Предлагаемая металлотектоническая классификация урановых месторождений

Поскольку поведение урана тесно связано с историей развития сиалической коры, логично предположить, что концентрация урана находилась в тесной зависимости от крупных структурных элементов этой коры.

Мы и попытались отразить это с помощью классификационной таблицы, в которой известные месторождения расположены как по их металогеническому типу, так и по типу крупных структурных элементов земной коры, с которыми они ассоциируются.

По горизонтали расположены структурные элементы. Сначала идут ядра архейских кратонов, которые мы определяем как единицы, ограниченные кеноранским орогеном, и следовательно, их верхний возраст > 2500 млн.лет. Затем идут протерозойские орогенические структуры (моложе 2500 млн. лет) и различные орогенические структуры фанерозоя.

В каждой из этих структур выделен структурный геосинклинальный этаж, т.е. комплекс формаций, охваченный данным орогенезом, и толща более молодых, несогласно залегающих покровных отложений, деформированных в результате тектонических нарушений или смятых в крупные пологие складки.

По вертикали представлены различные типы рентабельных для отработки в настоящее время месторождений или крупных залежей, пока не рассматриваемых в качестве промышленных (морские фосфориты или черные сланцы), а также типы месторождений, имеющих чисто научный интерес (зоны пегматитов, месторождения карстов).

Несмотря на несовершенство предлагаемой таблицы (ее довольно общий характер, спорное выделение некоторых подразделений и положение некоторых месторождений, возможность отнести отдельные месторождения к различным рубрикам и т.д. ), она дает возможность свести воедино данные, которые позволяют определить критерии локализации урановых месторождений.

Общие закономерности распределения уранового оруденения. Анализ таблицы приводит к следующим выводам:

1. В распределении урановых залежей в общем отмечается четкая приуроченность к ограниченному числу структурных элементов: в зависимости от их металлогенического типа они предпочтительно ассоциируются с теми или иными структурами. Это подтверждает тесную связь урановых месторождений со структурами земной коры.

2. Согласно выводам Боуи, основная часть урановых ресурсов мира, и в частности почти все месторождения или урановорудные районы, содержащие свыше 50 тыс. т урана, так же как и рудопроявления непромышленного значения (черные сланцы и нефелиновые сиениты), локализована в докембрийских щитах. В некоторой мере сюда можно отнести и колорадский комплекс, залегающий на древнем протерозойском цоколе.

3. Тем не менее практически ни одной крупной залежи не встречается в ядрах архейских кратонов, за исключением Палаборы (карбонатитовый комплекс здесь имеет протерозойский возраст). За некоторым исключением, верхний возрастной предел известных в настоящее время урановых залежей - 2500 млн. лет.

4. Геосинклинальные этажи областей протерозойского орогенеза представляют собой районы преимущественной локализации жильных месторождений и близких к ним стратиформных месторождений с тонковкрапленными рудами, а также месторождений, связанных с пегматитами и скарнами.

5. За исключением урано-молибденовых месторождений России, связанных с сиалическим магматизмом, области каледонского орогенеза бедны урановыми месторождениями.

6. Области, захваченные герцинским орогенезом, по числу встречающихся в их пределах промышленных месторождений урана занимают второе место. К тому же промышленные месторождения, приуроченные к альпийским зонам Европы, локализованы в блоках герцинского цоколя. Здесь также встречаются крупные месторождения осадочных фосфоритов (фиг. 1).

7. За исключением месторождений, локализованных в герцинских блоках альпийской области, на Западе не известны сколько-нибудь крупные месторождения, непосредственно связанные с альпийскими структурами.

8. В области Американских Кордильер, где весьма значительны запасы урана, крупные урановые месторождения связаны с докембрийскими образованиями и в основном локализованы в песчано-глинистых континентальных отложениях, перекрывающих докембрийские породы. Однако возраст этих покровных отложений и заключенных в них месторождений обычно кайнозойский. Имеются также примеры жильных месторождений, связанных с полиметаллическим оруденением в самом докембрийском цоколе, как, например, в Передовом хребте (возраст этого оруденения также, по-видимому, кайнозойский). Другие многочисленные рудопроявления жильного типа, в которых известны пока только скромные запасы урана, находятся в парагенезисе с разнообразными полиметаллами и локализованы в формациях Кордильер (фиг. 2).

