Околорудные метасоматиты (стр. 10 )

Однако этот минерал урана является технологически весьма упорным. Он практически не растворяется в содовых растворам и трудно разлагается сернокислотными растворами, требуя для обеспечения достаточного извлечения урана из руды очень высокого расхода кислоты (более 30 % от веса руды), что существенно снижает эффективность переработки этих руд.

В результате проведенного нами дополнительного анализа минералого-технологических данных и нового изучения состава руд сейчас доказано, что на самом деле до 80-95 % урана в этих рудах уже присутствует не в черном первичном браннерите, а в продуктах его эндогенного разложения под воздействием гидротермальных растворов, связанных со следующей за браннеритовой послерудной стадией гидротермального процесса. Эта стадия проявлена в форме подновления черных браннеритовых швов и замещения браннерита тоже микробрекчиевым зеленовато-желтым агрегатом, сложенным тонкозернистыми оксидами U и Ti, а также в незначительном количестве - силикатом U – коффинитом и зеленовато-желтыми урановыми слюдками.

Присутствующие в этих зеленовато-желтых ураноносных швах, называемых «палевыми микробрекчиями», обломки сложены в основом вмещающими эти швы черными золотоносными метасоматитами – эльконитами, которые при образовании палевобрекчиевых швов и разложении браннерита остались неизмененными. Последнее объясняется тем, что состав рудоносных гидротермальных растворов, вызвавших развитие во всех многочисленных рудных зонах этого района мощнейшего предуранового золотоносного пирит-карбонат-калишпатового метасоматоза, образовавшего крупнейшие золотоносные зоны эльконитов, затем после проявления браннеритового оруденения в процессе преобразования браннерита и формирования палевобрекчиевых швов существенно не изменился.

Таким образом, данные о роли послебраннеритовой стадии позволили нам предложить новую значительно менее затратную схему технологии комплексной переработки эльконских руд. По этой схеме реликтовые остатки первичного упорного браннерита могут быть в начале переработки руд путем флотации отделены вместе с золотоносным метасоматическим пиритом в комплексный флотоконцентрат, из которого путем автоклавного разложения можно будет получать золото и уран за счет активизации при нагреве собственной сконцентрированной в нем пиритной серы без дополнительного расхода кислоты. Тогда из оставшегося основного объема урановой руды (более 85 % руды), представленной палевобрекчиевой минерализацией, можно будет легко извлечь уран при значительно меньшем расходе кислоты или даже, что еще более снизит расходы, путем содового процесса выщелачивания урана.

На приведенном примере хорошо видно, какую роль могут играть накладывающиеся на основное первичное оруденение последующие эндогенные, в том числе метасоматические послерудные процессы. Именно они могут определять важнейший для технологии переработки эндогенных руд их конечный вещественный состав.

Из таких наложенных на первичное оруденение процессов пока изучается только процесс гипергенного преобразования руд, проявляющийся в зоне поверхностного окисления.

6.  Пространственные формы проявления метасоматоза

В связи с описанными закономерностями развития метасоматических процессов выделяются несколько форм их пространственного проявления: региональная (площадная) – региональный метасоматоз; контактовая – контактовый метасоматоз; околотрещинная (околожильная) – околотрещинный метасоматоз. Проявление выделенного автометасоматоза можно рассматривать в качестве разновидности контактового метасоматоза.

Региональный метасоматоз может проявляться на больших многокилометровых площадях, поэтому, связи с ним эндогенных типов оруденения, конечно, быть не может.

Региональная форма преобразования глубинных пород является характерной для метаморфизма – процесса, происходящего при термодинамическом преобразовании и изменении содержаний в основном только наиболее подвижных компонентов, которыми являются H2O и CO2.

Из других компонентов высокую подвижность и, соответственно, способность миграции на больших пространствах могут проявлять щелочные металлы – К и Na. Эти компоненты на значительных глубинах в областях эндо - и экзоконтактов батолитовых массивов гранитоидов обладают способностью концентрироваться с образованием весьма крупных ореолов, проявленных на больших пространствах.

Однако, связанные с перемещением К и Na метасоматиты (объемные грейзены и альбититы) более широко проявляются в околотрещинных пространствах, образуя ореолы, с которыми тесно связан ряд важнейших типов оруденения. И они будут нами рассмотрены ниже в качестве околорудных метасоматитов.

Образование вышеупомянутыми рассматриваемыми нами типами метасоматитов – грейзенами и альбититами, кроме указанных крупнообъемных, в том числе штокверковых тел, значительно чаще – околотрещинных тел, которые по взаимоотношению с оруденением являются околорудными или даже рудоносными, свидетельствует о наличии в определенных обстановках отчетливой связи этих типов метасоматоза с оруденением. Наличие этой связи является не характерным для региональных типов метасоматоза.

