Uran- och Toriumfördelning i Stigfjordsgraniten

UNIVERSITY OF GOTHENBURG Department of Earth Sciences Geovetarcentrum/Earth Science Centre Uran- och Toriumfördelning i Stigfjordsgraniten En kartläggning av uran och toriumhalter i Stigfjordsgraniten på Rönnäng, Tjörn Gustav Tennby ISSN 1400-3821 B953 Bachelor of Science thesis Göteborg 2016 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 I Västra Götalands län finns det tre bergarter med hög gammastrålning. Den så kallade RAgraniten, Bohusgraniten och Stigfjordsgraniten. Denna studie omfattar en undersökning med gammaspektrometri av Stigfjordsgraniten för att få en kartering av gammastrålning och fördelning av kalium, uran och torium. Stigfjordsgraniten är intrusiv i ådergnejsomvandlade sedimentära bergarter i den så kallade Stora Le-Marstrandsgruppen. En U-Pb datering av graniten av zirkoner har gett en ålder på 1 503 Ma (miljoner år). Graniten är metamorfoserad under svekonorvegiska orogenesen för ca 1 150 till 1 000 Ma sedan. De uppmätta halterna inom undersökningsområdet i Stigfjordsgraniten är mellan 3,5 % och 7,1 % för kalium, 1,9 ppm till 11,8 ppm för uran och 16,0 ppm till 38,5 ppm för torium. De högsta värdena för respektive ämne finns i lokal 47, där kalifältspaterna har tryckts ihop och koncentrerat till band. Dessa band kan vara en nugget effekt. Under arbetets gång identifierades Bergströms (1963) kontakt mellan de granitenheter som SGU anser är en enhet. Med största halter av uran i S/SE och största torium i N/NW. Stigfjordsgraniten jämfördes med Bohusgraniten för att identifiera skillnader och likheter i vad som gör att just Stigfjordsgraniten har stora gammastrålningshalter. Nyckelord: Rönnäng, Stigfjordsgranit, Gammastrålning, Stora Le-Marstrandgruppen, Kalium, Uran, Torium, Accessoriska mineral, REE. Abstract I västra Götaland there are three rock types with high gammaradiation. The RA-granite, the Bohusgranite and the Stigfjordsgranite. This study includes an analysis with gamma spectrometry of the Stigfjordsgranite to map the gammaradiaton from potassium, uranium and thorium. The Stigfjordsgranite are intrusive in the x sedimentary rock types in the Stora Le- Marstrandgroup. A U-Pb dating of the granite from zircons has given an age of 1.503 Ma (million years). The Granite underwent metamorphic events at the end of the sweconorvegian orogeny 1.150 to 1.000 Ma ago. The measured levels in the area of interest in the Stigfjordsgranite are ranging 3.5 % to 7.1 % of potassium, 1.9 ppm to 11.8 ppm of uranium and 16.0 ppm to 38.5 ppm of thorium. The highest levels for each element are at site 47, were the k-feldspars har been pushed together into bands. These bands could be a nugget effect. During the course of the study, a contact were identified as Bergströms (1963) contact between the granite units that SGU only sees as one unit. With the highest levels of uranium in the S/SE area and the highest levels of thorium in the N/NW area. The Stigfjordsgranite is compared to the Bohusgranite to identify similarities and differences in what makes the Stigfjordsgranite have high levels of gammaradiation. Keywords: Rönnäng, Stigfjordsgranite, Gamma radiation, Stora Le-Marstrandformation, potassium, Uranium, Thorium, Accessory minerals, REE.

Tack till Stort tack till min handledare, professor Erik Sturkell på Göteborgs Universitet och delhandledare Thomas Eliasson på SGU, som fått stå ut med alla frågor och kommit med tips under arbetets gång. Tack till Erik F för hjälp under insamlandet av data i fält i en vecka och till Viktor B. E och Jane I för praktisk hjälp vid analyser. Även tack till Emily Whitehurst Zack för tillverkningen av tunnslipen som använts i denna studie.

Innehåll 1 Introduktion... 1 2 Geologisk Översikt... 3 2.1 Tjörn & Rönnäng... 3 2.2 Regional geologi i Tjörnområdet... 5 3 Radioaktivitet... 7 3.1 Naturlig strålning... 7 3.2 Gammastrålning... 8 3.3 Gammaspektrometri... 9 4 Metod... 10 5 Resultat... 11 5.1 Strålningsdata... 11 5.1.1 Kalium... 16 5.1.2 Uran... 16 5.1.3 Torium... 16 5.1.4 Uran/Torium... 16 5.1.5 Strålningskartor... 16 5.2 Petrografi... 21 5.3 Kemianalys... 24 6 Diskussion... 27 6.1 Strålningsdata... 27 6.2 Petrografi... 35 6.3 Kemianalys... 36 7 Slutsats... 37 7.1 Vidare forskning... 38 8 Referenser... 38 Appendix... 40

1 Introduktion I västra Götalands län och Bohuslän är det tre huvudsakliga bergarter som har höga strålningshalter, det är RA-graniten i Göteborg, Stigfjordsgraniten och Bohusgraniten i Bohuslän. Det är Stigfjordsgraniten och Bohusgraniten som är denna studiens fokus (Fig. 1ab). Stigfjordsgraniten går tvärs över ön Tjörn som ligger i Sveriges västkust och på öns sydspets ligger orten Rönnäng (57.938985, 11.581717). Berggrunden på Tjörn tillhör Stora Le-Marstrandformationen som går från Göteborgs sydliga västkust upp till östra delar av Norge. Denna formation har generellt låga halter av uran och torium, men på Rönnäng finns det en intrusion med dubbelt så stora halter. Sveriges geologiska undersökning, (SGU) har gjort flygburna geofysikkarteringar i Sverige sedan 1960 och man flög över Tjörn 1975. På ön Tjörn i svenska västkusten har de genomfört strålningsmätningar vilket gav halter på 2-3 wt% kalium, 2 5 ppm uran och 7 18 ppm torium, men det finns en granitformation vid Rönnäng som avviker från resterande berggrund med lokalt stora halter. Figur 1b. Översiktskarta över de tre bergarter som har stora strålningshalter av uran i Västra-Götaland och Bohuslän. Data sammanställd av Thomas Eliasson, SGU. Overview map of the the rock types that have high levels of uranium in the Västra-Götaland region and Bohuslän region. Data compiled by Thomas Eliasson, SGU Figur 1a. Översiktskarta över de tre bergarter som har stora strålningshalter av torium i VästraGötaland och Bohuslän. Data sammanställd av Thomas Eliasson, SGU. Overview map over the 3 rock formations that have high levels of thorium in the Västra-Götaland region and Bohuslän region. Data compiled by Thomas Eliasson, SGU. 1

Syftet med denna studie är att kartlägga uran och torium variationen i Stigfjordsgraniten och identifiera i vilka mineral dessa radioaktiva ämnen sitter och förklara varför det är förhöjda halter gentemot omkringliggande berggrund. En jämförelse av gammastrålning och mineralogi kommer ske mellan Stigfjordsgraniten och Bohusgraniten för att se skillnader och likheter mellan dessa två bergarter. Detta är en förberedande studie för vidare arbete då lite har gjorts på gammastrålning i bergarter. Figur 2. Geologisk översikts bild av Västra-Götalands och Bohusläns kustområde med Rönnäng i fokus. Data sammanställd av Thomas Eliasson, SGU. Geologic overview map of the Västra-Götaland region and Bohuslön regions coastal area with focus on Rönnäng. Data compiled by Thomas Eliasson, SGU. 2

2 Geologisk Översikt 2.1 Tjörn & Rönnäng Tjörn ligger i Sveriges västkust, 37 km norr om Göteborg och tillhör Tjörns kommun och på öns sydspets ligger orten Rönnäng (Fig. 2). Hela Tjörn karakteriseras av exponerade berghällar då det är ett gränsland mellan land och hav med en blottningsgrad över 75 %. Rönnäng har delats in i tre geografiskt dominerande bergarter av Stora Le-Marstrandsgruppen (Fig. 3). En ljusgrå granit i den östra delen. I den centrala delen är det en ljusgrå granitisk ögongnejs och i den västra delen är det en ljusgrå ögongnejs granit (Bergström, 1963). På Tjörn bedrevs det ett stenbrott just strax norr (6km) om Rönnäng. Brottet var upptaget i en pegmatitgång med en sammansättning av fältspat, kvarts och muskovit och var 15 20 meter bred. Under åren 1912 1914 bröts det ut 1 151 ton fältspat och 1 726 ton kvarts (Wik et., al 2002). Ingen ytterligare brytning av industrimineral eller bergtäkter har förekommit på Tjörn. Sveriges Geologiska Undersökning inledde flygburna mätningar 1960, och täcker hela landet. 1975 genomförde SGU mätningar över Tjörn (M. Wedmark, personlig kommunikation, 27/5, 2016). Mätningarna utfördes först på 30 meters höjd med linjeprofiler 200 meter mellan profilerna i antingen öst - västlig flygriktning eller nord sydlig flygriktning (Lindén et., al 1978), men från 1995 har höjden ökats till 60 meter på grund av olyckor. (E. Sturkell, personlig kommunikation, 11/2, 2016) De halter som en flygmätning ger av uran, torium Figur 3. Berggrundskarta över Tjörns sydspets enligt Bergströms kartering. Modifierad från Bergström (1963). Bedrock map over the southern tip of Tjörn according to Bergströms mapping. Modified from Bergström (1963). 3

och kalium är ett medelvärde över en yta (40m 2 ) och täcker alla typer av terräng. På grund av detta ger flygburen mätning värden som med säkerhet inte stämmer med värden som en markundersökning ger då markmätningar sker där förhållanden är de bästa, en plan yta utan mossa och att markmätningen sker vid torra förhållanden. Jelinek och Eliasson (2015) har tagit fram normala värden för de vanligaste naturliga radioaktiva grundämnen i svensk berggrund (Tab. 1). SGUs flygkartering av bland annat uran, över Tjörn (Fig. 4) visar att det finns halter upp till 8 ppm uran i berggrunden. Jämförelsevis med vad normala halter uran är i svensk granit ligger halterna inom de normala värdena. Tabell 1. Normala halter som förekommer i svensk granitiskt berggrund. (Jelinek & Eliasson, 2015) Normal levels of radiation in swedish granitic bedrock. (Jelinek & Eliasson, 2015) K (%) U (ppm) Ra (Bq/kg) Th (ppm) Basiska Bergarter 0,4-3,0 0-4 0-50 0,4-11 Granit 3-5,5 1,0 10 10-120 5-30 Granit, uran- och toriumrik 4-6 8-40 100-500 10-90 Kalksten 0,1-0,5 0,5-2 5-25 0,1-2 Sandsten 1-5 0,5-5 5-60 1-10 Sedimentär gnejs 2-5 1-10 10-120 3-30 Skiffer 2-6 1-10 10-120 2-15 Sur-intermediär vulkanit 1-5,5 1-10 10-120 2-25 Alunskiffer 2-6 10-350 120-4300 2-10 4

Figur 4. Flygmätning av uran gjord av SGU över Rönnäng med flyghöjd på 30m med en linjeseparation på 200m i öst-västlig flygriktning. Fokus över området i nedre vänstra området. Kartan kommer från kartgeneratorn på SGU.se. Flying gammasurvey over uranium on Rönnäng done by SGU with an altitude of 30m and a line separation of 200m in a east-west flying direction. Focus on the area in the lower left. The map comes from the Map generator at SGU.se. 2.2 Regional geologi i Tjörnområdet Graniterna på Tjörn är pre-kambriska och är en del av den formation som kallas Stora Le- Marstrandsgruppen eller SLM (Bergström, 1963). Stora Le-Marstrandsgruppen består mestadels av sedimentära gnejser och sträcker sig från Göteborgs södra skärgård upp genom dalarna till östra Norge. Graniterna i Stora Le-Marstrandsgruppen intruderade utanför den då existerande fennoskandiska kontinentkanten i öst.(lundqvist & Kero, 2006). Datering av zirkoner funna i tonalit intrusionen vid Rönnäng, som är en del av Stora Le- Marstrandgruppen, gav en minimiålder på 1587 ± 3 miljoner år (Åhäll & Connelly, 1998). Andra dateringar gjorda av Hegart et., al (inskickad 2016) av zirkoner från Rönnäng har gett en ålder på 1582 ± 3 miljoner år och Welin et., al (2010) har daterat en ålder på 1615 miljoner 5

