MONOGRAFIA DEL URANIO EL URANIO EN COLOMBIA CALIXTO ORTEGA MONTERO

MONOGRAFIA DEL URANIO
EL URANIO EN COLOMBIA
CALIXTO ORTEGA MONTERO
Geólogo Consultor
VALLEDUPAR – CESAR, MARZO DE 2011
CONTENIDO
INTRODUCCION
1. RESEÑA HISTORICA
2. GEOQUIMICA DEL URANIO
2.1. Composición Isotópica
2.2. Radioquímica
2.3. Serie de desintegración.
2.4. Propiedades químicas.
3. MINERALOGIA
3.1. Minerales tetravalentos U+4
3.1.1.
Óxidos
3.1.2.
Silicatos fosfatos carbonatos
3.2. MINERALES HEXAVALENTES U+6
3.2.1.
Fosfatos
3.2.2.
Vanadatos molibdatos
3.2.3.
Arsenatos
3.2.4.
Sulfatos, Selenitos
3.2.5.
Silicatos
3.2.6.
Carbonatos
4. URANIO Y DIFERENCIACION MAGMATICA
4.1. Ciclo del Uranio
4.2. Uranio y tipos de roca
5. EXPLORACION – PROSPECCION
6. GEOLOGIA DEL URANIO
6.1. Uranio en Rocas Ígneas.
6.2. Uranio en Rocas Sedimentarias
7. AMBIENTES URANIFEROS EN COLOMBIA
7.1. Relacionados a Procesos Ígneos.
7.2. Ambiente Metamórfico.
7.3. Ambiente Sedimentario.
8. PROSPECTOS URANIFEROS EN COLOMBIA
8.1. Prospecto California
8.2. Prospecto Contratación – Zapatoca
8.3. Prospecto Berlín.
8.4. Prospecto Caño Negro – Quetame.
8.5. Prospecto San Alberto – Ocaña
BIBLIOGRAFIA
INTRODUCCION
Antes de la última guerra mundial el uso del uranio fue muy limitado y las minas de
uranio fueron utilizadas principalmente como fuente de radio. Los usos iniciales
del uranio fueron como pinturas en la fabricación de cerámicas.
La producción se hacía en forma intermitente de radio y procedían del Congo,
Canadá, Portugal, Checkoeslovakia, Inglaterra, Madagascar y la región de Colorado
Plateau (USA).
Durante la segunda guerra mundial la situación cambió y el uranio fue explotado
con fines militares. En 1933 se descubrieron en Canadá los grandes depósitos de
Lago Bear que suministraron hasta 1940 todo el material necesario para los Estados
Unidos. Con este uranio se construyó la primera bomba atómica de la segunda
guerra mundial.
En 1945 se erige el uranio como fuente de energía para fines pacíficos.
En 1965 la energía nuclear llega a ser competitiva con otras fuentes de energía y las
proyecciones de los requerimientos de plantas nucleares se incrementan cada año.
En el año de 1976 el gobierno colombiano definió una explotación de minerales
radioactivos, considerando primordialmente la importancia del uranio como fuente
alterna de energía.
En cabeza del IAN Instituto de Asuntos Nucleares y Coluranio Compañía
Colombiana de Uranio 1978, se dio inicio de las etapas iniciales y desarrollo de esta
política nacional.
En el documento se resumen las investigaciones y exploraciones efectuadas en
Colombia hacia la búsqueda de yacimientos de uranio y la determinación de la
existencia de áreas promisorias para contenerlas y sus posibilidades de
explotación.
1. RESEÑA HISTORICA
El uranio fue descubierto en 1789 por Martín Klaproth en minas de Pechblenda
existentes en Alemania. Como elemento fue individualizado en 1842.
La radioactividad por su parte fue detectada en 1896 por William Becquerel. El
radio un producto descendiente del decaimiento radioactivo del uranio fue
descubierto en 1898 por madame Curie y G Bemont, a partir de una muestra de
Pechblenda procedente de Checoeslovaquia.
Los usos iniciales del uranio fueron como pinturas en la fabricación de cerámicas.
En 1874, fue descubierta la carnolita en Pensilvania (USA). En 1898 fue utilizada en
Francia para la producción de radio.
En 1923 en Zaire (antiguo Congo Belga), se descubrió el depósito de Shinkawe que
suministró todo el material necesario para la producción de radio hasta 1930.
En 1933 se descubrieron en Canadá los grandes depósitos de lago Bear que
suministraron todo el material necesario por los Estados Unidos. Con este uranio
se construyó la primera bomba atómica de la segunda guerra mundial.
Durante la guerra el uranio fue explotado para propósitos militares y en 1945 fue
presentada como una fuente potencial de energía para fines pacíficos.
Los principales productores se mantenían en las minas de el lago Great Bear en
Canadá, Shinkolobwe en Katanga en el Congo y Colorado Plateau. Hasta el 1948
que se descubrieron en Francia en la Crouzille.
Hasta el 1948 los depósitos vitiformes fueron los más importantes fueron de
uranio, con el descubrimiento de conglomerados uraníferos en Canadá y Areniscas
en Colorado Plateau esta visión cambió radicalmente.
Hacia 1965 la energía nuclear se erige competitiva con otras fuentes de energía, y
las proyecciones indican que el número de plantas nucleares se incrementaron
cada año. Esto lógicamente trajo consigo un incremento de la actividad explorativa
mundial por muchos años.
Los requerimientos anuales mundiales en 1975 cerca de 30.000 a 40.000 ton U, han
asegurado un futuro estable para la producción y necesidades de extender la
prospección no solo en los distritos conocidos, sino también en nuevas áreas donde
las condiciones geológicas sean favorables.
Es importante notar que el tiempo entre el descubrimiento y explotación de un
depósito de uranio es de 5 a 10 años como mínimo.
2. GEOQUIMICA DEL URANIO
2.1.
Composición Isotópica.
El uranio posee un número atómico de 92, es el elemento natural más pesado que
existe; su peso atómico es 238,03.
Peso atómico = Protones + Neutrones
En la naturaleza existen 3 isotopos de uranio, todos inestables.
