铀矿地质课件——第五章 铀矿床概论
铀资源地质学-岩浆铀矿床
4）基性火山岩的鈾含量特點
基性火山岩以玄武岩為代表，按成分通常將玄武岩 分為3大系列：拉斑玄武岩、高鋁玄武岩、鹼性玄武岩。
各類玄武岩鈾、釷含量及釷鈾比值
玄武岩
大洋拉斑玄武岩 夏威夷拉斑玄武岩 日本的拉斑玄武岩 日本的高鋁玄武岩 夏威夷鹼性玄武岩
日本鹼性—橄欖玄武岩
U(×10-6) 0.10 0.18 0.15 0.22 0.99 0.53
對該類礦床的劃分，按產出圍岩可劃為兩 大類：
①產於酸性岩中的鈾礦床
②產於鹼性岩中的鈾礦床
產於酸性岩中的鈾礦床，由於礦石冶煉的工 藝條件較好，所以這類礦床的經濟價值較大。 目前開採的岩漿鈾礦床均屬此類。嚴格地說產 於鹼性岩中的鈾礦床，目前還不能稱之為礦床， 因為其中的鈾呈類質同象的形式產出，憑現階 段的技術條件還不能將鈾經濟地提煉出來。故 經濟價值不大，一般只能作為潛在的鈾資源。
Th/U 1.359 1.310 0.261 0.593 2.638 5.153 1.611 1.075 0.1197 1.163 0.645 5.670 0.071 1.425 0.744
①鈾、釷在花崗岩單礦物中的豐度
桃山、諸廣複式岩體鈾、釷在各種單礦物中的含量變 化較大，出現兩個富集高峰，早結晶的副礦物和暗色礦 物的鈾、釷含量高，中、晚階段晶出的長石、石英的 鈾、釷含量均低，但晚階段晶出的黃鐵礦的鈾含量又偏 高。相對來說，釷含量增高幅度比鈾小，這反映了鈾在 岩石結晶階段含量是由高→降低→升高變化 。
2）鈾、釷在花崗岩漿演化過程中地球化學行為 以諸廣、桃山產鈾岩體研究的成果為例：
桃山、諸廣複式岩體中單礦物鈾、釷含量一覽表 （引自餘達淦，1988）
岩體
桃 山
諸 廣
礦物種類 黃鐵礦 石英 鉀長石 斜長石 黑雲母 磁鐵礦 鈦鐵礦 鋯石 黃鐵礦 石英 鉀長石 斜長石 黑雲母 鈦鐵礦 鋯石
铀资源地质学-砂岩型铀矿床
從地殼運動的活動程度看，砂岩型鈾礦
②河流水淺流急，流通性好。
③沉積速度快，表層沉積物經受“陸解”作用 的時間短，在成岩早期以至整個成岩過程中均難 以形成大規模高品位的鈾礦化；絕大多數河流相 地層的鈾背景值不高，平均鈾含量較低，只有在 少數局部環境中，在成岩作用的影響下，可能形 成一些稍高品位的鈾富集。
沉積砂體的特徵對含鈾成礦溶液的遷移、 儲存以及鈾的沉澱和富集都有重要的影響，但 這種影響不是在沉積階段，而是在成岩階段， 特別是在後生階段發生的。沉積階段主要處於 氧化環境、水中鈾含量低，不利於鈾的沉澱。 在成岩階段，在脫硫細菌和有機質作用下，不 僅可使成岩階段沉澱的鈾含量重新活化轉移， 而且可從外部帶入大量鈾而在有利砂體中富集 成礦。
滲出方式區可出現於不同的地質構造環境 中，包括從地槽和地臺到後地槽和後地臺造山 區。而滲入方式區只存在於一種後地台次造山 大地構造環境裏，這主要取決於上升與下降水 間的壓力比，即壓力面處於平衡的位置。
上述兩種水動力區(滲出方式和滲入方式)在 自流盆中層間水有動態相遇特徵，實際上也是 有分界線的。該分界線相當於滲出方式區所造 成水頭與滲入方式區所引起的水頭相等的面。
對於砂岩型鈾礦，特別是卷狀亞型鈾礦，鈾成礦必 須具備兩個階段，早期賦礦砂體的形成，晚期活化構 造產生，層間氧化帶形成。所以盆地動力學條件往往 有個轉制過程，常表現為早期弱伸展，晚期轉為弱擠 壓，從而形成盆地雙層結構。
