Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Квадрат урановой руды.

Урановой руды месторождения экономически извлекаемые концентрации урана в пределах Земли «s коры . Уран - один из наиболее распространенных элементов в земной коре, он в 40 раз чаще, чем серебро, и в 500 раз чаще, чем золото . [1] Его можно найти почти повсюду в камнях, почве, реках и океанах. [2] Проблема коммерческой добычи урана состоит в том, чтобы найти те районы, где концентрации достаточны для образования экономически жизнеспособного месторождения. Основное использование урана, полученного при добыче, - это топливо для ядерных реакторов.

В глобальном масштабе месторождения урановой руды широко распространены на всех континентах, при этом самые крупные месторождения находятся в Австралии, Казахстане и Канаде. На сегодняшний день месторождения с высоким содержанием золота находятся только в районе бассейна Атабаска в Канаде.

Урановые месторождения обычно классифицируются на основе вмещающих пород, структурного положения и минералогии месторождения. Наиболее широко используемая схема классификации была разработана Международным агентством по атомной энергии (МАГАТЭ) и подразделяет месторождения на 15 категорий.

Уран [ править ]

Основная статья: Уран

Уран представляет собой серебристо-серый металлический слабо радиоактивный химический элемент . Он имеет химический символ U и атомный номер 92. Наиболее распространенными изотопами в природном уране являются 238 U (99,27%) и 235 U (0,72%). Все изотопы урана, присутствующие в природном уране, радиоактивны и расщепляются , а 235 U является расщепляющимся (будет поддерживать цепную реакцию, опосредованную нейтронами). Уран, торий и калийявляются основными элементами, способствующими естественной радиоактивности Земли. [3]

Уран имеет самый высокий атомный вес встречающихся в природе элементов и составляет примерно 70% плотнее , чем свинец , но не настолько плотным , как вольфрам , золото , платина , иридий или осмий . Он всегда сочетается с другими элементами. [4] Наряду с атомным весом всех элементов выше, чем у железа , он образуется естественным образом только при взрывах сверхновых . [5]

Минералы урана [ править ]

Уранинит, также известный как уран
Отунит, вторичный урановый минерал, названный в честь Отена во Франции.
Торбернит, важный вторичный минерал урана

Первичный минерал урановой руды - уранинит (UO 2 ) (ранее известный как настуран). Ряд других полезных ископаемых урана можно найти в различных месторождениях. К ним относятся карнотит , тюямунит , торбернит и аутунит . [6] давидят - браннерят - absite урана титанатов типа, а эвксенит - фергусонит - самарскит группы и другие минералы урана.

Известно большое количество вторичных минералов урана , многие из которых ярко окрашены и флуоресцируют. Наиболее распространены гуммит (смесь минералов), [7] аутунит (с кальцием ), салеит ( магний ) и торбернит (с медью ); и гидратированные силикаты урана, такие как коффинит , уранофан (с кальцием) и склодовскит (магний).

Урановые минералы [8] [9]
Первичные минералы урана
ИмяХимическая формула
уранинит или урановая обманкаUO 2
гробU (SiO 4 ) 1 – x (OH) 4x
браннеритUTi 2 O 6
давидит(РЗЭ) (Y, U) (Ti, Fe 3+ ) 20 O 38
тухолитУрансодержащий пиробитум
Вторичные минералы урана
ИмяХимическая формула
объединятьсяCa (UO 2 ) 2 (PO 4 ) 2 x 8-12 H 2 O
карнотитK 2 (UO 2 ) 2 (VO 4 ) 2 x 1–3 H 2 O
гуммитсмолистая смесь различных урановых минералов
салеитMg (UO 2 ) 2 (PO 4 ) 2 x 10 H 2 O
торбернитCu (UO 2 ) 2 (PO 4 ) 2 x 12 H 2 O
тюямунитеCa (UO 2 ) 2 (VO 4 ) 2 x 5-8 H 2 O
ураноцирцитBa (UO 2 ) 2 (PO 4 ) 2 x 8-10 H 2 O
уранофанCa (UO 2 ) 2 (HSiO 4 ) 2 x 5 H 2 O
зеунеритCu (UO 2 ) 2 (AsO 4 ) 2 x 8-10 H 2 O

Рудогенез [ править ]

Фрагмент дерева в конгломерате, частично замещенный ураном (черный) и окруженный карнотитом (желтый).

Существует несколько тем образования месторождений урановых руд, которые обусловлены геологическими и химическими особенностями горных пород и элементом уран. Основные темы генезиса урановых руд - минералогия вмещающих, восстановительно-окислительный потенциал и пористость .

Уран - это хорошо растворимый, а также радиоактивный тяжелый металл. Он может легко растворяться, переноситься и осаждаться в грунтовых водах за счет незначительных изменений в условиях окисления. Уран также обычно не образует очень нерастворимые минеральные вещества, что является дополнительным фактором большого разнообразия геологических условий и мест, в которых может накапливаться урановая минерализация.

Уран - несовместимый элемент в магмах , и поэтому он имеет тенденцию накапливаться в высокофракционированных и эволюционирующих гранитных расплавах, особенно в щелочных примерах. Эти расплавы имеют тенденцию становиться высокообогащенными ураном, торием и калием и могут, в свою очередь, создавать внутренние пегматиты или гидротермальные системы, в которых может растворяться уран.

