Месторождения урановой руды представляют собой экономически извлекаемые концентрации урана в земной коре . Уран является одним из наиболее распространенных элементов в земной коре, будучи в 40 раз более распространенным, чем серебро , и в 500 раз более распространенным, чем золото . [1] Его можно найти практически везде в горных породах, почве, реках и океанах. [2] Задача коммерческой добычи урана заключается в поиске тех областей, где концентрации достаточны для формирования экономически жизнеспособного месторождения. Основное применение урана, полученного в результате добычи, — это топливо для ядерных реакторов .
В глобальном масштабе месторождения урановой руды широко распространены на всех континентах, крупнейшие месторождения находятся в Австралии, Казахстане и Канаде. На сегодняшний день месторождения с высоким содержанием урана обнаружены только в районе бассейна Атабаска в Канаде. [ оспаривается – обсудить ] Месторождения урана обычно классифицируются на основе вмещающих пород, структурной обстановки и минералогии месторождения. Наиболее широко используемая схема классификации была разработана Международным агентством по атомной энергии и подразделяет месторождения на 15 категорий.
Уран — серебристо-серый, слаборадиоактивный металлический химический элемент . Он имеет химический символ U и атомный номер 92. Наиболее распространенными изотопами в природном уране являются 238 U (99,274%) и 235 U (0,711%). Все изотопы урана , присутствующие в природном уране, радиоактивны и способны к делению , а 235 U является делящимся (будет поддерживать цепную реакцию, опосредованную нейтронами ). Уран, торий и один радиоактивный изотоп калия (40K ), а также продукты их распада являются основными элементами, способствующими естественной земной радиоактивности. [3] Космогенные радионуклиды имеют меньшее значение, но в отличие от вышеупомянутых первичных радионуклидов , которые появились еще во время образования планеты и с тех пор медленно распадались, они пополняются примерно с той же скоростью, с которой распадаются при бомбардировке Земли космическими лучами .
Уран имеет самый высокий атомный вес среди встречающихся в природе элементов и примерно на 70% плотнее свинца , но он не такой плотный, как вольфрам , золото , платина , иридий или осмий . Он всегда встречается в сочетании с другими элементами. [4] Наряду со всеми элементами, имеющими атомный вес выше, чем у железа , он естественным образом образуется только при взрывах сверхновых . [5]
.jpg/1280px-Autunite_1(France).jpg)
Основным минералом урановой руды является уранинит (UO 2 ) (ранее известный как настурана). Ряд других урановых минералов можно найти в различных месторождениях. К ним относятся карнотит , тюямунит , торбернит и отунит . [6] Урановые титанаты типа давидит - браннерит -абсит и группа эвксенит - фергусонит - самарскит являются другими урановыми минералами.
Известно большое разнообразие вторичных урановых минералов, многие из которых ярко окрашены и флуоресцируют. Наиболее распространенными являются гуммит (смесь минералов), [7] аутунит (с кальцием ), салеит ( магний ) и торбернит (с медью ); и гидратированные урановые силикаты, такие как коффинит , уранофан (с кальцием) и склодовскит (магний).
Существует несколько тем формирования месторождений урановых руд, которые обусловлены геологическими и химическими особенностями пород и элементом ураном. Основными темами генезиса урановых руд являются минералогия вмещающей породы, окислительно-восстановительный потенциал и пористость .
Уран — это высокорастворимый и радиоактивный тяжелый металл . Он может легко растворяться, переноситься и осаждаться в грунтовых водах при незначительных изменениях условий окисления. Уран обычно не образует очень нерастворимых минеральных видов, что является еще одним фактором в широком разнообразии геологических условий и мест, в которых может накапливаться урановая минерализация.
Уран является несовместимым элементом в магмах , и как таковой он имеет тенденцию накапливаться в сильно фракционированных и эволюционировавших гранитных расплавах, особенно щелочных. Эти расплавы имеют тенденцию становиться сильно обогащенными ураном, торием и калием и могут в свою очередь создавать внутренние пегматиты или гидротермальные системы, в которых уран может растворяться.
Международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ) относит урановые месторождения к 15 основным категориям типов месторождений в зависимости от их геологического положения и генезиса минерализации, упорядоченным по их приблизительной экономической значимости.
Схема классификации МАГАТЭ работает хорошо, но далека от идеала, поскольку не учитывает, что схожие процессы могут образовывать множество типов месторождений, но в разных геологических условиях. В следующей таблице перечисленные выше типы месторождений сгруппированы на основе среды их осаждения.
