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Lagerstätten


Sandsteingebundene Uranlagerstätte
Sandsteingebundene Uranlagerstätte

Sandsteingebundene Uranlagerstätte bei Moab, Utah, USA; Deutlich sichtbar die alternierenden roten und weiß/grünlichen Übergänge von Sandstein zu Tonstein. Diese Farbvariationen entsprechen den oxi...

Qfl247 (talk)

Sedimentogene Uranlagerstätten




Sedimentäre Uranlagerstätten

Drei Haupttypen von Uran-Lagerstätten machen gegenwärtig rund 85 % der Welt Bergbauförderung aus. Diese sind

  • Diskordanz-Lagerstätten (unconformity related deposits)
  • Sandsteingebundene Lagerstätten (Sandstone deposits)
  • IOCG-U (Iron Oxide-Copper-Gold-Uranium)-Lagerstätten.

Alle drei Typen sind durch Redox-Prozesse bestimmt, d.h. Bildung an Redox-Fronten, wo oxidierende Formationswässer oder meteorische Wässer auf reduzierende Lithologien oder Methan-haltige Fluide treffen. Der gemeinsame Nenner ist grossräumige Auslaugung von Uran aus durchschnittlicher kontinentaler Kruste oder leicht in Uran angereicherter Kruste (Granite) unter oxidierenden Bedingungen (U6+), und Fixierung von Uran als 4+in Uraninit. Dieser Prozess erfordert grosse Mengen von oxidierendem warmem Wasser, wie es in intrakratonischen Becken mit km-mächtigen Sequenzen von rotem Sandstein (± Gips) gegeben ist. Grossräumige Fluidzirkulation kann sowohl die sedimentäre Becken-Sequenz als auch das unterlagernde metamorphe Basement laugen. Reduktion und Ausfällung von UO2erfolgt durch Wechselwirkung mit reduzierten Lithologien (Pyrit oder organische Reste in Sandstein; Graphitschiefer) oder mit mobilen Kohlenwasserstoffen.

Die geochemische Präsenz von Uranlagerstätten in sedimentären Gesteinen, besonders Sandstein-Lagerstätten, hängt vom geochemischen Verhalten des Urans sowie der sogenannten "Pfadfinder"-Elemente ab. Unter oxidierenden Bedingungen ist Uran häufig dispergiert, jedoch immobil unter reduzierenden Bedingungen. Adsorption auf frisch präzipitiderten Fe-Oxiden und bestimmten organischen Materialien limitiert die Dispersion. Thorium begleitet Uran während der meisten plutonischen Prozesse; die beiden Elemente sind jedoch unter oxidierenden Bedingungen getrennt. Uranwerte werden in ariden Gebieten durch Evaporation und Transpiration erhöht; in feuchten Gebieten sind die Uranwerte jedoch niedrig, bedingt durch Auslaugung. Mögliche "Pfadfinder"-Elemente in sandsteingebundenen Uran-Lagerstätten beinhalten S, V, Mo, Se, As und in einigen Lagerstätten Cu, Ag, Cr, Pb, Zn, Ni, Co, Re, Be, P, Mn sowie REE, plus He, Rn und andere radioaktive Zerfallsprodukte.

Die meisten sandsteingebundenen Uran-Lagerstätten sind mit Uran und Thorium oder Uran-reichen Intrusiva oder Vulkaniten angereicherten geochemischen Provinzen assoziiert. Diese Lagerstätten können jedoch sehr weit voneinander entfernt sein, tw. bis zu mehreren Kilometern. (Quelle: ROSEA, A.W., Wrighta, R.J.)


Sandsteingebundene Lagerstätten

Schema sandsteingebundener Uran-Lagerstätten
Schema sandsteingebundener Uran-Lagerstätten

Tafelige und Roll Front-Lagerstätten als schematisches Querprofil der sich über 500 km vom Karatau-Gebirge bis zm Balkash-See (Zentral-Kasachstan) erstreckenden Uran-Provinz. Die LAgerstätten vom S...

AMS 02/2008

Sandsteingebundene Uran-Lagerstätten liegen in mittel- bis grobkörnigen Sandsteinen in einer kontinentalen fluvialen oder in marginalen marin-sedimentären Umgebung. Undurchlässige Schiefer- oder Tonsteineinheiten sind in einer sedimentären Sequenz zwischengeschichtet und treten oft direkt oberhalb oder unter dem Mineralhorizont auf. Wesentliches Merkmal einer wirtschaftlich sinnvollen Uranlagerstätte ist, das das Uran im Sandstein in einer reduzierten Umgebung vorliegt (da es andererseits unter oxidierenden Bedingungen dispergieren würde, s.o.)

Die Primär-Mineralisation besteht aus Uraninit (Pechblende) und Coffinit sowie durch Verwitterung entstandene Sekundärminerale. Sandsteingebundene Uran-Lagerstätten bilden ca. 18% der weltweiten Uran-Reserven. Lagerstätten dieses Typs sind gewöhnlich niedrig- bis mittelgradig (0,5 - 0,4% U3O8) und individuelle Erzkörper sind klein bis mittelgroß (bis max. 50.000 t U3O8).

Sandsteingebundene Lagerstätten gibt es weltweit; sie umspannen eine große Bandbreite geologischer Zeitalter der Wirtsgesteine. Zu den wichtigsten Lagerstätten-Provinzen gehören das Wyoming-Becken und der Grants District in New Mexico in den USA, Lagerstätten in Zentraleuropa und Kasachstan, sehr potentielle Vorkommen in Australien, der Mongolei, Südamerika und in Afrika.

Sandsteingebundene Uran-Lagerstätten können typusmäßig unterteilt werden in

  • Tabulare Lagerstätten
  • Paläo-Channel-Lagerstätten
  • Roll-Front Lagerstätten
  • Tektono-lithologische Lagerstätten

Viele Lagerstätten sind nicht selten Kombinationen der o.a. Typen.


Tabulare Lagerstätten

Colorado-Plateau Uranlagerstätte
Colorado-Plateau Uranlagerstätte

Sandsteingebundene tabulare Uranlagerstätte Atlas Mill Uranium deposit, Moab, Utah , USA.

Department of Energy Remedial Action

Tabulare oder tafelige Lagerstätten sind sedimentär-(hydrothermale) gebildete Lagerstätten paläo- bis känozischen Alters. Sie enthalten zwischen <100 t bis 100.000 t Uranerz; der durchschnittliche Erzgehalt liegt zwischen 0,01 Gew.% bis 0,5 Gew.% Uran. Mögliche weitere gewinnbare Inhalte sind Vanadium und Kupfer Sie bestehen aus unregelmäßigen tabularen oder langgezogenen linsenförmigen Zonen mit Uranmineralisation innerhalb selektiv reduzierter Sedimente. Die mineralisierten Zonen verlaufen parallel zur Grundwasser-Fließrichtung; auf einer kleineren Skala gesehen können die Erzzonen auch Wirtsgesteine mit sedimentären Eigenschaften schneiden. Lagerstätten dieser Art treten gewöhnlich innerhalb von Paläokanälen auf, welche in den darunterliegenden Grundgesteinen eingeschnitten sind.

Tabulare sandsteingebundene Uran-Lagerstätten enthalten viele der höchstgradigsten Vorkommen des Sandstein-Typus, wenngleich die durchschnittliche Größe der Lagerstätten oft sehr klein ist.