Схемы классификации [ править ]

Классификация МАГАТЭ (1996) [ править ]

Международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ) назначает урановые месторождения на 15 основных категории типов месторождений, в зависимости от их геологических условий и генезиса минерализации, расположенного в соответствии с их приблизительной экономической значимостью.

  1. Депозиты, связанные с несоответствием
  2. Месторождения песчаника
  3. Отложения кварц-галечных конгломератов
  4. Отложения комплекса брекчии
  5. Жильные отложения
  6. Интрузивные отложения (аляскиты)
  7. Фосфоритовые месторождения
  8. Обрушение отложений трубок брекчии
  9. Вулканические отложения
  10. Поверхностные отложения
  11. Месторождения метасоматита
  12. Метаморфические месторождения
  13. Лигнит
  14. Черные сланцевые месторождения
  15. Другие виды вкладов

Альтернативная схема [ править ]

Схема классификации МАГАТЭ работает хорошо, но далека от идеала, поскольку не учитывает, что аналогичные процессы могут образовывать много типов месторождений, но в различных геологических условиях. В следующей таблице сгруппированы указанные выше типы отложений в зависимости от среды их осаждения.

Классификация урановых месторождений [10]

Условия транспортировки / осаждения урана		Тип депозита
Поверхностные процессы / синседиментарныеПоверхностные отложения
Отложения кварц-галечных конгломератов
Фосфоритовые месторождения
Лигнит
Черные сланцы
ДиагенетическийМесторождения песчаника
Диагенетический - Гидротермальный?Депозиты, связанные с несоответствием
Жильные отложения
Обрушение отложений трубок брекчии
Магматический - Гидротермальный?Отложения комплекса брекчии
Вулканические отложения
Месторождения метасоматита
Жильные отложения
Интрузивные отложения
Метаморфические - гидротермальные?Метаморфические месторождения

Типы депозитов (Классификация МАГАТЭ) [ править ]

Депозиты, связанные с несоответствием [ править ]

Открытый карьер Ranger 3 , Северная территория , Австралия: формация Кэхилл, минерализованная ураном, которая видна в карьере, несогласно перекрыта песчаником Комболги, образующим горы на заднем плане

Урановые месторождения несоответствующего типа содержат более высокие содержания урана по сравнению с другими месторождениями урана и включают некоторые из самых крупных и богатых известных месторождений. Они расположены в непосредственной близости от несогласий между относительно богатыми кварцем песчаниками, составляющими базальную часть относительно недеформированных осадочных бассейнов, и деформированными метаморфическими породами фундамента . Эти осадочные бассейны, как правило, имеют протерозойский возраст, однако существуют некоторые образцы фанерозоя .

Отложения, связанные с фанерозойским несогласием, встречаются в протерозойских метаосадках ниже несогласия в основании вышележащих фанерозойских песчаников. Эти месторождения мелкие и низкосортные ( месторождения Бертолен и Аверон , Франция). [11]

Двумя наиболее значительными участками этого типа залежей в настоящее время являются бассейн Атабаска в Саскачеване , Канада, и бассейн Макартур на Северной территории , Австралия.

Основная статья: Шахта Сигарного озера

Бассейн Атабаски [ править ]

Основная статья: Бассейн Атабаски

Месторождения урана с самым высоким содержанием золота находятся в бассейне Атабаска в Канаде, включая два крупнейших месторождения урана с высоким содержанием в мире, озеро Сигар с 217 миллионами фунтов (99000 т) U 3 O 8 со средним содержанием 18% и реку МакАртур. с 324 миллионами фунтов (147000 т) U 3 O 8при средней оценке 17%. Эти отложения залегают ниже, поперек и непосредственно над несогласием. Кроме того, еще одно высокосортное открытие находится в стадии разработки на озере Паттерсон (месторождение Triple R) с оценочными минеральными ресурсами, определенными как; «Выявленные минеральные ресурсы» оцениваются в 2 291 000 тонн при среднем содержании 1,58% U3O8, содержащем 79 610 000 фунтов U3O8. «Предполагаемые минеральные ресурсы» оцениваются в 901 000 тонн при среднем содержании 1,30% U3O8, содержащем 25 884 000 фунтов U3O8. http://www.fissionuranium.com/_resources/reports/RPA_Fission_U_Patterson_Lake_South_Technical_Report_FINAL_Feb_2015.pdf

Бассейн МакАртура [ править ]

Основная статья: Бассейн МакАртур

Отложения в бассейне реки МакАртур в районе рек Восточный Аллигатор на Северной территории Австралии (включая Джабилуку , Рейнджер и Набарлек ) находятся ниже уровня несогласия и находятся на низком уровне в диапазоне отложений несогласия, но все еще имеют высокое содержание по сравнению с большинством типов урановых месторождений. В Австралии было очень мало разведочных работ с целью обнаружения глубоко скрытых залежей, лежащих выше несогласия, подобных тем, которые существуют в Канаде. Возможно, что отложения с очень высоким содержанием залегают в песчаниках над несогласием в районе рек Аллигатор / Арнемленд . [12]

Отложения песчаника [ править ]

Урановый рудник недалеко от Моава, штат Юта . Обратите внимание на чередование красного и белого / зеленого песчаника . Это соответствует окисленных и восстановленных условиях в подземных окислительно - восстановительной химии. Порода образуется в окислительных условиях, а затем «обесцвечивается» до белого / зеленого состояния, когда восстанавливающая жидкость проходит через породу. Восстановленная жидкость может также содержать урансодержащие минералы .

