U och Th fördelning i Bohusgraniten på Bohus-Malmön

UNIVERSITY OF GOTHENBURG Department of Earth Sciences Geovetarcentrum/Earth Science Centre U och Th fördelning i Bohusgraniten på Bohus-Malmön Joakim Johansson ISSN 1400-3821 B842 Bachelor of Science thesis Göteborg 2014 Mailing address Address Telephone Telefax Geovetarcentrum Geovetarcentrum Geovetarcentrum 031-786 19 56 031-786 19 86 Göteborg University S 405 30 Göteborg Guldhedsgatan 5A S-405 30 Göteborg SWEDEN

Abstrakt Bohus-Malmön ligger i södra delen av Bohusgraniten. Sedan 1842 har stenbrytning pågått på Bohus- Malmön, brytningen startade en stenhuggarepok inom Svensk industrihistoria. En handburen gammaspektrometriundersökning har utförts på den förhållandevis radioaktiva Bohusgraniten på Bohus- Malmön. Genom U-Pb-datering på monazit och xenotim visar Bohusgraniten på omkring 920 miljoner år gammal. Bohusgraniten har ett högt innehåll av de radiogena grundämnena uran, torium och kalium med en smal kemisk sammansättning, 70-75 viktprocent SiO 2. Denna studie visar att Bohusgraniten på Bohus- Malmön har en högre koncentration uran 14.0 ppm än den generella Bohusgraniten 9.5 ppm. Det finns en färgvariation och en uran/toriumvariation på Bohus-Malmön. Denna studie visar att toriumvariationen följer färgvariationen medan uranvariationen inte gör det. Uran har en variation som går i Ö-V linje där södra delen visar högre halter och norra delen lägre halter. Torium har en annan utbredd variation med en N-S linje där västra delen visar högre halter och östra delen lägre halter. De viktigaste uran- och toriumförande accessoriska mineralen är allanit, monazit och xenotim, titanit och apatit. Studien visar på en skillnad i mineralogi hos tunnslip från norra respektive södra delen av Bohus-Malmön. Nyckelord: Gammaspektrometri, Bohusgranit, Bohus-Malmön, uran, torium, kalium, accessoriska mineral. Abstract Bohus-Malmön is located in the southwestern part of the Bohus granite massif. Since 1842 Bohus- Malmön has been subject to quarrying which started a stone quarry era in Swedish industrial history. A handheld gamma spectrometric survey was performed on the known radioactive Bohus granite at Bohus-Malmön. U-Pb dating of monazite and xenotime from the Bohus granite has yielded an age of about 920 Ma. The Bohus granite has high levels of the radioactive elements uranium, thorium and potassium but a restricted range of SiO 2 (c. 70-75 wt. %). This study shows that the Bohus granite on Bohus-Malmön has higher concentrations of uranium 14.0 ppm than the general Bohus granite 9.5 ppm. There is a color-variation and a uranium/thorium-variation on Bohus-Malmön. This study shows that thorium follows the color-variation while uranium does not. For uranium the southern part shows higher levels than the northern part. Thorium shows a different pattern with an N-S between the western part which shows higher levels and the eastern part with lower levels. The uranium and thorium-bearing accessory minerals are apatite, titanite, allanite, monazite and xenotime. Finally the study shows differences in mineral composition of thin sections from the northern and southern parts of Bohus- Malmön. Keywords: gamma spectrometric survey, Bohus granite, Bohus-Malmön, uranium, thorium, potassium, accessory minerals. 1

Innehållsförteckning ABSTRAKT... 1 INTRODUKTION... 3 1. GEOLOGISK ÖVERSIKT... 4 1.1 BOHUSGRANITEN... 4 1.2 BOHUS-MALMÖN... 4 2. PRINCIPERNA FÖR RADIOAKTIVITET... 5 2.1 NATURLIG RADIOAKTIVITET... 5 2.2 GAMMASTRÅLNING... 6 2.3 GAMMASPEKTROMETRI... 6 3. METOD... 7 4. RESULTAT... 7 4.1 KEMIANALYSDATA... 8 4.2 STRÅLNINGSDATA... 8 4.3 URAN... 13 4.4 TORIUM... 13 4.5 KALIUM... 13 4.6 STRÅLNINGSKARTOR... 13 4.7 TUNNSLIP... 18 5. DISKUSSION... 20 6. SLUTSATS... 21 7. TACK... 21 8. LITTERATURFÖRTECKNING... 22 APPENDIX... 24 2

Introduktion Industriell brytning av den senproterozoiska Bohusgraniten inleddes 1842 på Bohus-Malmön för gatsten, ornamentsten och byggnadssten. Bohusgraniten sträcker sig från Lysekil i söder till Sarpsborg i Norge (figur 1). Bohusgraniten är daterad till 919 ± 5 Ma respektive 922 ± 5 Ma genom U-Pb-datering på monazit och xenotim (Eliasson & Schöberg, 1991). Den relativt unga granitiska magman intruderade längst med en duktil extensionszon vid slutet av den svekonorvegiska orogenesen. Gravimetriska undersökningar gjorda av Lind, (1982) visar att intrusionen lutar svagt åt öster och omges av sidobergarter från Stora Le-Marstrandsgruppen, förgnejsningar och migmatitiseringar (Eliasson, Ahlin, & Pettersson, 2003). Tidigare studier gjorda av Eliasson, (1996) visar att bohusgraniten är peraluminös och har en begränsad kemisk sammansättning med SiO 2 innehåll mellan 70-75 viktprocent. Grundämnena uran och torium ökar respektive minskar gradvis med ökad kiselhalt i graniten. Uran och torium är koncentrerade i accessoriska mineral så som monazit, allanit, zirkon och xenotim. Kalium förekommer helt naturligt främst i glimmer och fältspater. Sveriges Geologiska Undersökning (SGU) har gjort flygmätningar av den naturliga gammastrålningen från uran, torium och kalium över Bohus-Malmön. Dock har det aldrig gjorts markundersökningar på Bohus-Malmön vilket detta projekt kommer att redovisa. I denna studie har det skapats tre strålningskartor över Bohus-Malmön som visar uran-, torium- och kaliumvariationer. Det finns en färgvariation av graniten som indelar ön längst en linje av gråaktig, jämnkornig granit i väster och en gråröd, jämnkornig granit i öster på Bohus-Malmön. Med en handburen gammaspektrometer bestämdes variationen av strålningen från U, Th och K i de två granitvarianterna på Bohus-Malmön. Om en bergart innehåller mer än 16 ppm uran klassificeras den som olämplig för byggnadsmaterial (Moere, 1986). Figur 1. Förenklad geologisk karta över Bohusgraniten och Idefjordsgraniten. Notera Bohus-Malmön i den röda rutan. Modifierad från (Åkesson, Hansson, & Stigh, 2003). En beskrivning och analys av tre bergartsprover från Bohus-Malmön med höga, intermediära samt låga halter av radioaktiv strålning ska göras med hjälp av mikroskopering och totalkemi. Syftet är att konstatera vilka accessoriska mineral som är anrikade med uran och torium samt om de radioaktiva grundämnenas fördelning följer de två typerna av Bohusgraniten på Bohus-Malmön. 3

