Geological and Hydrogeological Conditions for Forming Uranium Occurrences in the Froqlos–Jabal Abou Rabah Region, Palmyrides, Syria

Exploration and Mining Geology, Vol. 19, No. 1-2, 2010

J. Asfahani †, R. Al-Hent, and M. Aissa

Abstract This paper focuses on determining the favorable geological and hydrogeological conditions for forming uranium occurrences in the Froqlos–Jabal Abou Rabah region, Palmyrides, Syria. Eighty rock samples from this area were analyzed by spectrometric gamma-ray technique to determine the radioactive concentrations of eU and eTh, and of %K. Uranium concentrations in shallow and deep groundwaters were also determined. High uranium concentrations were registered owing to the presence of phosphatic outcrops in the study region. The uranium migration trends and its remobilization were analyzed through the analysis of the behavior of eU, eTh, and their ratio. A positive relationship between eU and eU/eTh, and a negative relationship between eTh and eU/eTh in geological formations of different ages supports the secondary remobilization of uranium. The role of groundwater movement in transportation and redeposition of uranium mineralization is discussed: deep waters are less oxidizing than near-surface waters, and do not appear to have significantly remobilized uranium. This indicates that the source of secondary uranium mineralization is surficial or near surficial, and is mainly related to the leaching of outcropping phosphatic layers.
Integration of the results with established radioactive and geological sections reveals four radioactive anomalous zones: north Froqlos, Kherbet Hannora, northwestern flanks of Jabal Abou Rabah (Kherbet Al-Hajar), and the northwestern limit of the Ghuntor depression. The high uranium concentration in north Froqlos is because of its original presence in the phosphate beds and extensive fracturing, which allows groundwaters to penetrate and remobilize the uranium. High uranium concentrations in the other three locations are caused by the presence of evaporites and capillary action, which draws solutions upwards and causes redeposition as surface crusts (gypcrete).
Keywords: Uranium prospecting, Uranium migration, Froqlos–Jabal Abou Rabah Region, Palmyrides, Syria
Résumé Le présent article traite de l’évaluation de conditions géologiques et hydrologiques propices à la formation de minéralisations uranifères dans la région de Froqlos–Jabal Abou Rabah, dans les Palmyrides, en Syrie. Quatre vingt échantillons de roche provenant de cette région ont été analysés par la méthode de la spectrométrie aux rayons gamma afin de mesurer les valeurs en équivalents d’éléments radioactifs eU, eTh et %K. Les concentrations en uranium dans des eaux souterraines superficielles et profondes ont également été mesurées. Des concentrations fortes en uranium ont été notées dans la région à l’étude; ces dernières sont expliquées par la présence d’affleurements de roches phosphatées. Le comportement migratoire de l’uranium et sa remobilisation ont été étudiés par l’analyse de la variation d’eU, eTh et leur ratio. Une relation positive entre eU et eU/eTh et une relation négative entre eThe et eU/eTh dans les formations géologiques d’âges variés favorise la remobilisation de l’uranium. Le rôle de la circulation de l’eau souterraine dans le transport et la re-déposition de l’uranium est discuté : les eaux profondes sont moins oxydantes que les eaux plus superficielles et ne semblent pas avoir remobilisé significativement l’uranium. Ceci indique que la source de la minéralisation en uranium secondaire est à la surface ou à faible profondeur, et qu’elle est principalement associée au lessivage des affleurements de roches phosphatées.
L’intégration de nos résultats avec ceux en provenance de sections géologiques et radiométriques bien connues fait ressortir quatres zones radioactives anomales: Froqlos nord, Kherbet, Hannora, les flancs nord-ouest du Jabal Abou Rabah (Kherbet Al-Hajar), et la bordure nord-ouest de la dépression de Ghuntor. Les fortes concentrations en uranium à Froqlos nord résultent de sa présence initiale dans les horizons phosphatés, et de la fracturation considérable qui permet à la pénétration des eaux souterraines de remobiliser l’uranium. Les fortes concentrations en uranium des trois autres localités résultent de la présence d’évaporites et à l’action capillaire, qui permet le mouvement des solutions vers la surface et cause leur re-déposition sous forme de croûtes superficielles (gypcrete).