Charakteristika tabularer Lagerstätten

  • Entstehung: sedimentär-(hydrothermal)
  • Alter: paläo- bis känozoisch
  • Uraninhalt: < 100 t bis 100.000 t
  • durchschnittliche Erzgehalte: 0,01 Gew.% bis 0,5 Gew.% Uran
  • mögliche weitere gewinnbare Inhalte: Vanadium, Kupfer
  • Bedeutende Beispiele: Colorado-Plateau, USA; Culmitzsch, Thüringen, Deutschland

Arlit und Azelik in Niger

Niger besitzt zwei bedeutende Uran-Lagerstätten, welche ca. 7,5 % des Weltbedarfs aus den reichsten Uranerzen Afrikas produzieren; das Land ist der weltweit viertgrößte U-Produzent. 2011 wurden 4351 t U erzeugt; die abgebauten Mengen waren ca. 114.000 t Erz (62.000 t untertage, 52.000 übertage abgebaut).

Uran wurde 1957 in Azelik vom französischen BRGM (Bureau de Recherches Geologiques et Minières) entdeckt, woraufhin die französische CEA (Commission d' Energie Atomique) weitere Studien veranlasste. Dadurch entdeckte man weitere U-Lagerstätten in Sandstein in Abokurum (1959), Madaouela (1963), Arlette, Ariege, Artois & Tassa/Taza (1965), Imouraren (1966) und Akouta (1967). 1960 wurde Niger ein unabhängiger Staat. Das Uranerz wird nahe der Zwillingsstädte Arlit und Akokan abgebaut, etwa 900 km NE von der Hauptstadt Niamey am südlichen Rand der Sahara und am westlichen Rand des Air-Gebirges.

Uranlagerstätte Arlit
Uranlagerstätte Arlit

Sandsteingebundene Rollfront Uranlagerstätte Arlit in Niger

David Francois
Uran-Lagerstätten in Niger
Uran-Lagerstätten in Niger

Offener Tagebau Azelik - Teguidda in Niger

WNA

Air-Massiv in Niger
Air-Massiv in Niger

Bild des Air-Gebirgskette in Nord-Zentral Niger in der Sahara. Die dunklen kreisförmigen Gebiete sind Granitmassive, welche als Ringkomplexe intrudiert wurden; Der kurvige Schnitte im rechts zu seh...

NASA

Arlit ist die Hauptstadt des gleichnamigen Departements Arlit in Niger. Die Stadt liegt im Norden des Landes in der Wüste Ténéré, rund 200 Kilometer südöstlich des Grenzortes Assamaka (Gemeinde Ingall) zu Algerien und rund 250 Kilometer nördlich der Stadt Agadez. Arlit wurde 1969 gegründet, um die in der Nähe befindlichen Uran-Vorkommen auszubeuten, die bis heute die wirtschaftliche Grundlage der Stadt bilden.

Das Aïr (Hausa: Abzin) ist ein Hochgebirge im zentralen Niger. Es besteht aus einer Kette von Bergen, die sich in N-S-Richtung bis zu 1500 Meter aus der östlich gelegenen Sandwüste Ténéré erheben. Höchster Berg ist mit 2022 m der im südlichen Teil gelegene Idoukal-n-Taghès (auch Mont Bagzane genannt). Die berühmtesten Oasen sind Timia, eine Bergoase, Iferouane und Tabelot. An den westlichen Ausläufern liegen die Uranminen von Arlit.

Große U-Reserven befinden sich im Becken von Tim Mersoi, einer 114.000 km2 großen Zone im NE des Landes. Es sind 13 Einzellagerstätten bekannt, allesamt sedimentär in Sand.Die U-Gehalte der Erze von Tim Mersoi liegen zwischen 0,3 bis 0,6 %. Wenngleich dieser U-Gehalt gering erscheint, ist ein wirtschaftlicher Abbau dennoch machbar (feasible), da das Erz durch kostengünstige Lösungsbergbau in situ gewonnen werden kann.


Uravan in Colorado, USA

Uravan (zusammengesetzt aus Uran und Vanadium) ist eine verlassene Bergbausiedlung im West Montrose County in Colorado, USA, ca. 140 km SSW von Grand Junction entlang des San Miguel Rivers. Der Ort war Sitz der U.S. Vanadium Corp. im Jahr 1936, als dieses Unternehmen die reichen Vanadiumerze in der Region abbaute. Als Nebenprodukt des Vanadiums wurden auch kleinere Mengen Uran produziert, welche als gelbes Pigment benutzt wurden. Während des II. Weltkrieges trug das Uran aus Uravan zum Manhattan-Projekt (Bau der ersten Atombomben) bei. Während der aktiven Abbauperiode von 1936 bis 1943 wurden 565.000 t Uranerz aus dem Uravan-Gürtel gefördert.

Der sogen. "Uravan mineral belt" (Uravan Mineralgürtel) ist ein enges, langgestrecktes Gebiet in SW-Colorado, in welchem das Uranmineral Carnotit (K2(UO2)2(VO4)2 . 3H2O) Lagerstätten in der Morrison-Formation bildet. Die einzelnen Lagerstätten innerhalb des Gürtels bilden bis zu 300 m breite und bis zu 2,5 km lange Flecken. Das Erz imprägniert Sandstein und enthält ca. 0,25 % U3O8 und 2,0 % V2O5. Die Erzkörper sind unregelmäßige tafelige Schichten mit einer durchschnittlichen Mächtigkeit von 60 bis 120 cm. Sie liegen generell parallel zu den Sandsteinschichten. Es wird angenommen, dass sich die Lagerstätten aus Grundwasser-Lösungen gebildet haben, welche die erzführenden Betten durchdrangen, wahrscheinlich kurz nach der Akkumulation der Sande.

Carnotit
Carnotit

Carnotit aus Colorado, USA

Pablo Alberto Salguero Quiles
Uravan in Colorado
Uravan in Colorado

Uravan in Colorado; tabulare Sandstein-gebundene Uran-Lagerstätte und ehemaliger Bergbauort

Plazak

Culmitzsch in Thüringen

Blick auf Culmitzsch
Blick auf Culmitzsch

Sandverwehungen von der IAA Culmitzsch auf das Dorf Zwirtzschen 1990;
Foto Gerhard Riemenschneider WISE Uranium Project

WISE Uranium Project

Culmitzsch stellt die viertgrößte Uran-Lagerstätte dar, die durch die Wismut SDAG erkundet und abgebaut wurde. Sie liegt 10 km südlich der Stadt Ronneburg im Landkreis Greiz. Die Produktion erfolgte in drei Teillagerstätten: Sorge / Trünzig-Katzendorf, Gauern und Culmitzsch. Der durchschnittliche Urangehalt im Fördererz lag zwischen 0,059 % und 0,068 %.

