metasomatism.ru

УДК 553.495.061.1 (571.651)                Мальков И.А. (ФГУП «ВСЕГЕИ»)

Структурно-вещественные особенности локализации уранового оруденения Восточной Чукотки.

На основе детального изучения урановорудного участка рассматривается проявленность прогнозных критериев и поисковых признаков на территории Восточной Чукотки. Ключевые слова: гидротермально-метасоматическая зональность, поисковые признаки, рудоносность.

Igor A. Malkov (FGUP VSEGEI)

Structural and petrological features of uranium mineralization location in Eastern Chukotka

Manifestation of predictive criteria and prospecting indicators in east Chukotka are described based on detailed studies. Key words: hydrothermal-metastatic zonality, prospecting indicators, ore potential.

Урановый потенциал Восточной Чукотки до сих пор является не определенным. Известные рудоконцентрации урана не получили должного изучения. До сих пор не дана оценка промышленных перспектив выявленных проявлений уранового оруденения..

С целью освещения этих вопросов в пределах Чаплинско-Румилетского (Провиденского) района были проведены специальные геологические исследования масштаба 1:10000 и 1:50000 [1]. Основное внимание уделялось картированию гидротермально-метасоматических образований (ГМО), проведенному по методике, разработанной во «ВСЕГЕИ» [2]. На основе геологических наблюдений и изучения более 1000 шлифов в районе выделяется две ураноносные структуры: Румилетская вулкано-плутоногенная купольно-кольцевая и Чаплинская депрессионно-вулканогенная, которые по ряду признаков сопоставлялись с рудоносными ВТС Приаргунского района.

Румилетская структура (~ 240км²) в центральной части сложена позднемеловыми субщелочными гранитами, а периферия — догранитными вулкано-тектоническими структурами (ВТС), представленными породами трахидацит-трахириолитового состава леурваамской свиты. Именно в ВТС и располагаются известные урановые рудопроявления: Провиденское, Румилет и Асяльвик.

Рудопроявление Провиденское приурочено к экструзивному куполу трахириолитов. В основании купола залегает толща андезитов, базальтов и их туфов мощностью более 800 м (этелькуюмская свита), прорванных на юге массивом диорит-гранодиоритового состава (провиденский комплекс). Вулканиты этелькуюмской свиты залегают на карбонатно-сланцевых субплатформенных отложениях девона.

Гребневый экструзивный купол сложен массивными, сферолитовыми, флюидальными трахириолитами, их туфами и туфолавами. В центральной части постройки расположен экструзивный купол, сложенный тонкополосчатыми и гофрированными трахириолитами. В плане экструзия имеет овальную форму размером 1200×500 м с длинной осью, ориентированной в меридиональном направлении. Эта вулканическая структура рассечена дайковым поясом, представленным кварцевыми порфирами до микрозернистых гранитов, по периферии окаймляется прерывистым кольцом субвулканических тел аналогичного состава. Севернее купола вулканогенные породы прорываются субщелочными гранитами.

Рисунок 1. Карта гидротермально-метасоматических образований Провиденского участка. Масштаб 1:25000.

    Условные обозначения:

1 – 4. Литологические образования. 1 – мелкозернистые, разнозернистые лейкократовые граниты румилетского комплекса γK₂rm; 2 – тела и дайки фельзитов, кварцевых порфиров, микрогранитов леурваамской свиты K₂lr; 3 – риолиты массивные (а), флюидальные (б), их туфы (в) верхнего отдела леурваамской свиты K₂lr; 4 – андезиты, андезито-базальты, андезито-дациты, их туфы и лавобрекчии нижнего отдела леурваамской свиты K₂lr. 5 – 12. Гидротериально-метасоматические образования. 5 – кварц-калишпатовые; 6 – (кварц)-альбитовые; 7 – кварц-гидросерицитовые; 8 – гидросерицит-карбонат-хлоритовые; 9 – кварц-гематит-хлоритовые (иногда с глинистыми минералами, карбонатом, сульфидами); 10 – хлорит-эпидотовые; 11 – биотит-эпидотовые; 12 – совмещение ассоциаций. 13 – проявления флюорита. 14 – гематитизация. 15 – рудопроявления (а), проявления урана (б). радиометрические аномалии (в). 

