اين عنصر بدليل بزرگى شعاع يونى وبالا بودن باريونى بيشتر در سنگهاى اسيدى متمرکز مى گردد.ميزان فراوانى آن در سنگها وکانيها بصورت زير است:

   سنگها

PPm 1/ .

تبخيريها

Ppm 4

گرانيت

Ppm 2

کربناتها

Ppm 6/2

گرانوديوريت

Ppm1

ماسه سنگ

Ppm 2

ديوريت

Ppm10

شيل اورگانيکى

Ppm 9/.

گابرو

 

 

Ppm 7/ .

پيروکسنيت

 

 

Ppm 2/ .

اکلوژيت

 

 

Ppm 2./.

دونيت

  کانيها 

Ppm  35000-3000

رنيوم

Ppm 10-1/.

کوارتز

Ppm 600- 100

زير کن

Ppm 10-1/.

فلدسپات

Ppm 3000-500

مونازيت

Ppm 8-2

موسکويت

Ppm 700-10

اسفن

Ppm 60-1

بيوتيت

Ppm200-20

اپيدوت

Ppm 6-2/.

هورنبلند

PPm1000-30

آلانيت

Ppm 50-1./.

پيروکسن

Ppm150-5

آپاتيت

Ppm 5./ .

اوليوين

Ppm30-6

گارنت

 

 

Ppm50-1

ايلمنيت

 

 

 

چهار مرحله شکل گیری کانسارهاى اورانيوم در سیکل تکاملى کره زمين :

 

»  مرحله اول (64-8/2ميليارد سال)

تشکيل نخستين پوسته قاره اي.اين پوسته ضخامتى اندک دارد واز سنگهاى مافيک – اولترامافيک تشکيل شده است ومعادل تشکيل کمربند سنگهاى سبز (qreenston belt) مى باشد ودر آن کانى سازى اورانيوم گزارش نشده است

 

» مرحله دوم (8/2-2/2 ميليارد سال)

 با نفوذ توده هاى گرانيتى در آرکئن،پوسته قاره اى افزايش يافته وحوضه هاى رسوبى بين قاره اى تشکيل مى شود وبدليل عدم وجود اکسيژن،کانى اوراننيت (Uo2) بصورت آوارى حمل وهمراه با کنگلومرا تشکيل گرديده است.

 

» مرحله سوم (2/2-4/. ميليارد سال)

از اوايل پروتوزوئيک پوسته قاره اى توسعه زيادى يافته وبراى نخستين بار اکسيژن آزاد در اتمسفر وآب بوجود مى آيد که موجب اکسيد شدن CH4 وco شده ودر نتيجه  سنگهاى کربناته  تشکيل شده اند.کانى سازى اورانيوم از اين زمان به بعد از نوع رسوبى شيميايى است. اورانيوم در اين مرحله بصورت محلول حمل وسپس در شرايط احيايى(ناشى از عملکرد جبلکها)بر جاى گذاشته مى شود.

 

» مرحله چهارم (از 4/ .ميليارد سال پيش تا عهد حاضر)

به توسعه گياهان وتشکيل اورانيوم در رسوبات رودخانه اى مى گردد.در اين مرحله بدليل توسعه گياهان وتشکيل ترکيبات آلى در رسوبات قاره اى ،اورانيوم فاصله زيادى را از منشاء طى ننموده ودر رسوبات قاره اى بر جاى گذاشته است. 45% اورانيوم کشورهاى غربى در ماسه سنگهاى رودخانه اى کشف شده اند.

مهمترين اين کانسارها در ماسه سنگهاى رودخانه اى تشکيل شده اند وحدود 45 درصد ذخاير اورانيوم کشف شده کشورهاى غربى و95 درصد اورانيوم آمريکا از نوع ماسه سنگى است.

 

تقسيم  بندی کانسارهاى اورانيوم ماسه سنگى ( سه گروه ):

 

» گروه رول فرونت  ( Roll front )

» گروه پوششى يا همساز ( Blanket or peneconcorduat )

»  استک يا تکتوليتولوژيک (tetolithological) شکل در ارتباط با شکستگى هاى تکتونيکى

 

کانسارهاى گروه رول فرونت در يک لايه ماسه سنگى قرار دارد که در بين دو لايه مارن غير قابل نفوذ واقع شده اند.در هر ذخيره يک بخش اکسيدان و يک بخش احياء‌کننده ديده مى شود. در زون احياء کننده سولفيدها ومواد آلى قرار دارند و ذخيره اورانيوم در اين زون متمرکز شده است.در بخش اکسيدان که برنگ قرمز تا بنفش است،اکسيدهاى آهن از جمله هماتيت ديده مى شود.

مکانيسم شکل گيرى آن بدينصورت است که با نفوذ تدريجى آبهاى غنى از اکسيژن به محيط احيائى،منطقه نامنظم زبانه اى شکل از سنگهاى اکسيد شده شکل مى گيرد. سطح تماس يا مرز اکسيداسيون –احياء بين سنگهاى اکسيد شده واحياء شده در نيمرخ عرضى بشکل پوششى هلالى شکل است که لبه جلوى آن لايه سنگ ميزبان را قطع مى کند وبطرف پائين شيب، ناحيه احياء‌ شده اى وجود دارد که هنوز حاوى دى سولفيدهاى آهن درجا است.

ناحيه احياء شده عموماً‌ خاکسترى رنگ است در حاليکه ناحيه اکسيد شده به خاطر تشکيل  ليمونيت وهماتيت به وسيله دگرسانى سولفيدها، برنگ زرد خرمائى يا نارنجى يا قرمز مشاهده مى شود.

اورانيوم در مواجهه با شرايط احياء ،به اورانيوم 4 ظرفيتى محلول ،احياء ونهشته مى شود.عبور مداوم يا متناوب آبهاى زيرزمينى اکسيژن دار منجر به انحلال ورسوبگذارى مجدد ومتناوب اورانيوم وجابجايى سطح تماس اکسيداسيون –احياء به سمت پائين در امتداد پارينه شيب (paleoslope) مى گردد. اين فرآيند مى تواند منجر به تجمعى پرعيار از يک کانسنگ در روليا نزديک به لبه مقعر آن،وگسترش کمتر در سنگهاى احياء شده نزديک به يالهاى بالايى وپائينى رول شود. احياء‌ با اکسيداسيون بعدى لايه هاى معدنى ممکن است شکل وکانى شناسى توده هاى معدنى اوليه را تغيير داده وروابط اکسيداسيون  احياء اوليه را نهان سازد


 

ظرفيت کاني سازي اورانيوم و مدل آن در رسوبات نئوژن ،حوضه تلخه رود منطقه تبريز – اهر

1- معرفی منطقه :

حوضه تلخه رود در آذربايجان خاوري ، بوسيله ارتفاعات و توده هاي پلوتوني ولكانيكي احاطه شده و در واقع يك حوضه بين کوهستاني مي باشد که درمجموعه اي از قوس هاي ماگمايي مربوط به اواخر ترسير، قرار گرفته است . سرشاخه هاي تلخه رود از ارتفاعاتي چون آتشفشان هاي سبلان ، بزقوش ،دچان و قوشه داغ سرچشمه گرفته و با شستشو دادن دامنه هاي مذکور ،مقدار قابل توجهي از اورانيوم موجود آنها را به کانال اصلي رودخانه حمل کرده و در آنجا در لابه لاي رسوبات مئاندري رودخانه و پهنه هاي دلتايي رسوب داده است .بررسي آماري عيار اورانيوم و عناصر دیگر درتوالي رسوبي ميوسن بالايي ميان تبريز و اهر در تلخه رود وقوع کاني سازي را در منطقه مشخص مي سازد ارتباط اورانيوم با مس ، موليبيدنيوم و واناديوم و همبستگي ثبت عناصر مزبور است . اين همبستگي تنها در ستون چينه اي (Roll front) ،مويد کاني سازي از تيپ ماسه سنگ و از نوع هلالي اميدچه مشاهده شده و آنومالي هاي مربوط هم از نوع اپي ژنتيك مي باشد . در گورچين اورانيوم با عناصر شاخص تيپ ماسه سنگي همبستگي منفي نشان مي دهتد . حال آن که شيل هاي تيره در ستون چينه اي اين منطقه و هوازدگي سطحي ، از عيار کم و بيش بالاي اورانيوم همزمان با رسوب گذاري صورت (leaching) با وجود تاثير گرفته و کاني سازي مربوطه ، از نوع سين ژنتيك است .فراواني سيمان کلسيتي در ليتوفاسيس هاي ماسه سنگي مويد وفور (CO3-2) در محيط هاي ديانژي بوده که نقش مهمي در انتقال اورانيوم درمحيط هاي مذکور به صورت کربوکسيل اورانيوم ايفا نمونه و محلول هاي اخير در نهايت در شرايط احيا محيط هاي شيميايي مي تواند به اکسيد اورانيوم تبدیل شده باشد .