Урановые месторождения несогласного типа содержат высокие содержания по сравнению с другими урановыми месторождениями и включают некоторые из крупнейших и самых богатых известных месторождений. Они встречаются 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 обычно имеют протерозойский возраст, однако существуют некоторые примеры фанерозоя .
Отложения, связанные с фанерозойским несогласием, встречаются в протерозойских метаосадках под несогласием в основании вышележащего фанерозойского песчаника. Эти отложения небольшие и низкосортные (например, месторождения Бертолен и Авейрон во Франции). [11]
Самые богатые урановые месторождения находятся в бассейне Атабаска в Канаде, включая два крупнейших в мире месторождения урана с высоким содержанием, Cigar Lake с 217 миллионами фунтов (99 000 тонн) U 3 O 8 при среднем содержании 18% и McArthur River с 324 миллионами фунтов (147 000 тонн) U 3 O 8 при среднем содержании 17%. Эти месторождения залегают ниже, поперек и непосредственно над несогласием. Кроме того, еще одно богатое открытие находится на стадии разработки в Patterson Lake (месторождение Triple R) с предполагаемыми минеральными ресурсами, определенными как; «Предполагаемые минеральные ресурсы», оцениваемые в общем объеме 2 291 000 тонн при среднем содержании 1,58% U 3 O 8 , содержащие 79 610 000 фунтов U 3 O 8 . «Предполагаемые минеральные ресурсы» оцениваются в 901 000 тонн при среднем содержании 1,30% U 3 O 8 , содержащем 25 884 000 фунтов U 3 O 8 . [12]
Месторождения бассейна реки Мак-Артур в регионе Восточных рек Аллигатор Северной территории Австралии (включая Джабилуку , Рейнджер и Набарлек ) находятся ниже несогласия и находятся на низкосортном конце диапазона несогласия, но все еще имеют высокое содержание по сравнению с большинством типов урановых месторождений. В Австралии было проведено очень мало разведочных работ для обнаружения глубоко скрытых месторождений, лежащих выше несогласия, подобных тем, что имеются в Канаде. Возможно, что очень высокосортные месторождения встречаются в песчаниках выше несогласия в районе рек Аллигатор/ Арнемленд . [13]
Месторождения песчаника содержатся в средне- и крупнозернистых песчаниках, отложенных в континентальной речной или пограничной морской осадочной среде . Непроницаемые сланцевые или аргиллиты переслаиваются в осадочной последовательности и часто встречаются непосредственно выше и ниже минерализованного горизонта. [13] Уран подвижен в окислительных условиях и осаждается в восстановительных условиях, и, таким образом, наличие восстановительной среды имеет важное значение для образования урановых месторождений в песчанике. [11]
Первичная минерализация состоит из настурана и коффинита, а выветривание приводит к вторичной минерализации. Месторождения песчаника составляют около 18% мировых ресурсов урана. Рудные тела этого типа обычно имеют низкое или среднее содержание (0,05–0,4% U 3 O 8 ), а отдельные рудные тела имеют небольшие или средние размеры (до 50 000 т U 3 O 8 ). [13]
Урановые месторождения, размещенные в песчанике, широко распространены по всему миру и охватывают широкий диапазон возрастов вмещающих пород. Некоторые из основных провинций и центров добычи включают:
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:
Многие месторождения представляют собой комбинации этих типов.
Пластовые месторождения состоят из нерегулярных пластинчатых или удлиненных линзовидных зон урановой минерализации в селективно восстановленных отложениях. Минерализованные зоны ориентированы параллельно направлению потока грунтовых вод, но в небольшом масштабе рудные зоны могут пересекать осадочные особенности вмещающего песчаника. [11] [13] Месторождения такого рода обычно встречаются в палеоканалах, прорезанных в подстилающих породах фундамента. Урановые месторождения пластинчатого песчаника содержат многие из самых высоких сортов класса песчаников, однако средний размер месторождения очень мал.
Месторождения урана Roll-front обычно располагаются в проницаемых и пористых песчаниках или конгломератах . Механизм образования месторождения заключается в растворении урана из пласта или близлежащих слоев и переносе этого растворимого урана в принимающую единицу. Когда флюиды изменяют окислительно-восстановительное состояние, как правило, при контакте с богатым углеродом органическим веществом, уран осаждается, образуя «фронт».
