L'uranium en bref

L'uranium est un métal extrêmement lourd, mais au lieu de s'enfoncer dans le noyau terrestre, il est concentré à la surface. L'uranium se trouve presque exclusivement dans la croûte continentale de la Terre, car ses atomes ne rentrent pas dans la structure cristalline des minéraux du manteau. Les géochimistes considèrent l'uranium comme l'un des éléments incompatibles, plus précisément un membre de l'élément lithophile à grands ions ou groupe LILE. Son abondance moyenne, sur l'ensemble de la croûte continentale, est un peu inférieure à 3 parties par million.

L'uranium ne se présente jamais sous forme de métal nu; il se produit plutôt le plus souvent dans des oxydes sous forme de minéraux uraninite (UO₂) ou la pechblende (uraninite partiellement oxydée, classiquement donnée en U₃O₈). En solution, l'uranium se déplace dans des complexes moléculaires avec du carbonate, du sulfate et du chlorure tant que les conditions chimiques sont oxydantes. Mais dans des conditions réductrices, l'uranium tombe de la solution sous forme de minéraux oxydés. Ce comportement est la clé de la prospection d'uranium. Les gisements d'uranium se trouvent principalement dans deux milieux géologiques, un relativement frais dans les roches sédimentaires et un chaud dans les granites.

Dépôts d'uranium sédimentaires

L'uranium se déplaçant en solution dans des conditions oxydantes et tombant dans des conditions réductrices, il a tendance à se rassembler là où l'oxygène est absent, comme dans les schistes noirs et autres roches riches en matière organique. Si des fluides oxydants entrent, ils mobilisent l'uranium et le concentrent le long du front du fluide en mouvement. Les célèbres gisements d'uranium roll-front du plateau du Colorado sont de ce type, datant des dernières centaines de millions d'années. Les concentrations d'uranium ne sont pas très élevées, mais elles sont faciles à extraire et à traiter.

Les grands gisements d'uranium du nord de la Saskatchewan, au Canada, sont également d'origine sédimentaire mais avec un scénario différent d'âge beaucoup plus élevé. Un continent ancien y a été profondément érodé au début du ère protérozoïque il y a environ 2 milliards d'années, puis a été recouvert de couches profondes de roche sédimentaire. La discordance entre les roches du socle érodées et les roches du bassin sédimentaire sus-jacentes est l'endroit où l'activité chimique et les écoulements de fluide ont concentré l'uranium dans les gisements atteignant une pureté de 70%. L'Association géologique du Canada a publié une étude approfondie de ces gisements d'uranium associés à la non-conformité avec tous les détails de ce processus encore mystérieux.

À peu près au même moment de l'histoire géologique, un gisement d'uranium sédimentaire en Afrique actuelle s'est en fait suffisamment concentré pour "allumer" un réacteur nucléaire naturel, l'une des astuces les plus intéressantes de la Terre..

Dépôts d'uranium granitique

À mesure que de gros corps de granit se solidifient, les traces d'uranium se concentrent dans les derniers morceaux de fluide qui restent. Surtout à des niveaux peu profonds, ceux-ci peuvent se fracturer et envahir les roches environnantes avec des fluides métalliques, laissant des veines de minerai. Plus d'épisodes d'activité tectonique peuvent les concentrer davantage, et le plus grand gisement d'uranium du monde est l'un d'entre eux, un complexe de brèches d'hématite à Olympic Dam en Australie du Sud.

De bons spécimens de minéraux d'uranium se trouvent au stade final de la solidification du granit - les veines de gros cristaux et de minéraux inhabituels appelés pegmatites. On peut trouver des cristaux cubiques d'uraninite, des croûtes noires de pitchblende et des plaques de minéraux de phosphate d'uranium tels que la torbernite (Cu (UO₂) (PO₄)₂· 8-12H₂O). L'argent, le vanadium et les minéraux d'arsenic sont également courants là où l'on trouve de l'uranium.

L'uranium pegmatite ne vaut pas d'être extrait aujourd'hui, car les gisements de minerai sont petits. Mais c'est là que se trouvent les bons spécimens minéraux.

La radioactivité de l'uranium affecte les minéraux qui l'entourent. Si vous examinez une pegmatite, ces signes d'uranium comprennent la fluorite noircie, la célestite bleue, le quartz fumé, le béryl doré et les feldspaths rouges. De plus, la calcédoine qui contient de l'uranium est intensément fluorescente avec une couleur jaune-verte.

L'uranium dans le commerce

L'uranium est apprécié pour son énorme contenu énergétique, qui peut être exploité pour générer de la chaleur dans les réacteurs nucléaires ou libéré dans des explosifs nucléaires. Le Traité de non-prolifération nucléaire et d'autres accords internationaux régissent le trafic d'uranium pour garantir qu'il n'est utilisé qu'à des fins civiles. Le commerce mondial de l'uranium s'élève à plus de 60 000 tonnes métriques, toutes comptabilisées dans le cadre des protocoles internationaux. Les plus grands producteurs d'uranium sont le Canada, l'Australie et le Kazakhstan.

Le prix de l'uranium a fluctué avec la fortune de l'industrie nucléaire et les besoins militaires de divers pays. Après l'effondrement de l'Union soviétique, de grands magasins d'uranium enrichi ont été dilués et vendus comme combustible nucléaire dans le cadre de l'accord d'achat d'uranium hautement enrichi, qui a maintenu les prix bas tout au long des années 90..

Depuis 2005 environ, cependant, les prix ont grimpé et les prospecteurs sont de nouveau sur le terrain pour la première fois depuis une génération. Et avec une attention renouvelée sur l'énergie nucléaire en tant que source d'énergie zéro carbone dans le contexte du réchauffement climatique, il est temps de se familiariser à nouveau avec l'uranium.