2.4. Уран
Оценка перспектив выявления урановых месторождений. В ФГУП «ВИМС» рассмотрено состояние урановой минерально-сырьевой базы мира и России, дана характеристика ураново-рудных районов России. Показана необходимость расширения и совершенствования отечественной сырьевой базы, определены главные направления прогнозно-поисковых и поисково-оценочных работ на уран.
Минерально-сырьевая база урана мира.
Мировая минерально-сырьевая база урана (извлекаемые запасы), по данным МАГАТЭ, составляет около 6,5 млн. т металла, в т. ч. в экономической категории до 80 долл/кг - порядка 4, 1 млн. т. В России в недрах сосредоточено 662 тыс. т запасов урана, однако они связаны главным образом с бедным и рядовым по качеству оруденением.
Мировая добыча урана в последнее время составляет порядка 45 тыс. т в год, что обеспечивает лишь две трети его потребностей. Остальная их часть покрывается складскими запасами, которые в обозримой перспективе будут исчерпаны. Следует отметить, что в последнее время, несмотря на значительные объемы геологоразведочных работ, выявлено лишь несколько промышленно значимых объектов - Миллениум в Канаде, Южный Россинг и подобные ему объекты в Намибии, Ниота в Танзании и др. Низкая эффективность поисковых работ главным образом связана с существенным исчерпанием резерва приповерхностных, легко открываемых объектов.
Минерально-сырьевая база урана России
Минерально-сырьевая база урана России включает 662 тыс. т учтенных государственным балансом запасов и 650 тыс. т прогнозных ресурсов кат. Р1 и Р2, среди которых на долю достоверно оцененных (Р1) приходится 17%. Однако только часть запасов по своим количественным и качественным параметрам, а также по инженерно-геологическим условиям месторождения относится к рентабельным.
Основное количество запасов сосредоточено в Сибирском регионе, в осваиваемых урановорудных районах: Стрельцовском (около 152 тыс. т), Восточно-Забайкальском (42 тыс. т) и Эльконском (344 тыс. т) с месторождениями в скальных породах, а также в Ви-тимском (43 тыс. т) и Зауральском (26 тыс. т), в которых оруденение залегает в рыхлых отложениях палеодолин и пригодно для освоения способом СПВ.
Прогнозные ресурсы урана также сосредоточены, главным образом, в Сибири и частично в других регионах. Основная их часть принадлежит к ожидаемому эндогенному жильно-штокверковому типу промышленных руд. Кроме того, перспективы обнаружения новых объектов имеются в Дальневосточном регионе и на Северных территориях России.
Добыча урана в России в настоящее время составляет около 3,6 тыс. т в год. Остальная часть потребностей атомной промышленности покрывается добычей металла на казахстанских ГОКах, совладельцами которых является урановый холдинг Атомредметзолото (АРМЗ), и складскими запасами, основную часть которых представляет отвальный уран российских предприятий глубокого обогащения сырья.
С учетом необходимости покрытия растущих потребностей в атомном сырье на ближайшую перспективу планируется увеличение производства урана в Стрельцовском, Витимском и Зауральском районах, а также освоение Эльконского и Восточно-Забайкальского районов. Наряду с этим предусматриваются значительные суммарные объемы добычи урана на совместных с АРМЗ предприятиях в Казахстане, Монголии, Танзании, США и в других странах. Однако уже с 2015-2020 гг. потребуется ввод в освоение новых российских месторождений.
Состояние и перспективы освоения запасов урана России
Приаргунский урановорудный район (Юго-Восточное Забайкалье) выявлен и разведан ПРО «Сосновгеология» в 1963-1981 гг. Он представлен 17 месторождениями жильно-штокверковых урановых руд, залегающих в породах домезозойского кристаллического гранитизированного фундамента и юрско-мелового вулканогенно-осадочного чехла. Пространственно и генетически оруденение связано со Стрельцовской кальдерой, сформированной в результате проявления мезозойской тектономагматической активизации (ТМА).
Первоначально запасы урана в районе составляли порядка 300 тыс. т при его среднем содержании около 0,25%. К настоящему времени месторождения Тулукуевское и Красный Камень отработаны, пять месторождений - Стрельцовское, Антей, Октябрьское, Мартовское, Лучистое - отрабатываются подземным способом, Аргунское готовится к эксплуатации, остальные находятся в резерве. Остаточные запасы района составляют около 152 тыс. т урана при среднем его содержании 0,155%.
В последнее время годовая производительность осваивающего района ОАО «ППГХО» составляет порядка 3 тыс. т урана. Планами развития предприятия предусматривается увеличение добычи к 2020-2025 гг. до 4 тыс. т в год, что потребует ввода в освоение месторождения Аргунского и других объектов, роста производства урана хорошо зарекомендовавшим себя здесь методом кучного выщелачивания бедных руд, модернизации завода и осуществления целого ряда других дорогостоящих мероприятий. Острой сырьевой проблемой является необходимость выявления и последующего вовлечения в освоение месторождений с относительно богатыми рудами, которые могли бы повысить содержание металла в перерабатываемой заводом рудной массе и соответственно улучшить экономику предприятия.
Витимский ураново-рудный район (Республика Бурятия) включает экзогенно-эпигенетические месторождения в неогеновых палеодолинах, врезанных в палеозойские гранитоиды и перекрытые большей частью вулканическими плато-базальтами: Хиагдинское, Вершинное, Неточное, Тетрахское, Количикан и др. Общие запасы района оцениваются в 43 тыс. т при среднем содержании урана 0,037%. Район активно осваивается ОАО «Хиагда», которым в последние годы завершена оценка запасов промышленных категорий целой группы объектов, проводится опытная добыча урана с хорошими показателями выщелачивания (до 100 мг/л урана в промрастворе), создается мощный заводской комплекс с проектной производительностью 2 тыс. т, построена дорога от предприятия до действующей автомагистрали и сооружен капитальный мост через р. Витим. В ближайшей перспективе - доразведка и подготовка к освоению целой группы других месторождений района. В целом реализованный и планируемый комплекс мероприятий создает благоприятные условия для продолжительной деятельности предприятия по добыче урана методом скважинного подземного выщелачивания. Однако запасов урана здесь явно недостаточно, что требует наращивания минерально-сырьевой базы района за счет реализации имеющихся здесь значительных прогнозных ресурсов.
