Месторождение

4.13.1.5. МЕСТОРОЖДЕНИЕ САБЫРСАЙ

Месторождение Сабырсай расположено на территории Нурабадского района Самаркандской области, в 12 км от железнодорожной станции Нагорная, в 50 км от г.Каттакурган, в 150 км от г.Навои. На территории месторождения для его промышленного освоения построен город Нурабад – место базирования Южного рудоуправления Навоийского ГМК. Площадь месторождения представляет собой холмистую, изрезанную саями межгорную

равнину, расположенную между Каратепинскими и Зирабулакскими горами. Абсолютные отметки высот колеблются от 450 до 640 м. Южнее месторождения, в 1-5 км, протекает речка Сабырсайка. Район экономически освоен. Через площадь месторождения к шахтам и участкам ПВ проложены железнодорожная ветка и сеть автомобильных дорог с твердым покрытием. Энергоснабжение предприятий осуществляется от высоковольтной ЛЭП энергосистемы Узбекистана.Месторождение Сабырсай открыто в 1960 году Ингичкинской партией
«Кизилтепагеология» (А.А. Агапов, О.Н. Крылов, Б.И. Натальченко). Основанием для проведения здесь поисковых работ послужили находки в 1958 и 1959 гг. Самаркандской геологоразведочной экспедицией в 15-17 км к востоку от месторождения аномалий радиоактивности в отложениях сеномана и промышленных концентраций урана в туронских отложениях. В 1961 году на месторождении начаты разведочные работы, а уже в 1965 г. месторождение Сабырсай было передано промышленности. Отработка месторождения горным способом проводилась в течении 1965-1970 гг., а с 1970 г. по сегодняшний день ведется его отработка способом подземного выщелачивания. Объект описан по материалам Б.И. Натальченко.Зиаэтдин-Зирабулакский ураново-рудный район, куда относится месторождение Сабырсай, занимает юго-восточную окраину Центрально-Кызылкумского сводового поднятия на границе с Бухаро-Хивинской нефтегазоносной депрессией. Структурные элементы района определяются небольшими пологими складками, моноклиналями и, главным образом, разрывными нарушениями, унаследованно развивающимися с герцинской эпохи. В платформенный этап (до олигоценового времени) развитие структур отражалось на положении береговой линии морских бассейнов, речных русел и формировании особенностей палеоландшафта. Все тектонические нарушения укладываются в три главные системы: северо- западную (тяньшаньскую), субширотную и северо-восточную (антитяньшаньскую). В итоге образовался плотный каркас многоступенчатых горстов и грабенов. Превратившись в конце неогена в горные возвышенности с превышениями над местными базисами эрозии на 500-1200 метров, Зиаэтдин-Зирабулакские и Каратепинские горы стали областями питания инфильтрационных пластовых вод, формирующих в примыкающих артезианских бассейнах зоны пластового окисления.Месторождение Сабырсай приурочено к неглубокому Улус-Джамскому прогибу, расположенному между Каратепинской и Зирабулак-Зиаэтдинской горст-антиклинальными структурами и выполненному отложениями мезозойского и кайнозойского возрастов. Подстилающий их складчатый фундамент представлен сложно дислоцированными песчано- сланцевыми метаморфизованными отложениями средне- и верхнепалеозойского возраста, прорванными герцинскими интрузиями кислого состава. Породы обнажаются в Зирабулакском и Каратепинском горных массивах (рис. 4.124).В пределах Улус-Джамского прогиба наиболее древними осадочными породами являются угленосные песчано-глинистые отложения альба. Они выполняют отдельные впадины в породах фундамента и имеют мощность от 5 до 13 метров. Верхнемеловые отложения развиты значительно шире и перекрывают образования альба и палеозоя. Сеноманский ярус сложен пролювиальными первично красноцветными грубообломочными породами мощностью 9-12 м. Нижний турон подразделяется на три горизонта: нижний – учкудукский – представлен конгломератами и гравелитами на карбонатном цементе мощностью 4-9 м; средний – джейрантуйский – сложен тонкодисперсными серыми морскими глинами, реже алевролитами, мощностью до 50 м; верхний – кендыктюбинский – сложен

