Поиски месторождений урана

Широкие перспективы использования урана в качестве сырья для производства атомной энергии в мирных целях открывают невиданные возможности для технического прогресса человечества. В СССР осуществляется намеченная XX съездом КПСС грандиозная программа многообразного применения атомной энергии в различных отраслях народного хозяйства. Особое значение приобретает уран для создания энергетического хозяйства районов, лишенных минерального топлива. Как известно, в современных реакторах 1 г урана дает энергию, эквивалентную 10 000 т каменного угля, а при использовании урана и образующегося в реакторах плутония — 100 000 т угля. В дальнейшем при осуществлении воспроизводства расщепляющегося материала, из 1 т урана можно будет получать энергию, равную энергии от сжигания 1 000 000 т угля.

Важнейшей задачей советских геологов является всемерное расширение отечественной минерально-сырьевой базы урана, в первую очередь за счет выявления новых крупных месторождений богатых руд. В начальный период поисково-разведочных работ на уран учитывались главным образом геологические особенности известных в то время крупных зарубежных месторождений: Центральной Африки (Шинколобве), Канады (Б. Медвежье озеро) и других стран, где уран тесно связан с кобальтом, никелем, серебром, висмутом и частично медью. Оказалось же, что преобладающая часть отечественных месторождений относится к другим типам руд. Они обнаружены в изверженных, метаморфических и осадочных породах различного состава и возраста (от докембрийского до четвертичного) и в самых разнообразных геолого-структурных и фациально-лито-логических условиях.

Исходя из современного отечественного и зарубежного опыта, перспективными для поисков гидротермальных месторождений урана нужно считать все районы, характеризующиеся интенсивными тектоническими нарушениями, многофазной магматической деятельностью и проявлениями гидротермальной минерализации. Такие условия чаще имеют место в подвижных складчатых зонах геосинклинального типа и в обрамлениях древних щитов. Гидротермальные месторождения урана образуются в различные металлогенические эпохи и, как правило, на позднейших этапах магматической деятельности. Для ряда районов характерно, что уран в процессе рудоотложения выделяется в самостоятельные этапы минерало-образования, отделенные во времени, а иногда и в пространстве от этапов выделения сульфидов, флюорита, барита и других минералов.

Геохимическими особенностями осадочных отложений, перспективных для поисков месторождений урана, являются, в первую очередь, повышенные содержания органического вещества и фосфора (часто того и другого вместе). Последние сорбируют уран из растворов и способствуют его концентрации. Вместе с ураном в осадочных месторождениях часто присутствуют в промышленных концентрациях ванадий, молибден,  иногда  свинец, цинк, цирконий, стронций, селен.   По  современным представлениям эпохами преимущественного накопления ураноносных осадков являются: протерозой, кембрий-ордовик, силур, нижний карбон, пермь, триас, юра, верхний мел, палеоген. Для месторождений в морских осадках характерным является приуроченность уранового оруденения к прибрежным фациям.

Установленное в последние годы значительное разнообразие геологических условий нахождения промышленных месторождений урана позволяет проводить широкие и успешные поиски новых его месторождений при производстве геолого-съемочных, поисковых и разведочных работ на различные полезные ископаемые во всех районах страны. Изучение радиоактивности горных пород и руд во всех естественных выходах и выработках с применением разработанных в настоящее время радиометрических методов и аппаратуры является обязательным элементом комплекса всех геологических работ. Это изучение должно проводиться геологическим персоналом партий: геологами, геофизиками, гидрогеологами и их помощниками — техниками, коллекторами и операторами. Выявленные радиоактивные аномалии следует подвергать тщательному исследованию с поверхности и на глубину с проходкой необходимых объемов горных выработок и буровых скважин. Аномалии, заслуживающие разведки, подлежат передаче специальным экспедициям для дальнейших работ. Такое содержание приобретают попутные поиски урана.

Радиоактивные свойства минералов урана являются весьма важным средством для поисков его месторождений. Но вместе с тем поиски месторождений урана имеют и свои особые трудности. Являясь типичным рассеянным элементом, уран сравнительно редко образует концентрации, имеющие значение промышленных месторождений. Далеко не все выявляемые радиоактивные аномалии соответствуют промышленным месторождениям этого элемента. У поверхности урановые руды быстро окисляются и легко выщелачиваются. В практике имеются случаи, когда месторождения урана имеют на поверхности весьма незначительную гаммаактивность и выявлены только благодаря тщательному анализу геологической обстановки. В большинстве случаев открытие месторождения требует приложения значительного труда высококвалифицированных геологов и геофизиков. Поэтому успешные результаты попутных поисков месторождений урана определяются не только степенью овладения геологическим персоналом партий методами радиометрических поисков и применяемой для этого аппаратурой, но и геологической направленностью работ, руководство которыми должно осуществляться наиболее опытными геологами, хорошо знающими геологическое строение исследуемых регионов.

В процессе поисков месторождений урана радиометрическими методами выявляются месторождения нерадиоактивных полезных ископаемых, как например фосфоритов, титана, циркония и других редких металлов. Эти методы с успехом используются также при геологическом картировании для прослеживания контактов пород с различной радиоактивностью, выявления и прослеживания эманирующих разломов, зон дробления и других структурных элементов.

В настоящей книге излагаются геологические основы и методы поисков месторождений урана при проведении геологической съемки, поисков и разведки месторождений различных полезных ископаемых, а также при рудничных геологических работах на действующих предприятиях.

Книга написана коллективом авторов: В. Г. Мелков (минералогия), Л. Ч. Пухальский (геофизические методы поисков), А. И. Германов (гидрохимический метод поисков). Общее редактирование книги произвел Е. М. Янишевский, которым внесены существенные дополнения в ряд разделов.