9. Существенный вывод, полученный при анализе таблицы и фигур, заключается в том, что основная часть запасов урана, как промышленных, так и непромышленных, содержится, как это уже отмечалось ранее Боуи, в формациях покровных отложений.

Замечания относительно некоторых типов оруденения. Месторождения в покровных отложениях, представленные пиритсодержащими ураноносными конгломератами, встречаются только в пределах архейских кратонов или непосредственно вблизи них, как, например, месторождение Жакобина (фиг. 3); это месторождение, по-видимому, приурочено к краю бресильенского блока Большого Конголезского кратона. Эта особенность становится очевидной, если предположить россыпное происхождение месторождений. В таком случае время их существования может быть ограничено изохроной 1,7 млрд.лет, т.е. тем временем, когда, по-видимому, кислородная атмосфера сменила углеродную.

2. Крупные месторождения в песчано-глинистых континентальных толщах локализованы в покровных отложениях или же в отдельных блоках платформ, активизированных во время последующих орогенических фаз различного возраста. Складчатость их практически не затрагивает, но они могут быть нарушены разрывной тектоникой или эпейрогеническими движениями. Возраст оруденения, связанного с покровными отложениями таких блоков цоколя, может быть одинаковым с возрастом орогенических областей, в которых локализованы месторождения (Американские Кордильеры), или же — с возрастом предшествующего цикла (Европейские Альпы).

Многочисленные замечания можно сделать по поводу месторождений жильного и близких к нему типов, показанных в столбцах 3—10. Мы ограничимся следующими:

1. Почти все промышленные запасы урана месторождений капиталистических стран, входящих в эту категорию, локализованы в геосинклинальных протерозойских этажах, в меньшей степени — в герцинских.

2. Постоянная ассоциация (по отношению к различным структурным элементам) урановой минерализации с полиметаллическим оруденением является кажущейся, так как эта группа искусственно объединяет различные ассоциации элементов, и характер связи урана с ними не одинаков.

3. Среди месторождений жильного типа мы выделяем тип урано-молибденовой ассоциации, связанной со средним - кислым вулканизмом, мало известный до сих пор в капиталистических странах, но широко представленный в России. По-видимому, такие месторождения, ассоциирующиеся с характерным магматизмом, который проявляется по краю надвиговой зоны плит, можно встретить в орогенических поясах всех возрастов. В частности, нам представляется, что их можно найти в некоторых районах, захваченных молодым орогенезом, как, например, в случае месторождения Мэрисвейл в Северо-Американских Кордильерах.

4. Следует особо выделить уран-ториевые месторождения, связанные со щелочными комплексами пород и карбонатами. Они представляют собой особый случай, поскольку их распределение зависит в меньшей степени от крупных структурных единиц, выделенных в нашей таблице, и в большей мере от дополнительных, наложенных структур - внутриконтинентальных рифтовых зон, в той или иной степени испытавших погружение. Возможно, что их появление зависит от типа тектонической структуры, нарушенной рифтовой зоной, но описано слишком мало рудопроявлений этого типа, чтобы можно было делать какие-либо выводы. В случаях, представленных В таблице, рифтовые зоны затрагивают архейские или протерозойские образования. Что касается возраста разрывных нарушений, он различен - протерозойский (Илимауссак, Палабора), меловой ( Посос-де-Калвдас).

5. Недавно открытое месторождение Йилирри (такого типа оруденение раньше было известно только в пустыне Нассиб) представляет интерес со многих точек зрения. В частности, возникает вопрос: обязательно ли фундамент должен быть докембрийским (даже архейским), чтобы в кальцикритах могли сформироваться промышленные урановые залежи (фиг. 4)?