 |
 |
 |
 |
Хорошо известны инфильтрационные (экзогенные, эпиге-нитические) Среднеазиатские месторождения урана, где он находится в проницаемых пластообразно-залегающих водоносных породах. Рудные тела оконтуриваются границами пластового окисления и соответствуют области ранее суще-ствовашего геохимического барьера [30]. Залежи приурочены к захороненным дельтовым отложениям древних рек и контролируются зонами потоковых фаций. Образование залежей связано с горизонтальным движением подземных вод, содержащих растворенные соединения урана, поступившего в воды при выветривании и размыве массивов ура-носодержащих «материнских» пород, расположенных в бассейнах древних рек. Воды, обогатценные атмосферным кислородом, поступали в подземные водоносные горизонты песчано-глинистых пород, встречали на своем пути участки пород, обогащенные органическим веществом и характеризующиеся восстановительной обстановкой, что приводило к возникновению слаборастворимых соединений урана, образующих вторичные минералы.
Залежи урановых руд сохранились в течение десятков и сотен тысяч лет, несмотря на естественное движение их омывающих пресных и слабосоленых вод.
Об устойчивости урановой минерализации в проницаемых породах свидетельствуют такие факты: содержание урана в подземных водах рудных горизонтов, залегающих на глубине первых десятков и сотен метров, близко к фоновым, для растворения минералов урана требуются растворы с содержанием серной кислоты не менее 1-2 г/л.
Области геологической среды, характеризующиеся изменением физико-химических свойств пород или фильтрующихся растворов и приводящих к накоплению в породах первоначально растворенного вещества, называются физико-химическими или геохимическими барьерами.
Известны барьеры различных типов. Кислородный барьер формируется в местах контакта бескислородных вод, содержащих сероводород, двухвалентное железо и другие элементы в восстановленной форме, с кислородными водами или кислородом воздуха. На кислородном барьере образуются месторождения серы. Сероводородный барьер возникает в местах контакта кислородных или углекислых вод с сероводородными, он является причиной образования сульфатных руд меди, свинца, Щ1нка и других металлов. Сорбционный барьер образуется в месте изменения сорбционных свойств, в том числе ионнообменной способности глинистых пород. Многие крупные месторождения твердых полезных ископаемых воз-
никли в области геохимических барьеров миллионы и миллиарды лет назад и сохранились до наших дней.
Задерживающие свойства горных пород по отношению к растворенным соединениям проявляются и при взаимодействии гидротерм глубинных магматических очагов, содержащих различные соединения, с горными породами. В области геохимических барьеров, а также вследствие снижения температуры и давления образуются гидротермальные месторождения различных типов.
Очевидно, что между процессами распространения жидких РАО в коллекторских породах и их взаимодействия и природными гидрогеохимическими процессами могут быть проведены определенные аналогии, а образование скоплений компонентов РАО в коллекторских горизонтах в результате физико-химических явлений может рассматриваться как образование техногенных «месторождений». Возможно создание искусственных геохимических барьеров на пути движения жидких РАО с целью ограничения их распространения с подземными водами, инициирования физико-химических процессов выделения компонентов жидких РАО в твердую фазу -горные породы. Исследования природных процессов подтверждают осуществимость таких технологий.
2.4. ЕСТЕСТВЕННЫЕ ПРЕОБРАЮВАНИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ СРЕДЫ И ТЕКТОНИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ
Геологическое строение Земли в целом и отдельных регионов не является окончательно сложившимся и подвержено изменениям различного характера и интенсивности, связанных как с глубинными (эндогенными) процессами, так и с воздействием атмосферных факторов, рек, ледников и т. д. (экзогенные процессы). Все большее значение в изменении геологической среды приобретает деятельность человека.
При рассмотрении проблемы глубинного захоронения жидких РАО необходимо оценить влияние подобных явлений на изоляцию отходов в недрах. При этом наибольшее внимание привлекают глубинные процессы, выражающиеся в подъеме и опускании поверхности, горизонтальных перемещениях участков суши. Эти процессы связаны с конвективными течениями в мантии, возбуждаемыми термодинамическими явлениями и гравитационной дифференциацией ее вещества в сочетании с действием силы тяжести и стремлением литосферы к гравитационному равновесию по отношению к поверхности астеносферы.
Благодаря прогибанию отдельных участков земной поверхности на геосинклинальном этапе их развития в геологическом прошлом образовались толщи осадочных пород мощностью до нескольских тысяч метров. Воздымание горных сооружений сопровождалось их разрушением и сносом продуктов разрушения в области прогибания.
Изменения положения поверхности наблюдаются и в настоящее время. По комплексу геологических и геоморфологических признаков скорость воздымания или опускания платформенных областей, например Западно-Сибирской плиты, характеризуется значениями до 1 мм в год, а по геодезическим наблюдениям, оценивается до 10 мм в год и более, однако имеет разнонаправленный характер [31]. Подобное различие обусловлено тем, что геологическая информация отражает общую тенденцию (тренд) вертикальных движений для периодов времени длительностью тысячи и более лет, а геодезические данные -короткопериодные изменения положения поверхности, связанные не только с глубинными процессами и носящим колебательный характер.
Знак вертикальных перемещений поверхности может меняться с различной периодичностью, поднятие может сменяться опусканием и наоборот. Проявления горизонта.чьных движений -это тектоника плит (дрейф континентов), возникновение срединных океанических хребтов, зон субдукции и спрединга.
Хорошо известны исторические факты изменения положения поверхности. Древний храм Юпитера на берегу Неаполитанского залива за два тысячелетия сначала опустился вместе с участком суши не менее чем на 6 м, а затем вновь поднялся. Город Упсала в Швеции, построенный на берегу моря, сейчас находится на расстоянии 60 км от берега. Изменились очертания Чудского озера и Вороний камень, с которого Александр Невский руководил битвой, находится под водой.
Движения земной коры сопровождались возникновением тектонической трещиноватости и разрывных нарушений толщ горных пород между их участками, характеризующимися различием направлений или скоростей перемещений. Тектонические процессы сопровождаются возникновением очагов сейсмических колебаний. Тектонические разрывные нарушения или «разломы» встречаются повсеместно и выделяются прежде всего по смещению геологических образований и слоев горных пород.
При обсуждении проблемы глубинного захоронения РАО и влияния на условия их изоляции тектонических процессов возникают следующие вопросы:
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 [ 17 ] 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84