Месторождения в щелочных изверженных породах Бразилии

К этому типу в основном относятся месторождения, локализованные в щелочной трубке Посос-де-Кальдас (юго-запад штата Минас-Жерайс), которая находится в вулканическом поясе север-северо-западного простирания. Возраст трубки Посос-де-Кальдас, так же как возраст других подобных вулканических структур в Бразилии, верхнемеловой (60—80 млн. лет).

Эта нефелин-сиенитовая трубка (фойяиты, тингуаиты и в меньших количествах фонолиты) в рельефе имеет форму круглого плато диаметром около 30 км с высотными отметками 1000- 1700 м над уровнем моря. После завершения вулканической деятельности и последующего внедрения щелочной магмы во внутренней части массива существовали два или несколько этапов тектонических подвижек, сопровождавшиеся гидротермальными процессами. Вмещающие трубку породы (гнейсы докембрийского фундамента и мезозойские осадочные породы) также частично затронуты этими нарушениями.

Считают, что, начиная с верхнего мела, в этом районе происходили неоднократные перемещения, дислоцировавшие некоторые участки трубки. Эти тектонические структуры в пределах плато проявляются в развитии двух противоположных форм современного рельефа. Одна из них характеризуется существенным нивелированием поверхности, другая — чрезвычайно неровным рельефом. Эта последняя форма рельефа приурочена к площади, оконтуренной двумя зонами крупных разломов с направлениями С3 330° и CB 50°. Пересечение разломов в центре плато ограничивает вышеназванную площадь, находящуюся в юго-восточной части плато. Именно в этом омоложенном районе и локализованы молибдено-урановые месторождения Агостиньо и Серкадо. Они были недавно открыты и изучены Оливейра и Утсуми. Новый тип оруденения совершенно отличен от классических месторождений, представленных кальдазитом (цирконом и бадделеитом), которые известны с 1950-х годов и часто упоминаются в литературе.

Месторождение Агостиньо. На месторождении Агостиньо (фиг. 2) уран встречается в виде аморфных минералов, вкрапленных в тингуаитовую брекчию, и лишь в небольших количествах он присутствует в виде коффинита и ураноторианита. Эти минералы ассоциируются с пиритом, флюоритом, а также с минералами молибдена и тория. Средние содержания элементов приведены в табл. 1.

Урановая минерализация развита в брекчированных крутых, почти вертикальных жилах средней мощностью 2,5 м. Жилы секут тингуаитовые породы вблизи контакта последних с фойяитами. Детально разведанные запасы этого месторождения составляют 1100 т U3O8, а вероятные — 2400 т. Эти запасы рентабельны для отработки при продажной цене 10-15 долл. за 1 фунт U3O8.

Месторождение Серкадо. На месторождении Серкадо (фиг. 2) ураноносная минерализация встречается в тектонической брекчии гидротермального изменения тингуаита. Зоны нарушений почти горизонтальные, а линзообразные рудные тела имеют мощность до 8 м. Минеральный состав не отличается от состава месторождения Агостиньо. Однако средние содержания, как можно видеть из табл. 1, иные.

На этом месторождении детально разведанные запасы составляют 2840 т U3O8, а вероятные - 3000 т (стоимость извлечения их до 10 долл. за фунт U3O8). Содержание в руде силиката циркония, этого трудновскрываемого минерала, играет большую роль при оценке возможности промышленной добычи урана. На месторождении Серкадо содержание циркония почти в восемь раз ниже, чем на месторождении Агостиньо. В связи с этим стоимость извлечения урана для руд месторождения Серкадо составляет около 10 долл. за фунт, а для руд Агостиньо - 15 долл. Извлечение урана из кальдазита нерентабельно, хотя в нем и содержится около 0,3%, урана, т.е. гораздо больше, чем в описанных выше месторождениях.

На графике (фиг. 3), составленном на основании химических анализов проб из более чем ста скважин, пробуренных на месторождении Серкадо, показана зависимость содержаний урана и других сопутствующих ему элементов от глубины.

Этот график иллюстрирует поведение U, Th, Mo и Zr в условиях гидротермального изменения и выветривания. Характер кривой изменения содержаний показывает, что:

а) Самые низкие содержания циркония (среднее 0,35% ZrO2) приурочены к зоне выветривания, представленной почвами и гидротермально измененным тингуаитом. Эти породы характеризуются выщелачиванием темноцветных минералов и аномальным обогащением калием: содержание K2O в них увеличивается с 4 до 15%. Влияние гидротермальных изменений подчеркивается интенсивным выветриванием. В этой зоне самые высокие содержания урана и молибдена концентрируются на глубинах 20-100 м. Этот интервал представляет собой первый уровень обогащения. Однако местами породы изменены и ниже 100 м.

б) На глубине 100 м и ниже содержание молибдена значительно снижается, тогда как содержание урана изменяется очень мало. Концентрация же циркония постепенно увеличивается до 1% на глубине 180 м от поверхности.

в) Содержание тория остается фактически тем же как в измененной зоне, так и ниже ее.

Фуджимори пришел к выводу, что присутствие урана в большей части обусловлено метамиктным цирконом, в кристаллической решетке которого находится также молибден.

В свете современных представлений можно полагать, что разрушение кристаллов циркона, уже ослабленных метамиктным распадом, указывает на влияние гидротермального метаморфизма и выветривания. Вероятно, некоторое количество урана поставлял также метамиктный флюорит, по-видимому, также игравший существенную роль во время гидротермальных изменений в связи с образованием фтористоводородной кислоты.