Полная версия

Главная arrow География arrow Геология. Месторождения руд редких и радиоактивных элементов

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>

Методические рекомендации по применению Классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых (Радиоактивные металлы)

Разработаны Федеральным государственным учреждением "Государственная комиссия по запасам полезных ископаемых" (ФГУ ГКЗ) по заказу Министерства природных ресурсов Российской Федерации и за счет средств федерального бюджета.

Утверждены распоряжением МПР России от 05.06.2007 г. № 37-р.

Методические рекомендации по применению Классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых. Радиоактивные металлы.

Предназначены для работников предприятий и организаций, осуществляющих свою деятельность в сфере недропользования, независимо от их ведомственной принадлежности и форм собственности. Применение настоящих Методических рекомендаций обеспечит получение геологоразведочной информации, полнота и качество которой достаточны для принятия решений о проведении дальнейших разведочных работ или о вовлечении запасов разведанных месторождений в промышленное освоение, а также о проектировании новых или реконструкции существующих предприятий по добыче и переработке полезных ископаемых.

Общие сведения

  • 1. Настоящие Методические рекомендации по применению Классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых, радиоактивных металлов, (далее Методические рекомендации, разработаны в соответствии с Положением о Министерстве природных ресурсов Российской Федерации, утвержденным постановлением Правительства Российской Федерации от 22 июля 2004 г. № 370 (Собрание законодательства Российской Федерации, 2004, №31, ст. 3260; 2004, № 32, ст. 3347, 2005, № 52 (3 ч.), ст. 5759; 2006, № 52 (3 ч.), ст. 5597), Положением о Федеральном агентстве по недропользованию, утвержденным постановлением Правительства Российской Федерации от 17 июня 2004 г. № 293 (Собрание законодательства Российской Федерации, 2004, № 26, ст. 2669; 2006, № 25, ст. 2723), Классификацией запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых, утвержденной приказом МПР России от 11 декабря 2006 г. № 278, и содержат рекомендации по применению Классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых в отношении радиоактивных металлов.
  • 2. Методические рекомендации направлены на оказание практической помощи недропользователям и организациям, осуществляющим подготовку материалов по подсчету запасов полезных ископаемых и представляющих их на государственную экспертизу.
  • 3. Уран. Металл светло-серого цвета, легко поддается обработке, сравнительно мягкий, на воздухе темнеет, покрываясь пленкой оксида. Кларк урана 2,5-104 %, т. е. выше кларков многих редких металлов (Mo, W, Hg). Атомный номер Z = 92, атомная масса А = 238,029. Существует в трех кристаллических модификациях. Плотность (18,7-19,5)-103 кг/м3, твердость по Бринеллю (19,6-21,6)-102 Мн/м2 (200-220 кГс/мм2), слабый парамагнетик (удельная магнитная восприимчивость 1,72*106). Температура плавления 1135 °С. Радиоактивен, в порошке пирофорен, в растворах токсичен.

Уран химически весьма активный элемент. Он быстро окисляется на воздухе, разлагает воду при 102 °С, легко реагирует со всеми неметаллами, образует ряд интерметаллических соединений. Уран относится к III группе периодической системы Менделеева, открывая, наряду с торием, семейство актиноидов, представленное в основном трансурановыми, искусственно получаемыми элементами (плутоний, америций, кюрий и др.). Однако по химическим свойствам уран имеет много общих черт с элементами IV группы (Mo, W, Сr). Он поливалентен, в четырехвалентном состоянии амфотерен и склонен к изоморфизму с Са, Ті, Th и редкими землями. В шестивалентном состоянии в нейтральных и кислых растворах образует комплексный уранил-ион (UO2)+2 .

Большинство соединений четырехвалентного урана нерастворимо в воде. В то же время большинство солей уранила (сульфаты, нитраты, карбонаты) хорошо растворимы. Различная растворимость урана в четырех- и шестивалентном состоянии определяет условия его миграции и является главным фактором образования его концентраций в природе.

Фторид шестивалентного урана (гексафторид) возгоняется при 56 °С и используется в процессе обогащения природного урана изотопом 235U.

Природный уран состоит из смеси трех изотопов: 238U (99,2739 %), 235U (0,7024 %) и 234U (0,0057 %). Периоды полураспада этих изотопов соответственно равны: 4,51-109, 7,13-108 и 2,48-105 лет.

Изотопы урана 238U и 235U в результате радиоактивного распада образуют два радиоактивных ряда: уран-радиевый и актиноурановый. Конечными продуктами распада рядов являются устойчивые изотопы 206Рb, 207РЬ и гелий. Из промежуточных продуктов практическое значение имеют радий 226Ra и радон 222Rn.

С течением времени, через интервал, равный примерно десяти периодам полураспада наиболее долгоживущего дочернего продукта, в радиоактивном ряду урана наступает состояние устойчивого радиоактивного равновесия, при котором число распадающихся в единицу времени атомов всех элементов ряда одинаково.

Радий (226Ra) щелочно-земельный металл, гомолог бария, является в ряду распада 238U основным гамма-излучателем. Чистый уран испускает только слабо- проникающие альфа-лучи. Период полураспада радия - 1590 лет. Радиоактивное равновесие между ураном и радием наступает через 8105 лет и наблюдается в древних, хорошо сохранившихся породах и минералах. При радиоактивном равновесии одному грамму урана соответствует 3,4* 107 грамма радия. В равновесном ряду интенсивность гамма-излучения пропорциональна содержанию урана, что позволяет осуществлять экспресс-анализ урановых руд, а также их сортировку и радиометрическое обогащение. Однако в незамкнутых природных системах равновесие между ураном и радием может нарушаться, поскольку эти элементы имеют различную миграционную способность.

Состояние равновесия системы принято выражать коэффициентом радиоактивного равновесия:

где CRa и СU - содержания радия и урана, %.

