[1] Uraneftersøgning og uranforekomster i Grønland af Bjarne Leth Nielsen Grundstoffet uran findes i naturen i ringe mængde i de fleste bjergartstyper. Eksempelvis indeholder en gennemsnits- granit ca. 4 gram uran pr. ton bjergart, hvorimod f. eks. en basalt kun indehol- der ca. l/2 gram uran pr. ton basalt. Gram pr. ton udtrykkes også som ppm (parts per million). Den økonomiske interesse for uran skyldes dette metals anvendelse dels i strategisk øjemed i kernevåbenindustrien dels som brændsel i kernereaktorer af forskellig art. Særlig aktuelt i dagens debat er urans anvendelse i kernekraft- værker til fremstilling af elektrisk energi. På trods af det minimale hjemmefor- brug (forsøgsreaktorerne på atomfor- søgsstationen Risø er forfatteren be- kendt de eneste uranforbrugende instal- lationer i Danmark) har den danske stat altid undtaget uran og andre radioaktive stoffer ved udstedelse af efterforsk- nings- og udnyttelseskoncessioner i Grøn- land. Man kan mene, om dette er rime- ligt eller ikke — forklaringen er utvivl- somt blot, at også i Danmark er uran traditionsmæssigt blevet betragtet som et strategisk vigtigt grundstof, som ikke alle og enhver kunne få lov til at lede efter endsige udnytte. En følge af denne politik måtte blive, at skulle der efter- søges uran i Grønland, måtte dette ar- bejde udføres i regi af en dansk stats- institution. Dette krav er yderligere blevet formaliseret gennem Danmarks medlemskab af Euratom, hvor Trak- taten om Forsyning, Kapitel IV, Artikel 70 siger: „Inden for rammerne af Fællesska- bets budget kan Kommissionen på betin- gelser, som den selv fastsætter, finansielt medvirke i prospekterings-virksomhed på Medlemsstaternes områder. Kommissionen kan rette henstillinger til Medlemsstaterne med henblik på at fremme prospekteringen og minedriften. Medlemsstaterne skal tilstille Kom- missionen en årlig rapport om udviklin- gen af prospekteringen og produktionen, de sandsynlige reserver og de investerin- ger i miner, der er gennemført eller på- tænkt på deres områder. Disse rapporter forelægges Rådet med Kommissionens udtalelse, især vedrørende de foranstalt- ninger, Medlemsstaterne har truffet 143 [2] efter henstillinger, der er afgivet i med- før af det foregående stykke. Hvis Rådet på Kommissionens foran- ledning med kvalificeret flertal konsta- terer, at foranstaltninger til prospekte- ring og forøgelse af minedriften, til trods for at udvindingsmulighederne på langt sigt forekommer økonomisk beret- tigede, vedbliver at være mærkbart util- strækkelige, anses den pågældende Med- lemsstat for hele det tidsrum, i hvilket den ikke har rådet bod på denne situa- tion, såvel for sig selv som for sine stats- borgere, at have givet afkald på retten til lige adgang til andre ressourcer inden for Fællesskabet." Sagt med andre ord: Hvis Danmark ikke aktivt prospekterer efter uran i Grønland, vil vi ikke kunne forhindre, at et sådant eftersøgningsarbejde udføres af et andet medlemsland, for så vidt vi ønsker lige adgang til ressourcer indenfor fællesskabet. Vi er hermed nået frem til besvarel- seri af følgende spørgsmål: „I hvilket omfang har Danmark foretaget en aktiv uraneftersøgning?" Uranprospektering i Grønland går adskillige år tilbage. Således påbegynd- tes undersøgelserne i omegnen af Nar- ssaq i 1955, undersøgelser der hurtigt førte til fundet af uranforekomsterne på Kvanefjeldet (fig. 1). Hovedparten af det efterfølgende arbejde her er udført som et teamwork mellem Grønlands Geologiske Undersøgelse (GGU), Atomenergikommissionens forsøgsanlæg Risø og Institut for Petrologi ved Kø- benhavns Universitet. Uranforekom- sterne på Kvanefjeldet er behandlet i flere tidligere numre af „Grønland" (april 1966, juni 1966, august 1966, maj 1970), og omtalen af forekomsten sidst i denne artikel