1. Geologisk översikt 1.1 Bohusgraniten Den senproterozoiska Bohusgraniten ligger i västra segmentet av Svekonorvegiska provinsen. Bohusgraniten är en post-kinematisk intrusiv bergart och har genom upprepande intrusioner skapats genom att fylla igen det utrymme som skapats av extensionsspänningar i slutskedet av den svekonorvegiska orogenesen. Bohusgraniten bildades längst en östligt lutande svaghetszon på ca 15 km djup och har daterats till 919 ± 5 Ma respektive 922 ± 5 Ma genom U-Pb-datering av monazit och xenotim (Eliasson & Schöberg, 1991). Lind, (1982) visar genom gravimetriska undersökningar att Bohusgraniten har formen av en flack skiva som är tjockare i öster under Stora Le-Marstrand Formationen och smalnar av åt väster (figur 2a). Utrymmet för intrusionen sker med hjälp av en extensionsrelaterad förkastningszon i jordskorpan (figur 2b) (Eliasson, Ahlin, & Pettersson, 2003). Bohusgraniten är peraluminös och relativt smal i sin kemiska sammansättning med en SiO 2 -halt mellan 70 75 viktprocent. Uran och torium ökar respektive minskar gradvis med kiselhalten 70 75 viktprocent i Bohusgraniten. Uran ökar gradvis i graniten fram till ett maximum när kiselhalten ligger på omkring 73 vikt %. Härefter sjunker successivt uranhalten i graniten. Torium däremot visar ett maximum i magman när kiselhalten ligger omkring 70 vikt % och sjunker här gradvis med ökad kiselhalt. Spårgrundämnena Ti, Zr och REE uppvisar stora variationer men minskar med ökad kiselhalt (Eliasson, Ahlin, & Pettersson, 2003). Uran, torium och kalium anrikas sent i en granitmagma (Faure, 1998). Dessa senmagmatiska magmor bildar glimmerfattiga graniter och fyller ut sprickor i berggrunden som gångar av aplit och pegmatit. En undersökning gjord av Landström, al., (1980) på 69 bergartsstuffer visar uran- och toriumvärden på 9.5 respektive 44.7 ppm. I tabell 1 kan detta jämföras med de normala halterna av uran och torium i Svensk granitberggrund på 2-10 respektive 5-20 ppm (Andersson, 2007). Figur 2. (a) Ett schematiskt vertikalt icke skalenlig V-Ö tvärsnitt genom norra delen av Bohusgraniten. (b) Intrusionen av den granitiska magman längst med en duktil extensionszon. Modifierad från (Eliasson, Ahlin, & Pettersson, 2003). 1.2 Bohus-Malmön Bohus-Malmön (figur 3) ligger i Sotenäs kommun norr om Lysekil och söder om Kungshamn. Bohus- Malmön sträcker ut sig 3.5 km N-S och breder ut sig 2 km Ö-V. Hela ön karaktäriseras av kala hällar och öppna stenbrott. Carl August Kullgren från Uddevalla startade 1842 stenbrytningen på Bohus-Malmön. Under det första 10 åren gick verksamheten bra och företaget var representerat 1851 på världsutställningen i London. I början av 1890 startade guldåldern för sten-brytningen i Sverige och fortsatte fram till första världskriget (Svidén, 2008). På Bohus-Malmön finns två geografiskt separerade variationer Bohusgranit, först i uran- och toriumvariation samt en färgvariation från grå i väster till gråröd i öster, presenterad av Asklund, 1947. Uran- och toriumvariationen är distribuerad på var sin sida om en V-Ö linje respektive N-S linje. Uranhalten är hög i söder och låg i norr. Toriumhalten är låg i öster och hög i väster. Det finns en färgvariation av Bohusgraniten på Bohus- Malmön fördelat på var sin sida om en N-S linje (figur 3). I väster hittas en grå, jämnkornig granit och i öster hittas en gråröd, jämnkornig granit (Asklund, 1947). Siffrorna (mätplatserna) i figur 3 representerar extra höga och låga halter uran och torium. 4

Tabell 1. En sammanställning av normala halter kalium, uran och torium över Svensk granitberggrund (Andersson, 2007). Grundämne Halt K (%) 3-6 U (ppm) 2-10 Th (ppm) 5-20 Sveriges geologiska undersökning utför flygburna gammastrålsmätningar över hela landet. Flygmätning över Bohus-Malmön utfördes 1979 på 30 meters höjd, med 200 meters linjeavstånd och med flyglinjer i öst-västlig riktning. Från uppmätta gammaspektra beräknas halterna av uran, torium och kalium på marknivå. De halter som beräknas blir dock ett medelvärde över en yta och stämmer inte exakt med de halter som mäts upp med en gammaspektrometer på marken. Mätningarna över Bohus-Malmön (figur 4) visar en tydlig ökning av uranhalterna från norr till syd, med uranhalter under 10 ppm i norr och över 10 ppm i söder. Se appendix, figur 19a 19b för torium och U/Th-kvot. 10 ppm är ekvivalent med 10 g/ton. 2. Principerna för radioaktivitet Atomer av samma grundämne med olika antal neutroner, isotoper, har identiska kemiska egenskaper men olika fysikaliska egenskaper. Radioaktivitet är processen då atomkärnor i isotoper spontant omvandlas till en dotterkärna och utsänder joniserande strålning i form av alfa-, betaoch gammastrålning (Rydberg, 2014). Denna process från moder- till dotterkärna sker direkt eller i en serie med ett antal dotterprodukter vilka också är radioaktiva och slutar som stabil isotop. Den joniserande strålningen kan delas in i elektromagnetisk strålning (gammastrålning) med en våglängd mindre än 10-11 meter och partikelstrålning vilka är alfa-, beta- och neutronstrålning (Andersson, 2007). 2.1 Naturlig radioaktivitet En viktig naturlig källa till radioaktivitet är de nukleider som sönderfaller så långsamt att deras halveringstider är i samma åldersspann som jordens ålder. Det är endast kalium, uran och torium som producerar gammastrålning med Figur 3. Karta över Bohus-Malmön med indelad färgvariation, modifierad från (Asklund, 1947). En gråaktig granit i väster och en gråröd granit i öster. Notera siffrorna vilka representerar mätplatser som visar på någon form av avvikelse från både uran och torium, se tabell 4 för samtliga medelvärden. tillräckligt hög energi för att kunna detekteras av en gamma-spektrometer (IAEA, 2003). De naturliga isotoperna för kalium är 39 K, 41 K och 40 K. I naturen förekommer de till 93,26 %, 6,77 % respektive 0,012 %. Det är 40 K som är radioaktiv och sönderfaller på två sätt. Dels genom β- sönderfall 40 K 40 Ca och dels genom elektroninfångning 40 K 40 Ar. Den sistnämnda har en halveringstid på 1.25x10 9 år. Sönderfallsserien till 40 Ar har en gammaenergi på 1.46 MeV av nukleiden 40 K som detekteras av gammaspektrometern (figur 5). De naturliga isotoperna för uran är 234 U, 235 U och 238 U. I naturen förekommer de till 0,005 %, 0,720 % respektive 99,275 %. Samtliga uranisotoper är instabila med halveringstider från 2,454x10 5 år, 7,037x10 8 år och 4,468x10 9 år respektive. Genom 5

Figur 5. Pikar för gammaspektrum kalium, uran och torium (Wilford, 2003). 2.2 Gammastrålning Gammastrålning har samma egenskaper som mycket energirik röntgenstrålning och tillhör det elektromagnetiska spektrumet. Våglängden är mellan 10-11 till 10-13 meter och representerar energier i området 0.1 MeV till 10 MeV. Eftersom Figur 4. Flygmätt gammastrålning för uran, över Bohus- Malmön. Cirklarna visar enskilda mätpunkter som interpolerats för att få fram den yttäckande bilden. Mätningar från SGU, 1979. Griddningen är gjord av Cecilia Jelinek, SGU, 2013. gammastrålningen är neutralt laddad och utgörs av fotoner, det elektromagnetiska fältets mista energikvantum, penetrerar det lättare genom material än partikelstrålning. Energin är bevarad men intensiteten minskar vid penetration av olika material (Ryde, 2014). Gammastrålning har en lång räckvidd på ett par hundra meter i luft men endast ca 30 cm i sten (Ek, 2007). sönderfallsserien 238 U 206 Pb skickas en gammaenergi på 1,764 MeV (figur 5) av nukleiden 214 Bi som detekteras av gammaspektrometern (Milson & Eriksen, 2011). Torium har en naturligt förekommande isotop 232 Th men det finns även fler toriumisotoper varav alla är instabila. 232 Th har en halveringstid på 1.39x10 10 år. Genom sönderfallsserien 232 Th 208 Pb skapas en gammaenergi på 2,614 MeV (figur 5) av nukleiden 208 Tl som detekteras av gammaspektrometern (Milson & Eriksen, 2011). 2.3 Gammaspektrometri Gammaspektrometer är ett vanligt förekommande instrument för geologisk kartläggning och mineral prospektering. Gammaspektrometri användes tidigt för prospektering efter uran. För att bestämma den naturliga gammastrålningen i berggrunden används en gammaspektrometer som detekterar sönderfallsenergin från instabila isotoper i uranoch toriumserien samt 40 Kalium (Mellander, Österlund, & Åkerblom, 1982). 6