Метасоматическая зональность подчеркивает внутреннее строение ВТС (рис.1) и наблюдается в виде овала, вытянутого в меридиональном направлении на 4 км. Центральная часть овала представлена кварц-калишпатовыми ГМО (калишпатофиры) с микропегматитовой и микросферолитовой структурами, которые развиваются в объеме главного некка и его экзоконтактов. На севере Провиденского участка калишпатофиры отмечены в породах покровных фаций, что указывает на возможность существования на глубине не вскрытого эрозией некка [3].

Кварц-альбитовые образования (5-10%) охватывают объем покровных фаций. Альбит в основной массе породы образует сгустки нередко совместно с кварцем и псевдоморфозы по плагиоклазу. Кварц-гидросерицитовые ГМО развиваются на фоне ранее проявленных кварц-полевошпатовых изменений, в основном они оконтуривают калишпатофиры по периферии. Интенсивность проявления кварц-гидросерицитовых ГМО обычно незначительна, но в проницаемых зонах фиксируются полнопроявленные разности (до 60-80%). Порфириты этелькуюмской свиты, слагающие фундамент ВТС, на контакте с зонами кварц-гидросерицитовых ГМО интенсивно гематитизированы, но рудосопровождающих изменений и повышения уровня радиоактивности не отмечалось.

Кварц-гематит-хлоритовые ГМО развиваются на фоне ранее проявленных кварц-полевошпат-гидросерицитовых изменений и в плане картируются в виде прерывистого кольца. Интенсивность проявления этих ГМО от 1 до 100%. Ширина ореола слабопроявленных (гематит)-хлоритовых изменений в узле пересечения северо-восточных, северо-западных и меридиональных разломов достигает 600м при протяженности около 2 км. Урановорудные концентрации Провиденского рудопроявления фиксируются именно в этом ореоле (площадью около 1 км²) в нацело окварцованных с гематитом (гематитовые кварциты) риолитах и их туфах. Мощность рудоносных гематитовых кварцитов около 8 м при протяженности менее 200м. В этих метасоматитах отмечаются своеобразный грязно-зеленый микрочешуйчатый хлорит (до 10%), смешаннослойная слюда (гидросерицит+монтмориллонит), железистый карбонат (до 10%), а также редкие сульфиды, флюорит и настуран. Содержания урана в среднем 0,1%. Сопутствующими элементами являются молибден, свинец, серебро, золото (до 0,3г/т), цинк и мышьяк.

Фото 1. Калишпатофир.      

Фото 2. Аргилизит с хлоритом.      

Фото 3. Полнопроявленный аргиллизит с карбонатом

Фото 4. Аргиллизит с наложенным биотитом.

Фото 5. Аргиллизит с хлоритом и поздним эпидотом.

В восточной части участка (р-е Нартовое) гематит-хлоритовые изменения развиваются вдоль дайки трахириолитов северо-восточного простирания и сопровождаются серией аномалий радиоактивности. Ширина рудосопровождающих изменений первые метры. Наиболее интенсивно они проявлены в эндо- и экзоконтактах даек. На удалении в первые метры в субвулканических риолитах фиксируются лишь единичные чешуйки гидросерицита и грязно-зеленого хлорита. Похожая ситуация фиксируется на рудопроявлении Северо-Западное.

На севере структуры все отмеченные ГМО в разной степени преобразованы развитием эпидота и биотита (влияние румилетских гранитов). Хлорит частью полностью замещается биотитом и эпидотом, что затрудняет выделение зон рудосопровождающих изменений.

В целом интенсивность и масштабность проявления рудосопровождающих процессов на Провиденском участке несколько уступают их параметрам в сравнении с промышленно-урановорудными районами Приаргунья. ГМО рудопроявлений Румилет и Асяльвик подобны изученным на Провиденском участке, но проявлены в меньших объемах. Рудные тела имеют мощность 1-8м, протяженность около 100м, содержания урана в среднем около 0,1%.

Ураноносная Южно-Чаплинская ВТС депрессионного типа сложена также вулканитами верхнего мела (дациты, риолиты). ВТС имеет кольцевое строение диаметром около 7км. Все известные урановые проявления располагаются в аргиллизитовом кольце: в северном звене — участок рудопроявлений Киф, в восточном — Алаида, в южном — Береговое, в западном — ряд радиоактивных аномалий.