Die in zwei Horizonten ausgebildete Vererzung ist an Zechstein-Sedimente gebunden, die aus kohlenstoffreichen Tonsteinen, Sandsteinen und Dolomiten bestehen. Die Uranmineralisation besteht in diesen Sedimenten aus feindispers verteilter Uranschwärze. An der Basis der Lagerstätte tritt ein Konglomerat auf, das teilweise mit Pechblende zementiert ist und mineralisierte Koniferenreste aufweist. Die Zellwände des fossilen Holzes bestehen dabei aus Pechblende, das Zellinnere aus Galenit. In der Oxidationszone der Lagerstätte traten auch Uranglimmer auf, im Erkundungsrevier Gera-Süd trat Coffinit auf. Uranlieferanten für die Mineralisation waren vermutlich uranreiche Verwitterungslösungen, die unter den reduzieren Bedingungen der kohlenstoffreichen Sedimente das Uran abschieden. Neben der oxidischen Uranmineralisation trat auch eine sulfidische, nicht abbauwürdige Vererzung von Zink, Blei, Kupfer, Eisen, Arsen, Kobalt, Nickel und Antimon auf.


Königstein in Sachsen

Königstein
Königstein

Blick auf den Schacht 398 des WISMUT-Uranbergwerks in der Breiten Heide nahe Langenhennersdorf

Norbert Kaiser

Im Raum um Königstein und Rosenthal begannen 1961 geologische Erkundungen, die 1963 nahe Leupoldishain zum Aufschluss einer abbauwürdigen Lagerstätte führten. Diese gehörte zum Typ der Sandstein-Lagerstätten.

Die Uranvererzungen sind im Wesentlichen an cenomane Sedimente gebunden und als flach lagernde Erzkörper ausgebildet. Insgesamt wurde auf einer Fläche von 25 km² ein Vorrat von 30.000 t Uran erkundet. Die 1967 begonnene Förderung erschloss zwischen den Ortschaften Struppen, Königstein, Hütten, Bielatal und Langenhennersdorf ein 7,1 km² großes Grubenfeld. Aus diesem wurden bis 1990 18.006 t Uran gewonnen, darunter 12.251 t durch konventionellen Abbau und 5.755 t mittels Untertage- und Haufenlaugung sowie der Schachtwasserreinigung. Die Förderhöhepunkte waren die Jahre 1971–78 mit jährlichen Förderleistungen von 1000–1200 t. In den 1980er Jahren ging der Abbau auf ca. 450 t pro Jahr zurück.

Insgesamt gab es in Königstein fünf Schächte, außer den beiden genannten noch die bereits abgeworfenen und verfüllten Schächte 387, 392 und 398. Die Lagerstätte selbst wurde auf vier Sohlen in 25, 50, 94 und 135 m ü. NN ausgerichtet. Die +25-m-Sohle als tiefste Sohle der Grube liegt am Hauptschacht 390 rund 300 m unter Tage.


Paläokanal-Lagerstätten

Abhängig von ihrer einzigartigen Charakteristik sind Paläokanal- oder Basalkanal-Lagerstätten oft kombiniert mit tafeligen oder Rollfront-Lagerstätten. Das Bildungsmodell der Paläokanal-Lagerstätten ist ähnlich dem der Rollfront-Lagerstätten; mit der Ausnahme, dass die Quelle des Urans die Wasserscheide ist, welche in einen Strom führt oder der Schutt, welcher sich in einem Paläokanal befindet. Das Uran wird durch die Grundwässer transportiert und wird entweder innerhalb gewisser Grenzen oder in ephemeralen Drainagesystemen wie z. Bsp. in Wüsten von Namibia und Australien bzw. in calcretisierten Evaporiten oder selbst in salinen Seen, deren Grundwasser evaporiert, deponiert.

Einige sehr reiche Uran-Lagerstätten wurden in Paläokanälen gebildet, welche in ihren tiefer liegenden Schichten mit Lignit (Braunkohle) gefüllt sind, welche als besonders effiziente reduzierende Uranfalle dienen. Manchmal können auch Scandium, Gold und Silber in diesen Lignit-gebundenen Uran-Lagerstätten konzentriert sein.

Ein Paläokanal ist ein Überbleibsel eines inaktiven Flusses oder Stroms, welcher entweder mit jüngeren Sedimenten gefüllt oder von diesen begraben ist. Die Sedimente dieses alten Kanals können entweder unverfestigt, halbverfestigt, verfestigt oder lithifiziert sein. Ein Paläokanal unterscheidet sich von den Lagen, bzw. von der Geographie der heutigen aktiven Flussläufe, inklusive ephemeraler Wasserläufe, welche nicht regelmäßig fließen. Ein Paläokanal ist unterschiedlich von solchen Wasserläufen, weil das Flussbett mit Sedimenten (resp. Schotter) und tw. großen Mengen organischen Materials aus abgestorbenen Pflanzenresten gefüllt ist, welche in keinem Verhältnis zur normalen Bettfüllung der aktuellen Drainagesysteme stehen.

Paläokanal
Paläokanal

Ein mit karbonatischen Gesteinen zementierter Paläokanal nahe des Green River, Utah, USA.

Nasa Earth Observatory
Paläokanal
Paläokanal

Paläokanal bei Del Mar in Kalifornien, USA

Phil Farquharson
Paläo-Channel und Rollfront
Paläo-Channel und Rollfront

Paläo-Rollfront am Dead Tree Creek , Mt. Painter-Gebiet, South Australia

Geomartin

Manche Paläokanäle liegen innerhalb alter Drainagesysteme, welche sich von den aktuellen Systeme unterscheiden. So können z.Bsp. Paläokanäle einen Bezug zu Fluss- und Bachsysteme haben, welche ost-westlich abflossen und die heutige Drainagerichtung nord südlich ist. Manche aktuellen Flussläufe liegen bis zu mehreren hunderten Metern entfernt von ihren alten Flussbetten, den Paläokanälen.

Paläokanäle können auch anhand ihres Alters identifiziert werden. Es gibt z.Bsp. im Yilgarn-Kraton in W-Australien tertiäre Lignit-Lagerstätten in tertiären Flusssystemen welche oberhalb eines archaischen Grundgebirges erhalten sind. Diese Flusssysteme existierten ca. 15 bis 50 Ma lang, womit sie echte Paläokanäle sind. Mit neuen Fernerkundungen wurde beobachtet, dass im späten Quartär ein Klimawandel und Verschiebungen durch die Plattentektonik einen wichtigen Einfluss auf die Flussläufe und deren Austrocknung hatten In Paläokanälen können wirtschaftlich wichtige Lagerstätten liegen, besonders für U, Au, Ag und Pt sowie Sn-, W- und Eisenminerale, welche als Paläo-Placer-Lagerstätten bezeichnet werden. Unter bestimmten geologischen Voraussetzungen erfolgt eine Mobilisation und Oxidation von leichtlöslichen Metallen (z.Bps. Uran als U6+) durch O2-reiche Grundwässer aus tw. angereichertem Abtragungsschutt der umliegenden Erosionsgebiete und der Transport in Paläokanälen. (SEIFERT, T., 1993)


Frome Embayment in Süd-Australien

Tertiäre Uranablagerungen in Sandstein machen etwa 4,4 Prozent des Gesamtvorkommens an Uranerzen in Australienaus, hauptsächlich in Frome Embayment, South Australia (Beverley, Honeymoon) und um Westmoreland, Queensland. Der Anteil von U3O8 ist >0,1 Prozent. Im Gebiet des Lake Frome in South Australia, ca. 445 km N von Adelaide, gibt es mehrere Paläokanal-Rollfront-Uranlagerstätten in unterschiedlicher Größe: Beverley (im Abbau); Honeymoon (Entwicklung und Testabbau genehmigt, 2013 geschlossen), Four Mile (eine der größetn U-Lagerstätten Australiens), Oban (Curnamona), East Kalkaroo, Yarramba und Gould's Dam.