铀矿基础
核电站
铀资源勘查 高放废物处置
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一、铀的基本性质
1.1 铀的物理性质
铀：元素符号U，原子序数92。1789年由德国化学家
克拉普罗特发现。
铀是存在于自然界中的一种稀有化学元素，铀主要含
三种同位素，即238U、235U和234U，都具有放射性，能 够自发地蜕变成另一种原子核，同时放出射线。 它们的半衰期分别是4.5×109a，7.3×108a和2.6×105a 。
铀矿基础
中广核铀业发展有限公司
马汉峰
2013.10.19
提
纲
一、铀的基本性质
二、铀矿物特征
三、铀矿床特征
四、铀的成矿作用
五、中国及世界铀资源概况 六、铀资源勘查 七、湖南省铀矿概况
核燃料循环示意图
“黄饼”
核工程
铀矿选冶
乏燃料后处理
扬子陆块东南缘
华南活动带
5.1 中国铀矿资源概况
5.2 世界铀资源概况
World U resources are hosted by ~14 different deposit types
>590 Economic / potential U deposits all types >500 Tonnes U @ >0.03% U (IAEA)
钙铀云母
2. 六价铀矿物
铜铀云母
提
纲
一、铀的基本性质 二、铀矿物特征 三、铀矿床特征 四、铀的成矿作用 五、中国及世界铀资源概况
六、铀资源勘查技术
三、铀矿床特征
三、铀矿床特征
3.1 铀矿床工业要求
1）铀矿石品位：
《热液铀矿床》课件
热液铀矿床的环境影响与治理
热液铀矿床开发对环境可能造成一定影响，如土地破坏、水源污染和植被覆 盖减少。通过合理的环境治理措施，可以最大程度地减少这些影响，随着技术进步和能源需求的变化，热液铀矿床的开发和利用将继续发展。未来的研究重点可能包括高效的开采 技术和核废料处理、再利用等方面。
《热液铀矿床》PPT课件
欢迎来到《热液铀矿床》PPT课件！在本课程中，我们将深入研究热液铀矿床 的形成、分类、全球分布以及开发利用技术。让我们一起探索这个令人着迷 的矿床类型！
热液铀矿床概述
热液铀矿床是指铀矿物在热液流体的作用下沉积形成的一种特殊类型的铀矿 床。它们的形成与地下热液、岩浆活动密切相关，并存在于地球深层的岩石 中。
全球热液铀矿床分布及资源量
热液铀矿床广泛分布于全球各大洲，包括但不限于加拿大、澳大利亚、南非 和中国。不同国家的热液铀资源量各不相同，这些资源对未来的核能发展具 有重要意义。
热液铀矿床开发与利用技术
开发和利用热液铀矿床需要先进的技术和设备，如地质勘查、开采工艺和环境保护措施。了解这些技术将有助 于实现高效利用和最大化资源价值。
热液铀矿床的形成原理
热液铀矿床的形成过程涉及热液的运移、浸染和深部沉积，其中矿质及不同 的成矿反应条件影响着铀矿石的形成。了解这些原理可有助于预测和开发铀 矿床。
热液铀矿床的分类与特征
热液铀矿床可以根据其形成过程和地质特征进行分类，如矽酸盐型、硫酸盐 型和氧化冶金型。每种类型都具有独特的特征和开发潜力。
铀矿地质课件——第五章 铀矿床概论
5.2 铀矿床的特点及铀矿主要工业指标