На площади Киф известна серия рудопроявлений, расположенных в региональной (~8×2 км) широтной зоне аргиллизации. В ней, кроме аргиллизитов, отмечаются обширные участки калишпатофиров, локальные тела кварц-хлорит-гематитовых и пострудных кварц-карбонат-флюоритовых ГМО. Жильное урановое оруденение рудопроявлений Киф фиксируется в зонах интенсивно аргиллизированных пород, часто в непосредственной близости от калишпатофиров в локальных телах гематитовых кварцитов с редким хлоритом (шамозитом?), карбонатом и флюоритом. Часть рудопроявлений контролируется дорудными дайками анамезитов.

На участке Киф, как и на Провиденском рудопроявлении, в рудоформирующем процессе выделяются три стадии гидротермального минералообразования: дорудная — кварц-полевошпатовая и кварц-гидросерицитовая, рудная — кварц-гематит-хлоритовая, пострудная — карбонат-флюоритовая. В восточной части аргиллизитовой зоны участка Киф (участок V) проявлены все признаки промышленного уранового оруденения, которое возможно развито в подошвенной части ВТС. На Провиденском участке достаточно уверенно определилось, что околорудные изменения сформировались до внедрения гранитоидов румилетского комплекса, а набор ГМО и стадийность их образования на изученных участках аналогичны. Все это указывает на то, что урановое оруденение Румилетско-Чаплинской структуры связано с формированием ВТС, образованных вулканитами леурваамской свиты.

Главные отличия урановых объектов вулканического типа Чаплинско—Румилетского района от крупных месторождений Приаргунья — иной характер вулканизма: монотонный разрез, преобладание экструзивных и жерловых фаций кислых вулканитов, отсутствие базальтовой (или андезитовой) составляющей, проявления поствулканических гранитовых интрузий, несколько иной состав рудовмещающих аргиллизитов (почти полное отсутствие каолинита и монтмориллонита). Гранитизированный фундамент ВТС остается слабоизученным.

В Восточной Чукотке известны урановые рудоконцентрации чикойского типа, представленные рудопроявлением Мечен (рис.2). Это рудопроявление расположено в пределах раннемелового Итеньюргенского массива лейкократовых высокорадиоактивных гранитов. Урановая минерализация приурочена к зонам дробления с цеолитами, мощностью от 0,5 до 2км, протяженностью — первые километры. На поверхности рудные зоны фиксируются линейными радиоактивными аномалиями интенсивностью до 3000 мкр/час. Урановая минерализация в них представлена уранофаном, казолитом и отенитом.

Несмотря на некоторые различия при сопоставлении двух районов, дополнительный анализ материалов по геологии и ураноносности Восточной Чукотки с учетом известных особенностей ВТС с промышленным фтор-молибден-урановым оруденением позволяет считать Восточно-Чукотский потенциально-урановорудный район (ПУРР) как перспективный на масштабное оруденение стрельцовского типа, и Дежневский ПУРР, перспективный на оруденение чикойского и стрельцовского типов. В пределах Восточно-Чукотского района (рис.2) располагаются две перспективные ВТС, сложенные меловыми вулканитами трахириолит-андезитовой формации (леурваамской свиты): Левоменынвеемская и Утаатапская (северное обрамление Синявинского поднятия — Ионивеемская площадь). В Дежневском ПУРР в центральной части Восточно-Чукотского срединного массива выделяется Хесмымкэнская перспективная ВТС и Итеньюргенский гранитный массив.

Хесмымкэнская ВТС (по данным госсъмки 1:200000) сложена в северной части (трахи?)-риолитами (не исключено, что это жерловина), а в восточной и в южной — переслаиванием туфов и туфобрекчий риолитов и андезитов, реже туфопесчаников с обугленными древесными остатками (мощность около 500 м). ВТС имеет форму овала, площадь ее около 200 км2. Фундаментом ВТС являются глубокометаморфизованные породы раннего докембрия — гнейсы, мигматиты, амфиболиты и кристаллические сланцы мощностью более 2000 м, прорванные нижнемеловыми гранитоидами, в том числе лейкократовыми и двуслюдяными. Верхнемеловой вулканизм завершился внедрением гранитоидных интрузий (γK2), развитых по периферии ВТС.

Содержания K2O (2,5-6,7%) и Na2O (2,1-3,3%) в вулканитах Хесмымкэнской ВТС крайне неоднородны, что, скорее всего, указывает на преобразование их поствулканическими процессами калишпатизации, альбитизации и аргиллизации.