Зауральский ураново-рудный район (Курганская область) представлен тремя месторождениями - Далматовским, Хохловским, Добровольным и рудопроявлениями, локализованными в рыхлых верхнеюрско-нижнемеловых отложениях палеодолин. Ураноносные структуры врезаны в липариты, граниты и метаморфические комплексы домезозойского фундамента, имеют протяженность десятки километров при ширине 1-3 км и глубине вреза до 100 м. Долины перекрыты мощной, до 600-700 м, толщей мезозойско-кайнозойских глинисто-песчаных отложений. Суммарные запасы урана в районе оцениваются в 26 тыс. т при среднем содержании металла 0,04% . Район осваивается ЗАО «Далур» с добычей урана методом СПВ из залежей, расположенных на глубинах 550-650 м. В настоящее время в разработке находится месторождение Далматовское с запасами 10,2 тыс. т и средним содержанием урана 0,03%. Подготавливается к освоению месторождение Хохловское с запасами 4,7 тыс. т и прогнозными ресурсами Р1 - 3,9 тыс. т при среднем содержании урана 0,039%. На очереди месторождение Добровольное, являющееся аналогом первых двух объектов.
Предприятие располагает производственной и энергетической инфраструктурой, рассчитанной на годовую производительность порядка 1 тыс. т урана. Для этого необходима одновременная разработка как минимум двух объектов: на первом этапе - Далматовского и Хохловского месторождений. Однако для долгосрочной экономически целесообразной деятельности предприятия имеющихся запасов явно недостаточно, тем более что извлекаемая их часть не превышает 70-75%. Поэтому главной проблемой в этом районе является расширение минерально-сырьевой базы урана.
Эльконский ураново-рудный район (Республика Саха-Якутия) является для России главным резервом ядерного сырья и одним из крупнейших ураново-рудных районов мира. Запасы урана здесь составляют порядка 344 тыс. т при среднем его содержании в рудах около 0,15%. Наряду с ураном в рудах содержится 140 т золота, концентрации которого составляют около 1 г/т, и 90 тыс. т молибдена со средним содержанием 0,15%. Основная часть запасов сосредоточена в шести месторождениях зоны Южной - Элькон, Эльконское плато, Курунг, Непроходимое, Дружное, Минеевское. Около 60 тыс. т урана содержится в зоне Северной с одноименным месторождением. Небольшая доля запасов связана с относительно мелкими месторождениями - Снежное, Таежное, Агдинское, Интересное и другие. Урановое оруденение района локализовано в пределах долгоживуших, омоложенных в мезозое древних разломов и тектоническихих зон мезозойского заложения, интенсивно проработанных гидротермальными процессами щелочного характера. Его формирование связано с проявлением в пределах древнего Алданского щита мезозойской тектономагматической активизации.
В 2007 г. было создано ОАО «Эльконский ГМК», которое ведет активную подготовку района к освоению. К настоящему времени завершена доразведка месторождений Элькон и Непроходимое. На основе современных компьютерных технологий проведена переоценка запасов зоны Южной в целом. На ближайший период планируется доизучение бурением и подсчет запасов промышленных категорий месторождения Северное. Близка к завершению разработка многостадийной технологии обогащения и переработки комплексных золотоурановых руд.
Сейчас идут работы по проектированию предприятия и созданию оптимального горно-химического комплекса, обеспечивающего рентабельное освоение этого сложного объекта с годовой производительностью порядка 5 тыс. т урана в год. Вопросы развития МСБ района на сегодня не актуальны, поскольку обеспеченность создаваемого предприятия запасами урана с заданной производительностью составляет более 70 лет. В то же время низкие содержания урана в рудах (0,146%), технологически упорный характер и глубокое их залегание в существенной мере удорожают производство.
На стадии подготовки к освоению находится Оловский район (Читинская область) с месторождениями Оловское и Озерное. Основным является Оловское месторождение с запасами 11,7 тыс. т урана при среднем его содержании 0,082%. Лентообразные рудные залежи локализованы в мезозойской вулканогенно-осадочной толще, выполняющей депрессионную структуру. Оруденение сопровождается аргиллизацией, окварцеванием и другими изменениями пород, которые вместе с оруденением сформировались на поздних стадиях мезозойской ТМА.
Чикойский ураново-рудный район (Читинская обл.) образован месторождениями Горное, Березовое, Югал, локализованными в высокорадиоактивных юрских гранитоидах, и Дусалейским, заключенным в нижнемеловых терригенных породах. Основными здесь являются месторождения Березовое и Горное, запасы урана на которых составляют 3,5 и 5,3 тыс. т соответственно. Из-за более благоприятных горно-геологических условий в настоящее время ведется подготовка к освоению месторождения Березовое. Оруденение на объекте характеризуется жильно-штокверковой морфологией и бета-уранотиловой рудной минерализацией. В настоящее время требуется проведение натурных опытов с целью определения регламента подземного выщелачивания. Для эффективного и экономически выгодного освоения Чикойского района необходимо кардинальное увеличение его минерально-сырьевой базы.
Наряду с рассмотренными уже осваиваемыми объектами на территории России имеются разрозненные, преимущественно небольшие по масштабам (первые тыс. т) урановые месторождения, которые составляют резерв атомной промышленности - месторождения Онкажинское, Буяновское, Ласточка, Балковское, приповерхностные объекты, пригодные к отработке кучным выщелачиванием в Республике Бурятия и в Забайкальском крае и многие другие. Однако эффективное освоение подобных объектов возможно лишь при создании и внедрении в производство новых передвижных технико-технологических модульных установок.
Кроме того, запасы урана учтены в качестве попутного компонента на редкометалльных месторождениях (Улуг-Танзекское, Катугинское и др.). Однако, как правило, концентрации урана в редкометалльных рудах невелики (первые сотые или высокие тысячные процента) и его извлечение возможно лишь при масштабной добыче редких и редкоземельных элементов.
