鈾資源地質(zhì)學(xué)考試復(fù)習(xí)資料

1、四價(jià)鈾礦物：在化學(xué)成分上既含有四價(jià)鈾，又含有六價(jià)鈾，在結(jié)構(gòu)上以U4基本結(jié)構(gòu)單元的礦物。六價(jià)鈾礦物：在化學(xué)成分上以六價(jià)鈾為主，在結(jié)構(gòu)上以鈾酰陰離子結(jié)合為基本結(jié)構(gòu)單元的礦物。鈾礦的工業(yè)指標(biāo)：指評(píng)價(jià)工業(yè)價(jià)值、圈定礦體、計(jì)算資源儲(chǔ)量的標(biāo)準(zhǔn)和依據(jù)。原生鈾礦物：內(nèi)生條件下、沉積成因和后生淋積成因形成的鈾礦物。表生鈾礦物：由原生鈾礦物氧化后形成的或者以巖石中溶于地下水的活性鈾為鈾源而形成的六價(jià)鈾礦物。變生作用（非晶化作用）：系指在鈾、釷衰變過程中放出的射線作用下和核裂變碎片的作用下某些含鈾、釷礦物的晶體結(jié)構(gòu)遭到破壞從而呈非晶態(tài)的現(xiàn)象。 變生礦物：內(nèi)部結(jié)構(gòu)遭到破壞，但仍保持著晶體外形的礦物。多型性：是一種特殊

2、類型的同質(zhì)多象，是指化學(xué)成分相同的物質(zhì)，形成若干種僅僅在層的堆積順序上有所不同的層狀晶體結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象。放射性：系指鈾、釷、鐳等元素的原子核能自發(fā)地蛻變?yōu)榱硪环N原子核，同時(shí)釋放出、射線的現(xiàn)象。熒光：是在外來能量（紫外線）的激發(fā)下，礦物發(fā)光的現(xiàn)象。巖漿鈾礦床：又稱侵入體內(nèi)型或正巖漿鈾礦床。系指通過巖漿結(jié)晶分異作用直接富集形成的鈾礦床。偉晶巖型鈾礦床：系指經(jīng)結(jié)晶分異的殘余酸性熔漿（極少為堿性熔漿）經(jīng)冷凝結(jié)晶和氣成交代而形成鈾礦床。純線式偉晶巖：偉晶巖與圍巖沒有成分上的交代作用，成分簡(jiǎn)單，顆粒粗大，分布廣泛的偉晶巖。交線式偉晶巖：偉晶巖與圍巖發(fā)生強(qiáng)烈的同化作用，成分復(fù)雜，分布狹窄的偉晶巖熱液鈾礦床：是指

3、由不同成因的含鈾熱水溶液，以及它們的混合熱液，在適宜的物理化學(xué)條件下及各種有利的地質(zhì)條件下，經(jīng)過充填和交代等方式形成的鈾的富集體。蝕變圍巖：因熱液交代作用而引起的圍巖變化稱為熱液蝕變，而蝕變后的巖石稱為蝕變圍巖。線性構(gòu)造：系指具有線狀延伸特點(diǎn)的斷層和裂隙。環(huán)型構(gòu)造：系指由環(huán)型、半環(huán)型斷裂以及巖墻群組成的構(gòu)造形態(tài)。層型構(gòu)造：系指順層斷裂構(gòu)造及層內(nèi)裂隙構(gòu)造。花崗巖型鈾礦床：是指與花崗巖體有緊密空間關(guān)系和成因關(guān)系的熱液鈾礦床直線型構(gòu)造組合：主要由兩條或以上互相平行或側(cè)列對(duì)稱或銳角相截的夾持?jǐn)嗔褬?gòu)造組合。曲線型礦田構(gòu)造組合：主要由弧形構(gòu)造斷裂互相結(jié)合所構(gòu)成的夾持構(gòu)造?；鹕綆r型鈾礦床：是指在成因上、時(shí)間

4、上和空間上與火山巖密切相關(guān)的鈾礦床。不整合面型鈾礦：礦床在空間上與主要不整合面關(guān)系密切，這類不整合面上部蓋層大多形成于1800-800Ma的克拉通盆地內(nèi)。外生鈾礦床：主要是指在地表附近，由外生作用形成的鈾礦床。砂巖型鈾礦床：是指工業(yè)鈾礦化主要產(chǎn)于砂巖（包括含礫砂巖、粉砂巖、泥巖）中的鈾礦床。底河道亞類鈾礦床：是指鈾礦床產(chǎn)在十分狹窄的河道內(nèi)或形成于辮狀河體系中展布寬廣的層狀砂內(nèi)，這種砂（巖）或不整合覆蓋于下伏沉積巖或結(jié)晶巖上，或侵蝕嵌于其中。碳硅泥巖型鈾礦床：是指產(chǎn)于碳酸鹽質(zhì)、硅質(zhì)、泥質(zhì)的細(xì)碎屑巖或它們的過渡性巖石中的鈾礦床的總稱。鈣結(jié)巖型鈾礦床：是指產(chǎn)于鈣結(jié)巖中由于蒸發(fā)作用使鈾發(fā)生沉淀富集而形

5、成的鈾礦床。變質(zhì)鈾礦床：系指成因上與變質(zhì)作用有關(guān)的鈾礦床。鈾礦?。菏堑貧ど系倪@樣一種地區(qū)，那里是一個(gè)或連續(xù)幾個(gè)時(shí)代巖石（通常為獨(dú)特的沉積物）的鈾含量高于正常水平鈾黑：含氧系數(shù)為2.70-2.92的粒狀晶質(zhì)鈾礦殘余鈾黑：瀝青鈾礦在酸性介質(zhì)中不充分氧化的產(chǎn)物再生鈾黑：在還原條件下，從含鈾地下水中析出的，產(chǎn)于含硫化物鈾礦床氧化帶底部的膠結(jié)帶中或后生淋積鈾礦床。鈾元素及鈾礦物的基本特征1、概述世界鈾資源的分布規(guī)律；2、概述鈾的基本性質(zhì)；3、簡(jiǎn)述鈾在三大巖類中的分布特點(diǎn)；4、簡(jiǎn)述鈾礦物的放射性及熒光性特點(diǎn)；5、四價(jià)鈾礦物與六價(jià)鈾礦物的特征對(duì)比；6、簡(jiǎn)述主要工業(yè)鈾礦物的基本特點(diǎn)。第一節(jié) 鈾元素性質(zhì)及鈾的分

6、布一、鈾元素物理性質(zhì) 1鈾的性質(zhì)（氧化態(tài)、穩(wěn)定條件、離子性質(zhì)）；2鈾在自然界的分布及存在形式。U的原子序數(shù)是92，原子量是238，在自然界中有三種同位素，即U238、U235和U234金屬鈾可用還原法或電解法制取。純金屬鈾外貌象鋼，呈銀白色，具金屬光澤，微帶淡藍(lán)色色調(diào)。粉末狀金屬鈾由于受到氧化呈灰黑色。熔點(diǎn)是1405。鈾的硬度比銅稍低，硬度隨著溫度升高而減小，并且與鈾的變體有關(guān)。鈾的密度很大。二、鈾元素化學(xué)性質(zhì) 鈾位于周期表第三族，屬錒系元素，作為錒系元素。U、U3在酸堿性溶液中都是強(qiáng)還原劑，在沒有其它氧化劑的條件下，兩者都可以把水中的H還原成H2，而其本身則被氧化成U4離子，說明U、U3在水

7、溶液中不能穩(wěn)定存在。U4呈弱堿性 U6+顯兩性，在酸性和中性溶液中顯堿性，在堿性溶液中顯酸性。鈾的穩(wěn)定氧化態(tài)只在自然界只有+4和+6價(jià)兩種，并且+4價(jià)在還原條件下穩(wěn)定，+6價(jià)在氧化條件下穩(wěn)定。 氧化態(tài)為+4的鈾是以簡(jiǎn)單的U4離子形式存在；氧化態(tài)為+6的鈾在水溶液中很不穩(wěn)定，易與氧結(jié)合成鈾酰離子（UO22）或重鈾酸根離子形式（U2O72-）存在。U4呈綠色，UO22呈黃色。三、鈾在地殼中的分布及存在形式分布1）鈾在巖漿巖中含量變化幅度很寬，由超基性巖到酸性巖含量逐漸增高，分布在造巖礦物和副礦物中。2）沉積巖中鈾含量的變化幅度很大，從0.nppm到n×10ppm，一般隨沉積物粒度變細(xì)鈾含

