Урановые месторождения в отложениях супергруппы Карру близ Западного Бофорта, провинция Кейп, ЮАР

В течение последних двух лет отдельные проявления уранового оруденения, характеризующиеся различными содержаниями урана, были открыты в районе Западного Бофорта, провинция Кейп, в отложениях группы Бофорт, относящейся к осадочному комплексу супергруппы Карру (фиг. 1). Честь этого открытия принадлежит геологам компании "Юнион карбайд", США.

Породы, относимые к супергруппе Карру, покрывают около 40% площади ЮАР и всю территорию Лесото; они развиты также на значительных площадях Свазиленда и Мозамбика, в западной части Родезии и на большей части территории Ботсваны; известны они в Намибии и в Анголе.

Группа Бофорт, получившая свое название от двух городов - Западного Бофорта и Форт-Бофорта, представлена мощной толщей тонких пластических осадков максимальной мощностью до 5000 м. Она содержит обильную и разнообразную фауну ископаемых рептилий, большинство которых относится к отряду Terapsida, который представлен рептилиями, сходными с млекопитающими. В настоящее время предполагают, что эта фауна является переходным звеном в цепи эволюции от рептилий к млекопитающим.

Слои группы Бофорт залегают горизонтально и образуют характерные формы рельефа, представленные обширными равнинами и плосковерхими холмами и горами. В этот простой рельеф вносят разнообразие бесчисленные дайки и силлы устойчивых к выветриванию долеритов. Большая часть рудных проявлений, обнаруженных к настоящему времени, исключая район Фрейзеберга, в основном располагается на южном окончании хорошо известной "долеритовой линии".

В пределах ЮАР толщи супергруппы Карру образуют крупный, характеризующийся пологими падениями, структурный бассейн, измеряемый более 1300 км в широтном направлении и 650 км -в меридиональном. На этой огромной площади развиты толщи ледниковых отложений, песчаники, алевролиты и сланцы, в основном континентального происхождения, мощные потоки лав, и все это прорвано и пронизано дайками и силлами долеритов. Наличие прослоев угля рабочей мощности и остатков растений, а также обилие остатков ископаемых позвоночных - рыб, амфибий и рептилий делают эту супергруппу необычайно интересной для геологов. Этот интерес в настоящее время еще более усилился благодаря открытию уранового оруденения.



В своем стратотипе супергруппа Карру на основе литологических и палеонтологических особенностей подразделена на формации, пачки и биозоны в следующем порядке (табл. 1):

Данные детального изучения геологии района еще не опубликованы, но некоторые факты можно считать, по-видимому, уже достаточно хорошо установленными:

а) Известное к настоящему времени урановое оруденение приурочено к нижней формации группы Бофорт, В этом районе группа Бофорт отличается литологически от верхней формации группы Экка появлением лиловых сланцев и алевролитов. Обе группы содержат зеленоватые или голубоватые песчаники, характеризующиеся сфероидальными поверхностями выветривания, зеленоватые слюдистые песчаники, ярко окрашенные алевролиты и сланцы и известковистые конкреции. В некоторых зонах, особенно в базальных слоях севернее Принс-Альберта, встречаются зеленые кремнистые прослои и конгломераты из глинистых стяжений.

б) Образцы этих вышеупомянутых пород очень плотные и по виду слабо пористые, но пласты их могут быть проницаемыми по плоскостям напластования и трещинам отдельности.

в) Характерна изменчивость слоев по простиранию, в результате чего отдельные литологические пачки редко можно проследить более чем на несколько километров.

г) Урановое оруденение наиболее часто связано с отложениями, выполняющими эрозионные каналы и промоины.

д) Для отложений обычны линзы конгломератов из глинистых катышей, обломки глин, окатанные фрагменты костей, а также крупные скопления углефицированного детрита. Это может быть либо ископаемая флора, либо фоссилизированные кости, либо углистое вещество.

е) Чрезвычайно сходные осадочные отложения развиты и за пределами формации Нижний Бофорт, и нет никаких причин, ограничивающих распространение подобного уранового оруденения в других формациях и группах.

ж) Урановорудные залежи в формации Нижний Бофорт представляют собой тонкослоистые линзы, в которых урановые минералы располагаются вдоль плоскостей напластования и по трещинам отдельности. Местами слои, содержащие вкрапленность урановых минералов, достигают мощности 1 м.

з) Хотя содержания урана в поверхностных скоплениях минералов колеблются от микроколичеств до 2%, средние содержания лежат несколько ниже 0,05%. Руда в пределах пласта постепенно переходит во вмещающие породы, в которых содержания урана ниже бортового предела.

и) По-видимому, широко развита ассоциация урана с органическими остатками: ископаемой флорой, фоссилизированными костями или углистым веществом.

к) Распространены желтое и зеленое окрашивание пород благодаря присутствию вторичных урановых минералов. Однако наиболее значительные радиоактивные аномалии оконтуриваются в темно-коричневых и черных породах, в которых не устанавливается яркого окрашивания на выходах,

л) Отдельные зерна первичного уранинита были обнаружены в керне, поднятом с горизонта ниже уровня подземных вод.



Главным признаком наличия урановой минерализации в отложениях Карру являются яркое зеленое и желтое окрашивания, обусловленные развитием вторичных урановых минералов вдоль трещин отдельности. Присутствуют также редкая вкрапленность и небольшие спорадические гнезда в песчаниках, граувакках и глинистых конгломератах.

При детальном изучении было установлено присутствие целого ряда различных вторичных урановых минералов, в основном ярко-зеленого метацейнерита, ярко-желтого арсенуранилита и светло-желтого уранофана, развившихся по первичным минералам -ураниниту и коффиниту.

Урановые минералы сопровождаются небольшим количеством сульфидов, которые в отдельных районах обусловливают обесцвечивание пород на выходах. Фракции тяжелых минералов содержат пирит, халькопирит, арсенопирит, борнит, ильменит, дигенит, рутил и мартит.



Подсчет запасов для вновь открытых урановых месторождений в отложениях супергруппы Карру еще не производился, поскольку разведочные данные недостаточны для того, чтобы высказать суждение о масштабах и потенциальных возможностях этих месторождений. Бурение продолжается, но имеющаяся информация уже сейчас позволяет предполагать, что это будут в основном неглубокие, пологие залежи. Геологические данные свидетельствуют о том, что имеются все основания ожидать открытия новых месторождений, подобных уже известным. Однако попытка оценить в настоящее время еще не открытые ресурсы на основе экстраполяции и учета неразведанных, но благоприятных фаций — это вопрос весьма проблематичный. Более того, представления о том, какой тип месторождений наиболее продуктивен, безусловно, будут меняться с получением новых данных о происхождении и распределении уранового оруденения в отложениях Карру наряду с успехами в области обогащения руд и технологии извлечения урана.



Понять происхождение месторождений в отложениях Карру необходимо для более обоснованного проведения дальнейших поисковых работ. На настоящей первоначальной стадии поисков еще очень мало известно об особенностях фациальной обстановки осадконакопления и т.д., поскольку фундаментальные исследования в районе практически не проводились.

В рассматриваемых месторождениях присутствует уран как сингенетического, так и вторичного происхождения. Ho все ли вторичные концентрации урана развиваются за счет сингенетичных скоплений, остается открытым вопросом. Супергруппа Карру в южной части одноименного бассейна залегает на гранитном фундаменте, а в Лесото и других местах она перекрыта тысячеметровой толщей вулканических пород. В связи с этим вопрос о происхождении вторичного урана становится еще более неопределенным.