Отложения песчаника находятся в средне- и крупнозернистых песчаниках, отложенных в континентальной речной или краевой морской осадочной среде . Непроницаемые сланцы или аргиллиты переслаиваются в толщу осадочных пород и часто встречаются непосредственно выше и ниже минерализованного горизонта. [12] Уран подвижен в окислительных условиях и выпадает в осадок при восстановительных условиях, и, таким образом, наличие восстановительной среды имеет важное значение для образования залежей урана в песчанике. [11]

Первичная минерализация состоит из урана и коффинита, а вторичная минерализация связана с выветриванием . Месторождения песчаника составляют около 18% мировых запасов урана. Рудные тела этого типа обычно имеют содержание от низкого до среднего (0,05–0,4% U 3 O 8 ), а отдельные рудные тела имеют размер от малого до среднего (максимум до 50 000 т U 3 O 8 ). [12]

Месторождения урана в песчаниках широко распространены во всем мире и охватывают широкий диапазон возрастов вмещающих пород. Некоторые из основных провинций и производственных центров включают:

  1. в Вайоминг бассейны
  2. округ Грантс штата Нью-Мексико
  3. депозиты в Центральной Европе и
  4. Казахстан

Значительный потенциал сохраняется в большинстве этих центров, а также в Австралии, Монголии , Южной Америке и Африке .

Этот тип модели можно далее подразделить на следующие подтипы:

  • табличный
  • рулон спереди
  • базальный канал
  • структурно связанный

Многие депозиты представляют собой комбинации этих типов.

Табличный [ править ]

Табличные отложения состоят из неправильных пластинчатых или удлиненно- линзовидных зон урановой минерализации в пределах выборочно восстановленных отложений. Минерализованные зоны ориентированы параллельно направлению потока грунтовых вод , но в небольших масштабах рудные зоны могут пересекать осадочные элементы вмещающего песчаника. [11] [12] Отложения такого рода обычно встречаются в палеоканалах, прорезанных в нижележащих породах фундамента.

Табличные месторождения урана песчаника содержат многие из самых высоких классов песчаника класса, однако средний размер месторождения очень мал.

Рулон спереди [ править ]

Структуры, интерпретируемые как Палео-роллфронты в Южной Австралии

Залежи урана на переднем крае обычно расположены в проницаемых и пористых песчаниках или конгломератах . Механизм образования отложений - это растворение урана из пласта или близлежащих пластов и перенос этого растворимого урана в базовую единицу. Когда жидкости изменяют окислительно-восстановительное состояние, обычно при контакте с богатым углеродом органическим веществом, уран выпадает в осадок, образуя «фронт».

Месторождения подтипа Роллфронт обычно представляют собой самые крупные из урановых месторождений, содержащих песчаники, и одно из крупнейших месторождений урана со средним содержанием U 3 O 8 21 миллион фунтов (9 500 т) . К этому классу относятся месторождение Инкай в Казахстане и месторождение Smith Ranch в Вайоминге . Вероятно, более значительные, чем их больший размер, отложения на переднем валу имеют то преимущество, что они поддаются дешевому извлечению выщелачивания на месте .

Типичные характеристики:

  • рулонные отложения представляют собой тела в форме полумесяца, которые пересекают литологию вмещающей
  • обычно выпуклая сторона направлена ​​вниз по гидравлическому градиенту .
  • конечности или хвосты, как правило, соответствуют литологии.
  • большинство рудных тел состоит из нескольких взаимосвязанных валков.
  • отдельные отложения на передней панели довольно малы, но в совокупности могут распространяться на значительные расстояния.

Базальный канал (палеоканал) [ править ]

Отложения базального канала часто группируются с пластовыми отложениями или отложениями на переднем плане, в зависимости от их уникальных характеристик. Модель образования отложений палеоканала аналогична модели для отложений фронта валов, описанной выше, за исключением того, что источник урана может находиться в водоразделе, ведущем в ручей, или в донной нагрузке самого палеоканала. Этот уран переносится через грунтовые воды и откладывается либо на ограниченной границе, либо в эфемерных дренажных системах, например, в пустынях Намибии и Австралии, он откладывается в известковых испарительных участках или даже в соленых озерах по мере испарения грунтовых вод.

Некоторые особенно богатые залежи урана образуются в палеоканалах, которые в нижних частях заполнены лигнитом или бурым углем , который действует как особенно эффективная восстановительная ловушка для урана. Иногда такие элементы, как скандий , золото и серебро, могут концентрироваться в этих урановых месторождениях, содержащих бурый уголь. [13]

На набережной Фром в Южной Австралии расположено несколько месторождений этого типа, в том числе « Медовый месяц» , «Обан», « Беверли» и [14] (это крупнейшее месторождение этого класса). [15] [16] [17] Эти месторождения расположены в палеоканалах, заполненных кайнозойскими отложениями и источником урана из богатых ураном палео- и мезопротерозойских пород на мысе Маунт-Пейнтер и в области Олари провинции Курнамона.