8、量升高，通常與沉積物中的P、H2S和有機(jī)質(zhì)含量密切相關(guān)，且呈正消長(zhǎng)關(guān)系。3）鈾礦床在變質(zhì)巖中的產(chǎn)出通常是產(chǎn)在中低級(jí)變質(zhì)程度的 ，在高級(jí)變質(zhì)相的巖石中則很少見；在變質(zhì)巖中鈾含量由高而低的變化是： 綠片巖相綠簾角閃巖相低級(jí)麻粒巖相高級(jí)麻粒巖相超變質(zhì)作用的榴輝巖相。存在形式：鈾礦物形式；類質(zhì)同象置換形式；分散吸附狀態(tài)形式分散吸附狀態(tài)形式主要賦存在巖石中的以下部位。 a、吸附在礦物晶體表面，解理面與晶紋裂縫面上； b、被巖石中的有機(jī)質(zhì)（包括炭質(zhì)、瀝青質(zhì)）所吸附； c、溶解在礦物的結(jié)晶水，液態(tài)包裹體和粒間溶液中。第二節(jié) 鈾礦物的基本特征一、鈾礦物的化學(xué)組成鈾礦物的組成元素包括鈾離子，其它陽離子和各種陰離

9、子，它們之間的相互化合或絡(luò)合形成鈾礦物。陽離子組成陰離子組成鈾礦物可分為四價(jià)鈾礦物和六價(jià)鈾礦物二鈾礦物的晶體化學(xué)特點(diǎn)四價(jià)鈾礦物的晶體結(jié)構(gòu)類型。a、配位型（或螢石型） b、島狀型（或鋯石型）：c、層狀型1類質(zhì)同象2變生作用（非晶化作用）變生作用系指在鈾、釷衰變過程中放出的射線作用下和核裂變碎片的作用下某些含鈾、釷礦物的晶體結(jié)構(gòu)遭到破壞從而呈非晶態(tài)的現(xiàn)象。 發(fā)生變生作用的主要條件有二：a.礦物中含有放射性元素如U、Th等。b.礦物成分復(fù)雜六價(jià)鈾礦物的晶體化學(xué)特點(diǎn) 晶體結(jié)構(gòu)的基本特點(diǎn)： （）鈾酰離子的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn): 鈾酰為一線型離子，呈啞鈴狀（）晶體結(jié)構(gòu)類型有三種類型: 層狀結(jié)構(gòu); 鏈狀結(jié)構(gòu); 架狀結(jié)

10、構(gòu)同質(zhì)多象和多型性 同質(zhì)多象是指同種化學(xué)成分（石墨和金剛石），在不同的熱力學(xué)條件下結(jié)晶成不同晶體結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象。三、鈾礦物的物理性質(zhì)1放射性系指鈾、釷、鐳等元素的原子核能自發(fā)地蛻變?yōu)榱硪环N原子核，同時(shí)釋放出、射線的現(xiàn)象。表現(xiàn)使氣體分子發(fā)生電離，使硫化鋅、碘化鈉等晶體發(fā)熒光。使照相底片感光。使絕緣物質(zhì)遭受輻射損傷。能使含鈾、釷的鈮鉭鈦復(fù)雜氧化物、硅酸鹽等礦物發(fā)生非晶化，成為變生態(tài)。能使周圍的礦物變色。2四價(jià)鈾礦物的顏色以深色調(diào)為主。簡(jiǎn)單氧化物呈黑色、灰黑色，條痕黑色；六價(jià)鈾礦物的顏色鮮艷；大都呈黃色、黃綠色和綠色，少數(shù)呈橙紅色、橙色、褐色、粉紅色3四價(jià)鈾礦物密度普遍較大；六價(jià)鈾礦物密度普遍較低。4四

11、價(jià)鈾礦物的解理一般不發(fā)育，斷口呈貝殼狀或半貝殼狀； 六價(jià)鈾礦物通常具有平行于底面的完全解理，有時(shí)還發(fā)育幾組中等解理。5熒光性是六價(jià)鈾礦物的突出特性。熒光是在外來能量（紫外線）的激發(fā)下礦物發(fā)光的現(xiàn)象。6鈾酰的磷酸鹽、砷酸鹽、碳酸鹽、硫酸鹽和復(fù)鹽能發(fā)較強(qiáng)熒光；鈾酰釩酸鹽、硅酸鹽和鉬酸鹽發(fā)弱熒光；鈾酰氫氧化物、亞硒酸鹽和亞碲酸鹽不發(fā)熒光。四鈾礦物的成因類型 1內(nèi)生條件下主要形成四價(jià)鈾礦物；表生條件下主要形成六價(jià)鈾礦物或鈾酰礦物。五.鈾的簡(jiǎn)單氧化物是以UO2為主要成分的鈾的氧化物；鈾礦物包括晶質(zhì)鈾礦及其變種瀝青鈾礦和鈾黑2四價(jià)鈾和鈦的復(fù)雜氧化物主要是UO2和TiO2所組成的化合物。礦物有鈦鈾礦，斜方鈦

12、鈾礦和鈰鈾鈦鐵礦。本類礦物溶于氫氟酸，不溶于硫酸和硝酸，個(gè)別礦物溶于熱硫酸和熱磷酸。3四價(jià)鈾的硅酸鹽是以U4+和SiO44-為主要成分的化合物，其礦物種目前只有一種-鈾石。鈾石溶于硝酸、鹽酸和硫酸，與鈾的簡(jiǎn)單氧化物類似。4六價(jià)鈾礦物或稱鈾酰礦物簡(jiǎn)單氫氧化物（或含水氧化物）：陽離子成分為UO22，不含金屬陽離子，本組礦物僅柱鈾礦一種，通式為（UO2）(OH)2.nH2O或UO3·nH2O。復(fù)雜氫氧化物：陽離子成分除UO22外，還有其它金屬陽離子。其中以含堿土金屬和堿金屬元素（Ca、Ba、K、Sr）的礦物最多重鈾酸鹽：在礦物中鈾呈重鈾酸根U2O72-形式存在5鈾酰硅酸鹽：本類礦物的主要組

13、成是UO22和SiO44-，此外，還含有金屬陽離子和水6鈾酰磷酸鹽在自然界分布比較廣泛，礦物種類也較多，與原生礦化有一定的成因聯(lián)系巖漿鈾礦床我國(guó)的分類方案，把主要工業(yè)鈾礦床歸納為“四大類型”，即花崗巖型、火山巖型、砂巖型和碳硅泥巖型。本書采用鈾礦床分類其準(zhǔn)則是：以成因分類為基礎(chǔ)，結(jié)合含礦主巖和礦床工業(yè)價(jià)值進(jìn)行分類，在礦床類型上與國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)分類相接軌，具體劃分如下： 內(nèi)生鈾礦床：巖漿鈾礦床；偉晶巖型鈾礦床；熱液鈾礦床；花崗巖型鈾礦床；火山巖型鈾礦床；不整合面型鈾礦床；交代型鈾礦床；角礫雜巖型鈾礦床。 外生鈾礦床：砂巖型鈾礦床；碳硅泥巖型鈾礦床；蒸發(fā)巖型鈾礦床。 變質(zhì)鈾礦床：石英卵石礫巖型鈾礦

14、床。本書采用鈾礦床分類其準(zhǔn)則是：以成因分類為基礎(chǔ)，結(jié)合含礦主巖和礦床工業(yè)價(jià)值進(jìn)行分類，在礦床類型上與國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)分類相接軌，具體劃分如下： 內(nèi)生鈾礦床：巖漿鈾礦床；偉晶巖型鈾礦床；熱液鈾礦床；花崗巖型鈾礦床；火山巖型鈾礦床；不整合面型鈾礦床；交代型鈾礦床；角礫雜巖型鈾礦床。 外生鈾礦床：砂巖型鈾礦床；碳硅泥巖型鈾礦床；蒸發(fā)巖型鈾礦床。變質(zhì)鈾礦床：石英卵石礫巖型鈾礦床。一、概述巖漿鈾礦床又稱侵入體內(nèi)型或正巖漿鈾礦床。系指通過巖漿結(jié)晶分異作用直接富集形成的鈾礦床。巖漿鈾礦床的特征是，礦石品位不高，圍巖與礦體界線不清，成礦與成巖同時(shí)發(fā)生或接續(xù)形成，成礦溫度、壓力較其他成因類型的鈾礦床高，成礦作用單

