарушение сорбционных связей урана с органическими веществами, высвобождение его и миграция в водах с последующим отложением в виде урановых минералов (часто в диспергированном виде). Во время завершения стадии катагенеза происходит затухание процессов, вызывающих перераспределение рудного вещества. Этому способствует, главным образом, снижение гидродинамического режима по мере погружения осадочных пород и значительно меньшая способность концентрировать уран в каменных углях, образовавшихся вследствие изменения гумусовых органических веществ. В связи с этим сокращается возможность образования концентраций урана в осадочных толщах.

Анализируя продуктивность процесса уранового рудообразования, связанного с разными стадиями литогенеза, исследователи делают вывод об их неравнозначности. Наиболее благоприятными для образования уранового оруденения являются стадии диагенеза и раннего катагенеза. Для уранового рудообразования значение стадии седиментогенеза невелико. Вероятно, неблагоприятны для рудообразования процессы, связанные с поздним катагенезом. Процессы метаморфизма имеют высокую рудообразующую продуктивность, однако условия формирования уранового оруденения в эту стадию еще недостаточно выяснены, и общие закономерности изменения содержания урана.

Следует иметь в виду, что лишь немногие типы экзогенных урановых руд формируются в течение одной стадии литогенеза. Это россыпи, ураноносные черные сланцы и фосфориты, экзодиагенетические концентрации в торфяниках и лигнитах, эпигенетическое оруденение в песчаниках. Во многих случаях формирование оруденения происходит в течение нескольких стадий.

Оруденение становится многостадийным, что затрудняет изучение истории его формирования и в некоторых случаях приводит к неоднозначному толкованию генезиса оруденения. Обобщающая минералого-геохимическая характеристика гидрогенных промышленных руд должна учитывать типичный состав урановой минерализации и особенности характерных геохимических барьеров, т. е. отражать факторы, определяющие перевод урана из растворов в минеральные фазы. Основой такого обобщения может служить предложенная Е. М. Шмариовичем группировка экзогенных эпигенетических месторождений урана, отражающая именно эти показатели. В указанной группировке выделяют месторождения пластового, грунтового и трещинного окисления с характерным коффинит-черниевым, слюдковым и уранил-силикатным составом руд, формирующимся на восстановительных, восстановительно-сорбционных, нейтрализационных кислотных и щелочных геохимических барьерах.

При этом руды коффинит-черниевого состава, связанные с пластовым и грунтовым окислением пород, отлагаются из ураноносных растворов при воздействии восстановительных барьеров в породах с сингенетическими восстановителями в виде углистого органического вещества, с эпигенетическими восстано-вителями типа твердых битумных веществ и других углеводородов, газообразными восстановителями H₂S, H₂, поступившими в породы из ниже-лежащих горизонтов осадочного чехла и кристаллического фундамента, при взаимодействии с восстановителями, привнесенными восходящими термальными растворами, а также при взаимодействии восстановительно-сорбционных барьеров экзодиагенеза и выветривания.

В качестве типоморфных рудоформирующих инфильтрационных водных растворов выделяют проникающие с поверхности растворы порового или трещинного типа. Кислород в таких растворах присутствует в концентрациях 0,0·п - п мг/л; растворы обычно содержат угольную кислоту (У СО₂ = 0,00·n моль/кг Н₂0) и сульфат-ион (0,0·п моль/кг Н₂0), обладают близнейтральной умеренной щелочной реакцией (рН = 6,7ч8,5) и высокими положительными значениями Eh?+200 мВ. Уран такими растворами активно выщелачивается из пород; главная миграционная форма его представлена карбонатными комплексами уранила, а в растворах зон окисления сульфидоносных пород - моноуранилсульфатным комплексом [U0₂S0₄]°. Ураноносность исходных рудообразующих растворов составляет 5·10^-6-5·10^-5 г/л. Обобщенные схематические реакции образования черниевой и коффинитовой минерализации из ураноносных растворов в результате восстановления урана представляются в следующем виде:

[UO₂ (С0₃)_п]^2-2n (р - р) + nН₂0 + (2 - 0,5x) e- >

> UO_2+x (к) + nСОз^2- + 0,5хН⁺;

[U0₂ (С0₃)]^2-2n (р - р) + H₄Si0₄ + 2е - >

> USi0₄(k) + nСОз^{2 -} + 2Н₂0.

2. Минералогическая зональность зоны окисления урановых месторождений

Учитывая особенности состава первичных руд урановых месторождений Г.С. Грицаенко, Л.Н. Беловой, Р.В. Гецевой и К.Т. Савельевой разработана и предложена классификация типов зон окисления (Грицаенко и др., 1959; Белова, 1975). На собственно урановых месторождениях зоны окисления представлены гидроксидно-силикатным типом или собственно силикатным. На сульфидно-урановых месторождениях зоны окисления подразделяются на типы силикатно-слюдковый, слюдко-лимонитовый и собственно лимонитовый.

