Месторождение Шолак-Эспе

Месторождение Шолак-Эспе открыто в 1984 году ГРЭ-27 (В. Н. Плеха­нов, Н. Н. Петров) при заверке бурением перспективной площади, располо­женной в 60 км к югу от месторождения Мынкудук, с участками развития обособленной зоны пластового окисления в нижнем подгоризонте жалпакс-кого надгоризонта, с которой в северной части ШСД связаны месторожде­ния Жалпак и Акдала.

По результатам проведенных в 1984-1985гг. поисков масштаба 1:200 000 помимо промышленного оруденения в нижней части жалпакского горизонта выявлены рудные тела в верхней части инкудукского надгоризонта, которая в пределах месторождения получила название «переходной пачки» в связи с нечеткой границей с вышележащими отложениями жалпака.

Для оценки масштабов оруденения в 1986-1988 гг. на месторождении про­ведены поисково-оценочные работы по сети 1600+800x100+50 м, по результа­там которых подготовлены материалы технико-экономических соображений (ТЭС) о возможном промышленном значении месторождения и о целесооб­разности проведения на нем предварительной разведки. На этом этапе работы на месторождении были приостановлены. Интерес к месторождению, как к промышленному объекту, появился уже в настоящее время и толчком к этому послужил, во-первых, значительный рост цен на уран, во-вторых, истощение запасов месторождения Канжуган и, в-третьих, небольшая глубина залега­ния рудных тел (290-400м).

Геологические особенности. Район месторождения, также как и остальная территория Шу-Сарысуйской депрессии, характеризуется трехэтажным строе­нием. В его вертикальном разрезе выделяются: складчатый фундамент, представленный дислоцированными протерозойскими и раннепалеозойскими образованиями, литифицированный осадочный слой (промежуточный структурный этаж), сложенный средне-позднепалеозойскими формациями и платформенный чехол, представленный нелитифицированными мезозойско-кайнозойскими отложениями.

Описание нижних структурных этажей достаточно детально приведено по месторождению Акдала, поэтому в настоящем разделе не приводится.

Мезозойско-кайнозойские отложения подразделены на два структурно-формационных платформенных комплекса: мел-палеогеновый и неоген-четвертичный.

Отложения мел-палеогенового платформенного комплекса представлены континентальными терригенными отложениями позднего мела и континен­тальными и морскими терригенными образованиями палеоцена и эоцена. В составе неоген-четвертичного комплекса, залегающего с размывом и угло­вым несогласием на отложениях эоцена, выделяются два подкомплекса: плат­форменный миоцен-плиоценовый, представленный бетпакдалинской и то-гускенской свитами, и слабо активизированный верхнеплиоцен-четвертичный.

Меловые отложения. Меловые отложения, в районе месторождения Шолак-Эспе относятся к позднему мелу, которые несогласно залегают на глубоко размытой поверхности палеозойских пород.

В основании разреза, в понижениях поверхности палеозойского фунда­мента, по данным бурения, выделяются сохранившиеся от размыва реликты пестроцветных плотных глин с прослоями разнозернистых и среднезернистых глинистых песков. Их мощность обычно не превышает 10-15 м. Отложе­ния условно отнесены к сеноману.

Вышележащие поздне-меловые отложения, по аналогии с расположен­ными к северу и западу месторождениями Мынкудук и Инкай, подразделе­ны натри горизонта: мынкудукский (турон); инкудукский (коньяк-сантон); жалпакский (кампан-маастрихт). Мощность меловых отложений увеличива­ется с северо-востока на юго-запад от 110 до 190 м.

Мынкудукский горизонт (К₂t₁) сложен аллювиальными и озерно-аллювиальными отложениями, залегающими на размытой поверхности палеозоя. В составе горизонта выделяются два крупных цикла: нижний, представлен­ный преимущественно разнозернистыми песками с прослоями гравия и галь­ки, и верхний, сложенный в основном среднезернистыми песками.

Среди пород мынкудукского горизонта отмечаются несколько фациальных комплексов. Породы русловых, руслово-косовых фаций представлены ритмично чередующимися пачками грубообломочных песчано-гравийных отложений с песчаными и глинистыми. Мощность глин обычно не превышает 20% от мощности горизонта.

Отложения горизонта в районе месторождения Шолак-Эспе нацело окис­лены и имеют окраски: желтовато-белесые, светло-желтые с ржаво-бурыми и желтовато-бурыми пятнами.