Необходимость изучения состояния радиоактивного равновесия составляет одну из особенностей разведки и оценки урановых месторождений.

Радон (222Rn) представляет собой инертный газ, хорошо растворимый в воде. Период полураспада радона очень мал - 3,8 суток. Поэтому его высокая миграционная способность обычно нe приводит к изменению соотношения между гамма- активными продуктами и ураном. Однако при бурении разведочных скважин в обводненных ураноносных породах может происходить отжатие буровым раствором пластовых вод с растворенным радоном из околоскважинного пространства, за счет чего интенсивность измеряемого каротажом гамма-излучения окажется ниже соответствующей содержанию урана. Необходимость изучения и учега этот явления составляет еще одну особенность разведки и оценки некоторых типов урановых месторождений.

Урановые руды выделяют радон в окружающую среду (эманируют). Именно радон, попадая из рудничной атмосферы в легкие человека и распадаясь там на твердые более долгоживущие продукты, является одним из главных факторов радиационной опасности на урандобывающих предприятиях.

Способность руд к эманированию требует специального изучения (оценки удельного радоновыдeлeния УЭР), а проходка подземных горных выработок на урановых месторождениях - специальных мер безопасности (усиленная вентиляция, бетонирование обнаженных поверхностей и др.).

Минералогия урана исключительно разнообразна. Известно около 300 урановых и урансодержащих минералов, однако основную массу промышленных руд обычно слагают следующие (табл. 1).

Важнейшие урановые минералы

Таблица 1

Минералы

Химический состав (формула)

Содержание урана и тория (в скобках), %

Уранинит

(U,Th)O2x

62-85 (до 10)

Наступай

UO2x

52-76

Урановые черни

UO2x

1153

Браннерит

(U, Тb)Ті2Об

35-50(до 4)

Коффинит

U (SiO4),x(OH)4x

60-70

Давидит

(Ke,Ce,U)(Ti,Fe,V,Crh(O.OH)7

17

Нингиоит

CaU(P04)2-2H20

20-30

Карнотит

K2(UO2):(VO4)2-3H2O

52-66

Торбернит

Cu(U02)2(P04)2-12H20

48

Оте н ит

Ca(U02b(P04)210H20

48-54

Уранофан

Ca[U02(SiO3OH)]2-5H20

55-58

Цейнерит

Cu(U02)2(AsO4)212H20

55

Тюямунит

Ca (U02)2(V04)2-8H20

57-65

Казалит

Pb[UO2Si04]H2O

42 50

В некоторых типах месторождений основным носителем урана является ураноносный фторапатит, в котором уран изоморфно замещает Са.

4. Т о р и й. Пластичный металл серебристо-белого цвета, на воздухе медленно окисляется. Атомный номер 90, атомная масса 232,038. Существует в двух кристаллических модификациях. Плотность 11,72 103 кг/м3, твердость по Бринеллю 450 700 Мн/м2 (4570 кге/мм2), парамагнитен (удельная магнитная восприимчивость 0,54-106). Температура плавления 1750 °С. Разлагает воду при 200 °С, на холоде медленно реагирует с азотной, серной, плавиковой кислотами, легко растворяется в соляной кислоте и царской водке. Радиоактивен.

Природный торий практически состоит из одного долгоживущего изотопа 232Th с периодом полураспада 1,39* 10 лет (содержание 238Th, находящегося с ним в равновесии, ничтожно 1,37-10s %). Конечный продукт ряда распада – стабильный 208Pb. Продукты, способные обусловить нарушение равновесия в ряду, отсутствуют. Один из промежуточных продуктов, инертный газ торон (Тn), крайне короткоживущий (полураспад 54 с). Радиоактивное равновесие между торием и основным его гамма-излучателем, мeзоториeм (MsTh:), наступает через 75 лет.

В природных соединениях Th исключительно четырехвалентен. Большинство его соединений нерастворимо. В поверхностных условиях мигрирует только путем механического переноса минералов. Накапливается в россыпях.

Несмотря на относительно высокий кларк (8 104 %), торий склонен к рассеянию. Собственные его минералы редки. В качестве изоморфной примеси встречается в различных минералах редких земель и тантала-ниобия. Наиболее практически важные минералы приведены в табл. 2.

В заметных количествах в настоящее время торий не добывается. Применение его в технике незначительно (в виде тугоплавкого оксида и для легирования некоторых специальных сплавов).

Наиболее важные минералы тория

Таблица 2

Минерал

Хим. состав (формула)

Содержание Th (U), %

Монацит

(Се, Th, U)P04

< 10 (< 6)

Лопарит

(Се, Na, Са, Th)(Ti,Nb)(X

<3

Пирохлор

(Ca,Na,Th,TR,U)2 (Nb,Ta,Ti)206(O,OH,F)lm nH2O

< 5 (< 7)

Торит

(Th,U)Si04

6580(12)

Торианит

(Th,U)02

5890(130)

Месторождений собственно ториевых руд неизвестно. Наиболее перспективным источником получения больших его количеств являются россыпи монацита. Возможно также попутное получение тория при разработке пирохлоровых карбонатитов, щелочных лопаритоносных пород, других редкоземельно-редкометальных месторождений. Массовое производство тория будет сопряжено с проблемой сбыта сопутствующих металлов, часть из которых пользуется весьма ограниченным спросом (редкоземельные).

5. Уран и торий являются сырьем для изготовления ядерного топлива с целью производства электрической и тепловой энергии (АЭС, ACT, АТЭЦ), опреснения морской воды, получения вторичного ядерного горючего, других искусственно приготавливаемых делящихся веществ и изотопов, трития, восстановителей для металлургической промышленности, новых видов химической продукции и научных исследований. Ядерные реакторы находят применение как транспортные силовые установки.

