Zeitschrift für Angewandte Geologie: Band 4, Heft 5 Mai 1958 [Reprint 2021 ed.] 9783112558027, 9783112558010

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ZEITSCHRIFT TOR A N QE W A N D T E QEOLOQIE HERAUSQEQEBE N VON DER S T A A T L I C H E N Q E O L O Q I S C H E N UND DER ZENTRALEN DER D E U T S C H E N

AUS

D E M

IN

HALT

KOMMISSION

V O R R A T S K O M M IS S I O N

DEMOKRATISCHEN

REPUBLIK

460 Geo Wissenschaftler {ür atomwaffen» freie Zone Stammberger Uranlagerstätten, ihre Mineralisation und ihre geologische Erkundung Lange Die Genese der Witwatersrand=Erze Botinelly & W e e k s Die mineralogische Einteilung der Uran= Vanadium=Lagerstätten des Colorado» Plateaus Cannon Botanische Prospektionsmethoden auf Uranlagerstätten des Colorado*PIateaus und Beschreibung der Indikatorpflanjen

AKADEMIE

-V E R L A Q

• BERLIN

B A N D 4 I HEFT

O

M A I 1958 S E I T E 197- 256

IN

HALT

Seite 4G0 Geowissenscliaftler f ü r atomwaffenfreie Zone Offener Brief

der

Geologischen

Seite

IL I,. CANNON: Botanische P i o s p e k l i o n s m e l b o d e n auf

. . . 197

Gesellschaft in

U r a n l a g e r s t ä t t e n des Colorado-Plateaus u n d Beschrei-

der

D e u t s c h e n D e m o k r a t i s c h e n Republik

b u n g der I n d i k a t o r p f l a n z e n , referiert von II. ULBRICH 244

198

F. STAMMBERGER: U r a n l a g e r s l ä t l e n , ihre Mineralisation u n d ihre geologische E r k u n d u n g

199

E . LANGE: Die Genese der W i t w a t e r s r a n d - E r z e der

Uran

Vanadium-Lagerstätten

247

Besprechungen und Referate

-48

Nachrichten und Informationen

2j2

. . . 238

TH. BOTINELLY & A . D. WEEKS: Die mineralogische Einteilung

Lesesteine

des

Colorado-Plateaus, referiert von I t . ULBRICH . . . .

242

Die ZEITSCHRIFT FÜR ANGEWANDTE GEOLOGIE berichtet ständig ausführlich über folgende Arbeitsgebiete: Geologische Grundlagenforschung

und Lagerstättenforschung / Methodik

der geologischen Erkundung / Ökonomie

und

Planung

der geologischen Erkundung / Technik der geologischen Erkundung / Geologie und Lagerstättenkunde im Ausland / Bibliographie, Verordnungen, Richtlinien, Konferenzen, Personalnachrichten

Dem Redaktionskollegium gehören an: Prof. Dipl.-Berging. B Ü H R I G , Nordhausen — Dr. HECK, Schwerin Prof. Dr. L A N G E , Berlin -

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Chefredakteur: Prof. Dr. E R I C H L A N G E , Berlin

Die ZEITSCHRIFT FÜR ANGEWANDTE GEOLOGIE ist kein Organ einer engen Fachgruppe. Auf ihren Seiten können alle strittigen Fragen der praktischen Geologie behandelt werden. Die Autoren übernehmen für ihre Aufsätze die übliche Verantwortung.

Herausgeber: Staatliche Geologische Kommission und Zentrale Vorratskommission f ü r mineralische Rohstoffe der Deutschen Demokratischen Republik. Chefredakteur: Prof. Dr. Erich Lange, Berlin. Redaktion: Berlin N 4, InvalidenstraBe 44. Verlag: Akademie-Verlag GmbH, Berlin W 8, Mohrenstraße 39 (Fernsprecher 2 0 0 3 8 6 , Postscheckkonto: Berlin 35021). Bestell- und Verlagsnummer des Heftes: 1047/4/5. Die „Zeitschrift f ü r angewandte Geologie" erscheint monatlich. Bezugspreis 2 , - D M je Heft, Doppelheft 4 , - DM. - Satz und Druck: Druckhaus „ M a i i m G o r k i " , Altenburg. Veröffentlicht unter der Lizenznummer ZLN 5008 des Ministeriums für Kultur, Hauptverwaltung Verlagswesen. K a r t e n : Mdl. der D D R Nr. 4058 / K 11. Printed in Germany.

ZEITSCHRIFT FÜR ANQEWANDTE QEOLOQIE

C H E F R E D A K T E U R : P R O F . D R . E. L A N Q E

B A N D 4 • M A I 1958 - H E F T 5

460 Geowissenschaftler für atomwaffenfreie Zone Wortlaut eiruis Schreibens vom 28. Januar 1Ü58 an den Ministerpräsidenten der Deutschen Demokratischen Republik

Sehr geehrter Herr Ministerpräsident! Die Wissenschaftler und Techniker der Staatlichen Geologischen Kommission sind in rastlosem Einsatz b e m ü h t , in der Deutschen Demokratischen Republik die Bodenschätze zu erkunden, die unsere Industrie benötigt, u m alle Zweige unseres vielfältigen wirtschaftlichen Lebens zu befriedigen. Darüber hinaus wird in enger Zusammenarbeit mit den Ministerien sowie den R ä t e n der Bezirke und Kreise an zahlreichen Aufgaben mitgewirkt, die in ihrer Gesamtheit der H e b u n g des Lebensstandards der Bevölkerung der D D R u n d d a m i t auch dem A u f b a u des Sozialismus dienen. Ihr eindringlicher Appell an die Regierung u n d Bevölkerung Westdeutschlands mit Ihren Vorschlägen zur Schaffung einer atomwaffenfreien Zone in E u r o p a h a t wie überall gleichfalls unsere lebhafte Z u s t i m m u n g gefunden. Die Bundesrepublik beschwört durch ihre H a l t u n g eine tödliche Gefahr für das gesamte deutsche Volk herauf. D a r u m wenden sich immer m e h r einsichtsvolle Kreise auch in Westdeutschland gegen eine Lagerung v o n Atomwaffen und die E i n r i c h t u n g v o n R a k e t e n a b s c h u ß b a s e n auf westdeuschem Territorium. Wir glauben a n die K r a f t des Lebens u n d der V e r n u n f t f ü r die k o m m e n d e n Generationen, u n d deshalb hoffen wir, d a ß sich die K r ä f t e des Friedens stärker erweisen werden als die Mächte der Zerstörung. Eine atomwaffenfreie Zone in E u r o p a wäre ein erster bedeutungsvoller Schritt auf dem Wege zu einem Ubereink o m m e n der Großmächte f ü r ein allgemeines Verbot der A n w e n d u n g v o n Kernwaffen. Der Einsatz der Atomenergie f ü r andere als für friedliche Zwecke ist menschenunwürdig und steht im Gegensatz zu jedem humanistischen Gedanken. Wir wenden uns an Sie, sehr geehrter Herr Ministerpräsident, u m Ihnen unsere rückhaltlose Zus t i m m u n g zu Ihren Vorschlägen z u m Ausdruck zu bringen und Ihnen die Zusicherung zu geben, d a ß wir auch jede Ihrer weiteren Bemühungen zur Abwendung der A t o m g e f a h r u n t e r s t ü t z e n werden. Dem Inhalt dieses Schreibens haben durch ihre Unterschrift 460 Wissenschaftler u n d Techniker der Staatlichen Geologischen Kommission und der ihr angeschlossenen Betriebe z u g e s t i m m t .

Für die Wissenschaftler:

Für die Techniker: I. V.

(Prof. Dr. Kautzsch) Nationalpreisträger, Chefgeologe

(Treppschuh) Dipl.-Bergingenieur

Offener Brief an die Mitglieder der Deutschen Geologischen Gesellschaft, der Geologischen Vereinigung, der Paläontologischen Gesellschaft und der Deutschen Mineralogischen Gesellschaft in der Deutschen Bundesrepublik.

Sehr verehrte Fachkollegen! Die in Stralsund auf der Tagung der Geologischen Gesellschaft in der

Deutschen

Demokratischen

Republik

ver-

sammelten Wissenschaftler wenden sich aus ernster Sorge an Sie mit der Bitte, der Atomkriegsgefahr auf deutschem Boden entgegenzuwirken. Der Beschluß des Bundestages, die Bundeswehr mit nuklearen Waffen auszurüsten und auf deutschem Boden Raketenabschußbasen zu errichten, vertieft die Spaltung Deutschlands und beschwört die Gefahr eines Atomkrieges in Mitteleuropa herauf. Damit ist die Existenz der deutschen Nation in Frage gestellt. Folgen Sie dem Beispiel der Göttinger 18 und treten Sie entschlossen den wahnwitzigen Plänen einzelner Atomkriegsstrategen entgegen und schließen Sie sich den Protestbewegungen aller Schichten der deutschen Bevölkerung gegen den Atomtod an. Sie helfen damit, die Früchte Ihrer wissenschaftlichen Arbeit zu erhalten und zum friedlichen Nutzen aller Menschen anzuwenden. Auch unsere Wissenschaft kann nur i m Frieden gedeihen. Lassen Sie uns deshalb gemeinsam handeln zum Nutzen und Wohle unseres Volkes.

Stralsund, a m 25. April 1958 Die Mitglieder der Geologischen Gesellschaft in der Deutschen Demokratischen Republik.

Z e i t s c h r i f t tiir a n g e w a n d t e G e o l o g i e ( 1 9 5 8 ) H e f t 5

STAMMBERGER / Urania gerstätten

199

Uranlagerstätten, ihre Mineralisation und ihre geologische Erkundung 1 ) FRIEDRICH

STAMMBERGER,

Berlin

INHALT Seite

I. Ein Metall „macht Karriere" 199 II. Über die Minerale des Urans 201 III. Spezielle mineralogische Untersuchungsverfahren 202 1. Die radiometrische Methode 202 2. Die Lumineszenzmethode 204 3. Die Makroradiographie 204 4. Die Mikroradiographie 204 5. Die Abdruckmethode 205 6. Andere Methoden 205 IV. Uranvorkommen und Uranlagerstätten . . . . 205 V. Die Klassifizierung von Uranlagerstätten. . . . 206 VI. Pegmatitische Uranlagerstätten 208 VII. Allgemeine Bemerkung zu den hydrothermalen Uranlagerstätten 210 VIII. Beschreibung hochthermaler Uranlagerstätten . 211 1. Die Davidit-Lagerstätten auf Mozambique. . 211 2. Die Lagerstätte Radium Hill (Südaustralien). 212 3. Die Lagerstätten am Oberen See 213 4. Die Lagerstätten in Cornwall (England) . . . 214 5. Die Lagerstätten in Britisch-Columbien . . . 214 IX. Beschreibung mesothermaler Uran-Lagerstätten 214 1. Allgemeine Bemerkung 214 2. Die Lagerstätten des kanadischen Nordwestgebiets 216 a) Die Lagerstätte Eldorado 216 b) Andere Lagerstätten dieses Gebietes . . . 2 1 8 3. Die Lagerstätten im Norden von Saskatchewan 218 a) Die Lagerstätten im Nordosten des Bezirks 219 b) Andere Lagerstätten in der Nähe des Beaverlodge-Sees 220 1. Am Martinsee 220 2. Die Lagerstätte Eagle 220 3. Die Lagerstätten der Bucht Nicholson . 221 4. Die Lagerstätten von Coeur d'Alene, Idaho (USA) 221 5. Die Lagerstätten des Front Range, Colorado (USA) 222 a) Die Lagerstätte Caribou 222 b) Die Lagerstätten des Bezirkes Central City 222 6. Uranhaltige Goldgänge 223

I. Ein Metall „macht Karriere" Uran war noch bis vor wenigen Jahren ein Metall, das Industrie und Wirtschaft verhältnismäßig wenig interessierte. Heute ist es das meistbegehrte Metall der Gegenwart. In dieser überraschenden „Karriere" des Urans lassen sich zeitlich drei Abschnitte unterscheiden, in welchen sich die Bedeutung dieses Metalls v o n Grund auf änderte. Der erste Abschnitt beginnt mit dem Jahre 1789, als MARTIN HEINRICH KLAPROTH dieses Element entdeckte. Er untersuchte Pechblende, übrigens aus Johanngeorgenstadt, welche bis dahin als ein Zink-, ') „Die Geologie der Uranlagerstätten der kapitalistischen Länder" von W. S. DOMAREW (redigiert von E. M. JANISCHEWSKIJ), Moskau 1956 (russisch). „Das Aufsuchen von Uranlagerstätten". Eine Kollektivarbeit von W. G. MELKOW und L. Tsch. PUCHALSKIJ unter Redaktion von E. M. JANISCHEWSKIJ, Moskau 1957 (russisch). „Die Uranminerale" von M. W. SOBOLEWA und I. A. PUDOWKINA (Redaktion von W. I. GERASIMOWSKIJ), Moskau 1957 (russisch).

X.

XI.

XII.

XIII.

7. Uranhaltige Flußspatlagerstätten 8. Uranlagerstätten mit unklarer Genesis . . . a) Die Lagerstätte Gunnar (Kanada) . . . . b) Die Lagerstätte Rum Jungle (Nordaustralien) c) Die Lagerstätten des Belgisch-Kongo. . . 1. Die Uranvererzung in der Erzprovinz Katanga-Nordrhodesien 2. Die Lagerstätte Shinkolobwe Beschreibung exogener Uranlagerstätten . . . 1. Einleitende Bemerkung 2. Verwitterungslagerstätten 3. Sedimentäre Lagerstätten a) Uranhaltige schwarze Schiefer b) Die Carnotit-Lagerstätten des ColoradoPateaus (USA) c) Uranführende Konglomerate desWitwatersrand (Südafrika) d) Die Konglomerate von Blind River, Ontario (Kanada) Kurze geologische Zusammenfassung a) Uranprovinzen b) Leitmerkmale für die Suche nach Uranlagerstätten 1. Günstige magmatische Gesteinskomplexe . 2. Günstige Nebengesteine für eine Uranmineralisation 3. Veränderungen des Nebengesteins als mögliche Indikatoren auf Uran 4. Kontrolle der Vererzung durch Strukturen 5. Günstige paragenetische Assoziationen . . 6. Mineralveränderungen als Indikatoren auf Uran 7. Sekundäre Uranminerale Zur Methodik der Sucharbeiten auf Uran . . . 1. Zur Methodik der Fußgängermarschroutenaufnahmen • 2. Radiometrische Überprüfungen a) Radiometrische Überprüfung vonHalden b) Radiometrische Überprüfung von bergmännischen Bauen c) Radiometrische Überprüfungen der Erkundungsbaue Abschließende Bemerkung Literatur

223 223 224 224 226 226 227 228 228 228 229 229 229 232 232 233 233 234 234 234 234 234 234 235 235 235 236 236 236 236 236 237 237

Eisen- oder auch Wolframerz angesehen wurde (KRUSCH 1937). Erst 1841 bewies der französische Chemiker G. PELIGOT, daß KLAPROTH sich geirrt hatte, als er das erhaltene schwach metallisch glänzende, schwarze Pulver (U0 2 ) für Uranmetall gehalten hatte. Diese erste Etappe, in der man faktisch m i t Uran nichts anzufangen wußte, endete mit dem Jahre 1898, als das Ehepaar CURIE in der Joachimsthaler Uranpechblende das Radium entdeckte. Damit begann ein neuer wichtiger Abschnitt im Bedeutungsanstieg des Urans, das nunmehr vor allem deswegen geschätzt wurde, weil aus ihm Radium gewonnen werden konnte. Seitdem wurde insgesamt rund ein Kilogramm Radium gewonnen. Da ein Gramm Radium aus etwa 3 t Uran erhalten wird, überstieg die Gesamtförderung seit der Jahrhundertwende bis Mitte der 30er Jahre kaum 3 0 0 0 - 4 0 0 0 t Uran. In Tabelle 1 sind einige Großproduzenten für Radium mit Teilquoten ihrer Gesamtlieferung aufgeführt.

Zeitschrift für angewandte Geologie ( 1 9 5 8 ) Heft 5 SXAMMBERGER /

200

allem zu der fieberhaften Suche nach neuen und der intensiven Ausbeutung der vorhandenen Uranlagers t ä t t e n bei ( A b b . 1).

Tabelle 1 Radiumproduktion einzelner Lagerstätten (nach

DOMAREW]

Allein in den letzten J a h r e n wurden neben zahllosen kleineren L a g e r s t ä t t e n eine Reihe bedeutender, z. T . Riesenlagerstätten e n t d e c k t :

Joachimsthal ( 1 9 0 6 - 1 9 3 1 ) 39 Gramm Colorado ( 1 9 1 0 - 1 9 2 7 ) 202,5 Shinkolobwe ( 1 9 2 2 - 1 9 3 9 ) bis 500 Großer Bärensee ( 1 9 3 3 - 1 9 3 9 ) 176

Infolge der wachsenden Nachfrage stiegen die Preise für R a d i u m bis Anfang der 20er J a h r e fortgesetzt ( T a b . 2), wodurch die Uranerzförderung — t r o t z der v e r h ä l t n i s m ä ß i g niedrigen Gesamtziffern — spürbar stimuliert wurde. Tabelle 2

Entwicklung der Radiumpreise ( n a c h DOMAREW) 1902 1905 1914 1927 1938

2 5 0 0 Dollar bis 5 0 0 0 0 „ 175 0 0 0 „ 3 5 - 5 0 000 „ 2 5 - 3 0 000 „

für „ ,, „ „

1 Gramm R a d i u m 1 1 1 1

E r n s t e R ü c k s c h l ä g e b r a c h t e Anfang der 3 0 e r die W e l t w i r t s c h a f t s k r i s e (s. T a b . 3) Tabelle 3

Jahre

Weltproduktion an Radium ( n a c h DOMAREW)

Jahr

1930

1931

G r . / E a . 6 3 , 7 8 43,85

1932

1933

10,21

13,26 27,08

1934

Uranlagerstätten

1935

1936

1937

1938

1939

25,54

35,52

45,61

99,62

175,8

N a c h 1 9 3 8 wurden K a n a d a und B e l g i s c h - K o n g o zu den H a u p t l i e f e r a n t e n für R a d i u m . Sie legten zur Aufr e c h t e r h a l t u n g der bei etwa 2 5 — 3 0 0 0 0 D o l l a r / G r a m m stabilisierten Radiumpreise ihre P r o d u k t i o n s q u o t e n i m Verhältnis 4 0 ( K a n a d a ) zu 6 0 (Belgisch-Kongo) fest. Die anfallenden U r a n m e n g e n fanden während dieser zweiten E t a p p e i m wesentlichen keine zweckentsprechende Verwendung, sie waren eher ein lästiges Nebenprodukt. Nur geringe Mengen wurden in der Glasindustrie zur F ä r b u n g der Gläser und als Beimischung zum Bleiglas verwendet, noch geringere v e r b r a u c h t e die Porzellanindustrie (für Glasuren), die Fotoindustrie (als Vers t ä r k e r der Negative u. a.), die polygraphische Industrie und die L a b o r a t o r i e n . In Legierung mit Nickel ( 6 6 % U und 3 3 % Ni) zeigte U r a n zwar große Säurefestigkeit, k o n n t e jedoch in dieser E i g e n s c h a f t ebenfalls keine größere B e d e u t u n g erlangen. U r a n blieb i m wesentlichen weiter uninteressant und u n b e o b a c h t e t von Industrie, und W i r t s c h a f t . Die Versuche HAHNS und STRASSMANNs im J a h r e 1 9 3 9 , die zur Spaltung des U r a n a t o m k e r n s führten und eine b r e i t e Isotopenforschung einleiteten, sind ein wichtiger Markstein im Bedeutungsanstieg des Urans. Mit diesen Arbeiten war ein entscheidender A n s t o ß zur zukünftigen Nutzung der bei der K e r n s p a l t u n g freiwerdenden großen Energiemengen gegeben. E i n neuer — der dritte — A b s c h n i t t in der B e w e r t u n g des U r a n s h a t t e begonnen. U r a n und R a d i u m wechselten bald ihre P l ä t z e : wenn h e u t e noch R a d i u m aus U r a n gewonnen wird, so in der Regel nur als B e i p r o d u k t der U r a n p r o d u k t i o n selbst. Auf sehr vielen Gebieten ist R a d i u m gegenwärtig schon völlig durch r a d i o a k t i v e Isotopen ersetzt worden, die hauptsächlich in den K e r n reaktoren gewonnen werden. Ihre S t r a h l u n g s i n t e n s i t ä t entspricht oft ganzen K i l o g r a m m e n R a d i u m . Die b e k a n n t e weitere E n t w i c k l u n g der Kernwissenschaft, welche sowohl die militärische wie auch friedliche Anwendung der Kernenergie möglich m a c h t , trug' vor

1 9 4 5 W i t w a t e r s r a n d (Uran als Nebenprodukt) 1948 I m B e z i r k des Beaverlodge-Sees ( K a n a d a ) 1 9 4 9 Marysvale ( U S A ) ' R u m J u n g l e (Australien) 1952 Gunnar ( K a n a d a ) 1953 Blind River (Kanada) Schon i m J a h r e 1 9 4 3 lieferte die F i r m a Westinghouse dem M a n h a t t a n p r o j e c t (einer U S A - O r g a n i s a t i o n , welche Atomwaffen ausarbeitete) täglich etwa 250 kg U r a n zu 4 5 Dollar/kg. 1 9 5 3 sollen nach westlichen Mitteilungen (NAHMIAS 1953) die U S A schon in der L a g e gewesen sein, täglich etwa ein K i l o g r a m m der Isotope U 2 3 5 herzustellen, d. h. 140 kg U r a n zu verarbeiten. U r a n war zum meistbegehrten Metall der Gegenwart geworden. K o n k r e t e A n g a b e n und B e r i c h t e wurden überall zum Staatsgeheimnis Nr. 1 erklärt. Auch bloß a n g e n ä h e r t e Ziffern wurden nur in den seltensten F ä l l e n b e k a n n t gegeben. Und selbst dann waren sie nicht nur unsicher, sondern meist wenig glaubwürdig. Dieser Schleier des Geheimnisses, der U r a n , seine L a g e r s t ä t t e n 2 ) und seine Verarbeitung u m g a b , t r u g seinerseits dazu bei, d a ß in der Tagespresse und in wissenschaftlichen Zeitschriften nicht wenige — bis v o r wenigen J a h r e n — meist sehr allgemein gehaltene und wenig aussagende Veröffentlichungen über U r a n erschienen. E s m u ß a n g e n o m m e n werden, daß eine weit größere Zahl wissenschaftlicher U n t e r s u c h u n g s b e r i c h t e angefertigt, j e d o c h nicht zur Veröffentlichung freigegeben wurden. Zweifellos e n t h a l t e n gerade diese B e r i c h t e das geologisch i n t e r e s s a n t e s t e und wertvollste Material. ZESCHKE ( 1 9 5 6 a ) , der s. Z. enge K o n t a k t e zur U S Atomenergie-Kommission besaß, n e n n t in diesem Zus a m m e n h a n g erstaunliche Ziffern: bis 1 9 5 5 wurden in den U S A rund 8 6 0 0 Arbeiten veröffentlicht. F a s t dreimal so hoch schätzt er die Zahl der G e h e i m b e r i c h t e . „ D i e Zahl der über U r a n und T h o r i u m geleisteten Arbeiten dürfte in der westlichen W e l t 3 0 0 0 0 übers c h r e i t e n . " „Allein i m B e r e i c h der U S - A t o m e n e r g i e Kommission wurden in den letzten 10 J a h r e n über 3 0 0 0 wissenschaftliche Arbeiten ü b e r das V o r k o m m e n v o n U r a n und T h o r i u m , einschließlich des S t u d i u m s der wirtschaftlich interessanten L a g e r s t ä t t e n v e r ö f f e n t l i c h t . " Die v e r t r a u l i c h e B e h a n d l u n g aller m i t diesen F r a g e n verbundenen Arbeiten b e s c h r ä n k t e sich natürlich n i c h t nur auf die L ä n d e r des W e s t e n s . Sowjetische A r b e i t e n (jedoch keine geologischen) wurden erstmalig während der Session der A k a d e m i e der W i s s e n s c h a f t e n der U d S S R über die friedliche Ausnutzung der Atomenergie (vom 1. —5. J u l i 1955) und von den Mitgliedern der sowjetischen Delegation auf der I n t e r n a t i o n a l e n wissenschaftlich-technischen K o n f e r e n z zur friedlichen Ausnutzung der Atomenergie in Genf (7. —20. August 1 9 5 5 ) referiert. Nunmehr liegen auch erste sowjetische mineralogisch-geologische Zusammenfassungen vor. E s ist verständlich, daß sie das l e b h a f t e s t e Interesse der deutschen Geologen finden. B e i vielen der russischen S p r a c h e n i c h t m ä c h t i g e n Geologen b e s t e h t der W u n s c h , 2 ) Über die Großlagerstätte Shinkolobwe erschien seit 1933 nur 1955 ein weiterer Bericht.

Zeitschrift für a n g e w a n d t e Geologie (1958) Heft 5 STAMMBERGER

/ Uranlagerstätten

201

die Quintessenz dieser Arbeiten vermittelt zu erhalten. Nachfolgend ist der Versuch unternommen worden, diesem Wunsch zu entsprechen 3 ). II. Über die Minerale des Urans Uran ist chemisch außerordentlich aktiv und wird daher in der Natur nicht gediegen angetroffen. Es reagiert leicht mit beinahe allen Metallen, oxydiert schnell an der Luft und zersetzt bei 100° C Wasser. Die wichtigste chemische Eigenschaft des Urans ist seine stark ausgeprägte Reduktionsfähigkeit, die sich besonders in sauren wäßrigen Lösungen bemerkbar macht. Uran ist im natürlichen Zustand 4 - u n d 6wertig. Künstlich kann man auch 2-, 3- und 5wertiges Abb. 1. Die bedeutendsten Uranlagerstätten der W e l t Uran erhalten. Der Ionradius ( o h n e S o w j e t u n i o n ) . N a c h M A G A K J A N ( 1 9 5 5 B) für U 4+ beträgt 1,05 A, für U 6+ dagegen 0,8 A. Da der Radius von U 4+ sich nur wenig waren, erwiesen sich in der Folge als miteinander von den Radien für Th 4+ (1,10 A), Ca 2+ (1,06 A) u. a. identisch (z. B. der Dakeit und der Schröckingerit, der Elementen unterscheidet, begünstigt dieser Umstand Johannit und der Gilbinit). Diese Mängel der Mineraldie Vertretung des U-Ions im Kristallgitter durch ähnforschung wirken sich auch heute noch auf die Klassilich große Ionen anderer Stoffe. fikation und Systematik der Uranminerale aus. Für diesen Zustand ist nicht nur — nach MELKOW — die NeuMit Sauerstoff bildet Uran die Oxyde U0 2 , U 3 0 8 und artigkeit der Aufgabe, sondern auch eine Reihe objektiver U0 3 . U 0 2 gehört zum kubischen Kristallsystem und Schwierigkeiten verantwortlich: die relative Seltenheit hat dunkelbraune oder schwarze Färbung. Seine Verder Uranminerale, ihre übliche geringe Konzentration, bindungen haben stets schwarze, braune oder grüne ihre meist winzigen Ausmaße, ihr äußerliches ÜberKarben. U 4+ oxydiert leicht zu U 6+ . einstimmen (Glanz, Farbe, Härte, Dichte, optische U3Og gehört zum hexagonalen Kristallsystem und Eigenschaften, Erscheinungsformen usw.), die recht hat dunkelgrüne Färbung. häufige enge Verquickung verschiedener Uranminerale, U 0 3 wird ohne Wasser in der Natur gewöhnlich nicht die Kompliziertheit und Veränderlichkeit des cheangetroffen. In amorphem Zustand besitzt es gelbe, mischen Bestandes, die Komplizierungen in der Zuorange und braune Färbung. U 6+ reduziert leicht zu sammensetzung und der Struktur durch metamikte 4+ U . Umwandlungen und der ununterbrochene radioaktive Gegenwärtig sind mehr als 150 Uranminerale bekannt Zerfall. (eigentliche Uranminerale und uranführende M.) Allein DOMAREW (1956) hebt hervor, daß die wichtigsten in den letzten 15 J a h r e n wurden nach Mitteilung und praktisch bedeutendsten Uranminerale folgende MELKOWs (1957) nicht weniger als 35 neue Uransind: minerale entdeckt. Jede neue Uranlagerstätte war in der 1. Die Oxyde Uraninit und Nasturan 4 ). Regel mit neuen Mineralentdeckungen verbunden. Diesen Erfolgen steht die Tatsache gegenüber, daß auch 2. Verbindungen der Sauerstoffsäuren, in welche das sechswertige Uran häufig in Form des Uranyls heute noch für eine Reihe wichtiger Minerale weder die eingeht: Kristallstruktur, Genesis, Paragenesis, noch einige a) basische wasserhaltige V a n a d a t e : Carnotit und physikalische und chemische Eigenschaften eindeutig Tujamunit, festgestellt worden sind. Es liegen ferner z. T. wider-, b) basische wasserhaltige Phosphate: Torbernit und sprechende Angaben über die optischen u. a. EigenAutunit. schaften einiger Uranminerale vor. Mehrere Minerale, „Viele andere Minerale, obwohl sie durch weite Verdie zu verschiedenen Zeitpunkten entdeckt worden breitung charakterisiert sind," schreibt DOMAREW, „werden in großen Massen anscheinend nicht an') Neben den drei unter der Überschritt dieses Referates genannten sowjetischen Werken bezieht sich der Referent in Einzelfällen auf andere, getroffen." vor allem sowjetische, deutsche, französische und amerikanische Arbeiten. (Daher machte sich am Schluß des Aufsatzes ein Literaturverzeichnis notwendig, was bei Buchreferaten in der Regel nicht üblich ist.) Verfasser hielt es für zweckmäßig, den Darlegungen der sowjetischen Autoren andere — sowjetische und nichtsowjetische — gegenüberzustellen, die ihre Angaben zum Teil ergänzen bzw. durch abweichende Auffassungen die Notwendigkeit unterstreichen, daß zukünftige Untersuchungen und Veröffentlichungen noch Licht In das Dunkel gegenwärtig umstrittener Fragen bringen müssen. Die wissenschaftliche Leistung der referierten sowjetischen Verfasser wird dadurch keineswegs geschmälert. Die deutschen Geologen dürften mit diesen Ergänzungen um so eher einverstanden sein, als fremdsprachige Abhandlungen z. T. schwer zugänglich sind, in den wenigen deutschen Arbeiten andererseits gewisse Probleme zu apodiktisch behandelt werden.

4 ) Die sowjetischen Geologen bezeichnen mit Uraninit die kristallische, mit Nasturan die fast thoriumfreie amorphe bzw. kryptokristallische Modifikation der „Uranpechblende", während bei uns und im Westen — mit Ausnahme einzelner amerikanischer Geologen — Uraninit gewöhnlich als Synonym für Pechblende gebraucht wird. Daher ist aus vorliegenden geologischen Berichten nicht immer zu erkennen, welche Modifikation des Uranminerals in der Lagerstätte vorliegt. Nach sowjetischem Beispiel wird hier Uranpechblende oder Pechblende nur in solchen Fällen verwendet, wenn es unklar ist, ob es sich um Uraninit oder Nasturan handelt. Verfasser zieht eine solche Anwendung der Bezeichnungen auch der vorgeschlagenen Gleichsetzung Nasturan = Pechblende vor.

Zeitschrift für angewandte Geologie (1958) Heft 5

202 MELKOW weist auf folgende charakteristische Besonderheiten der chemischen Zusammensetzung der bekannten natürlichen Uranverbindungen (d. h. Minerale) hin: a) Sauerstoff ist stets vorhanden. b) Schwefel- und Haloidverbindungen, ebenso wie Verbindungen mit Stickstoff, Wolfram, Chrom, Germanium, Zinn, Selen, Tellur und der Platingruppe fehlen völlig. c) Gediegenes Uran ist ebenfalls unbekannt. d) Sehr charakteristisch ist noch die fast ständige Anwesenheit von Wasser oder der Hydroxylgruppe. Am Aufbau der Minerale nimmt sowohl das 4- als auch das 6wertige Uran teil. Während des radioaktiven Zerfalls befreit sich das Uranatom von seinem ihm anhaftenden Sauerstoff, der an Ort und Stelle ganz oder teilweise zur Oxydation des 4wertigen Urans zum 6wertigen verbraucht wird. Daraus erklärt sich, daß nur in geologisch sehr jungen Bildungen (frisch ausgeschiedenen) die Minerale überhaupt kein ßwertiges Uran enthalten. Mit fortschreitender Zeit, d. i. radioaktivem Zerfall, vergrößert sich der Anteil des Gwertigen Urans im Mineral, der durch chemische Analyse feststellbar ist. Das Ausgangsverhältnis von 4wertigem zu 6wertigem Uran kann verschieden sein. MELKOW teilt die Minerale nach dem Urangehalt ein in a) Uranminerale, b) uranführende (-enthaltende) Minerale. Die uranführenden Minerale zeichnen sich durch geringe und unbeständige Urangehalte aus. In ihnen liegt Uran entweder als feste Pseudolösung oder als isomorphes Gemisch oder als mechanische Beimengung oder auch als Ergebnis von Adsorption vor. MELKOW lehnt aus praktischen und genetischen Gründen die übliche Klassifikation nach dem chemischen Bestand mit Klassenausscheidung nach dem Anion (z. B. Sulfate, Karbonate, Silikate usw.) ab. Er zieht die Gruppierung nach der Wertigkeit des Urans vor und bildet drei Klassen: 1. Minerale, die hauptsächlich aus 4wertigem Uran gebildet wurden. Diese Minerale spielen gegenwärtig für die Urangewinnung nur eine geringe Rolle. Sie dienen hauptsächlich zur Gewinnung von Thorium, Titan, Hafnium, Zirkon, Tantal, Niob und Seltenen Erden. 2. Minerale, die aus 4- und öwertigem Uran gleichzeitig gebildet wurden. Diese Minerale sind die Hauptkomponenten der reichen Uranerze. 3. Minerale, die aus 6wertigem Uran gebildet wurden. Diese Minerale werden zum Teil zur industriellen Gewinnung von Uran genutzt. Ihr Auffinden erleichtert die Suche nach nichtoxydierten Uranerzen. Trotz gewisser Bedingtheiten bei der Zuordnung der einzelnen Minerale hat diese Klassifikation nach Meinung ihres Autors den Vorteil, daß die übergroße Mehrzahl der Uranminerale in ihr so aufgezählt wird, wie es den geologischen Verhältnissen ihrer Entstehung und Verbreitung entspricht (Abb. 2). Zu den Mineralen des U 4 + gehören u. a. Brannerit und Davidit. Zu den Mineralen des (U 4 + + U 6 + ): Uraninit, Nasturan, Uranschwärze (relikte und regenerierte) sowie Bröggerit.

STAMMBERGER / U r a n l a g e r s l ä t t e n

Zu den Mineralen des U 6 + zählen Uranophan, Gummit, Uranotil (Silikate), Carnotit, Tujamunit (Vanadate), Autunit, Torbernit (Phosphate). In Tabelle 4 sind die wichtigsten diagnostischen Eigenschaften dieser Minerale und einiger anderer zusammengestellt, die später bei der Beschreibung der Uranlagerstätten erwähnt werden. III. Spezielle mineralogische Untersuchungsverfahrcn Außer den üblichen mineralogischen Untersuchungsverfahren verfügt der Geologe zum Studium der Uranininerale noch über die radiometrische und radiographische Methode sowie über die Lumineszenzanalyse. Der Bestimmungsgang zur Feststellung des Bestandes eines radioaktiven Erzes kann etwa wie folgt eingeschlagen werden (Systematik und Reihenfolge nach I. A. PUDOWKINA 1957): 1. S i e radiometrische Methode

ist auf die radioaktive Strahlung des Uranerzes und seiner Minerale aufgebaut. Bekanntlich entstehen beim radioaktiven Zerfall drei verschiedene Arten von Ausstrahlungen: Alphastrahlen, Betastrahlen und Gammastrahlen. a) Die Alphastrahlen (Alphateilchen) sind nichts anderes als Atomkerne des Heliums. Diese Teilchen besitzen zwar eine große Geschwindigkeit (^Q der Lichtgeschwindigkeit, d. h. 15000 km/s), werden jedoch durch den unvermeidlichen Zusammenstoß mit Molekülen des Stoffes so stark gebremst, daß sie selbst von einer sehr dünnen Schicht eines beliebigen Stoffes (z. B. einem Bogen Papier oder einer etwa 10 cm starken Luftschicht) aufgehalten werden. Auf ihrem Weg ionisieren sie stark die Luft bzw. Gas, eine wesentliche Eigenschaft, welche mit Hilfe der Alphamethode zur Bestimmung der Menge radioaktiven Materials ausgenutzt wird. b) Die Betastrahlen (Betateilchen) sind negativ geladene Elektronen, die sich mit beinahe Lichtgeschwindigkeit bewegen. Sie sind bedeutend kleiner als die Alphateilchen (etwa Vmo der Masse eines Wasserstoffatomkernes). Infolgedessen haben sie ein größeres Eindringungsvermögen als Alphateilchen. Sie können eine bis 5 mm starke Aluminiumplatte durchschlagen und sich in der Luft mehrere Dezimeter fortbewegen. Allerdings ionisieren sie die Gase nur etwa 1 / 1 0 so stark wie Alphateilchen. Diese Eigenschaft wird hauptsächlich durch Zählung der Betateilchen bei der Bestimmung der Menge radioaktiven Stoffes ausgenutzt. c) Bei der Gammastrahlung (d. s. kurzwellige elektromagnetische Strahlen, die sich im Spektrum an Röntgenstrahlen nach kürzeren Wellen hin anschließen) werden sogenannte Photone — Lichtquanten, d. h. Elementarteilchen der Lichtwellen — mit Lichtgeschwindigkeit ausgestrahlt. Diese Teilchen durchdringen sogar eine mehrere Zentimeter dicke Bleiplatte oder eine Gesteinsschicht von etwa 0,5 —1,0 m Mächtigkeit oder eine Luftschicht von mehreren hundert Metern. Diese Eigenschaft wird unter Berücksichtigung aller einwirkenden Faktoren bei der Gammamethode ausgenutzt. (Die Hauptmenge der Gammateilchen wird von den Zerfallsprodukten des Radons gestellt. Die Bestimmung ist also nur richtig, wenn das Gleichgewicht Uran —Radon im Erz nicht gestört ist.) Dieser Umstand macht häufig eine radiochemische Untersuchung des Erzes erforder-

Zeitschrift für angewandte Geologie (1958) Heft 5 STAMMBERGER

I Uranlagerstätten

203

Tabelle 4.

Einige wichtige Minerale des Urans

(Nach SOBOLEWA und PUDOWKINA (1957), MELKOW (1957) und SCHÜLLER (1957) Name und ehem. Formel

Härte, Dichte

Krist.system

2-2,5

Farbe

Strich

Glanz

Autuni t Ca(UO,),PO.), 8H,0

grüngb. graugb. hellgrün

farblos bis hellgrün

perlam. diamantglänz.

Brannerit (D, Ca, Fe, Y, Th)„ Ti s 0 1B

schwarz (verw.: bräunlicher Bezug)

braungelb braungrau

glasglänz, pechglänz, manchmal fettig

4,56-5,43

Carnotit K.fUO.MVOJ, 3H,0

gelb, mit grünl. hellgelb, u. a. Tön.

gelb

matt

2-2,5

Coffinit U(SI0 4 )x-i (OH)„

schwarz

braun

schwarz Davidit auch (Fe, Ce, U) (Ti dunkelbraun Fe, V, Cr), (0,0H)j Gummit Gemenge aus Hydrooxyden und Silikaten Nasturan*) UO„ 1 7 _ M ,

(I)

UO,.,,.,.,,

(II)

UO,,„_.,„

(III)

Thucholit Kohlenwasserstoffe mit U, Th, Seit. Erden u. a. Tujamunit Ca(UO,),(VOt), 8H,0

üraninit*) I r UO,.i7—2.38 I I : UO,.,,.,.,, I I I : UOa,ai_j,7o IV: UOa,70_i.Ba Uranophan CaU|[(0H) a Si0 4 ] 4HaO

tetr.

In der Oxyd.zone von Pegmatiten, hydrotherm. u. sedimentären Lagerstätten

häufig

rh(?) tetr.(?) metamikt

In Pegmat. Graniten. Kommt in Seifen vor

In einz. Lagerst, häufig

mkl. ps.-rh.

In der Oxydat.zone sedim.Lgst. Hydroth. (??)

In sediment. Lagerstätt. häufig

tetr.

Noch wenig erforscht, anscheinend nichthäufig

Mit Nasturan asso- 46,37-68,29 ziiert.

kub. häuf, metamikt

In Pegmatiten u. Alkaligesteinen

3,41-3,67

dunkelbraun

glasglänz. bis pechglänz. halbmet.

5-6 bis 5,1 5-6 4,12-5,35

von orangegelb bis gelbrot

sehr veränderlich

fettglänz, wachsglänz.

von pechschwarz bis bräunlich

von glänz, schwarz bis gelb-braun grünlich

pechgl. bis glasglänz.

2,5-3 4,7-5,8

5 bis 9 um 4 6,5-4,8 4-3 unter 4,8

amorph kryptokrist.

matt

unter 4,8

glasglänz, perlmutt. diamantgl.

2-2,5

zwiebelgr. smaragdgr. seltener apfelgrün

blaßgrün

schwarz pechschwarz

braunschwarz

pechglänz.

zitr.-gelb, gelb mit orange, grüni. u. bräunl. Tönungen

hellgelb

matt perlmutt glasglänz.

tetr.

3,5-4

rh

3,41-3,67

(im reflekt. Licht) hellgrau grau m. bräunl. Ton Braungrau Sonst tiefschwarz

schwarz braunschwarz

strohgelb

hellgelb

6,5-10,63

zitr.-gelb orangegelb

Sp. -29,9

glasglänz, mattglänz, seidig

2-3

hellgelb

glasglanz

4-5 3,96

11,4-42,36

0,3 bis 8,41

47,42-65,62

0,13

sehr wechselnd

51,46 -59,30 22,33-26,28 Sp. bis 1 häufig

24,83-51,79 26,87-50,18 Sp. bis 1 27,30-30,20 50,29-54,82 Sp. bis 1

5,80-11,90 42,74-66,55 Als sekund. Mineral häufig

57,0

häufig

52,22-63,12

58,56- 74,43 16,08-25,26 häufig

31,58-49,35 23,18-50,83

von 0,10 16,19-37,80 28,03-54,59 bis 3,63 6,15

rh

3,81-3,96

Uranotil Ca(U02)8 Si2Oe (OH), • 6iB H 2 0

Sekundärin sediment-Lager Stätten (meist sand, u. kalkige)

Pegmatite hydroth. Gänge. Auch in sediment. Lagerstätten und Seifen

6-7 pechglänz, fettglänz.

ThO,

Pegmatite nicht selten 0,54 bis hydroth. (?) und U,0, von 1% bis 53,3% 48,48 in sedlm. Lager(in der (i. d. Asche) stätten, auch in im Mineral 1 - 8 % U,0, Asche) Seifen (?)

1,5-2

1-2

Sekundär in hydrothermalen Gängen

UO, 53,08-63,44

2,25-9,6

Oxydationsprozesse bzw. Reduktionsprozesse

3.22-3.6

U0 2

Bemerkung

häufig

Sekundär. UmIn der wandlungsproOxyd.-Z. dukt von Uranihäufig nit und Nasturan,

Haupts, hydrotherm. Gänge. Auch in kub. (amorph.) sediment. Lagerstätten

4-1

Uranschwärze) UO„,„_„„ (IV)

Torbernit Cu(UO,),(PO.), 12H,0

Häufigkeit

3,05-3,19 (seit, bis 3,41/3,51) 4,5-6,5

Gehalt in Prozenten an

Bildung

mkl.

Sekund. Umwandlungsprodukt häufig in hydrotherm. u. pegmat. Lagerstätten, in Graniten

In der Oxydat.zone häufig

Sek. Umwandlungsprodukt von Üraninit u. Nasturan

In der Oxydat. zone häufig

59,89

60,14-67,03

etwa wie U r a n o p h a n

*) U0 8 und UOa können künstlich hergestellt werden, in der Natur werden sie nicht angetroffen. Das Molekularverhältnis von UOs zu UOs verändert sich in den natürlichen Kristallen von 0,05 bis 5. Zur Vereinfachung der Bezeichnung der natürlichen Reihe von UOz bis U0 8 wird der Sauerstoffkoefflzient herangezogen, d. i. der Wert des atomaren Verhältnisses von Sauerstoff zu Uran. Die allgemeine Formel wird dann zu UOx, wo x für die bekannten natürlichen Glieder der Reihe einen Wert von 2,17 — 2,92 annimmt. X wird nach der chemischen Analyse des Minerals berechnet. Angenommen sie habe ergeben: U0 8 =40,50%, UO, = 45,76%. Die empirische Formel des Minerals würde in diesem Falle 15 U0 2 • 16 U0 8 sein. Im Mineral sind folglich 15 • 2 + 16 • 3 = 78 Atome Sauerstoff mit dem Uran verbunden, und zwar mit 16 + 15 = 31 Atomen. Der Sauerstoffkoefflzient x ist dann 78/31 — 2,516. Abhängig davon, wieviel Dezimalen berechnet wurden, wird der Sauerstoffkoeffizient mit U02>6 oder TJOa.si oder UOMK angegeben.

Zeitschrift für angewandte Geologie (1958) Helt 6 204

STAMMBERGER / U r a n l a g e r s t ä t t e n

endogener

Prozeß

hypergener

encogener Die

pneumaro tyaro• Zementation? hydromag/naf/fch pegme/ifjsd) zone, Ox/aanons msr/m/ j^ä/merfer Jone Mer/naf rormegenc/e Tenaenz des Konzenfrat/onszone Zerstreuung ProzessesM/ìs/c/ìN/c/ì u Ante// OerM/vera/e i Th

i

(,u*;m)

n

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M

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Th yTh

Th

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Th Th Th

Th


«« a.vEB Diese E i n t e i l u n g ist zwar d e n k b a r einfach, h a t j e d o c h den u n b e s t r e i t b a r e n Nachteil, daß sie bei der Suche nach neuen L a g e r s t ä t t e n dem Geologen keine Hinweise gibt. MÄGAKJAN (1955 a) unterscheidet vier geneOC( tische T y p e n der U r a n l a g e r s t ä t t e n : 1. U r a n h a l t i g e G r a n i t - P e g m a t i t e (geringe wirtschaftliche B e d e u t u n g ) , 2. H y d r o t h e r m a l e L a g e r s t ä t t e n (vier F o r m a t i onen, welche z u s a m m e n — n a c h MAGAKJAN — nicht weniger als 8 0 % der W e l t f ö r d e r u n g an U r a n liefern), 3. I n f i l t r a t i o n s l a g e r s t ä t t e n v o m T y p der Carnot i t l a g e r s t ä t t e n in Colorado (welche er für zweitrangig hinsichtlich ihrer B e d e u t u n g h ä l t ) , Abb. 3. Die U r a n l a g e r s t ä t t e n Australiens. (Nach N. H. FISHER 4. V a n a d i u m - und uranführende Schiefer v o m u n d C. J . S U L L I V A N 1 9 5 4 . ) T y p des b i t u m i n ö s e n Alaunschiefers in Schweden (gegenwärtig ebenfalls zweitrangig, j e d o c h nach WATZNAUER (1957) unterscheidet p r i m ä r e und sekunMAGAKJAN m i t sehr großen P e r s p e k t i v e n schon für die däre Urananreicherungen. Zur ersten Gruppe g e h ö r e n : nächste Zukunft). Dieser Vorschlag ist unvollständig, e r f a ß t n i c h t alle in der N a t u r v o r k o m m e n d e n L a g e r s t ä t t e n t y p e n . Das gleiche k a n n über den ausgesprochen formalen Vorschlag KERRs (1955) gesagt werden, in dem folgende L a g e r s t ä t t e n t y p e n unterschieden werden:

U r a n - T h o r i u m - A n r e i c h e r u n g e n in Akzessorien 9 ), U r a n a n r e i c h e r u n g e n in P e g m a t i t e n , U r a n a n r e i c h e r u n g e n in h y d r o t h e r m a l e n Gängen.

1. L a g e r s t ä t t e n , die sich aus heißen Fluiden gebildet h a b e n (pegmatitische), 2. Alte U r a n m i n e r a l i s a t i o n (Gänge), 3. J u n g e U r a n m i n e r a l i s a t i o n (Gänge), 4. U r a n in alten Sedimentgesteinen, 5. U r a n l a g e r s t ä t t e n in normalen Sedimentgesteinen.

U r a n a n r e i c h e r u n g e n unter Mitwirkung v o n Organismen.

Die B i l d u n g v o n U r a n l a g e r s t ä t t e n v e r b i n d e t er m i t dem Schmelzfluß, heißen F l u i d e n , dem Grundwasser, Oberflächenwässern, dem Meerwasser, Ablagerungen vulkanischer A s c h e n , durch die E r o s i o n angeschnittenen Lagerstätten. ZESCHKE ( 1 9 5 6 a ) u n t e r s c h e i d e t 8 ) f ü n f „ V o r k o m m e n typen": a) dispers in Gesteinen, b) in der pegmatitisch-pneumatolitisclien P h a s e , c) in der h y d r o t h e r m a l e n P h a s e , d) in S e d i m e n t l a g e r s t ä t t e n , e) in W ä s s e r n . B e i den sedimentären L a g e r s t ä t t e n trifft er folgende Unterteilung: 1. m e c h a n i s c h - s e d i m e n t ä r e L a g e r s t ä t t e n (Seifen), 2. aride K o n z e n t r a t i o n s l a g e r s t ä t t e n , eventuell m i t hydrothermaler Uranzufuhr, 3. chemisch-sedimentäre L a g e r s t ä t t e n , 4. L a g e r s t ä t t e n , e n t s t a n d e n u n t e r Mitwirkung von Organismen.

Zur zweiten Gruppe : U r a n a n r e i c h e r u n g e n durch Infiltration und A b s o r p t i o n , B e m e r k e n s w e r t sind außerdem die L a g e r s t ä t t e n gruppierungen KONSTANTINOWS (1955), MAGAKJANS ( 1 9 5 5 b ) u. a. Alle diese Vorschläge lassen deutlich erkennen, daß ihre L ü c k e n und Mängel unseren noch unzureichenden K e n n t n i s s e n über die U r a n l a g e r s t ä t t e n geschuldet sind. (Noch deutlicher wird das durch die abweichenden Auffassungen über die Genesis der einzelnen L a g e r s t ä t t e n selbst.) J e d e r dieser Vorschläge h a t derzeit u m so größere Aussichten auf allgemeine A n e r k e n n u n g , j e allgemeiner er gehalten ist und die geologisch-geochemischen F a k t o r e n berücksichtigt, welche die Mineralkonzentrationen herbeiführen. Der DOMAREWsche V o r s c h l a g k o m m t in seiner allgemeinen F a s s u n g diesen F o r d e r u n g e n weit e n t g e g e n : 1. E n d o g e n e L a g e r s t ä t t e n a) m a g m a t i s c h e b) p e g m a t i t i s c h e c) h y d r o t h e r m a l e 2. E x o g e n e L a g e r s t ä t t e n a) V e r w i t t e r u n g s l a g e r s t ä t t e n b) Sedimentäre Lagerstätten 3. Metamorphisierte L a g e r s t ä t t e n .

P r a k t i s c h unterscheidet er nur sechs T y p e n , da der V o r k o m m e n t y p a (dispers in Gesteinen) „ ä u ß e r s t s e l t e n " und der T y p e (in W ä s s e r n ) für die Urangewinnung bedeutungslos ist.

Iii dieser Gruppierung fehlt der v o n den deutscheil Geologen unterstrichene organogene T y p . E r e n t h ä l t dagegen einen — den metamorphisierten — T y p , der nur i m Vorschlag KONSTANTINOWS e n t h a l t e n ist. DOMAREW begründet ausführlich die Notwendigkeit seiner d r i t t e n Gruppe. Die nichtsowjetischen Geologen leugnen keineswegs den Einfluß m e t a m o r p h e r Prozesse auf einzelne L a g e r s t ä t t e n , ordnen diese j e d o c h n a c h ihrer Genesis ein. Die a m e r i k a n i s c h e n Geologen sehen diese

' ) E r erwähnt, daß ihn insbesondere C H U D O B A , S C H N E I D E R H Ö H N und S C H U H M A C H E R mit ihrem R a t unterstützten.

') D a allerdings in der Regel nur die Zersatzprodukte solcher Gesteine bauwürdige Konzentrationen ergeben, sollten sie wohl besser als Verwitterungslagerstätten in der zweiten Gruppe erscheinen.

Zeitschrift lür angewandt« Geologie (1968) Heft 5

208

STAMMBERGER / U r a n l a g e r s t ä t t e n

Gruppe vor, ohne ihr heute bereits Lagerstätten zuzuteilen. Gegenwärtig ist das Verhalten der Uranminerale während metamorpher Prozesse noch völlig unzureichend erforscht. Natürlich kann man mit DOMAREW annehmen, daß bei ihrer großen Mobilität in hydrothermalen Prozessen und unter Oberflächenverhältnissen sich die Uranminerale auch bei metamorphen Prozessen nicht steril verhalten. Eine solche Annahme ist jedoch gegenwärtig nicht mehr als eine recht wahrscheinliche Hypothese. Infolge fehlenden Tatsachenmaterials dürfte die Zuweisung einzelner Lagerstätten zur dritten Gruppe heute noch verfrüht sein, zumal in solchen Fällen zu unterscheiden wäre zwischen (s. BETECHTIN 1957): a) metamorphisiertenLagerstätten,d.h. Lagerstätten, die vor Eintritt der Metamorphose bereits existierten (nur solche beschreibt DOMAREW in seiner dritten Gruppe), b) metamorphe Lagerstätten, die erst durch die Metamorphose entstanden sind. Trotz der gemachten Vorbehalte wird nachfolgend die Beschreibung einzelner Lagerstätten nach der DOMAREWschen Gruppierung gegeben (auch deshalb, weil es sich hier u. a. um ein Beferat seines Buches handelt). *

Heute haben die magmatischen Lagerstätten so gut wie keine Bedeutung. DOMAREW erwähnt auch nur den bekannten, Pyrochlor führenden Granitkomplex in Nord-Nigeria (Britisch-Westafrika), Provinz Kano. Das Gestein soll einen Durchschnittsgehalt von 0 , 0 1 2 % U 3 0 8 und 0,26 NbO a haben. Für die angegebene flächenhafte Verbreitung von rund 80 Hektar (KOHL 1954) sind weder die Vorräte berechnet — angeblich viele Millionen Tonnen —, noch ist die Technologie einer wirtschaftlichen Verarbeitung des Rohstoffes zwecks Gewinnung des Urans sowie des Niobs gelöst. Ähnliche Gesteinskomplexe, welche als Uranlagerstätten angesehen werden könnten, sind aus anderen Ländern bisher nicht bekannt geworden, obwohl ihr Auffinden natürlich keineswegs ausgeschlossen ist. DOMAREW und KERR (1955) kommen zum gleichen Schluß, daß wirtschaftlich interessante Konzentrationen dieses Typus gegenwärtig noch nicht vorliegen. In diesem Zusammenhang haben Untersuchungen amerikanischer Geologen Bedeutung, über die im Referat

Verwitterung Urart-VanadrLagwstHtten

Küste

Selten« Erdsn-Selftn tUrjn ,

ZS

Granodiorit

Se/fen tUr&n^

RandbeckenSche/rTfefsee

Bitum/na tUrsn

Fiu/sch/amm Phosphate _ +Uran^ ^ t

>

ßituminott f

er * Uran

Granif tPlutoni

metamorphiriertr i;t> + Uran Schmelzung

Sial-

Magma

Abb. 4. Der Kreislauf des Urans und dessen Lagerstätten. (Nach G. ZESCHKE-SCHNEIDERHÖHN 1 9 5 6 )

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Abb. 5. Schnitt durch die Uranpegmatitlagerstätte Ruggles (Grafton, N. H.). (Nach L. R . PAGE 1950)

1 — basischer Gesteinsgang; 2 — Quarz; 3 — Perthitpegmatit; 4 — PerthitQuarz-PIagioklas-Pegmatit (schwarz - uranführende Partien); 5 — serizitisierter Perthit-Plagioklas-Quarz-Pegmatit; 6 — Perthit-Quarz-Biotit-Pegmatit; 7 — Muskovit-Quarz-Plagioklas-Pegraatit; 8 — Pegmatit mit Plagioklastafeln; 9 — feinkörniger Pegmatit der äußeren Zone

Nr. 19 in Genf (1955) mitgeteilt wurde. E . S. LARSEN, J . G. PHAIR, D. GOTTFRIED und W . L. SMITH stellten fest, daß fast bei allen untersuchten plutonischen Serien in den jüngsten Gliedern die größte Urankonzentration vorlag. Die Gehaltsveränderungen in aufeinanderfolgenden Gliedern einer Serie sind jedoch weniger gesetzmäßig als die anderer Komponenten. In Gesteinen, für die die Kristallisationsdifferentiation als entscheidenden Einfluß ausübender F a k t o r angesehen werden konnte, waren die jüngeren S i 0 2 - u n d K 2 0-reichcren und CaO- und MgO-ärmeren Gesteine zugleich uranreicher. Die größten Urangehalte wurden in äußerst CaO-armen Gesteinen angetroffen. (Allerdings bedarf dieses Problem nach Meinung der amerikanischen Geologen noch der weiteren Klärung.) Ihre Untersuchungen ergaben ferner, daß von allen radioaktiven Komponenten eines Gesteins Uran am leichtesten ausgelaugt wird (im Experiment durch verdünnte Salzsäure).

VI. Pegmatitische Uranlagerstätten Uranführende Minerale sind im allgemeinen in Pegmatitkörpern nicht selten. Wenn die vorliegenden Unterlagen die Situation objektiv widerspiegeln, so sind derartige Pegmatite am verbreitetsten in präkambrischen Massiven. Sie finden sich in Graniten, Syeniten, Granodioriten u. a. und treten recht einheitlich auf. Mit A. E . FERSMAN kann man die uranführenden Pegmatite einteilen in 1. Pegmatite seltener Metalle 2. Muskovit-Pegmatite 3. Lithium-Pegmatite. Pegmatitkörper haben meist linsenartige (oft einem riesigen Tropfen vergleichbar) oder gangartige Formen. Die Ausmaße der einzelnen Körper schwanken sehr stark: von einzelnen Zentimetern bis zu einundeinhalb Kilometer lang, von Millimetern bis zu hunderten Metern breit. Röhrenförmige Pegmatitkörper erreichen in Baringer Hill (Südwestafrika) z. B . im Querschnitt Flächen von etwa 3 5 x 65 bis 85 m. Andere in Südafrika sind dagegen in der Regel nur 0,5 X 1,0 m groß und kommen selten auf 3 X 5 m.

Zeitschrift für angewandte Geologie (1968) Heft 5 STAMMBERGER / U r a n l a g e r s t ä t t e n

In pegmatitischen Körpern läßt sich nicht selten ein zonaler Aufbau erkennen (Abb. 5). Die amerikanischen Geologen unterscheiden hier: 1. eine äußere Zone (eine wenige Zentimeter mächtige feinkörnige Hülle), 2. seitliche Zonen (meist grobkörnige und bedeutend mächtiger als die äußere Zone), 3. die Zwischenzonen (es können eine und mehrere vorliegen, da sie meist lappig ausgebildet sind), 4. der Kern (hat gewöhnlich linsenförmige Gestalt und sitzt mehr oder weniger in der Mitte). Wenn im Pegmatitkörper die Zonenstruktur fehlt, können mehrere grobkörnige, an den Kern erinnernde Linsen und Nester im Körper ungleichmäßig verteilt sein. Uranminerale werden in verschiedenen Zonen der Pegmatitkörper angetroffen, am häufigsten sind sie jedoch — nach amerikanischen Mitteilungen — im Kern und in den Zwischenzonen. In letzteren ist dabei eine Abhängigkeit des Urangehaltes von dem bei Pegmatiten üblichen, in gesetzmäßiger Folge auftretenden Mineralparagenesen festgestellt worden. Von den USA-Geologen wurden deren elf ausgeschieden. Sie sind in Tab. 5 aufgeführt.

209

A b b . 6. Geologische Ü b e r s i c h t s k a r t e des Pegmatitfeldes B a n c r o f t (Ontario) nach J . D . BATEMAN 1 9 5 5

1 — Radioaktivität; 2 — Granite, Ortho- und Paragneise, Syenite und seltener Diorite und Gabbro; 3 — SediNichtzonar aufgebaute mentgesteine (Kalke, Dolomite, seltener Amphibolite und Paragneise); 4 — Konglomerate, Paragneise, Quarzite, Grauwacke Pegmatite führen Uranminerale meist dann, wenn ihr Mineralbestand und ihre Struktur den Nr. 3, 4 Fällen ist die Verteilung der Uranminerale äußerst oder 11 entspricht. Doch selbst in den günstigsten ungleichmäßig. Sie treten als winzige Einsprenglinge ebenso auf wie als hunderte Kilogramm schwere Anhäufungen. Diese Eigenart macht es in der Praxis Tabelle 5 möglich, trotz äußerst geringer Durchschnittsgehalte Mineralassoziationen in P e g m a t i t e n und die U r a n f ü h r u n g (nach D O M A R E W tausendstel Prozent und selten Lfd. Nr. Charakteristische Minerale Uranminerale hundertstel) Konzentrate gemäß den Ansprüchen der 1 Plagioklas, Quarz, Muskovit selten Industrie zu erhalten. Infolge der meist geringen Aus2 nicht Plagioklas, Quarz maße und unbedeutenden Tiefenfortsetzung sind die 3 Quarz, P e r t h i t , Plagioklas, Muskovit Vorräte in Pegmatitlagerstätten in der Regel nicht groß. sehr gewöhnlich u./o. B i o t i t oder ohne beide 4 5 6 7 8 9 10 11

P e r t h i t , Quarz P e r t h i t , Quarz, Plagioklas, Amblygonit, Spodumen Plagioklas, Quarz, Spodumen Quarz, Spodumen Lepidolith, Plagioklas, Quarz Quarz, Mikroklin Mikroklin, Plagioklas, Lithiumglimmer, Quarz Quarz

sehr gewöhnlich gewöhnlich nicht nicht selten nicht sehr selten recht gewöhnlich

In Anbetracht ihrer relativ geringen praktischen Bedeutung kann über die pegmatitischen Lagerstätten der kapitalistischen Welt hier nur kurz berichtet werden 10 ). 1 0 ) Bei der Beschreibung der einzelnen Lagerstätten werden nur die markantesten Einzelheiten mitgeteilt, bevorzugt solche, welche Vergleichsmaterial zu jenen Zusammenhängen liefern, denen gegenwärtig bei uns Kontrollfunktion für die Konzentration von Uranmineralen zugeschrieben wird. Ergänzungen zu den notgedrungen kurzen Hinweisen sind nicht nur bei D O M A R E W , sondern auch in den angegebenen Originalarbeiten zu finden (s. Literaturverzeichnis).

Zeitschrift für angewandte Geologie ( 1 9 5 8 ) Fielt 5

210 Uranführende Pegmatite sind in den Pegmatitfeldern der präkambrischen Schilde Skandinaviens, Kanadas ( 4 0 % aller registrierten Vorkommen sind hier Granit-Pegmatite), Brasiliens, Afrikas, Australiens und Indiens verbreitet. Außerdem sind sie aus den paläozoischen Zonen Portugals und der Appalachen (USA) bekannt. Den Pegmatiten J a p a n s wird mesozoisches Alter zugeschrieben. In Norwegen und Schweden handelt es sich um normale Granit-Pegmatite, die als Akzessorien Minerale der Seltenen Erden, des Urans und Thoriums führen. In den anderen Pegmatiten assoziieren sich die Uranminerale mit Feldspat, Muskovit oder Beryll, Quarz, seltener Spodumen o. a. Auf Madagaskar, wo die Lagerstätten seit langem abgebaut werden, sind die uranführenden Minerale vor allem an K - P e g m a t i t e und bedeutend seltener an NaPegmatite gebunden. Die kanadischen Geologen zählen auch die Lagerstätten des Bezirks Bancroft zu dem pegmatitischen Typ, obwohl andere Forscher ihnen hydrothermale Genesis zusprechen (Abb. 6). E s handelt sich um uranhaltige CalcitFluorit-Bildungen. Die F o r m der Erzkörper ist unregelmäßig. Der Fluorit hat entweder eine violette oder dunkle Farbe. Außer diesen Mineralen besteht das E r z aus Feldspat, Apatit, schwarzer Hornblende, Pyroxen, Magnetit, Molybdänit, Titanit, Zirkon, Uraninit, Uranoorthit und Orthit. An einer Stelle wurde ein 2 kg schwerer Uraninitkristall im dunklen Fluorit gefunden. E i n anderer von den kanadischen Geologen als Pegmatit bezeichneter Lagerstättentyp, der am Großen Sklaven-See und Athabasca-See verbreitet ist, ist ein von granitischem Pegmatit durchsetzter Gneis. Die Vererzung in F o r m feinkörnigen Uraninits ist an einen hellen Pegmatit aus hauptsächlich Quarz und Feldspat gebunden, der in enger Beziehung zu einem grob- bis mittelkörnigen Granit steht. Der Pegmatit dringt in Sedimentgesteine ein und bildet in einiger Entfernung vom K o n t a k t des Granits infolge feiner und feinster Injektionen gebänderte Injektionsgneise (Mächtigkeit der einzelnen Streifen bis zu 3 — 5 cm, welche sich zu Gesteinsgängen mit einer Mächtigkeit bis zu 5 m vereinigen können). Der helle Pegmatit wird bei Anwesenheit von Uraninit dunkelgrau, glimmerreich und führt dunklen Rauchquarz. E s wurde beobachtet, daß der Urangehalt sich gleichzeitig mit der Quarzführung erhöht. Ferner wurde festgestellt, daß sich die Uranführung auf jene Pegmatitzonen beschränkt, die erhöhte Ca-Gehalte besitzen und innerhalb kalkreicher Nebengesteine liegen. Wenn diese Nebengesteine fehlen, konnte auch keine Radioaktivität beobachtet werden. Vorgeschlagene Erklärungen dieser Erscheinungen (Anreicherung der Fluide mit Calcit aus dem Nebengestein, ihre Auskristallisierung bei höherer Temperatur und ihre nachfolgende Verdrängung durch u. a. auch mit Uran angereicherte Restschmelzen) können wenig überzeugen. E s wird vermutet, daß die Uranmineralisation der Pegmatite auf Hydrothermen zurückzuführen ist, obwohl hierfür bislang keine Tatsachen beobachtet bzw. veröffentlicht wurden.

VQ. Allgemeine Bemerkung zu den hydrothermalen Lagerstätten Obwohl die Gesamtvorräte der Lagerstätten dieses genetischen Typs begrenzt sind und u. U. schon in

STAMMBERGER / U r a n l a g e i - s t ä t t e n

naher Zukunft den wachsenden Bedarf der W e l t nicht decken können, hat dieser Lagerstättentyp gegenwärtig die größte Bedeutung. Hydrothermale Lagerstätten werden gewöhnlich hinsichtlich ihrer Entstehung mit sauren Gesteinskomplexen in Verbindung gebracht, obgleich sich diese Beziehung nicht immer nachweisen läßt. Räumlich gesehen finden sich hydrothermale Lagerstätten zuweilen auch in basischen Gesteinen, in Einzelfällen ist sogar ein genetischer Zusammenhang mit diesen nicht ausgeschlossen. Die einzelnen Lagerstätten beweisen, daß als Nebengesteine hydrothermaler Lagerstätten sowohl Granitoide als auch die verschiedensten sedimentären, effusiven und metamorphen Gesteine auftreten können. Eindeutiger sind die Beziehungen zu tektonischen Strukturen. DOMAREW stellt fest, daß für „die Mehrheit der — hydrothermalen — Uranlagerstätten eine eindeutige Kontrolle der Vererzung durch Verwerfungsund Zerrüttungszonen konstatiert wurde, sowie durch einzelne Klüfte, aus denen sich Gänge oder gangartige Körper entwickelten". In einzelnen Fällen ist die Vererzung an Serien kleiner Klüfte gebunden, die keine sichtbare Verbindung zu den großen Störungen besitzen. Haupterzmineral ist Nasturan, das gewöhnlich keine oder äußerst geringe Beimengungen an Thorium oder Seltenen Erden enthält. Begleitminerale sind Quarz, Karbonate, Fluorit und B a r y t . In der Nähe der Uranminerale werden sie meist dunkel gefärbt: Quarz wird zu Rauchquarz oder Amethyst, die K a r b o n a t e werden mit unterschiedlicher Intensität rot gefärbt, der Flußspat wird violett oder dunkel bis schwarz. Allerdings ist das keine zwingende Alternative: Uranminerale werden auch neben unveränderten, hellen Mineralen angetroffen. Eine charakteristische Eigentümlichkeit vieler hydrothermaler Uranlagerstätten ist die Rötung des Nebengesteins. Sie entsteht durch staubfeine Bildung von Hämatit. Die rotfarbene Veränderung erfaßt Mächtigkeiten von 1,2 bis 1,5 m (z. B. in der Lagerstätte Eldorado am Großen Bärensee) bis zu einigen Dutzend Metern (z. B . Lagerstätte Ace a m Athabasca-See). Sie kann sich jedoch auch nur auf die unmittelbar neben der Uranvererzung liegenden Gesteinspartien beschränken. Die Ursachen der Rotfärbung sind noch nicht eindeutig festgestellt. Möglicherweise ist sie auf die radioaktive Einwirkung der Erze zurückzuführen. Nicht selten ist auch die Verkieselung des Nebengesteins, das dann den Charakter von „ j a s p e r " erhält. Neben Hämatitisierung und Silifizierung des Nebengesteins wird noch oft die Bildung von Chlorit und Serizit sowie von Tonmineralen beobachtet. Die kanadischen Geologen teilen ihre hydrothermalen Lagerstätten in folgende Gruppen ein: 1. Uranführende Lagerstätten der üblichen Metalle. 2. Nasturanführende Gänge mit einfacher Mineralisation. 3. Nasturanführende Gänge mit komplizierter Mineralisation. 4. I m p r ä g n a t i o n - oder Verdrängungslagerstätten. DOMAREW sieht in dieser Gruppierung — nicht nur für Kanada — eine unzulässige Vereinfachung. E r teilt seinerseits die Uranlagerstätten in zwei Formationen

Zeitschrift für angewandte Geologie (1958) Heft 6 STAMMBERGER / Uranlagerstätten

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(nach der Temperatur) und jede Formation in Typen (nach dem Mineralbestand und den Beziehungen zu intrusiven Gesteinen) ein. Insgesamt unterscheidet er so neun Typen: I. Hochthermale Lagerstätten 1. Davidit-Mineralisation in basischen Gesteinen (Typ: Lagerstätte in Mozambique), 2. Uran-Eisen-Titan-Vererzung in sauren Gesteinen mit Verbindung zu den Granitoiden (Typ: Lagerstätte Radium Hill), 3. Uranvererzung auf Gängen und Klüften in Granitoiden und Diabasgängen (Typ: Sault Ste. Marie), 4. Uran-Kupfer-Vererzung in den Kontaktzonen der Granitmassive (Typ: Cornwall), 5. Uranführende Molybdän- und Gold-MolybdänLagerstätten (Typ: Lagerstätten in BritischColumbien). II. Mesothermale Lagerstätten 1. Gang- und Trümervererzung in tektonischen Zonen: a) Bi-Co-Ni-Ag-U-Formation, b) Nasturan-Sulfid-Formation, c) Nasturan-Formation. 2. Uranführende Goldgänge (Typ: Lagerstätte Gilpin und Chihuahua), 3. Gangartige Uranvererzung in oberflächennahen Intrusionen (Typ: Marysvale) (Abb- 7), 4. Uranhaltige Fluoritlagerstätten. ÜOMAREW bemerkt zu seiner Gruppierung, daß einzelne, jüngst entdeckte Lagerstätten nicht ohne weiteres einzuordnen sind, da die spärlichen Angaben nicht nur eine sichere Zuordnung unmöglich machen, sondern auch die Genesis der Lagerstätten oft noch ungeklärt lassen. Derartige Lagerstätten werden von ihm als hydrothermale Lagerstätten ungeklärten Typs beschrieben. Ihre Zuordnung zu den hydrothermalen Lagerstätten ist dabei ebenfalls zunächst eine bedingte. Andere sowjetische Autoren beschränken sich auf weniger Typen. KONSTANTINOW (1955) z. B. scheidet

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A b b . 7. Uranpechblendegang in Marysvale, P. F . K E R R 1955.)

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1 — unveränderter Quarz-Monzonit; 2 — fluoritisierte Zone; 4 — KaolinitIlleit-Zone; 3 ~ Montmorillonit-Illit-Zone; 5 — Erzgang aus Pechblende, Flußspat und Quarz

1. Quarz-Feldspatgänge mit Wolfram-Molybdän-Vererzung und Uraninit. (Britisch-Columbien) 2. Quarz-Karbonat-Gänge mit Pechblende und Hämatit. (Athabascasee) 3. Quarz-Arseriiden-Gänge mit den Bi-Co-Ni-Ag-UMineralen und Hämatit sowie Pechblende. (Bärensee) 4. Polymetall-Gänge mit den Sulfiden von Fe, Pb, Zn, erhöhten Silbergehalten und Pechblende. (Front Range) 5. Karbonatgänge mit Pyrit, Gold und Uraninit,. (Guadelupe) 6. Quarz-Fluorit-Gänge mit Pechblende (Wölsendorf). In diesem Zusammenhang sei auf neuere Veröffentl i c h u n g e n ( L E U T W E I N 1958, O E L S N E R 1 9 5 8 u. a.) hin-

gewiesen, in denen bemerkenswerte Korrekturen hinsichtlich der Einschätzung der Bi-Co-Ni-Formation vorgenommen werden. Etwa gleichzeitig schrieb WATZNAUER (1957) ü b e r die u r a n f ü h r e n d e n G a n g t y p e n des

Erzgebirges:

„ I m Erzgebirge treten zwei uranführende Gangtypen auf, von denen die ältere Quarz-Hämatit-Pechblende führende die weitaus größere B e d e u t u n g besitzt. Die Uranführung der Co-Bi-Ni-Formation, die a m A n f a n g als die höffigste angesehen wurde, tritt dagegen weit z u r ü c k . "

Es besteht kein Zweifel, daß mit dem tieferen Studium der Uranvererzung neue Erkenntnisse gewonnen werden, die tiefgreifende Änderungen in den bisherigen Anschauungen und Vorstellungen hervorrufen können und auch nicht ohne Auswirkung auf die Einteilung der hydrothermalen Uranlagerstätten bleiben werden. VIIL Beschreibung hochthermaler Uranlagerstätten 1. Die Davidit-Lagerstätten auf Mozambique

Das sind vorläufig die einzigen bekannten Lagerstätten dieses Typus. Wegen ihrer bemerkenswerten Beziehungen zu den basischen Gesteinen sollen sie etwas eingehender beschrieben werden. Die Lagerstätten sind an ein großes Gabbromassiv (130 X 48 km) gebunden, das im NW anscheinend mit Gneisen und Graniten Kontakt hat. Der Gabbro besteht hauptsächlich aus Labrador und Hypersthen. Es handelt sich somit um einen noritähnlichen Gabbro. In ihm läßt sich eine Anorthositfazies feststellen, die aus grobkörnigem Labrador besteht. Sie wird meridional durch basische Gesteinsgänge, linsenartige Syenitkörper, Quarzgänge und grobkörnigen Pegmatit (Quarz und Kalifeldspat) geschnitten, welche in ihrer Richtung alle einer großen, intensiven Störungszone folgen. Basische Gesteinsgänge, welche das Gabbromassiv quer durchsetzen, sind jünger als alle übrigen magmatischen Gesteine. Im Norit-Anorthosit-Gestein finden sich zahlreiche Xenolithe der überlagernden, zum größten Teil denudierten Karroo-Serie (recht reine Kalksteine, seltener tonige und sandige Schiefer und geschieferte Gesteine, welche zuweilen Granitpegmatit-Injektionen längs der Schieferung aufweisen). Davidit wird nur in den Gabbrogesteinen gefunden, in den Xenolithen fehlt er völlig. Es wurden drei Typen der Uranvererzung festgestellt : a) eine skapolith-calcitische, b) eine pyroxenitische, e) eine „felsitische".

Zeitschrift für angewandte Geologie ( 1 9 5 8 ) Heft 5

212 I m ersten Falle findet sich D a v i d i t in den a m s t ä r k s t e n skapolithisierten Gesteinspartien, obwohl ein gewisser Teil des D a v i d i t s auch i m massigen Calcit angetroffen wird, der selten größere Anhäufungen bildet als 0 , 6 X 1 5 m im Querschnitt. I m zweiten Falle assoziiert sich Davidit m i t einem grobkörnigen P y r o x e n g e s t e i n , das äußerlich einem basischen Pegm a t i t ähnelt. E s bildet linsenförmige K ö r p e r , welche ebenfalls zu den Zerrüttungszonen t e n dieren und von den folgenden t e k t o n i s c h e n Vorgängen wenig beeinflußt wurden. Das Gestein b e s t e h t aus großen grünen Diopsidkristallen (bis zu 2,5 X 3 , 0 cm lang) und rosafarbenem Skapolith (bis zu 2 cm groß). Skapolith findet sich auch auf eine gewisse E n t f e r n u n g i m Nebengestein zus a m m e n m i t schwarzer Hornblende, etwas T u r m a l i n , B i o t i t und A p a t i t . Y e r m i c u l i t wird in 2 , 5 — 1 0 cm mächtigen Gängen längs der P y r o x e n k ö r p e r angetroffen. I m Z e n t r u m der K ö r per t r i t t vor allem Quarz oder massiger Calcit auf.

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