Tolga ALKEVLİ
MTA Genel Müdürlüğü, Enerji Hammadde Etüt ve Arama Dairesi, Kömür Birimi
Uranyum ve Toryum içinde bulunduğu yerel kayayı altere ederek bölgesel olarak renk anomalileri oluşturmaktadır. Hava fotoğrafları bu şekilde altere olmuş olan kayaları tanımlamakta kullanılabilmektedir. Hava fotoğrafları dışında çözünürlüğü yüksek olan IKONOS, QUICKBIRD, SPOT, IRS, RADARSAT, ERS ve SPOT gibi değişik uydulardan alınan görüntülerin çeşitli bant aralıklarında değerlendirilmesi ile bu renk anomalisi net bir şekilde görülmektedir. Bu uyduların maliyetlerinin çok yüksek olması gerekse de saklama alanlarının veya manyetik ortamda depolama kapasitelerinin çok yüksek olması nedeni ile daha düşük maliyetli ve daha düşük çözünürlüğe sahip uydular seçilebilir. Örneğin ASTER veya LANDSAT gibi uyduların maliyetleri diğer uydulara oranla daha azdır. Uranyum ve Toryum araştırmaları için genellikle 15 metre çözünürlükte uydular yeterli olmaktadır. ASTER uydu sistemi Yakın Kızıl Ötesi Bantta 15 metre, SWIR bandında 30, TIR bandında ise 90 metre çözünürlükte görüntü sağlamaktadır. Bu nedenle ASTER görüntülerinden 14 bant olarak değerlendirilecek Yakın Kızıl Ötesi Bant görüntüleri bu renk anomalilerinin tanınmasında yeterli olmaktadır.
3. ASTER ve LANDSAT görüntüleri yardımı ile uranyum depozitlerinin saptanması
Genellikle volkanik ve sedimanter (Sedimanter Uranyum Depozitlerin Oluşum şekli, şekil 1’de verilmektedir) orijinli kayalar ile beraber bulunan Uranyum ve Toryum depozitleri içinde bulunduğu kayalardan geçen yeraltı suyu ve diğer sıvıların kimyasını tamamen değiştirmektedir. Bu değişimin ne oranda olduğu ve hangi sıvıların etkilendiği bugün halen bir tartışma konusu olarak devam etmektedir. Bununla beraber Granit, granitik dedritikler, silisik volkanik küller ve akışlar 1 milyon birim kütlede saçılmış olarak 10 birim uranyum içermektedirler.
Şekil1.
Sedimanter Uranyum Depozitlerinin Oluşum şekli
Bu uranyumun büyük bir çoğunluğu oksijence zengin yeraltı sularının gözenekli kumtaşı ve konglomera yatakları içine girmesi ve bu girme esnasında uranyumca zengin solüsyonların taşınması ile oluşmaktadır. Bu sedimanter kayaçların içine göç eden sular organik materyalden dolayı sürekli inen koşulların olduğu bir ortam oluştururlar bu şekilde doğalgaz, hidrojen sülfit ve pirit oluşmaktadır. Oksitlenmeden doğru başlayarak düşük veya inen koşullara kadar giden değişim uranyumun okside olmuş mineraller gibi yağış şeklinde oluşmasına neden olur, ilk oluşan ürün olan uranit ana kayadaki gözenekleri doldurur, daha sonraları oluşan erozyon ve yükselme ile cevher yüzeye çıkarak ikincil olarak oksidasyonlar görülmektedir. Altere kayaçların ürünleri derinlerdeki cevher depozitleri hakkında bilgi vermektedir. Altere olmamış yerel kayalar organik karbon ve pirit içerirler. Göç eden suların oluşturduğu deoksidasyon karbonu ve koyu renkli olan piriti demir-oksit minerallerine dönüştürür ve renk olarak sarı, kırmızı, kahverengi arası bir görüntü vermektedir. Bu renk anomalileri LANDSAT görüntülerinden rahatlıkla bir tanınmaktadırlar.
