Ландшафты гумидных областей

Ландшафты тропиков и субтропиков. Жаркий климат, высокая влажность и обилие осадков в равнинных ландшафтах тропиков и субтропиков приводят к мощному развитию травянистой, кустарниковой и древесной растительности с накоплением органического вещества в пониженных участках рельефа.

Коренные породы подвергаются энергичному химическому разложению, в результате чего формируются мощные коры выветривания, в верхних горизонтах которых преобладают глины, а ниже — гидрослюдистые образования, резко обедненные щелочными, щелочноземельными металлами и ураном. Все легкорастворимые минеральные образования выщелачиваются поверхностными водами, и многие элементы мигрируют в них на большие расстояния. В связи с большим количеством осадков, выщелоченностью почв и верхних горизонтов кор выветривания поверхностные и грунтовые воды тропиков минерализованы чрезвычайно слабо (менее 100мг/л), обладают слабокислой реакцией и весьма невысокими содержаниями урана порядка п -10 ⁷-п 10 ⁸ г/л.

Особенно интенсивно уран выщелачивается из верхних каолинитовых горизонтов кор выветривания. Однако, если он входит в качестве изоморфной примеси в состав устойчивых редкометалльных минералов (танталита, колумбита, циркона, монацита и др.), то он накапливается вместе с ними в структурном элювии материнских пород.

Органическое вещество в болотах влажных тропиков определяет развитие в них слабо восстановительных условий, способствующих накоплению урана в результате адсорбции его гумусом и торфом. В участках болот, где создаются резко восстановительные условия, образуются нерастворимые соединения четырехвалентного урана. Однако низкое его содержание в грунтовых водах не способствует созданию высоких концентраций, за исключением участков, расположенных в непосредственной близости от урановых месторождений или пород с отчетливо повышенными средними содержаниями урана. В таких случаях уран осаждается на восстановительном геохимическом барьере вдоль кромок болот, образуя солевые ореолы, содержащие часто повышенные концентрации молибдена, свинца, ванадия, бериллия, германия и других элементов.

Энергичный вынос урана и его спутников из приповерхностных горизонтов мощных зон окисления урановых месторождений создает весьма неблагоприятные условия прогноза и поисков уранового оруденения в ландшафтах жарких тропиков.

Лесные ландшафты отличаются продолжительным, относительно влажным летом и морозной зимой. Среди них выделяются ландшафты южной тайги и смешанных лесов и горно-таежные ландшафты северной тайги, расположенные в областях развития многолетней мерзлоты.

Ландшафты южной тайги и смешанных лесов характеризуются большим количеством осадков, умеренными среднегодовыми температурами и отсутствием многолетней мерзлоты. Состав природных вод, условия миграции в них урана и его элементов-спутников, а также строение почвенного покрова в значительной степени зависят от состава материнских пород.

Ландшафты, сформированные на силикатных и алюмосиликатных породах, характеризуются глинисто-щебенистыми корами выветривания, в которых среднее содержание урана и его спутников заметно ниже, чем в материнских породах. Верхние горизонты почв и кор выветривания очень часто отчетливо обеднены ураном.

В разрезах почв, на глубинах порядка от 0,5 до 1,5 м выделяется горизонт «вмывания» (иллювиальный горизонт), несколько обогащенный органическим веществом (гумусом) и ураном. Как правило, склоновые отложения ландшафтов южной тайги более глинисты, чем водораздельные элювиальные отложения.

Грунтовые воды отличаются низкой минерализацией (часто менее 100 мг/л), слабокислой или нейтральной реакцией, содержат органические соединения и минеральные коллоиды. Воды благоприятны для миграции в них большинства рудных элементов, в том числе и урана, который содержится в катионной форме и в комплексных ураноорганических соединениях, что способствует его адсорбции глинистыми и гумусовыми частицами. Содержание урана не превышает п — КГ⁷ г/л. Благодаря легкости извлечения урана из вод его гидрохимические ореолы в ландшафтах южной тайги весьма ограничены и редко превышают 100−150 м. Однако на участках развития ураноносных пород возможно формирование протяженных ореолов и потоков рассеяния урана в торфяниках и аллювиальных отложениях, содержащих органическое вещество. При этом оторванные ореолы урана накапливаются преимущественно в торфяниках и гумусовых болотах, а ореолы радия — в участках развития глинистых отложений, гидроокислов железа и марганца.

В целом для урановых месторождений в южно-таежных ландшафтах «кислого» класса типичны ослабленные ореолы рассеяния, возникающие в результате процессов приповерхностного выщелачивания урана и его спутников.