В разрезе пойменных луговых, озерных фаций часто преобладают мелко­зернистые первично-красноцветные песчаные и пестроцветные глинистые отложения. В целом для мынкудукского горизонта характерно увеличение мощности в направлении с востока (30-40 м) на запад (60-80 м).

Инкудукский горизонт (K₂t₂-st) с отчетливым размывом залегает на отло­жениях турона. От других горизонтов он отличается более грубозернистым составом. В основании горизонта почти повсеместно залегают гравийно-галечные отложения, на которые налегают крупно- и среднезернистые пески с прослоями и линзами сероцветных и пестроцветных глин.

В вертикальном разрезе горизонта выделяется три трансгрессивных цик­ла, по сути представляющие собой самостоятельные горизонты. Отложения нижнего и среднего цикла в пределах месторождения Шолак-Эспе полнос­тью окислены и имеют желтые, бурые окраски.

Верхний цикл в пределах месторождения Шолак-Эспе назван «пере­ходной пачкой», в связи с нечеткой границей с вышележащим жалпакским горизонтом, рудоносный. Для пачки характерно преобладание разнозернис-тых пород. Первичная окраска серая, реже серо-зеленая. В зоне пластового окисления породы приобретают желтовато-белесые, светло-желтые тона с желто-бурыми пятнами.

Мощность пачки изменяется от 10-15 м на северо-востоке до 25-30 м на юго-западе месторождения.

Общая мощность горизонта изменяется в том же направлении и варьи­рует в пределах 50-120 м.

Жалпакский горизонт (К₂st-Р₁¹) с незначительным перерывом залегает на отложениях инкудукского горизонта. В пределах месторождения Шолак-Эспе является рудоносным. Для горизонта характерен преимущественно песчаный состав. По геохимическому облику и характеру откложений жалпакский горизонт цодразделяется на две пачки.

В составе нижней пачки преобладают среднезернистые реже разнозер-нистые полевошпат-кварцевые пески, нередко отмечается углефицированный растительный детрит. Окраска отложений первично-сероцветная, но часто встречаются зеленоцветные эпигенетически восстановленные породы. Подчиненное значение имеют линзы и прослои серых и темно-серых глин с нечеткой слоистостью. Мощность пачки 20-40 м.

Верхняя пачка представлена пестроцветными отложениями, сложенными преимущественно зеленоцветными (первично-красноцветными) среднезернис­тыми и мелкозернистыми песками, пестроцветными глинами, маломощными прослоями известковых песчаников. Мощность пачки не превышает 20-30 м. Общая мощность горизонта в пределах месторождения составляет 50-60 м.

Палеогеновые отложения представлены континентальными (палеоцен) и морскими (эоцен) образованиями. В разрезе палеогена выделяется четыре гори­зонта, представляющие самостоятельные фациально-литологические комп­лексы пород (снизу вверх): уванасский, уюкский, иканский и интымакский.

Уванасский горизонт (P₁²) с размывом залегает на породах верхнего мела. На месторождении Шолак-Эспе в уванасском горизонте отчетливо выделяют­ся две пачки. Нижняя пачка характеризуется преимущественно зеленоцвет­ными отложениями, представленными преимущественно среднезернистыми кварцевыми, реже полевошпат-кварцевыми песками. Пески обычно косос-лоистые, руслового типа. Для нижней пачки характерны прослои и линзы зеленых, реже пестроцветных глин, а также отсутствие или весьма бедное содержание углефицированных растительных остатков. Характерной особен­ностью верхней пачки является преобладание в ее разрезе глинистых отло­жений. Песчаные отложения представлены среднезернистыми кварцевыми песками серой окраски, с многочисленными обломками углефицированных растительных остатков. Для глинистых отложений характерны пестроцветные окраски (розовато-красные, красно-бурые и голубовато-зеленые цвета). Мощность горизонта изменяется от 20-30 м на северо-востоке месторожде­ния до 50-60 м на его юго-западном фланге.

Уюкский горизонт (Р₁²— Р₂¹) представлен, главным образом, глинами и лишь на западном фланге месторождения Шолак-Эспе отмечается пере­слаивание глин с кварцевыми мелко и среднезернистыми песками и пес­чаниками.

В составе горизонта выделяется два подгоризонта: нижний, кызылчинский, представленный морскими светло-коричневыми «шоколадными» глина­ми, и верхний, в составе которого преобладают прерывисто-слоистые серые и зеленовато-серые глины. Мощность укжского горизонта изменяется от 20 м на северо-востоке до 35 м на юго-западе месторождения.