% NATURALEZA
99.285
0.710
0.005
238
U
U235
U234
VIDA MEDIA (AÑOS)
4.5 X 109
7.1 X 108
2.5 X 105
Si consideramos que la tierra fue formada hace alrededor de 4.5 x 109 años, el
uranio debió haber sido más abundante durante los tiempos precambianos que
ahora por un factor de 2 a su inicio y 1.2 al final de esta época. Esta podría ayudar
a explicar la mayor abundancia de depósitos de uranio en las rocas precambicas.
DEPOSITOS DE URANIO Y TIPOS DE ROCA
TIPO DE ROCA
Pegmatita
Rocas Alcalinas
Carbonatitas
Lavas Ácidas
URANIO %
0.01 – 0.1
0.01-0.05
0.005 – 0.05
0.01 – 0.2
Fosforitas
Areniscas
Conglomerados
Venas
Lignitos y Carbones
2.2.
0.01 – 0.04
0.1 – 1.0
0.005 – 0.2
0.1 – 1.0
0.01 – 0.2
Radioquímica del Uranio.
Los átomos de uranio son inestables y decaen con la emisión continua de partículas
alfa, beta y gama, hasta finalmente formar átomos estables.
Los átomos de uranio y sus productos de decaimiento emiten radiaciones de una
determinada energía; de la detección de su radiación es como podemos
localizarlos.
Radiaciones Alfa (
): Es la emanación más pesada (2 protones y 2 neutrones)
equivale al átomo de helio. Presentan una alta velocidad y bajo poder de
penetración. Solamente pueden penetrar unos pocos centímetros de aire y
pueden ser detenidos por algunos pocos micrones de materiales ligeros como el
aluminio. No son detectadas por el contador Giger Scintillometro.
Radiaciones Gama (
): Son partículas electromagnéticas, no poseen carga ni
masa, poseen un más alto poder de penetración que las partículas l h B; por lo que
se constituyen como las más útiles para la prospección de yacimientos de uranio.
Radiaciones Beta (B): Consisten en electrones; tienen muy poca masa, presentan
un gran rango de energía del cual depende su poder de penetración, tienen mayor
poder de penetración que los alfa.
2.3.
Serie de Desintegración del Uranio.
EQUILIBRIO RADIOACTIVO
Es un estado donde la relación del uranio con sus productos de desintegración no
cambia. La intensidad de la radiación indica la cantidad de uranio presente.
El equilibrio puede ser alterado por varios fenómenos.
a. Procesos físicos: Escape de radón (gas)
b. Procesos químicos: El uranio es más soluble que sus elementos hijos y
puede ser transportado más fácilmente que estos presentando una mayor
radiación donde se localizan los hijos.
Por lo tanto un alto contaje radiactivo no siempre indica un alto contenido de
uranio y así mismo un bajo contaje no siempre indica bajos contenidos en la
misma.
2.4.
Propiedades Químicas.
El uranio existe en la naturaleza en varios estados valenciales. Los más importantes
son +4 y +6.
Las sales de valencia +4 son verdes o negras e insolubles en agua. Forman
soluciones solubles sólidas con cerio y torio, debido a su similitud de radio iónico
Ce+4 = 1.02 A°, U+4 = 1.05 A°, Th+4 = 1.10 A°.
El U+4 es fácilmente oxidado y pasa a U+6, el U+6 en presencia de ácidos produce
sales solubles del ion uránico U02 ++ que es común en los minerales secundarios de
uranio.
El U+6 en ausencia de bases produce uranatos insolubles.
Debido a su solubilidad el uranio puede ser transportado lejos de los depósitos
originales y precipitados en condiciones favorables como por ejemplo, ambientes
reductores.
La facilidad con que el uranio pasa de una valencia a otra explica su
comportamiento en la zona de meteorización del depósito.
Las posibilidades químicas de los productos de decaimiento del uranio son
diferentes de aquellos del uranio mismo y por lo tanto se comportan diferentes
durante el proceso de meteorización.
3. MINERALOGIA DEL URANIO.
Los minerales de uranio pueden clasificar de acuerdo a su composición química
predominante como óxidos, silicatos, vanadatos, fosfatos, sulfatos, carbonatos,
arsenatos, molibdatos, etc.
Se considera la existencia de 104 minerales de uranio.
3.1.
Tetravalentes.
Generalmente oscuros o marrón oscuro, no fluorescentes.
3.1.1. Óxidos.
Uranitita y pethblenda, agrinierita, becquerlita, billerita, curita, compreignacita,
wolsendorfita.
La uranita y Pethblenda tienen la misma composición, idealmente es (U0 2)+2, se
diferencia en lo siguiente:
a.
b.
c.
d.
La estructura cristalina esta mejor desarrollada en la Uraninita.
El tamaño del grano es mayor en la Uraninita.
La Uraninita tiene mayor dureza y mayo densidad.
La Pethblenda ocurre normalmente en estado coloidal
La Uraninita es el más importante mineral de mena.
La Uraninita es muy pesada y fuertemente radioactiva, su coloración generalmente
es gris, negro, marrón o verde olivo.
La Pethblenda es a veces masiva o brotoidal, a veces terroso.
3.1.2. Silicatos, Fosfatos y Carbonatos.
Los más comunes son: Coffinita, Cheralita, Brockita, Thorita, Thorogummita,
Monacita, Zircón, Gadiolinite.
Los minerales primarios del grupo de los silicatos son: Coffinita y Uranoforita. La
Coffinita es un importante mineral de mena 40 – 60 % y frecuentemente está
asociado con la Uraninita. Es negruzca, grano fino friable y generalmente difícil de
distinguir de la Uraninita.
La Uranothorita es una variedad de Thorita que contiene >12% de Uranio.
3.2.
Hexavalantes U+6 Uranilos (U02)+2
Usualmente verdes, amarillos, presentando fluorescencia verde a verde pálida. Los
más importantes son:
3.2.1. Fosfatos.
Entre ellos tenemos: Torbernita, Urano-apatito, Bergermita, Autonita, Metaautunita, Fosforouranilita, Uranocirata, dewintite, Dumontita.
Los Fosfatos son todos minerales secundarios y constituyen el grupo más grande de
minerales de uranio. La autonita y Torbernita son sus formas más comunes.
