Комплексирование методов поисков урановой минерализации гидротермального типа Чаткало-Кураминский региона (Узбекистан)

В Чаткало-Кураминском регионе имеется около двух десятков крупных месторождений урана, полностью или почти полностью отработанных к настоящему времени (Рудные…, 2001). По этой причине возникла необходимость выявления новых потенциальных урановорудных позиций. Для нахождения наиболее вероятных и достоверных прогнозных зон урановой минерализации были определены комплексные прогнозно-поисковые признаки, включающие такие критерии, как изучение и анализ геологического строения, тектоники, геофизических и радиометрических данных, а также современных данных зондирования Земли (ДЗЗ), которым в данном сообщении уделено особое внимание.
С геолого-тектонического ракурса, Чаткало-Кураминский регион относится к Срединному Тянь-Шаню, который представляет собой герцинский вулкано-плутонический пояс, наложенный на докембрийскую островную дугу с раннепалеозойскими аккреционными комплексами. Осадочный разрез включает вулканогенно-терригенно-карбонатные толщи кембрия-ордовика, девонские песчаники и молассы, карбонатную платформу фамена – нижнего карбона, а также флишево-молассовые отложения позднегерцинских прогибов. Урановые месторождения приурочены в основном к областям развития магматических пород, представленных несколькими группами формаций силур-раннедевонского, каменноугольного и пермского возраста (Геологическая…, 2023; Сим Л. А., 2010). При этом, ареалы внутриплитного магматизма последнего представлены диабаз-гранофировым дайковым, монцонит-сиенитовым и лейкогранитовым интрузивными комплексами, а также трахириолитовыми и трахибазальтовыми лавами, туфами и субвулканическими телами. Структурный план региона определяется крупными системами разломов юго-восточного, субширотного и северо-восточного направлений. Наиболее значимы Угам-Кумбельская и Таласо-Ферганская зоны, связанные с надвигами и трансформными разломами. Эти структуры контролируют внедрение интрузий и развитие субвулканических тел, что определило благоприятные условия для локализации рудной минерализации.
По результатам комплексного анализа геологических, тектонических и геофизических данных на территории Срединного Тянь-Шаня выделяются три основных типа урановых месторождений, которые характеризуются метасоматическими изменениями (окварцевание, грейзенизация, альбитизация) и аэрогаммаспектрометрическими аномалиями урана и сопутствующих элементов, приуроченные к зонам тектонических нарушений:
-тип «несогласия» в вулканических кальдерах – рудные тела локализуются под покрышкой эффузивно-пирокластических пород на границе с фундаментом. Контролируются зонами разломов и трещиноватости. Характерны окварцевание, аргиллизация, гематитизация и аномалии по урану и сопутствующим элементам. Минералогический состав представлен уранинитом, урановой чернью, молибденитом, галенитом и сульфидами;
- тип субвулканических массивов и некков – приурочен к апикальным частям субвулканических тел, контролируется кольцевыми и линейными разломами. Связан с периферическими частями экструзивных куполов. Отличается березитизацией, альбитизацией, серицитизацией и аномалиями по урану. Основные минералы – настуран, урановая чернь, казолит, уранофан, а также сульфиды;
- тип вне вулканических структур среди гранитоидов – связан с апикальными зонами интрузий (аляскитовые и аплитовидные граниты), сопровождаемыми грейзенизацией и альбитизацией. Контролируется крупными разломами и зонами метасоматоза. Минеральные ассоциации включают урановые смолки, урановую чернь, флюорит, молибденит и сульфиды.
Некоторые из этих признаков, такие как зоны разломов и минеральные ассоциации, были распознаны и идентифицированы по данным ДЗЗ оптических спутниковых систем Landsat9 и Sentinel-2 MSI. С этой целью использован метод идентификации вещественного состава по космическим снимкам и спектрам отражения минералов и пород спектральных библиотек USGS (Kokaly, R.F., 2017), ASTER (Baldridge A.M., 2001), RRUF (Lafuente B., 2015). В основу этого метода положен алгоритм определения корреляции, или подобия, между спектрограммой исследуемого пикселя (по всем спектральным диапазонам космического снимка) и известным спектром поискового вещества-эталона спектральной библиотеки (Глух А.К., 2012; Imagine…, 2010) с расчетом спектрального угла, формирующегося между спектром-эталоном и спектром каждого пиксела изображения (Clark R. N., 2000). Каждый спектр обрабатывается как вектор в N-мерном пространстве, где N равно количеству каналов космического снимка. Результирующий угол может изменяться между 0° и 90°, а результат представляется как косинус угла, в значениях от нуля до единицы.
Также современные космические снимки после их предварительной обработки позволяют проводить дешифрирование линеаментов (линейных структур) и кольцевых (радиальных) структур, по которым определяются дизъюнктивные или пликативные дислокации тектонических нарушений и связанные с ними геологические закономерности, а анализ линеаментной тектоники (Eysfeld O.A., 2022) позволяет определить степень тектонической нарушенности, которая во многом контролирует положение зон минерализации.
Космогеологические методы идентификации минералов урана (метаотенит, метацейнерит, метаторбернит, уранинит, уранофан, коффинит, тюямунит), и связанных с ураном вмещающих пород и минеральных ассоциаций (кварц-фельзит-порфиры, риолит-порфиры, трахириолиты, сиениты, пропилиты, березиты, грейзены), позволили выявить две группы локализации урановой минерализации в условиях гидротермального метаморфизма, обусловленных различиями в составе пород и метасоматитов:
1. Связанные с породами кислого и среднего состава - кварц-фельзит-порфирами, риолит-порфирами, биотитовыми гранитами, березитами и грейзенами; по результатам идентификации с ними имеют пространственную корреляцию уранофан и метаотенит, а также флюорит и молибденит.
2. Связанные с субщелочными породами – вулканическими (трахириолитовыми) туфами, сиенитами, и пропилитовой хлорит-эпидот-кальцитовой ассоциацией; пространственную корреляцию с этими породами имеют собственно урановые вещества –уранинит (урановые смолки) и урановые минералы - метацейнерит, коффинит, метаторбернит, тюямунит (урановые черни), характерные для зон окисления проявлений урана гидротермального генезиса.
Результаты линеаментного анализа, включающего оценку степени тектонической нарушенности, направление линеаментов (зон разломов), пространственные характеристики кольцевых структур и известных урановых проявлений, также позволили установить критерии для поиска урановой минерализации.
Комплексная оценка, основанная на интеграции разнотипных геологических, тектонических, геофизических и космогеологических пространственных данных, проведенная посредством их наложения и верифицированной экспертной интерпретации, позволила существенно увеличить достоверность выделяемых прогнозных участков урановорудной минерализации гидротермального типа. Участки с наибольшей плотностью указанных признаков были выделены как перспективные на ураново-рудную минерализацию. Всего удалось выделить таким образом в Чаткало-Кураминском регионе 9 перспективных участков размером от 24 до 230 кв.км, рекомендованных для проведения поисково-оценочных работ.