Иканский горизонт (Р₂²iк) по составу отложений (серовато-зеленые глины, иногда опоковидные) почти не отличается от уюкского горизонта. Мощность горизонта изменяется в том же направлении, что и уюкского горизонта и колеблется от 20 до 30 м.

Интымакский горизонт (Р₂^2-3) залегает на нижележащих осадках с угло­вым несогласием. Горизонт представлен мощной толщей глин, зеленовато--серых, серых, голубовато-зеленых, прерывисто-слоистых, реже массивных. Горизонт является верхним водоупором для эоцен-позднемелового водонос­ного комплекса. Мощность горизонта 60- 90 м.

Неогеновые отложения. В составе отложений в районе выделяют 4 свиты: батпакдалинскую, тогускенскую, кеншагирскую и кокурюмскую.

Бетпакдалинская свита (P₃-N₂¹) характеризуется преимущественно-красной и красно-бурой окраской, карбонатностью, загипсованностью и омарганцеванием осадков.

В составе свиты выделяются две пачки: нижняя — красноцветная, верх­няя пестроцветная.

Нижняя пачка представлена кирпично-красными и красно-бурыми кар­бонатными глинами, алевролитами, розовыми и бурыми разнозернистыми песками.

Верхняя пачка отличается от нижней неоднородным литологическим со­ставом пород, пестрыми окрасками, плохой окатанностью и сортировкой обломочного материала.

Мощность свиты изменяется с севера на юг от 50 до 100 м.

Тогускенская свита (N₁²-N₂¹ts) представляет собой желтоцветную пачку, сложенную желтыми, ржаво-бурыми, кварцевыми и слюдисто-кварцевыми песками, в основном разнозернистыми, часто хорошо отсортированными с прослоями алевролитов, глин, песчаников, гравелитов. В пределах Тогузкен-ского увала среди отложений свиты имеется захоронение окремненных и ожелезненных костей позвоночных. Мощность свиты составляет 40-50 м.

Кеншагирская свита (N₂^2-3). В составе свиты преобладают бурые и пале­вые глины с прослоями разнозернистых палевых и ржаво-желтых песков, мергелей и известняков. Мощность на месторождении варьирует от 5 до 20 м.

Кокурюмская свита (N₂³) мощностью 10-30 м представлена гравийными и гравийно-галечными отложениями ржаво-желтого цвета с прослоями пале­вых и бурых глин.

Четвертичные отложения. Отложения четвертичного платформенного ком­плекса образуют маломощный покров на поднятиях рельефа, выполняют до­лины рек и сухих логов, такырные и солончаковые котловины. Среди них наибольшее распространение имеют аллювиальные пески, супеси, суглинки, гравийные эоловые пески, алевриты и глины. Мощность отложений колеб­лется от долей метра до 10-20 м.

Тектоническая структура. По тектоническому районированию месторож­дение Шолак-Эспе находится в пределах северного крыла Созакской впади­ны, осложненного Бугуджильским поднятием юго-западного простирания.

В геологическом строении месторождения Шолак-Эспе принимают учас­тие отложения нижнего, среднего и верхнего структурных этажей, соответ­ствующих геосинклинальному, переходному и платформенному этапам гео­логического развития.

Тектоническая структура нижнего структурного этапа определяется раз­ломами северо-западного направления.

Средний структурный этаж представлен комплексом слабодислоциро­ванных субплатформенных пород. Структурный план промежуточного струк­турного этажа определяется куполовидными и разделяющими их прогибами, осложненными тектоническими разрывами и нарушениями, главнейшими из которых являются: Мынчукурский, Арандинский, Жувантюбинский, обус­ловившими блоковое строение данного структурного этажа. Неоднородный блоковый характер строения палеозойского фундамента нашел свое отраже­ние в палеорельефе домезозойской поверхности, сыгравшем решающую роль в накоплении благоприятных для локализации уранового оруденения фаций позднемеловых отложений.

Платформенный чехол сложен нелитифицированными осадочными по­родами. Тектонический план платформенного чехла района месторождения Шолак-Эспе несет унаследованный характер по отношению к средне-верхне­палеозойским. Максимальные мощности отложений приурочены к террито­рии прогибов, минимальные - к поднятиям. В целом отложения чехла харак­теризуются субгоризонтальным залеганием, с пологим погружением на юго-запад. Разрывная тектоника в породах чехла проявлена очень слабо и фикси­руется только флексурными перегибами в отложениях верхнего структурно­го этажа.