La Torbernita es verde manzana a verde esmeralda; tiene como característica
especial sus pequeños cristales cuadrados en grupos formando libros; no es
fluorescentes.
3.2.2. Vanadatos y Molibdatos
Carnotita, Francevilita y Tyuyamonita, Rauvite, Uranuralite, Sengierite, Calurmolite,
Iriginite, Mulavinite.
La carnotita, Tyuyamonita y la mete Tyuyamonita son importantes minerales de
mena.
3.2.3. Arsenatos.
Los más importantes son: Abernartite, Arsenuralite, Nova cekita, Uranoespirita,
Zenorite. Todos son minerales secundarios y no son fluorescentes.
3.2.4. Sulfatos, Selenitos y Teluritos.
Los más importantes son: Johannite, Zippeite, Uranopilita. Son solubles y
fuertemente fluorescentes.
3.2.5. Silicatos.
Los más importantes de este grupo son: Cuprosklodowskita, Halwelite, Kalosite,
Uranophano, Weeksite.
El Uranophano es el mineral secundario más común de los silicatos, es un silicato
de calcio hidratado de color amarillo y se encuentra formado agregados radiales.
3.2.6. Carbonatos
Todos los minerales de este grupo son secundarios y son hidratados.
Los más importantes son: Ander, Sonita, Ruthemorfite, Bayleite, Rabbittite,
Schroekingrita y Liebigite. Los dos últimos son los más comunes de este grupo. El
penúltimo tiene un color amarillo verdoso y fuerte fluorescencia del mismo color.
El último es de color verde a verde amarillento, ocurre en cristales prismaticos y
fuerte fluorescencia de color verde claro.
4. URANIO – MAGMATISMO .
Bowen (1920) desarrolló la teoría de este proceso que explican como pueden a
partir de un mismo magma inicial, los momentos y grados diferentes de separación
de cristales, producir magmas de diferente composición. Con la variación de la
composición del magma cambian también los minerales que de el precipitan, lo
que se expresa en la llamada serie de reacción de Bowen.
Serie Discontinua
Serie Continua
+ Olivino
Plagioclasa Calcica
Bitowinita
t Piroxenos
-
Oligoclasa
Plagioclasa
Anfiboles
Biotita
Feldespato Potásico
Cuarzo
La cristalización de un líquido basáltico comienza con la formación del mineral
Olivino y del feldespato plagioclasa de relación Ca/Na elevada (Bytownita).
Al descender la temperatura y como consecuencia del relativo enriquecimiento del
líquido en SiO2, cesa la formación del Olivino y su lugar lo ocupa el piroxeno que a
su vez deja lugar al anfíbol y este a la mica negra o biotita. Paralelamente la
plagioclasa va cambiando de composición al formarse sucesivas variedades de este
mineral en las que las relaciones Si/Al y Na/Ca crecen gradualmente.
Si el fraccionamiento es nulo el resultado final será una única roca compuesta de
plagioclasa clacica, piroxeno con o sin Olivino. Si en cambio, el fraccionamiento es
grande, se formarán de un solo líquido basáltico una sucesión de composición cada
vez menos básica y eventualmente llegará a formarse un líquido residual con la
composición de un granito (cuarzo feldespato, potásico y mica).
Los magmas graníticos cualquiera que sea su procedencia inicial (cristalización
fraccionada de magmas basálticos o por acidificación de estos magmas como
resultado de la incorporación y asimilación de las rocas supracorlicales o ambos
procesos combinados), pueden experimentar una diferenciación ulterior dejando
un residuo líquido enriquecido en sílice, álcalis y agua en el cual se concentran
muchos de los elementos que no han formado parte de los retículos cristalinos que
integran los cristales sucesivamente formados.
Algunos de estos elementos son F, B, Be, Li, P, Ge, W, U, Th, V y las tierras raras.
Estos magas residuales son los que forman las pegmatitas, rocas filonianas de
grano que además de los minerales comunes (feldespato de potasio y sodio, cuarzo
moscovita) pueden contener minerales más o menos raros portadores de tales
elementos.
4.1.
Ciclo del Uranio
El uranio es unas diez veces más abundante en las rocas ácidas que en las básicas.
Sus estados de oxidación en la naturaleza son U+4 y U+6. El U+4 es poco soluble
(debido a su potencial iónico); mientras que el U+6 lo es relativamente. El U+4 se
presenta principalmente en las rocas ígneas, presenta un radio iónico (0.97 A°) que
le permite asociarse con Ca, Th y (Itrio) en minerales accesorios (Zircon, Titamita,
Aparita, Monacita).
El principal mineral del Uranio en la Uraninita UO2 que se encuentra en pequeñas
cantidades de ciertos granitos y pegmatitas y en venas metalíferas a sulfuros.
La Uraninita se oxida fácilmente U+4 U+6 y forma el ión Uranilo (UO2)+2, una
molécula fuertemente soluble compuesta por 2 iones O= separados por un ión U+6.
Este ión forma complejos con los iones carbonatos (UO2) (CO3)3-4 y sulfato
UO2(SO4)2-2. La solubilidad del Uranio aumenta con la concentración de los iones
SO4-2 y CO3-2.
El primero es independiente del Ph no así el segundo. El Uranilo formado por
oxidación de una zona mineralizada es eliminado rápidamente en solución.
En climas áridos y asociados a sulfuros de hierro la limolita retiene parte del Uranio
en al zona superficial. Si están presentes V, P, As, se forman con el Uranilo sales
relativamente insolubles en las cuales el principal representante es el mineral
carnotita K2(UO2)(VO4)2 característico por su color amarillo limón.
El clima más o menos húmedo, el Uranio es transportado por las aguas
subterráneas. La cantidad acarreada por los ríos y acumulada en el agua de mar es
sin embargo muy escasa.
La mayor parte del Uranio se precipita en cuanto encuentra condiciones reductoras
suficientes para la reconvención del U+6 a U+4. Estas condiciones se deben en
particular a la materia orgánica; por ello el Uranio se encuentra asociado por lo
general con carbón, madera fósil, lutita bituminosas, petróleo, asfaltita.
Las acumulaciones más importantes de Uranio están en las rocas sedimentarias en
areniscas conglomerados fosforitas.
