Question:
Combien d'uranium y a-t-il dans la croûte terrestre?
Danubian Sailor
2014-04-16 11:37:16 UTC
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Existe-t-il des estimations de la quantité d'uranium présente dans la croûte terrestre?

D'après ce que je sais, on suppose qu'il y a de grandes quantités d'uranium dans le noyau de la Terre, dont la désintégration est responsable du maintien de sa température élevée par le noyau. L'exploitation du noyau est à peine imaginable, alors que les ressources de Crust sont plus accessibles disponibles pour l'exploitation minière: combien y a-t-il donc dans Crust et à quels niveaux de concentration? (ce qui affecte la viabilité d'y accéder).

Parlez-vous de l'uranium accessible ou de l'uranium au total? Si vous parlez d'uranium accessible, les concentrations dans la croûte ne sont pas si importantes mais plutôt la facilité avec laquelle l'élément se concentre. Prenons par exemple les éléments des terres rares, qui ne sont pas vraiment rares. Ils sont simplement dispersés. En revanche, l'or, qui est moins abondant, forme facilement des gisements concentrés.
Le noyau est composé d'un alliage nickel-fer. Dans un sens très général, la chaleur est générée en raison de la compression par gravité du nickel / fer. En tant que telle, la désintégration nucléaire n'est pas considérée comme la principale source de chaleur provenant de l'intérieur de la Terre. La désintégration de l'uranium génère de la chaleur dans la croûte, ainsi que la désintégration du potassium et du thorium qui peuvent être exploitées par des puits géothermiques améliorés, bien que ces trois éléments soient abondants, ils ne sont pas responsables de la majorité de la chaleur interne de la Terre.
Notez que la production de chaleur de désintégration radioactive à l'intérieur de la Terre se produit principalement dans le manteau, il est peu probable que le noyau contienne beaucoup de matières radioactives.
Deux réponses:
#1
+11
naught101
2014-04-16 15:24:22 UTC
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Selon wikipedia, il y a environ 5,5 millions de tonnes d ' uranium dans les gisements de minerai qui sont commercialement viables aux prix actuels, et peut-être 35 millions de tonnes qui sont potentiellement viables si les prix augmentent.

Toujours selon wikipedia, la croûte terrestre (jusqu'à 25 km de profondeur) contient environ 10 ^ 14 tonnes (100 billions de tonnes), tandis que les océans peuvent contenir 10 ^ 10 tonnes (10 milliards de tonnes) ). Cela inclut probablement les chiffres de minerai indiqués ci-dessus.

Le lien précédent indique que "la désintégration de l'uranium, du thorium et du potassium-40 dans le manteau terrestre est considérée comme la principale source de chaleur", mais non l'estimation est donnée pour les quantités. Allègre, Lewin et Dupré (1988) déclarent que «la concentration d'U dans le manteau primordial (la Terre en vrac) a été déterminée à ~ 21 ± 1 ppb». Les calculs à l'arrière de l'enveloppe nous indiqueraient alors que le manteau représente 84% de la Terre en volume (probablement un peu moins que celui en masse?), Et la masse de la la terre est de 6 * 10 ^ 21 tonnes, ce qui nous donnerait, très approximativement, 0,84 * (6 * 10 ^ 21) * (2,1 * 10 ^ -8) ~ = 10 ^ 14 tonnes, ou à peu près le même que dans le Croûte terrestre.

Je ne suis pas géologue, mais il me semble étrange que la croûte contienne autant d'un élément aussi lourd que le manteau, étant donné que ce dernier fait 84 fois la masse. Cela pourrait être bien si quelqu'un a envie de vérifier ces chiffres. J'ai tout converti en tonnes par souci de cohérence, il est possible que j'aie mal calculé quelque part.
La raison pour laquelle la croûte a plus de U que le manteau est que l'élément est un élément lithophile. À l'échelle mondiale, cela se traduit par un comportement croûte-phile.
Un élément qui aime être un rocher? [Cool] (https://en.wikipedia.org/wiki/Goldschmidt_classification#Lithophile_elements)! Donc je suppose que mon calcul n'est probablement pas trop éloigné de la réalité ...
La nomenclature est un peu déroutante car le préfixe «lith» se réfère généralement à la roche et le manteau et la croûte sont faits de roche. Je pense que la nomenclature vient de la fonte du fer où l'élément fer (sidérophile) se sépare de la roche (lithophile) qui correspond approximativement au manteau + croûte terrestre et au noyau terrestre
Je pensais que la différence était que le manteau, bien qu'il soit solide, se comporte en grande partie comme un liquide très visqueux (pas une roche), et la croûte ne le fait pas? [Lithosphère] (https://en.wikipedia.org/wiki/Lithosphere) au moins, signifie seulement la croûte et la partie la plus supérieure, la moins liquide, du manteau.
J'espère que cela aide (la limite de mots dans les commentaires rend la tâche difficile): L'Astenosphere se comporte comme un liquide mais est toujours solide. Mais d'un point de vue pétrologique, la croûte (principalement le feldspath, le quartz) est très différente du manteau (y compris le manteau-lithosphère) qui est principalement composé d'olivine, de pyroxène, de hornblende et d'un minéral d'aluminium. De nombreux éléments préfèrent le manteau ou la croûte en raison de leur relation avec ces minéraux. Le cloisonnement des éléments n'est, à ma connaissance, qu'indirectement influencé par la convection de l'asténosphère.
La tectonique des plaques aide à fractionner tous les incompatibles «intéressants» du manteau - par exemple. K, REE, etc.
#2
+5
tobias47n9e
2014-04-16 15:52:29 UTC
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La question "combien" est un peu imprécise pour les questions géochimiques. Vous devriez plutôt réfléchir à:

-Combien d'élément y a-t-il par Rock-Volume (= Concentration)?

La croûte a une concentration en U plus élevée que le manteau car U est aspiré dans les minéraux qui composent la croûte. Ou vous pourriez aussi dire que les minéraux qui composent le manteau n'aiment pas incorporer U. Il en va de même pour le noyau de fer solide et la fonte de fer qui compose le noyau externe.

À des fins géochimiques, les concentrations sont plus significatives que les quantités absolues, je suppose que c'est un commentaire sur la balise [tag: geochemistry]? Parce qu'alors, il est probablement plus adapté comme commentaire à la question que comme partie de votre réponse.


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