år som ger en maximumålder på 1 600 miljoner år. Men SLM gruppen sedimenterades kan denna datering bara ses som en riktlinje (Lundqvist & Kero, 2006). Ungefär samtidigt som dessa bergarter i Stora Le-Marstrandgruppen bildades skedde en subduktions relaterad magmatism längs med kontinentkanten i öster och stora mängder kalkalkalina magmor trängde in. De bergarter som bildades bestod av diorit, gabbro och ultramafit. Efter 1 580 miljoner år sedan kristalliserades stora volymer magma och bildade granitisk, granodioritisk och tonalitiska bergarter med grovkornig struktur (Lundqvist & Kero, 2006). Strukturerna som finns i hela Stora Le-Marstrandsgruppen bildades under den senare delen av den gotiska bergskedjebildningen som skedde för ca 1,75 miljarder år sedan till 1,55 miljarder år sedan. Under den gotiska bergskedjebildningen skedde det omfattande deformation av stora Le-Marstrandsgruppen som innebar veckning, förgnejsning och ådergnejsomvandling och för 1,55 miljarder år sedan intruderade graniten som nu är Stigfjordsgraniten, och fortsatte deformeras kontinuerligt fram till sveconorvegiska orogenesen för ca 900 miljoner år sedan (Fig.5)(Lundqvist & Kero, 2006). Figur 5. Schematisk bild över när SLM-gruppen och Stigfjordsgraniten påverkats av orogeneser. A schematic picture, showing when the SLM-formation and the Stigfjordsgranite have been affected by orogenies. Bergström (1963) rapporterar mineralsammansättning (Tab. 2) och har analyserat total-kemin i den gråröda ögongranitgnejsen som finns på Tjörn (Fig. 2). De dominerade mineralen är mikroklin och kvarts som tillsammans utgör ca 65-70 % av total mineralprocent där resterande mineral utgörs av plagioklas, biotit och epidot. Det beror på att mikroklin är ett mobilt mineral som byter ut plagioklas mineralen genom reaktionen som sker i två steg. Först sker en reaktion mellan Na + Si +CaAl 2 Si 2 O NaAlSi 3 O 8 + Ca + Al, därefter sker reaktionen NaAlSi 3 O 8 + K KAlSi 3 O 8. Denna reaktion sker under metamorfism och har enligt Bergström (1963) resulterat i att det är stora halter av mikroklin i bergarterna på Tjörn. 6

Tabell 2. Antal volymprocent som utgör den gråröda ögongranitgnejsen. Data från Bergström (1963). Volume-percent that the pale-red augengneiss granite consists of. Data from Bergström (1963) Quartz Microcline Plagioclase Biotite Epidote 23 48 19 8 2 30 36 19 10 5 27 36 30 6 1 Rönnängs gråröda granitgnejs är grovkorning med korn upp till 50 mm stora, med porfyroblaster som kan bli upp till 40 mm i diameter. Bergström (1963) säger att det finns ett samband med att större korn i matrixen medför större porfyroblaster i bergarten. Bergström (1963) analyserade totalkemi av prover från den gråröda granitiska ögongnejsen (Tab. 3), samma prov som visas i tabell 2. Analysen visar dominerande mängder kiseloxider (SiO 2 ) som överensstämmer med mängden mikroklin och kvarts i mineralsammansättningen. Tabell 3. Totalkemi analys angivet i viktprocent (wt%). Data från Bergström (1963). Total Chemistry analysis given in weight percent (wt%). Data comes from Bergström (1963) SiO 2 TiO 2 Al 2 O 3 Fe 2 O 3 FeO MgO CaO Na 2 O K 2 O 75,27 0,38 12,11 0,57 2,3 0,44 0,83 2,59 4,92 3 Radioaktivitet 3.1 Naturlig strålning Det finns naturlig radioaktivitet och antropogen skapad radioaktivitet. De naturliga radioaktiva grundämnena kan ha en lång halveringstid ibland som samma skede som jorden. Dessa radioaktiva grundämnen delas in i isotoper, som är atomer av samma ämne med likadana elektronhöljen men har olika kemiska egenskaper. Isotoper är antingen stabila eller radioaktiva, det vill säga att de faller sönder till andra grundämnen (Rydberg, u.å.). Radioaktivitet betecknas som den egenskapen hos atomkärnor att spontant omvandlas till dotterkärnor under joniserade utsändning som delas in i alfa, beta och gammastrålning. Denna process sker i en sönderfallskedja som slutar med en stabil isotop, i många fall med grundämnen med en stabil isotop (Lindgren, u.å.). Alfastrålning är en partikelstrålning som består av heliumkärnor som sänds ut när tunga atomkärnor sönderfaller. Alfastrålningen har en låg penetrationsförmåga och kan isoleras av ett papper. Betastrålning är också en partikelstrålning, men till skillnad från alfastrålning 7

består den av elektroner som sänds ut vid sönderfall av större atomer. Betastrålningen har större penetrationsförmåga än alfastrålning men kan isoleras av glasskivor eller kläder. Gammastrålning skiljer sig från alfa - och betastrålning, då det är en elektromagnetisk våg med en stark penetrativ förmåga och lång räckvidd och kan isoleras av en blyskiva eller flera meter vatten (Strålsäkerhetsmyndigheten, 2011). 3.2 Gammastrålning Gammastrålning har en mycket kort våglängd (mindre än 10-11 meter) och genereras av radioaktiva ämnen. Den har samma egenskaper som mycket energirik röntgenstrålning och är en del av det elektromagnetiska spektrumet (Ryde, u.å.). I luft har gammastrålning en räckvidd på några 100 m och i berg ca 0,3 m (Ek, 2007), men det är bara grundämnena 40 K, 235,238 U och 232 Th som har avger tillräckligt med energi som kan mätas med gammaspektrometri (IAEA, 2003). Kalium förekommer i isotoperna 39 K, 40 K och 41 K. Den naturliga förekomsten av kalium isotoperna är 93,26 %, 0,012 % respektive 6,77 %. 40 K sönderfall kan ske på två olika sätt och har bara ett steg i sin sönderfallskedja. Antingen sönderfall genom beta sönderfall av 40 K 40 Ca, eller genom elektroninfångning då 40 K sönderfaller till 40 Ar (Lindén et al., 1978). 40 K 40 Ar har en halveringstid på 1,25x10 9 år respektive 1,17x10 10 år. Under sönderfallet av 40 K 40 Ar avger nukliden 40 K en gammaenergi på 1,46 MeV (Fig. 6) som kan detekteras av gammaspektrometern (Milson & Eriksen, 2011). Uran förekommer i isotoperna 234 U, 235 U och 238 U och de har en förekomst på 0,005 %, 0,720 % och 99,275 % i naturen. Alla uranisotoperna är radioaktiva med halveringstider på 2,454x10 5 år, 7,037x10 8 år och 4,468x10 9 år och har en sönderfallskedja på 14 steg (Lindén et al., 1978). Under sönderfallet av 238 U 206 Pb, avger nukliden 214 Bi i steg nio, en gammaenergi på 1,764 MeV (Fig. 6), som kan detekteras av gammaspektrometern (Milson & Eriksen, 2011). 8

Torium förekommer främst i isotopen 232 Th men har flera andra radioaktiva isotoper som 230 Th och 229 Th. 232 Th har en halveringstid på 1,41x10 10 år med en sönderfallskedja på 11 steg (Lindén et al., 1978). Under sönderfallet av 232 Th 208 Pb avger nukliden 208 Ti i steg tio, en gammaenergi på 2.62 MeV som kan detekteras av gammaspektrometern (Lindén & Åkerblom, 1976). Figur 6. Gammaenergin som nukliderna i sönderfallskedjan avger. Wilson (2003). Gamma energy that the nuclides in each of the decay chains, emit. Wilson (2003). 3.3 Gammaspektrometri Gammaspektrometri förekommer vanligen inom mineral prospektering och geologisk kartering då den används för att undersöka den naturligt förekommande strålningen. En Gammaspektrometer detekterar sönderfallsenergi från stabila isotoper i uran - och torium - och kaliumserien. Denna naturliga strålning förekommer i alla geologiska formationer, men i små koncentrationer (Mellander, Österlund & Åkerblom, 1982). Kaliumhalterna mäts direkt in situ då gammastrålning avges från 40 K när den sönderfaller till 40 Ar, till skillnad från uran och torium då gammastrålningen mäts från sönderfall till dotterisotoper. Då dotterisotoperna genereras av sönderfallet av moderisotopen och utifrån det beräknas halten av uran och torium med antagandet av jämvikt. Strålningstoppar i form av 208 Ti och 214 Bi (fig. 6) används för att beräkna koncentrationen torium och uran (Wilford, J. 2003). 9

4 Metod Den radiometriska karteringen utfördes med en handhållen gammaspektrometer, av variant RS-230 BGO super-spec (Bi 4 Ge 3 O 12 ) från Radiation Solutions INC, den mäter gammastrålning i berg, men kan mäta överallt, med ett strålningsintervall på 30keV till 3MeV. Övrig fältutrustning var en kompass, GPS 60CSx, fältkarta i skala 1:26 000 och en anteckningsbok. Innan mätningar i fält kunde ske behövde gammaspektrometern självstabiliseras via ett internt system för att kunna mäta 40 Kalium, 235,238 Uran och 232 Torium. För att bestämma hur länge gammaspektrometern skulle analysera gjordes mätningar på 120 sekunder och 180 sekunder och 300 sekunder för att se om det gav någon skillnad. Mät-tiden sattes därefter till 120 sekunder för varje häll och tre mätningar gjordes för varje punkt. Detta var för att samla in tillräcklig data för att kunna göra ett medelvärde över halterna vid varje provpunkt. Varje provpunkt märktes ut på en fältkarta och koordinaterna märktes upp, i koordinatsystem WGS 1984 och skrevs ner för senare analys och modellering i ArcMap. Totalt gjordes 338 mätningar över 109 mätpunkter. Hällarna som undersöks skulle vara så plana som möjligt och fri från vegetation, detta för att vegetation skärmar av gammastrålning genom att växter drar till sig fukt som skärmar av gammastrålning. Då gammastrålning blockeras in situ av vatten blir mätresultatet från en fuktig berghäll felaktigt. Därför var det viktigt att mätningarna genomfördes under torra förhållanden. Mätinstrumentet är kompatibelt med programmet RS-Analyst som användes för att hantera den data som fåtts av fältmätningarna. Detta program extraherade de insamlade datapunkterna till en Excel-fil som kan fördes in i programmet ArcMap för att modellera en karta över Rönnäng, Tjörn. Kartan över Rönnäng, Tjörn hämtades från den svenska myndigheten Lantmäteriets hemsida (Lantmäteriet, u.å.). Programmet ArcMap användes för att modellera kartorna över Rönnäng, Tjörn med kalium-, uran- och torium-halterna med verktyget Inverse Distance Weighting (IDW). Isolinjer lades till för att förtydliga skillnader. Fyra bergartsprover togs från Rönnäng för att användas till en kemianalys. Stufferna valdes för att representera bergarten. Stufferna hade en grovkornig struktur och stora ögon, ca 5 cm i diameter med mer röda mineral i Norra delen av undersökningsområdet. En kemianalys av dessa stuffer gjordes av ALS minerals med instrumenten ICP-AES för kalium och ICP-MS för uran och torium. 10