Особняком стоят уран-фосфор-редкоземельные руды Ергенинского района, связанные с костными остатками рыб в олигоценовых глинистых толщах, где уран является одним из основных компонентов. Суммарные запасы известных здесь 13 месторождений оцениваются в 50 тыс. т, из которых балансом учтены 15 тыс. т на месторождении Степное. На современном этапе при резком повышении спроса на редкие земли комплексное освоение района с получением урана, редкоземельных элементов и фосфора для удобрений может оказаться рентабельным. В этом году начаты работы по геологической, технологической и экономической оценке близповерхностного Шаргадыкского месторождения, где наряду с ураном (5,2 тыс. т) содержится около 42 тыс. т суммы редких земель, 9,7 тыс. т иттрия, 200 т скандия и 5 т рения. В случае получения положительных технологических и экономических результатов и последующего решения проблемы добычи глубокозалегающих руд способом скважинной гидродобычи в перспективе возможно осуществить здесь производство урана на уровне 1-1,5 тыс. т в год, а также соответствующего количества редких земель, иттрия и скандия.
Низкая инвестиционная привлекательность значительной части российской минерально-сырьевой базы, обусловленная истощенностью богатых руд Приаргунского района, ограниченностью ресурсного потенциала Зауралья, невысокими содержаниями урана и сложными инженерно-геологическими условиями в Эльконском районе и другими особенностями, требует решения основной задачи геологоразведочных работ - выявления новых месторождений с богатыми или технологичными (пригодными для СПВ) рудами.
Состояние и перспективы развития поисковых работ на уран.
Практическая реализация поисковой задачи за последние годы не дала ощутимых положительных результатов. Исключение составляют выявленные мелкие месторождения палеодолинного типа в Витимском районе. Балковское месторождение в Калмыкии и небольшие рудопроявления в древних формациях Северного Прибайкалья. Низкая результативность поисковых работ обусловлена целым рядом причин: несоблюдением стадийности ГРР, недостаточными объемами горных и буровых работ, сложными условиями ведения полевых исследований в горнотаежных районах, слабой подготовкой поисковых площадей опережающими работами, но главное - «слепым», скрытым характером ожидаемого оруденения и несовершенством методики его выявления.
В настоящее время перспективы существенного расширения минерально-сырьевой базы урана, как, впрочем, и целого ряда других рудных полезных ископаемых, могут быть связаны, главным образом, с выявлением «слепых» объектов, не проявленных на современной поверхности. В сложившихся условиях для повышения эффективности геологоразведочных работ необходимо создание комплекса методических разработок и поисковых технологий по выявлению скрытого уранового оруденения. При этом такие разработки должны учитывать особенности геологического строения, ландшафтно-геоморфологические обстановки рудоперспективных территорий и факторы локализации ожидаемых типов оруденения.
Выделяются два основных поисковых направления: первое - расширение минерально-сырьевой базы осваиваемых районов за счет обнаружения в них новых месторождений, второе - выявление новых урановорудных районов, пригодных для организации добычных производств.
Первоочередное значение для поисковых работ первого направления имеет Забайкалье, где уже действуют ОАО «ППГХО» (Стрельцовский район) и ОАО «Хиагда» (Витимский район), а также подготавливаются к производственной деятельности вновь созданные в Восточно-Забайкальском районе ЗАО «УДК Горное» (месторождения Березовое и Горное) и ЗАО «Оловская ГХК» (месторождение Оловское).
Положительные результаты в последние годы получены по поискам гидрогенных месторождений в палеодолинах Витимского района.
По гидрогенному направлению предусматривается опоискование крупной Баргузинской впадины, где возможно выявление месторождений в связи с развитием зон пластового окисления.
В Забайкалье многолетние поисковые работы последнего периода на эндогенное урановое оруденение в кристаллическом основании не дали положительных результатов. Специальная поисковая изученность территории, и в первую очередь на «стрельцовский» тип месторождений, настолько высока, что не дает возможности ожидать здесь выявления новых рудных районов. Ограниченный суммарный объем прогнозных ресурсов урана позволяет рассчитывать на обнаружение лишь отдельных месторождений со «скрытым» залеганием руд.
В то же время отдельные вулканотектонические структуры (ВТС), такие как Акуинская, Мухор-Талинская, Тугнуйская, с ожидаемым масштабным оруденением заслуживают постановки поисковых работ. Также требуют дополнительного опоискования отдельные рудопроявления и перспективные на уран высокорадиоактивные гранитоидные массивы района месторождений Березовое и Горное, где для организации добычного производства необходимо существенное увеличение запасов бета-уранотиловых руд.
Особняком стоит проблема выявления «слепого» эндогенного оруденения в нестандартных обстановках в связи с выступами древнего основания за пределами ВТС. Для постановки поисковых работ в подобных обстановках необходим тщательный и всесторонний анализ результатов ранее проведенных работ с построением детальных геолого-геофизических моделей ожидаемых объектов. Эти мероприятия тем более требуются на локальных перспективных участках в пределах хорошо изученного Стрельцовского района.
Другим осваиваемым районом, требующим существенного расширения МСБ урана, является Зауральский. Существующих извлекаемых запасов урана на Далматовском, Хохловском и Добровольном месторождениях, составляющих порядка 17-20 тыс. т, явно недостаточно для долгосрочной деятельности ОАО «Далур» с экономически необходимым уровнем годовой добычи около 1 тыс. т. В то же время перспективы обнаружения в районе месторождений-аналогов на глубинах до 600 м практически исчерпаны. Исключения составляют отдельные рудопроявления (Рижское, Шумихинское и др.) с незначительными прогнозными ресурсами урана. Однако в юго-восточной части территории имеются перспективы выявления месторождений в палеодолинах на глубинах более 700-800 м (Ново-Георгиевская и др.). На предприятии, в принципе, есть технические возможности эксплуатации месторождений на подобных глубинах, поэтому в недалеком будущем здесь могут быть развернуты поисковые работы.
Кроме того, в западной части района, в пределах Восточно-Уральского поднятия, располагается Санарская группа урановых месторождений, где оруденение локализовано в неоген-четвертичных торфянистых песчано-глинистых отложениях в интервале глубин 0-100 м. Суммарные запасы урана этой группы объектов достигают 13 тыс. т. В конце 1950-х годов здесь частично проводились добычные работы способом СПВ, которые в технологическом и экономическом отношении имели положительные результаты. В целях расширения ресурсной базы предприятия следует реализовать комплекс технологических и геолого-экономических исследований, которые должны определить целесообразность освоения этих объектов в условиях современной конъюнктуры уранового сырья. Помимо этого, необходимо оценить перспективы выявления потенциально рудовмещающих палеодолин на западном склоне Зауральского поднятия.