Структурно связанные [ править ]

Урановое месторождение Вестморленд, Квинсленд, Австралия: большая часть рудных тел (два из них отмечены) расположены вдоль долеритовой дайки Редтри (пунктирная линия) в пределах палеопротерозойского конгломерата Вестморленд.

Тектоно-литологические контролируемые месторождения урана встречаются в песчаниках, прилегающих к зоне проницаемых разломов [12], которые разрезают толщу песчаников / аргиллитов. Минерализация образует язычковые рудные зоны вдоль проницаемых пластов песчаника, прилегающих к разлому. Часто существует ряд минерализованных зон, «уложенных» вертикально друг на друга в пределах песчаника, прилегающих к зоне разлома. [11]

Отложения кварц-галечных конгломератов [ править ]

Конгломерат кварцевой гальки, содержащий месторождения урана, имеет историческое значение как основной источник первичной добычи в течение нескольких десятилетий после Второй мировой войны . Этот тип месторождения был обнаружен в восьми местах по всему миру, однако наиболее значительные месторождения находятся в Гуронской супергруппе в Онтарио , Канада, и в супергруппе Витватерсранда в Южной Африке . Эти месторождения составляют примерно 13% мировых запасов урана. [12]

Были определены два основных подтипа:

  • Elliot Lake
  • Витватерсранд

Конгломерат кварцевой гальки содержал залежи урана, образовавшиеся в результате переноса и отложения уранинита во флювиальной осадочной среде [10], и определялись как стратиформные и стратиформные палеопластовые отложения. Принимающие породы , как правило , submature к supermature, полимиктовые конгломераты и песчаники , депонированные в конусах выноса и плетеный поток среда. Вмещающие конгломераты гуронских отложений в Канаде расположены в основании толщи, тогда как минерализованные горизонты в Витватерсанд, возможно, расположены вдоль тектонизированных внутриформационных несогласий.

Минералы урана были получены из урансодержащих пегматитов в зонах источников отложений. Эти отложения ограничены архейским периодом и ранним палеопротерозоем и не встречаются в отложениях моложе примерно 2200 миллионов лет, когда уровень кислорода в атмосфере достиг критического уровня, из-за чего простые оксиды урана перестали быть стабильными в приповерхностных средах. [18]

Урановые месторождения кварцевого галечного конгломерата обычно имеют низкое содержание, но характеризуются высокими тоннажами. Гуронские месторождения в Канаде обычно содержат более высокое содержание (0,15% U 3 O 8 ) [10] и большие ресурсы (как показано на рудниках Денисон и Квирке ), однако некоторые из месторождений золота в Южной Африке также содержат значительное количество золота с низким содержанием (0,01%). U 3 O 8 ) [10] ресурсы урана.

Подтип Витватерсранда [ править ]

В месторождениях Витватерсранд руды встречаются по несогласиям, прослоям сланцев и алевролитов, а также углистым пластам. Группа отложений West Rand обычно содержит больше всего урана в пределах супергруппы Витватерсранда . Богатый ураном риф Доминион расположен у основания супергруппы Вест-Рэнд. Риф Ваал - самый богатый ураном риф из группы отложений Центрального Рэнда. Структурные элементы управления в региональном масштабе представляют собой нормальные разломы, в то время как в масштабе месторождения залегают параллельные сдвиги и надвиги. Текстурные данные указывают на то, что уран и золото были перемещены на свои нынешние места; однако споры продолжаются, было ли первоначальное отложение обломочным или полностью гидротермальным, или, альтернативно, связано с диагенезом высокой степени .

Минералы урана в месторождениях Витватерсранда обычно представляют собой уранинит с меньшим содержанием ураноторита, браннерита и коффинита. Уран особенно концентрируется вдоль тонких углеродистых пластов или углеродных лидеров. Сильные изменения регионального масштаба представлены пирофиллитом , хлоритоидом , мусковитом , хлоритом , кварцем, рутилом и пиритом . Основные элементы, связанные с ураном, - это золото и серебро. Содержание золота намного выше, чем в озере Эллиот, с U: Au в диапазоне от 5: 1 до 500: 1, что указывает на то, что эти богатые золотом руды по существу представляют собой месторождения урана с очень низким содержанием золота.

Подтип Эллиот-Лейк [ править ]

Седиментологический контроль на гуронских отложениях в районе озера Эллиот, по-видимому, намного сильнее, чем на отложениях Витватерсранд. Руды обогащаются от урана через торий до титана по мере уменьшения размера гальки и увеличения расстояния от их источника. Хотя доказательства постдиагенетической ремобилизации были идентифицированы, эти эффекты, по-видимому, намного ниже седиментологического контроля.

