Уран
Н а территории Республики Карелия известны урановые объекты, связанные с несогласием, песчаниковые, золото-ураноносные конгломераты, жильные, магматические (включая пегматиты) и метасоматические.
Месторождения, связанные с несогласием, характеризуются большими запасами и высоким содержанием урана, а также их пространственным тяготением к главным эрозионным несогласиям. Большинство наиболее крупных месторождений - протерозойские по возрасту, но известны и более молодые (после-докембрийские). Эталонные месторождения этого типа находятся на севере провинции Саскачеван, Канада (Раббит Лейк, Клафф Лейк, Кей Лейк, Сигаг Лейк, Ми-дуест, Макартур Ривер и др.) и в районе Аллигейтор Ривер на севере Австралии (Рейнджер, Джабилука, Набарлек и др). Настуран повсеместно является ведущим минералом руд, которые могут содержать также и полиметалльные ассоциации (V, Со, As, Си, Ag, Аи). В Карелии ближайшим аналогом канадских месторождений, связанных с несогласием, является месторождение Карку, на котором в настоящее время проводятся оценочные работы. С большой долей условности к этому же типу может быть отнесено месторождение Птицефабрика, хотя оно имеет ряд признаков месторождений песчаникового типа, аналогичных месторождениям района Амброзия Лейк (плато Колорадо, США). Согласно формационной классификации месторождения Карку и Птицефабрика, вместе с несколькими проявлениями урана, отнесены к формации медно-полиметаллической с ураном в связи с зонами структурно-стратиграфических несогласий. К аналогам австралийских месторождений, связанных с несогласием, также условно можно отнести объекты уран-благороднометально-ванадиевой формации зон СРД.
Месторождение Карку расположено в 8 км юго-восточнее пос. Салми. Вдоль участка проходит железная дорога Олонец - Питкяранта. Месторождение приурочено к Салминской вулкано-тектонической структуре, составляющей фрагмент северо-восточного борта рифтогенного Пашско-Ладожского прогиба и находящейся в узле пересечения рифтообразующего Рускеальского глубинного разлома с поперечным (трансформным) северо-восточным разломом. В региональном плане зона Рускеальского разлома контролирует размещение месторождения Карку и целого ряда урановых рудо-проявлений в раннедокембрийском фундаменте. Локальная структурная позиция месторождения определяется его приуроченностью к юго-западному склону горстообразного поднятия кровли раннедокембрийского фундамента - Центральному горсту. Размеры горста 7 х 6,5 км. Он ограничен субортогональной системой дизъюнктивных нарушений взбросо-надвигового типа, образующих тектонические зоны шириной около километра со ступенчатым перемещением кровли фундамента общей амплитудой до 200 м. В пределах горста преобладают сжатые купольно-складчатые структуры меридионального направления и осложняющие их системы сближенных разрывных нарушений северо-западного, меридионального и широтного направлений.
Непосредственно на участке месторождения фундамент залегает на глубине 120-140 м и представлен архейскими реоморфизованными гранитогнейсами, слагающими ядра купольных структур, крылья которых и межкупольные синформы выполнены нижнепротерозойскими мигматизированными и гранитизи-рованными амфибол- биотитовыми кристаллическими сланцами питкярантской и импилахтинской свит, содержащими горизонты и линзы графитсодержащих пород. С северо-востока купольно-складчатые структуры срезаются Салминским массивом гранитов рапа-киви, который полого погружается на юго-восток, грейзенизируя и скарнируя породы фундамента.
Повсеместно в кровле фундамента развита площадная кора выветривания мощностью до 20-30 м. В основании разреза коры выветривания наблюдается пелитизация плагиоклаза и выделения гидрослюд по тонким трещинам. Выше плагиоклаз замещается гидрослюдами, биотит гидратируется и местами замещается хлоритом. Гидратация биотита сопровождается выделением гидроокислов железа. Интенсивно вывет-релые породы приобретают облик рыхлой глинистой массы. Цвет ее белесый, а на участках обильного развития гидроокислов железа - бурый и красно-бурый.
