Uranlagerstätten

Eine Vielzahl von Lagerstätten, wie z.B. Uranlagerstätten aus dem Präkambrium (älter als 500 Mio. Jahre) aber auch Gold- oder Eisenlagerstätten aus dem Proterozoikum (älter als 1,3 Milliarden Jahre) wurden untersucht. Besonders der Erhalt von reichen Uranlagerstätten über Jahrmillionen ist auf den ersten Blick überraschend, denn Uran ist bei Anwesenheit von Sauerstoff sehr leicht löslich. Eine naheliegende Schlussfolgerung aus dieser Tatsache wäre, dass Uranlagerstätten nicht stabil seien und kein geologisches Alter erreichen könnten. Trotzdem werden derart alte Lagerstätten heute noch z.B. in Kanada gefunden. Sie sind schon in Tiefen von 400 bis 500 m unter dem Meeresspiegel anzutreffen. Das zeigt, dass das Uran in diesem Bereich während der gesamten Entwicklungsgeschichte der Lagerstätte nicht durch freien Sauerstoff oder sonstige chemische Vorgänge mobilisiert wurde.

Eine entlang einer Kluft entstandene Redoxfront in der Uranmine Osamu Utsumi in Brasilien. Die Lagerstätte ist vor ungefähr 80 Millionen Jahren entstanden. Das Uran befindet sich im eigentlichen Kluftbereich sowie in den gelb erscheinenden Gesteinspartien. Der scharfe Übergang zum uranfreien Gestein wird als Redoxfront bezeichnet. Es handelt sich hierbei um den Übergang von oxidierendem zu reduzierendem Milieu, wodurch die Mobilität des Urans verhindert wurde.

Es liegen detaillierte Informationen zu den verschiedenen Erz- und Mineralanreicherungen bzw. Lagerstätten aus unterschiedlichen Erdzeitaltern vor, die über Hunderte von Millionen Jahren unter heute nachvollziehbaren geochemischen Bedingungen stabil geblieben sind. Ebenso bekannt sind aber auch die Bedingungen, die Stoffanreicherungen verhindert haben oder die eine Auflösung bereits vorhandener Lagerstätten bewirkten.

Das Wissen um das geochemische Verhalten der Elemente bei der Lagerstättenbildung und hier speziell auch das Rückhaltevermögen von Sedimenten in der geologischen Entwicklungsgeschichte bildet die Basis für die Erkundung von Salzstöcken als Endlager für radioaktive Abfälle.