Генезис отенитовой минерализации на плато сила (калабрия)

На плато Сила (Калабрия, южная Италия) была открыта отенитовая минерализация, которая не обнаруживает генетической связи с возможными первичными урановыми месторождениями.

Основные этапы в истории геологического развития кристаллического массива Сила:

A. В течение герцинского орогенеза массив кварцевых диоритов и связанные с ним метаморфические породы были гранитизированы, мигматизированы и прорваны эпигранитами.

Б. В мезозое массив постепенно поднимался, и только краевые его части покрыты морскими отложениями.

B. В течение апеннинского орогенеза (кайнозой) тектоническое сжатие привело к широкому развитию шарьяжей и опрокидываний блоков. В краевых частях массива кристаллические образования перекрыли отложения филлитовой формации или неметаморфизованные мезозойские осадочные порода.

Г. Миоценовые отложения трансгрессивно перекрывают почти весь массив. Последовавшая за этим инверсия охватила весь Калабрийский хребет; затем в четвертичное время происходило поднятие массива, амплитуда которого составляет около 1000 м.

Рассматриваемая здесь центральная часть плато Сипа, по-видимому, оставалась над уровнем моря с верхнего палеозоя. Трансгрессивно залегающие миоценовые отложения расположены в краевых частях сектора на высоте 1300 м над уровнем моря. Поэтому можно допустить, что в неогеновое время центральная часть поднялась более чем на 1300 м. Это воздымание, продолжавшееся и в послеледниковое время, проявилось в сериях террасированных озерных отложений.

От уровня озера Чечита, расположенного на высоте 1140 м, серия нелитифицированных озерных осадков распространялась на все более высокие уровни вплоть до отметки 1350 м, ограничиваясь с юго-запада тектонической линией, которая прослеживается вдоль реки Фреддо, долина Муконе (фиг. 1). Эта тектоническая линия разделяет две зоны массива с разными амплитудами поднятия, причем более поднят северо-восточный блок. Поднятие также характеризуется интенсивным омоложением рельефа, эрозией мощной коры выветривания, развитой на кристаллических породах плато Сила, перехватами верховьев рек и значительной общей неустойчивостью гидросети.

Два блока, разделенных тектоническим нарушением, сложены одним и тем же комплексом пород: гранодиориты интрудированы аплитовыми, пегматитовыми и кварц-могаюнитовыми батолитами. Даже содержание урана в породах этих комплексов одинаково — 2—3 млн-1. По распределению радиоактивных аномалий можно выделить две четкие зоны.

Почти все радиометрические аномалии, установленные в относительно приподнятом блоке, обусловлены:

а) кристаллизацией отенита в литоклазах кристаллических пород и грубообломочных озерных отложениях;

б) сорбированным ураном в почвах и в озерных отложениях, богатых органическим веществом;

в) радоновыми эманациями из пород и повышенными содержаниями радона в грунтовых водах.

Однако неомоложенный блок характеризуется большим количеством урана, растворенного в поверхностных и грунтовых водах. Несколько выявленных слабых радиометрических аномалий обусловлены эманациями радона.

В зоне к которой приурочена отенитовая минерализация, изучено распределение урана, фосфата и основных компонентов, растворенных в водах источников и потоков. Места отбора проб и распределение содержаний урана в водах показаны на фиг. 2. На фиг. 3 дано распределение содержаний бикарбоната, на фиг. 4 — распределение величин активности иона уранила, определенной по формуле

Из приведенных данных можно сделать следующие выводы:

А. Распределение урана в водах отражает различное структурное положение изученных площадей. Для недавно поднятого блока (блок А на карте) характерно в среднем относительно низкое содержание урана в воде — около 1 млрд. Следует отметить, что содержание урана в водах реки Чечита, дренирующей этот блок, всегда - независимо от времени года — ниже 1 млрд-1.

Однако в блоке, расположенном к юго-западу от тектонического нарушения (на карте блок В), среднее содержание урана значительно выше - более 10 млрд-1 .

Б. Два вышеупомянутых блока четко различаются и по распределению бикарбоната в водах. В отличие от низких значений в блоке А содержание бикарбоната в блоке В значительно выше. В последнем воды выщелачивают только кристаллические породы, поэтому относительно высокое содержание бикарбоната характерно для высокой зрелости этих вод.

В. Распределение величин активности иона уранила (фиг. 4) указывает на еще одно различие между двумя зонами. Следует отметить, однако, что и в блоке А есть воды с высокой активностью, и это как будто противоречит данным, характеризующим распределение урана в водах. Здесь мы отметим соответствие между площадью, на которой отлагается отенит, и площадью с более высокой активностью иона уранила в водах.

Г. Отметим, что, как для содержаний урана, так и величин активности, определенных для иона уранила, характерно бимодальное распределение. Все пробы воды с максимальными содержаниями урана указывают на отенитовую минерализацию, локализованную выше современного уровня грунтовых вод. Измерения радиоактивного равновесия отенитовой минерализации указывают на активные процессы растворения (Ra больше U). И наоборот, для отенитовой минерализации, залегающей ниже современного уровня грунтовых вод, характерна неравновесная радиоактивность за счет избытка урана.

Д. На площади А не весь уран концентрируется в отените; обычно значительное количество урана оседает в озерных отложениях, которые характеризуются высокими содержаниями глинистых минералов и органического вещества. Даже в этом случае циркуляция урана особенно интенсивна там, где уровень грунтовых вод поднимается.

Все перечисленные явления указывают на то, что осаждение отенита происходило в зонах, очень сходных по геологическому строению; оно продолжается в зонах, соответствующих недавно поднятым кристаллическим блокам. Эти недавние поднятия явились причиной омоложения гидросети, приведшего, с одной стороны, к тому, что циркулирующие воды достигли формаций, залегавших ранее ниже уровня грунтовых вод, и вызвали, с другой стороны, изменение солевого состава воды в сторону понижения содержания солей. В результате именно солевой состав воды был причиной осаждения отенита.