Поверх образований древней коры выветривания с резким структурным несогласием ложится вулканогенно-осадочная толща рифея. Рифейские отложения залегают пологой моноклиналью юго-западного падения, осложненной слабо выраженной складчатостью и конседиментационными флексурами. В пределах Центрального горста разрез рифея ограниченно представлен лишь своей нижней частью - приозерской свитой, подразделяемой на две подсвиты: нижнюю, терригенно-осадочную, и верхнюю, вулканогенную.
Терригенно-осадочная подсвита сложена пестро-цветными песчаниками и гравелитами с маломощными линзами аргиллитов, алевролитов и конгломератов. Состав обломочного материала полевошпат-кварцевый, реже кварцевый, аркозовый или полимик-товый. Присущие псаммитам нижней подсвиты типичная косая слоистость, частое мелкоритмичное переслаивание и наличие глинистых катунов позволяют причислить их к краевым фациям отложений наземного дельтового аллювия.
Вулканиты верхней подсвиты представлены основными эффузивами повышенной щелочности, включающими оливиновые базальты, их туфы и лавобрекчии с невыдержанными горизонтами диабазов и долеритов. Мощность верхней подсвиты 60-90 м.
Коренные породы повсеместно перекрыты чехлом моренных отложений мощностью от 30 до 100 и более метров.
Урановое оруденение в форме линзовидно-пластообразных залежей обычно локализуется в базальных горизонтах терригенно-осадочной подсвиты приозерской свиты, местами заходя в фундамент (первые метры) или располагаясь многоярусно. Отдельные крутопадающие прожилки настуран-карбонатного состава рассекают вышележащие базальтоиды. В контуре содержаний урана > 0,03 % урановорудные залежи прослеживаются по простиранию на сотни метров. Глубина развития оруденения от 83 до 172 м.
В структурном плане урановорудные залежи тяготеют к участкам развития пород терригенно-обломочного базального горизонта приозерской свиты повышенной мощности (не менее 20 м), выполняющих впадины палеорельефа фундамента, предположительно связанные с зонами конседиментационных разломов. Отчетливой связи оруденения с разрывной тектоникой не установлено.
К настоящему времени в пределах месторождения выявлено три рудных залежи. Под рудной залежью понимается пластовое тело, ограниченное бортовым содержанием урана 0,03%, при метропроценте 0,03, а под рудными телами - линзо- и лентовидные тела с богатыми (>0,3% урана) и рядовыми (0,1-0,3% урана) рудами.
Залежь № 1, расположенная юго-западнее оз. Каркунлампи, имеет сложную конфигурацию. Ее южная и юго-восточная границы не оконтурены по бортовому содержанию урана 0,03%, а северная - даже по бортовому содержанию урана 0,3%. Глубина залегания подошвы залежи от дневной поверхности изменяется от 100 м (на севере) до 190 м (на юге). Мощность залежи от 0,2-0,7 до 14,5-20,5 м. В контурах залежи выделено 2 лентообразных рудных тела с богатыми (>0,3% урана) и рядовыми (0,1-0,3% урана) рудами мощностью от 0,3-0,8 до 5,1-5,6 м и шириной от первых десятков до 100 м. Наиболее крупное из них рудное тело прослежено в северо-восточном направлении на 1400 м, а второе - в северо-западном направлении на 220 м. Содержание урана в рудных телах колеблется от 0,1 до 0,72%, достигая в единичных пересечениях процентных значений: 1,03% на мощность 2,25 м (скв. №384); 3,46% на 0,1 м(скв.№380); 1,14% на 0,15 м (скв. № 843); 1,44% на 0,07 м (скв. № 611). Урановая минерализация представлена коффинитом, а на наиболее богатых участках - настураном и коффинитом. Прогнозные ресурсы урана категорий Р1+Р2 в залежи № 1 составляют 3272 т, в т.ч. кат. Р1 - 2036 т.