٢-مطالعات ژئوشيميايي

اورانيوم عنصري اکسيفيل( تمایل بهترکیب با اکسیژن دارد) است که با ظرفيت هاي ٣و ٤و ٥و ٦ بااکسيژن ترکيب مي شود . اکسيدهاي ٤و ٦ ظرفيتي آن در طبيعت فراوانتر است . ميانگين فراواني در پوسته جامد زمين ppm 2 بوده ( Mason and Moore 1982 ) که اين عيار طي فعاليت هاي ماگمايي درسنگ هاي آذرين اسيدي و يا قليايي افزايش مي يابد . دراين صورت منشا اصلي آن در بيشتر موارد همان سنگ ها خواهد بود . آزاد شدن اورانيوم از سنگ هاي منشا و انتقال آن به محيط تحت شرايط مناسب است صورت Eh,PH خاص شيميايي که مهمتر از همه مي گيرد اورانيوم در محيط هاي اکسيدان محلول است و با بر هم خوردن فاکتورهاي فوق ايجاد محيط هاي احيايي از حالت محلول خارج شده و رسوب مي کند. نهشتگي و تجمع اورانيوم بوسيله اکسيدهاي آهن ، تيتانيوم و (Absorbe) از طريق جذب منگنز و نيز کاني هاي رسي و مواد آلي صورت مي گيرد .

مقايسه داده هاي ليتوفاسيسي و سنجش عيار عناصر فلزي مختلف درتلخه رود با عيار همان عناصر در پوسته جامد زمين استداندارد هاي بين المللي نشان ميدهد که توده هاي آذرين در آذربايجان خاوري و با متعلق به اوايل ترسير (Teriay) بالاترين عيار اورانيوم به ميزان ppm ١٦ منشا اصلي و اوليه اين عنصر در منطقه مي باشد.در ميان ليتوفاسيس هاي رسوبي منطقه شيل هاي تيره در مقطع گورچين باعيارppm ١٤

غني ترين سگ هاي اورانيوم دار حوضه تلخه رود محسوب مي شود .(ساماني ١٣٦٥ ) لازم به ذکر است که محيط هاي رسوبي احيايي وفور مواد آلي در شيل هاي مذکور ،نقش بسيار مهمي در جذب و تثبيت اورانيوم داشته است . همچنين مقدار اورانيوم . فلزات همواره در سنگ آهك ها و ماسه سنگ هاي گورچين و اميدچه و مقايسه آنها با استانداردهاي و مساه سنگ های گورچين و اميدچه ومقايسه آنها با استانداردهاي بين الملي مشخص کننده استمرار فعاليت کاني سازي در نئوژن در تلخه رود تست اين مقايسه روشن مي سازد که کاني سازي اورانيوم درشيل ها با کاني سازي در ليتوفاسيس ماسه سنگي

وکربناته از روند مشابهي برخوردار نمي باشد .

١ -٢ تغييارت عيار

آناليز هاي XRF-XRD روي نمونه هاي تلخه رود در نگاه اول مشخص مي سازد که کاني سازي در منطقه با تنوع زيادي از عناصر فلزي همراه مي باشد. که مهم ترين آن ها عبارتند از :

اورانيوم ،واناديوم ،مس، موليبينيوم ،ترسنيك ،سرب ، توريوم ،آهن ، تيتانيوم ،زيرکونيوم و کبالت رفتار ژئوشيميايي اين عناصر طي انتقال از خاستگاه به ميزبان های رسوبي آنها ، بسيار متفاوت بوده و به همين علت تجمع عناصر مذکور در افق هاي کان سازي يكسان نبوده و عيار آن هم از يكدستي وهمگني برخوردار نمي باشد . در اين قبيل شرايط ، جهت تعيين فراواني و ميزان تمرکز عناصر و شناخت فلزات موجود در هر مجموعه کاني سازي از ديدگاه ( Beus and Grigorian1977 ) استفاده از روش هاي آماري بسيار مفيد مي باشد .