Из природных изотопов, свойствами, необходимыми для использования в качестве атомного топлива, обладает только изотоп урана 235U. Однако в атомных реакторах, путем облучения нейтронами, из изотопа 238U может быть получен искусственный изотоп плутоний 239Pu), а из 232Th - изотоп 233U, также обладающие свойствами атомного горючего. При этом в специальных типах реакторов- размножителей процесс может осуществляться так, что количество вновь образующегося атомного топлива будет превышать количество 235U, затраченного на поддержание работы реактора.

Некоторая часть урановых руд используется для производства радия, соединения урана применяются в медицине, химии, фотографии, электротехнике и др. Торированные катоды применяются в электронных лампах, а оксидно-ториевые - в магнетронах и мощных генераторных лампах. Добавка 0,81 % ТhO2 к вольфраму стабилизирует структуру нитей накаливания. Двуоксид тория используется как огнеупорный материал, а также как элемент сопротивления в высокотемпературных печах. Торий и его соединения широко применяют в составе катализаторов в органическом синтезе, для легирования магниевых и других сплавов, которые приобрели большое значение в реактивной авиации и ракетной технике.

  • 6. По характеру урановой минерализации руды разделяются на следующие основные типы:
    • • настурановые и уранинитовые;
    • • коффинит-настуран-черниевые;
    • • браннеритовые и настуран-браннеритовые (настуран-коффинит-браннеритовые);
    • • руды со сложными урансодержащими, торийсодержащими и редкоземельными минералами (монацит, лопарит, торит, эвдиалит, сфен, пирохлор, гаттчетолит и т. п.);
    • • настуран-апатитовые;
    • • уранослюдковые.
  • 7. Геологические условия, в которых формируются месторождения радиоактивных руд, многообразны. Количество геолого-промышленных типов этих месторождений и их роль как сырьевой базы изменяются в течение достаточно коротких промежутков времени. Отдельные геолого-промышленные типы в настоящее время утрачивают свое промышленное значение (урано-битумный, железо-урановый и др.) в связи с отработкой соответствующих месторождений. Получают промышленное значение геолого-промышленные типы, не игравшие ранее существенной роли в производстве урана и тория, что вызвано достижениями в разработке новых способов добычи, переработки и использования минерального сырья (сeлeн-урановыe в проницаемых отложениях, редкометалльные торий-урановые в щелочных массивах, карбонатитах и др.). Такие изменения должны учитываться при планировании и производстве геологоразведочных работ.

Известные на сегодняшний день в стране и за рубежом геологопромышленные типы месторождений радиоактивного сырья отражены в табл. 3 и 4. Основные объемы мировой добычи урана обеспечиваются месторождениями типа структурно-стратиграфических "несогласий", "песчаникового" и жильного типов, на долю которых приходится 80 % мирового производства. В России 98 % добываемого урана добывается на месторождениях жильного типа, связанных с вулканическими структурами (Стрельцовский тип).

8. Урановые месторождения в областях тектоно-магматической активации докембрийских щитов.

Урановые месторождения зоны натрового метасоматоза (альбитизации) в гра- нитоидах и гнейсах Украинского кристаллического щита: Мичуринское, Ватутинское, Северинское, Ново-Константиновское и др. Оруденение контролируется зонами катаклаза, микробрекчирования и трещиноватости в альбититах. Рудные залежи сложной линзообразной, столбообразной, плитообразной формы с крутым и пологим падением, протяженностью по простиранию от первых сотен метров до 1 км, падению десятки-сотни метров (до 0,5 км) при средней мощности от первых до десятков метров. Рудные залежи характеризуются сложным внутренним строением при значениях коэффициента рудоносности 0,75-0,85; границы рудных тел выделяются по данным опробования. Руды алюмосиликатные, мономeталльныe, вкрапленные и тонкопрожилковые, бедные и рядовые, слабо- и среднеконтрастные.

Таблица З

Промышленные типы месторождений урина с основными типами руд

Промышленные типы месторождений

Морфологический тип и комплекс вмещающих пород

Природный (минеральный) тип руд

Среднее содержание и в руде.

%

Попут- ные компоненты

Промышленный (технологический) тип руд

Примеры

месторожде

ний

Эндогенный в областях тектоно- магматической активизации до- кембрийских щитов

Плито-, столбо- и линзообразные залежи в гнейсах, мигматитах и гранитах

Урановый.

Коффинит-

настуран-

браннсриговый,

уранинит-

браннеритовый

0,1

Энергетический урановый (сортировочный, гидро- металлургический)

Мичуринское, Вату- тинское и Северинское (все Украина)

Пласто- и линзообразные залежи в железо- магнезиальных сланцах и железистых кварцитах

Урановый. Гематит-

магнетит-

настуран-

уранинитовый

0 2

Fe

до

50 %

Энергетический железо-урановый (сортировочный, гидрометаллургический. пиро- гидрометаллургический)

Желтореченское. Первомайское (Украина)

Штокверки и линзы в гранитоидах, мигматитах и пегматитах

Урановый и

торий-урановый.

Браннерит-

уранинтовый,

коффинит,

браннеритовый.

настуран-

браннеритовый

0,040,07

Au.Ag,

Мо

Энергетический урановый с золотом и серебром (сортировоч н ый, флотационно- гидропирометал- лургический)

Южное и

Лозовагское

(Украина),

Россинг

(Намибия)

Плито-, жило- и линзообразные залежи в кристаллических сланцах, мигматитах. гранитах

Золото

урановый.

Браннеритовый

0.15

Ли

Энергетический урановый с золотом (сортировочный. гидрометал- лургический)

Южная группа месторождений. Северное (Эльконк- ский рудный район)

Эндогенный в зонах структурно- стратиграфических несогласий

Линейные залежи и жилы к кристаллических сланцах,гнейсах фундамента и песчаниках осадочного чехла

Урановый, никель-

урановый.