按矿石的铀含量，将矿石划分为下列晶级： 极富矿石(一级矿石)，U>1％； 富矿石(二级矿石)，U0.3一1％； 普通矿石(三级矿石)，U0.1一0.3%； 贫矿石(四级矿石)，U0.05一0.l％； 极贫矿石(五级矿石)，U0.03一0.05％。
对矿床规模，目前国际上还没有统一的分级标 准，一般按下列标准分级； 巨型铀矿床，U3O8储量>100000吨； 大型铀矿床，U3O8储量10000—100000吨； 中型铀矿床，U3O8储最1.000—10000吨； 小型铀矿床，U3O8储量500—1外许多地质学家所提出的铀矿床分类，实际上 大多数属于成因分类。他们将已发现的铀矿床按其 形成的地质作用分为内生的、外生的和变质的三大 类，又依据其他地质因素对内生矿床、外生矿床和 变质矿床进一步分类。他们对内生铀矿床特别是对 热液铀矿床的分类依据有，元素组合、赋存矿床的 围岩性质、矿石成分、铀的沉淀方式并结合矿物组 合特征等等。对外生铀矿床的分类依据有，主岩类 型、含矿主岩岩相、使铀富集的地质作用阶段(沉积、 成岩、后生作用等阶段)等等。对变质矿床的分类依 据有，岩石和矿石在变质前后的工业意义和工艺特 性的改变、变成成矿作用等等。
5.2 铀矿床的特点及铀矿主要工业指标
在世界许多国家(或地区)，对单独开采的铀 矿床，通常要求其铀矿石的最低工业品位为 U2O80.07一0.08％。如果矿床的开采和技术 加工费用低，工业品位可降到 U3O80.05~0.06％。如果在矿石中含有可供 综合利用的组分，工业品位还可降到 U3O80.01—0.04%。
5.3 铀矿床的类型
因此，建立为多数人所接受的国际性铀矿床 分类，确实存在困难。各国学者常常从本国 的铀矿资源的实际情况出发，采用某种分类 原则囊括本国铀矿床类型而自成体系，以达 到指导寻找，勘探本国铀矿资源的目的。
铀矿地质13
第三阶段（40~25亿年）：该阶段地球出现第二次 较大规模的分异作用，出现多次玄武岩浆喷溢和强烈的 构造变动，以及钙碱性系列火山喷发和少量酸性岩浆的 侵入，形成初始的硅铝壳（层）。同时也出现富铀岩石， 如花岗岩、花岗片麻岩和混合岩等，但分布局限，故形 成矿床也很少。
第四阶段（25亿年~现在）：该阶段大陆壳分异已 渐趋完善，并构成明显的垂直分带：大陆壳上部由花岗 岩－片麻岩组成硅铝层；下部由玄武岩构成硅镁层。同 时期，大气圈也发生了根本性的变化：游离氧大量增加， 二氧化碳明显减少。极大地影响到大陆壳岩石的风化、 分异和改造，也影响到岩石中铀的活化、转移和沉淀富 集。因此，该阶段对铀成矿极为有利，构成了各种不同 类型的铀矿床。
图 世界主要铀矿省空间分布图 1－稳定陆块；2－太古宙基底；3－古－中元古代活动褶皱基底；4－稳定陆 块内基底出露区与覆盖区界限；5－新元古代活动带；6－古生代－中生代活
动带；7－新生代活动带；8－铀矿省及其编号
北美 洲
1.北萨斯喀彻温铀 矿省
加拿大萨斯喀彻温省北部
2.布兰德河—埃利 奥特湖铀矿省
二. 全球铀成矿的主要时代
1. 晚太古代－古元古代（28~19亿年） 在一些太古代克拉通的内部洼地或边缘坳陷带内产 有铀矿化，矿化类型为石英卵石砾岩型，如南非维特瓦 特斯兰德U－Au铀矿床、加拿大布兰德湖和巴西雅可宾纳 等含金石英卵石砾岩型铀矿床。 2. 中元古代（19~10亿年） 该阶段形成多种类型的铀矿床，而产于加拿大和澳 大利亚的不整合面型铀矿床是该阶段产出最为突出的铀 矿床类型。其他类型如矽卡岩型、碱交代型、基性岩型、 含铁石英岩型等。
