Los depósitos de mineral de uranio son concentraciones económicamente recuperables de uranio dentro de la corteza terrestre . El uranio es uno de los elementos más comunes en la corteza terrestre, siendo 40 veces más común que la plata y 500 veces más común que el oro . [1] Se puede encontrar casi en todas partes en rocas, suelo, ríos y océanos. [2] El desafío para la extracción comercial de uranio es encontrar aquellas áreas donde las concentraciones sean adecuadas para formar un depósito económicamente viable. El uso principal del uranio obtenido de la minería es en combustible para reactores nucleares .
A nivel mundial, la distribución de los depósitos de mineral de uranio está muy extendida en todos los continentes; los depósitos más grandes se encuentran en Australia, Kazajstán y Canadá. Hasta la fecha, los depósitos de alta ley solo se encuentran en la región de la cuenca de Athabasca en Canadá. [ disputado – discutir ] Los depósitos de uranio generalmente se clasifican en función de las rocas anfitrionas, el entorno estructural y la mineralogía del depósito. El esquema de clasificación más utilizado fue desarrollado por el Organismo Internacional de Energía Atómica y subdivide los depósitos en 15 categorías.
El uranio es un elemento químico metálico de color gris plateado y débilmente radiactivo . Tiene el símbolo químico U y número atómico 92. Los isótopos más comunes en el uranio natural son 238 U (99,274 %) y 235 U (0,711 %). Todos los isótopos de uranio presentes en el uranio natural son radiactivos y fisionables , y 235 U es fisible (apoyará una reacción en cadena mediada por neutrones ). El uranio, el torio y un isótopo radiactivo del potasio ( 40K ) así como sus productos de desintegración son los principales elementos que contribuyen a la radiactividad terrestre natural. [3] Los radionucleidos cosmogénicos son de menor importancia, pero a diferencia de los radionucleidos primordiales antes mencionados , que datan de la formación del planeta y desde entonces se han desintegrado lentamente, se reponen aproximadamente al mismo ritmo en que se desintegran por el bombardeo de la Tierra con rayos cósmicos .
El uranio tiene el peso atómico más alto de los elementos naturales y es aproximadamente un 70% más denso que el plomo , pero no es tan denso como el tungsteno , el oro , el platino , el iridio o el osmio . Siempre se encuentra combinado con otros elementos. [4] Junto con todos los elementos que tienen pesos atómicos superiores al del hierro , solo se forma de forma natural en explosiones de supernovas . [5]
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El principal mineral de uranio es la uraninita (UO 2 ) (anteriormente conocida como pechblenda). Se pueden encontrar otros minerales de uranio en varios depósitos. Estos incluyen carnotita , tyuyamunita , torbernita y autunita . [6] Los titanatos de uranio del tipo davidita -brannerita-absita y el grupo euxenita - fergusonita - samarskita son otros minerales de uranio.
Se conoce una gran variedad de minerales secundarios de uranio, muchos de los cuales son de colores brillantes y fluorescentes. Los más comunes son la gummita (una mezcla de minerales), [7] la autunita (con calcio ), la saleeíta ( magnesio ) y la torbernita (con cobre ); y los silicatos de uranio hidratados como la coffinita , la uranofana (con calcio) y la esklodowskita (magnesio).
Existen varios temas de formación de depósitos de mineral de uranio, que son causados por características geológicas y químicas de las rocas y del elemento uranio. Los temas básicos de la génesis del mineral de uranio son la mineralogía del huésped, el potencial de reducción-oxidación y la porosidad .
El uranio es un metal pesado muy soluble y radiactivo . Puede disolverse, transportarse y precipitarse fácilmente en las aguas subterráneas mediante cambios sutiles en las condiciones de oxidación. El uranio no suele formar especies minerales muy insolubles, lo que constituye un factor adicional en la amplia variedad de condiciones geológicas y lugares en los que puede acumularse la mineralización de uranio.
El uranio es un elemento incompatible con los magmas y, como tal, tiende a acumularse en fundidos de granito altamente fraccionados y evolucionados , en particular en los ejemplos alcalinos. Estos fundidos tienden a enriquecerse en gran medida en uranio, torio y potasio y, a su vez, pueden crear pegmatitas internas o sistemas hidrotermales en los que el uranio puede disolverse.
El Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA) clasifica los yacimientos de uranio en 15 categorías principales, según su entorno geológico y la génesis de la mineralización, ordenados según su importancia económica aproximada.
El sistema de clasificación del OIEA funciona bien, pero dista mucho de ser ideal, ya que no tiene en cuenta que procesos similares pueden formar muchos tipos de depósitos, aunque en un entorno geológico diferente. En la siguiente tabla se agrupan los tipos de depósitos mencionados anteriormente en función de su entorno de deposición.
Los depósitos de uranio de tipo discordante presentan grados altos en relación con otros depósitos de uranio e incluyen algunos de los depósitos más grandes y ricos conocidos. Se encuentran en estrecha proximidad a discordancias entre areniscas relativamente ricas en cuarzo que comprenden la porción basal de cuencas sedimentarias relativamente no deformadas y rocas de basamento metamórficas deformadas . Estas cuencas sedimentarias son típicamente de edad Proterozoica , sin embargo existen algunos ejemplos Fanerozoicos .
Los depósitos relacionados con la discordancia fanerozoica se producen en metasedimentos proterozoicos debajo de una discordancia en la base de la arenisca fanerozoica suprayacente. Estos depósitos son pequeños y de baja calidad (por ejemplo, los depósitos de Bertholene y Aveyron en Francia). [11]
Los depósitos de uranio de mayor ley se encuentran en la cuenca de Athabasca en Canadá, incluidos los dos depósitos de uranio de alta ley más grandes del mundo, Cigar Lake con 217 millones de libras (99.000 t) de U 3 O 8 con una ley promedio del 18% y McArthur River con 324 millones de libras (147.000 t) de U 3 O 8 con una ley promedio del 17%. Estos depósitos se encuentran debajo, a lo ancho e inmediatamente por encima de la discordancia. Además, otro descubrimiento de alta ley está en la etapa de desarrollo en Patterson Lake (depósito Triple R) con un recurso mineral estimado identificado como; "Recursos minerales indicados" estimados en un total de 2.291.000 toneladas con una ley promedio de 1,58% de U 3 O 8 que contienen 79.610.000 libras de U 3 O 8 . Se estima que los "recursos minerales inferidos" ascienden a un total de 901.000 toneladas con una ley promedio de 1,30% de U 3 O 8 que contienen 25.884.000 libras de U 3 O 8 . [12]
Los depósitos de la cuenca del río McArthur en la región de East Alligator Rivers del Territorio del Norte de Australia (incluidos Jabiluka , Ranger y Nabarlek ) se encuentran por debajo de la discordancia y se encuentran en el extremo de baja ley del rango de depósitos de discordancia, pero aún son de alta ley en comparación con la mayoría de los tipos de depósitos de uranio. Ha habido muy poca exploración en Australia para localizar depósitos profundamente ocultos que se encuentren por encima de la discordancia, similares a los de Canadá. Es posible que existan depósitos de muy alta ley en las areniscas por encima de la discordancia en el área de Alligator Rivers/ Arnhem Land . [13]
Los depósitos de arenisca están contenidos dentro de areniscas de grano medio a grueso depositadas en un ambiente sedimentario fluvial continental o marino marginal . Las unidades de lutita o lutita impermeables están intercaladas en la secuencia sedimentaria y a menudo se encuentran inmediatamente por encima y por debajo del horizonte mineralizado. [13] El uranio es móvil en condiciones oxidantes y precipita en condiciones reductoras, por lo que la presencia de un ambiente reductor es esencial para la formación de depósitos de uranio en arenisca. [11]
La mineralización primaria consiste en pechblenda y coffinita, y la erosión produce mineralización secundaria. Los depósitos de arenisca constituyen alrededor del 18% de los recursos mundiales de uranio. Los yacimientos de este tipo son comúnmente de grado bajo a medio (0,05–0,4% U 3 O 8 ) y los yacimientos individuales son de tamaño pequeño a mediano (hasta un máximo de 50.000 t U 3 O 8 ). [13]
Los depósitos de uranio alojados en areniscas están muy extendidos en todo el mundo y abarcan una amplia gama de edades de rocas hospedantes. Algunas de las principales provincias y centros de producción son:
Todavía queda mucho potencial por descubrir en la mayoría de estos centros, así como en Australia, Mongolia, Sudamérica y África.