Kaliumförekomsten i berggrunden mäts direkt då gammastrålning utsänds när 40 K sönderfaller till Argon. Uran och torium kan inte mätas direkt. Istället utsänds tydliga dotterisotoper i respektive sönderfallskedja och från dessa beräknas halterna av moderisotoperna utifrån antagandet att det är radioaktiv jämvikt i sönderfallskedjan. Dotterisotoperna är 208 Ti och 214 Bi som mäter koncentrationen av torium respektive uran (figur 5) (Wilford, 2003). 3. Metod Fältutrustningen bestod av en handburen gammaspektrometer av modellen RS-230 BGO super-spec, GPSmap 60CSx, en fältkarta (1:11 500), kompass och ett anteckningsblock. Som standard togs tre mätpunkter à två minuter för varje mätplats med gammaspektrometern och GPS koordinaterna antecknades på fältkartan. Sammanlagt undersöktes 101 mätplatser (d.v.s. 303 mätpunkter) över Bohus-Malmön. Mätningarna gjordes på flata hällar med en tillsynes homogen sammansättning på graniten och en total frånvaro av vegetation. Innan första mätningen i fält autostabiliserades gammaspektrometern genom ett integrerat stabiliseringssystem. Spektrometern RS-230 (Bi 4 Ge 3 O 12 ) super-spec (figur 6) har används i denna undersökning inkluderad med en scintillationskristall på en volym av 103cm 3. RS-230 BGO är ett handburet strålningsinstrument som har en energiintervall på 30keV till 3MeV. Spektrometern RS-230 BGO är kompatibel med mjukvaruprogrammet RS-Analyst. Programmet skapar en kalenderdata som visar när instrumentet senast synkroniserades. RS-Analyst exporterar datan till en Excel-fil och via webbverktyget Geographic Extraction Tool från Lantmäteriets digitala kartmaterial hämtas kartorna över Bohus- Malmön i samma referenssystem som GPS koordinaterna och öppnas i ArcMap 10. Det är endast uran som har höga standardavvikelser. Desto högre standardavvikelse desto större skillnad i uranhalt hos mätpunkterna. Dessa avvikelser är uträknade med formeln STDEVPA i Excel (se appendix, formel 1.1 och figur 20). I mjukvaruprogrammet ArcMap användes inverse distance weighted, IDW, som interpoleringsteknik. En blå till röd skala och isolinjer förstärker visualiseringen. Tre bergartsstuffer togs från Bohus-Malmön. Stufferna valdes noggrant utifrån att representera en jämnkornig, fin- till medelkornig textur samt en avsaknad av vittringsyta. Lokalerna för stufferna valdes från områden som visade höga, intermediära respektive låga U-halter strålning. Av dessa tre bergartsstuffer gjordes en tunnslipsanalys som representerar västra (grå granit), norra samt södra (röd till gråröd granit) delen av Bohus- Malmön. Det gjordes även en totalkemianalys samt SEM-bilder. Tunnslipen tillverkades i Pelcon Automatic Thin Section Machine på institutionen geovetarcentrum vid Göteborgs universitet. Totalkemianalysen gjordes på ALS Minerals med instrumenten ICP- AES för kalium och ICP-MS för torium och uran. SEM-maskinen användes på institutionen geovetar-centrum vid Göteborgs universitet. Figur 6. RS-230 BGO super-spec. Bild tagen från fältmätningar gjorda 2 April 2014. 4. Resultat Resultatet från fältmätningarna och kemanalysen visar att uran- och toriumhalterna är avsevärt högre än normalvärdet för svensk granitberggrund. I tabell 2 hittas de tre analyserade bergarts-proverna. Varje bergartsstuff är ett medelvärde på mätplatsen. Kalium visar till skillnad från uran och torium normala värden i förhållande till svensk granitberggrund, jämför tabell 2 med tabell 1. Se alla mätningar i appendix, tabell 7. 7

Tabell 2. Notera att prov nr 16 kommer från västra delen och prov 80 och 42 kommer från östra delen (jämför figur 3). (1) De tre analyserade Bohusgraniterna från Bohus-Malmön med en handburen gammaspektrometer. Resultatet representerar ett medelvärde av tre mätningar. (2) Totalkemi, gjord med ICP- AES för kalium och ICP-MS för uran och torium. Prov nr. Element Strålningsdata 1 Kemidata 2 16 K (%) 4,7 4,9 U (ppm) 5,8 3,5 Th (ppm) 53,3 58,7 42 K (%) 4,7 4,6 U (ppm) 8,6 5,9 Th (ppm) 58,4 52,6 80 K (%) 4,7 4,4 U (ppm) 24,0 17,0 Th (ppm) 50,8 38,4 4.1 Kemianalysdata Resultatet från totalkemianalysen, tabell 2, visar att gammaspektrometrimätningarna och kemianalysen följer varandra. Högsta och lägsta uranhalter visas i prov nr 80 (södra delen) respektive prov nr 16 (västra delen) på Bohus-Malmön. Jämför figur 3 och tabell 2. Högsta och lägsta toriumhalter visas i prov nr 16 (västra delen) respektive prov nr 80 (södra delen) på Bohus-Malmön. Jämför figur 3 och tabell 2. 4.2 Strålningsdata Tabell 3 visar medelvärden från uran och torium baserad på Asklunds färgindelning, jämför tabell 3 med figur 3. Resultatet från denna studie visar att rådatamedelvärdet för kalium, uran och torium ligger på 4,7 %, 14,0 ppm respektive 51,4 ppm (se tabell 4). I tabell 4 är de tre bergartsproverna rödmarkerade. Figurerna 7 till 9 visar relationen mellan urantorium, kalium-torium och kalium-uran från Bohusgraniten på Bohus-Malmön. Figur 10 visar torium- och uranmedelvärden med uppdelning från Asklunds färgindelning från 1947 (jämför figur 3, tabell 3 och figur 10). Diagrammen visar samtliga 303 mätpunkter. Genom diagrammen kan man se trender och avvikelser mellan de två radiogena elementen som plottas. Torium visar en intermediär spridning som är relativt samlad (figur 7). Kalium visar en smal spridning (figur 8). Uran visar den största spridningen (figur 9). Tabell 3. Medelvärde för västra respektive östra delen av Bohus-Malmön baserad på Asklunds färgvariation från 1947 (jämför figur 3). Grå granit, väster. Gråröd granit, öster. Uran 13,3 (ppm) 15,1 (ppm) Torium 53,3 (ppm) 48,8 (ppm) Tabell 4. Sammanställt medelvärde för samtliga gammaspektrometriska mätplatser från Bohusgraniten på Bohus-Malmön. Varje mätplats representerar tre mätpunkter. Notera att vid rödmarkerade mätplatser har stuffer tagits för geokemisk och petrografisk analys. Notera de kursiva siffrorna, vilka representerar anomalier för uran och torium, jämför figur 3. Notera standardavvikelse för uran inom parentes. Längst ner i tabellen finns medelvärdet för U, Th och K för samtliga 303 mätpunkter. Mätplats K (%) medelvärde U (ppm) medelvärde (standardavvikelse i parentes) Th (ppm) medelvärde 1 5,2 13,7 (1,1) 57 2 4,8 10,1 (0,7) 58,8 3 4,8 8,1 (0,6) 51,2 4 4,9 9 (0,5) 52,5 5 5,2 13,8 (6,6) 61,4 6 4,4 5,8 (0,4) 47,6 7 4,4 11,3 (0,8) 53,5 8 4,7 12,2 (0,9) 49,2 9 5,1 15,4 (1,4) 54,4 10 4,9 16,4 (1,8) 54 8