Руда состоит из уранинита с меньшим количеством браннерита и тухолита. Они встречаются в тонких слоях с неравномерной слоистостью, напоминающей сортировку россыпей. Изменения отсутствуют, в лучшем случае очень слабые, а слабые хлорит и серицит считаются в основном пострудными эффектами. Другие пост-осадочные изменения включают пиритизацию , окварцевание и изменение титановых минералов. Наиболее заметными геохимическими ассоциациями с ураном являются торий и титан.

Эта схематическая модель представляет исходную обстановку осадконакопления. Гуронские прошел мягкое постдепозиционное складывание во время Penokean горообразования около 1,9 миллиардов лет. Основная региональная структура - синклиналь Квирк, по окраинам которой располагается большинство известных месторождений. Из-за этого структурного наложения рудные тела варьируются от субгоризонтальных до круто падающих .

Отложения комплекса Breccia (IOCG-U) [ править ]

Смотрите также: Оксид железа, медь, золото, руды.
Образец богатой халькопиритом руды с Олимпийской плотины: богатые медью участки месторождения обычно также богаты ураном
Богатая ураном брекчия на горе Джи, Маунт-Пейнтер-Инлиер, Южная Австралия

Известно, что только одно месторождение железо-рудное-медно-золотое (IOCG) этого типа содержит экономически значимые количества урана. Олимпийская плотина в Южной Австралии - это крупнейший в мире ресурс низкосортного урана [11], на который приходится около 66% запасов и ресурсов Австралии. [12]

Уран происходит с медью, золотом, серебром и редкоземельных элементов (РЗЭ) в большой гематит -богатой гранитная брекчия комплекс в Голер кратона перекрыты примерно 300 метров пологих осадочных пород Stuart шельфа геологической провинции.

Другой пример типа Брекчия - область Маунт-Джи в Маунт-Пейнтер-Инлиер, Южная Австралия. Кварц-гематитовая брекчия, минерализованная ураном, относится к палеопротерозойским гранитам с содержанием урана до 100 г / т. Гидротермальные процессы около 300 миллионов лет назад извлекли уран из этих гранитов и обогатили их кварц-гематитовыми брекчиями. Брекчия в этом районе содержит ресурсы низкого содержания около 31 400 т U 3 O 8 при среднем содержании 615 частей на миллион. [19]

Отложения вен [ править ]

Урановая руда (настуран в доломите) жильного месторождения Niederschlema-Alberoda
Полиметаллическая урановая руда, Мариенберг, Рудные горы, Германия

Жильные месторождения играют особую роль в истории урана: термин «урановая обманка» («Печбленда») происходит от немецких жильных месторождений, когда они добывались для серебра в 16 веке. Ф.Е. Брюкманн сделал первое минералогическое описание минерала в 1727 году, и жилое месторождение Яхимов в Чешской Республике стало типовым местом для уранинита. [20] В 1789 году немецкий химик М. Х. Клапрот обнаружил элемент уран в образце урана из жилого месторождения Йоханнгеоргенштадт. Первая промышленная добыча урана была произведена на Яхимовском месторождении, и Мари и Пьер Кюри использовали хвосты шахты для открытия полония и радия..

Жильные месторождения состоят из урановых минералов, заполняющих пустоты, такие как трещины, жилы, трещины, брекчии и штокверки, связанные с системами круто падающих разломов. Существует три основных подтипа урановой минерализации жилового типа:

  • внутригранитные жилы (Центральный массив, Франция)
  • жилы в метаосадочных породах во экзоконтактах гранитов
    • кварц-карбонатные урановые жилы (Рудные горы, Германия / Чехия; Богемский массив, Чехия)
    • уран-полиметаллические жилы (горы Эрцгебирге, Германия / Чехия; Саскачеван, Канада)
  • минерализованные зоны разломов и сдвигов (Центральная Африка; Богемский массив, Чехия)

Внутригранитные жилы образуются на поздней фазе магматической активности, когда горячие флюиды, полученные из магмы, осаждают уран на трещинах внутри вновь образованного гранита. Такая минерализация внесла большой вклад в добычу урана во Франции. Жилы, расположенные в метаосадочных образованиях во внешнем контакте гранитов, являются наиболее важными источниками урановой минерализации в Центральной Европе, включая месторождения мирового класса Schneeberg-Schlema-Alberoda в Германии (содержание урана 96 000 т), а также Прибрам (содержание урана 50 000 т) и Яхимов (содержание урана ~ 10 000 т) в Чехии. Кроме того, они тесно связаны с гранитами, минерализация намного моложе, с промежутком времени между образованием гранита и минерализацией 20 миллионов лет. Первоначальная урановая минерализация состоит изкварц , карбонат , флюорит и настуран . Ремобилизация урана произошла на более поздних стадиях с образованием полиметаллических жил, содержащих серебро , кобальт , никель , мышьяк и другие элементы. Крупные месторождения этого типа могут содержать более 1000 отдельных минерализованных жил. Однако только от 5 до 12% площадей жил содержат минерализацию, и хотя могут встречаться массивные линзы настурановой обманки, общее содержание урана в руде составляет всего около 0,1%. [21] [22]