Подготавливаемый к освоению Эльконский район, как уже отмечалось, не нуждается в увеличении запасов урановых руд рядового качества. Здесь целесообразен прирост запасов руд с высокими содержаниями металла, использование которых в перерабатываемой рудной массе могло бы существенно повысить технологические и экономические показатели деятельности создаваемого предприятия. Однако перспективы выявления подобных объектов в районе пока неясны.
Второе поисковое направление, связанное с выявлением новых рудных или крупных месторождений с высокими качественными показателями, в настоящее время является главным для урановой геологии России.
Перспективы выявления на территории России новых провинций с экзогенным урановым оруденением практически отсутствуют. В европейской части страны в разновозрастных отложениях Русской плиты в 1950-е и начале 1960-х годов выявлены разрозненные мелкие и средние по масштабу месторождения - Брикетно-Желтухинское и Бельское в карбоновых отложениях Подмосковного буроугольного бассейна, Ефремовское, Виноградовское и Черепановское в пермских пестроцветных формациях и др. Оруденение представлено маломощными линзо- и платообразными телами, приуроченными как правило к углисто-глинистым и углисто-песчано-глинистым малопроницаемым отложениям. Масштабы их невелики - от 5 до 1 тыс. т, содержание урана составляет первые сотые доли процента. Эти объекты оценены как непромышленные. По комплексу признаков они относятся к экзодиагенетическому типу накоплений, сформированных вне связи с зонами грунтово-пластового окисления, которые обычно контролируют промышленное урановое оруденение.
Особняком стоит месторождение Репьевское с запасами порядка 10 тыс. т урана. Разными исследователями оно рассматривается либо как гидротермальное, либо как экзогенно-эпигенетическое, обусловленное проявлением неогенового грунтово-пластового окисления в карстовых битуминозных структурах.
В последние годы в результате изучения ураноносности миоцен-олигоценового комплекса Скифской плиты в Калмыкии определился ураноносный Гашунский район. В его пределах выявлено и оценено небольшое по масштабам Балковское месторождение бедных (0,01-0,03% урана) руд, связанное с проявлением неоген-четвертичных зон грунтово-пластового окисления. Оруденение в виде отдельных маломощных линз рассредоточено в разрезе песчаной толщи. Более широкие поисковые работы на территории района не привели к положительным результатам. Причина низкой ураноносности неогеновых песчаных и песчано-глинистых отложений, относящихся к русловым формациям палео-Дона, кроятся в недостаточно интенсивном проявлении продуктивной грунтово-пластовой окислительной зональности, что в свою очередь связано с вялой динамикой подземных вод в условиях низкой неотектонической дифференцированности региона.
В Зауралье и Западной Сибири промышленное урановое оруденение связано, главным образом, с юрско-меловыми палеодолинами. К сожалению, к северу от Зауральского района резко сменяется палеоклиматическая обстановка рудообразующего раннемелового этапа с продуктивной аридной на гумидную, не сопровождающуюся окислительными ураноносными процессами. Также бесперспективны в связи с отсутствием (по данным бурения) зон грунтово-пластового окисления юрско-меловые палеодолины в южном и восточном обрамлении Западно-Сибирской плиты. Исключение составляет район северо-западных склонов Барнаульского массива и Митрофановского антиклинория (Томь-Колыванская зона), погребенных под толщей меловых и олигоцен-миоценовых отложений, где палеодолинные структуры рудоперспективного юрско-мелового комплекса практически не изучены специализированными работами.
Ураноносность молодых осадочных комплексов громадной территории Западной Сибири представлена группой непромышленных урановых объектов: месторождениями Михайловское и Смоленское в Бийско-Барнаульской впадине и ее обрамлении и рудопроявлениями Ледяшевское и Новое в Приенисейском районе на юго-восточной окраине Западно-Сибирской плиты. Низкие количественные и качественные показатели урановых руд этих объектов обусловлены слабым развитием зон фунтового окисления в палеорусловых (месторождение Смоленское) и плитных (месторождение Михайловское и др.) комплексах как непосредственно на рудоносных участках, так и в районе в целом. В южной части Сибирского региона, как показали многолетние специализированные исследования, урановое оруденение может быть локализовано в неоген-четвертичных русловых структурах, а также в орогенных впадинах.
Учитывая особенности геологического строения России, можно полагать, что перспективы обнаружения новых крупных урановорудных районов с экзогенноэпигенетическими объектами, пригодными для отработки способом СПВ, в целом невелики, но сохраняется возможность выявления отдельных месторождений подобного типа или их групп в рифтогенных впадинах Забайкалья, в пределах Томь-Колыванской зоны, Удоканского плато базальтов и в других обстановках. Для надежного обоснования поисковых работ на экзогенно-эпигенетическое оруденение необходимо проведение всего комплекса опережающих тематических и полевых исследований.
Перспективы выявления в России районов с эндогенными урановыми объектами достаточно велики. В районах Сибири, Дальнего Востока, Центральной Якутии, Северо-Запада и Центральной России имеются крупные рудоперспективные структуры, характеризующиеся комплексом благоприятных критериев и признаков уранового оруденения. Учитывая изученность приповерхностной части этих структур, можно полагать, что ожидаемые объекты будут иметь скрытый характер. Это обусловливает необходимость совершенствования методики их выявления и значительного увеличения объемов глубокого бурения.
Ранее ВИМСом в содружестве с другими организациями была создана методология прогнозирования районов с масштабным эндогенным урановым оруденением, которая базируется на мировом опыте изучения и оценки ураноносности крупнейших структур земной коры. Методология основывается на историко-геологическом анализе комплекса особенностей раннего рудоподготовительного и более позднего рудообразующего этапов.
Разработанный на этой основе комплекс критериев рудоносности проявлен в пределах крупных гранитизированных фрагментов южного обрамления Восточно-Сибирской плиты, Воронежского кристаллического массива, в южной части Балтийского щита и в других структурах, где в разные годы проводились специализированные на уран региональные и детальные исследования.