Гидрогеологические условия. Месторождение Шолак-Эспе приурочено к северному, более пологому склону Созакского артезианского бассейна III порядка, входящего в состав Шу-Сарысуского артезианского бассейна первого порядка.

В геологическом разрезе мезозойско-кайнозойских отложений выделя­ются три водоносных комплекса. К первому относятся грунтовые воды неоген-четвертичных отложений, ко второму - комплекс артезианских вод палеогеновых отложений и к третьему — комплекс артезианских вод поздне-меловых отложений.

Грунтовые воды верхней части геологического разреза, приуроченные к четвертичным аллювиальным и озерно-аллювиальным отложениям, распрос­траненным локально на отдельных участках месторождения, а также грунто­вые воды отложений тогузкенской толщи и бетпакдалинский водоносный горизонт, распространенный повсеместно, практического значения не имеют. Водообильность пород незначительная, подземные воды сильно солоноватые и соленые, не пригодные для хозяйственного использования.

В составе водоносного комплекса палеогеновых отложений в рассматри­ваемой части Созакского артезианского бассейна выделяются три напорных водоносных горизонта: иканский (P₂^1-2ik), уюкский (P₂¹uk) и уванасский (Р₁^1-2uv). Однако на территории собственно месторождения Шолак-Эспе пер­вые два из них практически нацело представлены глинами, содержащими лишь отдельные прослои и линзы песчаных пород небольшой мощности. Практического значения водоносность этих пород не представляет и на месторождении они не изучались.

Уванасский водоносный горизонт (P₁²uv) распространен на всей площади месторождения и располагается в основании палеогеновой толщи. В составе горизонта преобладают песчаные разности, преимущественно мелко-средне-зернистые пески. Кроме этого, в разрезе горизонта отмечаются прослои не­проницаемых пород мощностью от 2 до 13м. Эффективная мощность прони­цаемых пород — 20-35 м. Глубина залегания кровли горизонта - 165-200 м, подошвы - 195-235 м. Подземные воды напорные, пьезометрический уро­вень устанавливается на отметках до +16,0 м выше поверхности земли.

Отложения горизонта обладают средними величинами емкостных и филь­трационных свойств. Дебиты по скважинам составляют 10-11,95 дм³/с при понижении уровня 15,4-18 м, удельные дебиты варьируют от 0,47 до 0,77 дм³/с. Гидрогеологические параметры водоносного горизонта: водопроводимость - 230-250 м²/сутки; коэффициент фильтрации - 5,0-6,9 м/сутки. Воды гори­зонта пресные с минерализацией 0,7 г/дм³ и сульфатно-хлоридно-гидрокар­бонатные натриевые. Общая жесткость 0,9 мг-экв/дм³, реакция воды слабо­щелочная (рН = 7,8-8,0), температура воды 22-24°С.

Рассматриваемый водоносный горизонт является самым перспективным для питьевого и хозяйственного водоснабжения. В настоящее время за счет его осуществляется водоснабжение пос.Кызымшек.

Верхнемеловой водоносный комплекс представлен тремя водоносными горизонтами: жалпакским (K₂km-gp), инкудукским (K₂t₂-st-in) и мынкудукским (К₂t₁mк).

Жалпакский горизонт на месторождении является рудоносным. Водовмещающие породы представлены среднезернистыми и мелкозернистыми пес­ками, среди которых отмечаются прослои и линзы разнозернистых песков мощностью 2-10 м. На значительной площади месторождения в кровле гори­зонта прослеживаются голубоватые песчаные глины мощностью 1,5-6,0 м. В местах их выклинивания они замещаются мелкозернистыми песками. Залегает жалпакский горизонт на пестроиветных глинах инкудукского гори­зонта, которые не выдержаны по мощности и площади. Глубина залегания кровли горизонта — 190-300 м, подошвы — 265-360 м. Общая мощность гори­зонта — 70-75 м, проницаемая - 53-65 м. Подземные воды напорные. Глубина залегания пьезометрического уровня от 4,5 до +34,5 м выше поверхности зем­ли. Гидростатические напоры над кровлей горизонта составляют 190-330 м. Абсолютные отметки пьезометрической поверхности - 171,3 - 173,1 м. Уклон потока — 0,0007-0,00025, скорость фильтрации - 0,007-0,0012 м/сутки, истинная скорость потока — 1,28-2,28 м/год.