Богемский массив содержит также зоны сдвига принимали урановые месторождения с наиболее важным из которых является Rožná-Olsi в Моравии северо - западе от Брно . Рожна в настоящее время является единственным действующим урановым рудником в Центральной Европе с общим содержанием урана 23 000 т и средним содержанием 0,24%. Формирование минерализации происходило в несколько этапов. После варисканского орогенеза, произошло расширение, и гидротермальные жидкости перекрыли мелкозернистые материалы в зонах сдвига с сульфидно-хлоритовыми изменениями. Флюиды из вышележащих отложений поступали в фундамент, мобилизуя уран, и, поднимаясь в зоне сдвига, хлорит-пиритный материал вызывал осаждение урановых минералов в виде коффинита, урана и U-Zr-силикатов. Это начальное событие минерализации произошло примерно через 277-264 миллионов лет. Во время триасового периода произошло еще одно событие минерализации, в результате которого уран переместился в кварц-карбонатно-урановые жилы. [23] Еще одним примером этого типа минерализации является месторождение Шинколобве в Конго, Африка, содержащее около 30 000 т урана. [24]

Навязчивые связанные депозиты [ править ]

Интрузивные месторождения составляют значительную часть мировых запасов урана. К этому типу относятся те, которые связаны с интрузивными породами, включая аляскит , гранит , пегматит и монцониты . Основные месторождения в мире включают Россинг ( Намибия ), интрузивный комплекс Илимауссак ( Гренландия ) и Палабора ( Южная Африка ). [12]

Месторождения фосфоритов [ править ]

Морские осадочные фосфоритовые месторождения могут содержать низкие концентрации урана, до 0,01–0,015% U 3 O 8 , во флюорите или апатите . [10] Эти месторождения могут иметь значительный тоннаж. Очень крупные месторождения фосфоритов встречаются во Флориде и Айдахо в США, Марокко и некоторых странах Ближнего Востока. [11] [12]

Обрушить отложения трубок брекчии [ править ]

Collapse брекчию труб отложения происходят в пределах вертикальных, круговых коллапса раствора структур, образованных растворения из известняка подземными водами. [10] Трубы обычно заполнены крупными обломками известняка и вышележащих отложений и могут иметь ширину от 30 до 200 метров (от 100 до 660 футов) и глубину до 1000 метров (3 300 футов). [11] [12]

Первичные рудные минералы уранинит и настуран , которые происходят в заливках полости и покрытиях на кварцевых зернах в проницаемых брекчиях песчаника внутри трубы. Ресурсы в пределах отдельных труб может составлять до 2500 тонн U 3 O 8 при среднем содержании от 0,3 до 1,0% по U 3 O 8 . [10] [11]

Самыми известными примерами месторождения этого типа являются урановая минерализация в трубке брекчия Аризоны в США, где разрабатывались некоторые из этих месторождений.

Вулканические отложения [ править ]

Вулканические отложения встречаются в фельзитовом к промежуточному вулканическому к вулканокластическим породам и связанным с ними кальдерных оседанием структур, комагматичной интрузии, кольцевыми дамбам и диатремам . [10]

Минерализация происходит либо в виде структурно контролируемых жил и брекчий, не согласующихся со стратиграфией, и реже в виде стратиграфической минерализации в экструзионных породах или проницаемых осадочных фациях . Минерализация может быть первичной, связанной с магматизмом, или вторичной минерализацией в результате выщелачивания, ремобилизации и повторного осаждения. Основным минералом урана в вулканических месторождениях является настуран, который обычно связан с молибденитом и незначительными количествами свинца , олова и вольфрама . [11]

Вулканические залежи урана встречаются во вмещающих породах, простирающихся от докембрия до кайнозоя, но из-за мелководья, на которых они образуются, консервация способствует более молодым отложениям. Некоторые из наиболее важных месторождений или районов: Стрельцовское, Россия ; Дорнод, Монголия ; и МакДермитт, Невада .

Средний размер залежей довольно небольшой, с содержанием U 3 O 8 от 0,02% до 0,2% . [11] Эти месторождения составляют лишь небольшую часть мировых запасов урана. [12] В настоящее время эксплуатируются только месторождения вулканических пород, расположенные в Стрельцовском районе Восточной Сибири . На самом деле это не отдельное месторождение, а 18 отдельных отложений, встречающихся в пределах Стрельцовского кальдерного комплекса. Тем не менее, средний размер этих отложений намного больше среднего вулканического типа.

Поверхностные отложения (калькреты) [ править ]

Поверхностные отложения в широком смысле определяются от третичных до недавних приповерхностных концентраций урана в отложениях или почвах. [12] Минерализация калькрета ( карбонаты кальция и магния ) являются крупнейшими из поверхностных отложений. Они переслаиваются третичным песком и глиной, которые обычно цементируются карбонатами кальция и магния. [11] Поверхностные отложения также встречаются в торфяных болотах , карстовых пещерах и почвах.