Месторождения подтипа roll front обычно представляют собой самые крупные из месторождений урана, размещенных в песчанике, и один из самых крупных типов месторождений урана со средним запасом 21 миллион фунтов (9500 тонн) U 3 O 8 . В этот класс входят месторождение Инкай в Казахстане и месторождение Смит-Ранч в Вайоминге. Вероятно, более значительные, чем их больший размер, месторождения roll front имеют преимущество в том, что они поддаются низкозатратному извлечению методом подземного выщелачивания.
Типичные характеристики:
Отложения базальных каналов часто группируются с пластовыми или валковыми фронтальными отложениями в зависимости от их уникальных характеристик. Модель формирования палеорусловых отложений похожа на модель для валковых фронтальных отложений, за исключением того, что источник урана может находиться в водоразделе, ведущем в ручей, или в донных отложениях палеорусла. Этот уран переносится через грунтовые воды и откладывается либо на пониженной границе, либо в эфемерных дренажных системах, таких как в пустынях Намибии и Австралии; он откладывается в калькретированных местах испарения или даже в соленых озерах по мере испарения воды.
Некоторые особенно богатые урановые месторождения формируются в палеоканалах, которые заполнены в нижних частях 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 лигнит. [14]
В заливе Фром в Южной Австралии находится несколько месторождений этого типа, включая Ханимун , Обан, Беверли и Фор-Майл [15] (крупнейшее месторождение этого класса). [16] [17] [18] Эти месторождения находятся в палеоканалах, заполненных кайнозойскими отложениями, и получают уран из богатых ураном палеопротерозойских и мезопротерозойских пород горы Пейнтер-Инлир и домена Олари провинции Курнамона.
Тектонически-литологические контролируемые месторождения урана встречаются в песчаниках, прилегающих к проницаемой зоне разлома [13] , которая разрезает последовательность песчаника/аргиллита. Минерализация образует языкообразные рудные зоны вдоль проницаемых слоев песчаника, прилегающих к разлому. Часто минерализованные зоны «накладываются» вертикально друг на друга в пределах песчаниковых единиц, прилегающих к зоне разлома. [11]
Конгломераты кварцевой гальки, содержащие урановые месторождения, имеют историческое значение как основной источник первичной добычи в течение нескольких десятилетий после Второй мировой войны . Этот тип месторождений был обнаружен в восьми местах по всему миру. Наиболее значительные месторождения находятся в гуронской супергруппе в Эллиот-Лейк , Онтарио , Канада, и в супергруппе Витватерсранда в Южной Африке . Эти месторождения составляют примерно 13% мировых ресурсов урана. [13]
Конгломераты кварцевой гальки содержали урановые месторождения, образованные в результате переноса и отложения уранинита в флювиальной осадочной среде [10] и определяются как стратиформные и стратиграфически связанные россыпные месторождения . Вмещающие породы обычно представляют собой полузрелые или сверхзрелые полимиктовые конгломераты и песчаники, отложенные в аллювиальных конусах выноса и разветвленных ручьях . Вмещающие конгломераты гуронских отложений расположены в основании последовательности, тогда как минерализованные горизонты в Витватерсанде, вероятно, расположены вдоль тектонизированных внутриформационных несогласий.
Урановые минералы были получены из урановых пегматитов в районах осадочных источников. Эти месторождения ограничены археем и ранним палеопротерозоем и не встречаются в осадках моложе примерно 2200 миллионов лет, когда уровень кислорода в атмосфере достиг критического уровня, что сделало простые оксиды урана нестабильными в приповерхностных средах. [19]
Урановые месторождения кварцевой гальки конгломерата обычно имеют низкое содержание, но характеризуются высоким тоннажем. Гуронские месторождения обычно содержат более высокие содержания (0,15% U 3 O 8 ) [10] и большие ресурсы (как показывают рудники Denison и Quirke ), однако некоторые из золотых месторождений Witwatersand также содержат значительные низкосортные (0,01% U 3 O 8 ) [10] ресурсы урана.
В месторождениях Витватерсранда руды встречаются вдоль несогласий, сланцевых и алевритовых пластов и углеродистых пластов. Группа отложений Вест-Рэнд, как правило, содержит больше всего урана в пределах супергруппы Витватерсранда. Богатый ураном риф Доминион расположен у основания супергруппы Вест-Рэнд. Риф Ваал является самым богатым ураном рифом из группы отложений Централ-Рэнда. Структурные контроли в региональном масштабе представляют собой обычные разломы, тогда как в масштабе месторождения — параллельные сдвиги и надвиги. Текстурные данные указывают на то, что уран и золото были ремобилизованы на их нынешние места; однако продолжаются споры о том, было ли первоначальное отложение обломочным или полностью гидротермальным, или же оно было связано с диагенезом высокой степени .
