Granite und Uranvererzungen in den Schweizer Alpen

Zusammenfassung

Die Radioaktivität vier hercynischer, granitischer Gesteine schweizerischer Zentralmassive (Mont-Blanc-Granit, Vallorcine-Granit, Giuv-Syenit und Zentraler Aaregranit s. l.) wurde im Gelände (Oberflächen- und vor allem Stollen-Messungen) und im Labor (gammaspektrometrische und fluorimetrische Bestimmungen) untersucht. Jeder Gesteinskomplex zeigt ein spezifisches Uran-Thorium-Variationsfeld. Das Th/U-Verhältnis nimmt mit steigenden Th-Gehalten ab. Die Variation der U- und Th-Gehalte ist petrologisch kontrolliert: es ist eine Zunahme in den Randzonen der Granitkörper und (bei Intrusionsfolgen) in den jüngsten Gesteinen, vor allem in Aplitgranitstöcken, festzustellen. Mehrere Gesteine sind besonders uran- und thoriumreich: Giuv-Syenit, Mittel aus 44 Bestimmungen, 22 ppm U und 66 ppm Th; Mont-Blanc-Granit (45), 19 ppm U/31 ppm Th; Zentraler Aaregranit s. str. (10), 13 ppm U/32 ppm Th. Die Gesteine enthalten zum Teil hohe Anteile leichtlöslichen Urans (bis 90%), wobei hohe Gesamt-Urangehalte in der Regel auch einen hohen Prozentsatz leichtlösliches Uran bedingen.

In allen Gesteinskomplexen sind eigentliche Uranmineralisationen (meist mit Pechblende) gefunden worden. Sie sind ausschließlich an Scherzonen, Mylonite und Klüfte gebunden und liegen vor allem in den Randzonen der Gesteinskörper oder in der Nähe besonders uranreicher Gesteine wie Aplitgranite. Die Assoziation Granite/Uranvererzungen zeigt, abgesehen von der alpinen überprägung, große ähnlichkeiten mit den französischen Vorkommen des Massif Central.

Abstract

The radioactivity of 4 Hercynian granitic rock units of the Swiss Central Massifs (Mont Blanc granite, Vallorcine granite, Giuv syenite and Central Aare granite s. l.) has been measured in the field (on the surface and in tunnels) and in the laboratory (gamma ray spectrometry). Each rock unit shows a clearly defined field of variation on a U-Th plot. The Th/U ratios decrease with increasing Th contents. The variation is petrologically controlled: the U and Th contents increase in the border zones of the granitic bodies and — in the case of intrusive sequences — in the younger derivates, especially in the aplitic phase. Three of the units show unusually high U and Th contents: Giuv syenite (mean of 44 determinations), 22 ppm U and 66 ppm Th; Mont Blanc granite (45), 19 ppm U/31 ppm Th; Central Aare granite s. str. (10), 13 ppm U/32 ppm Th. The fraction of easily leacheable uranium is, according to fluorimetric determinations, unusually high (up to 90%) in some granites. Generally, the higher the U content, the higher the leacheable fraction.

In all rock units uranium mineralisations (mainly pitchblende) have been found. They are confined to shear zones, mylonites and fissures and occur mostly in the border zones of the granitic bodies or in the vicinity of especially uranium-rich rock types, such as aplites. Apart from the effects of the Alpine orogeny the association of uranium mineralisations with granites shows close similarities to the occurrences in the French Massif Central.

Résumé

La radioactivité de quatre massifs granitiques hercyniens des massifs cristallins centraux des Alpes suisses (granites du Mont Blanc, de Vallorcine, et de l'Aar et syénite du Piz Giuv) a été étudiée sur le terrain et en laboratoire (spectrométrie gamma et fluorimétrie). La variation des teneurs en U et en Th est spécifique pour chaque type des roche. Le rapport Th/U diminue lorsque la teneur en Th augmente. L'Uranium s'enrichie d'une part dans les faciès bordiers des massifs granitiques et d'autre part (dans des successions magmatiques) vers les roches les plus jeunes et les plus acides (granites aplitiques). Quelques-unes de nos roches ont un fonds géochimique d'U et de Th élevé: syénite du Piz Giuv 22 ppm U/66 ppm Th (moyenne de 44 déterminations); granite du Mont Blanc 19 ppm U/31 ppm Th (45); granite de l'Aar 13 ppm U/32 ppm Th (10). En mÊme temps, on constate des teneurs élevées en Uranium facilement soluble (jusqu'a 80-90% de l'Uranium total).

Dans tout les complexes se trouvent des minéralisations d'Uranium (sans importance écononique actuelle). Elles sont situées surtout aux bords des granites ou dans des roches avec beaucoup d'Uranium soluble («fertiles») et sont essentiellement liées à des structures tectoniques. A l'exception de la tectonique et du métamorphisme alpin et d'une forte érosion post-tertiaire notre association granites/mineralisations ressemble beacoup à celle du Massif Central franÇais.

кРАткОЕ сОДЕРжАНИЕ

ИжМЕРИлИ РАДИОАктИВ НОсть ЧЕтыРЁх гЕРцИН скИх гРАНИтНых пОРОД шВЕИ цАРскИх цЕНтРАльНых МАссИВО В (гРАНИт МОНБлАНА, гРА НИт Vallorcine, сИЕНИт Giuv И гРАНИт цЕНтРАльН Ог О ААРЕ s. 1.), кАк В пОлЕВых У слОВИьх (пОВЕРхНОстНыЕ ИжМЕРЕНИь И, пРЕжДЕ Вс ЕгО, штОльНыЕ), тАк И В лАБОРАтОРИИ (гАММАсп ЕктРОМЕтРИЧЕскИЕ И ФлУОРОМЕтРИЧЕскИЕ ОпРЕДЕлЕНИь). кАжДыИ к ОМплЕкс гОРНых пОРОД ОБНАРУжИл спЕц ИФИЧЕскОЕ Дль НЕгО кО лЕБАНИЕ сООтНОшЕНИь УРАНА тО РИь. ОтНОшЕНИЕ Th/U УМЕНьшАЕт сь с УВЕлИЧЕНИЕМ сОДЕ РжАНИь УРАНА. ВАРИАцИь сОДЕРжАНИИ УРАНА И тО РИь УстАНОВлЕНА пЕтР ОлОгИЧЕскИ: ОтМЕЧАЕтсь ВОжРАстА НИЕ В кРАЕВых жОНАх гРАНИ тНых тЕл И (пРИ ИНтРУжИ ВНых сЕРИьх) В сАМых МОлОДы х пОРОДАх, пРЕжДЕ ВсЕгО, В штОкАх АплИтОВых гР АНИтОВ, НЕкОтОРыЕ пОРОДы ОсОБЕННО БОгАты УРАН ОМ И тОРИЕМ: сИЕНИт Giuv, сР ЕДНЕЕ Иж 44 ОпРЕДЕлЕНИИ сОстАВльЕт 22 ppm U И 66 РРт Th; гР АНИт МОНБлАНА (45) 19 РРш U, 31 ppm Th; гРАНИт цЕНтРАльНОгО ААРЕ s. 1. (10) 13 ppm U, 32 ppm Th. пОРОДы сОДЕ РжАт пОРОИ ВысОкИИ пРОцЕН т лЕгкОРАстВОРИМых с ОЕДИНЕНИИ УРАНА (ДО 90%). пРИЧЁМ, кАк пРАВИлО, сОДЕРжАН ИЕ ОБЩЕгО УРАНА В НИх т АкжЕ пОВышЕНО.

ВО ВсЕх кОМплЕксАх гО РНых пОРОД БылИ НАИДЕ Ны МИНЕРАлОжАцИИ УРАНА, ЧАЩЕ сО сМОльНОИ ОБМАНкОИ. ОНИ сВьжАНы ИсклУЧИт ЕльНО с жОНАМИ скАлыВАНИь, МИлОНИтАМИ И тРЕЩИНА МИ И НАхОДьтсь пРЕжДЕ ВсЕгО В кРАЕВых жОНАх тЕл пОР ОД ИлИ ВБлИжИ ОсОБЕННО Б ОгАтых УРАНОМ пОРОД, к Ак-тО: АплИтОВых гРАНИтОВ. АссОцИАцИь гРАНИты/О РУДНЕНИь УРАНА пРОьВ льУт БОльшОЕ схОДстВО с МЕстОРОжД ЕНИьМИ МАссИВА Massif Central, ФРАНцИь, НЕ сМОтРь НА ДЕФОРМАцИУ, ИМЕВшУУ МЕстО В АльпИИскОМ гО РООБРАжОВАтЕльНОМ п ЕРИОДЕ.