Гидроксидно-силикатный тип образуется при превращении настурана в гидронастуран и далее в гидроксид шестивалентного урана (рис. 1.).

Рис. 1.. Схема вторичной зональности в собственно урановых месторождениях (зона окисления гидроокисно-силикатного типа). По К.С. Грицаенко, Л.Н. Беловой, Р.В. Гецевой, К.Т. Савельевой (1959)

Дальнейшее присоединения свинца, меди или висмута приводит к образованию соответственно кюрита, ванденбрандеита и ураносферита. Несколько позже под воздействием щелочных грунтовых вод, обогащенных обычно кремнекислотой, образуются силикаты: уранофан, бетта-уранотил, казолит и реже яхимовит (купросклодовскит). Преобладает уранофан. Возможно образование и урановых слюдок - отенита, редко метацейнерита и ураноспинита. Установлено, что гироксидно-силикатный тип зон окисления на месторождениях мало распространен. Существенно гидроксидные зоны окисления отмечаются в пегматитовых и уран-карбонатных месторождениях, залегающих в породах, не способствующих быстрому обогащению вод кремнеземом. При условии обогащения вод кремнеземом зоны окисления собственно урановых месторождений все более сдвигаются в сторону силикатной составляющей. Силикатные зоны окисления значительно более распространены.

Собственно силикатный тип зоны окисления характеризуется преобладанием силикатов: уранофана, казолита, склодовскита, соддиита, яхимовита и др. Этот тип зоны окисления развивается на урановых месторождениях, содержащих все же некоторое количество сульфидов. Их обычно недостаточно для создания «кислых» вод.

Силикатно-слюдковый тип - зоны окисления образуются над сульфидно-урановыми месторождениями, в которых содержание сульфидов еще невелико (в особенности пирита). Уранофан в этом типе окисления продолжает играть важную роль, но столь же существенно распространен отенит, а в некоторых случаях (в зависимости от состава сульфидов в первичных рудах) торбернит и ренардит - уранофосфаты меди и свинца. При наличии в первичных рудах арсенопирита или мышьяк-содержащей блеклой руды, в зоне окисления образуются ураноарсенаты: ураноспинит, новачекит, метацейнерит и др.

Собственно слюдковый тип зоны окисления типичен для месторождений, содержащих в составе первичных руд большое количество пирита, арсенопирита, халькопирита, молибденита и других сульфидов (рис. 2.).

Рис. 2.. Схема вторичной зональности в сульфидно-настурановых месторождениях (зона окисления слюдкового типа). По К.С. Грицаенко, Л.Н. Беловой, Р.В. Гецевой, К.Т. Савельевой (1959)

Образующаяся при окислении дисульфидов серная кислота растворяет фосфорсодержащие минералы вмещающих пород (прежде всего апатит) и способствует обогащению вод зоны окисления фтористо-водородной и соляной кислотами.При окислении и растворении арсенопирита и других мышьяксодержащих минералов (например, теннантита) растворы обогащаются анионами мышьяковой кислоты. Эти условия благоприятны для образования урановых слюдок, состав которых зависит от наличия в водах меди, кальция, свинца и других катионов. Типичными в слюдковой зоне являются метацейнерит, торбернит, отенит, ураноспинит, ураноцирцит.

Слюдково-лимонитовый и собственно лимонитовый типы образуются при преобладании в первичных рудах сульфидов (рис. 3.). При этом важно, чтобы среди сульфидов был значительно распространен пирит, а среди жильных образований и во вмещающей породе немного минералов - нейтрализаторов кислот.

Рис. 3. Схема вторичной зональности в ураново-сульфидных месторождениях (зона окисления лимонитового типа или тип «железной шляпы). По К.С. Грицаенко, Л.Н. Беловой, Р.В. Гецевой, К.Т. Савельевой (1959)

В процессе развития данных типов зон окисления значительное количество урана выносится, но часть его сохраняется в связи с образованием торбернита или отенита, частично уран сорбируется лимонитом.

Однако обедненная ураном зона окисления характеризуется обычно высокими уровнями гамма-излучения, обусловленными связанным сульфатами радия - радий-барита. Преобладание сульфидов над первичными минералами урана может привести к полному уничтожению вторичных минералов урана и образованию собственно лимонитовой зоны окисления. Замещение урановых слюдок лимонитами может проходить с образованием своеобразных псевдомофоз: лимониты не только сохраняют форму слюдок, но и приобретают специфический бронзовый оттенок. Перечисленные типы зон окисления урановых месторождений обычно связаны между собой развитием зон промежуточного переходного вида.

Размещено на Allbest.ru