ВТС ограничена кольцевыми и дугообразными разломами, фиксирующими, по-видимому, стадию кальдерообразования. Важным благоприятным признаком потенциальной ураноносности ВТС здесь является гетерогенность разреза верхнемеловых вулканитов, обусловленная сочетанием плохопроницаемых андезитов с проницаемыми пластами туфопесчаников с органикой. Данные АГСМ-съемки по этой территории указывают на повышенные содержания урана (6-8 г/т) в породах.

Левоменынвеемская ВТС располагается в северном обрамлении Синявинского поднятия, которое служит фундаментом этой структуры. Кроме глубокометаморфизованных пород (мигматиты, гнейсы, кристаллические сланцы), в фундаменте здесь присутствуют углеродистые сланцы. ВТС вытянута в северо-западном направлении и занимает площадь более 800 км². Она сложена риолитами, игнимбритами, туфами риолитов и дацитами общей мощностью до 1000 м. В вулканитах леурваамской свиты содержание K2O (до 7%), в связи с его привносом, значительно превышает количество Na2O (1,2-3%).

В полях развития вулканитов отмечено широкое развитие минералов-новообразований, сопутствующих аргиллизации (каолинит, кварц, флюорит, гематит, пирит, хлорит и карбонат). Большинство этих минералов входят в ассоциацию рудосопровождающих и пострудных изменений, свойственных стрельцовскому типу месторождений урана. Аналогичные ГМО фиксируются не только в породах леурваамской свиты, но и в подстилающих порфиритах этелькуюмской свиты. Этот факт может указывать на интенсивную аргиллизацию и в нижних частях разреза кислых вулканитов, что является благоприятным для возможного формирования пластовых урановорудных тел в подошве леурваамских ВТС. Протяженность зон аргиллизации весьма значительна и достигает 5 километров при ширине 200-300 м (вероятно и шире, если учитывать слабое проявление этих процессов). В восточной части Левоменынвеемской ВТС по данным АГСМ-съемки отмечается обширный аномальный ореол урана площадью около 10км2. Севернее Левоменынвеемской структуры расположена Утаатапская ВТС с аналогичными особенностями строения и состава, но значительно меньшей (около 400м) мощностью леурваамских вулканитов.

Заключение.

Урановорудные концентрации Чаплинско-Румилетского района сформированись в связи с позднемеловым вулканизмом и подобны промышленным объектам Приаргунья. Некоторые отличия рудовмещающих ГМО, возможно, обусловлены различиями состава ВТС. Промышленные урановые объекты можно также ожидать и в неоднократно гранитизированном и активизированном фундаменте Восточно-Чукотского срединного массива.

Анализ проявленности критериев промышленной ураноносности Дежневского и Восточно—Чукотского ПУРР позволяет выделить в их составе 4 структуры, наиболее перспективные на обнаружение масштабного уранового оруденения: Левоменынвеемскую, Утаатапскую, Хесмымкэнскую ВТС и Итеньюргенский гранитный массив. Первые три структуры перспективны на фтор-молибден-урановое оруденение стрельцовского типа, а Итеньюргенская — на оруденение чикойского типа.

В качестве поисковых признаков фтор-молибден-уранового оруденения на выделяемых площадях предполагаются: региональные (n*10 км²) зоны развития аргиллизитов в сочетании с калишпатофирами на участках (n*км2) кварц-карбонат-флюоритовых ГМО; дифференцированные и резко аномальные содержания U, Mo, Pb, Ag, Zn, As в гидротермально измененных породах.

Для чикойского типа урановых месторождений поисковыми признаками являются зоны дробления и катаклаза с глинисто-цеолитовыми преобразованиями, включающие гипергенные скопления силикатов уранила среди выскорадиоактивных лейкократовых гранитов.

Литература:

1. Мальков И.А., Дмитриев И.А. Гидротермально- метасоматические формации и урановое оруденение Чаплинско-Румилетского района (Чукотский АО). Материалы по геологии месторождений урана, редких и редкоземельных металлов. М. 2009. Вып. 153.

2. Плющев Е.В., Ушаков О.П., Шатов В.В., Беляев Г.М. Методика изучения гидротермально-метасоматических образований. Л. Недра, 1981. 262с.

3. Ушаков О.П. К вопросу о происхождении калиевых пород эффузивного облика (калишпатофиров) на примере Центрального Казахстана. Зап. ВМО, 1974, вып. 1. с 67-74.