Арсенидно-

сульфидно-

коффинит-

настурановый

0,312

Ли. Ni, Си. Ag

Энергетический урановый золото-никель содержащий (гидрометаллургический)

Сигар-

Лейк и Роки-Лейк (Канада). Джабилука,

Набарлек (Австралия)

Эндогенный в структурах тектонической активизации складчатых областей

столбо- линзо- и жилообразные залежи в песчаниках. углеродистых сланцах, диабазах, гранитах и известняках

Урановый.

Коффинит-

фторапатит-

браннерит-

настуран-

нингиоитовый

0,12

TR

Энергетический урановый (сортировочный. грави- тационно- гидрометаллургическнй)

Грачевское, Косачинское и Восток (все Казахстан)

Урановый фосфор-

урановый,

молибден-

урановый ар-

шиновит-

молибденит-

браннерит-

настурановый.

апатит-

уранинитовый

0,08 0,1

Мо. Ли. Zr, Р205 2530

Энергетический урановый (сортировочный. гидрометаллургический)

Маныбай-

ское

Заозерное

(Казахстан)

Пласто- и линзообразные залежи в углисто- кремнистых сланцах

Урановый. Настуран- коффинитовый, урановые черни- настура новый

0.05

V

Энергетический урановый (сортировочный. гидро- металлургиче- ский)

Шмирхау, Роист и Беервальде (Германия)

Окончание табл. 3

Промышленные типы месторождений

Морфологический тин и комплекс вмещающих пород

Природный (минеральный) пні руд

Среднее содержание и в руде,

%

Попут

ные

компо

ненты

Промышленный (технологический) тип руд

Примеры

месторожде

ний

Жильные и линзообразные залежи в амфиболитах. углеродисто- кремнистых сланцах

Урановый. Сульфидно- арсенидно- настурановый с самородным серебром, карбо- нат-коффинит- настурановый

0.4

Ag

до

200 г/т Bi. Ni, Со.

Sn. Zn, Pb,

W. Mo

Энергетический урановый с серебром (сортировочный. гидроме- таллургическнй)

Шлема-

Лльберода,

(Германия).

Пршнбрам

(Чехия)

Эндогенный в вулканно- тектонических структурах складчатых областей

Штокверки, линзо, жило- и пластооб разные залежи в вулканитах, гранитои- дах, туфопесча- никах, мраморах

Молибден- урановый.

Настурановый,

настуран-

коффинитовый,

иордизит-

настурановый.

Сульфидно*

настурановый

0,12-0,5

Mo, Pb, Bi, Zn

Энергегический, металлургический молибден- урановын (сорти- ровочный, гидро- мегалургнческий)

Стрельцовское, Тулу- куевское, Аргунское, Бота-Бурум, Кызыл сан

Экзогенный в морских глинах платформенного чехла

Пласты и линзы в серых и черных глинах с костным детритом

Редкометалльно-урановый. Редкометалльно-ураноносный костный фосфат

0.05

Sc. Y, TR, Re

Энергетический урановый (сортировочный. грави- тационно- гидрометаллургический)

Степное.

Меловое

(Казахстан)

Экзогенный в водопроницаемых толщах платформенного чехла

Ленто- и линзообразные залежи, роллы в сероцветных песчаниках и гравеллнтах

Урановый. Коффинитовый, урановый черни- настурановмй

0,1-0,2

Se, V, Mo, Re

Энергетический урановый (скважинное подземное выщелачивание гидрометаллургический)

Учкудук и Сургалы (Узбекистан), Буден новское (Казахстан)

Ленто- и линзообразные залежи в углисто- глинистых серо- цветных песчаниках. песках и гравелитах

Урановый. Урановый черни-коффинит- настурановый

0.02-0,1

Энергетический урановый (скважинное подземное выщелачивание гндрометал- лургический)

Далматов- ское. Хохловское, Хнагдин- ское, Им- ское, Девла- довское (Украина)

Лентообразные залежи в бурых углях, углистых песчаниках и сланцах

Урановый. Молибденит- коффинит- урановый черни- насту рановый

0.030.1

Mo, Se, Re

Энергетический урановый (сортировочный, гидро- металлургический, пиро- гидрометалл ургический)

Нижне- Илимское и Кольджат- ское

(Казахстан)

Линзо-. пласто-. лентообразные залежи и роллы в красноцвет- ных к пестро- цветных песчаниках, глинистых сланцах

Битум-

урановый и

ванадий-

урановый.

Урановый чер-

ни-коффинит-

настурановый

0,п

V

Энергетический урановый (сортировочный. гидро- металлургический

Майлнсай- ское, (Кыргызстан), Адамовскос (Украина). Амброзия- Лейк (США)

Таблица 4

Промышленные типы торийсодержащих месторождений с основными типами руд

Промышленные типы месторождений

Структурно- морфологический тип и комплекс вмещающих пород

Прнродньїй (минеральный) тип руд

Среднее содержание в руде ThO:. %

Основ

ные

компо

ненты

Промышленный (технологический) тип руд

Примеры месторождений

Торийсо-

держащие

коренные

руды

Пластообразные залежи (стратифицированные) в агпа- итовых нефелиновых сиенитах

Торий-

редкоземель-

ный.

Лопаритовый

0,02

TR. Та. Nb, 7.г.

и

Химико-металл ургический редкоземельно-редкометалльный с ураном и торием (сортировочный, гравитационно- флотационно- гидрометаллургический)

Ловозерское

Коры выветривания карбонати-тов

1 Пастообразные залежи в корах выветривания карбонатитов

Торий-

редкоме-

талльный.

Пирохлоровый, монацит-

пирохлоро

вый

0.01-0.05

Nb. Та. TR.P

Металлургический танталниобиевый с торием (сортировочный. флотационно- гидрометаллургический)

Томтор. Бе- лозиминское. Араша (Бразилия)

Россыпной прибрежно- морской и континен- тальный

Пластовые залежи в береговых пляжных и донных отложениях

Редкозе-

мельно-

ториевый

Монацит-

циркон-

рутил-

ильменнто-

вый

Монацит п-100 г/м3

Zr. Ті, TR

Металлургический

тнтан-цирконий-

редкоземельно-

ториевый (гравнта-

ционно-злектро-

статический-

магнитно-гидроме-

таллургический)

Туїанскос (Томская обл.), Лукоя- новское, Малышев- ское (Украина), россыпи Австралии, Индии. США

Пластовые

аллювиальные

залежи

Редкозе-

мельно-

ториевый.