11 4,8 23 (0,5) 52,2 12 4,9 19,5 (0,5) 48 13 4,8 20,4 (2,6) 53,6 14 4,8 11,7 (1,2) 51 15 4,7 31,2 (13,7) 51,6 16 4,7 5,8 (0,4) 53,3 17 4,9 8,8 (1,1) 61,3 18 5 9,5 (0,6) 52,1 19 4,6 15,6 (0,2) 50 20 5 16,9 (0,8) 47,8 21 4,7 10,2 (0,4) 42,5 22 4,6 15,2 (0,2) 51,1 23 4,7 17,6 (1,1) 60,1 24 4,8 11 (0,5) 51,2 25 4,6 13,5 (1,1) 40,3 26 4,5 17 (1,7) 37 27 4,7 11,7 (1,2) 49,1 28 4,8 7,5 (0,7) 51 29 4,7 9,9 (0,2) 50,7 30 4,7 9,9 (0,6) 47,8 31 4,7 5,8 (0,2) 48 32 4,7 9,8 (1,5) 56,4 33 4,6 6,2 (0,4) 47,7 34 4,9 9 (1,1) 56,6 35 4,6 8,3 (0,7) 54,8 36 4,7 6,3 (2,1) 60,8 37 4,8 6 (1,0) 57,7 38 4,9 5,7 (1,0) 55,9 39 4,8 6,4 (0,7) 49,9 40 4,6 7,3 (0,5) 54,5 41 4,5 5,9 (0,7) 37,2 42 4,7 8,6 (1,0) 58,4 43 4,5 9,5 (0,7) 53,9 44 4,8 10,9 (0,4) 52,6 45 4,8 10,6 (1,1) 49,7 46 4,7 8,6 (0,4) 53,8 47 4,7 12,3 (0,7) 41,7 48 4,7 10,6 (0,6) 62,5 49 5,2 13 (0,2) 63,8 50 5 10,1 (1,5) 56,4 51 4,4 7,4 (0,8) 51,7 52 4,8 13,5 (1,0) 56 53 4,8 10,3 (1,2) 57,6 54 4,8 18,7 (2,8) 54,5 55 4,7 14,4 (2,5) 55,7 56 4,7 13,5 (0,8) 51,2 9

57 4,6 19,8 (11,0) 51 58 4,6 17,9 (1,4) 62,7 59 4,7 11,4 (1,8) 61,1 60 4,7 8,9 (0,6) 59 61 4,9 8,8 (1,5) 48,1 62 4,6 5 (0,1) 52,7 63 4,3 8,2 (1,2) 47,5 64 4,6 9,7 (0,9) 53,8 65 4,6 12,1 (1,7) 49,1 66 4,8 14,1 (0,8) 61 67 4,7 18,8 (1,6) 50,5 68 4,7 13,8 (1,3) 47,1 69 4,8 17,2 (1,8) 50,5 70 4,8 15,5 (2,4) 48,1 71 4,6 13,3 (1,5) 49,4 72 4,8 18,9 (1,5) 46,1 73 4,5 22,3 (1,1) 45,1 74 4,7 25,3 (1,9) 47,5 75 4,8 16,1 (0,3) 56,4 76 4,7 20,7 (2,6) 50,7 77 4,8 15,1 (2,6) 49,6 78 4,4 12,3 (0,7) 42 79 4,8 14,9 (0,7) 54,6 80 4,7 24 (1,0) 50,8 81 4,7 20,3 (1,7) 43,5 82 4,7 17,4 (1,3) 44,5 83 4,9 19,5 (0,5) 43 84 4,8 16,6 (2,1) 47,3 85 4,7 20,5 (7,0) 43,7 86 4,9 16,6 (4,0) 54,5 87 4,5 10,1 (1,6) 42,5 88 5,2 31,7 (20,5) 45 89 4,3 25,4 (0,8) 44,4 90 4,7 21,9 (2,0) 44,3 91 4,6 13,1 (1,0) 55,8 92 4,5 12,2 (1,7) 41,2 93 4,6 15,1 (1,2) 53 94 5,4 41,8 (8,7) 53,7 95 4,9 12,8 (0,3) 57,9 96 4,5 26,5 (6,1) 49,7 97 4,7 22,7 (1,7) 56,7 98 4,9 24,7 (3,3) 52,6 99 4,5 12,5 (1,1) 42,6 100 4,9 11,3 (1,2) 50,1 101 4,8 7 (0,1) 48,8 Medelvärdet för samtliga 303 mätpunkter: 4,7 14,0 51,4 10

Bohusgranit, Bohus-Malmön Bohusgranit 70 60 50 Uran (ppm) 40 30 20 10 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 Torium (ppm) Figur 7. Korrelationen från gammastrålningen mellan uran och torium innehållande 303 mätpunkter. Bohusgranit, Bohus-Malmön 6 Bohusgranit 5 Kalium (%) 4 3 2 1 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 Torium (ppm) Figur 8. Korrelationen från gammastrålningen mellan kalium och torium innehållande 303 mätpunkter. 11

Bohusgranit, Bohus-Malmön Bohusgranit 6 5 Kalium (%) 4 3 2 1 0 0 10 20 30 40 50 60 70 Uran (ppm) Figur 9. Korrelationen från gammastrålningen mellan kalium och uran innehållande 303 mätpunkter. Uran och torium, Bohus-Malmön 45 40 35 30 Öst Väst Uran (ppm) 25 20 15 10 5 0 0 10 20 30 40 50 60 70 Torium (ppm) Figur 10. Torium- och uranmedelvärden från 101 mätplatserna med gammastrålningen med hänsyn på Asklunds färgindelning från 1947. Jämför med figur 3 och tabell 3. 12

4.3 Uran Uran uppvisar stora variationer och har extremvärden d.v.s. halter som sticker ut. Detta gäller för mätplats 5, 15, 57, 85, 88, 94 och 96. Dessa standardavvikelser kan ses i appendix, figur 20. Figur 11 visar en tydlig distribution av uran med höga halter i syd och sydöst samt låga halter i norr på Bohus-Malmön. Högsta och lägsta värdet för uran visar 41,8 ppm respektive 5,0 ppm (se tabell 4). Dessa lokaler hittas på mätplats 94 respektive mätplats 62 (se figur 11 och tabell 4). Medelvärdet för rådatan är 14,0 ppm (se tabell 4). I nordväst hittas ett antal höga halter uran hos mätplatserna 1, 5, 47, 49 och 52 i figur 11. Halterna visar mellan 12,3 13,8 ppm. I de centrala delarna av södra Bohus-Malmön hittas låga halter uran hos mätplatserna 14, 101, 24, 78, 100 och 87 i figur 11. Halterna visar mellan 7,0 12,3 ppm. Strålningshalterna för uran följer inte Asklunds färgvariation. Uran visar höga halter på både västra och östra delen av Bohus-Malmön. Höga halter uran dominerar dock på södra halvan med en tydlig övergång (kontakt) mot låga halter på norra halvan av Bohus-Malmön (se appendix, figur 21). 4.5 Kalium I figur 13 visas en stor spridning av kalium över hela Bohus-Malmön med högsta och lägsta värdena på 5.4 % respektive 4.3 % (se tabell 4). Dessa lokaler hittas på mätplats 94 i sydväst respektive på två mätplatser, 63 och 89 i nordväst (se figur 13 och tabell 4). Medelvärdet för rådatan är 4,7 % (se tabell 4). Strålningshalterna för kalium följer inte Asklunds färgvariation. Kalium har en hög koncentration i glimmermineralen, muskovit och biotit, samt fältspater, vilka har en stor generell spridning på Bohus-Malmön (se appendix, figur 23). 4.6 Strålningskartor Kommande sidor visar resultatet av denna studies strålningsresultat i kartor för alla tre radiogena element över Bohus-Malmön. Avslutningsvis visas i figur 14 förhållandet mellan eu/eth. 4.4 Torium I figur 12 visas en tydlig distribution av torium med högsta och lägsta värdena på 63,8 ppm respektive 37,0 ppm (se tabell 4). Dessa lokaler hittas på mätplats 49 i nordväst respektive på mätplats 26 i sydöst (se figur 12 och tabell 4). Medelvärdet för rådatan är 51,4 ppm (se tabell 4). Strålningshalterna för torium följer Asklunds färgvariation. De höga halterna visar sig i den gråa graniten i västra delen av Bohus-Malmön. De låga halterna finns i den gråröda graniten i östra delen av Bohus-Malmön (se appendix, figur 22). 13

Figur 11. Strålningskarta med avseende på uran. Mätplatser, isolinjer och en färgskala. Kartan är skapad med ArcMap 10. 14

Figur 12. Strålningskarta med avseende på torium. Mätplatser, isolinjer och en färgskala. Kartan är skapad med ArcMap 10. 15

Figur 13. Strålningskarta med avseende på kalium. Mätplatser, isolinjer och en färgskala. Kartan är skapad med ArcMap 10. 16

Figur 14. eu/eth förhållande. Notera extra höga värden i sydvästra delen. Kartan är skapad med ArcMap 10 17

4.7 Tunnslip Figurer 15a-17b visar bilder från tunnslip 16, 80 och 42. Tunnslip 16 innehåller ilmenit, magnetit och pyrit som alla visar opaka egenskaper. Även apatiter och zirkoner är vanligt förekommande i tunnslip 16 som representerar mätplats 16 se figur 3. Tunnslip 80 innehåller zirkon och fluorit. Tunnslip 80 representerar mätplats 80 se figur 3. Tunnslip 42 innehåller titaniter och allaniter. Tunnslip 42 representerar mätplats 42 se figur 3. Figur 18a visar en back-scattered elektronbild av titanitkristallen från vänstra delen av figur 17a. Den är förstorad 90x. Figur 18b visar en backscattered elektronbild av titanitkristallen från högra delen av figur 17a. Den är förstorad 110x. Se alla mineral som finns i tunnslipen i appendix tabell 6. Figur 15. (a) Slip 16 visar opaka mineral i form av ilmenit och magnetit, zirkoner och apatiter. Fotot är taget i planpolariserat ljus. Figur 15. (b) Slip 16 visas under korsade polarisatorer. Figur 16. (a) Slip 80 visar fluorit och zirkon i en biotitmineralen i centrala figuren. Fotot är taget i planpolariserat ljus. Figur 16. (b) Slip 80 visas under korsade polarisatorer. 18

Figur 47. (a) Slip 42 visar euhedrala titanitkristaller i vänstra respektive högra delen av figuren. Fotot är taget under planpolariserat ljus. Figur 17. (b) Slip 42 visas under korsade polarisatorer. Figur 58. (a) BSE-bild på en titanitkristall tagen med SEM. Notera att det är samma titanitmineral som i figur 17a till vänster i fotot. Figur 18. (b) BSE-bild på titanitkristall (Tit) tagen med SEM. Notera att det är samma titanitkristall som i figur 17a till höger i fotot. 19

5. Diskussion Asklund, (1947) skriver att Bohus-Malmön är uppdelad i två färgvariationer längst en linje av gråaktig granit i väster och en gråröd granit i öster (figur 3). Från fältobservationer på Bohus-Malmön påträffades en avgränsning mellan väst och öst innehållande en rödaktig granit på östra delen och en gråaktig granit på västra delen. Dessa två varianter är sannolikt två magmapulser, utifrån vad denna studies mätningar visar, jämför bild 3 och tabell 3. Bohusgraniten intruderade upprepade gånger vid slutskedet av den svekonorvegiska orogenesen. Den felsiska Bohusgraniten har haft olika förutsättningar i bildandet på grund av vattenhalt och temperatur och tolkas till två individuella pulser på Bohus-Malmön enligt Eliasson & Schöberg, (1991). Ett tydligt exempel är toriumvariationen inom färgvariationen, jämför bild 3 och tabell 3. Västra delen innehåller mer toriumförande mineral än östra delen av Bohus- Malmön. Eliasson & Schöberg, (1991) har daterat Bohusgraniten till omkring 920 miljoner år genom U-Pb-datering på monazit och xenotim. Dateringar har dock inte gjorts på zirkoner, då åldersbestämningen gav fel värden. Zirkonerna tolkas då vara ärvda från sidoberget. Zirkoner följer med den felsiska smältan och koncentreras i den granitiska bergart som bildas. Zirkon är ett uranförande mineral som i hög koncentration kan öka halten uran i Bohusgraniten. En möjlig orsak är att det är fler ärvda zirkoner på södra delen av Bohus- Malmön som ger upphov till de höga halterna uran. En annan möjlighet är att det är nybildade mineral som bildas runt äldre ärvda zirkoner och knyter till sig uran. I tabell 5 visas en jämförelse av fem olika studier gjorda på Bohusgraniten och Svensk granitberggrund, samt denna studie. Det är tydligt att Bohusgraniten på Bohus-Malmön överstiger de normala halterna för Bohusgranit och har mer uran- och toriumförande mineral än vad Bohusgraniten generellt visar. En stor fördel med denna studie är att den är gjord med en handburen gammaspektrometer direkt på berggrunden. Mätningarna är specifikt utvalda baserad på geometriska och geologiska placeringar för att maximera mätresultatet. Markmätningar ger en mer detaljerad strålningsbild. En mätning gjord med flyg representerar en större yta än en mätning gjord direkt på en häll. Av den anledningen kan man se en viss utspädningseffekt i flygmätningarna. Diagrammen 7 och 9 visar korrelationen mellan uran-torium och kalium-uran och visar tydliga avvikelser hos uranet. Uranhalterna har den största spridning hos de radiogena elementen. Dessa halter är ett resultat från när mätningen i fält togs på ett accessoriskt mineral med en hög koncentration uran. Fenomenet kallas nuggeteffekten. En annan trolig bakgrund till avvikelserna är att det är ett område med en generellt högre koncentration av kisel i Bohusgraniten. Kiselhalter på omkring 72 viktprocent i Bohusgraniten innehåller generellt höga uranhalter menar Eliasson, 1996. Det kan samtidigt vara en kombination av dessa två. Tabell 5. (1) Ett medelvärde av 69 stuffer från Bohusgraniten gjord av Landström, Larson, Lind, & Malmqvist, (1980). (2) Totalkemi och petrologianalys av 5 ovittrade biotitgraniter från Bohusgraniten av Petersson & Eliasson, (1997). (3) Normal variationsbredd för svensk granitberggrund i samarbete med Statens strålskyddsinstitut av Andersson, (2007). (Antalet analyserade stuffer anges ej). (4) Ett medelvärde av 21 mätpunkter med handburen gammaspektrometri från Bohusgraniten av Carlsson, (2007). (5) Resultat från denna studie av medelvärdet för 303 mätpunkter (Johansson, 2014). Bohusgranit 4 Bohusgranit 1 Ovittrad Svensk granitberggrund Denna studie 5 biotitgranit 2 3 K (%) 4.3 4.3 3-6 4.0 4.7 U (ppm) 9.5 9.6 2-10 9.5 14.0 Th (ppm) 44.7 54.8 5-20 32.7 51.4 U/Th 0.21 0.18 0.48 0.29 0.27 20