Proverna användes också sedan för tillverkning av tunnslip enligt standardprocedur på Geovetarcentrum, Göteborgs Universitet. Tunnslipen användes till att analysera och identifiera mineralogin i bergarten genom mikroskopering och med ett svepelektronmikroskop (SEM) analysera vilka mineral de radioaktiva ämnena befinner sig i. 5 Resultat 5.1 Strålningsdata Resultatet från strålningsmätningen visar att kaliumhalterna ligger mellan 4 % och 7,1 %, uran har en halt mellan 1,9 ppm upp till 11,8 ppm. torium varierar mer mellan 16 ppm och 38,5 ppm. Det översiktliga medelvärdet över hela bergytan på Rönnäng som redovisas längst ner i Tabell 4a, är 4,9 % kalium, 6,2 ppm uran och 23,2 ppm torium. Tabell 4b är halterna över amfiboliten i väst för jämförelse mellan en annan bergart. Tabell 4b kommer inte användas vidare i denna studie för den är inte intressant för denna studie. Tabell 4a. Halterna av K, U och Th vid varje provplats tagen i Stigfjordsgraniten. Varje halt anges i medelvärde,. Värde inom parentes är standardavvikelse med antagandet att halterna är normalfördelade enligt formel 1.1 (se appendix). Röd text markerar lokal där stuff tagits för kemianalys och tunnslipstillverkning. Alla värden från mätningerna finns i appendix. The levels of K, U and Th for each site taken in the Stigfjordsgranite. Every level is an average of three measurements. The parenthesis gives the standard deviation with the assumption that the levels are normal distributed according to formula 1.1 (appendix). Red text marks a site were a sample has been taken for thin sections and chemical analysis. All data is shown in the appendix. Mätplats # K (%) U (ppm) Th (ppm) 1 4,5 (0,1) 6,7 (0,9) 19,5 (4,5) 2 4,2 (0,1) 9,3 (2,4) 16,4 (0,7) 3 4,4 (0,1) 5,3 (0,5) 22,9 (2,7) 4 4,7 (0,1) 7,0 (0,1) 24,7 (1,7) 5 4,6 (0,2) 6,3 (0,8) 24,6 (1,7) 6 5,1 (0,7) 3,1 (0,2) 30,0 (3,2) 7 5,0 (0,1) 3,1 (0,2) 26,5 (2,9) 8 4,8 (0,1) 7,1 (0,6) 33,3 (3,3) 9 4,7 (0,5) 6,4 (1,3) 23,5 (2,0) 15 4,5 (0,4) 5,9 (1,0) 23,1 (1,2) 16 5,0 (0,1) 3,3 (0,4) 24,9 (1,4) 17 6,1 (0,7) 4,2 (1,1) 31,8 (5,0) 18 4,6 (0,2) 1,9 (0,5) 21,9 (2,6) 19 5,6 (0,9) 3,8 (0,6) 28,7 (1,6) 20 5,1 (0,6) 5,9 (0,7) 27,7 (2,8) 21 4,4 (0,0) 8,8 (1,4) 21,4 (0,2) 22 4,1 (0,0) 8,2 (1,2) 16,8 (0,7) 23 4,5 (0,4) 9,3 (1,6) 17,5 (0,6) 24 4,3 (0,2) 8,9 (0,6) 11,6 (6,8) 25 4,2 (0,3) 7,1 (0,3) 18,4 (0,4) 26 4,4 (0,2) 4,6 (0,6) 24,4 (2,4) 11

27 5,3 (0,3) 6,8 (0,8) 26,5 (2,8) 28 6,8 (0,4) 6,4 (1,3) 34,5 (3,0) 29 5,1 (0,4) 7,6 (2,4) 24,0 (1,0) 30 5,2 (0,1) 7,3 (1,8) 23,9 (1,5) 31 5,7 (0,8) 8,2 (1,5) 29,1 (5,7) 32 4,7 (0,4) 10,8 (0,9) 18,9 (1,1) 33 4,1 (0,0) 7,1 (1,0) 18,9 (0,6) 34 4,9 (0,6) 7,0 (1,0) 19,4 (2,5) 35 4,2 (0,1) 11,2 (2,4) 17,0 (1,6) 36 4,1 (0,0) 6,8 (0,7) 19,9 (2,7) 37 4,9 (0,1) 6,1 (0,4) 26,5 (2,1) 38 6,6 (0,5) 10,5 (0,3) 28,6 (0,6) 39 5,9 (0,5) 9,7 (1,8) 30,1 (2,9) 40 6,7 (0,7) 4,9 (1,0) 35,5 (6,0) 41 6,7 (0,3) 4,6 (0,9) 38,2 (3,5) 42 4,8 (0,2) 3,9 (0,2) 23,6 (1,6) 43 5,1 (0,2) 4,2 (0,4) 20,7 (0,5) 44 4,9 (0,2) 4,1 (0,1) 27,1 (0,8) 45 4,6 (0,0) 3,9 (0,3) 24,9 (0,8) 46 4,6 (0,1) 6,9 (0,6) 26,0 (2,0) 47 7,1 (0,3) 10,5 (0,6) 38,5 (2,0) 48 4,6 (0,2) 5,9 (0,8) 21,2 (1,6) 49 4,7 (0,3) 7,3 (0,3) 23,3 (1,6) 50 4,4 (0,3) 6,4 (0,7) 21,6 (0,1) 51 5,1 (0,3) 7,9 (2,0) 21,6 (0,8) 52 4,9 (0,2) 6,6 (0,9) 20,1 (0,7) 53 5,7 (0,2) 5,1 (0,8) 20,6 (0,6) 54 4,5 (0,2) 5,7 (0,6) 22,4 (1,6) 55 5,2 (0,5) 8,7 (0,6) 25,6 (4,3) 56 4,6 (1,4) 8,5 (1,9) 24,9 (4,4) 57 4,3 (0,2) 10,5 (2,0) 18,0 (0,8) 58 5,0 (0,8) 6,7 (0,6) 16,8 (0,5) 59 3,5 (0,1) 5,5 (0,7) 17,0 (1,2) 60 4,0 (0,2) 5,6 (1,1) 15,5 (0,7) 61 4,1 (0,0) 8,0 (0,6) 17,2 (0,2) 62 5,3 (0,5) 5,9 (0,6) 21,9 (2,5) 63 5,8 (0,3) 11,8 (0,9) 23,1 (1,6) 64 4,4 (0,2) 6,8 (0,4) 20,9 (0,5) 65 5,0 (0,2) 2,6 (0,5) 30,0 (6,3) 66 5,0 (0,4) 3,3 (0,8) 30,3 (2,4) 67 4,3 (0,1) 5,9 (1,1) 23,2 (0,2) 68 4,8 (0,4) 4,2 (0,2) 23,9 (1,1) 69 4,9 (0,2) 2,9 (0,2) 23,5 (5,3) 70 5,3 (0,4) 3,3 (0,5) 29,7 (0,3) 71 7,0 (1,1) 4,0 (1,0) 27,5 (5,7) 72 5,6 (0,1) 4,1 (0,3) 29,0 (0,2) 73 6,2 (0,1) 4,7 (0,4) 26,9 (1,9) 74 6,0 (0,3) 3,4 (0,2) 30,5 (1,0) 75 4,7 (0,0) 2,9 (0,1) 25,2 (2,7) 76 4,5 (0,1) 4,9 (0,6) 22,9 (0,7) 12

77 4,5 (0,2) 6,8 (1,1) 20,8 (0,8) 78 5,2 (0,1) 6,2 (0,8) 29,0 (0,7) 79 5,8 (0,2) 3,8 (0,7) 29,9 (3,2) 80 4,5 (0,0) 2,4 (0,1) 17,4 (1,1) 81 4,6 (0,1) 2,5 (0,0) 21,5 (0,8) 82 4,3 (0,5) 3,8 (0,2) 24,8 (3,3) 83 5,4 (0,7) 7,9 (0,4) 29,4 (7,3) 84 4,8 (0,2) 8,4 (1,3) 26,7 (2,3) 85 4,6 (0,1) 6,6 (0,7) 23,5 (0,8) 86 4,1 (0,1) 6,5 (0,1) 18,3 (0,7) 87 3,9 (0,2) 9,6 (2,7) 14,8 (1,2) 88 4,2 (0,2) 9,0 (0,5) 13,6 (2,1) 89 4,4 (0,2) 8,5 (0,5) 18,9 (2,1) 90 4,5 (0,3) 6,4 (0,8) 18,3 (1,6) 91 4,3 (0,1) 7,1 (1,0) 17,8 (1,2) 92 5,4 (0,1) 3,8 (0,3) 29,4 (1,1) 93 4,2 (0,1) 5,8 (0,5) 18,6 (1,4) 94 5,4 (0,6) 5,3 (0,8) 22,0 (2,0) 95 4,3 (0,2) 6,4 (1,1) 21,2 (1,2) 96 4,3 (0,0) 9,2 (2,3) 17,6 (1,2) 97 4,0 (0,2) 8,0 (2,6) 17,6 (0,8) 98 4,2 (0,0) 5,2 (0,5) 19,6 (2,1) 99 4,4 (0,1) 7,6 (1,0) 19,8 (0,6) 100 5,0 (0,2) 6,1 (0,3) 23,6 (1,6) 101 4,4 (0,1) 5,5 (0,4) 21,1 (0,7) 102 4,2 (0,1) 5,8 (1,1) 20,9 (2,8) 103 4,7 (0,3) 3,2 (0,3) 28,7 (1,3) 104 4,5 (0,0) 5,8 (0,6) 16,9 (1,5) 105 4,2 (0,3) 5,5 (1,5) 18,8 (2,0) 106 5,7 (0,3) 9,2 (0,1) 32,3 (3,2) 107 4,7 (0,3) 3,7 (0,4) 35,3 (2,1) 108 6,0 (1,0) 4,1 (0,7) 23,8 (1,2) 109 4,3 (0,2) 2,5 (0,2) 17,7 (2,4) Medelvärde av 323 mätningar 4,9 (0,3) 6,2 (0,8) 23,5 (2,0) Tabell 4b. K, U och Th halter för provplatser tagna i amfiboliten i väst. Varje halt redovisas i medelvärde. Värde inom parentes är standardavvikelse enligt formel 1.1 (se appendix), med antagandet att halterna ör normalfördelade. K, U and Th levels for sites taken in the amphibolite west of the area of interest. Every value is an average of three measurements. Value in parenthesis is a standard deviation according to formula 1.1 (appendix), with the assumption that the levels are normally distributed. Mätplats # K (%) U (ppm) Th (ppm) 10 0,2 (0,1) 0,2 (0,1) 0,7 (0,2) 11 4,3 (0,2) 3,7 (0,4) 15,4 (1,2) 12 4,2 (0,2) 3,3 (0,4) 15,4 (0,7) 13 1,1 (0,1) 1,2 (0,2) 3,3 (0,3) 14 0,4 (0,0) 0,9 (0,3) 2,6 (0,7) Medelvärde över 15 amfibolit-mätningar 0,4 (0,1) 1,9 (0,3) 7,5 (0,6) 13