Монацит-

торит-

касситеритовый

Монацит

п100г/мх

TR. Sn

Мсталлургическнй

олово-редкоземельно-

ториевый (гравита-

ционно-электроста-

тнческий-магнитно-

гидрометаллургиче-

ский)

Россыпи Юго- Восточной Азии. Африки и Южной Америки

Пластовые

ложково

аллювиальные

залежи

Цирконий-

ториевый.

Циркон-

монацитовый

Монацит iv 100 г/м-

Zr

Металлургический

цирконий-ториевый

(гравитационно-

электростатический-

магнитно-

гидрометаллургический)

Юг Енисейского кряжа, Алданский массив, Калба- Нарынская зона

Торит-

изоферро-

платиновый

Торит п-10- п-100 г/м*

Pt

Мсталлурпічсскнй

платина-ториевый

(гравитационно-

гидрометаллургический)

Кондерское

Первичные урановые минералы - настуран, уранинит, коффинит, браннсрит, ненадкевит, давидит; развиты вторичные минералы урана. Вредные примеси представлены CaO, MgO, СО2, Р2О5, цирконием. По запасам урана месторождения относятся к крупным и средним, а по сложности геологического строения в основном к 3 группе в соответствии с Классификацией запасов.

При разведке месторождений используется комбинированная горно-буровая система с преобладанием скважин.

Урановые месторождения зоны натрового метасоматоза в складчатых нарушениях среди железо-магнезиальных пород железистых кварцитов и сланцев: Желтореченское, Первомайское, Кременчугское. Месторождения контролируются пликативной и дизъюнктивной тектоникой. Урановая и железорудная минерализация генетически связана с процессами железистого, натрового и карбонатного метасоматоза. Урановые рудные тела залегают как совместно, так и раздельно с железными рудами и имеют пласто-, линзо- и столбообразную форму. Протяженность рудных залежей по простиранию составляет сотни метров, реже до 1,5 км, падению - первые сотни метров при мощности до 10 м и более. Внутреннее строение крупных залежей сравнительно простое с почти сплошным оруденением. Урановые руды алюмо-силикатные и железооксидные, вкрапленные и прожилковые. Главные рудные минералы - уранинит, настуран, силикаты урана, магнетит и гематит. По содержанию урана руды относятся к рядовым, а но содержанию железа (выше 50 %) - к богатым. Руды слабо- и среднеконтрастные. По масштабу уранового оруденения месторождения относятся к средним и соответствуют 2 группе сложности.

Золото-урановые месторождения зон калиевого метасоматоза вдоль протяженных разломов Алданского щита в аляскитовых гранитах, мигматитах и пегматоидах: Дружное, Элькон, Непроходимое, Северное, Курунг, Снежное и другие. Рудные тела имеют жилообразную форму, протяженность до 700 м, мощность 25 м, при общем вертикальном размахе оруденения до 1,52 км; кулисообразно или четковидно располагаются в зонах дробления и метасоматоза и обычно не имеют геологических границ. Урановая минерализация образует цемент брекчиевых швов, прожилки и вкрапленность внутри зон метасоматоза. Руды алюмосиликатные с повышенным содержанием серы и углекислоты, коффинит-браннеритовые, смолково-браннеритовые, в отдельных случаях уранинит-ториевые, комплексные, содержат золото (0,8 г/т), серебро (10 г/т), молибден (0,08 %) в виде молибденита и иордизита, серу (2,5 %). По содержанию урана руды в целом рядовые, высоко- и среднеконтрастные.

По масштабу оруденения месторождения относятся к уникальным и крупным, а но сложности геологического строения - в основном ко 2-й группе. Разведка месторождений производится скважинами, обязательно в сочетании с горными выработками с целью подтверждения сплошности оруденения по простиранию и падению.

9. Золото-никель-урановые месторождения в зонах карбонатно- магнезиального метасоматоза вблизи поверхностей несогласия различных структурных этажей (геосинклинального и платформенного) в углеродсодержащих породах: Рейнджер-1, Джабилука, Набарлек (Северная территория Австралии), Раббит- Лсйк, Мидуэст-Лсйк, Ки-Лсйк, Клаф-Лейк и др. (Канада). Месторождения этого типа контролируются зонами разломов. Урановое оруденение, как правило, локализуется в оперяющих трещинах крупных нарушений, трещинах разрыва, межпластовых зонах дробления, а также в структурах обрушения (коллапса) карстогенных образований. Оруденение развивается выше и ниже поверхности несогласия. Наиболее богатое оруденение обычно находится над горизонтами углеродистых сланцев либо в них самих. Вмещающими оруденение породами являются измененные гнейсы, графитовые и амфиболовые сланцы, их брекчии, прослои доломитов и песчаников. Рудовмещающие породы повсеместно хлоритизированы, проявлена также серицитизация и аргиллизация пород. Рудные тела представлены сложнопостроенными линзо- и пластообразными залежами. По внутреннему строению залежи близки к сложным штокверкам. Протяженность рудных тел достигает 800-1500 м при ширине от 10 до 200 м и глубине распространения до 90-120 м. Месторождения этого типа имеют значительные, иногда уникальные запасы и высокое качество руд. Содержание в богатых рудах урана достигает 830 % при среднем содержании в рядовых рудах 0,15-0,25 %. Руды алюмосиликатные, комплексные. Кроме урана в рудах выявлены высокие содержания золота (до 12-16 г/т), никеля (0,9-4,8 %), меди (0,1-0,4 %), серебра (45-70 г/т). Рудные минералы представлены настураном, сульфидами и арсенидами Co-Ni, гематитом, лимонитом, пиритом, сфалеритом, халькопиритом.