Nugget-effekten visas ett antal gånger då det uppmätta resultatet stack iväg långt över det normala. Nugget-effekten är en direkt effekt på när ett uran- och toriumrikt accessoriskt mineral påträffas under mätningen med den handburna gammaspektrometern. Tunnslipen visar på en skillnad i mineralogi från norra respektive södra delen av Bohus-Malmön. Tunnslip 16 och 42 (figur 15a-15b och 17a-17b) följer varandra mineralogiskt lika. Till skillnad från tunnslip 80 som visar en annan typ av mineralogi. Tunnslip 16 visar kalciumfosfaten apatit, zirkoner ZrSiO 4 samt fluoriter CaF 2 som är rika på uran och torium. Tunnslip 42 visar kalcium-titan-silikaten titanit och allaniter Ca(Ce,La)(Al,Fe,CrV)-(SiO 4 )(OH). Här kan kalcium substituera med torium och bidra till metamikta egenskaper (Johnsen, 2002). Tunnslip 80 visar fluoriter och zirkoner som är rika på uran. Ingen djupare mineralanalys har gjorts på grund av tidsbrist. Fortsatta studier med arbetet är nödvändigt föra att svara på frågan, var uran och torium sitter i för mineral. Rekommenderat är då att göra en mineralidentifikation via SEM-analys för att ta reda på uran och torium koncentrationen hos olika accessoriska mineral. 6. Slutsats Målet med denna studie var att skapa tre strålningskartor med avseende på uran, torium och kalium. Undersökningen syftade också till att se om de radioaktiva grundämnenas fördelning följer de två huvudtyper av Bohusgraniten (färgvariationen) på Bohus-Malmön. Det finns en uranvariation på Bohus-Malmön som visar en tydlig ökning från norr till sydöst (se figur 11, och appendix figur 21). Troligen på grund av ärvda uranförande minera. I mindre utsträckning nybildade mineral som omsluter äldre ärvda uranförande mineral och drar till sig uranet. Det finns en toriumvariation på Bohus- Malmön som visar en tydlig ökning från öst till väst (se figur 12, samt appendix figur 22). I väster är toriumkoncentrationen högre och i öst lägre. Toriumvariationen följer färgvariationen som Asklund först publicerade 1947 (figur 3). De två tunnslipen från norra respektive södra Bohus-Malmön visar på två olika mineralogi. I söder hittas fluoriter och zirkon. I norr hittas titaniter, allaniter, apatiter och opaka mineral (se appendix tabell 6). 7. Tack Ett stort tack till min handledare professor Erik Sturkell och delhandledare Thomas Eliasson från SGU för ett mycket intressant och givande arbete. Tack Vladimir Medan, Vera Bouvier och Andreas Karlsson för all praktisk hjälp som underlättat genomförandet av detta arbete. Tack Emily Zack för tillverkningen av mina tunnslip. Bohusgraniten på Bohus-Malmön har en högre koncentration av de radiogena grundämnena uran och kalium, än vad resterande Bohusgranit visar (se tabell 5). Detta ger en högre gammastrålning på Bohus-Malmön än Bohusgranit visar generellt. Uran visar högsta strålningshalt på mätplats 94 med en nivå på 41.8 ppm (figur 11). Torium visar högsta strålningshalt på mätplats 49 med en nivå på 63.8 ppm (figur 12). Kalium visar högsta strålningshalt på mätplats 94 med en nivå på 5,4 % (figur 13). 21

8. Litteraturförteckning Andersson, P. (2007). Strålmiljön i Sverige. Stockholm: Statens strålskyddsinstitut. Asklund, B. (1947). Svenska stenindustriområden 1-11. gatsten och kantsten. Sveriges geologiska undersökning. Carlsson, C. (2007). Strålningsmätningar - Detaljplaneprogram Bastekärr Skee, Strömstads kommun. Göteborg: Geosigma. Ek, B.-M. (2007). Översiktlig prognoskarta för markradonrisker för Lomma kommun. Lomma: Sveriges geologiska undersökning. Eliasson, T. (1996). Trace element fractionation in the late proterozoic Bohus granite, SE Sweden. Göteborg: Chalmers University Of Technology. Eliasson, T., & Schöberg, H. (1991). U-Pb dating of the post-kinematic Sveconorwegian (Grenvillian) Bohus granitem SW Sweden: evidence of restitic zircon. Precambrian research. Eliasson, T., Ahlin, S., & Pettersson, J. (2003). Emplacement mechnism and thermobarometry of the sveconorwegian Bohus granite, SW Sweden. GFF. Faure, G. (1998). Principles and applications of Geochemistry. New Jersey: Prentice Hall. Grenthe, I. (den 12 Maj 2014). Uran. Hämtat från www.ne.se: http://www.ne.se/uran IAEA. (2003). Guidlines for eadioelement mapping using gamma ray spectrometry data. Vienna: IAEA. Jelinek, C. (2008). Regionala radonundersökningar inom Stockholms län. Stockholm: Sveriges geologiska undersökning. Johnsen, O. (2002). Minerals of the world. Princeton: Princeton University Press. Landström, O., Larson, S.-Å., Lind, G., & Malmqvist, D. (1980). Geothermal investigations in the Bohus granite area in southwestern Sweden. Tectonophysics, 131-162. Lind, G. (1982). Gravity interpretaion of the crust in south-west Sweden. Göteborg: Geologiska Institutionen. Lindström, M., Lundqvist, J., & Lundqvist, T. (2000). Sveriges geologi från urtid till nutid. Lund: Studentlitteratur. Loberg, B. (den 23 Maj 2014). Zirkon. Hämtat från www.ne.se: http://www.ne.se/lang/zirkon Mellander, H., Österlund, S.-E., & Åkerblom, G. (1982). Gammaspektrometri - En metod att bestämma radium- och gammaindex i fält. Malå: Sveriges geologiska undersökning. Milson, J., & Eriksen, A. (2011). Field geophysics. Chichester: John Wiley & Sons Ltd. Moere, M. (1986). Scandinavian comparative measurements of radioactivity in building materials. Stockholm: National Inst. of Radon Protection. Mussett, A., & Khan, A. (2000). Looking into the earth, an introduction to geological geophysics. Cambridge university press. Petersson, J., & Eliasson, T. (1997). Mineral evolution and element mobility during episyenitization (dequartzification) and albitization in the postkinematic Bohus granite, southwest Sweden. Lithos 42. Rydberg, J. (den 14 April 2014). Isotoper. Hämtat från www.ne.se: http://www.ne.se/lang/isotoper Ryde, H. (den 14 April 2014). Gammastrålning. Hämtat från www.ne.se: http://www.ne.se/lang/gammastrålning # 22

Sundevall, S.-E. (2002). Underlag till utvecklingsarbete rörande radonriskkartor. Göteborg: Naturvårdsverket. Svidén, K. (2008). Den bohuslänska stenhuggarepoken. Karlstad: Karlstads universitet. Werner, S., Lindén, A., & Mellander, H. (1978). Kristallina områden för geotermisk energiutvinning. Stockholm: Sveriges geologiska undersökning. Wilford, J. (2003). Airborne gamma-ray spectrometry. Canberra: Cooperative Research Centre for Landscape Environments and Mineral Exploration. Åkesson, U., Hansson, J., & Stigh, J. (2003). Characterisation of microcracks in the Bohus granite, western Sweden, caused by uniaxial cyclic loading. Göteborg: Elsevier. 23

