Месторождение урана Буа-Нуар-Лимуза

Месторождение Буа-Нуар - Лимуза представляет собой группу жильных тел в зоне разломов широтного и юго-восточного (135°) простирания в гранитах Буа-Нуар. Оно вытянуто в широтном направлении на 1500 м и распространено на глубину около 500 м.

А. Последовательность минералообразования. По распределению минералов в жиле выделяются шесть ассоциаций ( фиг.4).

Стадия 1: кварц — сульфиды — урановая смолка. В зальбандах гранитов иногда наблюдаются щетки кварца, скрытокристаллического и гематитизированного в основании и затем все более и более хорошо раскристаллизованного. Изредка в этом кварце встречается леллингит. В верхней части зоны роста наблюдаются урановая смолка и пирит.

Кварц мог образовываться несколько раз, но основная ассоциация, сульфиды - урановая смолка, выделялась непосредственно на гранитах в следующей последовательности: марказит в щетках, урановая смолка и в конце - пирит. Иногда пирит вмещает полусферические почки урановой смолки по зонам роста. Такая ассоциация (марказит — урановая смолка — пирит) может повторяться 2-3 раза.

Стадия 2: красные кремнистые образования. Отложение красных кремнистых образований сопровождалось значительными вторичными изменениями урановой минерализации (стадия I).

Марказит сильно корродирован и замещен кремнистыми минералами. Способы замещения кремнеземом различны. Иногда псевдоморфозы образовывались с сохранением марказита, иногда кварц присутствует в обычном виде. В этом случае его трудно отличить от кварца 1-й стадии. Как правило, кремнистые образования на начальном этапе роста халцедоновидны, а затем постепенно образуются автоморфные кристаллы кварца, включающие блестки гематита на конечном этапе роста.

Реликтовый марказит, когда он присутствует, почти всегда замещен пиритом. Марказит встречается в реликтовых пятнах, пирит располагается по длине зон роста, особенно в том случае, когда он содержит недоразвитые почки урановой смолки. Урановая смолка заключена в красных кремнистых образованиях, и обычно она совсем не корродирована либо корродирована очень незначительно.

Пирит, по-видимому, образовался за счет гематита, присутствующего в виде пигмента в красных кремнистых образованиях. Однако пирит мог спорадически выкристаллизовываться в течение второй стадии минерализации.

Стадия 3: дымчатый и полосчатый кварц. Дымчатый и полосчатый кварц образуются как непрерывно после 2-й стадии минералообразования, так и после брекчирования. В кварце содержится халькопирит.

Стадия 4. Плотные жеоды заполнены карбонатным веществом: доломитом и кальцитом, иногда также флюоритом, в редких случаях — вевеллитом.

Стадия 5. Генерация кварца с висмутом, висмутином, пиритом, халькопиритом, которые можно ошибочно принять за ассоциации минералов стадий 1-й и 2-й. Эта стадия явно более поздняя по отношению к 3-й, но ее взаимооотношения со стадией 4-й пока еще не ясны. Установлено, что урановая смолка легко переотлагалась в эту стадию минералообразования.

Стадия 6. В фазу супергенных преобразований, начавшихся с момента альпийских тектонических движений в третичное время, происходит частичное переотложение минералов предшествующих стадий с образованием вторичных урановых минералов, черней (новообразованных UО2) и окрашенных минералов (преимущественно торбернита).

В зальбандах происходило значительное переотложение минералов, поэтому их не всегда удается увязать с различными стадиями минералообразования. Иногда во 2-й стадии можно выделить один парагенезис — с кварцем, ортоклазом, гематитом, кальцитом — и другой — с кварцем, цоизитом, пистацитом и гематитом. Парагенезис с кварцем, каолинитом, серицитом и монтмориллонитом был установлен на горизонте 400 м. В некоторых случаях минеральные ассоциации четко одновозрастны с супергенными процессами (стадия 6), однако обычно определить их возраст невозможно.

Б. Результаты анализа включений в минералах последовательных минеральных ассоциаций. Каждой из стадий минералообразования (1—5) соответствуют свойственные им газово-жидкие включения (фиг. 5 и 6).

Стадия 1: кварц — сульфиды — урановая смолка. При растрескивании включений из этих кварцев выделяется только CO2, однако

существенное разнообразие газово-жидких включений наблюдается только в зонах роста. Первичные включения имели температуру гомогенизации 50— 150 С с пиком между 60 и 100 °С. Температура плавления криогидрата в среднем 0,9 °с ( 1,7% экв. NaCl). Часто внутри включений устанавливаются объемные твердые двойники, которые, по-видимому, являются алюмогидрокальцитом CaAl2(CO3)2(OH)4*2 H2O.

Стадия 2: красные кремнистые образования. Газово-жидкие включения в красных кремнистых образованиях не удалось изучить, поскольку они довольно сильно раскристаллизованы и содержат очень мало включений.

При растрескивании в безводном глицерине наблюдалось выделение газа под давлением в очень небольшом количестве. Первичные и вторичные включения являются в основном двухфазовыми газово-жидкими включениями, температура их гомогенизации 350 и 150 °С с постепенным понижением в течение роста. Соленость - от 9 до 12% экв. NaCl.

Стадия 3: дымчатый и полосчатый кварц- При растрескивании не наблюдалось выделения газа. Все первичные включения — водные; в начале роста кристаллов — двухфазовые, в конце роста — однофазовые Температура гомогенизации показала, как и в случае с красными кремнистыми образованиями, постепенное понижение от 150 до 50°С. Соленость же постоянная: 13-15% экв. NaCl.

Стадия 4: карбонаты, вевеляит в флюорит. Кальцит не показывает выделения газа при растрескивании. Это двухфазовые включения, которые гомогенизируются при температуре около 100 С. Соленость значительно повышена по сравнению с предыдущими генерациями (до 20% экв. NaCl) и очень низка по сравнению с последующими генерациями. Вевеллит характеризуется исключительно интенсивным выделением газов под давлением при растрескивании. Он содержит два типа включений:

а) водные включения с твердыми ромбоэдрическими двойниками (кальцита ?). Гомогенизацию включений в этом минерале, который неустойчив при 170 С, нельзя осуществить, поскольку изменчивый размер пузырьков пара, вероятно, обусловлен значительной хрупкостью этого минерала, иначе говоря негерметичностью включений;

б) включения без водной фазы, содержащие смесь CO2 и углеводородов; они были гомогенизированы между -10 и -25°С. С помощью хроматографии в газовой фазе,определены, кроме CO2 , который преобладает, CH4 и C2H4.

Флюорит содержит жидкие включения, сходные с таковыми в карбонатах: для них характерно отсутствие газа при разрушении включений, температура гомогенизации около 100°С и постоянная соленость (около 16% экв. NaCl).

Стадия 5: кварц с висмутином. При вскрытии включений в кварце наблюдают значительное вьщеление газа. Встречается очень большое количество двухфазовых включений, разрушающихся до гомогенизации при 150°С. При этой температуре во включениях развивается давление 700—800 бар. Температура гомогенизации, вероятно должна быть между 160 и 200 С. Соленость очень высокая, а температура плавления криогидрата значительно выше эвтектической точки в системе NaCl — H2O, что свидетельствует о наличии двухвалентных ионов типа Ca2+.

Криогидрат плавится при -11°С, подтверждая наличие CO2 и (или) углеводородов. Однако отсутствие смешанных растворов при комнатной температуре свидетельствует о том, что содержания этих компонентов не должны превышать несколько мольных процентов.