Kalium [%] Datapunkter [#] Följande figurer (Fig. 7 9) är en visualisering av strålningsdata från Tab. 4a, av kalium, uran och torium från alla 338 punkter i korrelation med varandra. Graferna visar intensiteten av kalium, uran och torium, där det ligger flest punkter av respektive grundämne för att se vart de olika datapunkterna samlades. Det är en tydlig topp av kaliumhalterna på 4 5 % i Stigfjordsgraniten med liten variation, samtidigt som uran har en topp på 6 ppm och torium med har mer jämna värden runt 15 35 ppm. Båda med större variation än kalium. 40 30 20 10 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0 2 4 6 8 10 12 Uran [ppm] 0 20 40 Datapunkter [#] Figur 7. Korrelation från gammastrålningen mellan kalium och uran från 338 mätpunkter. Linjediagrammen visar intensiteten av uran och kalium. Notera att röda punkter är för amfiboliten och av inget intresse för denna studie. Correlations of gamma radiation between potassium and uranium of 338 measurements. The diagrams on the side show the intensity of uranium and potassium. Note that the red data points are from the amphibolite and are of no interest. 14

Uran [ppm] Datapunkter [#] Kalium [%] Datapunkter [#] 20 15 10 5 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0 10 20 30 40 50 Torium [ppm] 0 20 40 Datapunkter [#] Figur 8. Korrelation från gammastrålningen mellan kalium och torium från 338 mätpunkter. Linjediagrammen visar intensiteten av kalium och torium. Correlation of gamma radiation between potassium and thorium from 338 measurements. The diagrams on the side show the intensity of potassium and thorium. 20 15 10 5 12 0 10 8 6 4 2 0 0 10 20 30 40 50 Torium [ppm] 0 20 40 Datapunkter [#] Figur 9. Korrelation från gammastrålning mellan uran och torium från 338 mätpunkter. Linjediagrammen visar intensiteten av uran och torium. Correlation of gamma radiation between uranium and thorium from 338 measurements. The diagrams on the side show the intensity of uranium and thorium. 15

5.1.1 Kalium Kalium halterna har ett medelvärde på 4,9 % över Rönnäng (Fig. 10) och kan variera mellan 4,0 % och 5,0 % vanligen. Vid provpunkt 39 och 40 schaktades berg ut och ny-exponerade ytor visade 7,1 %. Även punkt 47 visar ett extremvärde av kalium på 7,1 %. Rådata från dessa provpunkter (Tab. 4a) visar halter på 4, 8 6,9 % kalium. Där stufferna är hämtade, 17, 28, 40 och 105 ligger halterna på över 6 % utom vid punkt 106, där halten är 4,2 %. 5.1.2 Uran De största halterna av uran är vid den sydliga delen av området upp till östra delen, med halter upp mot 11,8 ppm uran som är vid punkt 63 (Fig. 11, Tab. 4a). Halterna är störst i granitenheten som Bergström (1963) kallar för en gråröd granitisk ögongnejs med halter upp mot 10 12 ppm. Som kalium, visar punkt 47 ett stort värde även för uran på 10,5 ppm. 5.1.3 Torium De största toriumhalterna finns i centrala delen av undersökningsområdet med halter upp mot 40 ppm, som punkt 47 (Fig. 12, Tab. 4a). Med ett medelvärde över 30 ppm, som minskar till 10 ppm i öst. Toriumhalterna har störst värden i granitenheten som Bergström (1963) kallar för en gråröd ögongnejsgranit. Som kalium och uran, är det ett stort värde för torium på 38,5 ppm på punkt 47. 5.1.4 Uran/Torium Som Fig. 13 visar avtar torium halterna mot öst samtidigt som uranhalterna ökar, och i väst är det större toriumhalter. 5.1.5 Strålningskartor Följande kartor (Fig. 10-13) beskriver de olika halterna av kalium, uran och torium, samt förhållandet mellan uran och torium, i rönnängsgnejsen. Kartorna visar varje provpunkts medelvärde utsatta med GPS markering. Kartorna är skapade i ArcMap. 16

Figur 10. Strålningskarta som visar halterna av kalium. Den streckade linjen markerar den antagna Bergströms (1963) kontakt mellan två olika granitenheter (Fig. 3). De svarta kryssen markerar vart prover är tagna. A radiation map that shows the levels of potassium. The dotted line marks the assumed Bergströms (1963) contact between two granite units. (Fig. 3). The black cross marks the sample sites. 17

Figur 11. Strålningskarta som visar halterna av uran. Den streckade linjen markerar den antagna Bergströms (1963) kontakt mellan två olika granitenheter (Fig. 3). De svarta kryssen markerar vart prover är tagna. Radiation map that shows the levels of uranium. The dotted line marks the assumed Bergström (1963) contact between two granite units (Fig. 3). The black cross marks the sample sites. 18

Figur 12. Strålningskarta som visar halterna av torium. Den streckade linjen markerar den antagna Bergströms (1963) kontakt mellan två olika granitenheter (Fig. 3). De svarta kryssen markerar vart prover är tagna. Radiation map that shows the levels of thorium. The dotted line marks the assumed Bergström (1963) contact between two granite units (Fig. 3). The black cross marks the sample sites. 19

Figur 13. Strålningskarta som visar förhållandet mellan uran och torium. Den streckade linjen markerar den antagna Bergströms (1963) kontakt mellan två olika granitenheter (Fig. 3). De svarta kryssen markerar vart prover är tagna. Radiation map that shows the ratio of uranium and thorium. The dotted line marks the assumed Bergström (1963) contact between two granite units (Fig. 3). The black cross marks the sample sites. 20

5.2 Petrografi I tunnslipen av prov 17, 28, 40 och 105 identifierades kvarts, kalifältspat, plagioklas, muskovit och biotit som de primära mineralen för bergarten. Det accessoriska mineralet som förekom och identifierades i tunnslipen var epidot, genom mikroskopering Vid analys och identifiering av mineral i tunnslipen med SEM identifierades även flera accessoriska mineral som apatit, titanit, fluorit, allanit, monazit, uraninit och zirkon. De mineral som identifierades radioaktiva och innehöll uran- och toriumfaser i tunnslipen med hjälp av SEM i denna studie, som redovisas i tab. 5, är allanit (Ca(Ce, La)(Al, Fe, Cr, V) 3 (Si 2 O 7 )(SiO 4 )(O, OH)) (Fig. 14a, b), zirkon (ZrSiO 4 ) (Fig. 15), fluorit (CaF 2 ) (Fig. 16), apatit (Ca 5 (PO 4 ) 3 (F,Cl,OH)) (Fig. 17), monazit ((Ce,La)PO 4 )(Fig. 18) och titanit (CaTiSiO 5 ) (Fig. 19). En uraninit (UO 2 ) (Fig. 20) förekom i som sprickmineral från lokal 105. De mineral som innehåller stora halter av kalium är mikroklin (KAlSi 3 O 8 ) och biotit (K(Mg,Fe) 3 AlSi 3 O 10 (OH) 2 ). 21

Tabell 5. Resultat över identifierade mineral med exempel över vilka ämnen de innehåller. Analyserade tunnslip från lokal 40 och 105 med SEM. Results of identified minerals with an example of what elements they consists of. Analysed thin sections are from site 40 and 105 with a SEM. Titanit (40) Uraninit (105) Monazit (105) Apatit (40) Zirkon (40) Zirkon (105) Allanit (40) % % % % % % % F 1,8 Mg 0,11 F 2,79 F 2,68 Si 14,52 F 0,22 F 0,97 Al 4,44 Si 2,15 Si 0,4 Si 0,43 Fe 0,25 Al 0,65 Na 0,36 Si 13,79 S 11,47 Ca 11,81 P 18,04 Zr 39,82 Si 12,48 Mg 0,18 Ca 20,37 K 0,14 Ni -0,08 Ca 38,33 Hf 0,7 Ca 0,7 Al 5,95 Ti 15,72 Ca 0,38 Y 1,67 W 0,68 O 30,71 Fe 0,71 Si 13,14 Fe 0,74 Fe 50,46 La 7,96 O 39,26 Y 3,06 K 0,17 O 38,51 U 1,75 Ce 19,42 Zr 29,95 Ca 3,06 O 34,56 Pr 2,42 Hf 0,27 Fe 1,63 Nd 8,49 O 26,66 La 3,97 Sm 1,83 Ce 10,29 Gd 1,49 Nd 3,64 O 13,59 Th 1,07 O 25,82 Totals 95,38 Totals 101,02 Totals 71,78 Totals 99,42 Totals 86 Totals 74,71 Totals 70,22 22

Figur 14a. En allanit kristall i ett kvarts matris i plan polariserat ljus från provlokal 40. Skala är 1 mm. An allanite crystal in a quartz matrix in plane polarised light from site 40. Scale is 1mm. Figur 14b. En BSE-bild av samma allanit kristall från fig. 13a. Förstorad 60 gånger. A BSE-picture of the same allanite crystal from fig. 13a. Magnified 60 times. Figur 15. En BSE-bild av zirkon innesluten i biotit, förstorad 120 gånger. A BSE-picture of a zircon included in biotit. Magnified 120 times. Figur 16. En BSE-bild av en zirkon i en fluorit kristall från provlokal 28. Förstorad 190 gånger. A BSE-picture of a zircon with a fluorite crystal from site 28. Magnified 190 times. Figur 17. En BSE-bild av en zirkon med apatit från provlokal 40. Förstorad 350 gånger. A BSE-picture of a zircon with apatite from site 40. Magnified 350 times. Figur 18. En BSE-bild av monazit i sprickor från provlokal 105. Förstorad 85 gånger. A BSE-picture of monazite in cracks from site 105. Magnified 85 times. 23

Figur 19. En BSE-bild av en Titanitkristall från provlokal 40. Förstorad 210 gånger. A BSE-picture of a titanite crystal from site 40. Magnified 40 times. Figur 20. En BSE-bild av ett möjligt uraninitkorn, markerad med röd ring, från provlokal 105. Förstorad 300 gånger. A BSE-picture of a possible uraninitegrain marked with a red ring, from site 105. Magnified 300 times. 5.3 Kemianalys ALS minerals genomförde en kemianalys (Tab. 6) över de tagna stufferna från området. Den lokal med största värde var punkt 40 (Tab. 4a). Den handburna markmätningen följer kemianalysen väl, med mindre avvikelser. Tabell 6. En jämförelse mellan markmätning och kemianalys gjord av ALS minerals. (1) Medelvärde över provplatserna där stuffer är tagna, med mätning utförd med en handburen gammaspektrometer. Kaliumprocenten från tabell 4a är omvandlad till K 2 O för jämförelse med kemianalys med faktorn 1,20462 (se appendix). (2) Kemianalys av ALS Minerals med ICP-AES för kalium och ICP-MS för uran och torium. A comparison between the ground survey and chemical analysis done by ALS minerals. (1) An average over the sites where samples have been taken, were the measurements have been performed with a handheld gamma spectrometer. The potassium percent from table 4a are converted to K2O for comparison with the chemical analysis with a factor of 1.20462 (appendix). (2) Chemical analysis done by ALS minerals with a ICP-AES for potassium and ICP-MS for uranium and thorium. Prov Element Strålningsdata 1 Kemianalys 2 17 K 2 O (%) 7,3 5,7 U (ppm) 4,2 3,6 Th (ppm) 31,8 29,8 28 K 2 O (%) 8,2 5,1 U (ppm) 6,4 6,5 Th (ppm) 34,5 26,1 40 K 2 O (%) 8,2 5,4 U (ppm) 4,9 3,0 Th (ppm) 35,5 28,6 105 K 2 O (%) 5,1 5,7 U (ppm) 5,5 4,9 Th (ppm) 18,8 24,9 24