Южно-таежные ландшафты, сформированные на карбонатных породах, отличаются дерново-карбонатными, а нс подзолистыми почвами, с большим количеством гумуса и карбонатными корами выветривания. Грунтовые воды здесь минерализованы и обладают нейтральной или слабощелочной реакцией. В таких водах уран находится в форме карбонатных комплексов, которые не осаждаются на сорбционных барьерах, что создает более благоприятные условия для образования водных ореолов. Содержание урана в водах составляет п 10 ⁶ г/л, а размеры водных ореолов достигают 300 м. Однако более энергичная миграция урана в водах приводит к сильному ослаблению его вторичных ореолов в почвах и элювиальноделювиальных отложениях. В отличие от ландшафтов на некарбонатных породах, здесь не образуется горизонтов вмывания в почвах, ореолы резко ослаблены до глубин порядка нескольких метров и уверенно устанавливаются лишь на нижних горизонтах элювиально-делювиальных отложений.

Северо-таежные ландшафты отличаются низкими среднегодовыми температурами, ограниченным вегетативным периодом и развитием сплошной или островной многолетней мерзлоты. Все эти особенности предопределяют существенно иную геохимическую обстановку с преобладанием процессов морозного выветривания и физической дезинтеграции над процессами химического выветривания горных пород. Наличие горизонтов многолетней мерзлоты затрудняет подземный сток грунтовых вод и процессы выщелачивания почв. Широким распространением пользуются заболоченная тайга и глеево-подзолистые типы почв, слабо выщелоченные с поверхности, несмотря на их отчетливо кислую реакцию. Уран, выщелачиваемый из пород и элювиально-делювиальных отложений автономных ландшафтов, в значительной мере аккумулируется в подчиненных супераквальных ландшафтах и может образовывать оторванные солевые ореолы в присклоновых зонах болот, в результате осаждения на глеевом и сорбционном барьерах. Содержание урана в водах таежно-мерзлотных районов не более 5-Ю^-7 г/л, преимущественно в виде ураноорганических комплексов.

На участках расчлененного, гористого рельефа широко развиты каменные россыпи (курумы), смещение которых вниз, но склонам облегчается явлениями солифлюкции. При наличии повышенных концентраций урана в коренных породах в курумах образуются широкие грубообломочные механические ореолы, выявление которых возможно радиометрическими методами. Интенсивное морозное выветривание и физическая дезинтеграция пород способствуют вскрытию рудных минералов и их накоплению в аллювиальных потоках рассеяния, причем в этих условиях хорошо сохраняются нс только типичные минералы шлиха, но также уранинит и многие сульфиды.

В районах развития островной мерзлоты процессы выщелачивания урана и других элементов из рыхлых отложений и почв усиливаются и возрастают возможности формирования оторванных ореолов и солевых потоков рассеяния, что сближает ландшафты этих районов с ландшафтами южной тайги. Ландшафты тундр. Изза крайне низких температур, длительности морозного периода и почти сплошного развития многолетней мерзлоты процессы химического выветривания пород резко ограничены, почвенные, грунтовые и поверхностные воды богаты органическими веществами, имеют кислую реакцию, но весьма слабо минерализованы (менее 100 мг/л).

Пологие склоны и равнинные участки заболочены, в почвах развиты восстановительные (глеевые) процессы. Состав природных вод способствует миграции урана и многих других металлов, однако из-за резкого преобладания физического выветривания над химическим современные зоны окисления месторождений, процессы миграции и образования вторичных солевых ореолов выражены слабо.

Горные ландшафты. В горных районах наблюдается отчетливое изменение климатов и ландшафтов с высотой, в результате чего образуются вертикальные ландшафтные пояса. В высокогорных условиях преобладают интенсивное морозное выветривание, физическая дезинтеграция и механическая денудация, опережающие процессы химического выветривания пород. В результате образуются глыбово-щебенисгые коры выветривания, в которых основную роль играют механические ореолы и потоки рассеяния урана и его спутников. Ниже снеговой линии располагаются горные луга. В связи с энергичным водообменом и глубоким проникновением окислительных трещинно-фунтовых вод урановые концентрации легко окисляются, обогащая подземные воды, которые в горно-луговых поясах отличаются слабой минерализацией и низким фоновым содержанием урана. К низу горные луга сменяются горной тайгой или широколиственными горными лесами, а еще ниже, в аридной биоклиматической зоне, появляются горные и предгорные степи. В каждом вертикальном ландшафтном поясе изменяются условия мшрации химических элементов, а следовательно и условия формирования их ореолов рассеяния, повторяя в первом приближении смену условий широтной ландшафтной зональности. Таким образом, современная ландшафтная обстановка районов геологоразведочных работ в значительной мере определяет условия выявления повышенных конценфаций редких и радиоактивных элементов, особенно конценфаций урана, элемента весьма подвижного в зоне гипергенеза. Наиболее благоприятны для прогноза и поисков уранового оруденения ландшафты пустынь, полупустынь, степей и лесостепей, в которых из-за недостатка влаги вокруг урановорудных скоплений образуются открытые несмещенные ореолы урана и его спутников, а в пределах потенциально рудоносных территорий развиты ореолы солевых новообразований, легко обнаруживаемые поверхностными поисковыми методами.