По рудовмещающим образованиям (нижняя часть разреза) дебиты по сква­жинам составляют 3,62-11,7 дм³/с при понижении уровня на 14,8-29,25 м. Удельные дебиты изменяются от 0,14 до 0,68 дм³/с, преимущественно, в пре­делах 0,22 -0,66 дм³/сек. Значения гидрогеологических параметров: коэффи­циенты фильтрации — 1,8-9,2 м/сутки; водопроводимость для всего горизон­та - 104-306 м²/сутки; коэффициент пьезопроводности — 3,9х10⁶ м²/сутки. Для верхней части разреза коэффициент фильтрации составляет 2,4 м/сутки. Среднее значение коэффициента фильтрации, в целом, всего жалпакского горизонта составляет около 4 м/сутки.

Химический состав подземных вод жалпакского горизонта на месторож­дении Шолак-Эспе отличается своими особенностями.

Здесь развиты воды двух типов: гидрокарбонатно-сульфатно-хлоридные и сульфатно-хлоридные натриевые, пресные с минерализацией 0,8-1,0 г/дм³. Фиксируется, что при минерализации более 0,8 г/дм³ воды горизонта из первого типа переходят во второй.

Воды горизонта мягкие с общей жесткостью 2,4-3,6 мг-экв/дм³ и карбо­натной 2,7-3,5 мг-экв/дм³. Обладают сульфатной агрессивностью. Реакция вод слабощелочная (рН=7,4-8,35).

Содержание урана в подземных водах зоны оруденения составляет (1,1-2,7) ^.10^-5 г/дм³, зоны сероцветов 0,4^.10^-6 г/дм³ в зоне окисления (1,6-1,9)^.10^-5 г/дм³. Содержание радия в рудных скважинах - 20,4 10^-11, без­рудных — 1,1^.10^-11 г/дм³

Инкудукский (безрудный) водоносный горизонт (K₂t₂-st-in) изучен на месторождении слабо по результатам поисково-оценочного бурения.

Разрез представлен преимущественно песчаными образованиями с прослоя­ми гравия и гальки, глинистых разностей и песчаников мощностью 4 м. Глубина залегания кровли водоносного горизонта — 235-370 м, подошвы — 320-400 м.

В кровле горизонта на преобладающей площади развиты глинистые раз­новидности пород (глины, алевриты) мощностью 0-5м. Подстилающими осадками служат пестроцветные глины туронского яруса, нередко имеющие тенденцию к выклиниванию и переходящие в мелкозернистые и среднезернистые пески. Мощность отложений горизонта — 30-95 м.

В инкудукском водоносном горизонте распространены артезианские воды. Его гидрогеологические особенности изучены лишь на севере месторождения.

Глубина залегания уровня подземных вод составляет 4,4 м - в северной части месторождения, в южной - до самоизлива. Величины напоров над устьем скважины предположительно составляют 30-40 м.

Гидростатический напор над кровлей горизонта на севере месторождения составляет 260 м, в южном направлении он возрастает и достигает 400-500 м.

Водоносный горизонт обладает достаточно высокой водообильностью и проницаемостью. Дебит по скважине 108оп составляет 10,8 дм³/с при по­нижении уровня на 20,4 м, удельный дебит - 0,53 дм³/с. Значения коэффи­циента фильтрации 7,8 м/сутки, водопроводимости 240-700 м²/сутки.

Минерализация и химический состав подземных вод инкудукского гори­зонта изучены слабо. По имеющимся сведениям, воды слабо солоноватые с минерализацией 1,4 г/дм³ и сульфатно-хлоридным натриевым составом, слабо­щелочной реакцией и общей жесткостью 7,9 мг-экв/дм³. По отношению к бето­ну воды обладают сульфатной агрессией. Содержание урана в воде – n^.10^-6 г/дм³.

Мынкудукский водоносный горизонт (K^-mk) в пределах месторожде­ния является безрудным. На поисково-оценочной стадии гидрогеологичес­кими скважинами этот горизонт не изучался.

Урановое оруденение. Месторождение Шолак-Эспе приурочено к блиэ-меридиональной части рудоносного фронта пластового окисления и связано с верхней его частью, развивающейся в жалпакском горизонте и «переход­ной пачке».

Оруденение характеризуется простой морфологией рудных залежей в плане и разрезе, невыдержанностью их контуров по простиранию.