По масштабам оруденения и сложности геологического строения месторождения в основном могут быть отнесены ко 2-й и 3-й группам.

10. Месторождения в структурах тектоно-магматической активизации складчатых областей.

Торий-фосфор-урановые, молибден-урановые и урановые месторождения в зонах низкотемпературного натрового метасоматоза по терригенным породам фанерозоя в блоках с геоантиклинальным режимом развития и вблизи срединных массивов: Заозерное, Тастыколь, Маныбайское, Грачевское, Косачиное, Глубинное и др.

Оруденение контролируется послойными, секущими дизъюнктивными нарушениями, трубообразными и линейными зонами брекчированных пород, определяющих, наряду с пликативными структурами и составом пород, форму рудных тел, представленных пластообразными, линзообразными, трубообразными, жилообразными телами и штокверками. Размеры рудных залежей весьма разнообразны и составляют по простиранию от десятков метров до одною километра, но падению - десятки и сотни метров, а в отдельных залежах - до 1 км, мощности - от первых метров до первых сотен метров. Руды фосфор-урановой формации - фосфатные и карбонатные, реже алюмосиликатные, молибден-урановой и урановой формаций - алюмосиликатные, по содержанию урана - рядовые и бедные, вкрапленные. Основными рудными минералами являются: для фосфор-урановых руд - фтор-апатит, коффинит, аршиновит, браннерит, ферриторит, торианит, циркон (малакон); молибден-урановых и урановых - преимущественно наcтуран, урановые черни, коффинит, молибденит, иордизит. Содержание пятиокиси фосфора изменяется от 2 до 25 %, тория в пределах 0,01-0,13 %, молибдена 0,02-0,04 %, циркония до 0,5-0,9 %.

Вредными примесями являются карбонаты, цирконий и углистое вещество. По радиометрической контрастности руды относятся к средне- и слабоконтрастным. По количеству запасов месторождения относятся к средним, а по сложности геологического строения - к 2-й и 3-й группам. Легальная разведка месторождений осуществляется комбинированными горно-буровыми системами.

Урановые, ванадий-урановые месторождения в углеродисто-кремнистых породах нижнего и среднего палеозоя: Роннебургское рудное поле (Шмирхау, Ройст и др.), Рудное и др. Рудные залежи, согласные со складчатостью в осветленных породах между зоной окисления и цементации, осложненные секущими и послойными тектоническими нарушениями. Границы рудных тел устанавливаются по данным опробования. Размеры рудных тел по простиранию изменяются от первых десятков до сотен метров, по ширине - с первых до сотен метров при мощности обычно первые метры, реже первые десятки метров. Руды алюмосиликатные и карбонатные, прожилково-вкрапленные и вкрапленные, рядовые и бедные. Основными урановыми минералами являются урановые черни, урансодсржащсс гумусовое вещество, уранованадаты и фосфаты урана. Подавляющая часть ванадия связана с корвуситом, навахоитом, фольбортитом. Среднее содержание ванадия в руде 1,1 %, молибдена 0,02-0,03 %. Вредной примесью является цирконий (0,01-0,30 %).

По масштабу оруденения месторождения относятся к крупным и мелким, а по сложности строения - к 3-й группе. Детальная разведка месторождений осуществляется главным образом горными выработками в сочетании со скважинами.

Кварц-карбонатно-смолковые жильные месторождения с никелем, кобальтом, серебром, висмутом в краевых или центральных частях срединных массивов, в экзоконтактовых зонах гранитоидных интрузивов среди роговиков, скарнов, амфиболитов и других метаморфизованных пород. Пршибрам, Яхимовское, Обершлема-Альберода, Нидершлема-Альберода в Рудных горах. Рудные скопления внутри жил образуют рудные столбы, размещение которых контролируется трещинной тектоникой, экранирующими структурами и литологическим составом пород. Руды в основном карбонатные, реже алюмосиликатные, весьма богатые и богатые и характеризуются высокой радиометрической контрастностью. Минералы рудных жил представлены настураном, карбонатами, кварцем, реже флюоритом, сульфидами, самородными серебром и висмутом, диарсенидами никеля и кобальта, никелином. Помимо урана промышленное значение могут иметь серебро, висмут, кобальт, никель, которые являются попутными полезными компонентами, а также попутные (основные) полезные ископаемые, представленные оловом в пологих скарновых залежах, свинцом и цинком в зонах послойных нарушений и сидеритовых жилах, вольфрамом, молибденом и оловом в кварц-вольфрамитовых и кварц-касситеритовых жилах с молибденитом.

По масштабу оруденения месторождения этой формации относятся к крупным и уникальным, а но сложности геологического строения - к 3-й группе. Детальная разведка подобных месторождений производится горными выработками. Обычные способы рядового опробования сопровождаются валовым опробованием (экспресс- анализом руды в шахтных вагонетках) для определения продуктивности (выход металла на 1 м2 площади рудного тела, кг/м2).

11. Месторождения в вулкано-тектонических структурах позднеорогенного или активизированного этапов развития складчатых областей в связи с проявлением вулканизма андезит-липаритовой формации и зонами аргиллизации.

Молибден-урановые месторождения преимущественно в вулканогенных породах: месторождения Стрельцовского рудного поля, Джидели, Чаули и др. Рудные поля приурочены к вулкано-тектоническим депрессиям, выполненным вулканогенными и осадочными породами. Оруденение развивается на различных стратиграфических уровнях, подчиняясь структурному и литологическому контролю. Рудные залежи представлены крутопадающими линейными штокверкоподобными, жилообразными и пологими нластообразными формами и их комбинациями. Протяженность рудных залежей по простиранию колеблется от первых десятков метров до 1 км, по падению - от первых десятков до нескольких сотен метров, ширина штокверкоподобных и пластообразных залежей составляет первые десятки-сотни метров, мощность оруденения - от первых до десятков метров (для пластовых - доли метра, первые метры). Руды алюмосиликатные, комплексные молибденоурановые, рядовые и средние, реже богатые, прожилково-вкрапленные, вкрапленные, брекчиевые, контрастные. Содержание молибдена в комплексных рудах отдельных месторождений составляет 0,02-0,20 %. Среди минералов руд выделяются настуран, коффинит, реже браннерит, иордизит, молибденит, ильземанит, флюорит, кварц,карбонаты.

