استكشاف وحساب احتياطي خام اليورانيوم

 

 

 

إن طبيعة معادن اليورانيوم والمعادن المشعة الأخرى في انتشارها الواسع في أنواع كثيرة من صخور القشرة الأرضية بالإضافة إلى النسبة القليلة من وجود هذا العنصر في الطبيعة، وخضوعه إلى عوامل مختلفة تؤثر إما في توزيعه بنسب منخفضة أو تركيزه في مناطق محددة. جعل عملية استكشاف رواسب خاماته تتأثر بعوامل كثيرة ومتنوعة معتمدة على الاختلاف في الصفات المعدنية والجيوكيمائية وخصائص البيئات الترسيبية لكل حالة من حالات ترسيب هذه المعادن. واعتمـادا علي خبرتي العلميـة والعمليـة علي مـدي أكثر من أربعون عامـــــا (37 - 26 ) ( Salman 1982 to 1996)  (18 - 25)  , (Salman et.al., 1983 to 1996) والقـــراءات في شتي مجالات الاستكشاف والتنقيب عن اليورانيوم والبحوث المشتركة ( 38  - 44 ) ) يمكن القول بأن عمليات التنقيب عن خامات اليورانيوم وحساب احتياطياته يمكن حصرها في ثمانية مراحل كما يلي: 

3-1 : جمع المعلومات                                       

3-2 : المسح الإقليمي

3-3 : المسح شبه المنتظم 

3-4 : المسح السطحي التفصيلي

3-5 : الاستكشاف الجيوكيميائي                            

3-6 : مرحلة الحفر

3-7 : مرحلة المناجم الاستكشافية                     

3-8 : حساب احتياطي الخام

 3-1 : جمع المعلومات

لابد من اتباع أسلوب لتنظيم واسترجاع البيانات حتى يمكن استخدامه في معرفة المعلومات الدقيقة لمنطقة ما. وأسهل طريقة لذلك هو عمل خرائط شفافة لكل نوع من المعلومات التي تعتبر أساسية في الأعمال الاستكشافية. ويعتبر مقياس 1: 000 1000 مناسب لجمع البيانات المطلوبة. وتندرج شفافات الخرائط المطلوب تجهيزها تحت الأنواع التالية:

- شفافات للخرائط الطبوغرافية التي تغطى المناطق المطلوب استكشافها، ويمكن عمل شفافة

   واحدة لكل مقياس رسم.

- شفافات للخرائط الجيولوجية والتكتونية ،  ويتم  تجهيز خريطة لكل مقياس رسم.

- شفافات للأجزاء المغطاة بالصور الجوية. ويمكن عمل شفافة لكل نوع سواء من الصور

   الجوية أو صور الأقمار الصناعية المختلفة.

- شفافات للخرائط الجيوفيزيقية سواء مغناطيسية، تشاكلية أو إشعاعية.

- شفافات للخرائط الميتالوجينية.

- شفافات للتقارير والرسائل العلمية سواء ماجستير أو دكتوراه أو أبحاث منشورة.

 

            ويمكن تحديد تكلفة إعداد كل شفافة حتى يمكن حساب التمويل اللازم لإعداد هذه الشفافات. ومن الجدير بالذكر أن إعداد برامج بواسطة الحاسب الآلي مزودة بكل هذه البيانات يمكن أن يغنى عن تلك الشفافات إضافة إلي توفير في الوقت والتكاليف والمجهود. وسوف تساعد هذه الطريقة آي شخص من إيجاد والاسترجاع السريع للبيانات المتاحة عن المنطقة التي يهدف إلى استكشافها، أو استخدام هذه البيانات لتحديد هدف جديد لاستكشافه. وأحب أن أنوه إلي أن حفظ تلك البيانات والخرائط بطريقة آمنة وسليمة له أهمية قصوى في تطوير عمليات الاستكشاف والحصول علي أعلي مردود مطلوب.

 

3-1-1: الأعمال السابقة

            منذ بدأ العمليات الخاصة باستكشاف اليورانيوم في منطقة ما فإن ذلك يسفر عن اكتشاف العديد من مواقع اليورانيوم وكثيرا من الشاذات الإشعاعية. وتدل الظواهر المصاحبة أن بعض هذه المواقع ذو أهمية خاصة حيث أنه يشابه بعض الأنواع المعروفة لرواسب اليورانيوم ويستبعد البعض الآخر مؤقتا أو يمكن صرف النظر عنه. ولكن بسبب تطور الأفكار، فإنه من الضروري الاحتفاظ بسجل موضحا به وصفا لجميع الظواهر المرتبطة بكل شاذة إشعاعية اكتشفت من قبل. ولإعداد ذلك يتم عمل استمارة بيانات أو كارت تلخص فيه جميع الصفات الخاصة بكل شاذة. ويمكن عند تجهيز التقرير المشتمل على استمارات البيانات إن يتم تطويره وحفظة في الحاسب الآلي، ومن الضروري عمل قاعدة بيانات بالمصطلحات الجيولوجية والتي يسهل استخدامها لأي شخص يعمل في هذا المجال.

 

            أما فيما يتعلق بالشاذات الإشعاعية فإنه من المعروف أن آي قراءة إشعاعية للجرانيت في حدود 1500 عدة / ثانية بواسطة جهاز Spp2 تعتبر شاذة إشعاعية. أما باقي التكاوين فإن آي قراءة تصل إلى ثلاثة أضعاف القراءة العادية (back- ground) تعتبر شاذة إشعاعية، ومن الجدير بالذكر أنه بعد إتمام فهرست وتجميع الصفات الخاصة بكل الشاذات الإشعاعية ومواقع اليورانيوم فإنه يمكن رسم خريطة بمقياس 1 : 000 1000 يوضع عليها تلك المواقع. وحتى يكون هذا العمل كاملا فإنه يفضل عمل خريطة شفافة توقع عليها حدود المناطق التي تمت دراستها ويتم تحويلها إلي خريطة رقمية وحفظها في بنك المعلومات بالحاسب الآلي.

 3-1-2: اختيار منطقة الهدف

            عند اختيار منطقة جديدة لكي تكون هدفا لاستكشاف اليورانيوم ، لابد أن نحدد أولا الصخور التي يمكن أن تكون مصدرا لليورانيوم بها. وتعتبر الصخور النارية غنية نسبيا في اليورانيوم وخاصة الصخور البلوتونية والبركانية وهي تمثل مصدرا لليورانيوم لكثير من الرواسب المعروفة والموجودة في بيئات جيولوجية مختلفة.

 

            ومن المعروف أن الصخور الجرانيتية الحمضية ذات فرصة جيدة في احتوائها على اليورانيوم، ولذلك يمكن اعتبار هذا النوع من الصخور ذو احتمالات طيبة كمصدر لليورانيوم.

أما الصخور البركانية التي تكافئ الصخور الجرانيتية الغنية باليورانيوم والتي يمكن وصفها "بالريوليت البير ألومينوس والميتا ألومينوس تف والبيرألكلين تف" حيث يتركز اليورانيوم غالبا في الأرضية الزجاجية أو الدقيقة الحبيبات والتي تربط بين البلورات المكونة للصخر. وتمثل هذه الصخور مصدرا ممتازا لرواسب اليورانيوم والتي تتكون خلال العمليات الثانوية المصاحبة أو التالية لتكوين تلك الصخور والتي تشمل :

Supergene, diagenetic, hydrothermal or metamorphic events. و لكي يتمكن اليورانيوم من الانفصال عن تلك الأرضية الزجاجية أو الدقيقة الحبيبات فلابد أن تتعرض تلك الصخور لعملية تغير والتي يمكن أن تحدث إما نتيجة العمليات المصاحبة لارتفاع درجة الحرارة أو انخفاضها.

            وتشتمل عمليات ارتفاع درجة الحرارة إعادة التبلور devritrification وتأثير المحاليل الحارة سواء مائية أو خلال مرحلة تجمع الغازات في أواخر مراحل الصهير والتبلور والتبلور الجرانوفيرى ، و التغير الفيوميرولى   Fumerolic alteration . ، كما تشمل عملية انخفاض درجة الحرارة تغير النسيج الزجاجي بواسطة المياه الأرضية خلال عدة مراحل والتي يمكن أن تسمى التعرية والتغيرات التي تتم بعد التكوين Weathering and diagenesis .

 

            ومن الجدير بالذكر فإن معرفة طبيعة وخواص  اليورانيوم الموجود في الصخور الجوفية والبركانية يمكن أن تسهل عملية اختيار منطقة الهدف. وحتى نتمكن من تحديد المناطق ذات الاحتمالات الجيدة لوجود اليورانيوم فمن الضروري إعداد المزيد من شفافات الخرائط التالية:

- خريطة لتوزيع الصخور النارية مع إيضاح تكوينها.

- خريطة لتوزيع الصخور الجوفية موضحا عليها خواصها البتروجرافية وأعمارها ويمكن كتابتها   

   بلونيين مختلفين لسهولة قراءاتها.

- خريطة لمنكشافات الصخور البركانية موضحا عليها خواصها البتروجرافية وأعمارها بألوان مختلفة، كما يمكن ضم الصخور البركانية الأخرى الموجودة في التتابع الإستراتيجرافى إلى التقرير.

- خريطة موضحا عليها المواقع المعروفة لليورانيوم، والثوريوم والأرضيات النادرة، والليثيوم، والموليبدنيوم ، والصفيح والفلوريت، الكوارتز الأسود ، الكاولينيت ، والبيجماتيت الفلسبارى والبورون.         

ولما كانت معظم رواسب اليورانيوم المعروفة مرتبطة بالصخور النارية الحمضية، فإن مطابقة شفافات الخرائط سالفة الذكر على بعضها البعض سوف يساعد في تحديد المناطق ذات الاحتمالات الجيدة. ويمكن ترتيب تلك المناطق طبقا للأولويات الآتية:

- المناطق القريبة من صخور القاعدة المشتملة على صخور جرانيتية.

- المناطق التي تشتمل على صخور بركانية أو صخور بركانية متحولة.

- المناطق متعددة الصخور الجوفية.

- المناطق المشتملة على صخور جوفية وتقطع جدد الصخور البركانية الحمضية .

 

            ومن الجدير بالذكر أنه كلما توافرت المعلومات نتيجة عمليات الاستكشاف السابقة ، فإن شفافات الخرائط التي تم إعدادها والتي تشمل تلك المناطق التي درست من قبل بما فيها بعض مواقع اليورانيوم سوف تساعد كثيرا في اختيار المنطقة ذات الاحتمالات الجيدة لوجود رواسب اليورانيوم بها. كما أنه من الأهمية بمكان الإستعانه بالمعلومات التفصيلية الموجودة في الرسائل العلمية وخاصة التركيب الجيوكيميائى للصخور الجوفية والبركانية وسوف يكون من السهل نسبيا تحديد قيمة هذه الصخور كمصدر محتمل لليورانيوم مثل:

- الجرانيت الذي يتميز بنسبة منخفضة للكالسيوم و peraluminous

-الجرانيت الذي يتميز بنسبة عالية من الكالسيوم و metaluminous

-    الجرانيت الـ  peralkaline      

       مما سبق يتضح أهمية جمع المعلومات وترتيبها وأرشفتها وتحليلها وعمل قاعدة بيانات منها علي الحاسب ومدى الدور الذي يمكن أن تلعبه في اختيار المناطق ذات الاحتمالات العالية لوجود رواسب اليورانيوم