האורניום הוא מתכת כבדה במיוחד, אך במקום לשקוע בגרעין כדור הארץ הוא מרוכז על פני השטח. האורניום נמצא כמעט אך ורק בקרום היבשתי של כדור הארץ, מכיוון שהאטומים שלו אינם משתלבים במבנה הגבישי של המינרלים של המעטפת. גיאוכימאים רואים אורניום כאחד אלמנטים לא תואמיםליתר דיוק, חבר בקבוצה הליתופלית הגדולה-יונית או בקבוצת ה- LILE. השפע הממוצע שלה, על פני כל הקרום היבשתי, הוא קצת פחות משלושה חלקים למיליון.
האורניום לא מתרחש אף פעם כמתכת חשופה; במקום זאת, לרוב זה מופיע בתחמוצות כמו המינרלים אורניניט (UO2) או פיצ'בלנדה (אורניניט מחומצן חלקית, ניתן בדרך כלל כ- U3הו8). בפתרון, אורניום נעה במתחמים מולקולריים עם קרבונט, סולפט וכלוריד כל עוד התנאים הכימיים מתחמצנים. אך בתנאים מקטינים אורניום נופל מהפתרון כמינרלים תחמוצתיים. התנהגות זו היא המפתח לחיפוש אורניום. משקעי האורניום מופיעים בעיקר בשתי הגדרות גאולוגיות, יחסית מגניבות סלעי משקע וחם בגרניט.
משקעי אורניום משקעים
מכיוון שאורניום נע בתמיסה בתנאים מחמצנים ונשר בתנאים מקטינים, זה נוטה להתאסף במקומות בהם נעדר חמצן, כמו למשל בצליקים שחור וסלעים אחרים העשירים בחומר אורגני. אם נוזלים מחמצנים עוברים פנימה, הם מגייסים את האורניום ומרכזים אותו בקדמת הנוזל הנע. מרבצי האורניום המפורסמים של גלגלית הקדמית של מישור קולורדו הם מסוג זה, ומתוארכים למאות מיליוני השנים האחרונות. ריכוזי האורניום אינם גבוהים במיוחד, אך קל לכרייתם ולעיבודם.
מרבצי האורניום הגדולים בצפון ססקצ'ואן שבקנדה הם גם ממקור משקע אך עם תרחיש שונה בעידן גדול בהרבה. שם נשחקה יבשת קדומה עמוק במהלך התקופה הפרוטרוזוזית הקדומה לפני כ -2 מיליארד שנה, ואז הייתה מכוסה בשכבות עמוקות של סלע משקע. ה חוסר התאמה בין סלעי המרתף הנשחקים וסלעי אגן משקעים העומדים לרוחב הוא המקום בו הפעילות הכימית והנוזלים זורמים אורניום מרוכז לתוך אורבודיות המגיעות ל 70 אחוז טהרה. האיגוד הגיאולוגי של קנדה פרסם סקירה מעמיקה של מרבצי האורניום הללו הקשורים לאי-התאמה, עם פירוט מלא של התהליך המסתורי הזה.
בערך באותה תקופה בהיסטוריה הגיאולוגית, מרבץ אורניום משקע באפריקה של ימינו למעשה התרכז מספיק כדי שהוא "הצית" כור גרעיני טבעי, אחד הטריקים היפים ביותר של כדור הארץ.
פיקדונות אורניום גרניים
כאשר גופות גרניט גדולות מתמצקות, כמויות העקבות של אורניום מתרכזות בקטעי הנוזל האחרונים שנותרו. במיוחד ברמות רדודות, אלה עלולים לשבור ולפלוש לסלעים מסביב בנוזלים נושאי מתכת, ולהשאיר ורידי עפרות. פרקים נוספים של פעילות טקטונית יכולים לרכז אותם עוד יותר, והפקדת האורניום הגדולה בעולם היא אחד מאלה, מתחם ברכיה המטיט בסכר אולימפי בדרום אוסטרליה.
דגימות טובות של מינרלים אורניום נמצאות בשלב האחרון להתמצקות גרניט - ורידים של גבישים גדולים ומינרלים חריגים הנקראים pegmatites. יתכנו גבישים מעוקבים של אורניניט, קרמים שחורים של פיצ'בלנדה וצלחות של מינרלים אורניום-פוספט כמו טורברניט (Cu (UO)2) (פו4)2· 8–12 ח2O). מינרלים מכסף, ונדיום וארסן נפוצים גם במקום בו נמצא אורניום.
אורניום של פגמטיט לא שווה לכרות כיום, מכיוון שמרבצי העפרות קטנים. אבל הם נמצאים שם הדגימות המינרליות הטובות.
הרדיואקטיביות של האורניום משפיעה על המינרלים סביבו. אם אתה בוחן פגמיטיט, סימנים אלה של אורניום כוללים פלואוריט מושחר, סלסטיט כחול, קוורץ מעושן, בריל זהב וזהבי שדה מוכתמים אדומים. כמו כן, שלדוני המכיל אורניום הוא פלורסנט אינטנסיבי בצבע צהוב-ירוק.
אורניום במסחר
אורניום מוערך בתכולת האנרגיה העצומה שלו, שניתן לרתום אותה ליצירת חום בכורים גרעיניים או לשחרור חומרי נפץ גרעיניים. אמנת ההפצה הגרעינית והסכמים בינלאומיים אחרים מסדירים את התעבורה באורניום כדי להבטיח שהוא משמש למטרות אזרחיות בלבד. הסחר העולמי באורניום מסתכם ביותר מ- 60,000 טון מטרי, וכל זה אחראי על פי פרוטוקולים בינלאומיים. היצרנים הגדולים ביותר של אורניום הם קנדה, אוסטרליה וקזחסטן.
מחיר האורניום השתנה עם הונו של תעשיית הכוח הגרעיני והצרכים הצבאיים של מדינות שונות. לאחר קריסת ברית המועצות דוללו ונמכרו חנויות גדולות של אורניום מועשר דלק גרעיני במסגרת הסכם רכישת האורניום המועשר מאוד, ששמר על מחירים נמוכים לאורך השנה שנות התשעים.
נכון לשנת 2005 בערך, המחירים כבר טיפסו והמחשבים חוזרים בשדה לראשונה מזה דור. ועם תשומת לב מחודשת על כוח גרעיני כמקור אנרגיה אפס פחמן בהקשר של התחממות כדור הארץ, הגיע הזמן להכיר שוב אורניום.