В монографии рассматривается поведение урана и тория в различных взаимосвязанных процессах формирования земной коры южной части Алтае‑Саянской складчатой области на интервале её развития от позднепротерозойской первичной геосинклинали и до консолидации подвижных зон в конце палеозоя. Установлено, что в ходе эволюции земной коры параллельно с изменением её состава от базальтоидного до «сиалического» шло нарастание содержаний в ней урана и тория. В этом процессе выделяются две линии, связанные: одна — с седиментацией и осадочной дифференциацией и другая — с магматизмом и метаморфизмом. Высказываются соображения, позволяющие считать первичными источниками радиоактивных элементов обеих линий базальтоиды подкорового происхождения и продукты дегазации вещества мантии, поступавшие в очаги гранитизации. На основе выявленных радиогеохимических закономерностей решается ряд вопросов геологического строения области и вносятся предложения по внедрению радиогеохимических методик в практику геологических исследований.
В монографии на основе обобщения опубликованных материалов и обработки новых оригинальных данных подведены некоторые итоги радиогеохимических исследований, выполненных главным образом в пределах континентальных блоков земной коры. Рассмотрен рациональный комплекс минералого‑геохимических методов изучения пространственно‑временных закономерностей и форм нахождения урана и тория в разного рода геологических образованиях, а также принципы и методика построения радиогеохимических карт разного масштаба и назначения. Приведены данные о среднем содержании, балансе и форме нахождения урана и тория в минеральном веществе земной коры разных уровней организации: минералах, горных породах, геологических формациях, земных оболочках.
Сравнительный анализ особенностей пространственного распределения радиоактивных элементов в структурах континентальных блоков земной коры позволил сформулировать некоторые общие выводы о латеральной и вертикальной радиогеологической зональности литосферы, о соотношении тепловых потоков и радиогенного тепла в платформенных и складчатых областях.
Книга предназначена для геологов, геохимиков, геофизиков — научных работников и инженеров.
Книга представляет собой первое систематическое исследование распределения урана в базальтах и долеритах с помощью варианта метода f‑радиографии, имеющего высокую разрешающую способность и позволяющего изучить пространственную локализацию урана без разрушения структуры пород и минералов. Приведено большое число f‑радиограмм и результатов определения валовых концентраций урана в базальтах и долеритах Алданского и Африканского щитов, Сибирской и Русской платформ, вулканических областей Шотландии, Таймыра, Чехословакии, Карпат, Кавказа, а также Курило‑Камчатской островной дуги и островов Тихого и Атлантического океанов. Определены величины коэффициентов распределения урана между вкрапленниками базальтов и основной массой, исследовано соотношение концентраций урана в мантийных породах и базальтовых магмах.
Книга даёт представление о распределении урана в земных базальтах, выплавлявшихся из мантии, и о чётко выраженной зависимости его поведения от процессов кристаллизационной дифференциации. Увеличение концентраций урана в щелочных базальтах по сравнению с менее глубинными толеитовыми более чем на порядок объясняется особенностями процессов фракционирования, характерных для генезиса базальтовых магм.
Результаты исследования имеют общее значение, поскольку выявленные закономерности распространяются также на большую группу «некогерентных» элементов, включающую уран (K, Rb, Cs, Th, Zr, Nb, отчасти TR), характеризующихся сходным поведением в базальтовом магматизме.
Книга рассчитана на геохимиков и петрологов широкого профиля, а также на специалистов в области металлогении урана и термики Земли.
Изложен опыт работы и результаты методических исследований аналитического процесса при определении микросодержаний урана и тория в породах, минералах, водах и солях.
Приведены методики определения урана (люминесцентным методом) при содержании его до n10-6 % в породах и минералах и до n10-9 % в водах, солях, рассолах и тория (фотоколориметрическим) с реагентом арсеназо-3 с предварительным отделением на катионите КУ-2, метающих определению элементов при содержании его до n*10-5 %.
Методические рекомендации представляют интерес для химиков-аналитиков, геологов и геохимиков, занимающихся исследованиями в области геологии и геохимии урана и тория.
В книге рассмотрена геохимия урана и некоторых природных радиоактивных изотопов в различных системах зоны гипергенеза: ландшафтах, поверхностных и подземных водах, зонах окисления месторождений, коре выветривания и подзоне катагенеза. Поведение урана рассматривается на основе анализа его физико-химических свойств, миграционной способности и особенностей процессов выщелачивания, переноса и осаждения. Описаны формы нахождения урана в горных породах и природных водах, приводятся его кларки в породах и кларки концентрации. Показаны закономерности образования ореолов и потоков рассеяния урана вблизи месторождений.
На основе анализа закономерностей поведения урана в подзоне катагенеза рассмотрены процессы экзогенного рудообразования: геохимия месторождений, эпигенетическая (геохимическая и гидрохимическая) зональность, гидрогеологические и физико-химические условия уранонакопления, ассоциации минералов и элементов, радиоактивные изотопы. Обсуждаются историческая геохимия урана в зоне гипергенеза и его миграция в ноосфере.