CONTENIDO DE URANIO EN LAS PRINCIPALES ROCAS DE LA CORTEZA TERRESTRE
1.
2.
3.
4.
TIPO DE ROCA
METEORITOS
IGNEAS INTRUSIVAS
Ultrabásicas
Básicas
Intermedias
Ácidas
IGNEAS EXTRUSIVAS
Básicas
Intermedias
Ácidas
SEDIMENTARIAS
Calizas
Lutitas
Areniscas
URANIO PPM
1 x 10-3
1
1
2
4
1
3
5-7
1
1-2
1
5. EXPLORACION – PROSPECCION.
La Escogencia de Áreas:
Esta escogencia se basa fundamentalmente en el conocimiento geológico, pero
también influenciado por factores políticos económicos y legislativos.
El primer paso en un programa de exploración es evaluar el potencial de varias
formaciones geológicas que ocupan el área en cuestión, para esto es necesario
tener:
a. Un amplio conocimiento de la geología del Uranio.
b. Una completa documentación de las ocurrencias de Uranio.
c. Un buen conocimiento de los aspectos geológicos, estructurales y
metalogénicos del área.
Los métodos de prospección se pueden dividir en 3 grupos:
Radiométricos que son fundamentalmente aéreos, car-bone, pedestre y
emanometría.
Geoquímicos. Análisis de sedimentos de corrientes y aguas; análisis de suelos y
prospección biogeoquímica.
Geofísicos. Resistividad eléctrica, sísmicos y magnetometría
La siguiente tabla resume los 3 principales estados de exploración y la secuencia de
métodos usados. Inicialmente es necesario la recopilación y evaluación de la
información geológica disponible así como mapas, fotografías aéreas, imágenes de
radar, así como de las mineralizaciones presentes y rasgos estructurales visibles.
Posteriormente podemos utilizar la siguiente secuencia exploratoria.
6. GEOLOGIA DEL URANIO.
6.1.
Uranio en Rocas Ígneas.
A. Diferenciadores magmáticos.
1. Granitos, leucogranitos, aplitas, pegmatitas, alaskitas.
2. Rocas alcalinas deficientes en sílice y calcio como sienitas.
B. Anatexitas en cinturones plegados de alto grado metamórfico.
C. Asociados a estados magmáticos tardíos.
1. Diseminaciones en ortomagmáticas rocas; como granitos, rocas
alcalinas, carbonatitas.
2. Pegmatítas, alaslaitas, migmatitas.
3. Depósitos metasomáticos de contacto.
4. Nenas de alta temperatura calcita fluante cuarzo.
6.2. Uranio en Rocas Sedimentarias.
6.2.1. Ambiente deposicional singenetica.
A. Depósitos de Placer.
A.1. Conglomerados fluviales precambrianos – atmósfera anoxica.
A.2. Accesorios Monazita, Zircón en areniscas fluviales de alta
Energía en líneas de costa.
B. Meteorización de uranite en condiciones atmosféricas normales.
6.2.2. Ambiente Epigenético
A. Meteorización – Lixiviación volcánica
B. Transporte
B1. Aguas superficiales
B2. Aguas subterráneas
C. Precipitación
Reducción de U+6  U+4
D. Oxidación de aguas subterráneas moviéndose en rocas huésped
reductora.
E. Areniscas epigenéticas reducidas.
7. AMBIENTES URANIFEROS EN COLOMBIA
7.1.
Relacionados a procesos ígneos.
7.1.A. Pegmatitas.
Es ampliamente conocida en el contexto mundial la existencia de pegmatitas
radioctivas sieníticas y graníficas, con segregaciones y diseminaciones en
intrusiones ácidas e intermedias y su importancia como fuente de Uranio y Torio.
Normalmente están relacionados a plutones ricos en Uranio. Los minerales de
Uranio principales son Uraninitas y urano – torita; son comunes los fenómenos de
albitización y argilitización.
Las más ricas pegmatitas están relacionadas a edades precámbricas, especialmente
en el escudo Canadiense; existen también ricas pegmatitas urano-toríferas en los
escudos Brasilero, Central Africano, de la India y Madagascar.
El depósito más grande conocido en el mundo de este tipo es el Brancroft (Ontario)
y es del orden de las 2.000 toneladas de U3O8 y un tenor de 0.11%. En el distrito de
Tate (Mozambique) existen interesantes depósitos aún poco conocidos. A
excepción de los dos anteriores, las manifestaciones de Uranio en pegmatitas no
constituyen un blanco atractivo de exploración debido a que son cuerpos pequeños
y muy dispersos.
En Colombia tenemos pegmatitas a lo largo de las cordilleras Oriental y Central,
alrededor de los macizos orogénicos, como resultado de los últimos eventos
magmáticos que permitieron el desplazamiento de masas plutónicos.
En el escudo precambiano Guayanés, de su parte colombiana, es de esperar el
desarrollo de cuerpos pegmatíticos importantes.
En el macizo de Santander hasta ahora es donde se ha reportado los mejores
especímenes de pegmatitas uraníferas, en cuerpos de poca extensión emplazados
en rocas más antiguas, resultantes de los procesos orogénicos hercinicos.
7.1.B. Venas Hidrotermales.
Este tipo de depósitos actualmente contribuyen en un 20% de los recursos
uraníferos mundiales, que se incrementaron a partir de 1970 cuando fueron
descubiertos los depósitos de Alligattor Este en el Norte de Australia.
Depósitos de este tipo son aquellos en los cuales los minerales de Uranio rellenan
cavidades, espacios porosos, brechas y stockworks. Las dimensiones de estas
aperturas varían de las venas de tipo masivo, delgados rellenos de fracturas y otras
aperturas. El control es generalmente estructural y el Uranio puede depositarse
por reemplazamiento de cualquier roca encajante.
La localización de este tipo de mineralización se ha facilitado por la presencia de
fenómenos estructurales tales como: sistema de fracturas (Francia), fallas
(Canadá), brechas (Congo) y contactos entre rocas similares.
Los fenómenos metasomáticos están generalmente ausentes o son menores. La
alteración de las rocas es dispersa e intensa. Generalmente contiene subproductos aprovechables económicamente (inicialmente fueron explotados para
oro), siempre asociados generalmente a oro, plata, cobre, cobalto, plomo, zinc,
níquel, bismuto, etc.
La mayoría de estos depósitos en Francia, España y Portugal, están especialmente
relacionados a granitos hercínicos; la mineralización está acompañada por pirita,
galena y ocasionalmente calcopirita; son importantes desde el punto de vista de
pequeña minería.
Venas en el W. de USA, la mina Schawartzalder en Colorado rellenando fracturas,
venas de calcita con control estructural, rocas metamórficas, neises y esquitos (2025.000 ton, U3O8).
En el NW del Canadá, en el área de Great Bear, asociada con fallas y fracturas en
metasedimentos que forman techos colgantes de intrusivos graníticos.
También entre los distritos productivos más importantes de este tipo de
mineralización está el Beaverlodge (Saskatchewan), al Norte del lago Athbasca.
Otro ejemplo de distritos de múltiples venas pequeñas están en Australia (Sur Valle
Alligator) 0.13-2.45%, con depósitos entre 3-226 toneladas.
En el área adyacente (E. Alligator), a pesar de que el depósito no es de gran tamaño
(12.000 ton de Uranio), es de excepcional alto grado (2.73% U3O8) con 450.000
toneladas de mena localizada a 42 metros de la superficie.
En resumen este tipo de mineralización es de forma irregular, depósitos
generalmente pequeños, bolsadas enriquecidas que en algunos casos pueden ser
explotadas selectivamente. Generalmente son depósitos de 0.1 – 2.5% y 20.000
ton de U3O8.
En Colombia tenemos manifestaciones de este tipo en el área de California
(Santander). Son venas en rocas metamórficas y porifiríticas controladas
estructuralmente, ricas en oro y otros metales con grado de 0.05 – 0.2% de U3O8.
El principal material de ganga es cuarzo.
Las venas hidrotermales de Au-Ag existentes en la Cordillera Central no dejan de
ser objetivo atractivo.
7.1.C. Metasomática de Contacto.
Este tipo de depósitos se forma por reacción entre emanaciones tardías
matasomáticas durante los últimos estados de actividad magmática.
Muchos depósitos se forman por removilización y concentración de Uranio en
rocas encajantes por intrusivos adyacentes.
Las rocas encajantes son
generalmente skarns, esquistos y hornfelsas que están adyacentes a instrusiones
plutónicas. Presentan una extensa silificación, albitización, sercitización y
granatización. Están generalmente controlados estructuralmente en forma de
fracturas y fallas en trampas adyacentes a plutones.
La mineralización
(generalmente Uraninita, Coffinita) se presenta en vetillas rellenando fracturas y en
reemplazamientos. Genéticamente se consideran diseminaciones de Uranio
relacionados a estados tardíos de actividades magmáticas, enriquecimientos
secundarios, removilización y concentración durante metamorfismo. Ejemplo de
este tipo de depósitos: Apex (Nevada) que contiene 22.000 toneladas de mena con
un tenor de 0.25% U3O8 (55.000 kg U3O8) y las menas son aproximadamente
paralelas a la foliación. Las menas son de forma tubular a irregulares. La zona
Midnite (Washington) presenta 1.2. millones de toneladas de mena con un tenor
de 0.18% U3O8. Son depósitos de tonelaje medio a pequeño y de forma irregular.
En Colombia en el Macizo de Santander al NW de Bucaramanga emplazadas en
neises precambrianos (Neis de Bucaramanga), se encuentran manifestaciones
controladas estructuralmente a lo largo del trazo de la Falla de Bucaramanga,
relacionadas a vetillas diseminadas cloritizadas y epidotizadas, producto de
fenómenos magmáticos tardíos hidrotermalismo) aún insuficientemente
conocidos.
Este fenómeno puede ser repetitivo en los Macizos de Garzón, Sierra Nevada de
Santa Marta y Cordillera Central.
7.1.C. Diseminados en Granitos y Sienitas.
Los depósitos más grandes de este tipo se encuentran localizados en el continente
africano y son las minas de Rossing y Palaborowa, depósitos enormes con diseños
de extracción a gran escala.
El depósito Pozos de Caldas en Brasil está planificado para una extracción a menor
escala.
Generalmente estos depósitos tienden a ser grandes y de bajo grado; el depósito
de Rossing contiene entre 105 y 106 toneladas (con tenores entre 500 – 1000 ppm
con más de 100 x 106 toneladas de mena).
En Colombia, en San José del Guaviare y Cerro Cuñaré al Sur, existen sienitas
semejantes a las existentes.
Evidencias de estas estructuras existen en Ocaña, Convención, Pamplona, Irra, La
Curva, (N. de S.) con anomalías reconocidas de Uranio, pero en la mayoría de los
casos, son concentraciones autigénicas.
7.1.E. Volcánicos.
Depósitos de Uranio en rocas volcánicas están relacionadas a extrusiones ácidas e
intermedias; especialmente aquellas de finales de ciclos orogénicos.
El estudio de la distribución de depósitos de Uranio en volcanitas, muestran que
están relacionadas a actividades volcánicas tardía, pero también en casos de
intrusiones graníticos están ausentes (Italia, Alemania).
Las menas ocurren en rocas porfiríticas ácidas – alcalinas, ricas en volátiles,
finalmente diseminados en cenizas, tobas, flujos y en sedimentos volcanoclásticos.
Se consideran excelentes rocas fuentes de U fácilmente extraíble. En algunos
depósitos epigenéticos se considera que derivan su Uranio de la lixiviación de
volcanitas uraníferas de bajo grado.
Los principales depósitos de este tipo se encuentran en Utah (USA), Italia y
Alemania. En México (Chihuahua) existe un depósito de 4.500 toneladas de U 3O8
con un tenor promedio de 0.2%.
Generalmente son depósitos de 100-1.000 ton de U3O8 con un tenor de 0.10 a
0.15% y entre 100.000 y 1.000.000 de toneladas de mena. Son pequeños múltiples
depósitos lenticulares de geometría irregular, como el de Mina Cotaje en Bolivia,
con un tenor promedio de 0.09%.
En Colombia existen espesos paquetes volcánicos, volcano-sedimentarios e
hipoabisales del tipo anteriormente descrito, representando lo que se conoce
como las Formaciones Juratriásicas de la Quinta, Guatapurí, San Lucas y Saladaña
(antigua Post-Payandé) (Serranía Perijá, San Lucas, Valle Superior del Magdalena).
Los informes existentes reportan algunas anomalías puntuales en esta litología sin
aparente continuidad.
Existen ignimbritas y generalmente tobas, capas volcano-sedimentarias de edad
Terciario en los Valles Altos del Magdalena y Cauca que pueden aportar
mineralizaciones de Uranio.
7.2.
Ambiente Metamórfico.
En el ambiente metamórfico existen depósitos bastante importantes a nivel
mundial. A veces se encuentran relacionados a inconformidades proterozoicas en
rocas esquistosas y néisicas, cloríticas, grafíticas o piríticas, cubiertas por
sedimentos detríticos más jóvenes.
También se consideran relacionados a movilización de Uranio durante
metamorfirmo progresivo, relacionados a fenómenos anatécticos y concentrados
en fracturas, brechas y zonas de dilatación.
Genéticamente, están relacionadas a deformación intensa durante el
metamorfismo y recristalización diagenética, como resultado de enterramientos
profundos. Representantes de este tipo tenemos en Australia, los grandes
yacimientos de Jabiluka con 0.5% de tenor promedio y más de 200.000 toneladas
cortas U3O8; lo que implica más de 100 millones de toneladas de mena.
Mencionamos también a Nabarlek con 10.000 ton. U3O8 (tenor 0 2.5% U3O8).
En el norte de Canadá en la región de Saskatchewan, los depósitos Key Lake
(polimetálica de Ni, Pb, Zn, Mo) con 50.000 ton de U3O8 (tenor 2% de U3O8), Rabbit
Lake, yacimientos también de gran tonelaje con un tenor promedio de 0.4% de
U3O8 y más de 30.000 ton de U3O8 (aproximadamente 5 millones de ton de mena).
En términos generales, los depósitos más representativos de este depósito, están
localizados cronológicamente en rocas metamórficas del Proterozoico Inferior.
En Colombia existe este tipo de litológico perteneciente a eventos de ésta época
Precambriana, en las partes oriental de los Llanos Orientales, hacia las fronteras
con Brasil y Venezuela, en lo que se conoce como Complejo Migmatítico de Mitú
(Galvis et al., 1968); pertenenciente a la parte colombiana del escudo de Guayana.
Las investigaciones realizadas hasta la fecha no han sido lo suficientemente
halagadoras, pero es necesario tener presente las dificultades climáticas, de acceso
y el poco conocimiento geológico del área para mantener vigente las posibilidades
uraníferas del área (han sido reportadas algunas anomalías radiométricas) ya que
es una área muy extensa, más de 100.000 km2.
7.3.
Ambiente Sedimentario.
7.3.A. Conglomerados cuarzosos.
Litológicamente son conglomerados oligomícticos, cuarzosos, fuertemente
cementados con clorita y sericita, compactos, piríticos. Los minerales de Uranio
están asociados a otros minerales pesados y son óxidos primarios generalmente.
Las evidencias de oxidación a través de toda su secuencia son escasas,
predominando el color gris.
Sólo conglomerados más antiguos de 2.000 millones de años son propicios para
contener depósitos de Uranio, debido esencialmente a que la estabilidad de los
minerales de Uranio han sido posibles por la existencia de una atmósfera
reductora, durante el transporte fluvial a que fueron sometidos. Dichas menas por
lo tanto, están restringidas a estratos depositados durante el Proterozoico Inferior
que descansa sobre el basamento granitometamórfico arqueano.
Depósitos comerciales de este tipo se encuentran en Canadá y Sur Africa
(Witwatersrand), Brasil, India y Australia.
Los depósitos de este tipo son generalmente de bajo grado (.15%), gran tonelaje
(100 a 150.000 toneladas y contiene coproductos (Au) de rentabilidad económica.
En nuestro país tenemos representantes de este tipo litológico en las formaciones
Roraima y su equivalente La Pedrera en los Llanos Orientales colombiano (J. Galvis,
1968). Sin embargo, es necesario considerar dos aspectos fundamentales.
a. Una depositación posterior a las últimas movilizaciones graníticas existentes,
o por el contrario.
b. Una depositación anterior a este mismo fenómeno.
En el primer caso, si la depositación se produjo posterior a las últimas
movilizaciones graníticas reflejadas por las dataciones radiométricas existentes,
dichas formaciones serían muy “jóvenes” y posiblemente se depositaron en un
ambiente de atmósfera oxigenada; lo que viene a eliminar totalmente la
posibilidad de encontrar acumulaciones de Uranio de este tipo genético.
En el segundo caso la depositación debió suceder antes de que se produjera dicha
movilización, por lo cual, tales formaciones serían anteriores a las dataciones
reportadas; esto es, debido al hecho de que no se conocen formaciones de estas
características posteriores a 1.700 m.a. y anteriores al Paleozoico en el escudo de
las Guayanas, y a la existencia de pirita detrítica (Galvis et al, 1968), y a su
semejanza con las formaciones existentes en otras partes del mundo, nos hace
pensar en un ambiente de depositación de atmósfera anóxica; lo que sí nos
permite esperar depósitos uraníferos de este tipo en el área. La existencia de
algunas anomalías radiométricas viene a confirmar lo anterior.
Por otra parte, es necesario tener en cuenta estas formaciones sedimentarias,
como posibles receptoras de depósitos epigenéticos de Uranio, al margen de las
consideraciones singenéticas expuestas anteriormente.
7.3.B. Areniscas.
Se estima que por lo menos la mitad de las reservas mundiales de Uranio son del
tipo areniscas, depositadas bajo condiciones fluviales o marinas; areniscas lacustres
también se encuentran algunas veces mineralizadas. Las mineralizaciones de
Uranio son generalmente tabulares y estratiformes. En general esas ocurrencias se
han formado por la depositación de minerales de Uranio de la circulación de aguas
subterráneas. La presencia de ambientes reductores es entonces esencial para la
formación de menas de Uranio, debido a la movilidad de éste en condiciones
oxidantes y a su precipitación en condiciones reductoras.
Una combinación de areniscas piríticas carbonáceas y rocas tobáceas se considera
favorable. Rocas graníticas cercanas, con un contenido de Uranio mayor que el
contenido normal, se considera también favorable como fuentes de aporte de
Uranio a la cuenca sedimentaria.
Ejemplos de este tipo de depósitos se encuentran en muchos países de Europa,
Africa, Sur América, Australia, Pakistan y Canadá.
Gran parte de las reservas de Uranio en Estado Unidos se encuentran en depósitos
de esta categoría. Los depósitos lenticulares de Nuevo México y Texas, los tipos
roll-front de Wyoming y los de la meseta de Colorado; a pesar de que se consideran
ligeramente en su configuración y mineralogía, se han desarrollado bajo el mismo
proceso.
Depósitos de este tipo tienen un tamaño variable y algunas veces son
extremadamente pequeños, que tienden a concentrarse en distritos definidos, lo
que permite en algunos casos la utilización de una sola planta de tratamiento para
varios depósitos (depósitos inferiores a 1.000 toneladas).
Los tenores son del orden de 0.05 a 0.3% U3O8. Los depósitos más grandes de este
tipo son del orden de 30.000 a 40.000 toneladas.
En Colombia tenemos condiciones propicias, confirmadas en algunos casos por la
existencia de mineralizaciones ya reportadas, lo que viene a reforzar la
favorabilidad de algunas formaciones sedimentarias y la existencia dentro de ellas
de verdaderos prospectos con viabilidad de ser económicamente rentables.
7.3.B1. Areniscas Trias-Jurásica. Formación Girón.
El mayor número de anomalías reportadas se encuentran al W del Macizo de
Santander.
El proyecto contratación desarrollado por ENUSA presenta continuidad de niveles
mineralizados a lo largo de varios kilómetros (11 kilómetros. 2 niveles).
Un poco más al norte de Zapatoca, continuando la estructura, se presenta una
mineralización más irregular que la anterior donde se han efectuado algunos
metros de sondeos (700 metros), pero hasta ahora sin el éxito esperado
inicialmente.
Existen otros afloramientos tipo Girón en la Sierra Nevada del Cocuy y frontera
venezolana escasamente exploradas.
7.3.B2. Sedimentos del Paleozoico Superior.
En secuencias areno-arcillosas algo conglomeráticas, a veces fosilíferas, son
frecuentes los fenómenos de óxido-reducción, predominando las tonalidades rojas
y verdosas.
En Colombia se encuentran aflorando en el Macizo de Quetame, Sierra Nevada del
Cocuy y Serranía de Perijá. Las formaciones más representativas de este evento son
marinas a continentales, como el Grupo Suratá en Santander.
La existencia de niveles mineralizados se hace patente en el conocido como Grupo
Farallones en el Macizo de Quetame, son horizontes de cobre-Uranio de tipo
estratiforme y lenticular, asociados a fenómenos de óxido-reducción. Las
investigaciones efectuadas por Minatome no han sido lo espectaculares que se
esperaban; se efectuaron algunas perforaciones pero se carece aún de un control
geológico adecuado, explicable por las dificultades de acceso del área. Las
conclusiones a que han llegado indican una mineralización centrimétrica y
lenticular.
Los índices reportados por ENUSA son más halagadores y continuos, la que
presenta un panorama más claro y optimista que justifica la continuación de las
exploraciones en esta área.
7.3.B3. Areniscas Cretácicas.
La presencia de horizontes uraníferos en los estratos trangresivos de la base de
Cretáceo en el área de Berlín (Caldas), singenéticamente relacionados a areniscas
fosfáticas (pero de un tipo especial por su alto contenido en U = 1.500 gr/ton), ha
obligado el desarrollo de labores de detalle y perforación (2.500 metros) en esta
área, lo que permitió efectuar un cálculo de reservas probables (10.000 ton).
Los estratos son continuos (8 kilómetros de largo) con un espesor de 1.5 metros
promedio.
La existencia de cuencas pequeñas aisladas de este tipo litológico en la Cordillera
Central permite ampliar el cálculo de recursos de este tipo (en áreas diferentes a
Berlín).
7.3.B4. Areniscas Terciarias.
La presencia de anomalías radiométricas en el Valle Alto del Magdalena, Formación
Gualanday, condujo a la realización de labores de detalle y perforación (5.700
metros triconados) pero desafortunadamente no se pudo ubicar concentración
mineral de cualquier tipo.
Se recomienda una revisión de los registros tomados, y teniendo en mente los
conceptos de frentes óxido-reducción, intentar una nueva interpretación.
PROVINCIAS GEOESTRUCTURALES DE COLOMBIA
MANIFESTACIONES URANIFERAS EN COLOMBIA
8. PROSPECTOS URANIFEROS EN COLOMBIA
ESTADO DE DESARROLLO
Como resultado de las investigaciones efectuadas en el país se seleccionarán los
siguientes proyectos que por su potencialidad y ubicación surgen como los más
promisores para su desarrollo correspondiente.
8.1.
Prospecto California.
Localización: El área seleccionada está ubicada al noroeste de Bucaramanga,
capital del departamento de Santander. Está unida a esta ciudad por un ramal
carreteable de 51 kilómetros sin pavimentar pero en buen estado. Hace parte del
municipio de California, se puede llegar por carretera hasta zonas mineralizadas.
Existe una densa red de caminos que cubren adecuadamente el área.
Existen mapas topográficos y geológicos disponibles a diferentes escalas. Hay
fotografías aéreas, producto de tres vuelos diferentes. La zona en general es
montañosa con alturas comprendidas entre 1.800 y 3.600 metros sobre el nivel del
mar.
Los cursos de agua son torrenciales y de una gran variedad.
Plan de Trabajo: Los resultados obtenidos de las mediciones radiométricas
emanométricas y observaciones de campo permiten visualizar franjas anómalas
continuas que justifican un mayor estudio y permitan (luego de algunas
observaciones de superficie necesarias como trincheras, apiques y mediciones
geofísicas, Ip) ubicar sitios de perforaciones geológicas con el fin de comprobar y
determinar el comportamiento de la mineralización en profundidad.
Delimitada la geometría del cuerpo mineralizado se procederá a la determinación
de reservas geológicas.
Paralelamente se efectuarán ensayos de tratamiento de mineral y algunas
consideraciones mineras que nos permitirán continuar con el estudio de
prefactibilidad.
LOCALIZACION DEL AREA DEL PROYECTO
8.2.
Prospecto Contratación – Zapatoca.
Localización Geográfica: El área se ubica en el extremo sur de la Serranía de Los
Cobardes, borde occidental de la Cordillera Oriental, en jurisdicciones de los
municipios de Chima, Contratación y Guacamayo, departamento de Santander.
Los poblados de Contratación, Chima, Simacota y El Socorro se unen por
carreteables de regular estado con la carretera central del norte.
Localización Geológica: El proyecto hace parte de una gran estructura anticlinal
que se conoce con el nombre de Contratación – Cobardes y se extiende hacia el
norte de la región de Zapatoca. Las rocas que lo constituyen son principalmente
sedimentos jurásicos (F. Girón), está limitado hacia el este por la falla del Suárez.
LOCALIZACION GEOGRAFICA
Síntesis Uranífera: Los sectores mineralizados lo conforman conjuntos de
horizontes lenticulares, dentro de ciclos de sedimentación de areniscas y
conglomerados con capas delgadas de limolitas verdes mostrando caracteres netos
de procesos de óxido-reducción, ligados a la presencia de materia orgánica (restos
vegetales) y óxidos de Fe y Mn (son manifestaciones continuas detectadas a lo
largo de más de 10 kilómetros).
Las características litológicos indican un medio fluvial de energía variable en la que
existieron sectores restringidos reducidos productos de condiciones de ríos
amastomasados y llanuras de inundación.
Las actividades desarrolladas hasta ahora, presentan levantamientos geológicos a
escala 1:10.000 de la formación Girón. Se efectúo también el estudio de las
continuidades laterales de los niveles anómalos mediante la apertura sistemática
de trincheras y destapes y perfiles cada 50 a 100 metros.
Teniendo en cuenta la gran distribución de los sitios anómalos, su ambiente de
depósito y otras consideraciones geológicas se le asignan recursos de más de de
10.000 toneladas de uranio.
8.3.
Prospecto Berlin
Localización Geográfica: Localizado en el flanco Este de la Cordillera Central a 150
km., en línea recta al NW de Bogotá en el departamento de Caldas. El proyecto es
accesible por carreteable en regular estado. Existen mapas topográficos a
diferentes escalas. La población es agrícola eminentemente.
Localización Geológica: El proyecto hace parte de un Graben de sedimento
cretáceo encajado dentro de una serie metamórfica más antigua e intruída por un
granito porfirítico. El extremo norte corresponde al conocido Batolito Antioqueño.
Síntesis Uranífera: Los trabajos realizados desde 1977 hasta finales de 1980 en
forma secuencial desde exploración general, semitáctica, detallada ensayos
metalúrgicos, trincheras sistemáticas y perforaciones corazonadas permitieron
verificar los índices superficiales y constatar que son menos importantes en
profundidad; por lo tanto, no son de esperar mejores condiciones que las
encontradas en los trabajos de superficie.
Los análisis de los corazones de los pozos indican 1.200 ppm del Uranio total con
un espesor promedio de 1.5 mts.
El cálculo de reservas geológicas preliminar efectuada por la Subgerencia Técnica
permite ubicar reservas del orden de 8 a 9.000 toneladas.
El tener ubicado un depósito de Uranio con valores importantes dentro del
contexto de la industria del Uranio nos permitirá realizar una serie de
investigaciones de orden técnico económico sobre la viabilidad de este proyecto,
teniendo como parámetros de referencia otros puntos de vista como son la
magnitud del depósito, margen de utilidad ante el bajo costo de preinversión por
parte de COLURANIO en este proyecto, tasas de interés, porcentaje de regalías,
rentabilidad de los fosfatos asociados, etc.
LOCALIZACION GEOGRAFICA
8.4.
Prospecto Caño Negro – Quetame.
Localización Geográfica: Se localiza en la parte media del borde oriental de la
Cordillera Oriental, hacia el SE del Departamento de Cundinamarca, municipio de
Medina. Es una región topográficamente abrupta y con escasas vías de
penetración.
La zona comprende los mapas 248 y 247 del IGAC. El núcleo urbano más
importante es la ciudad de Villavicencio a 40 kilómetros del área.
Localización Geológica: La zona hace parte de la cuenca de Los Farallones. La
depositación transgresiva de los sedimentos de la cuenca se efectúo sobre un
zócalo de rocas cristalinas pertenecientes al Macizo de Quetame. Los sedimentos
son de edad Carboniana consiste en capas rojas y grises del Grupo Farallones.
LOCALIZACION GEOGRAFICA
8.5.
Prospecto San Alberto – Ocaña.
Localización Geográfica: Se encuentra localizado en los departamentos de Norte
de Santander y Cesar. Comprende los municipios de Abrego, San Alberto, Ocaña, y
Guamalito. La base topográfica corresponde a las planchas del IGAC 86, 76 y 66.
Existe una pobre red de caminos y escasas carretera en el área lo que dificultan el
trabajo de campo. La población se ocupa de la agricultura.
Localización Geológica: La zona está ubicada en lo conocido como Macizo de
Santander, integrado por un complejo de rocas metamórficas de alto grado,
sedimentarias y rocas volcánicas. La zona anómala se ubica en lo que se conoce
como Neis de Bucaramanga que está siendo afectada por fenómenos magmáticos
juratriásicos representada por rocas volcánicas tipo riolita y numerosos diques.
LOCALIZACION GEOGRAFICA
Síntesis Uranífera:
Las principales mineralizaciones del proyecto están
directamente relacionadas a la tectónica, fallas y fracturas y en menor importancia
a los eventos magmáticos del área.
La actividad del área se inició con los ya tradicionales perfiles geológicoradiométricos; se continuaron con levantamientos semidetallados, elaboración de
trincheras y apiques y geofísica (VLF). Superficialmente están prácticamente
agotadas las técnicas aplicables, restaría conocer más el fenómeno mineralizante
con muestreos geoquímicos sistemáticos de roca y observaciones petrográficas y
básicamente conocer el fenómeno en profundidad (continuidad de mineralización
y estructuras asociadas).
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