APPENDIX Figur 19. (a) Uppmätt gammaspektra över torium från Bohus-Malmön. Jämför med figur 4. (SGU, 1979). Figur 19. (b) U/Th-kvot från Bohus-Malmön. Jämför med figur 14. (SGU, 1979). Tabell 6. Större och accessoriska mineral som är hittade i detta arbete. Samtliga mineral innehåller de radioaktiva grundämnena uran, torium och kalium. Mineral och accessoriska mineral Radioaktiva grundämnen Biotit K(MG,Fe) 3 (Si 3 Al)O 10 (OH,F) 2 Kaliumrik K-fältspat KAlSi 3 O 8 Kaliumrik Zirkon ZrSiO 4 Uran-och toriumrik Fluorit CaF 2 Uran-och toriumrik Titanit CaTiO(SiO 4 ) Uran-och toriumrik Allanit Ca(Ce,La)(Al,Fe,Cr,V) 3 (Si 2 O 7 )(SiO 4 )(O,OH) Uran-och toriumrik Apatit Ca 5 (PO 4 ) 3 F Uran-och toriumrik 24

(Formel 1.1) STDEVPA funktionen i Microsoft Excel använder följande formel:. 25 Standardavvikelse för uran 20 Standardavvikelse (σ) 15 10 5 0 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67 70 73 76 79 82 85 88 91 94 97 100 Mätplatser Figur 20. Standardavvikelsen hos uran från alla mätplatser. Beräkningen av standardavvikelserna är gjord med formel 1.1. Tabell 7. Rådata över Bohusgraniten på Bohus-Malmön. Mätpunkt K (%) U (ppm) Th (ppm) 1.1 5 12,4 58,2 1.2 5,3 15,1 56,3 1.3 5,2 13,7 56,6 2.1 4,6 11 59,3 2.2 4,8 9,2 62,9 2.3 4,9 10,1 54,1 3.1 4,6 8,7 47,3 3.2 4,7 8,3 54,2 3.3 5,1 7,3 52,1 4.1 4,7 8,4 51,4 4.2 5 9 51,6 4.3 5,1 9,6 54,6 5.1 5,3 23,1 62,7 5.2 5 8,5 64,3 5.3 5,2 9,8 57,1 6.1 4,2 5,4 49 6.2 4,5 6,4 44,1 6.3 4,6 5,6 49,6 7.1 4,3 10,2 49,7 7.2 4,3 11,8 57,5 7.3 4,5 11,9 53,3 8.1 4,8 11,2 49 8.2 4,6 13,3 49,8 8.3 4,8 12,1 48,7 9.1 5,2 17,3 55,7 9.2 4,8 15 53,5 9.3 5,3 14 54,1 10.1 4,8 18,9 53,4 10.2 5 15 53,8 25

10.3 5 15,4 54,7 11.1 5 22,4 52,8 11.2 4,6 23,6 52,2 11.3 4,7 22,9 51,7 12.1 4,8 20,2 52,1 12.2 5,1 18,9 46,3 12.3 4,8 19,5 45,6 13.1 4,6 24 52,4 13.2 4,6 18,4 53,6 13.3 5,2 18,7 54,7 14.1 5 10,5 47,7 14.2 4,7 13,4 55,1 14.3 4,6 11,2 50,3 15.1 4,8 32,7 61,3 15.2 4,6 47,2 41,1 15.3 4,7 13,7 52,4 16.1 4,7 6,2 54,5 16.2 4,7 5,2 55,1 16.3 4,7 5,9 50,3 17.1 4,6 9,2 61,2 17.2 5,2 9,9 63,3 17.3 4,9 7,2 59,4 18.1 5,3 10,2 52,1 18.2 5 8,7 53,5 18.3 4,8 9,6 50,6 19.1 4,5 15,4 50,1 19.2 4,7 15,9 50,8 19.3 4,7 15,5 49,1 20.1 5,1 16,6 48,5 20.2 4,9 18 47,8 20.3 4,9 16 47,1 21.1 4,9 9,9 42,8 21.2 4,5 10,8 43,1 21.3 4,8 9,8 41,5 22.1 4,6 15 46,6 22.2 4,6 15,4 53,5 22.3 4,6 15,3 53,1 23.1 4,5 16 50,2 23.2 4,9 18,6 62,8 23.3 4,7 18,1 67,4 24.1 4,6 11,1 53,1 24.2 5,1 10,4 48,8 24.3 4,7 11,5 51,6 25.1 4,4 14,1 37,5 25.2 4,5 14,5 41,4 25.3 4,8 12 42 26.1 4,6 18,3 38,2 26.2 4,4 18,1 30,3 26.3 4,5 14,7 42,5 27.1 4,6 10,3 47,8 27.2 4,7 13,2 46,5 27.3 4,9 11,6 52,9 28.1 4,7 6,7 52,7 28.2 4,6 7,5 48 28.3 5 8,3 52,3 29.1 4,8 9,7 50,8 29.2 4,8 9,8 51,5 29.3 4,6 10,1 49,9 30.1 4,8 10,4 46,5 30.2 4,6 10,3 46,9 30.3 4,7 9,1 50 31.1 4,7 6 51,1 31.2 4,6 5,6 48,5 31.3 4,8 5,7 44,5 32.1 4,5 10 55,9 32.2 4,8 11,5 57,5 32.3 4,8 7,9 55,8 33.1 4,5 6,8 45,7 33.2 4,6 5,8 46,7 33.3 4,6 6 50,7 34.1 4,8 10,5 60,7 34.2 5,1 8,1 53,9 34.3 4,9 8,3 55,2 35.1 4,4 7,5 54,2 35.2 4,6 9,2 53,2 35.3 4,8 8,2 56,9 36.1 4,7 5,2 61,3 36.2 4,6 4,5 63,9 36.3 4,8 9,2 57,2 37.1 4,9 7,4 61,3 37.2 4,7 5 56,4 37.3 4,7 5,7 55,3 38.1 5 6,4 55,3 38.2 5 6,5 55,8 38.3 4,7 4,3 56,6 39.1 4,6 7,4 54,4 39.2 5 5,8 50,4 39.3 4,7 6 44,9 40.1 4,5 6,8 52,9 40.2 4,7 7,2 57,2 40.3 4,6 8 53,5 41.1 4,5 4,9 35,6 26

41.2 4,5 6,1 38,8 41.3 4,6 6,6 37,1 42.1 4,7 7,6 56,3 42.2 4,7 9,9 60,2 42.3 4,8 8,4 58,6 43.1 4,5 10,3 54,6 43.2 4,6 8,7 59 43.3 4,3 9,5 48,1 44.1 4,8 10,4 54,9 44.2 4,7 11 53,3 44.3 4,9 11,3 49,6 45.1 4,8 9,6 51,4 45.2 4,8 12,2 48,6 45.3 4,8 10 49,2 46.1 4,7 8,1 54,6 46.2 4,7 8,7 52 46.3 4,8 9,1 54,9 47.1 4,7 13 41,6 47.2 4,5 12,6 39,3 47.3 4,8 11,3 44,3 48.1 4,7 10,7 64 48.2 4,8 11,2 62,9 48.3 4,7 9,8 60,7 49.1 5 12,7 61 49.2 5,2 13 64,8 49.3 5,4 13,3 65,7 50.1 4,6 12,2 54,1 50.2 5 9,1 53,6 50.3 5,3 9,1 61,6 51.1 4,4 7,1 52,1 51.2 4,6 6,6 49,9 51.3 4,2 8,5 53,1 52.1 5 12,9 52,3 52.2 4,7 12,8 56,2 52.3 4,6 14,9 59,4 53.1 4,7 9,1 56,3 53.2 4,8 12 57,6 53.3 4,9 9,8 58,9 54.1 4,9 21,9 63 54.2 5 19 53,6 54.3 4,5 15,1 46,9 55.1 4,7 17,6 58,2 55.2 4,6 14,1 55,8 55.3 4,8 11,5 53,2 56.1 4,7 13,8 51,7 56.2 4,8 14,3 52,8 56.3 4,5 12,4 49,1 57.1 4,6 10,7 52,9 57.2 4,7 35,3 49,2 57.3 4,4 13,3 51 58.1 4,7 16,9 55,4 58.2 4,4 16,9 63,3 58.3 4,6 19,9 69,4 59.1 4,5 9,9 57,4 59.2 4,7 10,3 58,5 59.3 4,9 14 67,5 60.1 4,5 8,8 53,5 60.2 4,9 9,6 58,6 60.3 4,6 8,2 65 61.1 4,6 10,6 63,4 61.2 5,1 8,8 44,1 61.3 5 6,9 36,9 62.1 4,8 4,9 54,2 62.2 4,3 5,1 52,7 62.3 4,6 5 51,1 63.1 4,1 8,7 51,8 63.2 4,5 9,4 45,3 63.3 4,2 6,5 45,3 64.1 4,5 10,2 51,1 64.2 4,8 8,4 55,9 64.3 4,4 10,5 54,3 65.1 4,6 14,3 47,2 65.2 4,5 11,7 52,1 65.3 4,6 10,2 48 66.1 4,7 13,5 63,1 66.2 5,1 15,2 61,7 66.3 4,6 13,5 58,3 67.1 4,8 21 53,9 67.2 4,7 18 50 67.3 4,7 17,3 47,5 68.1 4,8 15 49,6 68.2 4,8 14,4 46,4 68.3 4,6 12 45,4 69.1 4,7 14,7 50,5 69.2 4,9 18,2 48,6 69.3 4,8 18,8 52,4 70.1 4,8 15 51,7 70.2 4,8 12,8 45,5 70.3 4,8 18,7 47 71.1 4,7 12,5 46,8 71.2 4,6 11,9 48,1 71.3 4,4 15,4 53,2 27