Kemianalys av de tagna stufferna (Tab. 7) visar att bergarten på Rönnäng domineras av kiseldioxid med halter på 75 % vilket klassificerar Stigfjordsgraniten som en sur felsisk bergart. Q-plot diagrammet (Fig. 20) visar att bergarten hamnar inom området för en granit. Tabell 7. Kemianalys av stufferna gjord av ALS minerals. Oxider presenteras i procent och spårämnen i ppm. Chemical analysis of the samples, done by ALS minerals. Oxides are presented in percent and trace elements in ppm. Element Prov 40 Prov 28 Prov 17 Prov 105 SiO 2 (%) 75,4 75,2 74,4 76,5 Al 2 O 3 12,45 12,65 12,8 12,7 Fe 2 O 3 2,2 2,36 2,25 2,13 CaO 1,13 0,73 1,24 0,74 MgO 0,26 0,21 0,3 0,18 Na 2 O 2,49 2,75 2,41 2,64 K 2 O 5,41 5,06 5,74 5,66 Cr 2 O 3 0,01 <0.01 <0.01 <0.01 TiO 2 0,25 0,19 0,27 0,15 MnO 0,03 0,03 0,02 0,03 P 2 O 5 0,07 0,07 0,06 0,04 BaO 0,05 0,02 0,06 0,02 S 0,01 0,01 0,01 0,01 Ba (ppm) 385 206 557 158,5 Ce 206 96,2 213 105 Cr 10 10 10 10 Cs 5,01 7,43 5,14 8,02 Dy 8,11 13,5 7,08 17,2 Er 4,24 9,23 3,7 11,7 Eu 0,98 0,5 1,34 0,45 Ga 18,6 18,7 18,9 17,1 Gd 11,1 11 10,9 12,55 Hf 7,4 6,3 7,7 5,1 Ho 1,77 3,21 1,53 4,04 La 90,5 37,1 95,7 41,9 Lu 0,56 1,3 0,48 1,27 Nb 15,3 16,8 13,1 14,7 Nd 81,5 41 84,7 45,3 Pr 23,9 11,4 24,9 12,6 Rb 236 273 244 277 Sm 13,15 8,91 13,75 10,7 Sn 3 4 2 3 Sr 76,9 48,2 98,1 42,7 Ta 0,8 1 0,6 0,7 Tb 1,55 2,01 1,48 2,58 25

Th 28,6 26,1 29,8 24,9 Tm 0,62 1,32 0,51 1,58 U 2,96 6,52 3,58 4,84 V 12 12 14 8 W 2 1 1 4 Y 44,9 81,8 38,9 112 Yb 3,9 9,33 3,37 9,79 Zr 233 179 255 140 As 0,2 0,6 0,7 0,3 Bi 0,05 0,08 0,03 0,08 Hg 0,012 0,008 0,011 0,01 Sb 0,05 0,08 0,06 0,05 Se 1,1 1,4 0,9 1,8 Te <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 LOI 0,72 0,67 0,68 0,87 Total 100,47 99,94 100,24 101,66 Ag <0.5 <0.5 <0.5 <0.5 Cd <0.5 <0.5 <0.5 <0.5 Co 2 1 2 1 Cu 4 3 4 3 Li 20 20 20 10 Mo <1 1 1 1 Ni 3 <1 2 <1 Pb 28 30 30 25 Sc 5 6 5 5 Zn 43 39 40 39 Tl 0,32 0,35 0,32 0,16 Ge <5 <5 <5 <5 In 0,027 0,033 0,026 0,033 Re 0,001 <0.001 <0.001 <0.001 26

Figur 21. Ett Q-plot diagram över tagna prover som visar klassifikationen av bergarten Röda punkterna representerar denna studies prover, svarta korsen representerar Åhälls prover. To tonalit, gd granodiorit, ad adamellit, gr granit, dq kvarts diorit, mzdq kvarts monzodiorit, mzq kvarts monzonit, sq kvarts syenit, mzgo monzodiorit, mz monzonit, s syenit, go gabbro. A q-plot over taken samples that shows the classification of the rock type. Red data points represent the samples of this study, the black cross represent samples taken by Åhäll.. To tonaliet, gd granodiorite, ad adamellite, gr granite, dq quartz diorite, mzdq quartz monzodiorite, mzq quartzs monzonite, sq quartz syenite, mzgo monzodioriet, mz monzonite, s syenite, go gabbro. 6 Diskussion 6.1 Strålningsdata Då man jämför karteringen av uran från en flygburen mätning och en markkartering ser man både likheter och skillnader. Markkarteringen visar generellt högre halter, upp mot 3 ppm (Fig. 11) vid vissa lokaler än vad den flygburna gör (Fig. 4). Men flygkartering följer generellt formen som markkarteringen visar, med liknande låga halter i N/NW området och högre i S/SE. Frågan är hur mycket högre är halterna i S/SE då SGUs skala bara sträcker sig till 8 ppm. 27

Vilket resulterar i att det kan bli skillnader mellan mätningarna och då markundersökningen görs på hällen kan upplösningen bli bättre, som att största värdet för uran i denna studie är 3 ppm mer än vad största värdet blev från SGUs flygmätning. Vid jämförelse mellan torium kartlagt av SGU (appendix) och denna studies markundersökning visar mer likheter än vad kalium och uran gör, men SGUs kartläggning visar inte uppdelningen att det troligen finns högre halter i N/NW än vad det gör i S/SE. Då SGUs kartläggning visar max 32 ppm torium är det svårt att se om det finns så kallade nugget effekter, det vill säga att en mätning togs över en yta som innehåller accessoriska mineral som är rikt på kalium, uran eller torium. Men det finns en antydan att SGUs karta har en nugget effekt vid samma lokal som lokal 47 (Tab. 4a). Markkarteringen visar att det förekommer lokaler med ca 3 ppm högre än vad flygkarteringen gör. Det är tydligt vid en jämförelse med kaliumhalterna vid en markundersökning och en flygburen undersökning att den flygburna undersökningen (appendix) bara ger en uppskattning av hur höga halterna kan vara i området. Den flygburna undersökningen som SGU genomförde visar högsta halter på 4 % över hela området där studien genomfördes, men markundersökningen visar att det är finns lokaler med betydligt högre halter som lokal 47 (Tab. 4a, Fig. 10) med halter på 7,1 %. Vid jämförelse av SGUs flygkartering (Fig. 4) och denna studiens kartering (Fig. 10 13) syns tydligt att det är graniten som innehåller de stora halterna av kalium, uran och torium. Bergström (1963) såg en skillnad i Stigfjordsgraniten vilket framgår i hans kartering (Fig. 3) där uranhalterna följer med sina högsta värden i den gråröda granitiska ögongnejsen. Den gråröda ögongnejsgraniten, beskriven av Bergström, innehåller de största halterna torium. Även i figur 22 24 är det tydligt att den S/SE gnejsen har större uranhalter än vad N/NW har. Kvoten över uran/torium i Stigfjordsgraniten (Fig. 13) stärker Bergströms (1963) observation om att det är två enheter av graniter med olika sammansättning. Det är tydligt att SGUs flygkartering av Rönnäng visar lägre halter än vad markkarteringen vid Rönnäng visar. Det tyder att det sker en reduktion av nivåerna i området vid Rönnäng från flygmätningen. Det blir under en flygmätning då mätningen genomförs över en area med alla hällar och allt som kan avskärma strålning, som vatten, vegetation och sumpmark. Det resulterar i ett medelvärde som är mindre än vad det är vid en markmätning då markmätningen sker vid marknivå och bara det bästa hällarna fri från vegetation och ca 1 m i diameter blir valda för att mäta på. 28

Enligt Jelinek och Eliasson (2015) klassificering av normala halter av uran och torium i svensk granit (Tab. 1), ligger den största delen av den karterade bergytan inom normala halter av uran. Men det förekommer nugget effekt på de lokalerna med halter över 10 ppm, som punkt 32, 35, 38, 43, 57 och 67 (Tab. 4a). Även toriumhalterna ligger huvudsakligen inom Jelinek och Eliassons (2015) redovisning av normala halter i granit med förhöjda halter. Förekomsten av kalium över Rönnäng är homogen med ett ungefärligt värde av 4,9 % (Tab. 4a). Det ligger inom Jelinek och Eliassons (2015) klassificering av normala halter i svensk berggrund. Jelinek och Eliasson (2015) menar att kaliumhalter inte varierar mycket inom samma bergart, men det förekommer halter upp mot 7 % vid vissa mätpunkter (28, 40, 41, 47 och 71). Då gammaspektrometern mäter en volym i berget anser jag att det är troligt att det har varit en metamorf fas av enheten som pressat ihop kalifältspaterna till band under ett senare skede i kristallisationen och tryckt ut resterande matrixen i berget som ökar kalium och REE koncentrationen, vilket resulterar i en förgnejsning. Den ögonförande graniten visade även att porfyroblasterna möjligen är tillväxta under metamorfos, då proverna visade en kärna med kalifältspater med en kant som innehåller minder kalifältspat. En möjlig felkälla under markundersökningen som kan påverka drastiskt är fel geometri vid mätning. Vid mätning av en vertikal yta kan bakgrundsstrålning från marken påverka till extremvärden, som vid lokal 40 med kaliumhalter på 8,2 % (omräknat från K till K 2 O) vilket man även kan se i variationen av ämnena (Tab. 4a). Punkt 47 (Fig. 10 12) är av stort intresse då det är stora halter av respektive ämne, och visar en liten variation (Tab. 4a). Då mätningen gjordes på en plan yta med bakgrundsstrålning som kommer från atmosfären kan det inte vara ett mätfel på grund av geometrin, utan det tyder på en lokala effekter. Vid kemianalys av kalium vid punkt 28 och 40 är däremot kaliumhalten runt 5 % (Tab. 6). Vid undersökning av tunnslip med mikroskopering och SEM från punkt 28 och 40 visar det att det finns mycket kalifältspater och kvarts, men mindre mängder accessoriska mineral. Det kan förklara kalium halterna vid dessa punkter. Då bergarten består av kalifältspats porfyroblaster (upp till 50mm) har valet där tunnslipet gjorts fallit på delar med matrix, detta gör en bedömning av relativa mängder av mineraler omöjligt. Det identifierades även mineral med halo runtomkring som tyder på att det är radioaktiva mineral, så som zirkon (Nesse, 2011). Uran och toriumhalterna ligger även inom normala halter men är mer varierande än kalium och kan bero på de mindre förekommande radioaktiva mineralen och hur anrikat det är. 29

Alla kartor (Fig. 10-13) visar att det är stor skillnad i förekomst av naturlig homogeniserad strålning i bergarterna. Till nordväst är det en ljusröd ögongranit bandad med amfibolit (Fig. 3) som visar låga värden, amfiboliten är av inget intresse för denna studie vilket är anledningen till att de punkterna (Tab. 4b) med i vägningen för karteringen eller vid beräkning av medelvärde och jämförelse med Bohusgraniten. Fig. 22 24 är en jämförelse av Stigfjordsgranitens två olika granitenheter, S/SE och N/NW. Som kartläggningen visar (Fig. 10 13) är det en tydlig separering av uran och torium. Fig. 22 visar att det finns en antydan till att torium är högre i det N/NW området än vad det är i S/SE, då det är en topp av datapunkterna vid 30 ppm. Till skillnad mot en topp vid 20 25 ppm i S/SE området. Observera att uran tycks tillhöra två populationer, en toppig och den andrasom är bredare oc utan någon direkt toppighet (Fig. 7, Fig. 23). En av de mer samlade halterna vid 4,5 ppm och de mer varierade halterna 6 10 ppm. Men uran varierar inte mycket över Stigfjordsgraniten. Kaliumhalterna från de olika områdena visar att det N/NW har en topp på högre halter än vad S/SW har. N/NW topp ligger på 5 % till skillnad från S/SE som har en topp på 4 4,5 %. Det syns även vid kartläggningen av markundersökningen (Fig. 10). 30

