یادداشت؛

محیط های زمین شناسی مناسب برای تمرکز و کانی سازی اورانیوم در ایران

ایران اکونومیست- محمدرضا اسپهبد، مشاور طرح توسعه نوآوری ها و فناوری های حوزه زمین شناسی، معدن و صنایع معدنی معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری در یادداشتی برای ایراسین در خصوص کانی سازی اورانیوم نوشت: عنصر اورانیوم در درجات حرارتهای متفاوت تمرکز پیدا میکند.اولین مرحله تمرکز آن در پدیده های ماگمائی است، یعنی سنگ‌های آذرین بالاخص سنگهای آذرین اسیدی منشاء و چشمه تمرکزدهنده اورانیوم در حرارتهای بسیار بالا هستند.

کد خبر: ۳۷۲۸۳۹

تاریخ: ۲۸ دی ۱۳۹۹ - ۱۱:۴۴

به گزارش ایراسین در ادامه این یادداشت آمده است:

پخش ژئوشیمیائی اورانیوم در سنگهای ماگمائی متفاوت است و نسبت اسیدیته سنگها و مقدار سیلیس موجود در سنگ تغییر میکند و این پخش در قالب معیار کلارک تعیین میگردد. مثلا سنگهای گرانیتی و پگماتیتی و همچنین رخسارههای ولکانیکی اسیدی_پتاسیک بالاترین کلارک اورانیوم و سنگهای گابروئی و بازالتی کمترین مقدار را در ردهبندی مذکور در بر میگیرند. بعد از تمرکز اولیه اورانیوم در حرارت بالا(بیش از 700 درجه)مرحله جایگزینی این عنصر در شرایط ترمودینامیکی و تثبیت آن در طی مراحل تکاملی تبلور کانیها بر اساس تحولات شیمیائیMineral Chemistry) ) است در شرایط تقلیل درجه حرارت بین 400 الی 100 درجه یعنی تحت تاثیر محلول های گرمابی و حتی در درجه حرارت پائین تر از آن رگههای حاوی اکسیدهای اولیه اورانیوم و سپس در مراحل بعدی یعنی در درجات حرارتی عادی رگههای حاوی کانیهای ثانوی تشکیل خواهند گردید که بعضا تجمع این کانیها به ارزشهای اقتصادی چشمگیری مبدل خواهند گردید و نهایتا ماده معدنی بصورت معادن روباز و یا با ایجاد گالری های زیرزمینی مورد استخراج و بهرهبرداری قرار خواهند گرفت و بدین ترتیب کانسارهائیکه منشا ماگمائی دارند به عنوان کانسارهای نوع رگهای نامیده میشوند.

در ایران نمونه هایی از این تیپ را میتوان در نواحی خراسان، انارک، ساغند آذربایجان نام برد که عملیات اکتشافی تفصیلی و به دنبال آن عملیات معدنکاری میتواند دلالت بر وجود یک کانسار اقتصادی و یا غیراقتصادی بر طبق شرایط زمانی و مکانی در کشور داشته باشد.در این نوع محیطهای ماگمائی کانیهای متشکله دستخوش تغییرات در مراحل مختلف می‌گردند که تحت عنوان التراسیون(دگرسانی)نام برده میشوندکه از آن جمله متاسوماتیسم یا دگرنهادی در اثر جانشینی است.این پدیده در آمفیبولیتها و اپیسینیتهای ساغند به خوبی دیده میشود.

درکالی کافی ناحیه انارک پدیده متاسوماتیسم آلبیتی را میتوان در گرانیتهای دومیکا به خوبی مشاهده نمود. البته دلیل اینکه چرا بیرونزدگیها و ماگماتیسم گرانیتی در ایران به عنوان مادر سنگ فاقد کانی سازی های اورانیوم به صورت کانسار میباشندو با وجود گسترش های چشمگیر در تودههای گرانیتی ایران محیطهای مناسبی برای تجمع اورانیوم به وجود نیامده است،در جواب به احتمال قوی نداشتن شرایط مناسب فیزیکوشیمیائی، حرارتی، دانه بندی، آلتراسیون و بالاخره تکامل متالوژنیکی است که سبب گردیده در طول کیلومترها توده های عظیم با تولیتی به جز تعداد بسیار معدودی برای تشکیل کانساراورانیوم مناسب نباشند.

پدیده های ما گمائی می توانند به عنوان مادرسنگ و سنگ میزبان یعنی منابع زاینده و تمرکز دهنده ماده معدنی اورانیوم تلقی شوند،در پارهای از کشورهای جهان سنگ های آذرین از نوع پگماتیت و گرانیت و نیز سنگهای نفوذی و خروجیهای همردیف آنها از نظر کانسار اورانیوم مورد بهرهبرداری و استخراج قرار میگیرند.

اورانیوم در مراحل تحول و شرایط اکسیداسیون به تدریج مادرسنگ خود را رها نموده و به سمت حوزه های رسوبی تغییر محل میدهد و کانی سازیهای وسیعی را در سنگهای رسوبی به وجود میآورد.

در آمریکا اکثر معادن اورانیوم در سنگهای رسوبی مانند ماسه سنگهای رسوبی تخریبی و غیره قرار دارند که این سنگها به عنوان سنگ میزبان Host rock) میتوانند در مجاورت بلافصل مادرسنگ بوده و یا کیلومترها از آن دور باشند مانند رخساره های رسوبی تیپ سیوالیک در پاکستان و یا رسوبات تیپکالکریت در حوزههای تبخیری وپلایائی نواحی استرالیا و غیره. رخساره های رسوبی از نوع ماسه سنگ، کنگلومرا، ماسه سنگهای ولکانیکی و رسوبات تخریب شده محیطهای تمرکز دهنده مناسبی برای اورانیوم هستند. در صورتیکه کلیه شرایط و فاکتورهای لازم در حوزه رسوبگذاری حاکم بوده باشد.