Este tipo de modelo se puede subdividir en los siguientes subtipos:
Muchos depósitos representan combinaciones de estos tipos.
Los depósitos tabulares consisten en zonas tabulares irregulares o lenticulares alargadas de mineralización de uranio dentro de sedimentos selectivamente reducidos. Las zonas mineralizadas están orientadas en paralelo a la dirección del flujo de agua subterránea, pero en pequeña escala las zonas de mineral pueden atravesar las características sedimentarias de la arenisca anfitriona. [11] [13] Los depósitos de esta naturaleza ocurren comúnmente dentro de paleocanales cortados en las rocas del basamento subyacente. Los depósitos de uranio de arenisca tabular contienen muchos de los grados más altos de la clase de arenisca, sin embargo, el tamaño promedio del depósito es muy pequeño.
Los depósitos de uranio de frente rodante se encuentran generalmente dentro de areniscas o conglomerados permeables y porosos . El mecanismo de formación de los depósitos es la disolución del uranio de la formación o de los estratos cercanos y el transporte de este uranio soluble a la unidad anfitriona. Cuando los fluidos cambian de estado redox , generalmente en contacto con materia orgánica rica en carbono , el uranio precipita para formar un "frente".
Los depósitos de subtipo de frente rodante suelen representar los mayores depósitos de uranio alojados en arenisca y uno de los tipos de depósitos de uranio más grandes, con un promedio de 21 millones de libras (9500 t) de U3O8 . En esta clase se incluyen el depósito Inkai en Kazajstán y el depósito Smith Ranch en Wyoming . Probablemente más importantes que su mayor tamaño, los depósitos de frente rodante tienen la ventaja de ser susceptibles a una recuperación por lixiviación in situ de bajo costo .
Características típicas:
Los depósitos de canales basales suelen agruparse con depósitos tabulares o de frente rodante, según sus características únicas. El modelo de formación de depósitos de paleocanales es similar al de los depósitos de frente rodante, excepto que la fuente de uranio puede estar en la cuenca hidrográfica que desemboca en un arroyo o en la carga de fondo del paleocanal. Este uranio se transporta a través de las aguas subterráneas y se deposita en un límite reducido o en sistemas de drenaje efímeros como los de los desiertos de Namibia y Australia; se deposita en sitios de evaporación calcretizados o incluso en lagos salinos a medida que el agua se evapora.
Algunos depósitos de uranio particularmente ricos se forman en paleocanales que están rellenos en las partes inferiores por lignito o carbón pardo , que actúa como una trampa reductora particularmente eficiente para el uranio. A veces, elementos como el escandio , el oro y la plata pueden estar concentrados dentro de estos depósitos de uranio alojados en lignito. [14]
La ensenada de Frome en el sur de Australia alberga varios depósitos de este tipo, incluidos Honeymoon , Oban, Beverley y Four-Mile [15] (que es el depósito más grande de esta clase). [16] [17] [18] Estos depósitos están alojados en paleocanales llenos de sedimentos cenozoicos y obtienen su uranio de rocas paleoproterozoicas a mesoproterozoicas ricas en uranio del monte Painter Inlier y el dominio Olary de la provincia de Curnamona.
Los depósitos de uranio controlados tectónica y litológicamente se producen en areniscas adyacentes a una zona de falla permeable [13] que corta la secuencia de arenisca/lutita. La mineralización forma zonas de mena con forma de lengua a lo largo de las capas de arenisca permeable adyacentes a la falla. A menudo hay zonas mineralizadas "apiladas" verticalmente unas sobre otras dentro de las unidades de arenisca adyacentes a la zona de falla. [11]
Los depósitos de uranio alojados en conglomerados de guijarros de cuarzo tienen importancia histórica como la principal fuente de producción primaria durante varias décadas después de la Segunda Guerra Mundial . Este tipo de depósito se ha identificado en ocho localidades en todo el mundo. Los depósitos más importantes se encuentran en el supergrupo Huroniano en Elliot Lake , Ontario , Canadá y en el supergrupo Witwatersrand de Sudáfrica . Estos depósitos representan aproximadamente el 13% de los recursos de uranio del mundo. [13]
Los depósitos de uranio hospedados en conglomerados de guijarros de cuarzo se formaron a partir del transporte y la deposición de uraninita en un entorno sedimentario fluvial [10] y se definen como depósitos de placer estratiformes y estratoligados . Las rocas hospedantes son típicamente conglomerados y areniscas polimícticas submaduras a supermaduras depositadas en entornos de abanicos aluviales y arroyos trenzados . Los conglomerados hospedantes de los depósitos huronianos están situados en la base de la secuencia, mientras que los horizontes mineralizados en Witwatersand se encuentran posiblemente a lo largo de discordancias intraformacionales tectonizadas.
Los minerales de uranio se derivaron de pegmatitas uraníferas en las áreas de origen de los sedimentos. Estos depósitos están restringidos al Arcaico y al Paleoproterozoico temprano y no se encuentran en sedimentos de hace menos de 2200 millones de años, cuando los niveles de oxígeno en la atmósfera alcanzaron un nivel crítico, lo que hizo que los óxidos de uranio simples ya no fueran estables en entornos cercanos a la superficie. [19]
Los depósitos de uranio de conglomerado de guijarros de cuarzo son típicamente de baja ley, pero se caracterizan por altos tonelajes. Los depósitos huronianos generalmente contienen leyes más altas (0,15 % U 3 O 8 ) [10] y mayores recursos (como lo demuestran las minas Denison y Quirke ), sin embargo, algunos de los depósitos de oro de Witwatersand también contienen recursos de uranio de baja ley (0,01 % U 3 O 8 ) [10] de tamaño considerable .
En los depósitos de Witwatersrand, los minerales se encuentran a lo largo de discordancias, lechos de esquisto y limolita y vetas carbonáceas. El grupo de sedimentos West Rand tiende a albergar la mayor cantidad de uranio dentro del supergrupo Witwatersrand. El arrecife Dominion, rico en uranio, se encuentra en la base del supergrupo West Rand. El arrecife Vaal es el arrecife más rico en uranio del grupo de sedimentos Central Rand. Los controles estructurales a escala regional son fallas normales, mientras que a escala de depósito son cizalladuras y empujes paralelos a la estratificación. La evidencia textural indica que el uranio y el oro han sido removilizados a sus sitios actuales; sin embargo, el debate continúa si la deposición original fue detrítica o fue completamente hidrotermal, o alternativamente relacionada con diagénesis de alto grado .
Los minerales de uranio son típicamente uraninita con menor cantidad de uranotorita, brannerita y coffinita. El uranio se concentra especialmente a lo largo de delgadas vetas carbonosas o líderes de carbono. La fuerte alteración a escala regional consiste en pirofilita , cloritoide , moscovita , clorita , cuarzo, rutilo y pirita . Los principales elementos asociados con el uranio son oro y plata. Los contenidos de oro son mucho más altos que en el tipo Elliot Lake con U:Au que oscila entre 5:1 y 500:1, lo que indica que estos minerales ricos en oro son esencialmente depósitos de uranio de muy baja calidad con oro.
Los controles sedimentológicos en los depósitos huronianos parecen ser mucho más fuertes que en los depósitos de Witwatersrand. Los minerales varían de uranio a titanio , pasando por torio, con un tamaño de guijarro cada vez menor y una distancia cada vez mayor desde su origen. Si bien se han identificado pruebas de removilización post- diagenética , estos efectos parecen estar muy subordinados a los controles sedimentológicos.
El mineral está compuesto de uraninita con menor cantidad de brannerita y tucholita. Estos se presentan en capas delgadas que exhiben estratificación graduada que recuerda a la clasificación de placer. La alteración es inexistente o muy débil en el mejor de los casos, y se cree que la clorita y la sericita débiles son principalmente efectos posteriores al mineral. Otras alteraciones posteriores a la deposición incluyen piritización , silicificación y alteración de minerales de titanio. Las asociaciones geoquímicas más destacadas con el uranio son el torio y el titanio.
Este modelo esquemático representa el entorno sedimentario original. El Huroniano sufrió un leve plegamiento posdeposicional durante la orogenia Penokeana hace unos 1.900 millones de años. La principal estructura regional es el sinclinal de Quirke , a lo largo de cuyos márgenes se sitúan la mayoría de los depósitos conocidos. Los yacimientos minerales varían desde subhorizontales hasta muy inclinados .
Se sabe que sólo un yacimiento de óxido de hierro, cobre y oro contiene cantidades económicamente significativas de uranio. Olympic Dam, en Australia del Sur, es el mayor recurso de uranio de baja calidad del mundo [11] y representa alrededor del 66% de las reservas y recursos de Australia. [13] El uranio se encuentra junto con cobre, oro, plata y elementos de tierras raras en un gran complejo de brechas de granito rico en hematita en el cratón de Gawler, cubierto por aproximadamente 300 metros de rocas sedimentarias planas de la provincia geológica de la plataforma Stuart.
Otro ejemplo de este tipo de brecha es el área del monte Gee en el monte Painter Inlier, en Australia del Sur. La brecha de cuarzo-hematita mineralizada con uranio está relacionada con los granitos paleoproterozoicos con contenidos de uranio de hasta 100 ppm. Hace unos 300 millones de años, los procesos hidrotermales removilizaron el uranio de estos granitos y lo enriquecieron en las brechas de cuarzo-hematita. Las brechas de la zona albergan un recurso de baja ley de unas 31.400 t de U3O8 a 615 ppm en promedio. [20]
Los depósitos de veta desempeñan un papel especial en la historia del uranio: el término "pechblenda" (" pechblende ") se origina de los depósitos de veta alemanes cuando se extraían plata en el siglo XVI. Franz Ernst Brückmann hizo la primera descripción mineralógica del mineral en 1727, y el depósito de veta Jachymov en la República Checa se convirtió en la localidad tipo para la uraninita. [21] En 1789, el químico alemán Martin Heinrich Klaproth descubrió el elemento uranio en una muestra de pechblenda del depósito de veta Johanngeorgenstadt. La primera producción industrial de uranio se realizó a partir del depósito de Jachymov, y Marie y Pierre Curie utilizaron los relaves de la mina para su descubrimiento del polonio y el radio .
Los depósitos de vetas consisten en minerales de uranio que rellenan cavidades como grietas, vetas, fracturas, brechas y stockworks asociados con sistemas de fallas de inclinación pronunciada. Existen tres subtipos principales de mineralización de uranio de estilo veta:
Las vetas intragraníticas se forman en la fase tardía de la actividad magmática cuando los fluidos calientes derivados del magma precipitan uranio en las grietas dentro del granito recién formado. Esta mineralización contribuyó en gran medida a la producción de uranio de Francia. Las vetas alojadas en unidades metasedimentarias en el exocontacto de granitos son las fuentes más importantes de mineralización de uranio en Europa central, incluidos los depósitos de clase mundial Schneeberg-Schlema-Alberoda en Alemania (contenido de uranio de 96.000 t), así como Pribram (contenido de uranio de 50.000 t) y Jachymov (contenido de uranio de ~10.000 t) en la República Checa. También están estrechamente relacionados con los granitos, la mineralización es mucho más reciente con una diferencia de tiempo entre la formación del granito y la mineralización de 20 millones de años. La mineralización de uranio inicial consiste en cuarzo, carbonato , fluorita y pechblenda. La removilización del uranio se produjo en etapas posteriores, lo que produjo vetas polimetálicas que contenían plata, cobalto , níquel , arsénico y otros elementos. Los grandes depósitos de este tipo pueden contener más de 1000 vetas mineralizadas individuales. Sin embargo, solo entre el 5 y el 12 % de las áreas de las vetas tienen mineralización y, aunque pueden aparecer lentes masivas de pechblenda, la ley general del mineral es de solo alrededor del 0,1 % de uranio. [22] [23]
El Macizo de Bohemia contiene depósitos de uranio alojados en zonas de cizalla, siendo el más importante de ellos Rozna-Olsi en Moravia al noroeste de Brno . Rozna es actualmente la única mina de uranio en funcionamiento en Europa central con un contenido total de uranio de 23.000 t y una ley media del 0,24%. La formación de esta mineralización se produjo en varias etapas. Después de la orogenia varisca , se produjo una extensión y los fluidos hidrotermales sobreimprimieron materiales de grano fino en zonas de cizalla con una alteración de sulfuro-clorito. Los fluidos de los sedimentos suprayacentes entraron en el basamento movilizando uranio y, mientras se elevaban en la zona de cizalla, el material de clorita-pirita provocó la precipitación de minerales de uranio en forma de coffinita, pechblenda y silicatos de U-Zr. Este evento de mineralización inicial tuvo lugar hace unos 277 millones a 264 millones de años. Durante el Triásico se produjo otro evento de mineralización que reubicó el uranio en vetas de cuarzo-carbonato-uranio. [24] Otro ejemplo de este estilo de mineralización es el depósito Shinkolobwe en el Congo que contiene alrededor de 30.000 t de uranio. [25]
Los depósitos intrusivos constituyen una gran proporción de los recursos de uranio del mundo. En este tipo se incluyen los asociados a rocas intrusivas, como la alaskita , el granito , la pegmatita y las monzonitas . Los principales depósitos mundiales incluyen Rossing ( Namibia ), el complejo intrusivo Ilimaussaq ( Groenlandia ) y Palabora ( Sudáfrica ). [13]
Los depósitos sedimentarios marinos de fosforita pueden contener concentraciones bajas de uranio, hasta 0,01–0,015 % de U 3 O 8 , dentro de fluorita o apatita . [10] Estos depósitos pueden tener un tonelaje significativo. Existen depósitos de fosforita muy grandes en Florida , Idaho , Marruecos y algunos países de Oriente Medio. [11] [13]
Los depósitos de chimeneas de brecha de colapso se producen dentro de estructuras de colapso de solución circulares y verticales, formadas por la disolución de piedra caliza por el agua subterránea. [10] Las chimeneas generalmente están llenas de fragmentos gruesos de piedra caliza caídos y sedimentos suprayacentes y pueden tener de 30 a 200 metros (100 a 660 pies) de ancho y hasta 1000 metros (3300 pies) de profundidad. [11] [13] Los minerales de mena primarios son uraninita y pechblenda , que se producen como rellenos de cavidades y recubrimientos en granos de cuarzo dentro de brechas de arenisca permeables dentro de la chimenea. Los recursos dentro de chimeneas individuales pueden variar hasta 2500 toneladas de U 3 O 8 con un grado promedio de entre 0,3 y 1,0% de U 3 O 8 . [10] [11] Los ejemplos más conocidos de este tipo de depósito se encuentran en la mineralización de uranio de chimeneas de brecha de Arizona en los EE. UU., donde se han extraído varios de estos depósitos.
Los depósitos volcánicos se presentan en rocas volcánicas félsicas a intermedias a volcaniclásticas y estructuras de subsidencia de calderas asociadas , intrusiones comagmáticas, diques anulares y diatremas . [10] La mineralización se presenta ya sea como vetas y brechas controladas estructuralmente discordantes con la estratigrafía y con menos frecuencia como mineralización estratoligada ya sea en rocas extrusivas o facies sedimentarias permeables . La mineralización puede ser primaria, es decir relacionada con el magma o como mineralización secundaria debido a la lixiviación, removilización y reprecipitación. El principal mineral de uranio en los depósitos volcánicos es la pechblenda, que generalmente está asociada con molibdenita y cantidades menores de mineralización de plomo, estaño y tungsteno. [11]
Los depósitos de uranio alojados en forma volcánica se producen en rocas anfitrionas que abarcan desde el Precámbrico hasta el Cenozoico, pero debido a los niveles superficiales en los que se forman, la conservación favorece los depósitos de edades más jóvenes. Algunos de los depósitos o distritos más importantes son Streltsovskoye, Rusia ; Dornod, Mongolia ; y McDermitt, Nevada . El tamaño medio del depósito es bastante pequeño, con grados de 0,02% a 0,2% de U 3 O 8 . [11] Estos depósitos constituyen sólo una pequeña proporción de los recursos de uranio del mundo. [13] Los únicos depósitos alojados en forma volcánica que se explotan actualmente son los del distrito de Streltsovkoye en Siberia oriental . De hecho, no se trata de un único depósito independiente, sino de 18 depósitos individuales que se encuentran dentro del complejo de calderas de Streltsovsk. Sin embargo, el tamaño medio de estos depósitos es mucho mayor que el tipo volcánico medio.
Los depósitos superficiales se definen ampliamente como concentraciones de uranio del Terciario al Holoceno cerca de la superficie en sedimentos o suelos. [13] La mineralización en calcreta ( carbonatos de calcio y magnesio ) es el mayor de los depósitos superficiales. Están intercalados con arena y arcilla del Terciario, que generalmente están cementadas por carbonatos de calcio y magnesio. [11] Los depósitos superficiales también se producen en turberas , cavernas kársticas y suelos. Los depósitos superficiales representan aproximadamente el 4% de los recursos mundiales de uranio. [13] El depósito de Yeelirrie es, con mucho, el depósito superficial más grande del mundo, con un promedio de 0,15% de U 3 O 8 . Langer Heinrich [26] en Namibia es otro depósito superficial significativo. [11]
Los depósitos de metasomatitas consisten en minerales de uranio diseminados dentro de rocas estructuralmente deformadas que han sido afectadas por un intenso metasomatismo de sodio . [10] [11] Los minerales de mena son uraninita y brannerita. La relación Th/U en los minerales es en su mayoría inferior a 0,1. Las metasomatitas son típicamente de tamaño pequeño y generalmente contienen menos de 1000 t U 3 O 8 . [11] Se conocen depósitos gigantes de U (hasta 100 mil t U) en metasomatitas de sodio (albititas) en Ucrania central y Brasil. [ cita requerida ]
Se definen dos subtipos en función de las litologías hospedantes:
Depósitos metamórficos aquellos que se producen en metasedimentos o rocas metavolcánicas donde no hay evidencia directa de mineralización posterior al metamorfismo. [10] [11] Estos depósitos se formaron durante el metamorfismo regional de sedimentos mineralizados o portadores de uranio o precursores volcánicos. Los depósitos más destacados de este tipo son Mary Kathleen, Queensland , Australia, y Forstau , Austria.
Los depósitos de lignito (carbón pardo blando) pueden contener una importante mineralización de uranio. También se puede encontrar mineralización en arcilla y arenisca inmediatamente adyacentes a los depósitos de lignito. El uranio se ha adsorbido sobre materia carbonosa y, como resultado, no se han formado minerales de uranio discretos. Se conocen depósitos de este tipo en la cuenca de Serres, en Grecia , y en Dakota del Norte y del Sur . El contenido de uranio en estos depósitos es muy bajo, en promedio menos del 0,005 % de U 3 O 8 , y actualmente no justifica la extracción comercial. [10] [11]
Las mineralizaciones de esquisto negro son grandes recursos de uranio de baja calidad. Se forman en entornos submarinos en condiciones libres de oxígeno. La materia orgánica en sedimentos ricos en arcilla no se convertirá en CO2 por procesos biológicos en este entorno y puede reducir e inmovilizar el uranio disuelto en el agua de mar. Las calidades medias de uranio de los esquistos negros son de 50 a 250 ppm. El mayor recurso explorado es Ranstad en Suecia, que contiene 254.000 t de uranio. Sin embargo, existen estimaciones para los esquistos negros en los EE. UU. y Brasil que suponen un contenido de uranio de más de 1 millón de toneladas, pero con calidades inferiores a 100 ppm de uranio. Se estima que el esquisto de Chattanooga en el sudeste de los Estados Unidos contiene entre 4 y 5 millones de toneladas con una calidad media de 54 ppm. [25]
Sólo el yacimiento de Ronneburg , en el este de Turingia (Alemania), ha producido cantidades significativas de uranio. Las lutitas negras del Ordovícico y del Silúrico tienen un contenido de uranio de fondo de entre 40 y 60 ppm. Sin embargo, los procesos hidrotermales y supérgenos provocaron la removilización y el enriquecimiento del uranio. La producción entre 1950 y 1990 fue de unas 100.000 t de uranio con grados medios de 700 a 1.000 ppm. Quedan recursos medidos e inferidos que contienen 87.000 t de uranio con grados de entre 200 y 900 ppm. [23]
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