Урановые минералы обычно представлены уранинитом с меньшим количеством ураноторита, браннерита и коффинита. Уран особенно сконцентрирован вдоль тонких углеродистых пластов или углеродных лидеров. Сильное региональное изменение масштаба состоит из пирофиллита , хлоритоида , мусковита , хлорита , кварца, рутила и пирита . Основные элементы, связанные с ураном, — это золото и серебро. Содержание золота намного выше, чем в типе Эллиот-Лейк, с U:Au в диапазоне от 5:1 до 500:1, что указывает на то, что эти богатые золотом руды по сути являются месторождениями урана с очень низким содержанием золота.
Седиментологический контроль над гуронскими отложениями, по-видимому, намного сильнее, чем над отложениями Витватерсранда. Руды варьируются от урановых через торий до титановых с уменьшением размера гальки и увеличением расстояния от их источника. Хотя были выявлены свидетельства постдиагенетической ремобилизации , эти эффекты, по-видимому, значительно подчинены седиментологическому контролю.
Руда состоит из уранинита с меньшим количеством браннерита и тухолита. Они встречаются в тонких пластах, демонстрирующих градуированную слоистость, напоминающую сортировку россыпей. Изменения отсутствуют или очень слабы в лучшем случае, и слабый хлорит и серицит, как полагают, в основном являются пострудными эффектами. Другие постседиментационные изменения включают пиритизацию , окремнение и изменение титановых минералов. Наиболее заметными геохимическими ассоциациями с ураном являются торий и титан.
Эта схематическая модель представляет исходную обстановку осадконакопления. Гуронский ярус подвергся умеренной постседиментационной складчатости во время пенокейского орогенеза около 1,9 млрд лет. Основной региональной структурой является синклиналь Квирка , вдоль границ которой расположено большинство известных месторождений. Рудные тела варьируются от субгоризонтальных до крутопадающих .
Известно только об одном месторождении руды оксида железа, меди и золота, содержащем экономически значимые количества урана. Олимпик-Дэм в Южной Австралии является крупнейшим в мире источником низкосортного урана [11] и составляет около 66% запасов плюс ресурсы Австралии. [13] Уран встречается вместе с медью, золотом, серебром и редкоземельными элементами в большом комплексе гранитной брекчии , богатой гематитом, в кратоне Гоулер, перекрытом примерно 300 метрами горизонтально залегающих осадочных пород геологической провинции шельфа Стюарта.
Другим примером типа брекчии является область Маунт-Джи в Маунт-Пейнтер-Инлир, Южная Австралия. Урановая минерализованная кварц-гематитовая брекчия связана с палеопротерозойскими гранитами с содержанием урана до 100 ppm. Гидротермальные процессы около 300 миллионов лет назад ремобилизовали уран из этих гранитов и обогатили их в кварц-гематитовой брекчии. Брекчии в этой области содержат низкосортный ресурс около 31 400 т U 3 O 8 при среднем содержании 615 ppm. [20]
Жильные месторождения играют особую роль в истории урана: термин «настуран» (« pechblende ») происходит от немецких жильных месторождений, когда они добывались для серебра в 16 веке. Франц Эрнст Брюкман сделал первое минералогическое описание минерала в 1727 году, а жильное месторождение Яхимов в Чешской Республике стало типовым месторождением для уранинита. [21] В 1789 году немецкий химик Мартин Генрих Клапрот открыл элемент уран в образце настуран из жильного месторождения Йоханнгеоргенштадт. Первое промышленное производство урана было осуществлено на Яхимовском месторождении, а Мария и Пьер Кюри использовали хвосты рудника для открытия полония и радия .
