IOCG:
Formación:
Se postula un modelo de mezcla de fluidos: aguas meteóricas salinas y oxidadas superficiales se encuentran con fluidos magmáticos profundos más reducidos, provocando la precipitación del uranio.
Minerales:
Hematites, magnetita, sulfuros (bornita), pechblenda y brannerita (negros), y uranófano,.
Leyes (Grado):
Muy bajas. Por ejemplo, Olympic Dam tiene una ley de solo 0,057% de U3O8. Es rentable porque el uranio es un subproducto de la minería de cobre, oro y plata.
Tipo de Minería:
Subterránea (con posibilidad de expansión a cielo abierto),.
Ejemplo:
Olympic Dam (Australia), el único yacimiento IOCG económico de uranio en el mundo y el tercer mayor productor.
Rocas ígneas intrusivas:
Formación:
El uranio es un elemento incompatible que se concentra en la fase final de cristalización del magma (como en alaskitas o pegmatitas),.
Minerales:
Uraninita y uranófano de grano fino.
Leyes:
Generalmente muy bajas, alrededor de 0,035% (350 ppm).
Tipo de Minería:
Cielo abierto (necesario por la baja ley para mover gran tonelaje a bajo coste).
Ejemplos:
Rössing y Husab (Namibia)
, Phalaborwa (Sudáfrica, en carbonatitas).
Yacimientos secundarios: Se forman por la lixiviación (disolución) del uranio de rocas primarias por aguas subterráneas oxidadas, que lo transportan y precipitan al encontrar un ambiente reductor o ambientes que inciten a quedarse el lugar (materia orgánica, grafito, sulfuros, etc.
).
Relacionados con discordancia:
Formación:
Ocurren en superficies de erosión (discordancias) entre rocas antiguas del basamento y sedimentos más jóvenes. El uranio precipita en fracturas al mezclarse fluidos oxidados con reductores, generalmente a menos de 200m de la discordancia.
Minerales:
Uraninita (pechblenda), coffinita, brannerita.
Leyes:
Son los yacimientos de mayor ley del mundo (los «Ferraris» del uranio).
Cigar Lake tiene una media de 20% de
U3O8(llegando al 50% en zonas), y McArthur River cerca del 15%.
Tipo de Minería:
Subterránea. Debido a la altísima radiación y presión de agua, se usan técnicas complejas como la congelación del terreno y extracción con chorros de agua a alta presión (Jet Boring System).
Ejemplos:
Cuenca de Athabasca en Canadá (Cigar Lake, McArthur River)
, Proyecto Rook.
Arenisca:
Formación:
Aguas subterráneas oxidadas fluyen por areniscas y precipitan el uranio al contactar con agentes reductores (pirita, materia orgánica), formando cuerpos en forma de medialuna o «rodillo”, Minerales:
Uraninita y coffinita (minerales oscuros).
Leyes:
Bajas a medias (0,05% – 0,4%)
.
Tipo de Minería:
Principalmente Lixiviación In Situ (LIS/ISL).
Se inyecta una solución (ácida o alcalina) para disolver el uranio y bombearlo a la superficie sin excavar. Es el método más usado en Kazajistán.
Ejemplos:
Kazajistán (mayor productor mundial), Wyoming (EE.UU.), Níger,.
Superficiales:
Formación:
En climas áridos, la evaporación de aguas subterráneas en lechos de ríos o lagos precipita uranio junto con carbonatos (calcreta),.
Minerales:
Carnotita (color amarillo azufre, vanadato de uranio),.
Leyes:
Bajas, aprox.
0,05%
Tipo de Minería:
Cielo abierto (son depósitos muy superficiales).
Ejemplos:
Langer Heinrich (Namibia),.
Conglomerados:
Formación:
Antiguos placeres formados en el Precámbrico, cuando la atmósfera tenía poco oxígeno, permitiendo que la uraninita se transportara mecánicamente sin disolverse.
Minerales:
Uraninita.
Leyes:
Bajas (0,02% – 0,15%)
.
Tipo de Minería:
Subterránea profunda (frecuentemente como subproducto del oro).
Ejemplos:
Witwatersrand (Sudáfrica), Elliot Lake (Canadá).
Minas:
Yacimientos primarios: Son depósitos donde el uranio cristalizó al enfriarse el magma. Suelen tener leyes bajas pero enormes volúMenes.
Tipo IOCG:
Mina clave:
Olympic Dam (Australia del Sur). Es el único yacimiento de este tipo económicamente rentable para uranio en el mundo y el tercer mayor productor global.