Kalium [%] Datapunkter [#] Uran [ppm] Datapunkter [#] 20 15 10 5 12 0 10 8 6 4 2 0 0 10 20 30 40 50 Torium [ppm] Stigfjordsgranit S/SE Stigfjordsgranit N/NW 0 20 40 Datapunkter [#] Figur 22. En jämförelse av gammastrålnings korrelation av uran och torium med avdelning för S/SE delen av området och N/NW delen. S/SE består av 64 datapunkter. N/NE består av 274 datapunkter. A comparison of gamma radiation with correlation of uranium and thorium, with separated S/SE part of the area and N/NW area. S/SE is compiled of 64 datapoints. N/NE is compiled of 274 datapoints. 40 30 20 10 90 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0 2 4 6 8 10 12 0 20 40 Uran [ppm] Stigfjordsgranit S/SE Stigfjordsgranit N/NW Datapunkter [#] Figur 23. En jämförelse av gammastrålnings korrelation av kalium och uran med avdelning för S/SE delen av området och N/NW delen. S/SE består av 64 datapunkter. N/NE består av 274 datapunkter. A comparison of gamma radiation with correlation of uranium and potassium, with separated S/SE part of the area and N/NW area. S/SE is compiled of 64 datapoints. N/NE is compiled of 274 datapoints. 31

Kalium [%] Datapunkter [#] 20 15 10 5 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0 10 20 30 40 50 Torium [ppm] Stigfjordsgranit S/SE Stigfjordsgranit N/NW 0 20 40 Datapunkter [#] Figur 24. En jämförelse av gammastrålnings korrelation av kalium och torium med avdelning för S/SE delen av området och N/NW delen. S/SE består av 64 datapunkter. N/NE består av 274 datapunkter. A comparison of gamma radiation with correlation of thorium and potassium, with separated S/SE part of the area and N/NW area. S/SE is compiled of 64 datapoints. N/NE is compiled of 274 datapoints. 32

Kalium [%] Uran [ppm] Datapunkter [#] 20 15 10 5 0 30 25 20 15 10 5 0 0 10 20 30 40 50 60 Torium [ppm] Bohusgranit Stigfjordsgranit S/SE Stigfjordsgranit N/NW Figur 25. En jämförelse av korrelation av uran och torium mellan Stigfjordsgraniten och Bohusgraniten. S/SE består av 64 datapunkter. N/NE består av 274 datapunkter. Bohusgraniten består av 303 datapunkter. A comparison of the correlation of uranium and thorium between the Stigfjordsgranite and the Bohusgranite. S/SE is compiled of 64 datapoints. N/NE is compiled of 274 datapoints.bohusgranite is compiled of 303 datapoints. 40 0 20 40 Datapunkter [#] 20 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0 5 10 15 20 25 30 Uran [ppm] Bohusgranit Stigfjordsgranit S/SE Stigfjordsgranit N/NW 0 50 100 Datapunkter [#] Figur 26. En jämförelse av korrelation av kalium och uran mellan Stigfjordsgraniten och Bohusgraniten. N/NE består av 274 datapunkter. Bohusgraniten består av 303 datapunkter. A comparison of the correlation of potassium and uranium between the Stigfjordsgranite and the Bohusgranite. S/SE is compiled of 64 datapoints. N/NE is compiled of 274 datapoints.bohusgranite is compiled of 303 datapoints. 33

Kalium [%] Datapunkter [#] 20 15 10 5 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0 10 20 30 40 50 60 0 50 100 Torium [ppm] Bohusgranit Stigfjordsgranit S/SE Stigfjordsgranit N/NW Datapunkter [#] Figur 27. En jämförelse av korrelation av kalium och torium mellan Stigfjordsgraniten och Bohusgraniten. N/NE består av 274 datapunkter. Bohusgraniten består av 303 datapunkter. A comparison of the correlation of potassium and thorium between the Stigfjordsgranite and the Bohusgranite. S/SE is compiled of 64 datapoints. N/NE is compiled of 274 datapoints.bohusgranite is compiled of 303 datapoints. Fig. 25 27 är en jämförelse av Stigfjordsgraniten och Bohusgraniten. Dessa bergarter delas in i tydliga grupper, där Bohusgraniten innehåller upp emot dubbla halter av torium och uran (Johansson, 2014). Stigfjordsgraniten visar några lokaler med större kalium variation i gnejsighet (Tab. 4a), men generellt har de olika bergarterna lika medelvärde för kalium. Fig. 25 27 visar även att det inte är stor variation av kalium inom dessa olika bergarter, men variationen mellan uran och torium är betydligt större i Bohusgraniten. De olika enheterna av Stigfjordsgraniten har olika medelvärde på kalium. I den S/SE ligger medelvärdet på 4 4,5 % och i N/NW ligger medelvärdet på 5 % vilket faller i linje med det medelvärde som Bohusgraniten har. Skillnaderna i radioaktiva halter mellan Stigfjordsgraniten och Bohusgraniten kan bero på en ålders skillnad. Då Rönnängsgnejsen är en äldre bergart än vad bohusgraniten är kan det vara möjligt att sönderfall av uran och torium till en stabil isotop har pågått under en längre tid, än vad de radioaktiva grundämnena har gjort i bohusgraniten. Men då Stigfjordsgraniten är max 700 miljoner år äldre, har sönderfallskedjan bara varit aktiv och max 15 % av de ursprungliga uran i Stigfjordsgraniten sönderfallit och max 5 % av ursprungliga torium. Alltså kan den stora skillnaden inte bero endast på åldersskillnaden. Ingen större jämförelse av petrografi och mineralogi kan göras mellan Bohusgraniten och denna studie då en analys av mineralen inte 34

genomfördes av Bohusgraniten (Johansson, 2014). Det kan hypotiseras att Bohusgraniten då har större mängd av REE bärande mineral med samma koncentration av uran och torium som i Stigfjordsgraniten, eller att Bohusgraniten har lika många REE bärande mineral som har högre koncentration uran och torium än vad Stigfjordsgraniten har. 6.2 Petrografi Allanit kan inkorporera höga halter av både uran och torium men framförallt torium, där halterna kan bli så höga som 3 wt % respektive 2 wt % för uran men är vanligtvis mycket mindre (Bea, 1996). Vilket är helt i linje med det SEM analysen som genomfördes på proverna (Tab. 5). De analyserade allaniterna (Fig. 14a-b) innehöll torium. Biotit kan inkorporera de flesta av de sällsynta jordartsmineralerna vilket innefattar uran och torium (Bea, 1996), som vid SEM analysen av tunnslipen är helt i linje då de identifierade zirkonerna sitter i majoritet i biotit. I proverna innehåller biotit stora halter kalium och med mängden mikroklin som finns i samma bergart tyder det på att det är dessa mineral som gör den stora halten kalium som strålningskartorna visar. Monazit hittades som ett sprickbildningsmineral (Fig. 17) men är inte ett allt för frekvent återkommande mineral i tunnslipen, dock har en monazit en påverkan på gammastrålningen som uppmättes då både uran och torium anrikas där. Zirkon hittades ofta innesluten i glimmermineral och fluorit (Fig. 14, 15). Zirkon är ett av de mineral som innehåller mest uran. I tunnslipen var det en ojämn fördelning av zirkon, med fler zirkoner från tunnslip från lokal 17 och 105 än vad det är i tunnslipen från lokal 28 och 40 som man kan se i uranhalterna (Fig. 10). Zirkonerna som förekom i tunnslip från lokal 40 och 28, var abraderade som tyder på att de inte växt i smältan under kristallisering, utan detta tyder på att det har har blivit ärvda av grannbergarter under bildning. Till skillnad från zirkoner i tunnslip från lokal 17 och 105 som inte var abraderade och uppvisade en kristallform som tyder på en tillväxt i berget och är då yngre. Analysen från SEM (Tab. 5) visar att det var ett uranmineral i graniten, det är möjligen ett uraninitkorn som identifierats och blivit mätt med andra mineral samtidigt och är därmed en blandad analys. Men att ett uraninitkorn identifierades kan tyda på att det finns fler i Stigfjordsgraniten och att de möjligen är mer förekommande i S/SE granitenheten. De lokalerna där en nugget effekt har identifierades med höga halter av uran och torium (28, 38, 40, 47, 105) gjordes tunnslip av 3 av dessa 5 lokaler. Att lokal 40 har höga halter av torium beror på att en allanitkristall identifierades som tyder att det kan finnas mer vid den lokalen som ger upphov till dessa toriumhalter. Även vid lokal 28 och 105 identifierades det 35

allaniter i tunnslip, som ger upphov till dessa halter av torium. Lokal 47 är den mest intressanta lokalen då det är högst halter av respektive grundämne för denna studie. Med halter upp mot 7,1 % av kalium, 38,5 ppm torium och 11,8 ppm uran kan man hypotisera om att det är en metamorf händelse i ett sent skede av kristallisationen som tryckte ihop kalifältspaterna till band och uran och torium anrikades vilket ökar koncentrationen. Tyvärr togs inget prov vid lokal 47 så ingen mineralogisk analys kan göras för att se vad det är som gör att lokal 47 har så höga halter. Vid punkt 17 där ett prov togs är det låga halter av kalium och uran medan torium är hög (31,8 ppm). Flera allaniter identifierades i provet, vilket är linkande i andra lokaler, som lokal 40, som förklarar den höga halten. Då bergarten i Rönnäng är en grovkornig bergart med stora porfyroklaster som var upp till 50 mm i diameter, kan de prover som tagits varit otillräckliga för att se tillräckligt om mineralen var jämnt fördelade (Se appendix, Fig. 24). Mineralogiskt är Stigfjordsgraniten och Bohusgraniten lika. Båda bergarterna är sura, felsiska bergarter och uppvisar typiska mineral för en granit. 6.3 Kemianalys De analyserade bergartsproverna (Tab. 7) uppvisar höga SiO 2 halter vilket placerar bergarten i det sura fältet. Modalt dominerar tre mineraler, kvarts, kalifältspat och glimmer. I kiselrika smältor sker ofta en anrikning av uran och torium som kommer in i sena mineralfaser (Faure, 1998). Uran och torium är så kallade inkompatibla grundämnen och faller inte in i strukturer av de bergartsbildande mineralen på grund av att då deras laddning och storlek inte direkt passar in i gittret. Dessa grundämnen blir då kvar länge i smältan och kan bli inkorporerade i mineral som är så noggranna med vilka grundämnen de tar upp. Vid jämförelse av markundersökning och kemianalys är det en stor skillnad i K 2 O halter. Det kan bero på att vid markundersökning av en vertikal yta kan det bli extra bakgrundsstrålning från marken. Vid lokal 40 (Tab. 4a) visar värdena möjligen ett geometriskt problem, men punkt 47 (Tab. 4a) är tagen på en plan yta och visar korrekta värden. Kemianalysen (Tab. 7) följer Bergströms (1963) kemianalys som uppvisar liknande halter av huvudgrundämnena. Uran- och toriumhalterna är båda lägre i kemianalysen än vid markmätningen. De låga värdena vid kemianalys bero på stufferna, då bergarten är grovkornig och innehåller stora porfyroblaster upp till 50 mm i diameter gör det svårt att få homogena prover om det finns större blaster inne i provet (Se appendix, Fig. 24 ). Proverna som togs var 5 10 kg stora. 36