Die Lagerstätte Beverley wurde 1969 entdeckt. Die Regierung von South Australia verweigerte 1982 ihre Zustimmung zum Bau dieser Mine, doch im März 1999 gab die Regierung ihre ablehnende Haltung auf und noch 1999 begannen die Bauarbeiten. Die Produktion konnte im Januar 2001 aufgenommen werden. Lösungsbergbau/Untertagelaugung. 2013 wurde aufgrund sinkender Rohstoffpreise der Abbau im Haupt- und nördlich gelegenen Feld der Beverley-Mine geschlossen. Die Paläokanal-Rollfront-Lagerstätte enthält etwa 0,18 % U3O8 in einer Teufe zwischen 100 m und 130 m. Wegen des geringen Urangehalts kann es nur im Lösungsbergbau wirtschaftlich abgebaut werden

Die Paläokanal-Rollfront-Lagerstätte Honeymoon ist ein Bergwerk zur Gewinnung von Uranerz im östlichen South Australia, , etwa 600 km nordöstlich von Adelaide und 300 km östlich von Port Augusta. Der Uranabbau der Honeymoon Mine begann im Jahr 2011. Sie war bis 2013 die vierte aktive Uranmine in Australien, wurde aber wegen sinkender Rohstoffpreise im Jahr 2013 geschlossen.

Die Four-Mile-Uran-Mine war ein geplantes und durch die australische Regierung genehmigtes Bergwerksprojekt zum Uranabbau im Frome Embayment. Die Uranlagerstätte liegt etwa 550 km von Adelaide und 10 km von der im Abbau befindlichen Beverley-Uran-Mine entfernt. In diesem Projekt sollte nach 10 Jahren die erste neue australische Uranmine im ersten Quartal 2010 mit ihrem Abbaubetrieb beginnen und das zehntgrößte Uranbergwerk in der Welt werden. Das Projekt scheiterte daran, dass das Abbauunternehmen keine Übereinkunft mit den Aborigines erzielen konnte, die über das betroffene Gebiet einen Native Title halten.

Das Frome Embayment beinhaltet mehrere U-, Sc-, Au-, Ag-LAgerstätten des Paläokanal-Rollfront-Typs. Diese Lagerstätten sind an Paläokanäle gebunden, welche mit känozoischen Sedimenten gefüllt sind. Die Quelle des Urans sind U-reiche paläo-bis mesoproterozoische Gesteine des Mount Painter und der Olary Domain der Curnamona-Provinz

Frome Embayment
Frome Embayment

Sandsteingebundene Paläo-Channel Uranlagerstätte Frome Embayment in Australien; hier der Lake Frome

HSprit
Beverley in Süd-Australien
Beverley in Süd-Australien

Paläokanal-Rollfront-Lagerstätte Beverley im Frome Embayment, South Australia. (Lösungsbergbau)

Geomartin

Fraser in West-Australien

Während der Explorationsarbeiten zur Erkundung von IOCG-Vorkommen in der Fraser Range stieß man auf bisher unbekannte Uran-Lagerstätten in einem Gebiete an flözführendem Material bei 10-15 Meter Tiefe in einem 200 Meter breiten Paläo-Kanal. Dies folgt kombiniert mit einem breiten sandgefüllten Sediment innerhalb des Kanals sehr genau dem Model für eine "Roll front" Uranentwicklung. Obwohl nur Uran von niedrigem Niveau in den Bodenprobenmessungen identifiziert wurde, liefert die Entdeckung des Paläo-Flußsystems unter dem vorhandenen Regolith eine signifikante Größenvorstellung des Prospekts (Quelle: Resources Inc. (TSX: IGC, WKN: A0H GX4), 2006)


Rollfront-Lagerstätten

Rollfront-Uranlagerstätten sind generell an feinklastische, terrestrisch-fluviatile, durchlässige und poröse Sandsteine oder Konglomerate innerhalb grobklastischer Strömungsrinnen gebunden. Der Mechanismus der Lagerstättenbildung beruht auf der Lösung von Uran der Formation oder naheliegender Strata und der Transport des löslichen Urans in die o.a. Sedimente. Durch Änderung der Redoxbedingungen, i.d.R. im Kontakt mit kohlenstoffreichem Material, präzipitiert Uran, um eine halbmond- oder sichelartige Grenzfläche zwischen oxidierendem und reduzierendem Milieu (Redoxgrenze) zu bilden.

Die unterschiedliche Löslichkeit von Uran unter oxidierenden oder reduzierenden Bedingungen in Lösungen ist der entscheidende Faktor für die Verteilung des Elements und spielt für die Bildung von Rollfront-Lagerstätten eine große Rolle. Unter oxidierenden Bedingungen (UO22+) ist Uran in wässrigen Lösungen relativ mobil, während es unter reduzierenden Bedingungen (U4+) schwer löslich ist. Daher sind Redoxgrenzen oftmals lagerstättenkontrollierende Faktoren für das Element.

Rollfront-Lagerstätten repräsentieren typisch die größten der sedimentgebundenen Uran-Lagerstätten und einen der größten Ura-Lagerstättentypen mit durchschnittlich 9.500 t U3O8. Zu den bekanntesten großen Rollfront-Lagerstätten gehören Inkai in Kasachstan, die Smith Ranch in Wyoming, USA; das Powder River Becken, Arizona, USA; Königstein, Sachsen, Deutschland; Kayelekera in Malawi Wahrscheinlich wichtiger als ihre Größe ist die Tatsache, dass Rollfront-Lagerstätten den Vorteil haben, zu niedrigen Kosten mittels Erzlaugungsverfahren abgebaut werden zu können.

Charakteristika der Rollfront-Lagerstätten

  • Rollfront-Lagerstätten sind halbmondförmige(sichelartige) Erzkörper
  • Entstehung: sedimentär-(hydrothermal)
  • Alter: paläo- bis känozoisch
  • Uraninhalt: < 100 t bis 100.000 t
  • durchschnittliche Erzgehalte: 0,01 Gew.% bis 0,5 Gew.% Uran
Roll Front Uran-Lagerstätte
Roll Front Uran-Lagerstätte

Schematische Darstellung einer Roll Front-Uran-Lagerstätte; Der Halbmond-förmige Uranerzkörper bildet sich an der dynamischen Reaktionsfront im; Sandstein-Aquifer im Übergang von oxidierter zu redu...

AMS Online
Rollfront
Rollfront

Uranerz Rollfront in Dakota Sandstein; Untere Kreide;
Turkey Creek Watergap, SE Morrison, Colorado. Der schwarze Rand ist Uraninit. This is a remarkable example of a uranium roll front deposit,...

James St John

Imouraren in Niger

Imouraren Uranlagerstätte
Imouraren Uranlagerstätte

Imouraren Uranlagerstätte und Tagebau in Niger.

Mining Technology

Die Lagerstätte Imouraren ist weltweit die zweitgrößte und in Afrika die größte Uranlagerstätte.