Южное обрамление Восточно-Сибирской плиты сложено древними допалеозойскими гранитизированными структурами, претерпевшими разновозрастные (от кайнозоя на востоке до рифея на западе) этапы тектономагматической активизации рифтогенного типа. Эта металлогеническая зона протягивается на несколько тысяч километров и включает Енисейский кряж, Восточный Саян, Северное Прибайкалье, активизированные структуры Алданского щита, Учуро-Майский прогиб и другие районы. В каждом из них выявлены очаговые проявления ТМА, сопровождавшиеся развитием гидротермально-метасоматических изменений, образованием урановых месторождений и рудопроявлений. В их числе районы: Северо- и Южно-Енисейский с месторождениями Кедровое, Оленье, Кременецкое; Восточно-Саянский с мелкими объектами Ансах, Столбовое и др.; Акитканский, Тонодский, Чарский в Северном Прибайкалье с небольшими объектами Безымянное, Парусное, Тукжан, Чепок и др.; Мурунский с месторождением Торгойским и группой рудопроявлений; Восточно-Алданский с месторождением Тавитчак, рудопроявлениями Топорикан, Конкули и др. Ранее оценка этих районов проводилась на небольших площадях, главным образом, по результатам АГСМ-съемки, выявившей ураноносные участки и объекты с приповерхностной локализацией оруденения. При этом системных работ с последовательным проведением региональных, среднемасштабных и детальных исследований, сопровождавшихся оценкой ураноносности глубоких уровней рудоперспективных структур, как правило, не выполнялось.
В южной части Балтийского щита, в Прионежском районе, известна группа комплексных уран-золотованадиевых месторождений (Средняя Падма, Космозеро и др.). В Сев. Приладожье, на Салминской плошади обнаружено небольшое месторождение Карку, по комплексу геологических особенностей сходное с месторождениями «несогласия» района Атабаска в Канаде. Перспективы этого региона, в том числе на слепое урановое оруденение, далеко не исчерпаны.
Рекогносцировочным бурением ранее оценивалась ураноносность погребенного древнего основания Воронежского кристаллического массива, и была установлена проявленность на отдельных участках ряда критериев ураноносности. Однако площадных поисковых работ проведено не было.
Рассмотренные ураноносные районы заслуживают реализации всего стадийного комплекса прогнозно-металлогенических, поисковых и оценочных работ. Слепой характер ожидаемого оруденения потребует совместных усилий научных и производственных организаций и значительных объемов геофизических, геохимических и горно-буровых работ.
Кроме рассмотренных районов на эндогенный тип уранового оруденения перспективен ряд площадей в пределах крупных структур Дальнего Востока и северных территорий Сибири, представленных крупными гранитизированными блоками, возникшими на ранних этапах консолидации земной коры. В их числе Охотский, Омолонский и Чукотский срединные массивы, Алазейское и Таймырское поднятия. Все они претерпели мезозойско-кайнозойскую ТМА с проявлением гидротермальных рудообразуюших процессов и формированием небольших по масштабу урановорудных объектов. Эти структуры планомерно не изучались и заслуживают постановки и реализации региональных специализированных работ масштаба 1:500 000-1:200 000, целью которых должно являться выделение и обоснование поисковых площадей.
Методическое обеспечение поисковых работ на уран имеет важнейшее значение для решения проблемы воспроизводства и расширения МСБ урана России. Очевидно, что эффективная реализация масштабных поисковых задач требует соблюдения основополагающих методологических принципов геологоразведочных работ на уран и их модернизации применительно к скрытым урановым эндогенным объектам.
Во-первых, обязательным является восстановление стадийности работ, включающей: опережающие региональные прогнозно-металлогенические исследования с выделением и обоснованием поисковых площадей ранга рудных районов; среднемасштабное специализированное картирование с применением всего комплекса геолого-геофизических и геохимических исследований и картировочным бурением с построением в итоге комплектов прогнозных материалов, отражающих глубинно-геологические рудоперспективные обстановки; детальные поиски и оценку выявляемых объектов на основе составления и заверки бурением глубинно-геологических поисковых моделей месторождений ожидаемых промышленных геолого-генетических типов.
Во-вторых, основой поисковых работ должны являться усовершенствованные рациональные комплексы методов, адаптированные к конкретным геолого-структурным и ландшафтно-геоморфологическим обстановкам. Наряду с традиционным набором детальных геологических, геофизических, геохимических и гидрогеохимических методов должны применяться новые газогеохимические и изотопно-геохимические методы, способные маркировать рудоносные структуры на глубине.
В-третьих, необходимо использовать современные АГСМ-поиски, включающие и электроразведочный канал, которые уже на стадии детального картирования перспективных площадей способны выделять не только аномалии радиоактивных элементов, но и комплексы рудосопровождающих преобразований пород.
В-четвертых, необходимо вернуться к использованию массовых поисков урана, которыми ранее выявлялось значительное число ураново-рудных объектов. Для этого следует включать в геологические задания организаций Роснедр, работающих в пределах перспективных на уран регионов, требования обязательного проведения гамма-каротажа всех буровых скважин и измерения радиоактивности пород и руд в горных выработках при работах на твердые полезные ископаемые, воду и углеводородное сырье.
В целом территория России обладает значительными перспективами выявления новых урановорудных районов и месторождений, главным образом, не проявленных на современной поверхности. Для эффективного планирования геологоразведочных работ на уран целесообразна разработка Программ развития ГРР на уран на краткосрочную и длительную перспективу для отдельных рудоносных районов. Такие программы должны составляться на основе сбора, анализа, переинтерпретации всей имеющейся геолого-геофизической информации, объемного глубинного моделирования, оценки ресурсного потенциала площадей и объектов до глубин порядка 800-1000 м и завершаться выделением и ранжированием площадей по очередности их вовлечения в ГРР с составлением технических (геологических) заданий по конкретным объектам. В первую очередь такие программы необходимо разработать для Забайкалья, Приаргунья, Северного Прибайкалья, Енисейского кряжа и некоторых других районов [Машковцев Г.А., Коноплев А.Д., Мигута А.К., Щеточкин В.Н. (ФГУП «ВИМС») Состояние и перспективы развития минерально-сырьевой базы урана России. //Разведка и охрана недр. -2011. -№ 5, с. 15-23.].
Геология формирования и прогнозирование месторождений урана. М.В. Шумилин (ОАО «Атомредметзолото») изучил эволюцию типов месторождений урана в пространстве и рассмотрел их положение на палеореконструкциях континентов. В результате установлено, что в истории Земли существовал ряд эпох массового образования месторождений урана, разделенных периодами, когда они практически не формировались. Рост общих ресурсов урана свидетельствует, что процессы его рассеяния при разрушении древних объектов с избытком компенсировались процессами концентрации в виде вновь формируемых месторождений. Выполненный анализ указывает на унаследованность пространственного положении древних и вновь образующихся урановых месторождении в геологической истории. [Шумилин М.В. Металлогения урана на палеореконструкциях континентов //Разведка и охрана недр. -2011. -№ 2, с.7-11.].