Operador:
BHP
Carácterísticas y Leyes:
Es gigantesca (recursos de 9.500 millones de toneladas), pero su ley de uranio es muy baja (0,057% U3O8).
Es rentable porque es realmente una mina de cobre, y el uranio (junto con oro y plata) se extrae como subproducto.
Extracción:
Actualmente subterránea, aunque se estudió una expansión a cielo abierto gigantesco.
Intrusivos:
Mina clave:
Rössing (Namibia) y el proyecto cercano Husab,.
Operador:
Rössing fue desarrollada por Rio Tinto (aunque su participación ha variado) y es un productor primario.
Carácterísticas y Leyes:
El uranio está diseminado en granitos sin minerales oscuros (alaskitas). La ley es bajísima, 0,035% (350 ppm)
, pero el yacimiento es enorme y la roca se muele fácilmente,.
Extracción:
Minería a cielo abierto (open pit) de gran escala.
Yacimientos secundarios: Aquí el agua subterránea movíó el uranio y lo concentró. Son los más importantes económicamente hoy en día.
Discordancia:
Ubicación:
Principalmente en la Cuenca de Athabasca (Saskatchewan, Canadá).
Minas clave:
Cigar Lake, McArthur River, Key Lake. Nuevos proyectos importantes incluyen Rook I (yacimientos Arrow) y Patterson Lake South (Triple R).
Operadores:
Los gigantes del sector:
Cameco (canadiense) y Orano (francesa, antes Areva). También nuevas empresas como NextGen Energy y Paladín Energy (que desarrolla Triple R), Carácterísticas y Leyes:
Tienen leyes excepcionalmente altas.
Cigar Lake tiene una media de 20% U3O8 (comparado con el 0,05% de Olympic Dam), llegando en zonas a superar el 50%.
Extracción:
Es compleja debido a la alta radiación y la profundidad. En Cigar Lake, se usa minería subterránea con congelación del terreno y extracción por chorros de agua a alta presión (Jet Boring System) para evitar que los operarios toquen el mineral.
Arenisca:
Ubicación:
Kazajistán (líder mundial), Estados Unidos (Wyoming, Texas), Níger.
Importancia:
Representan el 41% de los recursos mundiales.
Carácterísticas y Leyes:
Leyes bajas a medias (0,05% – 0,4%). El uranio precipita en formas de medialuna al encontrar materia orgánica o sulfuros en la arenisca.
Extracción:
Generalmente usan Lixiviación In-Situ (LIS o ISL).
No se excava roca; se inyecta una solución (ácida o alcalina) que disuelve el uranio bajo tierra y se bombea a la superficie. Kazajistán usa ácido sulfúrico debido a la geología local.
Superficiales:
Mina clave:
Langer Heinrich (Namibia).
Operador:
Paladín Energy (australiana).
Carácterísticas:
El uranio precipita en lechos de ríos secos o zonas desérticas formando carnotita (mineral amarillo).
Extracción:
Cielo abierto, fácil de lixiviar.
Leyes minerales: Las fuentes enfatizan que debes familiarizarte con las unidades para entender la rentabilidad:
Baja Ley:
~0,02% – 0,05% (Ej. Rössing, Olympic Dam). Necesitas mover muchísima roca o tener subproductos (cobre, oro) para que sea rentable.
Alta Ley:
>1% hasta 20% o más. (Ej. Cigar Lake con 20% de media). Un depósito pequeño aquí contiene la misma energía que uno gigante de baja ley.
Conversión:
1% = 10.000 ppm. La industria comercia el concentrado final llamado «Yellow Cake» (U3O8), que tiene aprox. Un 85% de uranio en peso. Métodos de Explotación Cielo Abierto:
Más barato y ventilado (menos riesgo de gas radón), pero genera mucho polvo. Usado en yacimientos de baja ley superficiales (Namibia).
Subterránea:
Para yacimientos profundos de alta ley (Canadá). Requiere alta tecnología (robots, congelación) para proteger a los mineros de la radiación.
Lixiviación In-Situ (LIS):
El método dominante hoy (56% en 2024). Es como «minería sin minas»: inyección de químicos y bombeo de la solución. Económico y con menor impacto visual, ideal para areniscas.
Etapas de prospección:
Primera Etapa: Focalización (Exploración Estratégica)
Esta fase busca reducir drásticamente la superficie de exploración Edad de la roca:
Se enfoca en rocas del Proterozoico.