15、一。 對(duì)該類礦床的劃分，按產(chǎn)出圍巖可劃為兩大類： 產(chǎn)于酸性巖中的鈾礦床產(chǎn)于堿性巖中的鈾礦床 產(chǎn)于酸性巖中的鈾礦床，由于礦石冶煉的工藝條件較好，所以這類礦床的經(jīng)濟(jì)價(jià)值較大。目前開采的巖漿鈾礦床均屬此類。嚴(yán)格地說產(chǎn)于堿性巖中的鈾礦床，目前還不能稱之為礦床，巖漿鈾礦床實(shí)例不多，典型實(shí)例有產(chǎn)于南非納米比亞的羅辛（Rossing）礦床。礦化主巖為偉晶狀白崗巖體，礦床規(guī)模很大，。我國(guó)有類似的紅石泉礦床，含礦主巖為白崗巖. 產(chǎn)于堿性巖體中的鈾礦化，有南格陵蘭伊利莫薩克的鈉質(zhì)霞石正長(zhǎng)巖，巴西塞爾卡多霞石正長(zhǎng)巖、丁古巖和我國(guó)遼寧賽馬巖體的霓霞正長(zhǎng)巖等堿性雜巖。 二、巖漿作用中的鈾地球化學(xué) ：鈾在巖漿巖中鈾含量的

16、變化幅度很寬，總的趨勢(shì)是從超基性巖到酸性巖，鈾含量逐漸升高。1）鈾是大離子親石元素，與地幔巖中鐵鎂造巖礦物具不相容性2）大洋地殼的形成與消亡，鈾從地幔分離、富集再轉(zhuǎn)入地幔再循環(huán)Þ形成富鈾地幔3）富集（U）地幔二大類型：富高場(chǎng)強(qiáng)元素型和貧高場(chǎng)強(qiáng)元素型4）基性火山巖的鈾含量特點(diǎn)鈾、釷含量按拉斑玄武巖高鋁玄武巖堿性玄武巖的順序增高。 2、酸性巖類的鈾地球化學(xué)特征1）花崗巖中鈾的含量及分布特征酸性巖類的鈾含量為(3.5-4.8)×106，花崗巖中鈾含量變化較大，可比正常豐度值高出很多。 鈾多富集于暗色礦物黑云母及副礦物，諸如鋯石、磁鐵礦、鈦鐵礦、黃鐵礦中，淺色礦物的鈾含量不高.以諸

17、廣、桃山產(chǎn)鈾巖體研究的成果為例： 3）花崗巖中鈾的存在形式鈾礦物形式：如晶質(zhì)鈾礦UO2、方釷石(U，Th)O2、鈮鐵礦FeNb2O6、鈦鈾礦UTi2O6、褐釔鈮礦(Y，U)(Nb，Ta，Ti)O4、黑稀金礦(Y，U)(Nb，Ti)2O6、復(fù)稀金礦(Y，U)(Ti，Nb)2O6、易解石(Ce，Th，U)(Ti，Nb)2O6、鈮鈦鈾礦(U，Ca、Y)2(Nb，Ti)2O6(OH，F(xiàn))、鈰鈾鈦鐵礦(Fe2+，La，Ce，U)2(Ti，F(xiàn)e3+)5O12、燒綠石(Ca，Na，U)Nb2O6(OH)等。 類質(zhì)同象置換：鈾以類質(zhì)同象置換形式與釷、鈮、鉭、磷、鋯、鈰、釔形成各種簡(jiǎn)單或復(fù)雜氧化物如褐釓鈮礦、方

18、釷石、黑稀金礦、復(fù)稀金礦、燒綠石，以及硅酸鹽副礦物如鋯石、榍石、磷釓礦等礦物。 分散吸附狀態(tài)：在花崗巖中，有一定數(shù)量的鈾呈分散吸附狀態(tài)分布于造巖礦物中。分散吸附狀態(tài)的鈾包括礦物晶面、解理面、晶縫裂隙表面等吸附的鈾，以及礦物氣液包裹體中和粒間溶液中的鈾等。 3、堿性巖類的鈾地球化學(xué)特征里特曼指數(shù)=(K2O+Na2O)2/SiO2-43 里特曼指數(shù)>4為堿性巖；里特曼指數(shù)<4為鈣堿性巖 鈾含量：各堿性巖建造比鈣堿性系列同類巖石高。三、巖漿鈾礦床成礦地質(zhì)條件及礦床一般特征 區(qū)內(nèi)巖石大都經(jīng)受區(qū)域變質(zhì)，局部產(chǎn)有深熔巖漿的侵入體。如羅辛礦床產(chǎn)于前寒武紀(jì)達(dá)馬拉造山帶的中心，區(qū)內(nèi)地層是一系列中高變

19、質(zhì)程度的變質(zhì)巖，有片麻巖、片巖、麻粒巖、石英巖和大理巖等；我國(guó)的紅石泉礦床產(chǎn)于阿拉善臺(tái)隆邊緣，區(qū)域地層為前寒武紀(jì)的各種片巖。1、礦床產(chǎn)出的大地構(gòu)造位置 主要產(chǎn)在元古代、古生代褶皺帶內(nèi)或穩(wěn)定地塊邊緣。2、產(chǎn)鈾巖體的巖性特點(diǎn) 巖性上包括有酸性巖和堿性巖兩大類，其中巖體含鈾量普遍較高.3、產(chǎn)鈾巖體的活動(dòng)具有多期多階段性特征。 礦化一般與巖體演化最晚期的堿性或超酸性花崗巖有關(guān)；晚期侵入的巖體通常分異完全，礦化也較好；礦化多產(chǎn)于巖體邊緣和頂部相，含礦主巖和鈾礦化之間不存在時(shí)差關(guān)系。4、產(chǎn)鈾巖體的自交代作用發(fā)育 一般發(fā)育堿交代，包括鈉長(zhǎng)石化、鈉閃石化、鉀微斜長(zhǎng)石化和白云母化，礦化與這些交代作用關(guān)系密切。5

20、、礦石成分復(fù)雜 不同巖性具有不同的礦物成分：酸性巖中鈾主要以獨(dú)立礦物形式產(chǎn)出，多以晶質(zhì)鈾礦、獨(dú)居石和鋯石等鈾礦物和含鈾礦物等副礦物形式出現(xiàn)。鈾礦物顆粒細(xì)小，與造巖礦物石英、長(zhǎng)石及黑云母等共同產(chǎn)出。堿性巖中鈾主要以含鈾礦物形式產(chǎn)出，常見的有硅鈰鈦礦、燒綠石、含鈾鋯石、菱黑稀土礦等。伴生元素：礦石中常有釷、鈮、鈰、鋰、鑭等元素的偏高含量，有時(shí)可綜合利用。6、礦石鈾品位低，通常為0.03%0.07%，礦體常呈透鏡狀、扁豆?fàn)?、不?guī)則脈狀或巢狀，礦體與圍界線不清，呈過渡關(guān)系。7、成礦溫度高，壓力大。成礦溫度一般在600650，個(gè)別情況下可降到400450，壓力為(24)×108Pa，成礦深度為

21、24km，屬淺成成因。8、成礦作用較為單一。偉晶巖型鈾礦床偉晶巖型鈾礦床系指經(jīng)結(jié)晶分異的殘余酸性熔漿（極少為堿性熔漿）經(jīng)冷凝結(jié)晶和氣成交代而形成鈾礦床。本類礦床的典型實(shí)例是加拿大的斑克羅夫特（Bancroft）礦床。影響偉晶作用鈾地球化學(xué)特征的物理-化學(xué)條件主要是溫度、壓力、介質(zhì)的成分和性質(zhì)。 揮發(fā)組分可以降低硅酸鹽礦物的結(jié)晶溫度，導(dǎo)致偉晶巖漿的長(zhǎng)期緩慢結(jié)晶，造成鈾在各種礦物中的配分不同，有利于各種鈾礦物和含鈾礦物的聚集。三、偉晶巖型鈾礦床的成礦地質(zhì)條件和成礦特點(diǎn)1、產(chǎn)鈾偉晶巖的大地構(gòu)造條件一般認(rèn)為，花崗巖漿是形成偉晶巖殘余巖漿和氣液的母體。產(chǎn)鈾偉晶巖無論是空間上還是成因上均與深成花崗巖巖基有