Поэтому в качестве типичного примера региональной формы метасоматоза, связь которого с оруденением практически не наблюдается, могут быть рассмотрены метасоматиты формации пропилитов.

В предыдущем разделе, в котором говорилось о возрастном соотношении метасоматитов и оруденения, пропилиты уже были рассмотрены в качестве примера дорудных метасоматитов. Там была дана их соответствующая характеристика. Ниже в описании выделенных для изучения типов метасоматитов будет дано более подробное описание пропилитов.

Контактовый метасоматоз проявляется в специфических геологических обстановках активных контактов пород, которые существенно отличаются по своему химическому составу, и при наличии условий для их активного химического взаимодействия.

Такие условия чаще всего присутствуют в зонах высокотемпературных контактов внедряющихся интрузий преимущественно гранитоидного алюмосиликатного состава в породы резко отличающегося чаще всего карбонатного состава. В этих условиях возникают высокотемпературные метасоматиты, которые относятся к особой – скарновой формации. В связи с широким распространением карбонатных пород и их разделением на две существенно различающиеся по своим свойствам группы – известняковую и доломитовую, выделяются две соответствующие группы скарнов – известковые скарны и магнезиальные скарны. Скарны имеют большое значение в связи со связью с ними серии весьма крупных месторождений различных полезных ископаемых.

Скарны относятся к высокотемпературным контактовым образованиям как по условиям своей локализации, так и в генетическом смысле, поскольку их образование связано с движением растворов в зоне контакта двух химически противоположных алюмосиликатных и карбонатных пород и их реакционным взаимодействием.

По различным условиям своего залегания, характеру геохимических процессов и наличию разных минералов скарны могут относиться к двум различным скарновым формациям метасоматитов.

В связи с положением на контакте двух разных пород, характеризующихся резко различными концентрациями содержащихся в них компонентов, в контактирующих средах происходит наряду с инфильтрацией растворов интенсивная встречная диффузия компонентов, которые определяют процесс мощного перемещения вещества, который назвал «биметасоматозом».

В значительной степени биметасоматозом можно объединить то явление, что скарнирование развивается как, преимущественно, по вмещающим интрузии карбонатным породам (экзоскарны), так и в значительно меньшем объеме – по самим алюмосиликатным породам интрузии (эндоскарны).

Скарновый процесс характеризуется составом растворов близким к нейтральным.

Другим значительно отличающимся от скарнов примером контактового метасоматоза является образование щелочных метасоматитов формации фенитов.

Фениты – тоже высокотемпературные метасоматиты, которые также залегают в активных контактах двух резко различных по химическому составу породах – щелочных или субщелочных интрузий сиенитового ряда и вмещающих их пород кислого алюмосиликатного, а по мнению, некоторых исследователей (, ), также карбонатного и даже гипербазитового составов, в которые эти интрузии и внедряются. Но, в отличие от скарнов, фенитизация развивается только по вмещающим преимущественно кислым алюмосиликатным породам и заключаются в основном в их десиликации, а источником щелочей являются сами щелочные интрузии.

Причем установлено, что масштаб фенитизации (мощность ореола фенитов) четко коррелирует с размерами вызывающих ее интрузий.

С фенитизацией могут быть связаны концентрации ряда редких металлов – Nb, Ta, Zr, Be, U, Th. Интересный случай, когда процессы образования фенитов, которые сами не содержат оруденения, тем не менее существенно влияют на состав наложенного на фениты оруденения, был изучен нами на Эльконском горсте, о котором уже выше говорилось. В этом районе было выявлено важное изменение минерального состава выше упоминавшегося ураново-браннеритового оруденения, которое в случаях, когда крупные рудоносные зоны, углубляясь внутрь ореолов фенитизации, сопровождающей присутствующие там мезозойские малые щелочные интрузии, под влиянием их термо-химического воздействия меняют свой состав. Вместо титаната урана – браннерита в тех же рудных зонах, когда они залегаю внутри ореолов фенитов, присутствуют уранинит и минералы титана. При этом, изменяя свой состав в пределах сопровождающих интрузии фенитов, внутри самих интрузивных массивов оруденение прерывается.

Третья форма развития метасоматических процессов, являющаяся основной наиболее распространенной, представлена околотрещинным метасоматозом. Называть его «околожильным» является неправильным, потому что, хотя трещины, вмещающие жилы, действительно контролировали развитие метасоматоза, но сам процесс минерального, часто рудного выполнения трещинного пространства по определению не относится к метасоматическому, а является в разной степени более поздним, наложенным на метасоматиты.

Разновидностью околотрещинного развития метасоматоза является процесс образования больших промышленно важных крупнообъемных тел метасоматитов, которые контролировались густой штокверковой системой трещин (объемная грейзенизация, тела вторичных кварцитов).