На месторождениях Горное и Березовое (Южное Забайкалье) установлено два этапа формирования гидротермальных урановых минералов. К первичным относятся: настуран, коффинит, уранинит, урановые черни, браннерит и измененный браннерит с высокими содержаниями свинца и единичные зерна нингиоита; вторичными являются более низкотемпературные также гидротермальные минералы уранофан (примерно 25) и отенит различных модификаций (70-80). Цеолитовая минерализация во всех низкотемпературных образованиях месторождения явилась осадителем (геохимическим барьером) для ураноносных растворов, что определило специфику урановой минерализации. Приведены данные для урановой минерализации, ее генезис и закономерности распространения позволяет говорить о том, что эти месторождения совершенно своеобразны по своему строению, минерализации и генезису. Приуроченность урановых (различные по морфологии и составу отенит и метаотенит) и жильных минералов (цеолиты) к разновозрастным гидротермальным прожилкам позволяет предположить гидротермальный генезис этих месторождений (в отличие от предполагавшегося ранее гипергенного, инфильтрационного в отложениях коры выветривания) [Кринов Д.И., Салтыков А.С., Азарова Ю.В., Кузнецов А.В. Новые данные о генезисе, минералогии и особенностях распределения руд урановых месторождений Горное и Березовое (Южное Забайкалье). //Минералогические перспективы. Материалы Международного минералогического семинара, Сыктывкар, 17-20 мая, 2011. ИГ КомиНЦ УрО РАН. -Сыктывкар. -2011.].
Месторождения урана образуются в широком диапазоне геологических обстановок от глубинных магматических до поверхностных условий, и варьируют по возрасту от архея до настоящего времени. Результаты изучения распределения TR в разных типах месторождений урана свидетельствуют, что характер распределения TR специфичен для каждого генетического типа месторождений урана, отражает условия его образования. Предполагается, что оценка параметров I-ого порядка, контролирующих поведение TR в минерализующей системе месторождений того или иного генетического типа, может явиться основой для выбора и построения его геологической модели и генетической дискриминации вновь выявленных месторождений [Mercadier Julien, Cuney Michel, Lach Philippe и др. Происхождение урановых месторождений, установленное по характеристике признаков редкоземельных элементов. Origin of uranium deposits revealed by their rare earth element signature. //Terra nova. -2011. 23. -№ 4.].
Изучены формы нахождения урана в углях и торфах. На примере различных месторождений Северной Азии показано, что в торфах, бурых и каменных углях преобладает рассеянная форма нахождения урана. Наряду с рассеянной формой, связанной с органическим веществом, установлены минеральные формы, представленные уранинитом, коффинитом и минералами, в которые уран входит в качестве изоморфной примеси (циркон, ксенотим и др.). Получены новые данные о соотношении минеральной и органической форм нахождения урана в углях и торфах. Показано изменение форм нахождения урана в ряду торф - бурый уголь - каменный уголь [Арбузов С.И., Ильенок С.С., Волостнов А.В. и др. Формы нахождения урана в углях и торфах Северной Азии. //Изв. Томск. политехн. ун-та. -2011. -№ 1.].
О.А. Дойниковой рассмотрено современное состояние минералогии четырехвалентного урана. Новые и малоизвестные результаты получены благодаря использованию локальных методов аналитической электронной микроскопии (АЭМ). Углубление минералогических исследований с оптического уровня на уровень электронный не только расширило спектр минералов U4+, показав возможность существования U4+-фосфосиликатов, но и позволило, наконец, более определенно говорить о структурном взаимоотношении Ca и U4+ в этих минералах [Дойникова О.А., Сидоренко Г.А. К минералогии четырехвалентного урана. //Новые данные о минералах. -2010. -№ 45.].
В 2010 году впервые на Липовском месторождении (Средний Урал) в гранитных пегматитах был обнаружен уранинит, ранее не упоминаемый в минералогической сводке. На данный момент акцессорный уранинит уже установлен в трех типах пегматитов: редкометальных, десилицированных и контаминированных гранитных жилах, а также установить его химический состав и условия образования уранового минерала [Захаров А.В., Ерохин Ю.В. Типоморфизм уранинита из пегматитов Липовского жильного поля (Средний Урал). //Минералогия Урала. 6 Всероссийское совещание, Миасс, 22-26 авг., 2011. Сборник научных статей УрО РАН. -Миасс, Екатеринбург. -2011.].
На примере ряда месторождений урана и редких металлов СНГ А.А. Поцелуев показал, что в их рудах присутствует твердое углеродистое вещество (графит, аморфный С, антраксолит, керит) и газообразные углеводороды (от метана до гексана) в виде флюидных включений. Изотопно-геохимические и минералогические данные свидетельствуют, что образование углеродистого вещества происходило в ходе общего процесса рудообразования. На многих гидротермальных месторождениях устанавливается связь с углеродистым веществом повышенных концентраций Au и ЭПГ. На ряде месторождений отмечается нелинейные закономерности в распределении С, основных рудных и благородных металлов. Это подчеркивает генетическое единство твердого углеродистого вещества и благородных металлов в рудах и их общую связь с эволюцией флюидов в области рудообразования [Поцелуев А.А. Углеродистые вещества в гидротермальных урановых и редкометалльных месторождениях. //Дегазация Земли: геотектоника, геодинамика, геофлюиды, нефть и газ, углеводороды и жизнь. //Материалы Всероссийской конференции с международным участием, посвященной 100-летию со дня рождения академика П. Н. Кропоткина, Москва, 18-22 окт., 2010. Геос. -М. -2010.].
На месторождении урана гранитного типа гидрослюда является типичным минералом изменений и важным признаком урана. В связи с плохими результатами прогноза при традиционных методах моделирования предлагается адаптировать алгоритм SMOreg для моделирования гидрослюды по данным спектрального анализа. Этот способ моделирования в целях прогнозирования U-минерализации перспективен. [Wu Jia, Cai Zhi-Hua, Gao Zhe-Chao. Новый алгоритм SMOreg, основанный на примере клонирования, и его исследование при спектральном моделировании гидрослюды на урановом месторождении. Guangpuxue yu guangpu fenxi. //Spectrosc. and Spectral Anal. -2011. -№ 6.].