این نوع رخسارهها در ایران میتوانند در حوزههای عروسان،جندق و رسوبات کنگلومرائی حوزه جازموریان و بطور کلی رسوبات دلتائی و معابر قدیمی پر شده از رخساره های سیلابی دوران گذشته میزبان مناسبی برای تجمع اورانیوم باشد یکی دیگر ازعوامل اصلی تمرکز دهنده اورانیوم وجود اندام های ارگانیکی گیاهی و شرایط اکسیداسیون و احیا در حوزه های رسوبی است.

رسوبات دلتائی و مردابی حاوی رگه های ذغال شرایط احیاء مناسبی را برای تمرکز اورانیوم می تواند بوجود آورد، مانند ناحیه ذغالی معدن چشمه گل در شرق خراسان یکی دیگر از محیط های مناسب تجمع اورانیوم در سنگ های دگرگونی است که در ایران امکان آن بعنوان سنگ میزبان به مراتب از دو حالت فوق کمتر است، مگر در حالت های خاصی که توام با آلتراسیون های مناسب باشد.

از جمله تشکیل اورانیوم، تمرکز آن در محیط های روغنی و نفت ها میباشد و بطور کلی وجود اورانیوم در نواحی تجمع مواد ئیدروکربورها مانند نفت، آسفالت، قیر و غیره موجبات نفوذ اورانیوم را از سنگ های ماگمائی به حوزه های نفتی در شرایط احیاء اورگانیکی فراهم می سازد.این محیط ها اورانیوم را بجای اکسید شدن و فرار از حوزه های مواد ئیدروکربور به صورت احیاء در خود نگاه می دارند و انگیزه بسیار جالبی را در زمینه اکتشاف اورانیوم و استخراج آن از منابع نفتی فراهم می سازند و حوزه های نفتی ایران بخصوص در مناطق جنوب زاگرس بدون شک دارای پتانسیل حائز اهمیتی از این فلز پرارزش خواهند بود که به عنوان محصولات جنبی می توان آن را از منابع نفتی کشور مورد بهرهبرداری قرار داد.و بالاخره تمرکز اورانیوم در محدوده فعالیت های دیاپیرهای نمکی و حوزه های تبخیری اطراف آنها است که آثار کانی سازی وسیعی از تمرکزهای اورانیوم را به صورت اکسیدها و کانی های ثانویه در گنبدهای نمکی جنوب ایران می توان مشاهده نمود.

عواملی که باعث تثبیت اورانیوم در سنگ های پوسته جامد زمین می گردند
1-حرارت
در مراحل مختلف ماگمائی و تحولات بعد از آن نقش اساسی را ایفا می نماید و تشکیل کانی های اورانیوم مبین فازهای مختلف حرارتی است.دینامیسم حرارتی بازگوکننده بنیان تبلور شیمیائی (کریستال شیمی)کانی های مختلف می باشد و محلول های گرمابی در درجات حرارتی مختلف عامل تشکیل رگه های کانی سازی شده از اورانیوم هستند.
2-فشار
عموما عامل موثری در بنیان تبلوری کانی ها نبوده و در تشکیل ترکیبات مختلف اورانیوم تقریبا نقش ترمودینامیکی دارد.
3-Eh-Ph
این عامل سبب تثبیت و پایداری اورانیوم به صورت ترکیبات کاتیونی مختلف در محدوده عملکرد ژئوشیمیائی Geochemical domain سایر عناصر می گردد.این حالت را می توان در هاله های مختلف کانسارهای زبانی شکلRoll Front Type جستجو نمود.در سنگ های رسوبی بطور کلی عامل Eh-PH از فاکتورهای مهم محسوب می گردد.

اکسیداسیون و احیاء:
در شرایطی که اورانیوم بر اثر عوامل اکسیداسیون تغییر ظرفیت می دهد می تواند براحتی جابهجا گردد.این جابهجایی معمولا از سنگ مادر به طرف حوزه های رسوبی(سنگ میزبان) می باشد. گاهی اورانیوم در طی جابهجائی مکانیسم پیچیده ای را در مسیر خود طی می کند تا به یک بستر آرام و شرایط مناسب رسوبگذاری برسد.غیر از ترکیبات اکسیده اورانیوم(Uo2)،ترکیبات نمکی تماماً محلول هستند و به صورت محلول های جامد Solid Solution در شکاف ها،درزها به صورت رگه، رگچه، عدسی های پراکنده و یا پرشدگی های متفاوت را سبب می گردند.

در شرایط احیاء دوباره اورانیوم میتواند به ظرفیت پائین تنزل نماید، یعنی از ظرفیت به ظرفیت تغییر وضعیت بدهد و در هر تغییر ظرفیتی یک سری از کانی های اورانیوم تشکیل می گردند و معمولا نقش اساسی را در این فعل و انفعالات شیمیائی و مینرالوژیکی، آب و اکسیژن ایفا می نماید و عمل اکسیداسیون و احیاءممکن است از سنگ مادر به طرف سنگ میزبان به دفعات تکرار گشته و بطور کلی عمل ئیدرولیز سبب تغییر ظرفیت هائی در مراحل مختلف میگردد.

اورانیوم ممکن است در داخل شبکه متبلور کانی به صورت جایگزین گردد و یا بصورت اورانیوم شش ظرفیتی Mobile تحت تاثیر عوامل مختلف در سیمان سنگ تثبیت گردد.اصولاً اورانیوم شش ظرفیتی براحتی جداپذیری از خود نشان می دهد در حالیکه اورانیوم ثابت شده در شبکه تبلور به زحمت شستشو می گردد.