一、全球主要铀成矿区（或带）
1. 古老地盾或地台型铀成矿区（或带） 1 ）加拿大铀成矿带 2 ）南非铀成矿区 3 ）中非铀成矿带 4 ）澳大利亚铀成矿带 5 ）印度铀成矿区 6 ）巴西铀成矿区
铀矿地质学概论
铀矿地质学概论铀矿是一种非常重要的稀有元素，可用于核能发电。
铀矿地质学是一门重要的科学，主要用于了解铀矿地质成因、分布规律和勘探开采工作。
本文从铀矿地质成因、铀矿岩石学特征、分布规律和勘探开发四方面介绍铀矿地质学，旨在为研究者提供一个全面的视野，为勘探开发铀矿提供基础理论。
一、铀矿的成因铀矿的成因比较复杂，地质学家通常将其归纳为海底热液成因和古洞穴成因两大类。
海底热液成因中，存在大量铀矿物质，高温高压下，铀、钡、铌、硼、磷等稀有金属元素被溶解，随溶质沉积和沉淀，有利于铀矿的成因。
古洞穴成因中，受热、潮湿、有机碳和金属离子营养物质的作用，地下铀矿物质形成了二氧化铀酸根矿体，构成了现代铀矿。
二、铀矿岩石学特征铀矿的岩石学特征以痕量稀土元素为主，以二氧化铀酸根为主要成份。
除了二氧化铀酸根外，还包括石英、活性矿物、蒙脱石等，有的含有少量的稀土硼酸矿物以及少量的D-水杨酸盐矿物，综合构成了铀矿的多样性。
三、铀矿的分布规律铀矿的分布规律与岩石物理化学特征有关，一般可以概括为花岗岩，火山岩，碳酸盐岩，高温岩类地层包裹体，神秘深层岩类地层包裹体以及堆积物中的磁性性质等六类地质环境。
有利矿化地质环境中，铀矿的数量大；受地表改造时间过程长，铀矿的数量少。
四、铀矿的勘探开发铀矿的勘探开发主要围绕地质工作、监测工作、矿业环境评价和技术改造四个方面进行。
地质工作主要是地质调查和资源评价，以及地质灾害预测和监测，进一步发现、归纳和分析铀矿分布特点和储量数据；监测工作主要是地质勘探、采样分析、成分组成分析和活性测试，用以发掘丰富的铀矿资源；矿业环境评价主要是采矿对地下水和地表水的影响评价，以及开采后环境恢复技术，旨在确保采矿过程中环境安全；技术改造是指运用技术手段实施多孔性、立体颗粒结构、反射性、耐腐蚀性和长期保存性等采矿技术进行改造，旨在提高铀矿的开采成效，实现高效率的资源开发。
本文从铀矿地质成因、铀矿岩石学特征、分布规律和勘探开发四个方面，总结了铀矿地质学的基础知识，以期为研究者提供一个全面的视野，为勘探开发铀矿提供基础理论及技术支持。
03岩浆铀矿床PPT课件
1）碱性岩中铀的分布特征
铀含量：各碱性岩比钙碱性系列同类岩石高。 如碱性超基性岩的含铀量为1.9×10－6，而钙碱性 系列超基性岩含铀量为0.0n×10－6； 碱性辉长岩类含铀量为2.85×10－6，而钙碱性辉 长岩含铀量为0.2×10－6； 碱性花岗岩的含铀量为8.9—11.3×10－6，比钙碱 性花岗岩的3.5—4.8×10－6高出许多。
Th（×10-6） 541.40 4.75 8.15 8.39 125.37 243.60 383.00 3252.00 51.75 8.14 6.66 15.46 141.67 383.30 1779.80
Th/U 1.359 1.310 0.261 0.593 2.638 5.153 1.611 1.075 0.1197 1.163 0.645 5.670 0.071 1.425 0.744
岩体
桃 山
诸广