Ю.Б. Миронов и С.В. Бузовкин приводят сведения о положении Байкальской рифтовой зоны (БРЗ) в структурах Восточной Азии и истории геологического развития кайнозойских впадин новейшего этапа тектоно-магматической активизации. В работе дана характеристика ожидаемых геолого-промышленных типов гидрогенного уранового оруденения в отложениях кайнозойских депрессий и в разделяющих их блоках кристаллического фундамента БРЗ. Рассмотрены основные факторы формирования урановых объектов витимского, чикойского, харатского типов. В соответствии с проявленностью критериев и признаков обоснованы перспективные на уран территории для дальнейшего изучения [Миронов Ю.Б., Бузовкин С.В. Перспективы ураноносности кайнозойских депрессий Байкальской рифтовой зоны. //Регион. геол. и металлогения. -2011. -№ 47.].
Выполнен анализ геологических, структурных, минералогических и геохимических особенностей толщи пород, рудоперспективной на уран-торий, редкометалльные и редкоземельные элементы. Эта толща с востока обрамляет крупный гранитоидный массив Мань-Хамбо и вместе с ним находится в пределах одноименного поднятия в юго-западной части Ляпинского мегантиклинория Центрально-Уральского поднятия. Рудоперспективная толща имеет средне-позднерифейский возраст и относится к структурно-формационному комплексу доуралид байкалид Северного и Приполярного Урала. На основе обобщения имеющихся материалов А.А. Павловой получены новые данные о структурной позиции этой толщи и условиях локализации оруденения. [Павлова А.А. Закономерности размещения и условия формирования редкометально-уран-ториевого оруднения массива Мань-Хамбо (Приполярный Урал). //Дисс. на соиск. уч. ст. канд. геол.-минерал. наук. Рос. гос. геол.-развед. ун-т, Москва. -.2011. Автореф. дис. на соиск. уч. степ. –М. -2011.].
А.М. Карпуниным, Ю.Б. Мироновым и С.В. Бузовкиным подтверждена периодичность накопления урана в черных сланцах на протяжении геологической истории Земли на основе анализа возраста отечественных и зарубежных урановых месторождений. Подчинена периодичность величине галактического года. Построена геохронологическая таблица [Карпунин А.М., Миронов Ю.Б., Бузовкин С.В. Эпохи уранового седиментогенеза черносланцевого типа в осадочных бассейнах Земли. //Отеч. геол. -2012. -№ 1.].
Систематическое изучение органического вещества в обстановке осадконакопления ведется с учетом органического вещества с высоким молекулярным весом и простого органического вещества и гумуса. Обычно органическое вещество подразделяется на гумус и негумус. Негумус (негумусовое вещество) представлено категорией органических соединений, включающая сахар, липиды и аминокислоты. Гумус (гумусовая субстанция) трудно идентифицируется и не может быть классифицирована на другие органические соединения. На основе своей растворимости и окраски она подразделяется на гумусовые кислоты и комплекс черной гнили (гумины). На основе результатов экспериментальных работ установлено, что органическое вещество, особенно фульневая кислота, играет важную роль при образовании руд урана [Yu Man, Ouyang Jing, Di Peng-Fei, и др. Влияние органического вещества на условия осадконакопления при формировании урановой руды. Dizhi zhaokunang luncong. //Contrib. Geol. and Miner. Resour. Res. -2011. -№ 3.].
А.К. Константиновым рассмотрены два региона Забайкалье и Чукотская мезозойская складчатая система, где широко развиты месторождения и рудопроявления так называемой цеолит-урановой рудной формации. Выделены две группы месторождений: 1) с урановым оруденением в зонах глинисто-цеолитовых изменений в высокорадиоактивных юрских брекчированных гранитах; 2) месторождения в послойных аргиллизированных тектонических зонах в терригенных и терригенно-вулканогенных отложениях мел-палеогеновых впадин. Первая группа подразделяется на две подгруппы. По своему географо-экономическому положению, горно-техническим условиям и хорошим геолого-технологическим характеристикам руд наибольшую инвестиционную привлекательность для промышленности имеют месторождения цеолит-бета-уранотилового типа в Чикой-Ингодинском рудном районе [Константинов А.К. Цеолит-урановая рудная формация России. //Минерал. сырье. (Опыт структурно-минералогической типизации месторождений). -2011. -№ 23.].
Методы поисков, разведки и оценки месторождений урана. Г.А. Машковцев, А.К. Константинов, А.К. Мигута (ВИМС) свою монографию посвятили проблеме состояния и развития российской минерально-сырьевой базы природного урана - главного источника ядерного топлива, необходимого для атомной энергетики, доля которой в общем производстве электроэнергии и в России и в мире стремительно возрастает. Работа охватывает широкий спектр вопросов, связанных с этой проблемой, от свойств урана как химического элемента и условий формирования в земной коре его промышленных концентраций до методик прогноза, поисков, разведки и геолого-экономической оценки урановых месторождений, добычи и переработки уранового сырья и производства атомного топлива. Охарактеризованы все осваиваемые, отработанные и резервные урановые месторождения России, условия их локализации и позиция в геологических структурах ураноносных регионов. С использованием единого методологического подхода, для двух главных классов урановых месторождений эндогенного и экзогенного разработаны эволюционно-геологические модели, которые вскрывают наиболее общие закономерности масштабного рудообразования и характеризуют процессы создания потенциальных источников рудного вещества, направленную миграцию и концентрацию урана. На этой основе сформулированы принципы прогнозирования и опоискования районов с масштабным урановым оруденением [Машковцев Г.А., Константинов А.К., Мигута А.К., Шумилин М.В. Уран Российских недр. //ВИМС. -М. -2010.].
В.Е. Голомолзин рассматривает информативность радиогеохимических признаков при прогнозировании перспективных на уран площадей с использованием компьютерной технологии обработки материалов. Делается вывод о том, что объективная информация о вероятном местоположении ураново-рудных объектов может быть получена только на основе исследования тонкой структуры полей и использования прогнозных моделей промышленных объектов. Информативные радиогеохимические признаки отражают участки нарушения первично-конституционального распределения радиоэлементов, что характерно для урановых месторождений всех типов [Голомолзин В.Е. Об информативности радиогеохимических полей при прогнозировании ураново-рудных объектов. //Рос. геофиз. ж. -2011. -№ 49-50.].