Главным рудоконтролирующим фактором является приуроченность ура­нового оруденения к границам зоны пластового окисления (ЗПО). Оценивая геологические условия развития ЗПО, которая определяет рудоносность и морфологию рудных залежей, можно подчеркнуть нижеследующее: линей­но-ступенчатые простые очертания в плане рудоконтролирующей ЗПО опре­деляются конфигурацией расположенных на площади месторождения поло­гих платформенных структур чехла, а также однородным хорошо прони­цаемым средним литологическим составом продуктивных подгоризонтов, с которыми связано формирование рудных залежей. В плане рудные залежи представлены в виде прерывистых и извилистых узких лент, связанных с изгибом верхней границы ЗПО в «переходной пачке» и с замыканием слабо проявленных обособленных языков окисления в жалпакском горизонте.

Каждая из выявленных залежей характеризуется устойчивой приурочен­ностью к определенной части продуктивного горизонта и представляют со­бой изолированный участок рудной полосы, разделенный пустыми породами или забалансовыми рудами (рис. 19).

Залежи, как правило, состоят из нескольких морфологических элементов: мешка, нижнего и верхнего крыльев, а также из останцов крыльев. Кроме того, в виде отчетливо выраженных морфоэлементов залежей обособляется изолированное оруденение линзообразной и неправильной формы, приуро­ченное к «переходной пачке» (рис. 20).

Всего на месторождении выявлено 6 рудных залежей, 2 из которых лока­лизованы в «переходной пачке» и 4 — в нижнем подгоризонте жалпакского горизонта.

Вещественный состав руд. Оруденение характеризуется одинаковыми минералогическими особенностями на всей площади месторождения, также нет существенных различий между рудами нижнежалпакского подгоризонта и «переходной пачки». По количественному составу породообразующих компонентов на месторождении выделяются три типа пород:

1. Проницаемые пески и гравийно-гадечные отложения серозеленых и желто-белесых окрасок.

2. Полупроницаемые и непроницаемые пески и песчаники с марганцево-железистым цементом красных, розовых, коричневых и грязно-коричневых окрасок.

3. Непроницаемые алеврито-глинистые отложения.

Для руд месторождения Шолак-Эспе, приуроченных к нижней части жалпакского горизонта и «переходной пачке», рудовмещающими являются породы первого типа — серые, серо-зеленые и зеленовато-серые пески, обыч­но рыхлые или слабоуплотненные, хорошо проницаемые. Наиболее широко распространены среднезернистые пески, реже встречаются разно- или мелкозернистые прослои.

По химическому составу рудные пески алюмосиликатные и по набору породообразующих компонентов оруденелые отложения от безрудных отли­чаются очень незначительно.

Макроскопически рудные пески от нерудных также практически не от­личаются, за исключением редких случаев, когда в глинисто-алевритовом заполнителе песка в богатых рудах обнаруживаются гнезда черного сажисто­го уранового минерала.

Обломочный материал по составу и количественным соотношениям в руд­ных и в рудовмещающих песках одинаков и представлен кварцем, полевыми шпа­тами, обломками кремнистых пород, редкими чешуйками мусковита и биотита.

Спорадически пески содержат мелкий обугленный растительный детрит, небольшие желваки песчаников с базальным пиритовым цементом.

От суммы всех обломочных минералов кварц составляет в среднем 85% (при колебаниях от 75 до 90%). Он особенно характерен для мелко- и средне-зернистых разновидностей песков. Для крупных классов разнозернистых песков характерно повышенное содержание обломков кремнистых пород, их количество меняется в пределах от 2 до 15% (в среднем около 5%).

Содержание зерен полевых шпатов, представленных микроклином и кис­лым плагиоклазами, изменяется в пределах от 5 до 13% (в среднем около 9%) от суммы обломочных минералов.

Обугленный растительный детрит встречается в виде мелких фрагментов растительных тканей разнообразного внешнего вида: откоричневой плотной, с хорошо сохранившейся структурой и редко бесструктурной — гелифициро-ванная органика, до черной, рыхлой, бесструктурной массы — фюзенизированная органика. Клеточные полости структурных тканей выполнены глинис­тым веществом, пиритом, урановыми минералами. В зоне окисления пиритизиро-ванные растительные остатки замещаются гидроокислами железа. Средние содержания органического углерода колеблются от 0,03% по вмещающим породам до 0,06% в рудных песках, достигая в отдельных случаях до 0,39%; по глинистым породам — 0,45% при максимальном содержании 1,5%.

Акцессорные минералы, преимущественно входящие в состав тяжелой фракции класса 0,25-0,1мм, составляют в среднем около 0,1% от веса породы. Это такие минералы, как лейкоксен, ильменит, турмалин, ставролит, гранат, андалузит, дистен, эпидот, апатит, циркон, в единичных знаках рутил и сфен.