Imouraren befindet sich im Gebiet der Landgemeinde Dannet, die zum Departement Arlit in der Region Agadez gehört. Die Gegend um die am Südrand der Wüste Sahara westlich des Hochgebirges Aïr gelegene Lagerstätte ist äußerst dünn besiedelt. Etwa zehn Kilometer östlich von Imouraren verläuft die Route d’Uranium (Uran-Route), die die Stadt Arlit über eine Länge von 650 Kilometern mit dem Süden des Landes verbindet. Geologie

Imouraren ist eine jurassisch-cretazäische sandsteingebundene Rollfront-Uranlagerstätte im Tchirezrine-Sandstein. Die in durchschnittlich 130 Meter Teufe liegende Lagerstätte hat eine Länge von acht und eine Breite von 2,5 Kilometern. Der Urangehalt beträgt geschätzte 179.000 Tonnen Uranerz bei einem Urangehalt von 0,07 %. Geschichte

Die Lagerstätte wurde 1966 von Mitarbeitern des französischen Kernenergie-Zentrums Commissariat à l’énergie atomique (CEA) entdeckt. Die Entwicklung von Imouraren wurde ursprünglich von einem Konsortium betrieben, dem das Office National des Ressources Minières (die spätere SOPAMIN) für den nigrischen Staat, die CEA und das US-Unternehmen Conoco angehörten. Auf Grund sinkender Uranpreise wurde das Projekt in den 1980er Jahren auf Eis gelegt. Conoco zog sich zurück.

Als die Uranpreise in den 2000er Jahren wieder stiegen, bekundete Frankreich erneut sein Interesse an Imouraren. Die französische Areva-Gruppe nahm die Erkundung 2006 wieder auf und beteiligte sich als Mehrheitseigentümerin an der 2009 zur Ausbeutung von Imouraren gegründeten Imouraren S. A.. Ursprünglich wurde mit dem Beginn der Förderung für 2015 gerechnet, realistisch beginnt der Bergbau vermutlich nicht vor 2020. Es wird geschätzt, dass Imouraren 35 Jahre lang pro Jahr ca. 5.000 t Yellow Cake (U2O4) produziert.


Kayelekera in Malawi

Kayelekera in Malawi
Kayelekera in Malawi

Kayelekera Uran-Lagerstätte in Malawi

Rachel Etter in Mining Malawi

Die Uranlagerstätte Kayelekera liegt im nördlichen Teil des nördlichen Rukuru Beckens (North Rukuru Basin), etwa 25 km W von Karonga und 575 km von Lilongwe entfernt im Tal des nördlichen Rukuru in Malawi.

Die Beckenfüllung repräsentiert einen von mehreren Erosionsresten eines ausgedehnten spätpaläozoisch-frühmesozoischen Sedimentationsraumes in der Region. Das nördliche Rukuru Becken ist ein von Verwerfungen begrenzter Halbgraben. Es erstreckt sich annähernd parallel zum Malawisee und ist rund 50 km lang und bis zu 6,5 km breit. Seine Entstehung wird in die Zeit nach Ablagerung der aktuell noch erhaltenen Sedimentfüllung und deutlich vor Einsetzen der Grabenbruchtektonik des Ostafrikanischen Riftsystems (frühester Termin: Oberjura) gelegt. Jenseits der Beckenrandverwerfungen stehen metamorphe und magmatische Gesteine des präkambrischen Grundgebirges an, die regionalgeologisch dem Misuku Belt, einem südöstlichen Ausläufer des Ubendian Mobile Belt zugerechnet werden.

Die im Becken erhaltenen Sedimentgesteine gehören der Karoo-Supergruppe an und sind spätkarbonischen bis mittelpermischen Alters. Die Schichtenfolge, die den jüngeren und zugleich größten Anteil an der insgesamt 1500 m mächtigen Beckenfüllung hat, wird nördliche Rukuru-Formation (North Rukuru Sandstone and Shale Formation) genannt. Sie repräsentiert allgemein lakustrin-fluviatile Sedimentationsverhältnisse.

Die Uranlagerstätte Kayelekera befindet sich komplett innerhalb des Kayelekera-Members, das vor Ort eine Mächtigkeit von maximal 150 m aufweist. Es besteht aus acht mächtigeren (jeweils rund 10 m) arkotischen Sandstein­paketen in Wechsellagerung mit mächtigeren, teilweise silt­führenden Tonstein­paketen.

Die Erzkörper sind linsenförmig und überwiegend an die Arkosesandsteine gebunden. Die Erzlinsen in den einzelnen Sandsteinpaketen befinden sich im Bezug zur Geländeoberfläche alle mehr oder weniger an der gleichen Stelle – sie sind sozusagen übereinander gestapelt. Innerhalb einer Erzlinse lassen sich drei Redoxfazies unterscheiden: reduzierte Fazies (Uran-reich), oxiderte Fazies (Uran-arm) und Übergangsfazies. Der Anteil der jeweiligen Fazies an einer Erzlinse variiert zwischen den einzelnen Sandsteinpaketen relativ stark.

Das bedeutendste Uranmineral der reduzierten Fazies ist Coffinit, U(SiO4),(OH)4. Es tritt, besonders häufig in kohlenstoff- und pyritreichen Partien, fein verwachsen mit Chlorit und Tonmineralen im Interstitialraum der Sandsteine auf. In geringeren Mengen in der reduzierten Fazies und in der Übergangsfazies vorkommende Uranerzminerale sind bislang nicht genau identifiziert worden. Es handelt sich wahrscheinlich um Uraninit sowie um ein Uran-Titan-Mineral, vermutlich Betafit oder Tanteuxenit. Die oxidative Fazies weist mehrere grünlich-gelbliche Sekundärminerale auf, vor allem Meta-Autunit und Boltwoodit, in geringeren Mengen auch Uranophan.

Unter genetischen Gesichtspunkten betrachtet, handelt es sich bei Kayelekera um eine sedimentär-hydrothermale Uranlagerstätte des Sandstein- oder Rollfront-Typs bzw. um eine spezielle Variante dieses Typs. Besonders an Kayelekera ist die Anreicherung der Uranminerale im Kern einer Synklinalen und die darauf zurückzuführende Stapelung der Erzlinsen, die in Nordamerika, der Typregion der Rollfront-Lagerstätten, so nicht vorkommt. Das Uran stammt ursprünglich aus der Erosion granitischer Gesteine des präkambrischen Grundgebirges und wurde zunächst in reduzierendem chemischen Milieu als Bestandteil der Arkosen abgelagert. Die Arkosen sind somit das in geringen Mengen Uran enthaltende „Proto-Erz“. Nach Einsinken des Nördlicher-Rukuru-Halbgrabens und Bildung der Synklinalen zirkulierten oxidierende Hydrothermalwässer in den permeablen Sandsteinpaketen und mobilisierten (lösten) die unter reduzierenden Bedingungen schwerlöslichen Uransalze. Dabei propagierte zum Einen die Oxidationsfront immer weiter in Strömungsrichtung der Hydrothermalwässer und zum Anderen wurde durch die fortwährende Wiederausfällung von Uransalzen in der noch nicht oxidierten Zone unmittelbar vor der Oxidationsfront ebenjene Zone zunehmend mit Uran angereichert. Da die tonreichen Zwischenmittel relativ impermeabel für wässrige Lösungen sind, sind sie von der Vererzung weitgehend ausgenommen. (Quelle: wikipedia)


Great Divide Basin in Wyoming, USA

Das Great Divide Basin (Becken der großen Wasserscheide) ist ein abflussloses Gebiet im Südwesten des US-Bundesstaates Wyoming. Es stellt gewissermaßen eine Insel im Verlauf der kontinentalen Wasserscheide Nordamerikas dar. Als abflusslose (endorheische) Hochfläche mitten in den Rocky Mountains ist das Becken ein sehr trockenes, unfruchtbares Gebiet. Seine Landschaft ist von Wüsten und Halbwüsten und Salztonebenen geprägt.