22、密切的關(guān)系，與淺層小侵入體或超淺成侵入體無關(guān)。與產(chǎn)鈾偉晶巖有關(guān)的侵入巖多為酸性的花崗偉晶巖，偶爾也有堿性霞石正長(zhǎng)偉晶巖。產(chǎn)鈾偉晶巖的空間分布和成因上與區(qū)域性的深變質(zhì)作用、混合巖化、花崗巖化及深熔作用的關(guān)系也比較密切。3、產(chǎn)鈾偉晶巖的構(gòu)造條件產(chǎn)鈾偉晶巖可產(chǎn)于侵入體內(nèi)，但更多地產(chǎn)于其外接觸帶，產(chǎn)于外接觸帶產(chǎn)鈾偉晶巖的圍巖有片麻巖，各種結(jié)晶片巖、角閃巖及混合巖、石英巖、碳酸鹽巖及基性巖。根據(jù)偉晶巖與圍巖的相互作用關(guān)系，將偉晶巖分為兩種：1）純線式：2）交線式：4、礦化特征2）礦石成分 簡(jiǎn)單偉晶巖中，鈾釷礦物成分簡(jiǎn)單，且顆粒粗大，晶形好，但分布極不均勻；復(fù)雜偉晶巖中，礦物成分復(fù)雜，且類型繁多。3）礦石

23、品位低 一般為萬分之幾到千分之幾（U），儲(chǔ)量小，由幾百噸到幾千噸鈾不等。4）鈾礦床的形成時(shí)代 主要是太古代晚期和元古代，古生代和中新生代的礦床很少。熱液鈾礦床一、概述 熱液鈾礦床是指由不同成因的含鈾熱水溶液（如地下水熱液、巖漿殘余熱液、變質(zhì)熱液等），以及它們的混合熱液，在適宜的物理化學(xué)條件下及各種有利的地質(zhì)條件下，經(jīng)過充填和交代等方式形成的鈾的富集體。 1、熱液鈾礦床的概念和一般特征熱液鈾礦床是一種十分重要的鈾礦床類型，在澳大利亞奧林匹克壩發(fā)現(xiàn)銅、鈾、金角礫雜巖型礦床（鈾100×104tU3O8），都是超大型鈾礦床。1）礦石品位較高。2）選冶性能良好。主要表現(xiàn)在礦體與圍巖界線清楚；礦

24、石的鈾浸出率較高，熱液鈾礦床鈾主要呈瀝青鈾礦和分散吸附狀態(tài)，易浸出；熱液鈾礦床成礦溫度以中低溫為主；礦石的物質(zhì)組成簡(jiǎn)單，釷、稀土等有害雜質(zhì)較少，有利于鈾的選冶。熱液鈾礦床通常具有下述基本特點(diǎn)：3）熱液鈾礦床明顯受構(gòu)造控制，尤其與斷裂構(gòu)造關(guān)系密切。因此規(guī)模和產(chǎn)狀變化很大，礦床規(guī)模小者多，大者少，產(chǎn)狀復(fù)雜。4）熱液鈾礦床成礦具有多期多階段性，熱液具多源性，礦床成因復(fù)雜。章邦桐結(jié)合國(guó)外新類型和我國(guó)具體情況，把熱液鈾礦床劃分為下述類型：1）接觸交代/高溫?zé)嵋盒外櫟V床2）中、低溫?zé)嵋衡櫟V床（1）花崗巖型鈾礦床（2）火山巖型鈾礦床（3）熱造式碳硅泥巖型鈾礦床（4）不整合面型鈾礦床3、熱液中鈾的遷移形式和沉

25、淀機(jī)理熱液中最可能存在的鈾酰絡(luò)離子有下述十種：UO2（CO3）0 ； UO2（CO3）22- UO2（CO3）34- ； UO2F20UO2F3- ； UO2F42- UO2OH+ ； UO2（OH）20UO2SO40 ； UO2（SO4）22-2）鈾的沉淀機(jī)理（1）鈾遷移形式的變化對(duì)鈾還原沉淀開始的Eh值有明顯影響，UO2 (CO3)22-相對(duì)于UO2F42-需要更加還原的條件才能被還原成礦。（2）溫度降低鈾還原沉淀開始的Eh值升高(鈾還原沉淀的Eh減小)，故降低溫度有利于鈾從熱液中沉淀富集。（3）熱液中含鈾離子的活度與UO2開始沉淀的Eh值呈正相關(guān)關(guān)系是含鈾離子活度每升高一個(gè)數(shù)量級(jí)，Eh值

26、由0.042v升高（150時(shí)）至 0.047v（200時(shí)）。（4）熱液中CO32-和 F-對(duì)UO2開始沉淀時(shí)Eh值的影響與含鈾離子活度的影響在方向上相反，CO32-活度每升高一個(gè)數(shù)量級(jí)，Eh值由0.084v（150時(shí)） 增至0.094v（200時(shí)） ，F(xiàn)-活度每升高一個(gè)數(shù)量級(jí)，Eh值由0.168v（150時(shí)）增至0.188v（200時(shí)） ，它們的增高對(duì)鈾沉淀不利。 Eh值是決定六價(jià)鈾能否從熱液中被還原沉淀的關(guān)鍵因素。導(dǎo)致熱液Eh值降低和UO2開始沉淀時(shí)Eh值升高的原因主要與下述因素有關(guān)：圍巖蝕變作用壓力的降低： 溫度的降低： 圍巖的還原容量（Eh）注：Eh=EhAEhB，EhA含KOH的KMn

27、O4溶液的Eh值，EhBKMnO4溶液與巖石樣品反應(yīng)后的Eh值含鈾溶液來源包括水、礦化劑的來源。 成礦流體可分為海水、大氣降水、同生建造水、地?zé)崴?、巖漿水和變質(zhì)水等六種類型。5、含鈾溶液來源（1）是巖漿分異的產(chǎn)物（2）來源于已固結(jié)的火成巖（3）來源于富鈾的沉積巖和沉積變質(zhì)巖（4）混合來源（5）再循環(huán)的地幔巖漿幔汁來源6、成礦物質(zhì)來源（鈾源）（1）是巖漿分異的產(chǎn)物：（2）來源于已固結(jié)的火成巖（3）來源于富鈾的沉積巖和沉積變質(zhì)巖：（4）混合來源：（5）再循環(huán)的地幔巖漿幔汁來源三、熱液鈾礦床形成的地質(zhì)條件1、熱液鈾礦床與火成巖的關(guān)系 （1）空間聯(lián)系 在空間上熱液鈾礦床與火成巖的聯(lián)系有兩種情況，一是熱

28、液鈾礦床的定位與火成巖有直接的空間聯(lián)系。表現(xiàn)在二個(gè)方面：鈾礦床賦存于火成巖石（火山巖和侵入巖體）中； 鈾礦床產(chǎn)出于巖體的接觸帶或接觸帶附近的圍巖中，包括火山巖、基底花崗巖、沉積巖和變質(zhì)巖。 另一種情況是熱液鈾礦床與火成巖沒有明顯的空間聯(lián)系。如不整合面型鈾礦床，黑色建造中脈型鈾礦床，碳硅型泥巖鈾礦床等。它們具有明顯的層控特征，嚴(yán)格地受特定地層層位控制，雖與火成巖無明顯關(guān)系，但是與該地區(qū)的構(gòu)造-巖漿-流體活動(dòng)時(shí)間合拍。（2）時(shí)間關(guān)系 系指礦床與巖體形成時(shí)代的先后關(guān)系。礦巖時(shí)差是表征這種關(guān)系的標(biāo)尺。熱液鈾礦床一般都具有一定的礦巖時(shí)差。礦巖之間的關(guān)系只可能是鈾源關(guān)系，而成礦熱液的水源和熱液不可能來自于