Поровым заполнителем или цементом как в рудных так и в рудовмещаю-щих песках служит рыхлый глинисто-алевритовый материал, количество которого меняется от 4 до 20%. В составе заполнителя преобладают плохо сортированные по крупности, но меньше 0,05мм, неокатанные зерна кварца, чешуйки мусковита и биотита, мелкий обугленный растительный детрит, зерна акцессорных минералов, пирита, сидерита, лимонита.

Тип «цемента» - поровый, пленочный, корковый. Поровое пространство между алевритовыми частицами заполнено глинистыми минералами и тон­кодисперсным кварцем.

Глинистая составляющая рыхлого порового заполнителя песчаных руд представлена каолинитом и монтмориллонитом с преобладанием каолинита.

Урановая минерализация на месторождении представлена только силика­том урана (коффинитом). Окислы урана на данном этапе исследований не обнаружены.

Текстура руд - дисперсная и тонковкрапленная, структура - цементная, реже псевдоморфная.

Коффинит представляет собой темно-серый до черного сажистый дисперс­ный материал. Подавляющая часть его находится в дисперсной легко извлекае­мой форме, рассеянной в рыхлом, проницаемом поровом заполнителе песков.

На обломочных зернах урановый минерал вместе с тонкокристалличес­ким пиритом образует тончайшие присыпки. Более плотные присыпки - корочки коффинит образует на агрегатных зернах пирита, а в некоторых слу­чаях (в богатых рудах) даже выполняет роль цемента.

Незначительная часть уранового минерала концентрируется также в угле-фицированной растительной органике. Коффинит в ней образует невидимую дисперсную вкрапленность, а в богатых рудах — полную псевдоморфную (фитоморфозу) по обрывкам растительной ткани.

Коффинит характеризуется относительно высокой отражательной спо­собностью близкой к настурановой, массивностью и плотностью гнездовых выделений, без характерной кружеватости. Минерал относительно хорошо полируется, изотропен, вероятно, по причине микроагрегатного строения мономинеральных скоплений.

К ураносодержащим минералам на месторождении Шолак-Эспе следует отнести акцессорные лейкоксены и ильмениты, пористые зерна которых пропитываются рудным веществом. Здесь урановый минерал в отраженном свете не виден или проявляется в виде очень слабо отражающих ажурных образований. Судя по характеру треков на α-радиографиях, в лейкоксенах уран, вероятно, находится в ассоциации с радием, причем в зернах ильменита с меньшей степенью лейкоксенизации радия больше. В редких случаях лей­коксены полностью псевдоморфно замещаются коффинитом.

Сопутствующая минерализация на месторождении представлена Se, Re, Sc и TR, которые промышленных скоплений не образуют. Единичные про­бы с повышенными содержаниями этих элементов представляют только минералогический интерес.

Прочая минерализация не отличается многообразием и представлена пиритом, реже марказитом, карбонатными минералами и гидроокислами железа.

Пирит образует тонкокристаллические агрегатные зерна и микроглобу-ли в рыхлом проницаемом поровом заполнителе песков, также выполняет клеточные полости или образует рассеянную тонкокристаллическую вкрап­ленность в углефицированной органике, обрастает зерна акцессорных ильменитов и лейкоксенов, корродируя или полностью замещая последние, о чем свидетельствуют реликты ильменита со структурой распада в центре зерен пирита.

Марказит встречается в агрегатном срастании с пиритом на периферий­ных частях гнезд мелкокристаллического пирита. Оба минерала образуют раз­нообразные формы двух типов: глобули (зерна неправильной формы и их агрегаты) и кубы и октаэдры (пирит), звездчатые агрегаты пикообразных кристалликов (марказит), рассеянные в рыхлом поровом заполнителе песков. В агрегатных зернах пирита с пористой текстурой на стенках пор и на поверхности зерен часты сажистые присыпки и корочки коффинита.

Карбонатные минералы представлены сидеритом и кальцитом. Сидерит встречается в виде плотных тонкозернистых агрегатов буроватого цвета, а также в виде небольших желвачков и сплошных корочек на обломочных зернах. Кальцит более редок, представлен отдельными прозрачными зернами в рых­лом заполнителе песков.

Гидроокислы железа в зоне пластового окисления обволакивают обло­мочные зерна, образуют сростки и желвачки на рыхлом лимонитовом цемен­те, накапливаются в проницаемом поровом заполнителе, придавая пескам неравномерные окраски желто-бурых тонов.