доломитами, глинами, алевролитами и карбонатными песчаниками мощностью 30-35 м. Верхние туронские отложения включают сабырсайский и улусский горизонты: первый сложен грубо- и мелкообломочными пролювиальными и аллювиальными первично красноцветными образованиями мощностью до 20 м; второй – преимущественно глинами и глинистыми песчаниками с прослоями ракушняков мощностью 25-40 м. Коньяк-сантон (тепаликский горизонт) на месторождении представлен пестро-цветными алевролитами и глинами мощностью от 22 до 40 м. Маастрихтский ярус завершает разрез верхнего мела и представляет собой ракушняки, известковистые песчаники и пески мощностью 3-10 м. В толще палеогена общей мощностью от 140 до 230 м выделены отложения палеоценового, эоценового и олигоценового возрастов, представленные серо-цветными, преимущественно глинистыми осадками с доломитовыми, мергелистыми и песчаными прослоями. Неогеновые отложения с размывом перекрывают палеогеновые и сложены красноцветными алевролитами с прослоями конгломератов и песчаников мощностью от 100 до 300 м в опущенных блоках. Четвертичные лессовидные суглинки сплошным чехлом покрывают породы всех перечисленных выше горизонтов. Мощность их иногда достигает 5-30 м.В структурном отношении месторождение Сабырсай приурочено к центральной части Зирабулакского горст-антиклинория, включающего в себя Каратепинскую и Зирабулак- Зиаэтдинскую горст-антиклинальные структуры второго порядка.Горст-антиклинорий сочленяется с севера по региональному разлому с Заравшанским грабен-синклинорием, а с юга серией ступенчатых сбросов отделяется от прилегающего Бухаро-Каршинского прогиба. Район месторождения приурочен к неглубокому прогибу между Каратепинской и Зирабулак-Зиаэтдинской горст-антиклиналями, который отражает ундуляцию оси Зирабулакского горст-антиклинория. По отношению к прилегающим с севера и юга крупным прогибам первого порядка район рудного поля месторождения выступает как валообразное поднятие широтного простирания (Улусский вал). Внутренняя часть его разбита серией разломов на отдельные блоки, вытянутые параллельно друг другу в субширотном направлении. В блоке между Ходжалинским и Бакалысайским разломами Улусского вала сосредоточены основные рудные залежи месторождения. Амплитуда вертикального смещения пород по разломам изменяется от десятков до первых сотен метров. По отдельным разломам (в осевой части Улусского вала) наблюдается горизонтальное перемещение блоков на 200-400 м.Промышленные руды месторождения сконцентрированы в отложениях верхнего турона в сабырсайском горизонте. Мелкие непромышленные залежи на площади рудного поля или в непосредственной близости от него известны в сеноманском и альбском горизонтах. В сабырсайском рудовмещающем горизонте выделяются два ритма осадконакопления. Оба они начинаются с грубообломочных пород (гравелитов и конгломератов) и заканчиваются мелкозернистыми – алевролитами и глинами. Грубая фракция состоит из угловатых и полуугловатых зерен кварца и обломков кремнистых сланцев. Цемент – монтмориллонитовый и бейделлитовый. Формирование осадков горизонта происходило в неглубокой реке, которая часто меняла свое русло, мигрируя в плане на 4-6 км. Русловая зона меридиональной полосой проходит через всю площадь месторождения, на западе и востоке сменяясь зонами пойменных отложений.