На поверхностные месторождения приходится около 4% мировых запасов урана. [12] Месторождение Йилирри на сегодняшний день является крупнейшим в мире поверхностным месторождением, в котором в среднем содержится 0,15% U 3 O 8 . Langer Heinrich [25] в Намибии - еще одно значительное поверхностное месторождение. [11]

Месторождения метасоматита [ править ]

Месторождения метасоматита состоят из вкрапленных минералов урана в структурно деформированных породах, которые подверглись интенсивному метасоматозу натрия . [10] [11] Рудные минералы - уранинит и браннерит . Отношение Th / U в рудах в основном меньше 0,1. Метасоматиты обычно имеют небольшой размер и обычно содержат менее 1000 т U 3 O 8 . [11] Гигантские (до 100 тыс. Т U) месторождения урана в натриевых метасоматитах (альбититах) известны в Центральной Украине и Бразилии. [ необходима цитата ]

На основе литологии хозяев определены два подтипа:

  • метасоматизированный гранит ; бывший. Месторождение Росс Адамс на Аляске , США, Новоконстантиновское месторождение в Кировоградской области, Украина .
  • метасоматизированный метаосадочный материал ; бывший. Месторождения Жовта Рича и Первомайское в Днепропетровской области, Украина, и месторождение Валгалла на северо-западе Квинсленда , Австралия.

Метаморфические отложения [ править ]

Заброшенный карьер уранового рудника Мэри Кэтлин; рудное тело представляет собой скарновую минерализацию, обогащенную U, Cu, Th и REE.

Метаморфические месторождения, которые встречаются в метаморфических отложениях или метавулканических породах, где нет прямых доказательств метаморфизма оруденения после датирования. [10] [11] Эти месторождения образовались во время регионального метаморфизма ураноносных или минерализованных отложений или вулканических предшественников.

Наиболее известные месторождения этого типа - Мэри-Кэтлин, Квинсленд , Австралия, и Форстау , Австрия.

Лигнит [ править ]

Месторождения лигнита (мягкий бурый уголь) могут содержать значительную урановую минерализацию. Минерализация также может быть обнаружена в глине и песчанике, непосредственно прилегающих к месторождениям лигнита. Уран адсорбируется углеродистым веществом, в результате чего отдельные урановые минералы не образуются. Месторождения этого типа известны в бассейне Серрес в Греции , а также в Северной и Южной Дакоте в США. Содержание урана в этих месторождениях очень низкое, в среднем менее 0,005% U 3 O 8 , и в настоящее время не требует коммерческой добычи. [10] [11]

Черные сланцевые месторождения [ править ]

Минерализация черных сланцев - это большие ресурсы с низким содержанием урана. Они образуются в подводных средах в бескислородных условиях. Органические вещества в богатых глиной отложениях не будут преобразованы в CO 2 в результате биологических процессов в этой среде, и они могут восстанавливать и удерживать уран, растворенный в морской воде. Среднее содержание урана в черных сланцах составляет от 50 до 250 частей на миллион. Самый крупный разведанный ресурс - Ранстад в Швеции, содержащий 254 000 т урана. Однако есть оценки для черных сланцев в США и Бразилии, предполагающие содержание урана более 1 миллиона тонн, но с содержанием урана менее 100 ppm. Например, в сланцах Чаттануга на юго-востоке США содержится от 4 до 5 миллионов тонн при среднем содержании 54 частей на миллион. [24]

Из-за их низкого содержания ни одно месторождение черного сланца никогда не давало значительных количеств урана, за одним исключением: месторождение Роннебург в восточной Тюрингии, Германия. Фоновое содержание урана в черных сланцах ордовика и силурия в месторождении Роннебург составляет от 40 до 60 частей на миллион. Однако гидротермальные и гипергенные процессы вызвали ремобилизацию и обогащение урана. В период с 1950 по 1990 год было произведено около 100 000 т урана со средним содержанием от 700 до 1000 ppm. Остались измеренные и предполагаемые ресурсы, содержащие 87 000 т урана с содержанием от 200 до 900 ppm. [22]

Другие виды вкладов [ править ]

  • Есть также месторождения урана других типов в юрских известняках Тодилто в районе Грантс , Нью-Мексико , США. [11]
  • На месторождении Фрайталь / Дрезден-Гиттерзее в восточной Германии было добыто около 3,700 т урана из пермского каменного угля и вмещающих его пород. Среднее содержание в руде 0,11%. Отложение образовалось в результате сочетания сингенетических и диагенетических процессов. [22]
  • В некоторых странах, таких как Китай, проводятся испытания по извлечению урана из летучей золы . [26]

См. Также [ править ]

  • Список стран по запасам урана
  • Рудогенез
  • Список урановых рудников
  • Добыча урана
  • Истощение урана
  • Ядерный топливный цикл