Wyoming ist nach Colorado die zweitgrößte Uranprovinz der USA. Das great Divide Basin repräsentiert eine intermontane Depression des Tertiär, umgeben von Erhebungen aus präkambrischen Gesteinen, darunter Uran führendem Granit. Die Haupturanquellen der Divide sind jedoch gebunden an schwach lithifizierte Sandsteine der eözänen Battle Spring-Formation, welche die sedimentäre Sequenz des Beckens begrenzt. Uran findet sich in Rollfronten und ist gewöhnlich mit organischer Debris in den Sedimenten assoziiert.

Great Divid Basin in Wyoming
Great Divid Basin in Wyoming

Wyoming State Geol. Survey - authorized use of this data is limited to informational and educational purposes

Wyoming State Geol. Survey
Sedimentogene Uran-Lagerstätte in Wyoming
Sedimentogene Uran-Lagerstätte in Wyoming

Sedimentäre Gesteinsformationen Great Divide Basin in Wyoming

Mongo

Wegen ihrer engen räumlichen Position zwischen Uran und detritaler kohlenstoffhaltiger Debris wird die Great Divide Mineralisation als detritale Karbon-Uran Rollfront bezeichnet. Jede der einzelnen U-Lagerstätte enthält etwa 2 bis 15.000 t U3O8. Die Mineralisation liegt in Rollfronten, bzw. ist tafelig und dann an Störungszonen gebunden. Die Entstehung der Lagerstätten steht im Zusammenhang mit mehrfachen Hebungen des präkambrischen Grundgebirges entlang der Ränder des Beckens.

Eine der Uran-Lagerstätte im Great Divide Basin ist Lost Creek. Die Hauptmineralisation ist etwa 4,8 km lang mit Erzzonen in vier Sandsteinhorizonten zwischen 96 und 213 m Teufe.


Yili in Xinjiang, China

Yining (Chinesisch: t 伊寧, s 伊宁, p Yīníng, w I-ning), auch bekannt als Gulja; (Uyghur: غۇلجا‎; Kasakisch: قۇلجا; Chinesische Transskription: s 固勒扎, p Gùlèzhā), ehemals bekannt als Ili und Kulja, ist eine Kreisstadt in NW-Xinjiang (Sinkiang). Das Xinjiang Yili-Becken, in welchem die Lagerstätte Yining- oder Kujiltai-ISL liegt, stößt an die Uranprovinz Ili in Kasachstan; die Geologie ist jedoch offensichtlich unterschiedlich. Im Jahr 2008 wurden bedeutende Lagerstätten im Yili-Becken entdeckt, inklusive J3, danach im Ordos-Becken Nalinggou, Darong und Daying (2012). Weitere Uranvorkommen wie Bayanwula im Erlian-Becken und Qianjiadian im Songliao-Becken im E der Innerein Mongolei wurden identifiziert.

Die Entstehung der sedimentären Rollfront-Uranerz-Lagerstätten des Yili-Beckens Steht im Zusammenhang mit geologischen Vorgänge im Mesozoikum-Neozoikum.

Flussbecken des Yili in China
Flussbecken des Yili in China

Fluss Yili im Kasachischen Autonomen Bezir in Xinjiang, China

Edmon2004
Yili-Fluss in Xinjiang
Yili-Fluss in Xinjiang

Der Fluss Yili im Kasachischen Autonomen Bezirk in Xinjiang, China.

Edmon2004

Tektono-lithologische Lagerstätten

Tektono-lithologische Uranlagerstätten sind diskordant zu den umgebenden Strata. Sie treten in Sandstein entlang durchlässiger Störungszonen mit zungenförmigen Imprägnationen der benachbarten klastischen Sedimente auf (d.h., zungenförmige Imprägnationen, welche sich von den Störungen hinweg in die umgebenden Gesteinsschichten ausdehnen. Dicke, steil einfallende Erzkörper (engl. „stack deposits“) können das Resultat der Redistribution primären Urans in permissiven Wirtsumgebungen wie Störungszonen oder durchlässigen sedimentären Einheiten während jüngerer Prozesse sein. Sie können auch entstanden sein durch das Eindringen primären Urans wie in der repräsentativen Lagerstätte Mikouloungou in Gabun. Tektono-lithologische Uranlagerstätten können bis 100 m lang und 40 m mächtig sein und bis zu 5.100 t U mit 0,15-0,5 % U enthalten.

Charakteristika tektono-lithologischer Uranlagerstätten:

  • Entstehung: sedimentär-(hydrothermal)
  • Alter: archaisch bis känozoisch
  • Uraninhalt: einige 100 t bis 100.000 t
  • durchschnittliche Erzgehalte: 0,01 Gew.% bis 0,5 Gew.% Uran
  • mögliche weitere gewinnbare Inhalte: keine
  • Bedeutende Beispiele: Franceville-Becken in Gabun

Franceville-Becken in Gabun

Franceville ist die drittgrößte Stadt in Gabun und Provinzhauptstadt von Haut-Ogooué. Der Abbau von Mangan und Uran in der Umgebung von Franceville hat in den letzten Jahrzehnten maßgeblich zum wirtschaftlichen Aufschwung und somit zum zuletzt starken Bevölkerungswachstum der Stadt beigetragen. Bekannt wurde diesbezüglich vor allem die etwa 80 km NW gelegene Mine Mounana Mine mit sedimentären Uran- und Vanadium-Lagerstätten, die allerdings 1999 nach 40-jährigem Betrieb geschlossen wurde. Die bedeutendsten sedimentgebundene Uran-Lagerstätten liegen am NW-Rand des Franceville-Beckens: Mounana (9.6 Mt @ 4 kg/t U3O8; 38 400 t of U3O8), Okla (18 000 t U3O8) und eine Serie anderer Lagerstätten wie Boyindzi (3100 t U3O8), Okelobondo (7400 t U3O8). Weniger wichtige Lagerstätten sind Bangombe (3000 t U3O8)und Mikouloungou (4700 t U3O8) and Kiene.