В пределах месторождения породы сабырсайского горизонта носят четкие следы дорудного эпигенетического восстановления, связанного с внедрением углеводородов нефтяного ряда со стороны Бухаро-Хивинской депрессии. Восстановленные породы из красноцветных, пестро окрашенных приобрели голубую, сизую, серую до черной окраски и существенно обогащены вторичными органическими веществами (битумами). В неизмененных породах фиксируются кварц, полевые шпаты, гидрослюды, мусковит, биотит, сфен, турмалин, эпидот, гранаты, циркон, барит, апатит и др. Из диагенетических минералов – пирит, марказит, халькопирит, пирротин, глауконит и др. Содержание урана в этих породах – кларковое (1,4- 3,1 10^-4
%).В плане месторождение Сабырсай выглядит в виде двух разобщенных параллельно расположенных рудоносных полос: северной, непрерывно прослеживающейся почти на 20 км вдоль северной границы выклинивания фронта пластового окисления, и центральной, зажатой между двумя глубокими заливами окислительного фронта и вытягивающейся с запада на восток почти на 11 км. Южный фланг ЗПО промышленных концентраций урана не образует. Морфология рудных залежей, составляющих рудоносные полосы, как в плане, так и в разрезе определяется литологическим составом, степенью пористости и трещиноватости рудовмещающих пород, а также количеством восстановителей в них и тектонической активностью вмещающих блоков.По сложности морфологического строения рудные тела на месторождении делятся на три группы: пластовые, простые ролловые и сложные ролловые (преимущественно двойные ролловые). Простые роллы характерны для линии одностороннего выклинивания пластового окисления (северная рудоносная полоса); тела пластовой морфологии и сложные роллы связаны с реликтами неокисленнх пород, зажатыми между линиями выклинивания разнонаправленных зон пластового окисления (центральная рудоносная полоса). В плане простые ролловые залежи имеют лентообразную форму, повторяющуюся линию выклинивания пластового окисления протяженностью от 400 до 3000 м, шириной 100-350 м. Пластовые и сложно-ролловые залежи вытянуты параллельно струям пластового окисления на 1000-3000 м. Ширина их обычно вдвое больше простых ролловых и составляет от 450 до 700 м. Залежи ролловой формы состоят из двух элементов: мешка и крыльев. Ширина мешковой части простых роллов не превышает 50-75 м, у сложных – примерно в два раза больше. Мешковые части характеризуются раздувами мощнос-ти оруденения до 5-8 м, тогда как в крыльях – это первые десятки сантиметров, до 1-3 м. Концентрации урана в рудах закономерно возрастают от 0,03-0,075% в крыльевых частях до 0,15-0,2% в мешковых, достигая в редких случаях 1-3%.Глубина залегания рудных зон на западном фланге месторождения находится в пределах 50-150 м, на восточном – 200-250 м. В центральной части Улус-Джамского прогиба она увеличивается до 350-400 м. Процессами эрозии руды мес-торождения не затронуты.Из околорудных изменений на месторождении широко проявлены дорудная битумизация, пиритизация, карбонатизация. Дорудные эпигенетические процессы не сопровождались перераспределением и привносом рудных элементов. Рудообразующий окислительный эпигенез проявляется в виде лимонитизации околорудных вмещающих пород со стороны поступления кислородсодержащих пластовых вод.Вещественный состав руд месторождения Сабырсай весьма разнообразный. Рудоносными являются все литологические разновидности пород сабырсайского горизонта, однако самыми распространенными типами руд (более 70% запасов) являются глинисто- песчаный и песчано-гравелитовый. Руды слабоконтрастные, по внешнему виду отличаются от вмещающих серых пород более темной окраской, имеют слабое сцепление и в воде легко размокают. По характеру распределения минерализации выделяются руды массивной и пятнисто-гнездовой текстуры. По химическому составу руды силикатные, с небольшой примесью карбонатов (0,97%), фосфора (0,07%) и серы (1,04%). Основными рудными компонентами на месторождении являются регенерированные оксиды урана. Распределение их в руде обусловлено текстурой вмещающей породы. Так, пески и гравелиты минерализованы равномерно; в алевролитах и глинах оксиды урана концентрируются в основном в гнездах песка. Часто интенсивная минерализация приурочена к контакту песчаных и глинистых пород. В небольших количествах и только в богатых рудах встречаются выделения настурана. Он

цементирует терригенные и аутигенные минералы, образуя мелкие почки и зерна неправильной формы.Наиболее крупные скопления настурана ассоциируют с обломками углеродисто- кремнистых сланцев, диагенетическими сульфидами (иногда замещающими их) и обломками углефицированной органики, которые в пределах рудных тел содержат от одного до нескольких процентов урана. В рудах месторождения спорадически отмечается твердый битум, нерастворимый в органических растворителях и щелочах. В отдельных пересечениях рудные интервалы сложены им на 15-20% объема породы. Битумы образуют каплевидные (0,3-0,5 мм) скопления, иногда соединяющиеся между собой и образующие структуры типа «рыбьей икры». В области частично окисленных пород, вблизи основной ураново-рудной зоны, отмечаются концентрации селена. Селеновые рудные тела невелики по размерам и имеют прихотливые очертания. Содержания селена в них достигают сотых, реже первых десятых долей процента. Основная масса его находится в самородном виде, меньшая – в форме ферроселита. Характерна приуроченность мельчайших иголок самородного селена к скоплениям гидроокислов железа.
На месторождении Сабырсай четко выделяются: зона поверхностного окисления, зона эпигенетически восстановленных пород и зона пластового окисления. Зона поверхностного окисления проявлена плащеобразно на всей территории мес-торождения и проникает в породы чехла на глубину от 100 до 200 м в краевых частях прогиба и на 350-400 м в осевой части Улус- Джамской впадины. Породы палеогена и, частично, мела, захваченные процессами поверхностного окисления, интенсивно лимонитизированы, уранового оруденения не содержат. Процессы эпигенетического восстановления проявлены во всех меловых отложениях чехла, но наиболее интенсивно – в сабырсайском горизонте верхнего турона. Исходные, красноцветные, породы здесь фиксируются только в слабопроницаемых пойменных отложениях в периферийных частях Улус-Джамского прогиба. Осадки цент-ральной, русловой части прогиба хорошо проницаемы и в результате восстановительных процессов имеют голубую, серую, иногда черную окраски, интенсивно битуминизированы и сульфидизированы.Зоны пластового окисления, кулисообразно залегающие одна над другой, развиты во всех меловых горизонтах со стороны гор Каратепе. Наименьшую протяженность по падению пород имеет альбская зона пластового окисления – 5 км, несколько большую – сеноманская (10-15 км). В сабырсайском горизонте верхнего турона пластовое окисление в плане напоминает глубокий залив, средняя часть которого совпадает с осью Улусского вала. Линия выклинивания зоны окисления, максимально удаленная от гор Каратепе на 30 км, в северной части образует коленообразный изгиб, где расстояние до области питания уменьшается до 10- 12 км. Ширина ее у основания составляет около 12 км, в западной – увеличивается до 70 км, из них 50-55 км составляют фланговые части, где она параллельна направлению пластового потока, и 15-20 км – фронтальная, крайняя западная часть которой при приближении к Зирабулакским горам разрушена зоной поверхностного окисления. Породы зоны пластового окисления желтой, красной или лиловой окраски (в зависимости от степени гидратации гидроокислов железа), лимонитизированы и обеднены ураном.По химическому составу руды месторождения Сабырсай силикатные, с небольшой примесью карбонатов, фосфора и серы. Содержание железа изменяется от 1,68 до 5,98%. Содержание серы в среднем составляет 1,04%, фосфора – 0,07%, карбонатов кальция, магния и углекислоты – 0,97%. Из полезных попутных компонентов отмечается селен (в среднем 0,028%). По данным технологических испытаний, рекомендована кислотно-сорбционная схема переработки руд. Извлечение урана по этой схеме составило 95,8-96,4% при среднем содержании урана в пробе 0,13%. Расход кислоты составил 5% от веса руды. Насыщенная

смола (анионит АМП) после сорбции регенерируется 15% раствором серной кислоты. Сернокислотный товарный регенерат очищается методом сорбционной перечистки с применением анионитов ЭДЭ-1 ОП, в результате которой выход урана на кристаллы окиси- закиси составляет 90%.
Рудоконтролирующая эпигенетическая зональность месторождения Сабырсай в направлении от эпигенетически неизмененных – к наиболее глубоко измененным породам (от области разгрузки – к области питания кислородсодержащих пластовых вод) выглядит следующим образом:

• 
  зона первично красноцветных и буро-цветных пород – развита за пределами месторождения, характеризуется кларковыми содержаниями урана, резким преобладанием окисных форм железа над закисными, умеренной карбонатностью (0,1-0,8%) и отсутствием органического вещества, как гумусового, так и нефтяного ряда;
  
• 
  зона эпигенетически восстановленных «серо-цветных» зарудных пород – имеет сизую, голубую, голубовато-серую, серую окраски. Содержание урана на уровне кларка, закисного железа в восемь раз больше окисного. Присутствуют дисульфиды железа и жидкие битумы во всех породах, карбонатность в среднем не превышает 1,3%;
  
• 
  рудная зона, включающая подзону ореола рассеяния урана и подзону урановых руд. Породы ореола рассеяния содержат повышенные количества урана, железа, карбонатов, по сравнению с зарудными. Марказит и пирит в ассоциации с доломитом и кальцитом выполняют трещины и поры, цементируют обломочные зерна и часто выделяются по перифериям битуминизированных участков. Подзона уранового оруденения представлена породами серого, темно-серого и черного цветов, пропитанными урановыми чернями, спорадически отмечается твердый ураноносный битум (оксикерит), в богатых рудах присутствует настуран. Установлены ферроселит и самородный селен, количество которых закономерно возрастает к тыловым частям зоны. Количество дисульфидов железа значительно выше, по сравнению с зарудными породами и подзоной рассеянного урана, а карбонатов, наоборот, – ниже;
  

