Аргиллизация вмещающих пород на отечественных стратиформных урановых рудопроявлениях

Стратиформные урановые рудопроявления выявлены в осадочных породах (мезозой) узких протяженных грабенов, заложенных на породах протерозойского и палеозойского возраста, главным образом на гранитах и метаморфических породах. Совозрастные осадочным интрузивные и эффузивные породы (липариты, липаритовые и дацитовые туфы) в этих депрессиях либо отсутствуют, либо выявляются в небольшом объеме. В обрамлении депрессий повсеместно развиты раннемезозойские интрузии кислого состава и покровы эффузивов. Осадочные породы грабенов разделяются на два комплекса: нижний комплекс фаций предгорий, подножий склонов и временных водотоков и верхний комплекс озерных отложений. Рудоносные части разреза депрессий сложены плохо сортированными, слабо окатанными преимущественно грубозернистыми осадками: глыбовыми конгломератами, осадочными брекчиями, дресвяниками, галечными конгломератами, среди которых рассеяны мелкие линзы мелкозернистых осадков (вплоть до алевролитов и аргиллитов). Маркирующие горизонты в этой части разреза обычно отсутствуют. Обломочный материал рудовмещающих горизонтов гранитный.
Закономерности околорудного изменения пород рассмотрим на примере двух рудопроявлений, условно именуемых Голубое и Розовое. Геологическое положение и главнейшие особенности структуры рудных полей и состава руд этих рудопроявлений отличаются лишь некоторыми деталями:
1) на рудопроявлении Розовом рудовмещающая свита подразделяется на нижнюю красноцветную и верхнюю сероцветную части, между которыми нет стратиграфического контакта; на Голубом рудопроявлении красноцветные породы практически отсутствуют;
2) осадочные породы формировались на основе материала, не претерпевшего глубокого химического выветривания, так как в неизмененных породах содержится большое количество свежих плагиоклазов и темноцветных минералов. Первичный цемент пород хлорит-монтмориллонитовый (Голубое рудопроявление) или хлорит-гидрослюдяной (рудопроявление Розовое);
3) в грубозернистых осадках рассеян углефицированный растительный детрит, в линзах мелкозернистых осадков встречаются прослои бурых углей; собственно рудоносные породы обычно пигментированы дисперсным органическим веществом;
4) из урановых минералов выявлены дисперсные черни, коффинит, настуран, иордизит, урансодержащие титанаты, ассоциирующие с мелкими зернами сульфидов и цеолитами;
5) рудные тела имеют лентообразные, линзовидные, пластообразные контуры, невыдержанные по простиранию, расположенные кулисообразно и многоярусно; наиболее продуктивны осадочные породы гранитного состава;
6) рудные поля стратиформных урановых рудопроявлений приурочены к участкам депрессий с проявлением разрывной тектоники;
7) температура рудообразования по данным декрепитации цеолитов оценивается интервалом 100—150° С.
Для полей аргиллизированных пород этих рудопроявлений характерен ряд общих особенностей (рис. 45, 46). Изменение пород проявляется локально и на большую глубину, достигая наибольшей интенсивности около разрывных нарушений; во многих случаях аргиллизация осадочных пород прослеживается глубже 500 м, не уменьшаясь при этом в интенсивности. Первичный глинистый цемент и реагентоспособные обломочные минералы замещаются метасоматическими глинистыми и сопутствующими им минералами. Во внешних зонах метасоматических ореолов наблюдается главным образом трансформация глинистых минералов цемента пород; обломочные полевые шпаты и темноцветные минералы обычно сохраняются неизмененными. В более внутренних частях ореолов замещению подвергается не только цемент, но и темноцветные минералы и плагиоклаз в отдельных зернах, а также в гальках и глыбах гранитов.

На рудопроявлении Голубом метасоматические преобразования выражены относительно слабо. Первичный хлорит-монтмориллонитовый цемент пород во внешней зоне преобразуется в монтмориллонитовый, в промежуточной зоне — в монтмориллонит-каолинитовый. Во внутренней рудовмещающей зоне цемент и плагиоклаз осадочных пород замещены ассоциацией каолинит, монтмориллонит, гидрослюда, цеолиты (обычно ломонтит). На рудопроявлении Розовом аргиллизация проявлена в более интенсивных формах кислотного выщелачивания: преобладающим метасоматическим продуктом осадочных пород является каолинит; гальки и глыбы гранитов изменены не только в центральной части ореола, но и в промежуточных зонах; в большей части внешней монтмориллонитовой зоны плагиоклаз замещен характерными для гидротермально аргиллизированных пород футлярами монокристаллов альбита с глинистым ядром. Первичный хлорит-гидрослюдяной цемент во внешней части ореолов преобразуется в монтмориллонитовый, в центральных зонах — в каолинитовый.
Алюмосиликатные метасоматические продукты одинаковы при изменении как сероцветных, так и красноцветных пород. Ореолы аргиллизации в красноцветных глыбовых конгломератах сопровождаются обелением пород, выносом железа цемента из ореолов сильного изменения и переотложением его во внешних зонах, чем объясняется усиление интенсивности красного цвета внешних частей ореолов аргиллизации. Первичная гидрослюда цемента осадочных пород рудопроявления Розовое дисперсная и относится к модификации 2 М, а вторичная (метасоматическая) гидрослюда образуется в модификации 1 M и слагает крупные агрегаты колломорфного строения. Различные вариации в соотношении продуктов предрудного кислотного выщелачивания (образование каолинит-монтмориллонитовой серии) и рудосопровождающего метасоматоза (образование гидрослюд и смешанно-слойных минералов гидрослюда — монтмориллонит) приводит к образованию метасоматических колонок разнообразного состава и строения на рудопроявлении Розовом (рис. 47).

Рудоносными оказываются аргиллизированные породы, содержащие наибольшее количество метасоматической гидрослюды или смешанно-слойный гидрослюду-монтмориллонит с максимальной долей гидрослюдяного компонента в данном сечении (метасоматической колонке). Состав измененных пород рудопроявления Розового, изученный на большой площади, зависит от степени рудоносности центральной зоны. Слабой рудоносности соответствует появление в ореоле смешанно-слойных минералов гидрослюды — монтмориллонита; с увеличением рудоносности в смешанно-слойном минерале возрастает доля гидрослюдяного компонента вплоть до образования гидрослюды.
Таким образом, можно сделать следующие выводы.
1. Помимо выявляемой в шлифах метасоматической природы глинистого вещества в ореолах изменения пород, его эпигенетическая природа не вызывает сомнения еще и потому, что в условиях осадконакопления в грабенах (когда временные потоки переносили глыбы весом в сотни тонн) какое-либо первичноосадочное зональное распределение глинистого вещества маловероятно.
2. Распределение метасоматических ассоциаций в рудоносных ореолах отражает комбинированный эффект раннего кислотного выщелачивания и последующего рудосопровождающего метасоматоза, свойственные гидротермальной аргиллизации пород и не характерные, как и некоторые другие особенности, для выветривания пород.
3. Аргиллизация пород и концентрация урана в сердцевинах ореолов измененных пород являются производными одного и того же метасоматического процесса.