vil derfor blive begrænset til de seneste tal over tonnagerne. Som led i det systematiske geologiske kortlægningsarbejde er der foretaget et meget stort antal målinger med geiger- tællere. Målingerne er foretaget i mange egne af Grønland, idet alle geologhold har været udstyret med geigertæller under arbejdet i felten. Imidlertid har det vist sig vanskeligt at opnå tilstræk- keligt tilfredsstillende resultater på grund af geigerrørets ringe følsomhed, og geigermålingerne erstattes nu i sti- gende grad af undersøgelser ved hjælp af de mere moderne og følsomme scin- tillationstællere. Efter at internationale ekspertgrupper under bl. a. IAEA og ENEA (Interna- tional Atomic Energy Agency og Euro- pean Nuclear Energy Agency) i 1970 havde peget på en sandsynlig mangel- situation på uran i 1980-erne, blev det i GGU besluttet at iværksætte en uran- eftersøgning i Grønland uafhængig af det fortsatte Kvanefjeldsarbejde. Arbej- det begyndte i 1971 med en et-holds ekspedition til Scoresbysund området i Øst^rønland. Urangruppen, der hører til afdelingen for malmgeologi i GGU, er siden denne spæde begyndelse udvidet til 3 geologer. Der er dog grund til at bemærke, at i betragtning af størrelsen af landområderne i Grønland er den indsats en tre-mands gruppe kan udføre, stadig uhyre beskeden. Med ønsket om på langt sigt at efter- søge uranforekomster overalt i Grøn- land er det nødvendigt at foretage en 144 [3] Figur 1. Kvanefjeldet i Sydvestgrønland. Vejen, der fører ind i Narssaq Elvdal, ender lodret under den vigtigste del af uranforekomsten, der ses mellem de stiplede linier centralt i billedet. prioritering af de enkelte delområder. Dette er foretaget på baggrund af: 1. Geologiske kriterier. 2. Praktiske kriterier. 3. Omkostningsmæssige kriterier. Geologiske kriterier bygger på den urangeologiske viden, man har fra alle- rede kendte uranforekomster andre steder i verden. Meget skematisk kan uranforekomster inddeles i (1) magma- tiske forekomster omfattende hydro- termale dannelser, pegmatiter og dis- semineret uran i magmabjergarter og (2) uranforekomster i sedimenter om- fattende uran i sandsten, uran i konglo- merater og uran i sorte skifre og fos- 145 [4] foritbjergarter. Uranforekomsterne i sedimenter omfatter langt den største del af verdens kendte uranreserver, og lige- som indenfor oliegeologien opererer man her med begreberne source rock og host rock eller kildebjergart og værts- bjergart. Det er muligt at opstille en række gunstige kriterier for sandsynlig- heden for at få dannet en af disse så- kaldte epigenetiske uranforekomster i sandsten (dannet senere end værtsbjerg- arten i modsætning til syngenetiske fore- komster). Ved en gennemgang af favo- rable kriterier for sandstensforekomster valgte man at begynde prospekteringen i det centrale Østgrønland. Der findes her lukkede sedimentbassiner omgivet af potentielle source rocks. Ironisk nok er den bedste uranmineralisering, fundet her i området, en hydrotermal minerali- sering d. v. s. hørende til typen af mag- matiske forekomster. I Østgrønland havde GGU samtidig en kortlægningsaktivitet løbende, hvilket gjorde prospekteringen praktisk mulig inden for en rimelig økonomisk ramme. Efter afslutningen i Østgrønland sig- tes mod en eftersøgning i det centrale Vestgrønland med base i Sdr. Strøm- fjord og herefter i området mellem Nanortalik og Ivigtut i Sydgrønland med base i Narssarssuaq. Da arbejdet i den første del af prospekteringen i vid udstrækning bygger på radioaktivitets- målinger fra mindre fly (fig. 2), er valget af område stærkt afhængig af tilstedeværelsen af en flyveplads. Princippet i flymålingerne bygger på en gamma-spektrometrisk opmåling af strålingsdoserne fra uran, thorium og kalium i de bjergarter, der overflyves. God kvalitet på målingerne