Залежь № 2 располагается в 1 км северо-западнее залежи № 1, имеет размеры 250х 120 м, при этом залежь не оконтурена по бортовому содержанию урана 0,03%. Глубина залегания подошвы залежи от дневной поверхности составляет 190-205 м, ее мощность колеблется от 0,2-0,9 м до 4,4-6,5 м. В контуре залежи выделяются два линзовидных рудных тела с рядовыми рудами (0,16-0,22% урана) мощностью от 0,45-0,9 до 3,2 м. Протяженность их 80-140 м при ширине 15-35 м. Урановая минерализация представлена коффинитом. Прогнозные ресурсы урана категорий Р1+P2 в залежи № 2 составляют 295 т, в т.ч. кат. P1 - 175 т.
Залежь № 3 расположена в 1,2 км северо-западнее залежи № 2. Залежь оконтурена по бортовому содержанию урана 0,03% и в плане имеет клиновидную форму. Прослежена в северо-западном направлении на расстояние 630 м при ширине от 30-100 м в юго-восточной части до 200 м в центре и северо-западной части. Глубина залегания залежи от дневной поверхности от 130 м на северо-западе до 157 м на юго-востоке. Мощность залежи колеблется от 0,2-0,7 до 5,5-7,0 м. В контуре залежи установлены 3 рудных тела линзо-видной формы с богатыми и рядовыми рудами. Мощность рудных тел от 0,2-1,0 до 4,5-5,5 м, ширина от первых метров до 30-40 м, длина от 80 до 130 м. Содержание урана в рудных телах колеблется от 0,112 до 0,88%, в 6 скважинах - от 1,57 до 5,25%, а в одной скважине (скв. № 625) - достигает 16,62 % на мощность 0,25 м. Наиболее богатые концентрации урана приурочены к подошве залежи и формируют вытянутые линзы и ленты. Рудная минерализация представлена настураном, слагающим богатые массивные, гнездовые и гнездово-вкрапленные руды, и коффинитом, характерным для бедных и убогих вкрапленных и полосчатых руд. Возраст формирования настурана по изотопно-свинцовому методу (ВСЕГЕИ, С.А. Сергеев, 2001) определен в 1371+42 и 1131+32 млн лет, по изотопно-свинцовому изохронному методу (ВИМС, Л.В. Сулин, 2000) - от 1240-1270 до 1500- 1690 млн лет. Возраст коффинита - 1100 млн лет. Ресурсы урана по залежи № 3 категорий Р1+Р2 составляют 1301 т, в т.ч. кат. Р1 - 831 т.
Общие ресурсы урана по всем трем залежам составляют по категориям Р1+Р2 4868 т, в т.ч. по категории Р1 - 3042 т. По остальной площади месторождения прогнозные ресурсы урана категории Р2 составляют 1950 т. Суммарные ресурсы по месторождению по категории Р1+Р2 составляют 6818 т.
Месторождение Птицефабрика расположено в 6 км к юго-востоку от ж.-д. ст. Орзега. Месторождение локализуется в сероцветных разнозернистых полевошпато-кварцевых песчаниках и алевролитах петрозаводской свиты, в западном крыле Ужесельгской синклинали, вблизи с предвепсийской поверхностью несогласия.
На генезис месторождения существует гипотеза, поддерживаемая большинством исследователей, согласно которой под воздействием углеводородных флюидов песчаники насыщались углеродистым веществом типа керита и сульфидами. Месторождение контролируется крутопадающей зоной разломов, в которой породы интенсивно окислялись. Окисление развивалось по проницаемым пачкам песчаников и приводило к образованию оксикерита и битума. С этими окисленными формами углеродистого вещества связана концентрация ураноорганических соединений в виде микроскопических глобулей настурана и коффинита, а в окисленных рудах развивался тухолит и урановые черни.
