Генезис и особенности урановых месторождений южной части бассейна Паудер-Ривер, Вайоминг, США » Ремонт Строительство Интерьер

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Генезис и особенности урановых месторождений южной части бассейна Паудер-Ривер, Вайоминг, США

15.07.2021

В 1968 г. компания "Эксксон"' открыла урановое месторождение в районе Хайленд на юге бассейна Паудер-Ривер в восточной части штата Вайоминг. В результате последующих поисково-разведочных работ было выявлено несколько месторождений, запасы которых в целом оцениваются приблизительно в 9 млн. т руды с содержанием 0,1-0,3% U3O8. Открытие здесь и другими компаниями ряда месторождений подтвердило высокую значимость этого урановорудного района. Месторождения компании "Эксксон" в настоящее время разрабатываются открытым способом; функционирует фабрика расчетной мощностью 1800 т в сутки. Компания начала также проходку подземных выработок для добычи руд, залегающих на значительной глубине.

Урановые месторождения в районе Хайленд представлены залежами роллового типа, расположенными в аллювиальных песчаниках третичного возраста. Они локализованы в тех местах, где песчаники по горизонтали переходят в более тонкозернистые фации. Эти песчаники проницаемы, слабо наклонены в сторону бассейна и отчетливо изменены вверх по падению от урановых залежей.

В этой статье рассмотрены региональное геологическое положение и подземные воды южной части бассейна Паудер-Ривер, описаны особенности месторождений района Хайленд и проанализирована последовательность геологических и геохимических событий, которые способствовали возникновению этих месторождений. Авторами изучались только месторождения компании "Эксксон", и лишь для этих месторождений предложена генетическая модель. Однако, по всей вероятности, соседние месторождения имеют такое же происхождение.

Региональная геология


Урановые месторождения района Хайленд расположены в южной части бассейна Паудер-Ривер в округе Конверс штата Вайоминг (фиг. 1). Бассейн Паудер-Ривер представляет собой крупную структурную и морфологическую впадину, обрамленную на юге хребтом Ларами и поднятием Хартвилл, на востоке — горами Блэк-Хилс и Биг-Хорн, а на западе горами Биг-хорн и сводом Каспер. В северном направлении впадина переходит в пределы штата Монтана, где и замыкается.


В структурном отношении впадина представляет собой вытянутую в меридиональном направлении асимметричную синклиналь (фиг. 2). Ось прогиба докембрийского фундамента расположена в западной части впадины. Она смещалась в процессе заполнения бассейна, и ось современной поверхности, как можно судить по наклону третичных пород, располагается в нескольких километрах восточнее оси фундамента и в непосредственной близости к известным урановым месторождениям. Эти структурные особенности влияли на положение третичных речных систем, имевших в бассейне направление с юга на север; таково же было здесь и направление движения грунтовых вод. В южной части впадины падения слоев пологие (1-3°), особенно на восточной стороне. Они становятся более крупными в западном и юго-западном направлениях по мере приближения к границам впадины.

Поверхность бассейна Паудер-Ривер сложена осадочными породами, отложившимися в течение кайнозойской эры. Вдоль приподнятых окраин бассейна обнажены породы мезозоя и палеозоя. В составе кайнозойских отложений в пределах бассейна Паудер-Ривер выделяются три стратиграфические единицы. Это палеоценовая формация Форт-Юнион, эоценовая формация Уосатч и олигоценовая формация Уайт-Ривер (фиг. 3). Для месторождений района Хайленд вмещающими породами являются песчаники верхней части формации Форт-Юнион.
Генезис и особенности урановых месторождений южной части бассейна Паудер-Ривер, Вайоминг, США

Мощность формации Форт-Юнион меняется от полного эрозионного выклинивания вблизи южной окраины до почти 1000 м в центральной части бассейна. Она сложена переслаивающимися тонко- и грубозернистыми песчаниками, алевролитами, глинами, лигнитами и углями, которые согласно перекрывают меловую формацию Ланс и несогласно перекрываются эоценовой формацией Уосатч. В южной части бассейна формация Форт-Юнион сложена обломочным материалом, образовавшимся за счет эрозии палеозойских и мезозойских осадочных пород, докембрийских кристаллических комплексов гор Ларами и Гранит и вулканическим материалом из вулканического центра Абсарока в западной части Вайоминга (фиг. 1).

Потоки, протекавшие в южной части бассейна в основном в северном направлении, отложили в течение раннетретичного времени в пределах своих долин кластические осадки. Рельеф района в то время, как полагают, представлял собой низкую заросшую равнину, на которой была развита одна крупная речная система и примыкающие к ней пресноводные озера и болота. Климат был теплый, гумидный. Такое представление о климате этого бассейна основано на большом количестве растительных остатков, лигнитов и углей в составе формации Форт-Юнион.

Региональные направления потоков подземных вод и их геохимия


Транспортировка и осаждение урана в районе Хайленд непосредственно связаны с движением подземных вод в южной части бассейна Паудер-Ривер. Полагают, что районы питания и разгрузки современной системы подземных водоносных горизонтов расположены приблизительно в тех же местах, где они находились в раннетретичное время, поскольку структурно-морфологическая конфигурация бассейна Паудер-Ривер оставалась относительно устойчивой с раннепалеоценовой эпохи. В пределах Вайоминга главнейшие поднятия и складчатость происходили или подновлялись в течение ларамийской перестройки в позднемеловое время и к палеоцену были закончены.

В районе Хайленд современный региональный поток подземных вод имеет направление с юго-запада на северо-восток (фиг. 4). Это хорошо согласуется с особенностями изменений в рудном районе: конфигурация фронта окисление-восстановление в Хайленде свидетельствует, что во время формирования урановорудных залежей минерализующие подземные воды двигались именно в направлении с юга-запада на северо-восток.

В современных подземных водах южной части бассейна Паудер-Ривер установлено региональное изменение химического состава на участках, где подземные воды проходят через район урановых месторождений Хайленд. Химизм вод изменяется от обогащенных сульфатами и бедных бикарбонатами в области питания юго-западнее района Хайленд до обогащенных бикарбонатами в области разгрузки северо-восточнее урановых месторождений. В упрощенном виде последовательность химических фаций, устанавливаемых в направлении от области питания к области разгрузки, представлена переходом бикарбонатно-сульфатных фаций в бикарбонатные (фиг. 5). Это изменение химизма подземных вод — результат восстановления сульфатов. Прямым следствием такого восстановления является снижение концентрации сульфатов в подземных водах и повышение концентрации бикарбонатов. Смена химических фаций в подземных водах вблизи урановых месторождений района Хайленда, вероятно, вызвана действием тех же восстановителей, которые осаждали уран из подземных вод в процессе рудообразования. Хэгмайер установил, что аномальные количества урана в подземных водах встречаются только в богатых сульфатами фациях, расположенных выше по падению от района Хайленд (фиг. 5). В пробах вод, отобранных в области бикарбонатных фаций, т.е. после прохождения этих вод через район Хайленд, аномалии не наблюдались. Это не означает тем не менее, что руды месторождений Хайленд представляют собой современные образования, хотя некоторая ремобилизация и переотложение,очевидно, происходят и в настоящее время. Ho факты эти действительно свидетельствуют о том, что совпадение размещения урановых месторождений с районами современного изменения химизма подземных вод представляет собой обычное явление для бассейнов типа Паудер-Ривер, где гидродинамические условия и положение областей питания и разгрузки остаются сравнительно устойчивыми со времени отложения вмещающих песчаников.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: