Сборник посвящен 90-летию со дня рождения профессора В.Е.Бойцова. В него вошли избранные труды ученого, воспоминания его соратников и учеников, а также ряд статей специалистов в области изучения месторождений урана и золота.

В книге впервые в полном объеме излагается разрабо таннан в СССР теория образования гидрогенных месторож дений урана, имеющих важное промышленное значение. На основе обобщения литературных данных и результатов личных исследований авторы дают всестороннюю характеристику условий образования гидрогенных месторождений. Освещены методологические основы теории, типы рудных залежей, геологические, ландшафтно-геохимические и литолого-геохимические факторы образования гидрогенных месторождений, генезис руд и практическое значение разработанной теории для прогнозирования, поисков, разведки и эксплуатации урановых месторождений.

Для геологов-специалистов по атомному сырью и рудным месторождениям. Может быть использована, студентами и аспирантами геологических и геофизических специальностей.

В учебном пособии рассмотрены основные вопросы геохимии радиоактивных элементов: содержание урана и тория в минералах, горных породах, в формациях и комплексах пород, в литосфере и космосе; закономерности их распределения, формы нахождения, условия и формы миграции и концентрирования. Дана авторская трактовка истории формирования радиогеохимии от момента ее зарождения по настоящее вре-мя. Проведен детальный анализ основных свойств радиоактивных элементов. Особое внимание уделено индикаторным свойствам урана, тория и продуктов их распада для характеристики геологических процессов. Изложена методика радиогеохимического картирования. Кроме того, в учебном пособии рассмотрен круг вопросов, которые могут быть решены с использованием данных радиогеохимических исследований в геологии и других отраслях знаний. Отмечена важная роль радиоактивных элементов в геохронологии.

Разработано в рамках реализации Инновационной образовательной программы ТПУ по направлению «Рациональное природопользование, экологически безопасные технологии разработки месторождений, транспортировки, переработки нефти и газа» и предназначено для студентов, аспирантов и специалистов в области геологии и смежных специальностей.

В настоящее время гамма-каротаж является обязательным методом при комплексном изучении скважин, бурящихся на нефть, газ, воду, твердые полезные ископаемые и для геологического картирования. При этом одновременно решаются задачи массовых поисков радиоактивных руд.

Роль гамма-каротажа при поисках и разведке месторождений урана с каждым годом возрастает и в настоящее время данный вид работ становится одним из ведущих и наиболее эффективных методов в системе массовых поисков, в особенности в районах, закрытых рыхлыми отложениями.

Переход на работу с аппаратурой, оснащенной сцинтилляцион-ными детекторами, открыл широкие возможности для более достоверной оценки слабых радиоактивных аномалий и проведения на этой основе поисков радиоактивного сырья по погребенным ореолам рассеяния.

Гамма-каротаж широко применятся также для детального ли-тологического расчленения пород и корреляции разрезов.

Разнообразные задачи, стоящие перед геологической службой, обуславливают применение- разнотипной аппаратуры радиоактивного каротажа как многоцелевого назначения, так и специального профиля. Так, при проведении гамма-каротажа скважин наряду с каротажной аппаратурой, предназначенной для поисков урановых руд (типа ПКС-1000, ПРКС-2, СРП-68-02, 03), применяются каротажные приборы общего назначения (РСК-М, РСК-У, ДРСТ-1, ДРСТ-2, ДРСТ-3, РСК-3, ДРСА, БКР-2, БКР-3, ГНК-2а, РУР-1, РУР-2, КУРА-2 и др.), основные технические данные которых приведены в приложении 1.

Кроме того, в нефтяной геологии для обслуживания глубоких скважин с высоким температурным режимом продолжают эксплуатировать каротажную аппаратуру с газоразрядными детекторами (НГГК-62, СП-62, Р-3 и др.).

Многие из вышеуказанных типов каротажных радиометров (РСК-М, РСК-У, ДРСТ-1, ДРСТ-2, РСК-3, СРП-2к и др.) были разработаны и сконструированы 10—20 и более лет назад и поэтому, они по своим параметрам не всегда отвечают современным метрологическим требованиям. <...>

Содержатся  новейшие данные  о минеральных  ресурсах  урановой промышленности капиталистических  стран.  Рассматриваются запасы урана по капиталистическому миру в целом, а внутри него по континентам  и странам.  Дается  геолого-экономическая оценка  промышленным месторождениям, а также потенциальным ресурсам минерального сырья урановой  промышленности.  Впервые в  советской литературе   предпринята  попытка   исследовать  экономическую   эффективность геологических работ   в капиталистических странах   и определить удельные затраты геологических работ в стоимости готовой  продукции   (урановые концентраты).  Характеризуются объем добычи урановых руд и способы их переработки, исследуются также технико-экономические показатели добычи и переработки урановых   руд.   Анализируется динамика производства урановых концентратов за последние  10 лет  (1956—1966 гг.) и использование производственных мощностей рудников и гидрометаллургических заводов, приводятся размеры действующих и проектирующихся урановых предприятий. Определяются  структура  потребления   уранового сырья и перспективы использования урана для военных и мирных   целей.   Характеризуется,  международная   торговля   урановым сырьем: даются анализ конъюнктуры мирового рынка на  урановые концентраты за  послевоенные годы, динамика   экспорта  и импорта урановых концентратов по капиталистическому миру и по отдельным капиталистическим и развивающимся странам, цены и ценообразование на   урановое сырье, динамика цен, издержки производства и прибыль.

Настоящая работа, предлагаемая вниманию читателя, не учебник и не учебное пособие. Это, скорее, попытка рассмотреть некоторые методические проблемы, связанные с разведкой месторождений урана, в свете новых представлений, возникших в результате анализа полевого и экспериментального материала, накопленного за последние годы. Её содержание обусловлено стремлением авторов охватить в основном четыре круга вопросов. 

Во-первых, это вопросы, касающиеся морфологии урановых месторождений и её влияние на методику разведки. До сих пор они разработаны очень слабо. Существующие морфологические классификации геологических объектов в большинстве случаев не пригодны для выбора разведочных систем, прежде всего потому, что они построены по чисто геометрическому принципу, без учета генезиса формы и внутреннего строения рудного тела. Между тем отсутствие дифференцированного подхода к месторождениям, хотя и относящихся к одной и той же морфологической группе, но отличающихся друг от друга по условиям морфогенеза, как известно, повлекло за собой немало печальных недоразумений. Составление новой морфологической группировки рудных месторождений, действительно облегчающей выбор системы разведки и направления магистральных разведочных выработок, следует считать одной из наиболее актуальных проблем поисково-разведочной геологии. Некоторые предложения по этому вопросу читатель найдет в первой главе книги.

Второй круг вопросов  связан с решением основной задачи разведки – оценки геологических параметров урановых месторождений по дискретным данным опробования рудных тел в скважинах и в горных выработка. Здесь мы стремились к тому, чтобы осветить, по возможности, кратко и интуитивно и, по необходимости, не строго пути использования этой цели некоторых методов современной математики. Соответствующий раздел книги в основном представляет собой попытку построить математическую модуль процесса разведки как процесса сортировки, т.е. выделения в пространстве, занимаемым месторождением, рудных систем более высокого порядка. Изложение рассчитано на читателя, знакомого с основами теории вероятностей, математической статистики и теории случайных процессов.

Третий круг вопросов касается методики детальной и эксплуатационной разведки урановых месторождений. В соответствии с общей концепцией авторов о разделении геолого-разведочного процесса на ряд последовательных стадий, в зависимости от характера и объекта оценки, под термином «детальная разведка» понимается совокупность геолого-разведочных операций, направленные на получение количественных характеристик геологических параметров отдельно по каждой рудной залежи, а под термином «эксплуатационная разведка» - совокупность операций, направленных на оценку параметров каждого отдельно взятого рудного тела. Главное внимание уделяется вопросу о влиянии формы и внутреннего строениях этих рудных объектов на выбор рациональной системы разведки, т.е. той комбинации методов получения геологической информации, которая более других согласуется со спецификой месторождений и представляется наиболее оправданной экономически. Системы эксплуатационной разведки рассматриваются в тесной связи с системами разработки рудных тел.

Четвертый круг вопросов – оценка погрешностей определения геологических параметров рудных систем на основе статистического анализа данных, полученных в процессе разведки месторождения различного структурно-морфологического типа. Результаты статистического анализа сопоставляются с результатами экспериментов по сдвижению и разрежению разведочной сети. Цель этого исследования заключалась в установлении границ использования геостатистических методов, развиваемых, в частности, Ж.Матероном.

Таков, в общих чертах, логический скелет книги. К сожалению, она не избежала тематической неуравновешенности – об одном в ней сказано слишком много, о другом – слишком мало. Это обусловлено, в первую очередь, новизной и сравнительно слабой изученность проблемы в целом. Несмотря на этот недостаток, мы надеемся, что читатель найдет книгу полезной и информативной.

Первая глава книги написана Д.Я.Суражским, вторая – Ю.В.Рощиным, третья и четвертая – Г.И.Петровым при участии Г.Д.Бережнова.

Авторам приятно признать неоценимую помощь своих друзей и коллег – Ю.А.Арапова, П.В.Прибыткова, В.Л.Шашкина, В.И.Герасимова, В.Е.Бойцова, подвергших рукопись работы критике, иногда безжалостной. Без этого книга была бы значительно хуже, чем она есть.

Применение методов изотопной геохронологии и геохимии представляет один из возможных путей решения сложной проблемы генезиса урановых месторождений «типа несогласия». Предлагаемая работа представляет результаты петрографо-минералогических и изотопно-геохронологических исследований вмещающих пород в районе уранового месторождения Карку в Северном Приладожье, локализованного в нижней части разреза рифейской терригенной толщи.

Обобщая многочисленные публикации [Ahall et al., 2000; Ramu et al., 2001 и др.], можно констатировать, что основным тектоно-магматическим содержанием рифейского этапа развития Балтии было: 1) становление массивов гранитов рапакиви и сопровождающих их пород - AMCG (анортозитов-мангеритов-чарнокитов-гранитов рапакиви) ассоциации (1650-1500 млн. лет); 2) внедрение роев диабазовых даек, силлов и проявления бимодального вулканизма и габбро-гранитных интрузивных ассоциаций (субиотний, 1640-1362 млн. лет); 3) заложение грабенов, рифтогенных впадин и накопление в них терригенных осадков континентального типа (субиотний, иотний - от 1500(?) до 1270 млн. лет); 4) гидротермальная деятельность, связанная с активизацией разрывных структур (1350—1318 млн. лет); 5) внедрение диабазовых даек, преимущественно в пределах иотнийских осадочных бассейнов (постпотний, 1268-1258 млн.лет). Как видно, этот период характеризуется тектоно-магматическими событиями рифтогенного типа.

Окраинная часть Ладожского прогиба, где расположено урановое месторождение Карку, занимает часть северо-восточного побережья Ладожского озера. Этот прогиб, относящийся к ранне-среднерифейской Финско-Ботническо-Балтийской рифтовой системе, выполнен вулканогенно-осадочным комплексом пород, современная мощность которого составляет около 650 метров. Его основание образовано AR и PR кристаллическими сланцами и гнейсами южной части Балтийского щита. В состав осадочной части комплекса входят аллювиально-дельтовые и мелководные красноцветные и пестроцветные кварцевые и полевошпатово-кварцевые песчаники, гравелиты, мелкогалечниковые конгломераты, осадочные брекчии при подчиненном значении тонкообломочных пород. <...>

Книга Дж. Каца и Е. Рабиновича «Химия урана», выпущенная в США в 1951 г., является первой из двух книг, намеченных авторами к изданию по этой теме, и представляет литературный обзор работ, выполненных в основном зарубежными исследователями за период с конца XVIII века по 1950 г.

Книга   состоит   из   четырех   частей.

В первой части сообщаются краткие сведения об естественных и искусственных изотопах урана, о результатах рентгеновских исследований по определению длин волн, соответствующих главным границам поглощения урана для различных валентных состояний, об эмиссионном характеристическом рентгеновском спектре и фотоэлектрическом эффекте этого элемента. Приводятся также данные по изучению оптического спектра, результаты измерений наиболее важных длин волн в дуговом и искровом спектрах урана, данные по ядерным эффектам, по влиянию электрического и магнитного полей на спектр, а также анализ термов (даются таблицы их символов и значений). Кроме того, в этой части приводятся сведения по географии и геологии месторождений урановых руд.

В книге рассмотрена геохимия урана и некоторых природных радиоактивных изотопов в различных системах зоны гипергенеза: ландшафтах, поверхностных и подземных водах, зонах окисления месторождений, коре выветривания и подзоне катагенеза. Поведение урана рассматривается на основе анализа его физико-химических свойств, миграционной способности и особенностей процессов выщелачивания, переноса и осаждения. Описаны формы нахождения урана в горных породах и природных водах, приводятся его кларки в породах и кларки концентрации. Показаны закономерности образования ореолов и потоков рассеяния урана вблизи месторождений.

На основе анализа закономерностей поведения урана в подзоне катагенеза рассмотрены процессы экзогенного рудо-образования: геохимия месторождений, эпигенетическая (геохимическая и гидрохимическая) зональность, гидрогеологические и физико-химические условия уранонакопления, ассоциации минералов и элементов, радиоактивные изотопы. Обсуждаются историческая геохимия урана в зоне гипергенеза и его миграция в ноосфере.