Die Uran-Lagerstätten des Franceville-Beckens aus dem unteren Proterozoikum sind die ältesten bekannten hochgradigen Uran-Akkumulationen. Sie sind insofern einzigartig, als sie natürliche Kernkraftwerke sind. Es wurden sedimentologische, tektonische, petrographische und geochemische Studien durchgeführt, um die geologischen Bedingungen zu rekonstruieren, unter welchen die Uran-Mineralisation stattfand. Die Uran-Lagerstätten liegen in deltaischen Sedimenten, welche fluviatile Lager grobkörnigen Sandsteins und Konglomerate überlagern, welche die Ursprungsgesteine des Urans sind. Die deltaischen Sedimente sind überlagert von schwarzen marinen Schiefern. Petrographische Beobachtungen, Elektronenmikroskop-Studien sowie geochemische und Carbon-Isotop-Daten beweisen, dass die schwarzen Schiefer die Grundgesteine für Erdöl (Petroleum) sind, welches in den Uran-Lagerstätten eingelagert ist. Tektonische Studien zeigen, dass alle Uran-Lagerstätten in tektonischen Strukturen liegen, welche sowohl als Erdöl- als auch als Uranfallen dienten. Die Uran-Mineralisation tritt in diesen Settings auf, wenn oxidierte uranhaltige Fluide mit reduzierten petroleumhaltigen Fluiden gemischt wurden. Die Uranerze werden durch Hydrofrakturierung angegriffen, wobei ein Weg für die oxidierten uranhaltigen Lösungen und die reduzierten Fluide gebildet wird. Die Hydrofrakturierung kann durch Fluidüberdruck aus den unterkompaktierten Zonen in den schwarzen Schiefern initiiert werden.

Das Uran in Form von Uraninit (Pechblende, bisweilen auch Coffinit) begleitet ist ständiger Begleiter von Kohlenwasserstoffen (Kerogen oder Bitumen) und ist assoziiert mit Pyrit, Galenit, Chalcopyrit, Digenit und Covellin; es gibt eine signifikante Präsenz von Vanadium. Es gibt zwei Arten von -Erz: Das gewöhnliche Erz mit 0,1 bisw 1,0 % U und die hochgradigen Linsen (5 bis 20 m lang x 5 to 10 m weit x 0.3 to 2 m mächtig) in frakturiertem schwarzem Sandstein mit 1,0 bis 10,0 % U. Die ältesten U-erze wurden auf 1.700 bis 2.100 Ma. datiert.

Teile der Erzkörper von Okla enthalten 20 bis 60% Uran (verglichen mit den "normalen" 0,2 - 1,0 %); es wird angenommen, dass ddieses hoichgradige Uran durch natürliche Kernspaltungsprozesse in der geologischen Vergangenheit initiiert wurde.

Uran-Lagerstätte Bangombé
Uran-Lagerstätte Bangombé

Sandsteingebundene Uran-Lagerstätte Bangombé in Gabun.

H. Duval
Uran-Lagerstätte Mounana
Uran-Lagerstätte Mounana

Uran-Lagerstätte Mounana in Gabun;
1972

Areva

Lodeve in Frankreich

Lodève
Lodève

Lodève im Departement Herault, Frankreich

G. Vignard

Das permische kontinentale Becken von Lodève, 60 km W von Montpellier in Südfrankreich, enthält ein bedeutendes Uran-Potential. Die Erzkörper sind bandartige, massive oder selbst stratiforme Körper, immer assoziiert mit bituminösen Fazies-Betten und starker brüchiger Tektonik. Die Hauptverwerfungen sind Zonen hydrothermaler Aktivität und in manchen Bereichen hydraulischer Rissbildung. Man nimmt an, dass ein Großteil der Uran-Mineralisation mit saurem Vulkanismus assoziiert ist; zusammen mit Sedimentation, welche syn- und diagenetische Präkonzentrationen des Urans ermöglichte. Später, im Laufe von zwei Phasen hydrothermaler Mobilisation während Jura und Kreise, wurde Uran großflächig entlang von bitumen- und sulfidhaltiger Störungszonen remobilisiert.

Das Gebiet Lodève wurde als Sandstein-Typ-Lagerstätte klassifiziert (FINCHund DAVIS, 1985). Die Lagerstätten von Lodève haben eine höhere Konzentration als vergleichbare typische Sandstein-, bzw. lakustrine Lagerstätten, im Schnitt 0,4 %). Uran-Lagerstätten im Lodève-Becken enthilete 21.200 t U3O8 mit durchschnittlich 0,26% U3O8; das größte Einzelvorkommen, Mas Lavayre, enthielt 4.700 t U3O8 mit 0,4%.


Oberflächennahe Lagerstätten

Surficial deposits (calcretes). (Englischsprachiger geologischer Begriff aus calc und concrete (Zement): calcrete; Syn.: hardpan, caliche.

Eine auf oder im Boden liegende Schicht (bzw. eine Kruste /Bodenhorizont/ Duricrust (2)), bzw. ein Konglomerat aus Kies und Sand (oder kalkigem Material), welches durch Calciumcarbonat (Calcit und Dolomit) zementiert ist . Diese Kruste bildet sich als Resultat von Klimafluktuationen in ariden und semiariden Regionen (Wüsten, Halbwüsten, Steppen), wobei Calcit im Grundwasser, bzw. durch kohlensäurehaltiges Regenwasser gelöst wird und, sobald das Wasser auf der Erdoberfläche verdunstet, unter trockenen Bedingungen präzipitiert. Calcrete können tw. reiche Uran- oder Gold-Lagerstätten sein.

Als oberflächennahe Lagerstätten werden im weiteren Sinne tertiäre bis rezente oberflächennahe Uran-Konzentrationen in Sedimenten oder Böden definiert. Mineralisationen in Calcret (Ca- und Mg-Carbonate) bilden die größten Lagerstätten. Sie sind ein- und zwischengebettet in tertiären Sanden und Ton, welche gewöhnlich durch Ca- und Mg-Carbonate zementiert sind. Oberflächennahe Lagerstätten gibt es auch in Torfmooren, Karsthöhlen und in Böden. In oberflächennahe Uran-Lagerstätten sind etwa 4% der weltweiten Uranresourcen enthalten. Yeelirrie ist mit Abstand die weltgrößte oberflächennahe Lagerstätte mit durchschnittlich 0,15 % U3O8. Eine weitere große LAgerstätte ist Langer Heinrich in Namibia.

Calcrete-Vorkommen sind an lateritische Verwitterungsprozesse in aridem Klima mit wenig Regenfall gebunden. Durch den geringen Wasseranfall kam es zur Ausbildung von Drainage-Systemen, in denen der Calcrete durch Verdunstung und Fällung abgesondert wurde. Die Ausbildung ist sehr unterschiedlich und reicht von harten, porzellanähnlichen Krusten über krümelige bis zu Kalklehm-förmigen Ablagerungen. In diese so gefüllten Kanäle sind dann Uran-haltige und Vanadium-haltige Lösungen eingedrungen, die zur Ausbildung von Carnotit führten. Die Quelle des Urans und Vanadiums ist unbestritten der lateritisch verwitterte, archaische Granit-Komplex.

Als der wahrscheinlichste Prozess wird die Ausfällung des Carnotits durch Änderung des Redoxpotentials in neutralem bis leicht alkalischem Milieu angesehen, wie es beim Eindringen von sauren wässrigen Lösungen in kalkhaltige Formationen zu erwarten ist.

Calcrete
Calcrete

Calcrete (caliche, hardpan)

Archiv: Peter Seroka
Calcrete
Calcrete

Calcret-Hügel in Zentral-Texas

Loadmaster David R Tribble

(1) calcareous concrete, Krustenkalk, von Lamplugh (1902) vorgeschlagener Begriff zur Beschreibung eines oberflächennah gebildeten Konglomerates aus Sand und Kies, welches durch Calciumcarbonat zementiert wurde. Das Calciumcarbonat entstammt Lösungs- und Fällungsvorgängen im Porenraum oder dem Entweichen von CO2 aus vadosem Wasser.