По масштабу оруденения отдельные месторождения относятся к крупным и средним, реже мелким, а по сложности геологического строения соответствуют 3-й группе. Детальная разведка месторождений осуществляется комбинированными горно-буровыми системами с применением большого объема горных выработок и подземного бурения.

Молибден-урановые месторождения в экструзивных, эффузивных и жерловых фациях вулканитов и породах фундамента, контролирующихся зонами разломов, карбонатизации, гематитизации и окварцсвания: Алатаньга, Каттасай, Бота-Бурум, Кызыл-Сай.

Месторождения представлены рудами сульфидно-смолковой и молибден- урановой формации жильного и штокверкоподобного типа с прерывистым резко неравномерным распределением оруденения. Оруденение контролируется структурными, литологическими факторами и физико-механическими особенностями пород. Руды алюмосиликатные, вкрапленные, прожилково-вкрапленные, прожилковыс, средне- и высококонтрастные, по качеству рядовые и богатые, по составу комплексные. Размеры рудных залежей по простиранию и падению составляют десятки, сотни метров при мощности от долей метра до нескольких метров. Рудные минералы представлены настураном, урановыми чернями, сульфидами свинца, цинка, молибдена, меди, железа, висмута, сульфосолями; жильные минералы - карбонатами, флюоритом, баритом. Промышленных концентраций достигают молибден (0,02-0,20 %), свинец (0,6 %), висмут (0,4 %), цинк (0,4 %), флюорит.

По масштабу оруденения месторождения этого типа относятся к мелким и средним, а но сложности геологического строения - к 3-й и 4-й группам. Детальная разведка их осуществляется в основном горными выработками на нескольких горизонтах.

12. Месторождения в морских глинах платформенного чехла.

Редкоземельно-фосфор-урановые осадочного типа в морских глинах с костными остатками фауны: Меловое, Томак, Тасмурун, Степное. Оруденение связано со скоплениями костного детрита рыб, состоящего в основном из фосфата кальция (апатит) и заключенного в темных глинах. Большая часть урана, редких земель и фосфора содержится во фторапатите, и лишь небольшая часть урана образует комплексные урано-фосфатные соединения. Рудные залежи представляют собой стратифицированные пласты крупного размера с пологим падением, выдержанной небольшой мощностью (0,3-1,5 м) и равномерным распределением урана. Руды фосфатные, бедные, неконтрастные, комплексные и состоят в основном из глинистых минералов (до 70 %), сульфидов железа и костного детрита (20 % и более). Промышленную ценность представляют уран, редкие земли и фосфор. По масштабу оруденения месторождения этой формации относятся к крупным, а по сложности геологического строения - к 1-й и 2-й группам. Легальная разведка месторождений выполняется главным образом скважинами.

13. Месторождения в водопроницаемых толщах платформенного чехла.

Урановые месторождения в проницаемых породах в связи с зонами пластового окисления в областях молодых орогенов (гидрогенные месторождения): Учкудук, Сугралы, Мынкудук, Канжуган, Северный Карамурун, Букинай и др. Оруденение приурочено к сероцветным, в основном проницаемым породам артезианских бассейнов. Рудные залежи в разрезе имеют форму роллов, удлиненных серповидных пластов или линз, а в плане, как правило, лент, окаймляющих фронт распространения пластово- окисленных пород. Размеры их по простиранию достигают первых километров, в отдельных случаях - первых десятков километров, ширине - нескольких десятков-сотен метров, мощности - первых метров. Руды алюмосиликатные, вкрапленные, комплексные, неконтрастные, преимущественно бедные и рядовые. Рудными минералами являются: урановые черни, коффинит, настуран. Попутными полезными компонентами (ископаемыми) являются селен (до 0,07 %), представленный главным образом самородным гамма-селеном, молибден (0,04-0,06 %), рений.

Разработка месторождений осуществляется способом подземного выщелачивания и традиционным горным способом, переработка руд - преимущественно по сернокислотно-сорбционной технологии. К факторам, осложняющим процесс выщелачивания, относятся наличие в них карбонатов, фосфора, органического вещества и пониженные фильтрационные свойства руд, а также отсутствие водоупорных горизонтов.

По запасам месторождения относятся к средним и крупным, а но сложности геологического строения - ко 2-й группе. Детальная разведка месторождений, предполагаемых к разработке СПВ, производится исключительно скважинами, а в случае горного способа добычи руд - в основном скважинами поверхностного бурения с применением в отдельных случаях горных выработок.

Урановые месторождения в отложениях палеодолин платформенного этапа развития стабилизированных областей в связи с зонами грунтового и пластового окисления (гидрогенные месторождения): Девладовское, Братское, Санарское, Семизбай, Хиагдинское, Далматовское.

Месторождения приурочены к палеоруслам в нижележащих породах. Оруденение формируется на границе зон грунтового окисления с сероцветньми породами, богатыми органическим веществом, представлено мелкими и средними линзовидными, пластообразными и лентообразными залежами протяженностью в сотни метров первые километры, шириной в десятки и первые сотни метров, мощностью от долей метра до первых метров. Руды алюмосиликатные, бедные, неконтрастные, тонковкрапленные. Урановая минерализация в основном связана с пелитоморфной глинисто-углистой массой цемента песков и обуглившимися растительными остатками и представлена урановыми чернями с незначительным количеством настурана и урановых слюдок. Разработка месторождений может осуществляться способом ПВ либо открытым способом. По масштабу месторождения относятся к мелким, а по сложности геологического строения - к 3-й группе. Детальная разведка этих месторождений производится скважинами.