29、形成該巖體的巖漿殘余熱液。（3）成分關(guān)系 熱液鈾礦床礦石的物質(zhì)成分與圍巖成分有關(guān)。熱液鈾礦床的圍巖可以是火成巖，也可以是沉積巖或變質(zhì)巖。礦石中的微量元素組合，以及主要常量元素常與圍巖的成分類似，表明圍巖為成礦提供或部分提供物質(zhì)來源。（4）熱源關(guān)系 許多花崗巖型鈾礦床空間上多集中分布在巖漿活動(dòng)頻發(fā)的地區(qū)。認(rèn)為熱液鈾礦床與火成巖的關(guān)系就提供熱源來看是很密切的。熱液鈾礦床與火成巖的關(guān)系是很復(fù)雜的，對(duì)具體礦床要作具體分析，不能用一種統(tǒng)一的模式概括所有的礦床。 2、熱液鈾礦床圍巖特征圍巖的物理力學(xué)性質(zhì)主要體現(xiàn)在:孔隙度；滲透性；脆性;塑性四個(gè)方面。 對(duì)成礦有意義的孔隙度是有效孔隙度。1）圍巖的物理力學(xué)性

30、質(zhì)及其對(duì)鈾成礦的控制圍巖的化學(xué)成分及還原容量是控制熱液鈾成礦的重要因素之一。外接觸帶上的鈾礦床往往產(chǎn)在碳質(zhì)和富含硫化物的沉積巖和沉積變質(zhì)巖中；在巖體內(nèi)部，鈾礦床通常產(chǎn)在接觸帶附近并定位在富Ca、Mg、Fe或還原容量大的巖石一側(cè)；礦石礦物瀝青鈾礦常分布在黃鐵礦周圍，或與黑云母、鐵綠泥石、鈉閃石、含鐵石榴子石等伴生；脈石礦物成分常受主巖影響，如花崗巖中的鈾礦脈，脈石礦物以石英為主，當(dāng)鎂鐵質(zhì)巖石作為主巖時(shí)，脈石礦物主要是螢石和方解石。如此等等均表明圍巖的成分對(duì)鈾成礦起著十分重要的控制作用。2）巖石物質(zhì)組成及化學(xué)性質(zhì)對(duì)鈾成礦的控制有利成礦的巖石為：富含F(xiàn)e2+及其他低價(jià)態(tài)元素的圍巖，如黃鐵礦化的蝕變巖

31、。富含有機(jī)質(zhì)的巖石，如石墨片巖、炭板巖、碳硅板巖、炭質(zhì)石灰?guī)r、含炭砂巖等?；瘜W(xué)活潑性高的巖石，即巖/液之間容易互通有無，或它們的pH值差別大，容易起化學(xué)反應(yīng)，如基性脈巖、碳酸鹽類、堿交代巖等。 3、圍巖蝕變類型及其與鈾成礦的關(guān)系熱液蝕變可分為堿性和酸性兩大類。 堿性熱液蝕變是由堿質(zhì)熱液與圍巖作用產(chǎn)生的，主要包括鈉長(zhǎng)石化、鉀長(zhǎng)石化和碳酸鹽化三種；在花崗巖地區(qū)還發(fā)育有鉀、鈉長(zhǎng)石混合交代作用。 酸性熱液蝕變主要有硅化、螢石化、黃鐵絹英巖化、粘土化（包括水云母化、高嶺石化、蒙脫石化、迪開石化）等，多數(shù)酸性熱液蝕變的實(shí)質(zhì)是氫交代作用。下面介紹幾種與鈾成礦關(guān)系較密切的圍巖蝕變。堿交代 是指以鉀、鈉為主的熱

32、液交代圍巖所引起的蝕變作用赤鐵礦化 赤鐵礦化又稱紅化，是熱液鈾礦床常見的一種典型蝕變，其特點(diǎn)是蝕變圍巖的顏色因?yàn)槌噼F礦呈云霧狀全巖性浸染而呈紅色。赤鐵礦化多受斷裂構(gòu)造控制，常發(fā)育在礦體周圍，含礦構(gòu)造的交叉、分枝和復(fù)合部位最發(fā)育。硅化 硅化的重要特征是使蝕變圍巖中SiO2含量增高，使巖石變得非常堅(jiān)硬。它常與其他蝕變，如水云母化、綠泥石化等伴生。硅化蝕變巖石的顏色以灰色及灰白色為主，間夾紅、褐等色。硅化的實(shí)質(zhì)是長(zhǎng)石的分解、石英顆粒加大和去堿作用。粘土化（泥化） 粘土化是典型的低溫?zé)嵋何g變，在酸性火成巖、特別是火山巖中發(fā)育。粘土化巖石主要由細(xì)粒分散狀高嶺石、水云母、蒙脫石、多水高嶺石及迪開石等礦物集

33、合體所組成，不含石英，但有時(shí)含少量斑狀鈉長(zhǎng)石。粘土化作用早期一般先形成水云母、蒙脫石等，然后在早期形成的礦物基礎(chǔ)上發(fā)育高嶺石、迪開石。綠泥石化 綠泥石化主要表現(xiàn)為黑云母和少量斜長(zhǎng)石被綠泥石交代。 螢石化 螢石化在花崗巖型鈾礦床，特別是火山巖型鈾礦床中廣泛發(fā)育。螢石呈浸染狀和細(xì)脈狀形式交代充填于含礦構(gòu)造及其兩側(cè)圍巖之中。與鈾成礦關(guān)系密切的螢石為紫黑色甚至黑色，微晶狀至膠狀結(jié)構(gòu)，常具有不均勻的環(huán)帶狀構(gòu)造。由于氟是一種重要的礦化劑，它能與六價(jià)鈾組成氟合鈾酰離子進(jìn)行遷移，易與圍巖中的Ca2+發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成螢石，同時(shí)引起鈾酰絡(luò)離子的解體而使鈾沉淀：2）熱液蝕變與鈾成礦的關(guān)系鉀化巖石與原巖物理性質(zhì)的差別

34、(轉(zhuǎn)引自周維勛，1982)蝕變作用能改變鈾的賦存狀態(tài)，使活性鈾增多。這種裂隙鈾極易被浸取，能為成礦溶液提供鈾源。蝕變圍巖能提供有利鈾富集的地化環(huán)境。早期蝕變生成的各種硫化物（以黃鐵礦為主）和富Fe2+的各種礦物在成礦過程中實(shí)際起著鈾的有效捕集劑或富集載體的作用。4、熱液鈾礦床控礦構(gòu)造控礦構(gòu)造分為三種主要類型。 1）線性構(gòu)造2）旋扭構(gòu)造 3）層型構(gòu)造 線性構(gòu)造系指具有線狀延伸特點(diǎn)的斷層和裂隙。1）線性構(gòu)造 主干斷裂：主干斷裂的派生次級(jí)構(gòu)造交叉斷裂：裂隙帶：帚狀、環(huán)狀、半環(huán)狀、S型和反S型等旋扭構(gòu)造對(duì)鈾礦床和鈾礦體的控制是鈾礦床中常見構(gòu)造現(xiàn)象。環(huán)型構(gòu)造系指由環(huán)型、半環(huán)型斷裂以及巖墻群組成的構(gòu)造形態(tài)

35、。主要發(fā)育在火山巖地區(qū)，火山巖型鈾礦床受其控制。2）旋扭構(gòu)造 負(fù)向火山構(gòu)造：正向火山構(gòu)造：爆發(fā)巖筒環(huán)型構(gòu)造：層狀（型）構(gòu)造包括各類層理構(gòu)造、同生構(gòu)造、假整合面、不整合面，還有疊加的層內(nèi)構(gòu)造，這些疊加了構(gòu)造作用的層型構(gòu)造系指順層斷裂構(gòu)造及層內(nèi)裂隙構(gòu)造。3）層型構(gòu)造（1）切層大斷裂旁側(cè)的層間構(gòu)造和順層斷裂 （2）不整合面型構(gòu)造5、熱液鈾礦床大地構(gòu)造背景及基底成熟度1）位于顯生宙褶皺帶的中間地塊或古陸塊發(fā)育區(qū)，熱液鈾礦床成礦對(duì)古陸殼存在著依賴性2）古陸塊克拉通盆地中熱液鈾礦床形成于再度活化的構(gòu)造環(huán)境3）造山帶中熱液鈾礦床出現(xiàn)于陸內(nèi)造山帶（冒地槽封閉型）花崗巖型鈾礦床花崗巖型鈾礦床是指與花崗巖體有緊密

