铀在表生作用中的地球化学

1、铀在风化作用中的地球化学特征
②风化作用方式。自然界中硅酸盐造岩矿物
的风化主要表现为水解作用，通过水解铀被大部
分释放出来。 我国某铀矿床中二云母花岗岩的铀含量为 27×10-6，完全氧化带岩石中铀含量降到2.7×106；法国巴比尔埃认为，花岗岩中的铀至少有一
半可以在地表风化期间被淋滤出来。
1、铀在风化作用中的地球化学特征
①呈溶解状态迁移 在地表水中溶解状态的铀 有以下形式： 络阴离子形式。主要是碳酸络合铀酰离子形式。 河水和海水的pH值为7－8.5，有利于碳酸络合 铀酰离子的形成和存在。海水中的铀大部分呈 UO2（ CO3）34-形式存在。UO2（ CO3）34-约占溶 解铀总浓度（ΣU＝1.4×10-8mol/l）的98%左右。 在含SO42-的酸性水体中，铀呈硫酸络合铀酰离子 形式存在。
第八章 外生铀矿概论
一、外生铀矿床概述 二、铀在表生作用中的地球化学
一、外生铀矿床概述
1.概念：外生铀矿床主要是指在地表附近， 由外生作用形成的铀矿床。 外生作用是指地球岩石圈与水圈、大气 圈、生物圈之间相互发生的各种复杂的物理 化学作用的综合。
一、外生铀矿床概述
2.外生作用下铀迁移、沉淀特征概述。 ①形成富铀层位。在外生作用下，自然界 的岩石及铀矿床遭受破坏和改造，形成新的风 化产物，由于铀元素地球化学性质活泼，大部 分铀呈UO22+ 离子的形式迁移，搬运至河流， 内陆盆地或浅海中，在有利的环境下被吸附、 还原沉淀，形成初始富铀层位或沉积铀矿床；
一、外生铀矿床概述
2.外生作用下铀迁移、沉淀特征概述。 ③形成残积铀矿。另有少部分铀则残留在 原地，被风化残积物吸附，形成风化壳型铀矿 床。 风化壳铀矿床的规模一般不大，其工业意义 也相当有限。其他原生沉积铀矿床虽然有时形成 有相当规模，但不普遍。在外生作用中，更为重 要的是一些原始富铀层位或沉积铀矿床经过后期 改造，使铀发生再富集而形成的后生铀矿床。
1、铀在风化作用中的地球化学特征
⑤铀同位素分馏。铀在风化过程中另一特 点是同位素234U的活动较238U为大，导致风化岩
中铀同位素分馏，234U与238U的平衡比值降低到
0.63－0.68。
二、铀在表生作用中的地球化学
1、铀在风化作用中的地球化学特征 2、铀在沉积作用中的地球化学特征 3、影响铀表生迁移和聚集的主要因素 4、铀后生聚集的地球化学特征
1) 铀在天然水体中主要迁移方式
②呈吸附状态搬运
地表水中有相当一部分铀随同各种悬浮微粒被 各种胶体质点（主要是粘土矿物）所吸附，呈吸附 状态被水搬运。 河水的铀含量与混浊度呈正比，含粘土质点较 多而混浊的河水，其铀含量比一般河水的高 5 －10 倍。 以前苏联南乌拉尔的河水为例，实际测得的结 果是，混浊河水的铀含量高达 6.5×10－5g/L，但过 滤后的清洁河水中，铀含量降低到5.2×10－6g/L。
二、铀在表生作用中的地球化学
1、铀在风化作用中的地球化学特征 2、铀在沉积作用中的地球化学特征 3、影响铀表生迁移和聚集的主要因素
4、铀后生聚集的地球化学特征
1、铀在风化作用中的地球化学特征