Estructuras:
Se identifican fallas de escala cortical en el basamento que hayan podido servir como canales para los fluidos mineralizadores.
Segunda Etapa: Exploración Táctica (Métodos Indirectos)
Una vez definida el área, se aplican tecnologías para detectar anomalías que no son visibles a simple vista, especialmente si el yacimiento está cubierto por sedimentos (como ocurre en la cuenca de Athabasca o en yacimientos IOCG profundos como Olympic Dam)
Tercera Etapa: Validación (Prueba Directa)
Es la fase final donde se confirma la existencia del mineral mediante la perforación física del terreno.
Sondeos: Es el único método que valida una anomalía geofísica. Testificación geofísica (Downhole logging):
Una vez hecho el agujero, se introduce una sonda con un espectrómetro. Esto da una estimación rápida de la radiación en «cuentas por segundo», pero no da la ley exacta,.
Análisis químico:
Para calcular reservas y recursos reales, es obligatorio analizar químicamente los testigos de roca en laboratorio para obtener el porcentaje preciso de U3O8.
Radiometría: Es la herramienta fundamental para yacimientos que afloran o están muy cerca de la superficie, pero tiene limitaciones físicas importantes.
Limitación de profundidad:
La radiación gamma solo puede detectarse si la fuente está en la superficie o a un máximo de 30 cm de profundidad; más allá de eso, la roca o el suelo absorben la radiación,.
Instrumentos:
Se usan escintilómetros (contadores de centelleo) y espectrómetros. Los espectrómetros son más avanzados y permiten distinguir entre radiación de uranio, torio y potasio, evitando falsos positivos,.
Plataformas:
Se realizan estudios aerotransportados (helicópteros o aviones) para cubrir grandes áreas rápidamente, seguidos de estudios a pie.
Geofísica no radiométrica: Dado que la radiometría no sirve para depósitos profundos o cubiertos, se usan métodos que detectan las carácterísticas asociadas a la mineralización o a la roca encajante:
Magnetometría:
Detecta minerales magnéticos como la magnetita. Fue clave para descubrir el yacimiento gigante de Olympic Dam (tipo IOCG) y ayuda a identificar estructuras.
Electromagnetometría (EM) y métodos eléctricos:
Ayudan a detectar conductores como el grafito (que actúa como agente reductor para precipitar el uranio) o sulfuros masivos.
Gravimetría:
Mide diferencias de densidad. Permite diferenciar zonas mineralizadas (más densas por hematites o sulfuros) de la roca estéril.
Sísmica:
Se utiliza para detectar saltos en las discordancias geológicas, lo que indica la presencia de fallas donde podría alojarse el mineral.
Geoquímica: Se utiliza para detectar rastros químicos del uranio o sus productos de desintegración que han migrado hacia la superficie.
Detección de Radón (Rn):
Como el radón es un gas producto de la desintegración del uranio, puede migrar hacia arriba a través de fracturas, permitiendo detectar depósitos profundos.
Muestreo de sedimentos y aguas:
Se analizan sedimentos de lagos (lanzando una esfera hueca desde un helicóptero) o aguas subterráneas para encontrar anomalías químicas.
Minerales de alteración:
Se busca la presencia de ciertas arcillas que forman halos de alteración alrededor de los cuerpos mineralizados,.
Minerales Uranosos: Formación y Consecuencias Los minerales uranosos se forman en ambientes profundos y poco oxigenados.
Este estado de oxidación corresponde a un estado redox reductor.
La principal consecuencia del estado tetravalente es su baja solubilidad y poca movilidad.
El uranio tetravalente (
) es un ion que, al reaccionar con el agua y el oxígeno disponible, tiende a formar oxoaniones. Estos depósitos se explotan generalmente mediante minería tradicional, ya sea a cielo abierto o subterránea. Minerales identificados Dentro de los minerales uranosos (Uranio tetravalente) se encuentran:
Uraninita y petchblenda:
Polimorfos de óxido de uranio (
) de color negro brillante, que constituyen una de las menas de uranio más comunes.
Branerita:
Otro óxido de color negro, aunque más complejo.
Coffinita:
Silicato de uranio, que generalmente presenta tonos marrones debido a la materia orgánica presente.
Tucholita:
Un bitumen polimerizado por radiación gamma del, que aparece en hidrocarburos uraníferos. También se menciona la monacita como mineral asociado, la cual es solo primaria y nunca se forma por meteorización química, sino que puede formar placeres por meteorización mecánica.
Minerales Uraníferos: Los minerales uraníferos se forman en ambientes superficiales o bien oxigenados.
Este estado de oxidación se asocia a un estado redox oxidante.
La principal consecuencia es su alta solubilidad y movilidad.
En este estado, el uranio se presenta como el ion uranilo (
). El ion uranilo tiene una estructura lineal con dos oxígenos, enlaces covalentes y cortos, es muy soluble y es el responsable de la movilidad del uranio en el medio ambiente, formándose en ambientes acuosos oxidados. La distancia que recorren estas menas hasta precipitar puede alcanzar alrededor de 200 metros o incluso más. Los depósitos de uranio hexavalente son a menudo yacimientos secundarios, donde el uranio es depositado por aguas meteóricas subterráneas. La explotación de estos depósitos se realiza generalmente mediante minería in situ (LIS). Dentro del uranio hexavalente, los minerales se pueden dividir en dos formas:
Como ión Uranato (
Aunque se trata de uranio hexavalente (
), los uranatos son formas menos solubles y bastante inmóviles. Su estructura es tetraédrica o polimérica, y pueden precipitar rápidamente, formando minerales en depósitos de uranio secundarios. Es fundamental el uso de uranatos en la remediación ambiental (como en el proyecto Tekura en España), ya que se busca transformar el ión uranilo soluble (
) en uranatos insolubles (
), o en minerales uranosos insolubles (
), para inmovilizar el uranio y evitar su dispersión.
Minerales (Uranatos):
schoepita, curita, bequerelita.
Como uníón Uranilo: Esta forma es la muy móvil y soluble.
Primeros usos y radiactividad:
El uranio extraído de la zona minera de Ertzgebirge (frontera Alemania/República Checa) fue utilizado por Marie Curie para separar el radio (Ra) y el polonio (Po). La explotación de uranio comenzó para separar el radio, aunque este uso (por ejemplo, en pinturas luminosas) se consideró peligroso y fue sustituido por el tritio.
Isótopos y Desintegración:
Los isótopos naturales del uranio son el, 234U, 235U y 238U. El uranio tiene un período de semidesintegración, transformándose sucesivamente en una serie de nuevos elementos como el torio (Th), radio (Ra), radón (Rn), polonio (Po) y plomo (Pb) mediante la emisión de partículas alfa, beta, gamma y neutrones, liberando energía en cada paso.
Concentración en la Corteza:
El uranio no es un elemento raro; su abundancia media (Clarke) en la corteza terrestre es de 2,7 ppm.
Es unas dos veces más abundante que el molibdeno o el estaño, 40 veces más que la plata, y 500 veces más que el oro.
Distribución Geológica:
Es más común en rocas félsicas como el granito (que contiene alrededor de 5 ppm de uranio) que en rocas máficas como el gabro. Curiosamente, las mejores anomalías (concentraciones) de uranio aparecen en rocas sedimentarias, incluyendo areniscas, conglomerados, paleoplaceres, fosforitas, sedimentos negros marinos, bitumen (como la tucholita) y lignitos. Aspectos Económicos y Minería Para que un depósito de uranio sea económicamente atractivo, la ley media debe ser superior al 0,2% de U3O8, los recursos deben superar las 10.000 t de U3O8, y el costo de recuperación debe ser menor de 0.8/lb.
Ley y Producto Comercial:
La ley de uranio se expresa habitualmente como porcentaje de U3O8, el óxido de uranio que constituye el producto comercial final, conocido como «torta amarilla» (yellow cake), cuyo contenido en uranio es aproximadamente del 85% en peso. Los yacimientos de baja ley se encuentran alrededor de 270 ppm (0,027%), mientras que los de alta ley pueden alcanzar 140.000 ppm (14% U3O8).
Minerales Uranosos (
):
Se forman en ambientes profundos, reductores y poco oxigenados. Tienen baja solubilidad y poca movilidad. Se explotan mediante minería tradicional (subterránea o a cielo abierto). Ejemplos incluyen la uraninita-pechblenda (óxidos de uranio, menas comunes), la brannerita y la coffinita.
Minerales Uraníferos (
):
Se forman en ambientes superficiales u oxigenados (estado redox oxidante), presentan alta solubilidad y movilidad. A menudo se explotan mediante minería in situ (LIS). El ion uranilo (
) es muy móvil, responsable de la dispersión del uranio en ambientes acuosos oxidados, siendo ejemplos la carnotita (un vanadato), la autunita (un fosfato) y el uranófano (un silicato).