Жильные месторождения состоят из урановых минералов, заполняющих полости, такие как трещины, жилы, разломы, брекчии и штокверки , связанные с крутопадающими системами разломов. Существует три основных подтипа жильного типа урановой минерализации:
Внутригранитные жилы образуются на поздней стадии магматической активности, когда горячие флюиды, полученные из магмы, осаждают уран в трещинах внутри новообразованного гранита. Такая минерализация внесла большой вклад в производство урана во Франции. Жилы, размещенные в метаосадочных образованиях в экзоконтакте гранитов, являются важнейшими источниками урановой минерализации в Центральной Европе, включая месторождения мирового класса Шнееберг-Шлема-Альберода в Германии (содержание урана 96 000 т), а также Пршибрам (содержание урана 50 000 т) и Яхимов (содержание урана ~10 000 т) в Чешской Республике. Кроме того, они тесно связаны с гранитами, минерализация намного моложе, с временным разрывом между образованием гранита и минерализацией в 20 миллионов лет. Первоначальная урановая минерализация состоит из кварца, карбоната , флюорита и настурана. Ремобилизация урана произошла на более поздних стадиях, образовав полиметаллические жилы, содержащие серебро, кобальт , никель , мышьяк и другие элементы. Крупные месторождения этого типа могут содержать более 1000 отдельных минерализованных жил. Однако только 5–12 % жильных зон несут минерализацию, и хотя могут встречаться массивные линзы настурана, общее содержание руды составляет всего около 0,1 % урана. [22] [23]
Богемский массив содержит месторождения урана, размещенные в зоне сдвига, наиболее важным из которых является Рожна-Ольши в Моравии к северо-западу 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 этой минерализации происходило в несколько этапов. После варисцианской орогении произошло расширение, и гидротермальные флюиды наложили отпечаток на мелкозернистые материалы в зонах сдвига с сульфидно-хлоритовыми изменениями. Флюиды из вышележащих отложений проникли в фундамент, мобилизуя уран, и, поднимаясь по зоне сдвига, хлорит-пиритовый материал вызвал осаждение урановых минералов в форме коффинита, настурана и U-Zr-силикатов. Это первоначальное событие минерализации произошло примерно 277–264 миллиона лет назад. В триасовый период произошло дальнейшее минерализационное событие, в результате которого уран был перемещен в кварцево-карбонатно-урановые жилы. [24] Другим примером такого типа минерализации является месторождение Шинколобве в Конго, содержащее около 30 000 тонн урана. [25]
Интрузивные месторождения составляют большую долю мировых ресурсов урана. В этот тип включены те, которые связаны с интрузивными породами, включая аляскит , гранит , пегматит и монцониты . Основные мировые месторождения включают Россинг ( Намибия ), интрузивный комплекс Илимауссак ( Гренландия ) и Палабора ( Южная Африка ). [13]
Морские осадочные фосфоритовые месторождения могут содержать низкие концентрации урана, до 0,01–0,015% U 3 O 8 , в флюорите или апатите . [10] Эти месторождения могут иметь значительный тоннаж. Очень большие фосфоритовые месторождения встречаются во Флориде , Айдахо , Марокко и некоторых странах Ближнего Востока. [11] [13]
Отложения трубок брекчии обрушения встречаются в вертикальных, круглых структурах обрушения раствора, образованных растворением известняка грунтовыми водами. [10] Трубки обычно заполнены сброшенными вниз грубыми фрагментами известняка и вышележащих отложений и могут быть от 30 до 200 метров (от 100 до 660 футов) в ширину и до 1000 метров (3300 футов) в глубину. [11] [13] Первичными рудными минералами являются уранинит и урановая смолка , которые встречаются в виде заполнения полостей и покрытий на зернах кварца в проницаемых песчаниковых брекчиях внутри трубки. Ресурсы в отдельных трубках могут составлять до 2500 тонн U 3 O 8 при среднем содержании от 0,3 до 1,0% U 3 O 8 . [10] [11] Наиболее известные примеры этого типа месторождений находятся в урановой минерализации трубчатой брекчии Аризоны в США, где разрабатывалось несколько таких месторождений.
Вулканические отложения встречаются в кислых и промежуточных вулканических и вулканокластических породах и связанных с ними кальдерных структурах оседания, комагматических интрузиях, кольцевых дайках и диатремах . [10] Минерализация происходит либо в виде структурно контролируемых жил и брекчий, несогласных со стратиграфией, либо реже в виде стратифицированной минерализации либо в излившихся породах, либо в проницаемых осадочных фациях . Минерализация может быть первичной, то есть связанной с магматизмом, или вторичной минерализацией из-за выщелачивания, ремобилизации и повторного осаждения. Основным урановым минералом в вулканических отложениях является урановая смолка, которая обычно связана с молибденитом и небольшим количеством минерализации свинца, олова и вольфрама. [11]
Вулканические месторождения урана встречаются во вмещающих породах, охватывающих докембрий и кайнозой, но из-за неглубоких уровней, на которых они формируются, сохранение благоприятствует более молодым отложениям. Некоторые из наиболее важных месторождений или районов - Стрельцовское , Россия ; Дорнод, Монголия ; и Макдермитт, Невада . Средний размер месторождения довольно мал с содержанием от 0,02% до 0,2% U3O8 . [ 11] Эти месторождения составляют лишь небольшую часть мировых ресурсов урана. [13] Единственными вулканическими месторождениями , которые в настоящее время эксплуатируются, являются месторождения Стрельцовского района Восточной Сибири . На самом деле это не одно отдельное месторождение, а 18 отдельных месторождений, залегающих в пределах комплекса кальдеры Стрельцовска. Тем не менее, средний размер этих месторождений намного больше, чем средний вулканический тип.