36、空間關(guān)系和成因關(guān)系的熱液鈾礦床 1、產(chǎn)鈾花崗巖體區(qū)域地質(zhì)背景產(chǎn)鈾巖體的有利區(qū)域地質(zhì)背景是以古陸殼作為基礎(chǔ)，后經(jīng)冒地槽的形成和封閉，構(gòu)造上處于隆起區(qū)（地背斜）；圍巖為碎屑巖系富鈾建造；巖體形成后又經(jīng)斷塊-巖漿-流體運(yùn)動(dòng)，形成斷陷盆地。二、花崗巖型鈾礦床成礦地質(zhì)條件 產(chǎn)鈾巖體是指產(chǎn)有鈾礦床的花崗巖體。1、產(chǎn)鈾花崗巖體區(qū)域地質(zhì)背景花崗巖型鈾礦的產(chǎn)出具有地區(qū)性。 產(chǎn)鈾巖體的圍巖多數(shù)是早古生代地層（前泥盆系） 產(chǎn)鈾巖體常與晚侏羅世火山盆地、白堊紀(jì)斷陷紅盆或斷陷帶相伴。 產(chǎn)鈾巖體的有利區(qū)域地質(zhì)背景是以古陸殼作為基礎(chǔ)，后經(jīng)冒地槽的形成和封閉，構(gòu)造上處于隆起區(qū)（地背斜）；被侵入的圍巖為碎屑巖系富鈾建造；巖體形

37、成后又經(jīng)斷塊-巖漿-流體運(yùn)動(dòng)，形成斷陷盆地。 南京大學(xué)地球科學(xué)系（1981）指出華南花崗巖按照物質(zhì)來源的不同，可以分出三個(gè)類型，即幔源型、同熔型和改造型。2、產(chǎn)鈾巖體的成因類型不同成因系列的花崗巖具有不同的成礦專屬性，錫礦產(chǎn)于高硅質(zhì)的S型花崗巖中；斑巖銅礦和鉬礦床則與I型花崗巖共生。3、產(chǎn)鈾巖體的時(shí)空特征空間上，產(chǎn)鈾巖體： 對(duì)富U古陸殼的依存性；對(duì)侵位的圍巖類型有特殊選擇性； 形成花崗巖造山運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)背景具有從擠壓轉(zhuǎn)向拉張伸展雙階段過程的完整性； 促使巖石圈軟流圈擾動(dòng)達(dá)到災(zāi)變程度的規(guī)模性。產(chǎn)鈾巖體的巖石化學(xué)特征主要表現(xiàn)在四個(gè)方面； 酸度大。 堿質(zhì)高，鉀大于鈉。鋁過飽和。 暗色組分少。 5、產(chǎn)

38、鈾巖體的含鈾性特征 活性鈾主要有三種存在狀態(tài)： 巖石中礦物粒間及顯微裂隙中的裂隙粒間鈾；蝕變礦物中的吸附分散鈾以及副礦物中的活化鈾； 晶質(zhì)鈾礦。 熱液蝕變主要有兩種類型，一是堿交代，二是酸性蝕變，又稱灰綠色蝕變. 堿交代可分為早期堿交代和晚期堿交代。 早期堿交代又稱自交代，它有以下特點(diǎn)： 交代是每次侵入巖漿固結(jié)后隨即發(fā)生；典型蝕變有白云母化和堿性長(zhǎng)石化（鈉長(zhǎng)石化、微斜長(zhǎng)石化）； 被交代的礦物是長(zhǎng)石、黑云母，而石英較穩(wěn)定；交代不受構(gòu)造控制，可以波及整個(gè)巖體。酸性蝕變又稱灰綠色蝕變，是多種中低溫?zé)嵋何g變的一種組合概念，巖石蝕變后變成灰綠色。 主要蝕變類型有硅化、水云母化、絹云母化、綠泥石化、黃鐵礦

39、化、粘土化等。7、花崗巖型鈾礦床礦化類型3）按礦化巖石的構(gòu)造蝕變性質(zhì)分為：硅化帶（巖）型；中基性脈巖型；堿交代巖型；蝕變碎裂花崗巖型等等。4）按成礦溶液的酸堿度分為：酸性熱液鈾礦床；堿性熱液鈾礦床。5）按共生的脈石礦物成分分為：微晶石英型（玉髓型）；螢石型；硫化物型；赤鐵礦型（又稱紅化型）；綠泥石型；磷灰石型；碳酸鹽型；粘土化蝕變（水云母化，蒙脫石化，高嶺石化）型等。6）按元素組合劃分為：?jiǎn)吴櫺?；?汞型鈾-鉬型；鈾-銅型；鈾-鐵型；鈾-釷型；鈾-多金屬型；鈾-釔型等1）構(gòu)造的分級(jí)控制作用（不同構(gòu)造規(guī)?？刂撇煌?guī)模的鈾礦化）：(1)鈾成礦帶的展布受一級(jí)構(gòu)造控制。 (2)鈾礦田在成礦帶內(nèi)受二、三

40、級(jí)構(gòu)造帶控制。(3)鈾礦床在鈾礦田內(nèi)往往受一條或幾條二、三級(jí)的主干斷裂及與其直交或斜交的次級(jí)斷裂控制。如下莊礦田的礦床，(4)鈾礦體受局部性的低級(jí)別的斷裂構(gòu)造和裂隙構(gòu)造控制。 構(gòu)造組合形式可概括為三種：直線型、曲線型和圈閉型三種礦田構(gòu)造組合： 直線型構(gòu)造組合：主要由兩條或以上互相平行或側(cè)列對(duì)稱或銳角相截的夾持?jǐn)嗔褬?gòu)造組合，其結(jié)構(gòu)形態(tài)常見的有“二”字、“川”字、“八”字、“H”字、“多”字形和側(cè)列對(duì)稱等。 曲線型礦田構(gòu)造組合：主要由弧形構(gòu)造斷裂互相結(jié)合所構(gòu)成的夾持構(gòu)造（如“雙曲線型”等）。圈閉型礦田構(gòu)造組合：通常由直線型和直線型夾持構(gòu)造、或直線型和曲線型夾持構(gòu)造互相配合構(gòu)成圈閉和半圈閉的礦田構(gòu)造

41、形態(tài)，它往往是一種多系統(tǒng)構(gòu)造組合的夾持構(gòu)造，常見的有“菱形”、“棋格形”、“井形”、“菱帚復(fù)合型”、弓型和環(huán)型等。產(chǎn)鈾花崗巖體內(nèi)控礦構(gòu)造可分為斷裂構(gòu)造、裂隙構(gòu)造和復(fù)合構(gòu)造三類 ：4、熱液鈾礦床控礦構(gòu)造控礦構(gòu)造分為三種主要類型。 1）線性構(gòu)造2）旋扭構(gòu)造 3）層型構(gòu)造 線性構(gòu)造系指具有線狀延伸特點(diǎn)的斷層和裂隙。 1）線性構(gòu)造 主干斷裂：主干斷裂的派生次級(jí)構(gòu)造交叉斷裂：裂隙帶：2）旋扭構(gòu)造 負(fù)向火山構(gòu)造：正向火山構(gòu)造：爆發(fā)巖筒環(huán)型構(gòu)造：層狀（型）構(gòu)造包括各類層理構(gòu)造、同生構(gòu)造、假整合面、不整合面，還有疊加的層內(nèi)構(gòu)造，3）層型構(gòu)造（1）切層大斷裂旁側(cè)的層間構(gòu)造和順層斷裂 （2）不整合面型構(gòu)造A.切層

42、大斷裂旁側(cè)的層間構(gòu)造和順層斷裂不整合面型構(gòu)造系指沉積不整合面構(gòu)造，包括角度不整合和平行不整合兩種情況。不整合面型鈾礦床受這種構(gòu)造控制。與熱液鈾礦床有關(guān)的不整合面主要是角度不整合面。這種不整合面又稱基底不整合面，礦體賦存在不整合面上或其附近。如元古宙不整合面型鈾礦床，礦體受中下元古界之間的不整合面控制。B.不整合面型構(gòu)造上述控礦構(gòu)造和含礦構(gòu)造組合形式特征是針對(duì)脆性構(gòu)造，適用于中低溫脈型鈾礦床。隨著伸展構(gòu)造與鈾成礦作用研究深入，深層次構(gòu)造控制大型熱液鈾礦田認(rèn)識(shí)的提出，熱液鈾礦床構(gòu)造的下一步研究將在立體空間、三維層面上展開，將重點(diǎn)探索韌脆性面對(duì)熱液鈾礦的控制作用。火山巖型鈾礦床火山巖型鈾礦床是指在成