72.1 4,9 16,9 44,9 72.2 4,9 19,6 44,6 72.3 4,6 20,3 48,7 73.1 4,5 23 41,7 73.2 4,4 20,8 46,4 73.3 4,6 23,1 47,2 74.1 4,9 24,1 48,1 74.2 4,5 23,8 46,3 74.3 4,6 28 48 75.1 4,7 16,4 54,8 75.2 4,9 15,7 59,4 75.3 4,7 16,1 54,9 76.1 4,8 24 45,4 76.2 4,4 17,6 53,1 76.3 4,8 20,5 53,5 77.1 5 18,7 53,9 77.2 4,7 13,7 48,7 77.3 4,7 12,9 46,1 78.1 4,5 11,5 45 78.2 4,3 13,2 37,1 78.3 4,3 12,3 43,8 79.1 4,8 15,2 54,4 79.2 4,8 14 57,2 79.3 4,7 15,6 52,2 80.1 4,8 25,4 45,2 80.2 4,7 23,3 52,5 80.3 4,5 23,3 54,7 81.1 4,8 21,9 42,5 81.2 4,5 18 44,8 81.3 4,7 21,1 43,3 82.1 4,8 16,7 44,5 82.2 4,6 16,2 44,9 82.3 4,6 19,2 44 83.1 4,9 19,3 40 83.2 4,9 20,2 43,5 83.3 4,9 19 45,6 84.1 4,8 15,9 43,2 84.2 4,7 19,4 50,2 84.3 4,9 14,4 48,4 85.1 4,8 30,4 43,4 85.2 4,6 15,6 47,9 85.3 4,8 15,4 39,9 86.1 4,8 22,2 53,2 86.2 4,9 13,8 54 86.3 5,1 13,7 56,3 87.1 4,3 10,7 42,3 87.2 4,8 11,7 43,2 87.3 4,5 8 42 88.1 5,1 21,5 43,9 88.2 5,7 60,2 43,8 88.3 4,8 13,3 47,4 89.1 4,1 25,8 46,2 89.2 4,4 24,3 42,7 89.3 4,3 26,1 44,2 90.1 4,4 24,1 45,5 90.2 4,7 22,5 44,7 90.3 4,5 19,2 42,6 91.1 4,7 14,1 55,6 91.2 4,7 11,8 55,4 91.3 4,5 13,4 56,4 92.1 4,1 11,2 35,6 92.2 4,8 14,6 50,5 92.3 4,5 10,9 37,5 93.1 4,6 16,7 50,4 93.2 4,6 14,8 55 93.3 4,5 13,8 53,7 94.1 5,4 37,8 47,7 94.2 5,4 53,9 59,6 94.3 5,4 33,6 53,9 95.1 4,8 13 55,9 95.2 4,9 13,1 58,2 95.3 4,9 12,4 59,6 96.1 4,3 35,1 49,3 96.2 4,6 21,9 49,7 96.3 4,6 22,6 50,1 97.1 4,6 25,1 52,1 97.2 4,8 22,1 58,6 97.3 4,7 21 59,3 98.1 5 22,8 55,7 98.2 5,4 21,9 50,6 98.3 4,5 29,3 51,4 99.1 4,7 12,8 47 99.2 4,6 11 41 99.3 4,3 13,6 39,9 100.1 4,9 11,11 50,6 100.2 5 10 54,2 100.3 4,9 12,8 45,4 101.1 5 6,8 50,7 101.2 4,7 7,1 49,9 101.3 4,8 7 45,7 Medelvärde: 4.7 14.0 51.4 28

Tabell 8. Totalkemidatan över de tre analyserade bergartsproverna. Notera kalium, torium och uran. Prov nr. 16 42 80 SiO2 (%) 72,0 73,4 72,5 Al2O3 (%) 14,8 14,1 13,5 Fe2O3 (%) 2,4 2,3 1,78 CaO (%) 1,4 1,0 1,1 MgO (%) 0,4 0,5 0,3 Na2O (%) 3,4 3,3 3,3 K2O (%) 5,9 5,6 5,3 Cr2O3 (%) <0,01 <0,01 <0,01 TiO2 (%) 0,3 0,3 0,2 MnO (%) 0,05 0,06 0,05 P2O5 (%) 0,06 0,07 0,03 SrO (%) <0,01 0,01 <0,01 Ba (ppm) 787,0 727,0 420,0 Ce (ppm) 188,0 173,5 104,0 Cr (ppm) 20 10 10 Cs (ppm) 2,9 2,7 3,2 Dy (ppm) 8,9 5,7 4,3 Er (ppm) 5,0 3,6 3,0 Eu (ppm) 1,4 1,1 0,6 Ga (ppm) 20,7 20,7 19,3 Gd (ppm) 9,2 6,5 4,6 Hf (ppm) 6,5 7,5 4,0 Ho (ppm) 1,72 1,05 0,92 La (ppm) 95,6 84,7 51,4 Lu (ppm) 0,79 0,66 0,41 Nb (ppm) 22,0 22,5 19,8 Nd (ppm) 72,3 64,7 39,0 Pr (ppm) 21,0 18,5 11,2 Rb (ppm) 272 285 283 Sm (ppm) 11,35 9,81 6,41 Sn (ppm) 3 2 2 Sr (ppm) 205 172,5 116,5 Ta (ppm) 2,2 2,3 1,8 Tb (ppm) 1,45 0,97 0,72 Th (ppm) 58,7 52,6 38,4 Tm (ppm) 0,76 0,59 0,46 U (ppm) 3,5 5,9 17,0 V (ppm) 20 15 <5 Y (ppm) 48,6 31,4 26,0 Yb (ppm) 4,4 3,6 3,0 Zr (ppm) 233 242 139 As (ppm) 0,6 1,2 0,4 Bi (ppm) 0,07 0,05 0,05 Hg (ppm) <0,005 0,006 0,008 Sb (ppm) <0,05 <0,05 <0,05 Se (ppm) 1,1 0,7 0,9 Te (ppm) <0,01 <0,01 <0,01 Total: 101,4 101,2 98,2 29

Figur 21. Schematisk karta med strålningshalter över uran från Bohus-Malmön. Kartan är skapad med ArcMap 10. 30

Figur 22. Schematisk karta med strålningshalter över torium från Bohus-Malmön. Kartan är skapad med ArcMap 10. 31

Figur 23. Schematisk karta med strålningshalter över kalium från Bohus-Malmön. Kartan är skapad med ArcMap 10. 32