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Камеко - Уран 101" . Проверено 1 февраля 2009 года .
  2. ^ "Cameco - Uranium 101, где находится уран?" . Проверено 28 января 2009 .
  3. ^ Плант, Дж., Симпсон, П. Р., Смит, Б., и Виндли, Б. Ф. (1999), «Месторождения урановой руды: продукты радиоактивной Земли», в Бернсе, ПК; Финч, Р. (ред.), Обзоры по минералогии , том 38: Уран: минералогия, геохимия и окружающая среда., Вашингтон, округ Колумбия, США: Минералогическое общество Америки, стр. 255–320, ISBN 0-939950-50-2CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  4. ^ «Уран» . Лос-Аламосская национальная лаборатория . Проверено 11 февраля 2009 .
  5. ^ "WorldBook @ NASA: Supernova" . НАСА. Архивировано из оригинала на 2006-09-30 . Проверено 11 февраля 2009 .
  6. Перейти ↑ Klein, Cornelis and Cornelius S. Hurlbut, Jr., Manual of Mineralogy, Wiley, 1985, 20 ed. стр. 307–308 ISBN 0-471-80580-7 
  7. ^ https://www.mindat.org/min-1774.html
  8. ↑ Merkel, B., und Sperling, B. (1998), Schriftenreihe des Deutschen Verbandes für Wasserwirtschaft und Kulturbau (DVWK) , DVWK, Schriften 117: Hydrogeochemische Soffsysteme Teil II, ISSN 0170-8147  Отсутствует или пусто |title=( справка )CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  9. ^ "Минералогическая база данных" . Проверено 25 марта 2009 года .
  10. ^ a b c d e f g h i j k Лалли, Дж. и Баджва, З. (2006), Отчет 20: Урановые месторождения Новой Зеландии, Геологическая служба Северной территории, ISBN 0-7245-7107-8 Отсутствует или пусто |title=( справка )
  11. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q McKay, AD & Meiitis, Y. (2001), Австралийские ресурсы урана, геология и разработка месторождений. (PDF) , AGSO-Geoscience Australia, Отчет о минеральных ресурсах 1, ISBN  0-642-46716-1, архивировано из оригинального (PDF) 2 октября 2012 г. , получено 12 февраля 2009 г.
  12. ^ Б с д е е г ч я J к л м «Геология урановых месторождений - Всемирная ядерная ассоциация» . world-nuclear.org . Проверено 18 апреля 2018 года .
  13. Перейти ↑ Douglas, G., Butt, C., and Gray, D. (2003). «Урановые и многоэлементные месторождения Мулга Рок, Офицерский бассейн, Вашингтон» (PDF) . Проверено 13 февраля 2009 года . CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  14. ^ www.allianceresources.com.au https://web.archive.org/web/20170313071954/http://www.allianceresources.com.au/IRM/content/project_fourmileuranium.html . Архивировано из оригинального 13 марта 2017 года . Проверено 18 апреля 2018 года . Отсутствует или пусто |title=( справка )
  15. ^ "Презентация общего собрания акционеров г-на Патрика Мутца" . allianceresources.com.au . Проверено 18 апреля 2018 года .
  16. ^ http://www.world-nuclear.org/info/default.aspx?id=24098&terms=four-mile#4mile
  17. ^ "Архивная копия" . Архивировано из оригинала на 2009-12-25 . Проверено 26 января 2010 .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
  18. ^ Tilsley, JE (1988). «Генетические соображения, касающиеся некоторых месторождений урановой руды». В Робертс, Р.Г.; Шихан, Пенсильвания (ред.). Модели рудных месторождений . 1 . Оттава, Канада: Геологическая ассоциация Канады. С. 91–102. ISBN 0-919216-34-X.
  19. ^ "Marathon Resources Ltd - Минеральная система Паралана (Маунт Джи)" . Архивировано из оригинала на 2009-04-10 . Проверено 22 апреля 2009 .
  20. ^ Веселовский, Ф., Ондруш П., Gabsová А., Hlousek, J., Vlasimsky П., Chernyshew, IV (2003). «Кто был кем в Яхимовской минералогии II». Журнал Чешского геологического общества (3-4 изд.). 48 : 93–205.CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  21. Перейти ↑ Ruzicka, V. (1993). «Жильные урановые месторождения». Обзоры рудной геологии . 8 (3–4): 247–276. DOI : 10.1016 / 0169-1368 (93) 90019-U .
  22. ^ a b c различные ... (1999), Chronik der Wismut , Chemnitz: Wismut GmbH
  23. ^ Kribek, Б., Žák, К., Dobeš П., Leichmann J., Pudilová, М., Рене, М., Scharm, Б., Scharmova, М., Гаек, А., Holeczy, Д. , Хайн, УФ, Леманн, Б. (2009). «Урановое месторождение Рожна (Богемский массив, Чешская Республика): гидротермальная минерализация в зоне сдвига, поздняя варисканская и постварисканская». Минеральное месторождение . 44 (1): 99–128. Bibcode : 2009MinDe..44 ... 99K . DOI : 10.1007 / s00126-008-0188-0 . S2CID 128402163 . CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  24. ^ a b unknown (2001), Анализ поставок урана до 2050 г. , Вена: Международное агентство по атомной энергии
  25. ^ http://www.mining-technology.com/projects/langer-heinrich/
  26. ^ "Из пепла" . Цитировать журнал требует |journal=( помощь )

Дополнительные источники [ править ]

  • Далькамп, Франц (1993). Месторождения урановых руд . Берлин, Германия: Springer-Verlag. ISBN 3-540-53264-1.
  • Бернс, ПК; Финч, Р., ред. (1999), Обзоры по минералогии , том 38: Уран: минералогия, геохимия и окружающая среда., Вашингтон, округ Колумбия, США: Минералогическое общество Америки, ISBN 0-939950-50-2
  • «Информационный бюллетень по урану в Австралии» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 11 сентября 2007 года . Проверено 14 августа 2007 .
  • «Месторождения урановых руд» . Урановый проект WISE . Проверено 20 сентября 2008 .