Поверхностные отложения в широком смысле определяются как третичные и голоценовые приповерхностные концентрации урана в отложениях или почвах. [13] Минерализация в калькрете ( карбонаты кальция и магния ) является крупнейшей из поверхностных отложений. Они переслаиваются с третичным песком и глиной, которые обычно сцементированы карбонатами кальция и магния. [11] Поверхностные отложения также встречаются в торфяниках , карстовых пещерах и почвах. Поверхностные отложения составляют приблизительно 4% мировых ресурсов урана. [ 13] Месторождение Йелирри на сегодняшний день является крупнейшим в мире поверхностным месторождением, в среднем содержащим 0,15% U3O8 . Лангер -Хайнрих [26] в Намибии является еще одним значительным поверхностным месторождением. [11]
Метасоматитовые месторождения состоят из рассеянных урановых минералов в структурно деформированных породах, которые были затронуты интенсивным натриевым метасоматозом . [10] [11] Рудные минералы - уранинит и браннерит. Соотношение Th/U в рудах в основном менее 0,1. Метасоматиты обычно имеют небольшие размеры и, как правило, содержат менее 1000 т U3O8 . [ 11] Гигантские (до 100 тыс. т U) месторождения U в натриевых метасоматитах ( альбититах) известны в Центральной Украине и Бразилии. [ требуется ссылка ]
На основе литологии вмещающих пород выделяют два подтипа:
Метаморфические месторождения, которые встречаются в метаосадках или метавулканических породах, где нет прямых доказательств минерализации после метаморфизма. [10] [11] Эти месторождения образовались во время регионального метаморфизма урансодержащих или минерализованных осадков или вулканических предшественников. Наиболее известными месторождениями этого типа являются Мэри Кэтлин, Квинсленд , Австралия, и Форстау , Австрия.
Месторождения лигнита (мягкий бурый уголь) могут содержать значительную минерализацию урана. Минерализация также может быть обнаружена в глине и песчанике, непосредственно прилегающих к месторождениям лигнита. Уран был адсорбирован на углеродистом веществе, и в результате не образовалось никаких дискретных урановых минералов. Месторождения этого типа известны в бассейне Серрес в Греции , а также в Северной и Южной Дакоте . 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]
Минерализация черного сланца представляет собой крупные низкосортные ресурсы урана. Они образуются в подводных средах в условиях отсутствия кислорода. Органическое вещество в глинистых отложениях не будет преобразовано в CO 2 биологическими процессами в этой среде, и оно может восстанавливать и иммобилизовать уран, растворенный в морской воде. Среднее содержание урана в черных сланцах составляет от 50 до 250 частей на миллион. Крупнейшим разведанным ресурсом является Ранстад в Швеции, содержащий 254 000 тонн урана. Однако существуют оценки для черных сланцев в США и Бразилии, предполагающие содержание урана более 1 миллиона тонн, но при содержании урана ниже 100 частей на миллион. Сланец Чаттануга на юго-востоке Соединенных Штатов , по оценкам, содержит от 4 до 5 миллионов тонн при среднем содержании 54 частей на миллион. [25]
Только месторождение Роннебург в восточной Тюрингии, Германия, дало значительные объемы урана. Ордовикские и силурийские черные сланцы имеют фоновое содержание урана от 40 до 60 ppm. Однако гидротермальные и гипергенные процессы вызвали ремобилизацию и обогащение урана. Производство между 1950 и 1990 годами составило около 100 000 тонн урана при средних содержаниях от 700 до 1000 ppm. Остались измеренные и предполагаемые ресурсы, содержащие 87 000 тонн урана при содержаниях от 200 до 900 ppm. [23]
{{citation}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ){{citation}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ){{cite web}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ){{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ){{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )