کانی سازی اورانیوم و فلزات همراه آن
◄ رابطه عیار عناصر با لیتولوری:
ضمن پیاده کردن نتایج کمی و نمونه ها درمقابل افق های مربوط در ستون های چینه شناسی منطقه تلخه رود ،مشخص گردید که :
1) فعالیت کانی سازی اورانیوم در لیتوفاسیس های خاص صورت گرفته است .
2) این لیتوفاسیس هابه ویژه در امیدچه و گورچین متفاوت بوده و نشان دهنده مکانیسم های مختلف کانی سازی اورانیوم در آن ها است.
3) اورانیوم با مس درمقطع امیدچه بالاترین همبستگی را نشان می دهد که این وضعیت فقط در طبقات و افق های ماسه سنگی مشاهده می شود ولی پاره ای موارد استثنا بویژه در طبقات شیلی به چشم می خورد .در اینجا فقط به بررسی رابطه دو عنصر اورانیوم و مس با لیتولوژی های مختلف در منطقه بسنده شده که تفضیل آن به شرح زیر است :
درامیدچه افق های کانی سازی اورانیوم و مس در لیتوفاسیس های ماسه سنگی درشت دانه مربوط به روخانه های مئاندری و دشت های سیلابی قرار گرفته اند . این نوع ماسه سنگ ها اکثرا عاری از هر گونه مواد گلی (سیلت و رس) بوده و مواد انتقال آلی در آنها وجود ندارد ) سحابی – محسنی a ١٣٧٣ )
اورانیوم در افق های مذکور طی فرآیند های دیانژی صورت گرفته و لذا از نوع اپی ژنتیک می باشد و دراین مقطع همبستگی اورانیوم بامس در اکثر موارد درطبقات ماسه سنگی مثبت است . درحالی که در پاره ای طبقات ماسه سنگی این همبستگی به منفی می گراید .این امر در صورت بالا بودن عیار اورانیوم مربوط به وجود خرده های شیل و ماتریکس رسی توام با مواد آلی در متن ماسه سنگ است که در جذب اورانیوم نقش موثری داشته اند و در صورت پایین بودن نسبی عیار اورانیوم نقش موثری داشته اند و در صورت پایین بودن نسبی عیار اورانیوم در مقابل عیار بالای مس ، همبستگی منفی به علت اکسیداسیون اورانیوم در رخنمون های ماسه سنگی و انتقال آن طی فروشست رخنمون های مذکور است . در خواجه ،صرفنظر از آن که فعالیت کانی سازی مشخص و یکنواختی در هیچ یک از لیتوفاسیس های شیل وماسه سنگ دیده نمیشود. اصولا همبستگی بین اوراینوم و مس بیسیار ضعیف و پایین است . در گورچین با وجود تنوع زیاد لیتوفاسیس ها ولی تمرکز عیار اورانیوم به طور عمده در شیل های تیره و غنی از مواد آلی و گاهی اوقات دیده می شود. رابطه عیار مارنی و توفی (سحاب یو محسنی a ١٣٧٣ ) دیده می شود . رابطه عیار اورانیوم ومس دراین مقطع ازهمگنی لازم برخوردار نیوده و در پاره ای موارد مثبت و در بسیاری از موارد منفی است .تجمع اورانیوم در شیل های فوق الذکر همزمان با نهشتگی رسوبات میزبان صورت گرفته است . تغییرات عیار مس در مقابل لیتوفاسیس های مختلف در گورین از روند مشخصی تبعیت نمی کند . لذا می توان نتیجه گرفت که تمرکز مس در گورچین مستقل از لیتوفاسیس هیا مختلف درگورچین از روند مشخصی تبعیت نمی کند . لذا می توان نتیجه گرفت که تمرکز گورچین مستقل از لیتولوژی تحقق یافته است .◄ مکانیسم های شیمیایی حمل و ذخیره اورانیوم در طبقات ماسه سنگی:
در غالب فرآیند دیاژنزی ،کربنات کلسیم به صورت سیمان کلسیتی مهم ترین ومتداول ترین عامل پر کننده حفرات و فضاهای خالی در لیتوفاسیس های ماسه سنگی وحتی آذرآواری در منطقه مورد مطالعه می باشد. (سحابی ومحسنی a١٣٧٣ ) .گستردگی سیمان کلیستی رابطه مستقیم با فراوانی(CO3-2) درمحیط های دیانژی دارد . از جمله :آنیون های مذکور روی محلول های اورانیوم تاثیر کرده و این عنصر را به صورت کربوکسی اورانیل حمل می نماید. ( . (Osrle and Ball 1973انتقال اورانیوم از محلول های تری کربنات و بی کربنات به حالت اکسید (پچبلند) در شرایط احیا صورت می گیرد . این ترکیبات در طیف وسیعی از PH های خنثی تا قلیایی پایدار می باشند . جابه جایی ها و تغییرات شیمیایی فوق را از دیدگاه ( (Boyl 1982 به شرح زیر می توان خلاصه کرد :
[UO2(CO3)-4 ]+H+_ [UO2(CO3)2]-2]+HCO3-
[UO2(CO3)-2+2H+_ (UO2)+2+2HCO3-
(UO2)+2+2H2O_ UO3.H2O+2H+
اوراینیل باعوامل احیا کننده هایی از قبیل بیتومن ،تورب و … CH4,H2O احیا شده و به مرور به پچلیند تبدیل می گردد .◄ مدل کانی سازی اورانیوم در تلخه رود:
ذخایر اپی ژنتیک اورانیوم تیپ ماسه سنگی بر اساس شکل گسترش و خاصه های ژئوشیمیایی آنها مشخص می شود .دراین نوع ، ذخایر اورانیوم طی فرایند های ژئوشیمیایی اکسیداسیون احیا میزبان ماسه سنگی وارد در آن جا جمع و ذخیره می گردد (. (Finch and Davis 1985عوامل احیا کننده ممکن است درخود سنگ میزبان وجود داشته باشد و یا از خارج به آن اعمال گردد . یکی از متداول ترین اشکال گسترش ذخایر ماسه سنگی اورانیوم ، فرم هلالی شکل آن است که در آن کانسار عمود بر سطح لایه بندی در درون طبقه ماسه سنگی و بین لایه های ناتراوا نظیر شیل محصور میکردد .ازاین قبیل کانسار ها معمولا در حوضه های بین کوهستانی (intermounatin basins)و ارتباط با قوس های ماگمایی بوجود می آیند . بدین معنی که توده های نفوذی اسیدی و غنی سازی از اورانیوم به درون توده های پلوتونی قدیمی تزریق شده و بدین ترتیب سنگ های خاستگاه اورانیوم در ژرفای کم و یا در سطح زمین برونزد می یابند آبهای سطحی و یا زیر زمینی با نفوذ به درون سنگ های خاستگاه ، در شرایط اکسیدان اورانیوم آنها را درخود حل کرده و آنها را به محیط های رودخانه ای و یا دلتایی مربوط به همان حوضه های بین کوهستانی منتقل کرده و در صورت فراهم بودن شرایط احیایی تشکیل کانسار های هلالی تیپ ماسه سنگ را می دهند.
. (Finnh and Davis 1985) همچنین به سبب فرسایش و تخریب توده های نفوذی اسیدی ، ذرات وخرده سنگ های آنها ، بخش (VRF) ماسه سنگ های رودخانه مئاندری را تشکیل می دهند که نقش بسیار مهمی در انتقال اورانیوم از سنگهای خاستگاه به محل تجمع لایه های ماسه ای و یا ماسه سنگی در داخل حوضه های بین کوهستانی ایفا می کنند. LeRox 1985◄ فاکتورهای تعیین کننده در ذخایر اورانیوم تیپ ماسه سنگی در گستره مورد بررسیبررسی پترو گرافی توالی های رسوبی میوسن درامیدچه ، خواجه و گورچین نشان می دهد که در لیتوفاسیس های ماسه سنگی ، خرده سنگ های ولکانیکی درصد قابل ملاحظه ای ازاجزاء ترکیبی ماسه سنگ های مورد بحث را تشکیل می دهد . (سحابی و محسنی a ١٣٧٣) خاستگاه این ماسه سنگ ها ، تو ده های پلوتونی و ولکانیکی ای است که در اطراف حوضه تلخه رود برونزد داشته و حوضه مذکور را احاطه کرده اند . توالی های رسوبی فوق الذکر با ماهیت چرخه ای در محیط های رودخانه مئاندری و دلتایی – دریاچه ای تجمع یافته اند . چرخه های رسوبی مورد اشاره در حالت ایده آل باروند ریز شونده به سمت بالا ، از کنگلومرای دانه ریز ، ماسه سنگ پبلی ،ماسه سنگ و شیل تشکیل گردیده که در مجموع شرایط مناسبی را برای کانی سازی اورانیوم تیپ ماسه سنگی در منطقه بوجود آورده است .
( سحابی و محسنی a١٣٧٣) از تلفیق داده های فوق روشن می شود که گستره مورد بررسی بخشی از حوضه بین کوهستانی تلخه رود – سراب است که به وسیله آتشفشان سبلان وارتفاعات بزقوش ، دچان و قوشه داغ محاط شده است. از سوی دیگر وجود آنومالی های اورنیوم در توده های نفوذی در مناطقی چون مزرعه ، بینق ،سرخانلو ، زنوز ،اندب و دجان توسط سازمان انرژی اتمی ایران (سامانی ١٣٥٦ ) مشخص گردیده است . بنابراین با توجه به وجود توده های پلوتوین – ولکانیکی به عنوان خاستگاه اولیه اورانیوم و همچنین فراهم بودن شرایط ذخیره اورانیوم و همچنین فراهم بودن شرایط ذخیره اورانیوم در طبقات ماسه سنگی، موجب تحقق کانی سازی اورانیوم از تیپ ماسه سنگی در منطقه مورد مطالعه طبق مدل های ارائه شده توسط (Rox(1985), Finch and Davise1985 و (Hutchison(1983) فراهم می باشد.لازم به ذکر است که بر اساس نتایج XRF وجود اورانیوم و مس که در لیتوفاسیس های شیلی درمقطع گورجین دیده می شود ، به علت آغشته بودن شیل های مذکور از مواد آلی مربوط به فرآیند جذب این عناصر بوسیله مواد آلی و کانی های رسی است که هم زمان با رسوب گذاری و به شکل SYNGENETIC صورت گرفته است . ◄ نتیجه گیری:
ویژگیهای تکتونیی و موقعیت خاص بین کوهستان حوضه تلخه رود ، شرایط مناسبی را برای فعالیت های کانی سازی فراهم آورده است . تشکیل توده های پلوتونی ائوسن وهمچنین تزریق توده های آتشفشانی جدیدتر به داخل آنها با تمرکز یافتن عناصر فلزی مختلفی همراه بوده است . لذا می توان توده های مذکور را در مجموع خاستگاه اولیه عناصر فلزی به ویژه اورانیوم در منطقه . در نظر گرفت .جریان آب های سطحی اکسیدان موجب فرو شستن عناصر محلول و انتقال آنها به رسوبات متخلخل و تراوا می گردد . با توجه به شرایط پالئوژئوگرافی حوضه تلخه رود ، دو روند کانی سازی در مورد اورانیوم مشاهده می شود :
١ -٤-محلول های اورانیوم در شرایط اکسیدان به داخل ازندهای متخلخل و تراوا بویژه لیتوفاسس های ماسه سنگی و ماسه سنگ های پبلی در توالی رسوبی امیدچه نفوذ کرده و همراه عناصر دیگری چون مس و مولیبید نیوم و وانادیوم وتشکیل کانسار هی اپی ژنتیک ماسه سنگی از نوع هلال(Roll Frant) را داده است .
٢ -٤-اورانیوم به صورت محلول پس از ورود به محیط های دلتایی دریاچه ای ، به وسیله کانی های رسی و ذرات جذب و همراه آن ها رسوب کرده . درادامه در صورت فراهم بود شرایط احیای در داخل لیتوفاسیس های شیلی ،آنومالی هایی از آن تشکیل گردیده است .
درمقاله حاضر به بررسی روندهای ممکن کانی سازی اورانیوم و فلزات همراه آن از قبیل مس بسنده شده و با توجه به امکانات موجود ، ابعاد کمی و اقتصادی ومیزان ذخیره کانسار ، مورد بحث قرار نگرفته است افزون بر این به دلیل نمونه برداری های سطحی و فرو شستگی سنگ ها در رخنمون ها ، مطالعات دقیق تر در زمینه مسائل ژئوشیمیایی و همچنین تعیین ابعاد اقتصادی آنومالی های اورانیوم در تلخه رود که با نمونه برداری از عمق و حفر گمانه های اکتشافی هماره خواهد بود . بسیار ضروری و مفید می باشد .