får man ved et stort detektorvolumen, langsom flyve- hastighed og lavflyvehøjde. Metoden er i højere grad velegnet til at lokalisere store områder med over gennemsnits- aktivitet end til at detektere „hot spots" af begrænset udstrækning. Udover at være et prospekteringsredskab kan gamma-spektroskopi fra fly anvendes med fordel i den geologiske kortlægning, idet forskellige bjergartsformationer ofte også karakteriseres af forskelle i indhold af radioaktive grundstoffer. Når en række anomali-områder er lokaliserede gennem flymålinger, kan et follow-up arbejde begynde på jorden. Der anvendes her en række forskellige opmålingsinstrumenter, afhængig af hvor detaljerede radioaktivitetsmålinger der skal foretages (fig. 3). Feltarbejdet i Østgrønland har været koncentreret om grænseområder mellem sedimenter og krystalline bjergarter i Schuchertdalen og på Milne Land. Op- måling og prøveindsamling i sedimen- terne på Jameson Land har også været foretaget i mindre udstrækning. De detailundersøgte områder er indtegnede på kortet i fig. 4. Forud for starten af uraneftersøgnin- gen fra fly i Østgrønland havde et privat mineselskab hjembragt en serie uran- mineraliserede prøver fra en stor for- kastningszone syd for Mesters Vig. Denne mineralisering repræsenterer sta- dig de rigeste uranmineraliserede prø- ver, der kendes fra dette område, og mineraliseringen vil blive omtalt senere i artiklen. I 1971 blev i forlængelse heraf den første systematiske luftbårne 146 [5] Fig. 2. Gamma-spektrometer installeret i mindre fly af typen Dornier 28. Spektrømeteret, der i 1971 blev anvendt af GGU og Risø i Østgrønland, er nu erstattet af et større og mere følsomt instrument. (1971). radiometriske opmåling foretaget. In- strumentet var af en relativ simpel kon- struktion udelukende med analog data- registrering på skriver (fig. 2). Detek- torenheden bestod af 2 stk. 6X4" Nål (TL) scintillationskrystaller. Detektor- krystallerne er dyrkede kunstigt i en na- trium-jodidopløsning og gjort aktive for lysudsendelse, når de rammes af gamma- stråler, ved tilføjelse af små mængder af thallium. Instrumentet blev installeret i et såkaldt STOL fly, en Dornier 28, og opmålingen udførtes ved en hastig- hed på 120 km i timen og en flyvehøjde på ca. 50 m over jordoverfladen. Høj- den blev registreret ved hjælp af en 147 [6] Figur 3. Radioaklivitetsmåling med feltscintillometer l Schuchert Dal i Østgrønland. Der søges her efter nedfaldne blokke fra en højereliggende radioaktiv anomali. (1971). radarhøjdemåler, hvorimod selve navi- gationen var rent visuel. Efter et langt og besværligt kompileringsarbejde er alle flydata fra 1971 nu færdigbearbej- dede, og de vil foreligge i GGU's rap- portserie i løbet af 1974. (Nielsen & Løvborg, in prep). Usædvanlige høje radioaktive anoma- lier blev ikke afsløret gennem disse flyvninger eller det efterfølgende felt- arbejde. Imidlertid var der indikationer, som opfordrede til en fortsat eftersøg- ningsaktivitet og i 1973 begyndtes der- for _en ny undersøgelsesperiode i områ- derne nord for Mesters Vig mellem 72° og 76° n. b. 1973 var viet rekog- nosceringsflyvninger i hele området. Geologerne havde ingen helikopter- hjælp, hvorfor man først under ekspedi- tionen i 1974 kan begynde feltarbejdet i anomaliområderne. Flymålingerne fort- sætter uafhængigt af feltarbejdet. Det luftbårne udstyr blev fra 1973 nykon- strueret på Risø og er af stærkt bedret Fig. 4. Kort over det centrale Østgrønland, hvor uranprospekteringen foregår. De indrammede områder viser 1971-undersøgelsernes placering. For øjeblikket koncentreres eftersøgningen i områderne nord for Mesters Vig. 148 [7] HUDSON LAND Muskusokse Single line reconnaissance . Scoresbysund Hurry Inlet \Jameson Land [8] kvalitet. Data opsamles nu foruden i analog form også i digital form på hul- strimmel. Flylinierne fotograferes kon- tinuerligt, og detektorenhedens krystal- volumen og dermed dens følsomhed er tredoblet. Foruden flymålingerne vil 1974-sæso- nens feltarbejde omfatte et geokemisk indsamlingsprogram, hvilket vil blive et værdifuldt supplement til det radiometri- ske arbejde. Geologernes samarbejde med Risø stammer tilbage fra sidst i halvtredserne, hvor medarbejdere ved Risø Kemiafde- ling foretog kemiske analyser under eks- peditionerne til Kvanefjeldet. Senere blev Risø's Elektronikafdeling inddraget i arbejdet først gennem konstruktion af et beryllometer, idet der var fundet be- rylliummineraler i området, og senere gennem konstruktion af feltgamma- spektrometre. De har siden været råd- givende for geologerne i spørgsmål om nuklear instrumentel og i øvrigt fore- taget større konstruktionsopgaver af nukleare måleinstrumenter. En gruppe på Kemiafdelingen har i en årrække ar- bejdet på problemer vedrørende opar- bejdningen af malmen på Kvanefjeldet. Samarbejdet med Gruppen for Nu- clear Geofysik på Elektronikafdelingen omfatter aktiviteter både i (l) felten og i (2) laboratoriet. (1) Risø-medarbej- dere deltager i ekspeditionerne til Grøn- land og kan f. eks. udføre målinger og indsamling i forbindelse med instrumen- telle kalibreringsopgaver. De giver yder- ligere nødvendig service på de med- bragte feltinstrumenter. (2) I laborato- rierne på Risø foretages hvert år en lang række analyser på det hjembragte prøve- . Opstilling for (1973). neutronaktiveringsanalyse på DK-2 på Risø. Opera- tøren arbejder med den bestrålede prøve ved hjælp af f jernbetjenings stænger. Han er beskyttet mod strålingen fra prøven af en bly- og bctonvæg. (Foto: L. Løvburg). materiale. Det drejer sig specielt om følgende tre analysemetoder: 1. Neutronaktiveringsanalyse. Her analyseres for uran og thorium, og detekteringsgrænsen for uran er mindre end 10 ppb (part per bil- lion). Analyseopstillingen findes på reaktoren DR2 (fig. 5). 2. Røntgenfluorescensanalyse baseret på excitation ved hjælp af radio- aktive isotoper. Analysen kan an- vendes på de fleste vigtige base- metaller og en lang række mere sjældne grundstoffer. Detekte- ringsgrænsen er her ca. 10 ppm. 150 [9] Fig. 6. Uranmineraliseringen i Arkosedal i Østgrønland. Mineraliseringen findes i den lyse zone over pilen. Dannelsen er kontrolleret af forkastningszonen, der adskiller granit (øverst i billedet) og sandsten (midt i billedet). Forkastningen er markeret med en stiplet linie. (1973). 3. Gamma-spektrometrianalyse. Gen- nem flere laboratorieopstillinger kan der analyseres for uran, tho- rium og kalium både i nedknuste håndstykker og i borekerner. De- tekteringsgrænsen for uran er ca. l ppm. Endelig foretages alle større bereg- ninger af felt- og laboratoriedata på Risø's Borroughs 6700 computeranlæg. Regneprogrammerne udarbejdes af fy- sikerne på Risø. De endelige beregninger af uran-tonnagerne på Kvanefjeldet er udført på Risø's regneanlæg, efter at ca. 3500 meter borekerne var blevet analyseret for uran, thorium og kalium ved hjælp af gammaspektrometrisk ker- nescanning. Gruppen for Nuclear Geo- fysik består i dag af 3 fysikere og 2 tekniske medarbejdere. Inden omtalen af enkelte af de radio- aktive anomalier, der gennem prospek- teringen er lokaliseret i Østgrønland, er der grund til at nævne, at der ved siden af den rene eftersøgningsvirksomhed er udført et sideløbende mere grundviden- 151 [10] Fig. 7. Sandsten med thoriumholdigt radioaktivt bundlag på Milnc Land i Scoresby Sund området. Sandstensornrådet (under pilen) ovcrlejrer de krystallinske bjergarter inden fur et begrænset areal. De højeste toppe består af basalt fra Tertiærtiden. skabeligt arbejde. I dette arbejde har også geologer fra Institut for Petrologi spillet