(2) carbonatische Duricrust, zu den terrestrischen Bodenbildungen gezählte Kruste, die ausserhalb des Einflusses des Grundwassers entsteht. In ariden Klimaten mit hoher Verdunstungsrate wird gelöstes Calciumcarbonat aus tieferen Bodenbereichen nach oben geführt und bei Verdunstung des Wassers ausgeschieden. Caliche, regolith carbonate accumulations.


Yeellirrie in Australien

Calcret Uran-Lagerstätte Yeellirrie
Calcret Uran-Lagerstätte Yeellirrie

Calcret-Uran-Lagerstätte Yellirrie in West-Australien mit deutlich sichtbarer gelber Carnotit-Mineralisation

Cameco

Yeelirrie is one of Australia's largest undeveloped uranium deposits. It is located about 650 kilometres northeast of Perth and about 750 kilometres south of Cameco's Kintyre exploration project.

Die Uran-Lagerstätte Yeelirrie ist eine der größten unentwickelten australischen oberflächennahen Uran-Lagerstätten, ca. 650 km NE von Perth, ungefähr 70 km SW von Wiluna und 420 km N von Kalgoorlie-Boulder im Bundesstaat Western Australia. Der Name Yeelirrie stammt von einer Schafszuchtsstation, ist der Sprache der lokalen Aborigines entlehnt und bedeutet Platz des Todes.

Die Lagerstätte wurde im Jahr 1972 entdeckt und bis 1980 durch 6.000 Bohrungen erkundet. Sie umfasst ein Gebiet von 9 km² mit einer Breite von 1 km. Die Tiefe beträgt durchschnittlich 15 m bis maximal 25 m. Es handelt sich um eine durchschnittlich sieben Meter mächtige Konglomeratschicht mit einer durchschnittlichen Überdeckung von 5 1/2 m. Die Lagerstätte gehört zum Sandstein-Typ, ihr Urangehalt beträgt 0,14 bis 0,15 %. Der Gesamtgehalt der Lagerstätte wird auf 44.000 t Uranoxid (gemessen als Uran(V,VI)-oxid U3O8) geschätzt; als Beiprodukt fällt Vanadium an.


Langer Heinrich in Namibia

Uran-Lagerstätte Langer Heinrich
Uran-Lagerstätte Langer Heinrich

Sandsteingebundene surficiale Uran-Lagerstätte Bergmassiv Langer Heinrich in Namibia. Foto von Chantelle O' Connor

Paladin Energy Ltd.

Die Langer-Heinrich-Uran-Mine befindet sich in Namibia am Bergmassiv Langer Heinrich in der Namib-Wüste, 80 km W des Hafens Walvis Bay in der gleichnamigen Stadt Walvis Bay. Etwa 40 km entfernt befindet sich der weltgrößte Urantagebau in der Rössing-Mine.

Die Uran-Lagerstätte wurde 1973 entdeckt und wird seit März 2007 vom Unternehmen Langer Heinrich Uranium (Pty) Ltd, einer Tochter des australischen Unternehmen Paladin Energy im Tagebau kommerziell betrieben. Für das über 15 Kilometer lange Abbaugebiet erteilte das Bergbauministerium von Namibia im Jahr 2005 die Abbauerlaubnis für 25 Jahre. Bis Ende 2008 sollte die Jahresproduktion auf 1440 t Uran ansteigen.

Die Uran-Mineralisation am Langen Heinrich ist assoziiert mit der Calcretisation fluvialer Sedimente in einem ausgedehnten tertiären Paläodraiangesystem. Calcrete ist ein chemisch gefällter Kalkstein, welcher sich unter semi-ariden Bedingungen bildet. Die Uran-Mineralisation tritt auf als Carnotit, ein U-V-sekundäres Mineral. Die Lagerstätte erstreckt sich über 15 km in Länge. Carnotit bildet entweder dünne Filmschichten in Hohlräumen und Bruchzonen oder kommt disseminert in den calcretisierten Sedimenten vor. Die Mineralisation liegt nahe der Oberfläche und ist 1m bis 30 m mächtig.


Quarzgeröll-Konglomerate


Witwatersrand in Südafrika


Elliott Lake in Canada

Witwatersrand Quarzgeröll-Konglomerate
Witwatersrand Quarzgeröll-Konglomerate

Neo-archaisches Witwatersrand Quarzgeröll-
Konglomerat;
Klerksdorp, SE-NW Provinz, NE Südafrika

James St John

Uranführende Konglomerate stellen zwei der größten Uranressourcen der Erde, das Witwatersrand Gold-Uranfeld und die Lagerstätten um Elliot Lake in Ontario, Kanada. Sie sind an alte präkambrische Schilde gebunden,die die primäre Quelle des Urans waren und sich nur im Archaikum und Paläoproterozoikum bildeten, da nur in diesem Zeitraum die Bildung dieser Lagerstätten möglich war.

Uran, hauptsächlich in Form von Uraninit, wurde bei diesen Lagerstätten als Schwermineral in Flüssen transportiert und mit Quarzgeröll und im Witwatersrand zusammen mit gediegen Gold, Monazit, Zirkon und Pyrit in flachen Becken als Konglomerat abgelagert.

Die Quelle für die Pechblende in Elliot Lake liegt womöglich in einem magmatischen Uranvorkommen ähnlich dem von Rössing in Namibia, welches erodiert wurde. Rasen aus Cyanobakterien wirkten unter Umständen als eine Art mechanischer Filter, in welchem sich Pechblende- und Goldklasten verfingen und zu deren Anreicherung beitrugen. Weiterhin formte die organische Substanz nach der Lagerstättenbildung eine reduzierende Zone, welche die Remobilisierung von Uran in späteren Prozessen verhindert haben könnte. Die Anwesenheit von Pechblende und Pyrit in den Konglomeraten belegt, das die Atmosphäre jener Zeit keine hohen Konzentrationen von Sauerstoff besaß.

Andernfalls wären die Minerale oxidiert worden, das heißt, im Falle von Uran in Lösung gegangen sowie Pyrit in Eisenhydroxide umgewandelt worden wäre. Die Ressourcen der Lagerstätten sind sehr groß und beinhalten sowohl in Kanada als auch in Südafrika mehr als 200.000 t Uran. Allerdings sind die Gehalte vor allem im Witwatersrand gering mit nur etwa 350 ppm im Mittel und die Gewinnungsteufen sind sehr groß. Dadurch ist die Gewinnung nur zusammen mit Gold wirtschaftlich und abhängig vom Marktpreis für Gold und Uran. In Kanada sind die Gehalte höher mit etwa 0,1 Gew.% Uran, allerdings ruht der Bergbau im Elliot Lake Gebiet aus wirtschaftlichen Gründen.

Witwaterswand in Südafrika
Witwaterswand in Südafrika

Witwatersrand-Gerölle nahe Johannesburg

Chris Eason
Quarzgeröll-Uran-Lagerstätte
Quarzgeröll-Uran-Lagerstätte

Lagerstätte Dominion Reef (DRUM) bei Kerksdorp, Witwatersrand, Südafrika

B. Fridman
Elliott Lake in Canada
Elliott Lake in Canada

Elliott Lake

Public Domain

Literatur

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