Фосфатное вещество минералогически представлено диагенетическим апатитом, образующим дисперсную вкрапленность в рыхлом алеврито-гли-нистом заполнителе песков. Содержание Р₂О₅ поданным химического анализа очень низкое, не превышает 0,04%.

Качественные и геотехнологические показатели месторождения. Рудны­ми на месторождении Шолак-Эспе являются сероцветные и зеленоцветные разнозернистые и среднезернистые пески полевошпат-кремнисто-кварцевого состава, которые практически не отличаются от безрудных ни минерало­гическим, ни гранулометрическим составом.

По содержанию урана преобладают бедные и убогие руды (0,02-0,1%), реже рядовые (0,1-0,3%), в среднем 0,043%, при бортовом содержании урана равном 0,01%. При этом рудные залежи характеризуются низкой площадной удельной продуктивностью, которая составляет 1,5-3,0 кг/м².

На данной стадии изучения месторождения Шолак-Эспе можно отметить, что его руды являются монометаллными, т.е. возможные попутные компо­ненты находятся в незначительных концентрациях. Так, среднее содержание в песках месторождения селена составляет 0,003%, рения — менее 0,5 г/т, скандия — 3 г/т.

В рудной полосе месторождения Шолак-Эспе выделено 6 рудных зале­жей, две из которых приурочены к «переходной пачке» и четыре - к нижнему подгоризонту жалпакского горизонта.

Руды месторождения Шолак-Эспе являются бескарбонатными, очень редко - слабокарбонатными. Среднее содержание СО₂ по рудным залежам колеблется от 0,1 до 0,5%.

Руды и рудовмещающие отложения месторождения характеризуются весь­ма низкими концентрациями органического углерода, существенно влияю­щего на кислотоемкость пород. Среднее содержание Сорг. рудных песков составляет сотые доли процента и только в отдельных частных пробах его концентрация достигает первых десятых долей процента, за счет повышенно­го содержания углефицированного растительного детрита.

Руды месторождения Шолак-Эспе являются силикатными. Кварц и крем­нистые породы составляют 90% всех обломочных пород, полевые шпаты -9%, акцессорные и аутогенные минералы 0,1%. Цемент песков алеврит-гли­нистый, каолинового и каолинит- монтмориллонитового состава. Содержа­ние цемента в рудных песках не превышает 20%. Основная часть рудной массы состоит из высокоустойчивых минералов. По составу и содержанию урановых минералов руды являются коффинитовыми.

Таким образом, руды месторождения по вещественному составу характе­ризуются практически отсутствием сопутствующей минерализации и эле­ментов примесей, невысокой карбонатностью и небольшим содержанием органического углерода и железа.

По данным обработки результатов опытных гидрогеологических работ (опытных откачек) и анализов гранулометрических проб руды месторожде­ния характеризуются высокой проницаемостью и низкой глинистостью от 12,2 до 17,8%. Коэффициенты фильтрации отложений рудных залежей, по данным опытных откачек, меняются в пределах от 1,8 до 9,7 м/сут. Средний уровень глинистости по залежам колеблется незначительно, но следует отме­тить, что глинистость рудной части на первые проценты меньше, чем глини­стость подрудной и надрудной части. Таким образом, руды всех залежей ме­сторождения характеризуются однообразным литолого-гранулометрическим составом и высокой средней проницаемостью на всем протяжении место­рождения.

На площади месторождения Шолак-Эспе отсутствуют региональные водоупоры, но присутствие локальных относительно выдержанных по про­стиранию и мощности нижних, а для залежей 3 и 5 и верхних водоупоров, играет положительную роль при способе отработки подземным выщелачи­ванием.

Приведенная качественная характеристика уранового оруденения место­рождения Шолак-Эспе показывает, что руды месторождения вполне благо­приятны для отработки способом подземного выщелачивания.

Геотехнологические показатели отработки руд оценены по лабораторным исследованиям в трубках, при этом определялось изменение основных параметров выщелачивания урана от длины рудного слоя, концентрации выщелачивающего реагента в исходном растворе и скорости фильтрации.

При длине рудного слоя 50 м и скорости фильтрации раствора 0,2 м/сут, начальных концентраций кислоты 20 и 50 г/л продолжительность выщелачи­вания составляет 152 и 109 суток, величина Ж:Т - 0,365 и 0,262 и удельный расход реагента 3,47 и 3,42 кг/т.

Дата добавления: 2015-08-10