矿物种类 黄铁矿 石英 钾长石 斜长石 黑云母 磁铁矿 钛铁矿 锆石 黄铁矿 石英 钾长石 斜长石 黑云母 钛铁矿 锆石
样品数 5 8 13 13 27 15 5 13 4 7 12 11 6 3 15
U（×10-6） 398.80 3.63 9.62 13.39 47.53 47.27 237.80 3026.00 262.50 7.00 11.00 2.73 23.23 269.00 2190.60
③晶质铀矿特征与铀、钍地球化学行为
晶质铀矿形成有两种情况： A、花岗岩的铀丰度值较小，在黑云母花岗岩中一 般不出现晶质铀矿，或晶质铀矿主要在其边缘或顶部相 的二云母花岗岩中；
B、铀的丰度值较高，则晶质铀矿较普遍出现在黑 云母花岗岩中。
晶质铀矿富集条件显示出铀既有超酸、偏碱演化而 富集成独立矿物的地球化学行为，也有在较高铀丰度下 在岩浆早期形成独立矿物的地球化学属性。
铀矿地质10.ppt
古气候条件 以干旱、半干旱气候最为适宜。
在以干旱为主、干湿交替的气候条件下，氧化作 用较为强烈，有利于铀源层中铀的浸出和提高地 下水的铀浓度，因而有利于铀矿床的形成。矿床 附近发育的中、新生代红盆即说明了这一点，红 盆代表着一个较大的上升构造单元中的局部沉积 区，它是当时地表水和地下水汇流的地区，因而 在其周围有利于形成定向的地下水流和稳定的氧 化还原界面，而这些恰恰是构造氧化带中铀成矿 所必需的条件。
矿化特征
①矿体形态 比较复杂，不同成矿作用所形
成的矿体形态有不同的特点，成岩成矿的矿体多 呈与层位一致的矿体形态。如整合层状或层状透 镜体；后生淋积及热液改造形成的矿体多与构造 有关，常为不规则状、似层不同的是量
上的差别。铀主要是呈吸附状态存在，在成岩型 铀矿床中铀除吸附状态外，部分呈铀有机物及类 质同象；在淋积型铀矿床中铀除吸附状态外，部 分为铀次生矿物及含铀矿物，较少见沥青铀矿； 在热造型铀矿床中，以沥青铀矿为主，部分为吸 附状。
常见的岩石类型有：硅质灰岩、硅质泥质白云岩、 含碳硅岩、硅质板岩、含磷碳板岩等。岩性单一的巨 厚岩层，铀含量一般较低。
富铀地段的岩性变化很大，容易形成层间构造，为 构造氧化带的形成提供了空间条件，对于铀的淋积成 矿有着密切的成因联系。
有利的层位条件对成矿来说有以下两大作用： ①可提供成矿的物质来源 在这些层位中广泛分布着 铀源层，铀含量高，一般为（1－4）×10－5，局部可达 （5－10）×10－5，甚至更高，比铀的克拉克值(2.5×10 －6 )和页岩的铀丰度值(3.2×10－6 )高数倍到数十倍，并 且这些铀多以吸附形式存在，易于浸出。 ②提供成矿的有利环境 因其富含有机质、泥质、磷 质和黄铁矿等还原剂和吸附剂，可以在后生成矿作用中 吸附和还原外来的铀。
铀元素及铀矿物基本特征PPT课件
1、铀的稳定氧化态 ① 铀的标准电极电位：
在25℃，pH=1的强酸性介质中：
UO22+ ＋0.052V UO2＋ ＋0.612V U4＋ －0.607 U3＋ －1.796 U +0.334V(在HCl溶液中)
最右端为还原物质，左端为氧化物质。电极电位大于零：说明化学反应自由能小于 零，反应可自发进行，关系式成立。
用，如在氧化带U4＋矿物转变为U6＋矿物，如：
2UO2+O2+3H2O=2UO2(OH)2·H2O
沥青铀矿
柱铀矿
在胶结带：UO22＋+Fe2＋+2H2S=UO2+FeS2+4H＋
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第一节 铀元素性质及铀的分布
一、铀元素物理性质 二、铀元素化学性质 三、铀在地壳中的分布及存在形式
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铀 测 年 法 图 解
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一、铀元素物理性质
✓金属铀可用还原法或电解法制取。 ✓纯金属铀外貌象钢，呈银白色，具金属光泽，微带 淡蓝色色调。 ✓粉末状金属铀由于受到氧化呈灰黑色。 ✓熔点是1405℃。 ✓硬度比铜稍低，其布氏硬度为240－260kg/mm2。 ✓硬度随着温度升高而减小，并且与铀的变体有关。 γ铀的硬度最小，以至不能用布氏硬度测量。
① 铀在岩浆岩中的分布
铀在岩浆岩中含量变化幅度很宽，由超基 性岩到酸性岩含量逐渐增高，一般变化是自超基 性岩中的0.00nppm到酸性岩中的n个ppm(10-6) 。
如橄榄岩类为0.003－0.006ppm，花岗岩、 流纹岩为3.5－4.8ppm。
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1、铀在地壳中的分布
岩浆岩中铀分布在造岩矿物和副矿物中， 在酸性岩中，浅色矿物的铀含量通常低于全岩 的平均铀含量，在深色矿物中，铀含量较高， 是浅色矿物的3－5倍。
铀资源勘探学实验课件
三
实习方法与步骤
基本方法与步骤如下：
1．布置坑道地质编录控制网 控制网由顶板中线、两条顶、壁分界线和两壁腰线共五条线 组成。 用红漆画出两条顶、壁分界线，一般是不规则的曲线。 在矿山工程测量导线点上挂白线绳引出坑道顶板中线，用红 漆将中线画在顶板岩石上。 由主巷道壁上的腰线木桩向坑道壁引腰线（一般离坑道底 1m高处），并用红漆画出腰线。 在坑道顶板中线上挂皮尺，以坑口为零米点，按1m间距用 红漆标绘距离控制点。然后沿垂直中线的方向，将距离控制 点投绘到顶壁分界线和腰线上。
二
方法原理
2．分层岩心采取率计算
分层岩心长度为相邻各回次同一岩性的岩心长度之 和。 分层进尺则是该分层面的孔深与顶面的孔深之差。
（3－3）
二
方法原理
(四) 换层深度计算 换层深度:钻孔岩心中不同地层或岩石界面出现的深度称。 换层深度的计算分两种情况： 当地层或岩石界面出现在某回次岩心的末端时，则: H＝H2－S2 式中，H ——换层深度（m）； H2 ——本回次累计进尺（m）； S2 ——本回次残留进尺（m） 当地层或岩石界面出现在某回次岩心的中间时，则 M1＝m1/K1 M2＝m2/K1 换层深度H为： H＝H1＋M1—S1 或 H＝H2－M2—S2
六、案例与编录过程动画
23回次，85.2～90.9米，岩心：0.7米
晶屑凝灰岩
花岗斑岩
24回次，90.9～91.9米，岩心：0.8米
晶屑凝灰岩
25回次，91.9～93.5米，岩心：0.8米
花岗斑岩
26回次，93.5～95.7米，岩心：1.7米
晶屑凝灰岩
27回次，95.7～97.6米，岩心：1.6米
四、方法步骤
1．资料阅读 首先按照色谱将本区地质及异常分布图着色。然后详细阅读图件和文字 资料。阅读图件资料过程应注意以下几个方面： （1）区内出露地层及其时代、地层序列、岩石特征、接触关系； （2）构造特征，包括褶皱构造类型、地层时代及产状变化，形态及规 模、展布特点；断裂构造的展布特点、构造性质、规模、成生联系，以及 与褶皱之间的关系等； （3）岩浆岩的岩石类型、岩性变化、形成时代，岩体形态、产状和规 模，岩体产出部位，围岩及围岩蚀变特征等； （4）铀矿化或铀异常的强度、规模、矿化类型、空间展布及变化特征 ，围岩及其蚀变特征，找矿标志及控制因素等； （5）区域地质背景、矿区地质特征、其它矿种的发育情况； （6）恢复并建立地质发展史，特别是构造活动的序次。
铀资源地质学实验PPT课件
二、实验内容：
1、岩浆铀矿床成矿理论回顾 2、实验矿床介绍 （1）红石泉矿床简介(主要实验矿床) （2）罗辛矿床简介 （3）矿床分析步骤与分析方法提示 3、矿床资料：包括文字资料、图表、标本、薄片、 光片等
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三、实验安排及重点：
1、实验老师先结合理论课内容对矿例进行介绍，分 析矿床的区域背景、矿床的地质概况、矿化特征及成 矿过程等。
实验六、碳硅泥岩型铀矿床
一、实验目的：
通过本次实验，要求学生掌握碳硅泥岩型铀矿床的 成矿地质条件和矿化特征的分析思路和分析方法，并能 够比较熟练的掌握本类铀矿床的一般特点。
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二、实验内容：
1、砂岩型铀矿床成矿理论回顾 2、实验矿床介绍 （1）3110矿床简介 （2）碳硅泥岩型铀矿床分析步骤与分析方法提示 3、矿床资料：包括文字资料、图表、标本、薄片、 光片等
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二、实验内容：
1、火山岩型铀矿床成矿理论回顾 2、实验矿床介绍 （1）660矿床、610矿床简介 （2）矿床分析步骤与分析方法提示 3、矿床资料：包括文字资料、图表、标本、薄片、 光片等
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三、实验安排及重点：
1、实验老师先结合理论课内容对矿例进行介绍，分 析矿床的区域背景、矿床的地质概况、矿化特征及成矿 过程等。
思铝铀云母 范磷铀矿 准范磷铀矿
准钾铀云母 铵铀云母 芙蓉铀矿 钾砷铀云母 镁砷铀云母 钙钼铀矿 钠钼铀矿 含铀玻璃蛋白石 含铀水铝英石
钾水铀矾 钠水铀矾 镁水铀矾 钴水铀矾 镍水铀矾 锌水铀矾 准水硫铀矿
菱镁铀矿 水碳钙镁铀矿 多水碳钙铀矿
硅钡铀矿 准锌砷铀云母 含铀玻璃蛋白石 含铀水铝英石
铀矿床地下开采
第一章铀矿床开采概论第一节铀矿床基本知识一、铀元素铀的化学符号为U，原子量为238.03。
它的化学性质非常活泼，几乎能与所有的非金属作用形成各种化合物和大量的天然矿物。
在空气中，金属铀能迅速氧化，由银白色变为金黄色，再变为黑色。
铀衰变时放出α、β、γ射线，最终变成稳定的铅。
天然铀的同位素有铀-238、铀-235和铀-234三种，其中以铀-238最多，含量占到99.276%；铀-235占0.718%；铀-234最少，仅占0.0056%。