en aktiv rolle, specielt i forbin- delse med materiale fra Ilimaussaq in- trusionen. En radioaktiv anomali er blevet fun- det i en forkastningszone i Østgrønland syd for Mesters Vig. Mineraliseringen, der er en ren uranberigning, kan følges over en strækning på nogle hundrede meter på en bjergskråning i Arkosedal i 1100 meters højde (fig. 6). Uranind- holdet i de prøver, der er bragt hjem fra stedet, varierer fra nogle få ppm til 3000 ppm. Gennemsnitsindholdet i 300 prøver er 240 ppm. T den mineraliserede /.one ses også et stort indhold af flusspat og tungspat, og mineraliseringen hører til typen af hydrotermale uranbegblende- flusspat forekomster. Der er ikke på overfladen fundet uranbegblende, som er det økonomisk vigtige mineral. Der- imod findes sekundære uranmineraler, der er omdannelsesprodukter i den over- fladenære del af mineraliseringen. Når prospekteringsarbejdet i Østgrønland er kommet så vidt, at det meget store om- råde kan vurderes som en helhed, vil der fra geologisk side blive taget stilling til, om yderligere undersøgelser i Arkose- dalmineraliseringen kan anbefales. Høje radioaktive anomalier er også 152 [11] fundet på Milne Land i Scoresby Sund området. I dette tilfælde har anomali- erne imidlertid vist sig at være domi- neret af thorium, som fra et økonomisk synspunkt er mindre tiltrækkende. Mine- raliseringerne, der findes på grænsen mellem krystallinske bjergarter og yngre sandsten, er dannet ved, at radioaktive tungmineraler fra det krystallinske om- råde i takt med bjergarternes forvitring er transporterede og aflejrede langs en kystlinie, der i Juratiden havde sit forløb her (fig. 7). De sorte tungmineralhori- sonter, der findes på de fleste af vore sandstrande, er et nutidigt fænomen af tilsvarende art. Hovedparten af de ra- dioaktive tungmineraler på Milne Land er zirkon, der er det vigtigste råprodukt for fremstilling af metallet zirkonium. Af denne årsag er der stadig en økono- misk geologisk interesse knyttet til disse forekomster. GGU har netop offentliggjort en rap- port (Sørensen et al., 1974) med en indgående beskrivelse af uranforekom- sterne på K vane fjeldet. Rapporten om- fatter en behandling af de geologiske forhold, af uranreserverne og af selve oparbejdningsprocessen. Uranreserver kan opgives i forskellige kategorier f. eks. (1) sikre malmreserver og (2) formodede malmreserver. Tallene for Kvanefjeldet er for kategori (1) 18 mill. tons malm med 5.800 tons uran og f or kategori (2) 29 mill. tons malm med 8.500 tons suran. Hvor vidt en brydning af Kvane- fjeldets uran vil blive økonomisk ren- tabel vides endnu ikke. Dels er der sta- dig mange usikre punkter ved beregnin- gen af produktionspriser, dels er uran- priserne på verdensmarkedet i forlæn- gelse af energikrisen, stærkt svingende, og der vil gå endnu nogen tid, før pri- serne finder et mere stabilt leje. Lad det her være slået fast, at Grøn- land ikke, med de for øjeblikket kendte reserver, kan forsyne evt. danske atom- kraftværker med atombrændsel på læn- gere sigt. Uraneftersøgningen bør der- for fortsættes i Grønland i en rolig ud- vikling på linie med undersøgelser af re- server af olie, kul, gas og vandkraft. På denne måde opnår vi et nuanceret over- blik over Grønlands og Danmarks ener- gireserver, og vi undgår at tage for- hastede og forkerte beslutninger ved løsningen af vore energiproblemer. Litteraturhenvisninger: Nielsen, B. L. & Løvborg, L. in prep: Radiometric survey of the Scoresby Sund region, Central East Greenland. Rapp. Grønlands geol. Unders. Sørensen, H., Rose-Hansen, J., Nielsen, B. L., Løvborg, L., Sørensen, E. & Lundgaard, T. 1973: The uranium. deposit at Kvanefjeld, the Ih'mau- ssaq intrusion, South Greenland. Geology - reserves - beneficiation. Rapp. Grønlands geol. Unders. Nr. 60. 153 [12]