①矿物抗风化的能力。在风化过程中，铀主要 通过岩石和矿物的破坏和分解从岩石和矿物中分离 和释放出来，铀从各种矿物释放出来的难易程度不 一，一般情况下其稳定性大小顺序为： 氧化物＞硅酸盐＞硫化物和碳酸盐 造岩矿物中最稳定是石英，副矿物中最稳定是 锆石、独居石，碱性长石比斜长石稳定，云母类矿 物中黑云母最容易被破坏和分解。
1、铀在风化作用中的地球化学特征
④干旱条件下铀的迁移富集。在干旱条件下， 风化壳中的有机物质不仅数量很少，而且由于迅 速氧化分解而不产生有机酸，风化壳的水溶液呈 碱性。 地表水分不断蒸发，铀和其他碱金属由于毛 细管作用被带到地表，与石膏、碳酸盐类聚集在 一起，可形成钙结岩型铀矿化，澳大利亚西部的 伊利里矿床就是一例。
一、外生铀矿床概述
2.外生作用下铀迁移、沉淀特征概述。 ②形成机械沉积砂矿。一部分呈机械破碎物 形式被流水带走，搬运至河谷、湖盆、滨海，在 有利环境下沉淀，形成机械沉积砂矿床；
机械沉积砂矿床可产于两种环境条件： 地史早期还原环境下的沉积砂矿往往经历后 期的改造，如石英卵石砾岩型铀矿，铀的来源主 要在沉积阶段，其工业意义大； 氧化环境下形成的砂矿主要由含铀矿物组成， 目前不具工业意义。
③铀在风化中的表现形式。在风化壳和土壤 的形成过程中，一部分铀聚集在粘土矿物中。特 别是伊利石，蒙脱石，多水高岭石等吸附能力较 强的矿物中，而土壤中的有机质，特别是植物死 亡后形成的腐殖质，对铀的吸附和聚集起着重大 作用。 一部分铀同其他元素一起进入各种天然水体， 向水盆地及海洋迁移，构成天然水体及沉积物中 的铀含量。
2、铀在沉积作用中的地球化学特征
风化过程中从岩石、矿物内带出的铀，一部分 呈溶解状态转入地表水和地下水中，另一部分仍 聚集在岩石风化壳和土壤之中。 风化产物可进一步被水、冰川、风等搬运， 其中主要是水的搬运。随着风化壳和土壤的剥蚀， 铀将以各种形式进入水体，然后被迁移到水盆地 中。
1) 铀在天然水体中主要迁移方式
1、铀在风化作用中的地球化学特征
铀在天然水中具有较强的迁移能力，比硅、磷、 钾等高，与钙、镁、钠、锌属于同一组。铀在风 化壳中不可能形成像残积铝土矿那样的残积型矿 床。铀在表生还原环境中为四价，迁移系数≤0.1， 同铝、钛、钍、锡、锆及其他弱活动元素相类似。 强还原性质水体中铀含量极低，通常为n×10-7g/L 左右。 铀在氧化环境和还原环境中的迁移强度相差很 大，比值达两个数量级，这是铀区别于许多其他 元素的重要地球化学特征。
3.外生铀矿床成因认识的过程
同生砂矿成因 同生成岩成因 后生成因
矿床成因认识的转变，形成了后生砂岩型铀矿
成矿新的勘查方法。
4.外生铀矿床工业特Hale Waihona Puke Baidu 本类矿床分布广泛，在世界各地均有产出 ，以品位低、储量大、杂质少、选冶条件好为 特征。
第八章 外生铀矿概论
一、外生铀矿床概述 二、铀在表生作用中的地球化学
1) 铀在天然水体中主要迁移方式
①呈溶解状态迁移
UO22+或UO2OH+形式。由于它们必须在氢离 子浓度较高的酸性介质中才能稳定存在，所以只 有在湿热气候条件下的酸性水体中，铀才主要以 UO22+和UO2OH+形式迁移。 有机化合物形式。在气候温暖，雨量充沛， 植被发育的地区，由于存在大量腐殖质，铀可 与腐殖酸、富里酸等形成有机络合物，并以有 机络合物形式迁移。