Л.Б. Макарьев, Ю.Б.. Миронов и Г.Л. Митрофанов обобщили современные сведения о рудоносности раннекарельских зеленокаменных структур Северного Забайкалья, включая территории северной части Саяно-Байкальской складчатой области и прилегающей западной части Алданского щита. Охарактеризованы структуры с благородно-металльным и золото-урановым оруденением и выделены конкретные рудоперспективные площади [Макарьев Л.Б., Миронов Ю.Б., Митрофанов Г.Л. Благородные металлы и уран в раннекарельских зеленокаменных структурах Северного Забайкаль. //Разведка и охрана недр. -2012. -№ 1, с. 10-15.].
Методика радиогидрогеологических исследований при прогнозно-металлогенических работах на инфильтрационное урановое оруденение включает разномасштабные работы, такие как гидрогеологическое районирование, гидрогеологическую стратификацию разрезов, изучение динамики подземных вод, изучение геохимических особенностей подземных вод, включающее изучение радиоактивных и сопутствующих элементов, а также исследования подземных вод изотопными методами. В целом, уникальный опыт поисков, разведки, эксплуатации и изучения инфильтрационных месторождений урана и сопутствующих элементов, по-видимому, в дальнейшем может быть использован при прогнозных и поисково-разведочных работах на другие рудные полезные ископаемые в породах осадочного чехла [Кондратьева И.А., Печенкин И.Г., Гаврюшов А.В. Условия формирования инфильтрационных месторождений урана и гидрогеохимические методы их изучения //Минерал. сырье. -2011. -№ 24.].
Участок «Сохсолоох» выделен специалистами ФГУП ВСЕГЕИ, как перспективный на золото и уран в зонах гематизированных брекчий по аналогии с месторождением золота, урана и меди «Олимпик Дэм». Площадь рудопроявления расположена в ЮВ части Эльконского горста вдоль левого борта долины руч. Сохсолоох. В 2008 г. на участке по 10 профилям были отобраны геохимические пробы на спектральный анализ. Результаты анализов этих проб положены в основу рекомендуемой базы данных совместно с другой первичной информацией по геологии участка. На основании имеющейся информации с помощью программного обеспечения ArcMap составлены поэлементные карты участка «Сохсолоох», а также оцифрованный вариант геологического плана. На топографическую основу были нанесены с географической привязкой точки отбора геохимических проб с данными по спектральному анализу. С помощью дополнительного модуля 3D Analyst были построены моноэлементные карты распределения химических элементов на территории участка. Полученная поэлементная геохимическая база данных позволяет наблюдать геохимическую характеристику участка, а также производить визуальную корреляцию между химическими элементами. Повышенные концентрации Ag, Au, Cu, U и V на участке обусловлены не их кларковыми содержаниями во вмещающих породах, а исключительно зонами метасоматоза, развитыми вдоль трещин северо-западной ориентировки. Совместный визуальный анализ геологической схемы и планов распределения геохимических аномалий показывает, что максимальные концентрации сосредоточены в пределах метасоматических зон преимущественно на водораздельных участках. Таким образом, на нижних гипсонометрических уровнях в зонах метасоматоза полезные элементы отсутствуют. Полученные выводы следует учитывать при организации последующих геологических изысканий. Однако авторами планируется провести подобное изучение и других участков в пределах Эльконского горста [Лоскутов Е. Е., Жижин В. И. Поэлементная геохимическая база данных участка «Сохсолоох» (Эльконский горст). //10 Международная конференция «Новые идеи в науках о Земле», Москва, 12-15 апр., 2011. Доклады Экстра-Принт. РГГРУ. -М. -2011].
Как известно, Монголия входит в 1-ую группу из 15 стран в мире по утвержденному запасу урана, в связи с этим внедрение прогрессивной технологии по добыче урана имеет большое экономическое значение. Большой интерес к этой проблеме проявляют иностранные и монгольские компании, а также научно-исследовательские институты и вузы. Для Монголии эффективность геологоразведочных работ прежде всего зависит от точности определения содержания элементов в руде. В настоящее время во всем мире для определения радиоактивных элементов более часто применяют спектральные, чем классические химические методы анализы. Д. Болортуяа и П. Зузаан представили разработанную в Центре ядерных исследований экспрессную методику определения урана, основанную на способе внешнего стандарта с применением регрессионного уравнения 2-ого порядка для учета межэлементных влияний. В данном эксперименте применен энергодисперсионный спектрометр с возбуждением рентгеновской флуоресценции рентгеновской трубкой с Rh-ым анодом и полупроводниковым Si-pin-детектором с энергетическим разрешением 200 эВ для излучения 5,9 кэВ от Fe55. Методика опробована для различных типов природных образцов [Болортуяа Д., Зузаан П. Рентгенофлуоресцентное определение урана в природных образцах. //7 Всероссийская конференция по рентгеноспектральному анализу, Новосибирск, 19-23 сент., 2011. Тезисы докладов СО РАН. -Новосибирск. -2011.].
Рентгенофлуоресцентный анализ (РФА) уранованадиевых руд, являющийся одним из основных методов количественного химического анализа минерального сырья, обычно реализуется по способу стандарта-рассеянного излучения (стандарта-фона). По результатам измерений А.В. Бахтияровым, А.П. Бороздиным и Н.В. Николаевой были составлены рабочие универсальные уравнения для определения урана и ванадия во всем диапазоне их содержаний, которые позволили получить прецизионные результаты РФА [Бахтияров А.В., Бороздин А.П., Николаева Н.В. Рентгенофлуоресцентный анализ уранованадиевых руд по способу стандарта-рассеянного излучения. //7 Всероссийская конференция по рентгеноспектральному анализу, Новосибирск, 19-23 сент., 2011. Тезисы докладов СО РАН. -Новосибирск. -2011.].
При изучении урановых месторождений гидрогенного типа В.Т. Перелыгин, А.И. Машкин, А.Н. Огнев и др. информируют об аппаратурных разработках в области каротажа нейтронов деления (КНД), о преимуществах метода, возможности современных модификаций аппаратуры КНД, а также о результатах исследований [Перелыгин В.Т., Машкин А.И., Огнев А.Н. и др. Использование скважинных приборов каротажа нейтронов деления при разведке и эксплуатации месторождений урана гидрогенного типа. //Каротажник. -2011. -№ 5.].
Достарыңызбен бөлісу: |