зона пластового окисления включает в себя: 1) подзону окисления сульфидной серы – узкую, в несколько десятков сантиметров до первых метров полосу осветленных пород, характеризующуюся каолинизацией гидрослюд, резким снижением содержаний всех форм железа и почти полным отсутствием углеродистого вещества; 2) подзону частичного окисления сульфидов, где отмечено совместное нахождение в породах гидроокислов и сульфидов железа, отличающуюся пятнис-той окраской (желтые, красные, лиловые пятна на сером фоне), избытком иония и дефицитом наиболее подвижного урана-234. Неокисленные участки пород могут содержать остаточную черниевую минерализацию и ураноносные оксикериты. В противоположность урану селен максимально концентрируется в этой подзоне, в основном в самородном виде; 3) подзону полного окисления сульфидного железа: зеленовато-желтая окраска пород, углеродистое вещество и сульфиды железа полностью замещены гидроокислами; 4) подзону полного окисления сульфидного и силикатного железа, характеризуется желтой, красной, лиловой окраской пород, присутствием гидроокислов марганца, отсутствием урана и карбонатов. При наложении более позднего вторичного восстановления на приразломные части рудных залежей или безрудные пластово-окисленные участки описанная зональность, сформированная однонаправленной и непрерывной кислородной инфильтрацией, резко меняется.Основным рудоконтролирующим фактором месторождений «песчаникового» типа является наличие зон пластового окисления, развивающихся по проницаемым водоносным горизонтам, породы которых содержат достаточное для образования контрастного геохимического барьера количество восстановителей сингенетического или эпигенетического происхождения.

Поисковые признаки месторождений Зирабулак-Зиаэтдинского ураново-рудного района подробно описаны на примере месторождения Кетменчи и полностью применимы для Сабырсайского рудного поля.
Месторождение гидрогенное, инфильтрационное. Пластово-окислительному рудообразующему процессу предшествовало эпигенетическое восстановление первично красноцветных континентальных отложений внедрявшимися из смежных областей нефтегазоносными флюидами. Рудообразование развивалось за счет выпадения урана из кислородсодержащих инфильтрационных вод на восстановительном барьере, обусловленном органическими веществами нефтяного ряда и эпигенетической сульфидизацией рудовмещающих пород. Оруденение приурочено к водоносным песчано-гравийным отложениям и практически отсутствует в водонепроницаемых глинистых породах. Рудные тела залегают согласно с меловыми отложениями Улус-Джамского прогиба, наложенного на субширотный Улусский вал. Разрывные нарушения, разбивая вал на ступенчато опускающиеся к северу и югу от его оси блоки, смещают породы, оруденение и осложняют динамику пластовых вод, обусловливая перераспределение рудного вещества. Относительный возраст месторождения – олигоцен. Абсолютный возраст не определялся.
В разрезе месторождения установлено по четыре водоносных горизонта, обладающих напором и, в зависимости от рельефа, самоизливом. Наибольшую водообильность и водопроницаемость имеет рудовмещающий сабырсайский горизонт (верхний турон). Удельные дебиты по нему составляют 0,1-1,0 л/сек, коэффициенты фильтрации – от 1 до 11 м/сутки. Остальные водоносные горизонты обладают низкой водообильностью и водопроницаемостью, с удельными дебитами в тысячные доли л/сек и коэффициентами фильтрации 1-3 м/сутки. Связь сабырсайского горизонта с другими отсутствует или весьма затруднена в связи с наличием водоупорных слоев. От соседних артезианских бассейнов район месторождения изолирован системой экранирующих разломов. Питание водоносных горизонтов осу- ществляется путем фильтрации вод с Каратепинских гор через рыхлые неоген-четвертичные породы и, кроме того, за счет трещинно-жильных вод глубинной циркуляции, переливающихся по разломам в области выходов горизонтов под неогеновый покров. По составу воды сульфатно-хлоридно-гидрокарбонатные, нат-риевые. Минерализация их возрастает по ходу движения с востока на запад от 1,03-1,08 до 1,6-2,49 г/л.
По основным горнотехническим свойствам перекрывающие, вмещающие, подстилающие породы и сами руды месторождения Сабырсай близки друг другу. Их крепость по шкале Протодьяконова изменяется в пределах 0,8-2,0. В различных частях разреза встречаются прослои карбонатизированных пород с крепостью 5-8, мощностью до 15 м. Пористость, водопроницаемость и размокаемость пород меняется в широких пределах. Перекрывающая и подстилающая толщи вмещают водоносные горизонты, отделенные от рудоносного мощными, выдержанными по латерали региональными водоупорами. Явлений суффозии, плывучести, газовыделения и аномальных термических условий на месторождении не отмечалось.