7 Slutsats Målet med denna studie var att kartera strålningshalterna på intrusionen vid Rönnäng och göra strålningskartor beroende på grundämnena kalium, uran och torium. Studien skulle även analysera vilka mineral, som framförallt uran och torium sitter i och försöka förklara varför det är förhöjda halter. Den radiometriska karteringen (Fig. 9 11) visar tydligt att det är en lokalt förhöjd strålningshalt av uran och torium i granitögon-gnejsen vid Rönnäng enligt Bergströms kartering, med skarpt avtagande strålningshalter i bergarterna runtomkring. Med största halterna av uran i den östra delen av bergarten och de största halterna torium i den västra delen av bergarten. Även med detta så är strålningshalterna normala för svensk granit berggrund. Markundersökningen tyder att Bergströms (1963) kartering belyser en skillnad mellan bergarter vilken idag inte utskiljs på SGUs kartor. Vid användning av SGUs flygburna geofysiska mätningar med avseende på kalium, uran och torium bör en viss försiktighet tas. Markkarteringen visar en tydligt bättre kartläggning av halterna än vad en flygburen mätning gör, då markundersökningen representeras exklusivt av blottade hällar utan vegetation. Den flygburna undersökning visar ej små lokala variationer så som nugget effekter, då det blir ett medelvärde av ett större område. Halterna vid Rönnäng ligger inom normala halter för svenska graniter. Det finns de lokaler med större halter än vad som är normalt, som punkt 47. Med stora halter av varje ämne. Anledningen till dessa extremvärden är att det har skett en metamorfos där kalifältspat kristaller med matrisen runt omkring har pressats ihop och koncentrerat kalium, uran och torium i berget och resulterar i en nugget effekt. Uran och torium i Stigfjordsgraniten sitter i mineralen zirkon, allanit, fluorit, apatit, monazit och titanit som identifierades i tunnslipen. Det är zirkon och monazit som gör att uranhalterna ligger på de halter som de gör medan allaniten och apatit var det mest torium rikaste mineralen i denna bergart. Uraniniten kan tyda på att det finns fler uraninit som förklarar de stora halterna av uran i S/SE. Uran och torium har anrikats i de kiselrika mineralen under ett senare skede av intrusionen. Då zirkonerna från lokal 17 och 105 var mindre abraderade och hade 37

tydligare kristallstruktur kan det tyda på att det var en sekundär fas av magmaintrusion i Rönnäng i övre delen som tillät tillväxt av zirkoner. Skillnaden i halterna mellan Stigfjordsgraniten och Bohusgraniten beror inte endast på åldersskillnaden. Att Bohusgraniten är 700 miljoner år yngre än Stigfjordsgraniten ger att Bohusgraniten avger max 15 % mer gammastrålning från uran och max 5 % mer gammastrålning från torium om bara åldern skulle räknas. Då en mineral analys av Bohusgraniten inte gjordes (Johansson, 2014) kan en bara hypotisera om att Bohusgraniten har en högre koncentration av REE som uran och torium i mineralen, eller större andel REE bärande mineral med lika hög koncentration uran och torium som i Stigfjordsgraniten. Men slutsatsen kan inte prövas på grund av saknat material. 7.1 Vidare forskning Då en tydlig uppdelning av uran och torium finns i graniten som är, enligt SGU nu anser vara endast en enhet, är det klart att Bergström (1963) såg en skillnad mellan enheterna. Då Bergströms kontakt inte togs till hänsyn vid varken kartering eller provtagning skulle prov behövas från den uranrika graniten och från den toriumrika graniten och kartera för tydligare kontakt. Att undersöka dem mineralogiskt och hitta vad som ger dessa stora halter och att förstå hur Bergström (1963) identifierade dem åt i fält, då jag under fältveckan (4/4-8/4-16) inte kunde urskilja granit enheterna från varandra. Att identifiera och ta prover från lokal 47 och andra lokaler med nugget effekter för att se vilka mineral och vilka strukturer det är som gör att det är nugget effekt och genomföra en kvantifierande studie över antalet REE bärande mineral skulle behövas för att se om det är i skillnad från lokal till lokal eller om det beror på den grova bergarten. 8 Referenser Bergström, L. (1963). Petrology of the Tjörn area in western Sweden. Stockholm: Sveriges geologiska undersökning. Ek, B., M. (2007). Översiktlig prognoskarta för markradonrisker för Lomma kommun. Lomma: Sveriges geologiska undersökning. Eliasson, T. & Jelinek, C. (2015). Strålning från bergmaterial. Stockholm: Sveriges geologiska undersökning. Faure, G. (1998). Principles and applications of geochemistry. New Jersey: Prentice hall. 38

Hegart, E, A., Stigh, J., Cornell, D., Sjöström, H., Anczkiewicz, R., Page, L & Finger, F. (inskickad 2016). Relative and absolute temporal relationships between folding, foliation and metamorphism of the Stora Le-Marstrand formation in the sveconorwegian provine, baltic shield. Göteborg: Göteborgs universitet IAEA. (2003). Guidelines for radioelement mapping using gamma ray spectrometry data. Vienna: IAEA. Johansson, J. (2014). U och Th fördelning i Bohusgraniten på Bohus-Malmön. Göteborg. Geovetarcentrum. Tillgänglig: http://gvc.gu.se/digitalassets/1512/1512705_b842.pdf. Lantmäteriet. (u.å.). Kartor och geografisk information. Hämtad 2016-04-26, https://www.lantmateriet.se/sv/kartor-och-geografisk-information/ Lindgren, E., S. (u.å.) Radioaktivitet. Hämtad 2016-04-01, från http://www.ne.se/uppslagsverk/encyklopedi/lång/radioaktivitet. Lundqvist, I. & Kero, L. (2006). Beskrivning till berggrundskartan 7B Göteborg SV. Växjö: Sveriges geologiska undersökning. Lindén, A. H. & Åkerblom, G. (1976). Method of detecting small or indistinct radioactive sources by airborne gamma-ray spectrometry. Stockholm: Sveriges geologiska undersökning. Lindén, A. H., Bergbom, S., Dahlin, G., Holmberg, H., Lindgren, I., Mellander, H. (1978). Flyggeofysiska mätmetoder och kartprodukter. Stockholm: Sveriges geologiska undersökning. Mellander, H., Österlund, S, -E. & Åkerblom, G. (1982). Gammaspektrometri En metod att bestämma gammaindex i fält. Malå: Sveriges geologiska undersökning. Milson, J. & Eriksen, A. (2011). Field geophysics. Chichester: John Wiley & Sons Ltd. Nesse, W., D. (2011). Introduction to mineralogy. New York, Oxford: Oxford university press. Rydberg, J. (u.å.). Isotoper. Hämtad 2016-04-27, från http://www.ne.se/uppslagsverk/encyklopedi/l%c3%a5ng/isotoper 39

Ryde, H. (u.å.). Gammastrålning. Hämtad 2016-04-12, från http://www.ne.se/uppslagsverk/encyklopedi/lång/gammastrålning. Strålsäkerhetsmyndigheten. (2011). Joniserande strålning. Hämtad 2016-09-04, från https://www.stralsakerhetsmyndigheten.se/start/om-stralning/joniserande-stralning/ Welin, E. & Gorbatschev, R. (2010). Rb-Sr isotopic relations of a tonalitic intrusion on Tjörn Island, south-western Sweden. Geologiska Föreningen i Stockholm Förhandlingar. Wilford, J. (2003). Airborne gamma-ray spectrometry. Canberra: Cooperative Research Centre for Landscape Environments and Mineral Exploration. Wik, N., G., Lundqvist, I., Selinus, O., Sivhed, U., Sundberg, A. & Wikström, A. (2002). Malmer, industriella mineral och bergarter i Västra Götaland, inklusive kommunerna Habo och Mullsjö. Östervåla: Sveriges geologiska undersökning. Åhäll, K. & Connelly, J. (1998). Intermittent 1.53-1-13 Ga Magmatism in western Baltica; age constraints and correlations within a postulated supercontinent. Precambrian Research 92. Appendix Formel 1.1 1 x x n 40

Figur 28. SGUs flygburna mätning över Rönnäng från 1975 med avseende på torium. Kartan kommer från kartgeneratorn på SGU.se SGUs flyingsurvey over Rönnäng in 1975 with focus on thorium. The map comes from the mapgenerator at SGU.se Figur 29. SGUs flygburna mätning över Rönnäng från 1975 med avseende på kalium. Kartan kommer från kartgerenatorn på SGU.se SGUs flyingsurvey over Rönnäng in 1975 with focus on potassium. The map comes from the mapgenerator at SGU.se 41

Figur 30. Bild på en porfyroklast i Stigfjordsgraniten. Foto Gustav Tennby Picture of a porfyroclast in the Stigfjordsgranite. Photo Gustav Tennby. Tabell 8. Rådata över alla mätpunkter tagna i fält 4/4-8/4-16. Raw data of all measurements taken in the field, 4/4-8/4-16. Provplats K (%) U (ppm) Th (ppm) Latitud Longitud 1.1 4,4 8,9 18,4 5794290 01157551 1.2 4,4 6,9 4,8 5794290 01157551 1.3 4,6 4,8 22,9 5794290 01157551 42

1.4 4,4 6,9 24,1 5794290 01157551 1.5 4,4 7,3 20,5 5794290 01157551 1.6 4,8 6 23 5794290 01157551 1.7 4,5 6,1 22,8 5794290 01157551 2.1 4,2 7,8 16 5794239 01157706 2.2 4,1 7 16,6 5794239 01157706 2.3 4,3 15,2 17,9 5794239 01157706 2.4 4,1 7,1 16,3 5794239 01157706 2.5 4,3 9,6 15,3 5794239 01157706 3.1 4,3 5,9 18,9 5794896 01157363 3.2 4,4 4,6 25,9 5794896 01157363 3.3 4,6 5,5 23,9 5794896 01157363 4.1 4,8 6,9 24,7 5794537 01157469 4.2 4,6 7,2 27,2 5794537 01157469 4.3 4,7 6,9 22,1 5794537 01157469 5.1 4,3 5,7 23,7 5794608 01157539 5.2 4,5 5,6 23 5.3 4,9 7,5 27,2 6.1 4,4 2,8 31,2 5794736 01157208 6.2 6,1 3,1 25,2 6.3 4,7 3,4 33,7 7.1 5,1 2,8 30,8 5794919 01157048 7.2 5,1 3,3 25,4 7.3 4,9 3,1 23,2 8.1 4,7 7,6 28,5 5794830 01156784 8.2 4,8 6,2 38,3 8.3 5 7,4 33,1 9.1 4,2 5,1 23,4 5794743 01156655 9.2 4,4 5,9 19,6 9.3 5,7 8,9 25,6 9.4 4,6 5,6 25,3 10.1 0,1 0,3 0,4 5795176 01156551 10.2 0,3 0,3 0,9 10.3 0,3 0 0,8 11.1 4,5 4,1 14,9 5795297 01156433 11.2 4 3,1 14,2 11.3 4,5 3,8 17,2 12.1 4,1 2,8 14,3 5795363 01156565 12.2 3,9 3,2 16,1 12.3 4,5 4 15,8 13.1 1,2 1,6 3,3 5795317 01156801 13.2 1,1 1,2 3,7 13.3 1 0,9 2,9 14.1 0,4 0,7 2,4 5795487 01157069 14.2 0,4 1,3 3,6 14.3 0,3 0,6 1,7 43

15.1 4,1 5,1 24,9 5795668 1158067 15.2 4,3 7,5 23,2 15.3 5,2 5,2 21,3 16.1 5,2 3,7 27 5795643 01158408 16.2 4,9 2,6 22,9 16.3 4,9 3,4 24,7 17.1 6,2 3,8 34,5 5795728 01158595 17.2 7,3 4,9 39 17.3 6,2 5,6 28 17.4 4,7 2,5 25,7 18.1 4,6 1,2 19,4 5795677 01158860 18.2 4,4 2,3 20,5 18.3 4,9 2,2 25,9 19.1 6,9 2,8 29,4 5795628 01159147 19.2 5,3 4,2 30,3 19.3 4,5 4,3 26,3 20.1 5,6 5,7 27,9 5795528 01159343 20.2 4,3 5,1 23,6 20.3 5,5 6,9 31,7 21.1 4,3 8,2 21,7 5795399 01159544 21.2 4,4 10,9 21,4 21.3 4,4 7,3 21 22.1 4,1 10 16,9 5795336 01159901 22.2 4,1 7,2 15,8 22.3 4,2 7,4 17,8 23.1 4,1 8,7 16,9 5795409 01160129 23.2 4,3 7,6 17,2 23.3 5 11,7 18,3 24.1 4,6 9,3 1,4 5795427 01160391 24.2 4 7,9 16,1 24.3 4,3 9,4 17,3 25.1 4,7 7,5 17,8 579566 01159931 25.2 3,9 6,7 18,7 25.3 4,1 7 18,8 26.1 4,8 4,3 20,1 5795647 01159383 26.2 4,1 4,9 29,1 26.3 4,3 3,6 23,8 26.4 4,4 5,3 24,5 27.1 5,6 6,3 30,6 5795429 01159280 27.2 5,5 7,9 24,2 27.3 4,9 6,1 24,6 28.1 7,3 7,8 38,4 5795419 01158506 28.2 6,9 4,5 35,1 28.3 6,1 6,9 30 29.1 5,3 8,2 22 5795353 01158662 29.2 5,6 6,8 25,3 44