43、因上、時(shí)間上和空間上與火山巖密切相關(guān)的鈾礦床。礦床既產(chǎn)于火山巖體內(nèi)，也產(chǎn)于火山巖體附近的下古生界淺變質(zhì)巖和中生界陸相砂礫巖中。一、火山巖型鈾礦床概況火山巖型鈾礦床在我國(guó)首次發(fā)現(xiàn)是準(zhǔn)噶爾天山鈾礦省的白楊河礦床（1956）。在華北地區(qū)陰山-遼河鈾礦省的沽源礦床二、火山巖型鈾礦床的成礦地質(zhì)條件1) 產(chǎn)鈾火山巖的巖性條件火山巖型鈾礦床在空間上與冒地槽活動(dòng)帶或地臺(tái)活化區(qū)內(nèi)最晚期鈣堿性陸相火山巖有關(guān)，礦化巖性都屬于鈣堿性系列。含鈾主巖主要為酸性火山巖，其次為中性或堿性火山巖。堿性火山巖中鈾礦化通常與發(fā)育最晚期的粗面巖有關(guān)；酸性火山巖中鈾礦化通常與發(fā)育最晚期的流紋質(zhì)斑巖體及拉張環(huán)境的雙峰式巖漿系列有關(guān)。產(chǎn)鈾

44、火山巖的演化序列通常為：安山巖-英安巖-英安流紋巖-流紋巖-石英粗面巖-粗面巖，巖性上由中性-酸性-堿性演化。 產(chǎn)鈾火山巖的巖性特點(diǎn)是：富硅、富堿，SiO2為69-75%，K2O+Na2O為7-10%，且K2O>Na2O，貧鈣、鋁過飽和，鈾為（5-40）×10-6，Mo為（2-60）×10-6，Ag為（1-10）×10-6，最高時(shí)鈾可達(dá)140×10-6，Mo為180×10-6，Ag為30×10-6。 產(chǎn)鈾火山巖中的U、Mo、Ag三種元素的含量比正常火山巖平均含量要高出幾倍甚至幾十倍，這為后來鈾礦床的形成及伴生元素的富集提供了物質(zhì)

45、基礎(chǔ)。這三種元素可作為含鈾火山巖的指示性元素。 火山巖型鈾礦床常與特定的火山巖相有關(guān)，礦化產(chǎn)于某些特定的巖相或其組合中，如：2) 產(chǎn)鈾火山巖的巖相條件塌陷式火山盆地 酸性巖 堿性巖火山管道相或爆發(fā)巖筒火山噴發(fā)相 火山沉積相 次火山巖相 2、火山巖型鈾礦床的構(gòu)造條件1）大地構(gòu)造背景：火山巖型鈾礦床大多數(shù)集中分布于古老地盾的邊緣帶、地臺(tái)活化帶、中間地塊以及冒地槽褶皺帶，在空間上與一定時(shí)期的火山活動(dòng)有關(guān)，古老地盾的邊緣帶：礦床實(shí)例以加拿大地盾西部火山巖鈾礦床為代表，如埃爾多拉多（Eldorado）礦床。地臺(tái)活化帶:典型礦床如我國(guó)的660礦田、俄羅斯斯特列措夫（Streltsovskoye）礦床（紅石

46、礦床）。 中間地塊帶：典型礦床如俄羅斯、北哈薩克斯坦和意大利的某些火山巖型鈾礦床。3) 斷裂構(gòu)造對(duì)鈾礦化的控制作用礦體受切割基底的陡傾斷裂控制。幾組斷裂交切部位或兩條斷裂的夾持區(qū)控制著礦體展布。幾組斷裂交切部位常常是圍巖應(yīng)力降低部位，巖石脆弱。層間破碎帶控制鈾礦體。推覆體構(gòu)造：火山期后斷裂構(gòu)造和火山構(gòu)造復(fù)合控礦。4)火山機(jī)構(gòu)構(gòu)造對(duì)鈾礦化的控制作用 火山塌陷構(gòu)造（破火山口構(gòu)造）火山通道（爆發(fā)巖筒）構(gòu)造：火山穹隆構(gòu)造：復(fù)合火山巖構(gòu)造：其他控礦構(gòu)造：三、火山巖型鈾礦床的礦化類型及礦化特征按礦物共生組合的種類分為三種礦化類型1) 瀝青鈾礦鈉長(zhǎng)石型2) 瀝青鈾礦-水云母型：3) 瀝青鈾礦-迪開石1)礦體

47、的形態(tài)和產(chǎn)狀礦體形態(tài)復(fù)雜多樣，常呈陡傾斜的脈狀、凸透鏡狀、網(wǎng)脈狀、柱狀、似層狀、群脈狀。2) 礦石物質(zhì)成分常見的工業(yè)鈾礦物和含鈾礦物有瀝青鈾礦、鈦鈾礦、鈾石、鈾釷石、鈾方釷石、含鈾氟磷灰石及含鈾螢石。伴生金屬礦物種類和數(shù)量較多，常見有輝鉬礦、膠硫鉬礦、黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、赤鐵礦、黃銅礦等。2、礦化特征 礦化常具多期多階段作用，蝕變發(fā)育。3) 成礦溫度多為中低溫型。4) 礦化深度及垂幅 深度為03000m，垂幅大于300m，個(gè)別達(dá)1000m。 四、火山巖型鈾礦床的成因討論 火山巖型鈾礦床成因類同花崗巖型鈾礦，有多種不同的認(rèn)識(shí)： 1. 強(qiáng)調(diào)含礦溶液的成因以表生為主，成礦溶液是大氣降水通過火山盆

48、地補(bǔ)給區(qū)進(jìn)入熱流值較高的火山活動(dòng)區(qū)，在滲流過程中，溫度升高，并從圍巖中萃取礦質(zhì)流向減壓區(qū)，在溫度、壓力、介質(zhì)條件均有利的情況下成礦。1）成礦溶液中的水主要是巖漿作用所發(fā)動(dòng)起來的巨大的熱水體系中的大氣成因水，而決定成礦溶液地球化學(xué)性質(zhì)的主要礦化劑（F、Cl、CO2、Na、部分S和P等）則主要來自活動(dòng)大陸邊緣或中心地塊的深部硅鋁殼深熔作用帶和過渡巖漿室冷凝固結(jié)時(shí)導(dǎo)出的原生流體，有一部分流體可能來自上地幔。富含礦化劑的高濃度原生流體與大氣成因水混合形成成礦熱液。2）熱液中所含的鈾也具有混合成因，遭受深熔作用的富鈾地層中的鈾轉(zhuǎn)入酸性巖漿和殘余原生流體中，構(gòu)成成礦溶液中鈾的第一個(gè)來源；原生流體及其與大氣

49、成因水混合后生成的熱液在上升和在地?zé)狍w系循環(huán)過程中，從所經(jīng)過的富鈾地質(zhì)體和古老鈾礦床中所溶解出來的鈾，構(gòu)成熱液中鈾的另一個(gè)重要來源。該觀點(diǎn)經(jīng)作者1985年再度修改，認(rèn)為可適用于大部分顯生宙熱液鈾礦床。 外生鈾礦概論外生鈾礦床主要是指在地表附近，由外生作用形成的鈾礦床。外生作用是指地球巖石圈與水圈、大氣圈、生物圈之間相互發(fā)生的各種復(fù)雜的物理化學(xué)作用的綜合。一、外生鈾礦床的一般概念：機(jī)械沉積砂礦床可產(chǎn)于兩種環(huán)境條件，地史早期還原環(huán)境下的沉積砂礦往往經(jīng)歷后期的改造，如石英卵石礫巖型鈾礦，本類礦床分布廣泛，在世界各地均有產(chǎn)出，以品位低、儲(chǔ)量大、雜質(zhì)少、選冶條件好為特征。二、鈾在表生作用中的地球化學(xué)1、

