Монография посвящена проблеме состояния и развития российской минерально-сырьевой базы природного урана - главного источника ядерного топлива, необходимого для атомной энергетики, доля которой в общем производстве электроэнергии и в России и в мире стремительно возрастает. Работа охватывает широкий спектр вопросов, связанных с этой проблемой - от свойств урана как химического элемента и условий формирования в земной коре его промышленных концентраций до методик прогноза, поисков, разведки и геолого-экономической оценки урановых месторождений, добычи и переработки уранового сырья и производства атомного топлива.

Впервые в систематизированном виде подробно охарактеризованы все осваиваемые, отработанные и резервные урановые месторождения России, условия их локализации и позиция в геологических структурах ураноносных регионов. С использованием единого методологического подхода, для двух главных классов урановых месторождений - эндогенного и экзогенного -разработаны эволюционно-геологические модели, которые вскрывают наиболее общие закономерности масштабного рудообразования и характеризуют процессы создания потенциальных источников рудного вещества, направленную миграцию и концентрацию урана. На этой основе сформулированы принципы прогнозирования и опоискования районов с масштабным урановым оруденением.

Предназначена для широкого круга геологов и специалистов, занимающихся проблемами сырьевой базы атомной промышленности

В работе рассмотрена геология гидротермальных месторождений урана, образовавшихся в областях с различным геологическим строением. Охарактеризованы геотектонические и структурные условия их формирования. Показаны металлогенические особенности ураноносных областей. Описаны особенности минерального состава руд и различных типов околорудно измененных пород и проанализированы физико-химические условия их образования. Высказаны соображения о возможных источниках эндогенного уранового оруденения. Сделана попытка на основе особенностей геологии месторождений разработать критерии оценки их масштабов.

Книга рассчитана на широкий круг геологов, проводящих поиски, разведку и изучение эндогенных рудных месторождений, а также преподавателей и студентов геологоразведочных вузов.

Возможность использования огромных, поистине неисчерпаемых ресурсов внутриядерной энергии открыла в наше время новые, исключительно широкие перспективы для развития науки и техники. Сейчас трудно найти такую область естествознания или техники, на развитие которой не оказывали бы прямое или косвенное влияние новейшие достижения в физике атомного ядра. Величайшее значение для человечества приобрела проблема мирного использования внутриядерной энергии.

Расширение исследований в области химического датирования минералов, интерпретации экспериментальных данных, а также прогнозирования процесса радиационной деструкции минералов сталкивается с необходимостью проведения фундаментальных экспериментальных и теоретических исследований состава, кристаллохимии и физико-химических свойств минералов-геохрономстров как функции их возраста и условий образования и преобразования. Минералы-геохронометры из уральских и сибирских объектов, детально проанализированные методами изотопной геохронологии, могут служить удобным модельным объектом для изучения закономерностей их изменения в процессе радиационного разрушения как основы для оценки их возраста. Сложность большинства реальных физико-химических процессов при радиационном разрушении минералов не позволяет решить описанные проблемы исключительно экспериментальным путем. Представляется перспективным привлечете к решению данного вопроса современных расчетных методов -моделирования атомной и электронной структуры минералов.

Книга посвящена анализу геологических и физико-химических условий образования одного из молибден-урановых месторождений, являющегося типичной моделью урановых месторождений в вулканических депрессиях.

Установлено, что месторождение формировалось растворами, состав которых сложился в значительной мере под влиянием их реакций с породами андезито-базаль-тового состава во время перемещения по послойным коллекторам донной части депрессии. За счет окисления сульфидов донных свит эти растворы приобретали кислую реакцию, и перенос металлов осуществлялся в них в формах, устойчивых в кислой среде.

Причиной нарушения физико-химических равновесий и связанного с этим отложения урана и других привнесенных вместе с ним компонентов явились реакции рудоносных растворов с породами липаритового состава, понижавшие кислотность и Eh растворов, а также охлаждение последних. Реакции такого рода были, в свою очередь, вызваны резким изменением состава вмещающей среды на путях движения рудоносных растворов (перемещением их из придонной толщи андезитов и ан-дезито-базальтов в вышележащую толщу липаритов). Показано, что понижение давления и связанная с этим дегазация растворов не могли быть причиной рудо- и минералообразования.

Сравнение изученной модели с другими месторождениями вулканических депрессий показывает, что вулканические депрессии действительно обеспечивают оеобо благоприятные условия для образования месторождений урана и ряда других элементов.

В работе излагаются результаты исследования физико-химических свойств урановых и урансодержа-щих минералов, приводятся их эталонные кривые нагревания и дегидратации, а также данные кристал-лооптического, рентгенометрического, люминесцентного и химического анализов, характеризующие изменение физических и химических свойств исследованных минералов в зависимости от температуры нагревания.

В последние годы термический анализ стал широко применяться при минералогических исследованиях. В настоящее время имеется обширная литература, в которой описана методика термического анализа и приведены дифференциальные кривые нагревания многих   минералов.

Книга написана на основе анализа фактического материала и теоретических положений, опубликованных в зарубежной и отечественной печати. Кроме литературных данных, автором был использован материал из коллекций минералогических музеев Академии наук СССР и других организаций.

К сожалению, со многими интересными опубликованными работами удалось ознакомиться лишь частично, что не позволяет в полной мере использовать те результаты, которые были получены исследователями Рудных гор за длительный период изучения различных вопросов генезиса, начавшийся задолго до появления в 1849 г. известной монографии А. Тэрейтгаупта [I]3. Но уже имеющиеся сведения позволяют дать высокую оценку многим исследованиям и составить на их основе определенные представления.

В настоящей книге приводится характеристика природных процессов, обусловливающих образование основных типов экзогенных месторождений урана; описываются важнейшие приемы и методы полевых, камеральных и лабораторных исследований, обычно применяемые при решении вопросов генезиса и закономерностей локализации уранового оруденения. Отдельные методики иллюстрируются примерами их практического использования. На рассматриваемых месторождениях отчетливо выявляется многостадийность в формировании их рудных залежей.

Книга предназначается для геологов как научно-исследовательских, так и производственных организаций, включая рудники и поисково-разведочные партии. Ее можно рекомендовать также как методическое руководство при полевых и камерально-лабораторных исследованиях для среднего технического персонала — техников и лаборантов   рудно-литологических лабораторий.

Приведены справочные материалы о естественных радиоактивных элементах и о ионизирующих излучениях, необходимые для практической работы. Описаны методы регистрации ионизирующих излучений и даны основные сведения о детекторах излучений, применяемых в радиометрии. Подробно изложены основные сведения по спектрам гамма-излучения  больших  масс урановых и  торцевых

руд. Большую часть справочника составляют краткие характеристики радиометрических методов,  которые сопровождаются  фактическим   материалом   (формулы, таблицы, графики), необходимым при практической работе.

Рассмотрены методы анализа рудных проб по бета- и гамма-излучению, спектрометрический гамма-метод, эманационные методы определения изотопов радия и коэффициентов эманирования руд, альфа-спектрометрический метод изотопного анализа урана из природных образований, полевые поисковые методы: пешеходная, спектрометрическая автогамма-, спектрометрическая аэрогамма- и эманациониая съемки, методы, применяемые для количественной оценки радиоактивных руд в коренном залегании: гамма-каротаж и гамма-опробование.

Вопросы геологического обслуживания рудников, разрабатывающих месторождения цветных и черных металлов, сравнительно широко освещены в литературе. Урановые месторождения отличаются от них рядом специфических особенностей, существенно влияющих на организацию рудничной геолого-геофизической службы и на методы проводимых на руднике геолого-геофизических работ. Опубликованные в последнее время статьи, руководства и инструкции касаются преимущественно методов радиометрического опробования и экспресс-анализа радиоактивных руд. В настоящей работе сделана попытка осветить по возможности все виды работ, которые приходится выполнять рудничным геологам, геофизикам и гидрогеологам.

Работа предназначена главным образом для специалистов, начинающих работать на урановых рудниках. Она может быть полезной также для работников рудничных и заводских ОТК, занимающихся определением качества добываемой руды и продуктов ее обогащения.

При составлении работы были использованы литературные данные, а также большое количество геологических отчетов и материалов первичной геологической документации, предоставленных авторам рудничными геологами и геофизиками.

Геологическая часть, книги составлена Г. И. Петровым и М. В. Кутенковым, геофизическая — И. М. Тененбаум и гидрогеологическая — Л. С. Евсеевой.

Научная редакция проведена  М. М. Константиновым, В.  Л.  Шашкиным и Д. Я. Суражским.