29.3 4,5 11,7 24,6 29.4 4,8 3,6 24 30.1 5,4 9,1 23,4 5795243 01158780 30.2 5,2 8,2 22,2 30.3 5 4,7 26,1 31.1 5,8 9,1 23,3 5795296 01159410 31.2 6,9 9,5 37,7 31.3 4,5 6 26,4 32.1 4,5 9,5 17,5 5795156 01154633 32.2 4,3 10,7 18,7 32.3 5,4 12,2 20,5 33.1 4,2 8,4 18,5 5795119 01159170 33.2 4,1 5,5 18,4 33.3 4,1 7,3 19,8 34.1 5,6 6,3 23,1 5795046 01159486 34.2 5,1 8,6 18,8 34.3 3,9 6,2 16,3 35.1 4,2 14,7 15,4 5794932 01159263 35.2 4,3 10 19,5 35.3 4 8,8 16,2 36.1 4,2 5,8 23,9 5795001 01158671 36.2 4,1 7 18,5 36.3 4,1 7,7 17,2 37.1 5 6,2 23,3 5795123 01158842 37.2 4,9 5,6 27,7 37.3 4,7 6,6 28,5 38.1 7,4 10,2 27,6 5795210 01158664 38.2 6,4 11 29,5 38.3 6,1 10,4 28,6 39.1 6,1 11,2 29,3 5795229 01158471 39.2 6,5 10,8 34,4 39.3 5,2 7 26,6 40.1 6,4 4,4 33,5 5794394 01156831 40.2 6,1 4 28,5 40.3 7,8 6,4 44,6 41.1 6,7 4,5 43,4 5794444 01156713 41.2 6,3 6 37,3 41.3 7,1 3,4 33,8 42.1 4,6 3,9 22,5 5794500 01156415 42.2 4,8 3,5 22,3 42.3 5,1 4,2 26,1 43.1 5,2 3,5 20 5794400 01156213 43.2 5,3 4,4 21,2 43.3 4,8 4,6 20,2 44.1 4,7 3,9 26 5794260 01156365 44.2 5 4,1 27,9 45

44.3 5,1 4,2 27,5 45.1 4,6 3,5 25,6 5794158 01156574 45.2 4,7 3,8 25,4 45.3 4,6 4,3 23,7 46.1 4,7 6 27 5794094 01156879 46.2 4,7 7,5 28 46.3 4,5 7,2 23 47.1 6,8 9,7 35,9 5794447 01157741 47.2 7 10,6 38,2 47.3 7,5 11,3 41,5 48.1 4,6 5,3 20,2 5794580 01157689 48.2 4,9 5,3 23,6 48.3 4,3 7 19,7 49.1 5,1 7,8 25,9 5794574 01158017 49.2 4,3 7,3 22 49.3 4,7 6,8 21,9 50.1 4 5,5 21,6 5794476 01158004 50.2 4,7 6,3 21,8 50.3 4,6 7,4 21,5 51.1 5 7 21,8 5794390 01158420 51.2 4,8 5,7 22,6 51.3 5,5 10,9 20,4 52.1 4,6 5,2 19 5794292 01158246 52.2 4,9 6,7 20,4 52.3 5,1 7,8 20,9 53.1 5,8 6,3 20,2 5794855 01157588 53.2 5,9 4,8 21,6 53.3 5,4 4,1 20,1 54.1 4,8 6,5 21,6 5794763 01157761 54.2 4,3 4,8 24,8 54.3 4,3 5,8 20,9 55.1 4,7 7,9 20,6 5794767 01157998 55.2 4,9 8,6 24,1 55.3 6 9,7 32,1 56.1 5,5 7,1 29,2 5794675 01158202 56.2 2,6 11,3 18,3 56.3 5,8 7 27,3 57.1 4,3 10,4 19,2 5794607 01158413 57.2 4,1 13,4 17,7 57.3 4,6 7,6 17 58.1 6,2 5,7 16,9 5794585 01158662 58.2 4,4 7,3 17,4 58.3 4,4 7 16 59.1 3,7 5,3 18,9 5794666 01158915 59.2 3,5 4,6 16,7 59.3 3,3 6,6 15,5 46

60.1 3,9 5,3 16,5 5794729 01159292 60.2 4,3 7,2 15 60.3 3,7 4,2 14,9 61.1 4,1 8,9 17,5 5794866 01158895 61.2 4,1 7,6 16,9 61.3 4,2 7,6 17,1 62.1 6 6,8 24,5 5794805 01158561 62.2 5,1 5,7 18,2 62.3 4,8 5,2 23 63.1 5,6 12,5 21 5794775 01158334 63.2 6,3 12,4 25,5 63.3 5,6 10,5 22,7 64.1 4,4 7,3 20,1 5794934 01158206 64.2 4,2 6,6 21,1 64.3 4,7 6,4 21,5 65.1 4,9 2,4 23,2 5795067 01157932 65.2 5,2 2,1 39,5 65.3 4,8 3,4 27,3 66.1 4,4 2,3 30,3 5795040 01157710 66.2 5 3,1 26,8 66.3 5,7 4,4 33,9 67.1 4,4 7,2 23 5794989 01158190 67.2 4,3 6,3 23,3 67.3 4,2 4,3 23,4 68.1 4,7 4,4 24,4 5795138 01158241 68.2 4,3 3,9 22,3 68.3 5,4 4,2 25,1 69.1 5 2,8 16,5 5795174 01157930 69.2 5,1 3,2 31,4 69.3 4,7 2,6 22,5 70.1 5,8 2,9 29,8 5795142 01157767 70.2 5,5 4 30 70.3 4,7 3 29,2 71.1 7,5 5,5 36,1 5795274 01157661 71.2 5,3 2,8 22,6 71.3 8,1 3,8 23,9 72.1 5,6 4,2 28,9 5795330 01157860 72.2 5,8 4,5 28,8 72.3 5,5 3,7 29,4 73.1 6,1 4,8 25 5795106 01158078 73.2 6,3 5,2 29,7 73.3 6,3 4,2 25,9 74.1 6,4 3,6 30,9 5795412 01158266 74.2 5,8 3,3 29,1 74.3 5,8 3,2 31,6 75.1 4,6 2,7 26,6 5795446 01157983 47

75.2 4,7 3,1 21,1 75.3 4,7 2,9 27,8 76.1 4,5 4 23,6 5795556 01157808 76.2 4,7 5 21,9 76.3 4,4 5,6 23,3 77.1 4,9 7,2 22 5795947 01158520 77.2 4,5 5,1 19,7 77.3 4,2 8 20,6 78.1 5 5,1 30,1 5796079 01158797 78.2 5,3 6,5 28,7 78.3 5,3 7,1 28,3 79.1 6,1 4,8 34 5796082 01159052 79.2 5,9 3,8 30,6 79.3 5,5 2,7 25,2 80.1 4,4 2,5 19 5796027 01159255 80.2 4,5 2,4 16,4 80.3 4,5 2,3 16,7 81.1 4,6 2,5 20,4 5795897 01159208 81.2 4,7 2,4 22,3 81.3 4,4 2,5 21,9 82.1 3,5 3,4 19,9 5795790 01159457 82.2 4,8 3,8 27,4 82.3 4,6 4,1 27,2 83.1 4,3 7,4 18,5 5795818 01159858 83.2 5,9 8,4 34,2 83.3 6 8 35,6 84.1 4,6 8 25,8 5795815 01160200 84.2 5,1 10,4 30,1 84.3 4,7 6,9 24,2 85.1 4,6 5,5 22,5 5795893 01160530 85.2 4,4 6,8 24,7 85.3 4,8 7,5 23,3 86.1 4,1 6,4 18,2 5795844 01160818 86.2 3,9 6,6 17,4 86.3 N/A N/A N/A 86.4 4,3 6,5 19,4 87.1 3,7 8,8 13 5795781 01161172 87.2 3,8 13,6 15,6 87.3 4,2 6,4 15,8 88.1 4,2 9,5 16,2 5795655 01160909 88.2 3,9 9,3 14,2 88.3 4,4 8,2 10,4 89.1 4,2 9,2 19,3 5795673 01160469 89.2 4,4 8,5 17,1 89.3 4,7 7,7 20,4 90.1 4,1 7 16,7 5795750 01160288 48

90.2 4,9 7,1 17,4 90.3 4,5 5,2 20,7 91.1 4,1 5,6 18,2 5795710 01159928 91.2 4,5 7,3 16,1 91.3 4,3 8,4 19,2 92.1 5,2 3,5 29,6 5795888 01159502 92.2 5,5 4,3 27,7 92.3 5,4 3,7 30,9 93.1 4,4 5 18,2 5795866 01159820 93.2 4,1 5,9 16,9 93.3 4,2 6,4 20,7 94.1 6,2 6,4 25,1 5795865 01160257 94.2 4,9 4,2 19,5 94.3 5 5,4 21,5 95.1 4,5 6,2 19,4 5795887 01160498 95.2 4,1 5 21,7 95.3 4,4 8,1 22,5 96.1 4,2 6,1 19,4 5795868 01160770 96.2 4,3 8,9 16,8 96.3 4,3 12,6 16,5 97.1 4,3 11,9 16,5 5795976 01161046 97.2 3,9 6 17,5 97.3 3,8 6 18,8 98.1 4,3 6 17,8 5796181 01161296 98.2 4,2 5,2 18,2 98.3 4,2 4,4 22,7 99.1 4,5 9,1 20,6 5796213 01160965 99.2 4,4 7,2 18,9 99.3 4,2 6,5 19,8 100.1 5 5,9 21,2 5796195 01160709 100.2 4,7 6,5 23,7 100.3 5,2 5,9 25,9 101.1 4,3 4,9 20,2 5796051 01160773 101.2 4,5 5,7 22,2 101.3 4,4 5,8 20,9 102.1 4,1 4,1 18 5796104 01160295 102.2 4,2 6,2 25,1 102.3 4,4 7,1 19,5 103.1 5,1 3,6 29 5796310 01160298 103.2 4,6 3,1 30,3 103.3 4,4 2,9 26,8 104.1 4,5 5,6 17,6 5796330 01160748 104.2 4,4 5,2 18,5 104.3 4,5 6,7 14,6 105.1 4,6 3,3 21,5 5796326 01161145 105.2 4 5,6 15,8 49

105.3 4 7,6 19,1 106.1 5,3 9,2 27,5 5796627 01161158 106.2 5,9 9,1 35,3 106.3 6 9,4 34,2 107.1 5,1 3,9 36 5796670 01160862 107.2 4,4 4,1 32,1 107.3 4,6 3 37,7 108.1 4,9 3,6 23 5796595 01160180 108.2 7,5 3,5 22,8 108.3 5,7 5,2 25,6 109.1 4,7 2,3 16,4 5796413 01159721 109.2 4,1 2,4 15,4 109.3 4,2 2,7 21,3 Figur 29. Visar konversionsfaktorer för olika ämnen. Konversionen K K 2 O är använd för denna studie. 50