Рудные тела на месторождении имеют пласто-и линзообразную форму. Урановое оруденение фрагментарно прослежено в полосе северо-западного направления на 5 км при ширине от 0,4 до 2,0 км и глубине - до 400 м. Мощность рудных тел в контуре содержаний урана 0,05% составляет от 1,0 до 3,5 м. Максимальное содержание урана достигает 0,22 %. Оруденение многоярусное, прослеживается в интервалах глубин 16-400 м. Распределение урана в пластах и линзах равномерное, тонкодисперсно-рассеянное. Уран ассоциирует с молибденом, серебром, редкими металлами. Прогнозные ресурсы урана по категории Р1 при бортовом содержании 0,05% составляют 1,4 тыс. т, при бортовом содержании 0,01% - 7,2 тыс.т.
Месторождения в золото-урановых конгломератах представляют собой тип месторождений, как правило, очень значительных, но с низким качеством руд, приуроченных исключительно к обломочным породам (кварцево-галечным конгломератам) раннепро-терозойского возраста. Большинство наиболее известных месторождений расположено в Канаде в районе Эллиот-Лейк и в Южной Африке в бассейне Витва-терсранд. В ЮАР уран извлекается в качестве побочного продукта при производстве золота. Проявления подобного типа известны также в Бразилии (Жако-бина) и Индии. В Республике Карелии объекты этого типа достаточно развиты и объединены в формацию золотоносных кварцевых конгломератов (проявления Железные Ворота, Лобаш, Заозерное, Маймъярвинское, Котчозерское, Пизанец, Пейъярвинское, Суоярви).
Метасоматические месторождения - это месторождения, на которых урановые руды залегают в разломах, проработанных кремне-щелочным метасоматозом, среди альбититов, эгиринитов, щелочно-амфиболовых пород и других метасоматитов. На месторождении Желтые Воды на Украине, где уран все еще отрабатывается, он ассоциирует с железорудной формацией. Другими примерами являются месторождения Эспинарас в Бразилии и Росс Адам в США. На территории Республики Карелии этот тип представлен многочисленной группа проявлений, относящихся к разнообразным рудным формациям: проявления Импилахти, Пяля, Руокосалма, Яккима, Коренное, Пюттюмяки, Хирсимяки, Соланселькя, Вересова Луда и др.
Жильные месторождения - это месторождения, залегающие в виде ступенчато падающих зон или штокверков, как правило, ассоциирующих с гранито-идными породами. Большинство наиболее известных рудных концентраций расположены в западной части Европы (Чехия, Германия, Франция, Испания, Португалия), где многие из них все еще разрабатываются. Также они известны в Российской Федерации, Казахстане, Узбекистане, Китае, США, Канаде и Заире.
По вещественному составу руды как монометальные, содержащие исключительно минералы урана (уранинит, настуран или коффинит), так и полиметальные, где уран ассоциирует с кобальтом, никелем, мышьяком и серебром. К этому типу перспективных рудных объектов в Республике Карелия могут быть отнесены проявления Варалахти, Ялонвара и ряд других.
Магматические месторождения - это месторождения, которые встречаются в интрузивных породах, как правило, гранитного и сиенитового состава. В большинстве случаев урановые минералы рассеяны во вмещающей породе подобно акцессорным минералам. Практически единственным эксплуатируемым месторождением этого типа является Россинг в Намибии, пока не эксплуатируются Гоаниконтес, Ида Дом, Валенсия, Сан Хосе Клейме. Месторождения, принадлежащие к этой разнородной группе, известны в Южной Африке (Пиланесберг), Камеруне (Лолодорф), Бразилии (Араша), Индии (Севатар), Финляндии (Сокли), Гренландии (Кванефельд), Канаде (Иохан Бетц, Банкрофт) и США (Бингем Каньон, Твин Бате, Иерингтон) и др. В Республике Карелии также известны рудопроявления подобного типа: проявления Радужное, Хуккала, Лесное, Мурсула, Межозерское и другие, относящиеся к разным рудным формациям.
Торий
На территории Республики Карелия известны только небольшие проявления тория, приуроченные, как правило, к обломочным породам (кварцево-галечным конгломератам) раннепротерозойского возраста. Все они имеют уран-ториевую природу с преобладанием тория и в отдельных случаях содержат золото. Самостоятельного значения не имеют, могут служить поисковым признаком при поисках месторождений урана и золота в золото-кварцевых конгломератах.