USGS Tarafından 70’li ve 80’li yıllarda LANDSAT MSS (Multispectral Scanner) verileri kullanılarak Arizona Cameron Uranyum alanında çok ayrıntılı bir çalışma yapılmıştır. Bu çalışmadan elde edilen veriler daha sonraları kullanılacak Uranyum araştırmaları için çok önemli veriler içermektedir. Cameron Uranyum alanı Kuzey merkezi Arizona’dadır. Bölge genelde formasyon olarak Üst Triyas yaşlı konglomera, kumtaşı ve silt taşlarından oluşur bu kayalar kireçtaşları ve çamurtaşları içine ara yatak olarak girmişlerdir. Yerel kayadaki orijinal pirit, kalsit ve alüminyum mineralleri oluşan solüsyon tarafından limonit, alunit, jips ve jarosite dönüştürülmüş olup. Bu da sonuç olarak Formasyonu’nun mineralize olmamış bölgesinin tipik mor-gri renginin açık kahverengi ve sarı renk vermesi neden olmaktadır, yani burada elde edilen sonuca göre uranyum bölgesine komşu alanlar tipik olarak kahverengi-Sarı arası bir renk yansıması vermektedir. Bu bölgede Altere kayaçlar cevher depozitleri etrafında yaklaşık olarak 400 m civarında bir uzanıma sahiptirler. Alterasyon zonlarındaki renkler muhtemel cevher depozitleri açısından önemli bir rehber niteliğindedir. Ancak burada dikkat edilmesi gereken nokta uranyum depozitlerinin alterasyon olduktan sonra uzaklaşmasıdır. Şekil 2’de Landsat MSS görüntüleri verilmiştir. Bu görüntüde grabenler, faylar ve yıkılma yapıları, volkanik koniler, bazalt akışları ve sedimanter kayaçlar tanınmaktadırlar. Bu görüntülerde açık kahverengi ve açık gri görülen altere olmuş olan kayalar görülmektedir. Bu kayalar altere olmuş kayalardan net bir şekilde ayırt edilmektedir.
Şekil 2.
Arizona Cameron bölgesinin kompozit görüntüsü, Spirakis ve Condit, (1975)
(Proses Öncesi Görüntü)
Şekil 3’de ise artırılmış görüntüler kullanılarak ve 4/7, 6/4, 7/4 oranı mavi, yeşil ve kırmızı renkler ile artırılmış görüntü çalışmaları yapılmıştır. Renk oranlama ile sarı ve kahverengi dominant olarak görülmektedir. Bu uydu görüntüsünde görülen mavi yamalar havadan inceleme ile görülen altere olmuş kayalar ile korele edilebilirler. Renk görüntülerinde uranyum mavi bir renk verirken jeoloji haritalarında ise altere olmuş kayalara komşu olarak görülmektedir.
Şekil 3. Arizona Cameron bölgesinin Landsat MSS görüntüleri kullanılarak yapılan renkli oranlanmış görüntü
mavi bölgeler uranyum oluşumlarını simgelemektedir, Spirakis ve Condit (1975)
(Proses sonrası görüntü)
Bunların yanında kumtaşları ile beraber bulunan uranyum depozitlerinde yapılan araştırmalar neticesinde elde edilen bulgular birçok araştırmaya ışık tutmuştur. Buna göre formasyonda bulunan demir-oksit minerallerinin varlığı nedeni ile kırmızımsı bir görüntü veren kumtaşları, zamanla demir-oksit mineralleri uzaklaşmaları nedeni ile beyazımsı olarak görülürler. Bilim adamları bu beyazlaşmayı veya demir-oksit minerallerinin bu formasyondan uzaklaşmasını uranyum yığışımına bağlamışlardır. Bu nedenle değişik formasyonlarda bulunan kumtaşlarının beyaz ve kırmızı yansıma veren bölgeleri uranyum araştırmaları için çok önemlidir.
Sonuç olarak Uzaktan Algılama yöntemleri ve değişik uyduların yardımı ile uranyum depozitleri aranması son yıllarda nükleer enerjiye artan gereksinim nedeni ile oldukça gelişen bir yöntemdir. Bu yöntemlere ek olarak söylenebilecek olan şey ise; Radyoaktif elementlerin çürümesi ile ortaya çıkan ısı ve sıcaklık farkları uzaktan algılama verileri neticesinde saptanabilmekte ve buda uranyum araştırmaları için önemli bir yer tutmaktadır.
Kaynaklar
Remote Sensing Tutorials, Dr. Nicholas M. Short, NASA Yetkilisi John Bolton, 25 Ocak 2007.