50、鈾在風(fēng)化作用中的地球化學(xué)特征：自然界中硅酸鹽造巖礦物的風(fēng)化主要表現(xiàn)為水解作用，通過水解鈾被大部分釋放出來。在風(fēng)化殼和土壤的形成過程中，一部分鈾聚集在粘土礦物中。一部分鈾同其他元素一起進(jìn)入各種天然水體，向水盆地及海洋遷移，構(gòu)成天然水體及沉積物中的鈾含量。在干旱條件下，風(fēng)化殼中的有機(jī)物質(zhì)不僅數(shù)量很少，地表水分不斷蒸發(fā)，鈾和其他堿金屬由于毛細(xì)管作用被帶到地表，與石膏、碳酸鹽類聚集在一起，可形成鈣結(jié)巖型鈾礦化，澳大利亞西部的伊利里礦床就是一例。鈾在天然水中有較強(qiáng)遷移能力，鈾在風(fēng)化殼中不可能形成像殘積鋁土礦那樣的殘積型礦床。風(fēng)化過程中從巖石、礦物內(nèi)帶出的鈾，一部分呈溶解狀態(tài)轉(zhuǎn)入地表水和地下水中，另一部分

51、2、鈾在沉積作用中的地球化學(xué)特征：絡(luò)陰離子形式主要是碳酸絡(luò)合鈾酰離子形式。1) 鈾在天然水體中主要遷移方式呈溶解狀態(tài)遷移 在地表水中溶解狀態(tài)的鈾有以下形式：UO22+或UO2OH+形式呈吸附狀態(tài)搬運(yùn)：水中有相當(dāng)一部分鈾隨同各種懸浮微粒被各種膠體質(zhì)點(diǎn)（主要是粘土礦物）所吸附，呈附狀態(tài)被水搬運(yùn)呈礦物形式搬運(yùn): 少量鈾賦存于獨(dú)居石、燒綠石、鋯石等物理和化學(xué)性質(zhì)十分穩(wěn)定的礦物中呈礦物態(tài)被水搬運(yùn)。2) 鈾沉積的一般規(guī)律：粘土巖的鈾含量最高，碳酸鹽巖石的鈾含量較低，粉砂巖、砂巖中鈾含量的變化幅度很大，其取決于碎屑礦物和膠結(jié)物的成分，純石英砂巖的鈾含量很低，蒸發(fā)巖中鈾含量普遍偏低，白云巖鈾含量較碳酸鹽巖低，

52、而巖鹽的鈾含量最低 在同生沉積階段，鈾直接從水體聚集到沉積物中的數(shù)量不多，一般僅構(gòu)成該沉積物的本底含量。 3) 成巖階段中鈾的遷移、聚集和再分配3、影響鈾表生遷移和聚集的主要因素1) Eh值和pH值2) 吸附作用：吸咐作用系指一種物質(zhì)將周圍介質(zhì)的分子，原子或離子吸著粘附到自身表面以降低其表面自由能的作用。通常稱具有吸附能力的物質(zhì)為吸附劑，被吸附的物質(zhì)叫吸附質(zhì)。3) 擴(kuò)散作用4) 鈾與有機(jī)物質(zhì)的關(guān)系鈾在生物體內(nèi)的分布特點(diǎn) 有機(jī)物質(zhì)的還原作用 鈾在有機(jī)物質(zhì)中富集的機(jī)理 鈾在有機(jī)物質(zhì)中富集的機(jī)理相當(dāng)復(fù)雜。促使鈾在有機(jī)物質(zhì)中富集的主要因素是還原作用、吸附作用和形成有機(jī)化合物的化學(xué)反應(yīng)。5)微生物作用與

53、鈾的富集4、鈾后生聚集的地球化學(xué)特征1) 氧化還原界面與鈾的聚集對(duì)于鈾在表生帶的遷移來說，氧化還原反應(yīng)起著特別重要作用，六價(jià)鈾的強(qiáng)遷移性和四價(jià)鈾的弱遷移性能形成了十分明顯反差，這也就促使了鈾在某些地球化學(xué)環(huán)境分散，而在某些地球化學(xué)環(huán)境富集，并能在氧化還原界面富集。砂巖型鈾礦床一、砂巖型鈾礦床概況：砂巖型鈾礦床是指工業(yè)鈾礦化主要產(chǎn)于砂巖（包括含礫砂巖、粉砂巖、泥巖）中的鈾礦床。砂巖型鈾礦的分布遍及世界各地，以中亞（哈薩克斯坦、烏茲別克斯坦）、美國(guó)、加蓬、尼日爾等最為突出。此外，俄羅斯、蒙古、澳大利亞和法國(guó)均有一定程度的產(chǎn)出。二、成礦地質(zhì)條件特征 盆地所處基底地殼類型有大陸型、海洋型和過渡型三類，

54、砂巖型鈾礦一般是位于大陸型地殼，區(qū)域上一般位于古老基底的發(fā)育區(qū)之上，這些古老基底出露區(qū)往往發(fā)育有富鈾巖層和富鈾巖體。鈾礦化多產(chǎn)于鄰近基底的中、新生代盆地之中。1、大地構(gòu)造背景：盆地形成的大地構(gòu)造背景多數(shù)以穩(wěn)定克拉通盆地和介于相對(duì)活動(dòng)褶皺造山帶之間的克拉通邊緣活動(dòng)帶。2、產(chǎn)鈾盆地特征 ：按盆地產(chǎn)出的大地構(gòu)造部位可劃分為：內(nèi)克拉通盆地；前陸盆地；活動(dòng)帶內(nèi)盆地；以克拉通和活動(dòng)帶內(nèi)盆地相對(duì)較佳。按盆地的沉積建造可劃分為：紅盆-由紅色碎屑巖建造構(gòu)成盆地蓋層；煤盆-由暗色碎屑巖建造（含煤系地層）構(gòu)成盆地蓋層；火盆-由火山巖、火山沉積碎屑巖建造構(gòu)成盆地蓋層。（1）盆地的類型盆地構(gòu)造類型的原型卷狀亞型砂巖型鈾

55、礦主要產(chǎn)于中、新生代活動(dòng)的內(nèi)克拉通沉降盆地和沉陷盆地；板狀亞型主要產(chǎn)于板塊之間活動(dòng)帶內(nèi)的火山弧盆地；底河道亞型則主要發(fā)生在內(nèi)克拉通沉降盆地邊緣，或是地臺(tái)邊部中、新生代活動(dòng)帶內(nèi)的河沉積地段及中、新生代火山弧盆地。對(duì)于砂巖型鈾礦，特別是卷狀亞型鈾礦，鈾成礦必須具備兩個(gè)階段，早期賦礦砂體的形成，晚期活化構(gòu)造產(chǎn)生，層間氧化帶形成。 （2） 盆地構(gòu)造類型有利于砂巖型鈾礦化的巖相古地理主要是河流相，濱湖三角洲相和濱海三角洲相，重要礦化多數(shù)產(chǎn)于河流相中。3、巖相古地理?xiàng)l件：河流形態(tài)可分為辮狀河、曲流河、網(wǎng)狀河和平直河，礦化多分布于辮狀河所形成的巖層中.1）河流相及其含鈾性辮狀沉積與曲流沉積的砂體特征比較河水

56、的鈾含量普遍較低，河水中鈾含量變化范圍為（0.01-30）×10-6g/L，且隨氣候條件變化而異。 河流水淺流急，流通性好。 沉積速度快，表層沉積物經(jīng)受“陸解”作用的時(shí)間短，在成巖早期以至整個(gè)成巖過程中均難以形成大規(guī)模高品位的鈾礦化；絕大多數(shù)河流相地層的鈾背景值不高，平均鈾含量較低，只有在少數(shù)局部環(huán)境中，在成巖作用的影響下，可能形成一些稍高品位的鈾富集。沉積砂體的特征對(duì)含鈾成礦溶液的遷移、儲(chǔ)存以及鈾的沉淀和富集都有重要的影響，但這種影響不是在沉積階段，而是在成巖階段，特別是在后生階段發(fā)生的。2）濱湖三角洲 在面積較大的湖泊的河流入口處附近，大量的碎屑物迅速堆積，往往形成三角洲。三角洲中良好的砂巖、泥巖互層結(jié)構(gòu)或透鏡狀結(jié)構(gòu)，有利于地下水的匯集和礦化的形成，礦化主要產(chǎn)在砂巖中。3）濱海三角洲相 濱海三角洲的形成有多種方式，有的以河流作用為主，有的以海浪作用為主，而有的則以潮汐作用為主。砂巖型鈾礦的賦礦砂體形成有多種沉積環(huán)境，但對(duì)于以后生成礦作用為主體的砂巖型鈾礦而言，必須考慮以下條件：（1）砂體的滲透性；（2）砂