Угольно-урановые месторождения в связи с зонами пластового и грунтового окисления (гидрогенные месторождения): Кольджатское, Нижне-Илийское. Месторождения приурочены к угленосным отложениям мезо-кайнозойских впадин на палеозойском фундаменте. Урановое и сопутствующее оруденение сформировано кислородными палеогрунтовыми и пластовыми водами на восстановительном геохимическом барьере в кровле и почве угольных пластов и в первично-сероцветных осадочных породах (песчаники, конгломераты). В углях оруденение представлено пологими и горизонтально залегающими выдержанными лентообразными и линзообразными залежами, а в песчано-конгломератовых отложениях - сложными телами ролловой, роллопластообразной и линзо-пластообразной формы. Размеры основных рудных залежей но простиранию составляют несколько километров, достигая первых десятков километров, по ширине - первые сотни метров, мощность 0,5-2,4 м. Оруденение располагается на нескольких стратиграфических и гипсометрических уровнях. К основным полезным ископаемым относятся уран, бурые энергетические угли; к попутным компонентам - молибден (0,04-0,07 %), селен (0,02 %), рений (4 г/т), серебро (6 г/т), германий (10 г/т), залегающие совместно с урановыми рудами. Руды каустобиолитовые (в углях), силикатные (в терригенных породах), настуран-коффинит-германиевые, рядовые и бедные, неконтрастные, тонковкрапленные. Рудная минерализация представлена настураном, урановыми и уран-молибденовыми чернями, коффинитом, уранофаном, пиритом, молибденитом, иордизитом, ильземанитом, повеллитом, ферримолибдитом, селенидами меди, свинца и серебра, самородным селеном и др.

По количеству запасов месторождения относятся к крупным, а по сложности геологического строения - к 1-й и 2-й группам (каустобиолитовые руды) и 3 группе (силикатные руды). Детальная разведка месторождений осуществляется в основном скважинами с поверхности с применением относительно небольшого объема горных выработок.

Битумоурановые месторождения в красно- и пестроцветных, преимущественно карбонатных породах в пределах купольных структур нефтегазоносных бассейнов: Майли-Су, Майлисайское. Оруденение залегает согласно с вмещающими породами на нескольких горизонтах в молассоидной терригенной толще в виде полос значительной протяженности (35 км), внутри которых участки с промышленными рудами образуют мелкие линзы площадью от сотен до первых десятков тысяч квадратных метров при мощности 0,32 м. Уран связан с органическим веществом, асфальтитами, смолами, настураном и чернями. Руды этих месторождений каустобно-литовые, тонковкрапленные, рядовые и бедные, неконтрастные. Попутными (основными) полезными ископаемыми являются нефть и газ. По сложности геологического строения месторождения относятся к 3 группе, а по запасам - к мелким. Легальная их разведка производилась преимущественно скважинами с применением небольшого объема горных работ.

14. Комплексные урансодержащие месторождения.

Древние золотоносные и ураноносные конгломераты в базальных слоях вулканогенно-осадочных отложений пологих синклиналей либо палеодолин, нарушенных сбросами, дайками основного и среднего состава: Витватсрсранд (ЮАР), Элиот-Лейк, Блайнд-Ривер (Канада), Жакобина (Бразилия). Оруденение контролируется литолого-фациальными особенностями пород и локализовано в прослоях кварцевых конгломератов. Вмещающие породы ссрицитизированы, хлоритизированы, пиритизированы.

Уран-золото-медное месторождение среди гранитных и полимиктовых гема- титизированных и хлоритизированных брекчий Олимпик-Дам (Юго-Западная Австралия).

Уран-торий редкометалльные месторождения в многофазных щелочных интрузивах: Илимауссак (Гренландия), Посусди-Калдас (Бразилия), Ловозерское.

15. Разнообразие геологических типов урановых месторождений затрудняет их классификацию, в связи с чем в МАГАТЭ принято классифицировать урановые месторождения, присваивая типам условные названия, в соответствии с некоторым характерным признаком включаемых в них месторождений. Такие признаки оказываются разнородными, а получаемая классификация не отвечает принципу системности, однако она отличается простотой и краткостью наименований выделяемых типов, что весьма удобно в практических целях. Согласно такой классификации в настоящее время поставка уранового сырья на мировой рынок обеспечивается за счет следующих типов месторождений (табл. 5).

Типы месторождений уранового сырья

Таблица 5

Наименование типа

Страны, в которых этот тип является ведущим

Годовая добыча (2002 г)

тыс. т

%

"Песчаниковый"

Казахстан, Узбекистан, США, Нигерия

9.8

27,2

"Несогласия"

Канада. Австралия

15.4

42,7

Жильно-штокверковый

Россия. Китай

3,8

10,6

Метасоматический

("альбититовый")

Украина

1,3

3,6

"Гранитный"

Намибия

2,0

5.6

U-конгломераты

ЮАР

0,8

2,2

"Брекчиевый"

Австралия

2,4

6,7

Другие типы

0,5

1,4

' Международное агентство по атомной энергии при ООН.

Как видно из табл. 5, основную добычу урана в мире в настоящее время обеспечивают три типа месторождений: "песчаниковый", "несогласия" и "жильный", на которые в сумме приходится 80 % мирового производства. В России 98 % всего добываемого урана пока получается из месторождений жильного типа (Стрельцовский район), осваиваются месторождения "песчаникового" типа в палеодолинах (Урал, Восточная Сибирь), к потенциально промышленным относятся жильно-штокверковые месторождения уран-титанатовых (браннерит) руд в зонах калиевых метасоматитов на Алданском щите, жильные месторождения уранофановых руд в гранитах Забайкалья, а также месторождения ураноносного костного детрита в Калмыкии.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>