二、铀矿物目前已经发现的铀矿物和含铀矿物有二百多种，但具有工业意义的只有二十多种。
原生的四价铀矿物为黑色，次生的六价铀矿物颜色鲜艳，过渡性的为棕黑色或红褐色。
常见的铀矿物主要有：1）晶质铀矿呈黑色或黑褐色。
主要产于伟晶岩及气成铀矿床中，也产于热液矿床中。
2）非晶质铀矿（沥青铀矿）呈沥青黑色。
主要产于中低温热液矿床，它是铀矿床中最具有工业价值的铀矿物，是原子能的主要矿物原料之一。
3）钙铀云母呈黄色、浅黄色、黄绿色。
产于热液铀矿床和伟晶岩铀矿床氧化带内，特别是硫化物矿床氧化带上部最为发育。
它是重要找矿标志之一。
4）铜铀云母：呈翠绿到葱绿色。
在热液铀矿床和沉积铀矿床氧化带中均有分布。
5）硅钙铀矿呈柠檬黄色、亮黄色、褐黄色。
产于铀矿床的氧化带内，与钙铀云母、铜铀云母等共生。
6）铀黑按其生成条件等分为再生铀黑和残余铀黑。
再生铀黑是原生铀矿物分解出2＋络合阳离子随地下水迁移，遇还原条件沉积形成的；残余铀黑是原生铀矿物在原的UO2地氧化而成的。
一般存在于晶质铀矿和非晶质铀矿表面，有时还保留原生铀矿物的假象，呈黑色或黑灰绿色。
产于氧化带下部，再生铀矿床的还原带中。
可以同原生铀矿物一起开采利用。
铀矿物的垂直分布，从地表到地下，一般依次为钙铀云母、铜铀云母及铀的硫酸盐类矿物，再下则为原生铀矿物。
三、铀矿床成因类型铀矿床主要有内生铀矿床、外生铀矿床和变质铀矿床三种成因类型。
1、内生铀矿床是在岩浆结晶后期及气水热液阶段形成的矿床。
花岗岩型铀矿床
2、产铀岩体的成因类型
花岗岩的分类：
1974~1978年澳大利亚地质学家查佩尔和怀特 （B. W. Chapell & A. J. R. White）把环太平洋花 岗岩分成了S型和I型两类。
1977年日本石原舜三根据岩石中矿物组成把 花岗岩分成钛铁矿系列和磁铁矿系列。
南京大学地球科学系（1981）指出华南花岗 岩按照物质来源的不同，可以分出三个类型，即 幔源型、同熔型和改造型。
二、花岗岩型铀矿床成矿特征
1、产铀花岗岩体区域地质背景 2、产铀岩体的成因类型 3、产铀岩体的时空特征 4、产铀岩体的岩石化学特征 5、产铀岩体的含铀性特征 6、产铀岩体的热液蚀变发育 7、花岗岩型铀矿床矿化类型 8、构造对铀矿化的控制作用 9、矿石物质成分与脉体演化特征 10、花岗岩型铀矿成因模式
①微晶石英型（玉髓型）； ②萤石型； ③硫化物型； ④赤铁矿型（又称红化型）； ⑤绿泥石型； ⑥磷灰石型； ⑦碳酸盐型； ⑧粘土化蚀变（水云母化，蒙脱石化，高岭石化 ）型等。
4、产铀岩体的岩石化学特征
①酸度大。SiO2含量较高，一般都在70%以 上。根据杜乐天（1984）对国内数十个岩体300多 个岩石全分析结果的统计，产铀岩体SiO2的含量 变化范围在70－76%之间。
②碱质高，钾大于钠。K2O+Na2O一般为7.2 －9.2%。钾大于钠，K2O/Na2O百分比接近5:3， 钾长石占长石总量的50%以上。Na＞K是产Nb、 Ta花岗岩的特征，对铀成矿不利。
6、产铀岩体的热液蚀变发育
晚期碱交代：
①是在花岗岩浆各期次侵入成岩固结之后才发 生，属于岩浆期后的热液交代作用；
②受构造控制明显； ③并以去石英为其显著特征，形成碱交代岩。 产铀岩体中几乎毫无例外地都有这种碱交代岩发育。 花岗岩在碱交代后： ①铀含量增高； ②岩石的孔隙度增大； ③机械强度降低（易碎），对成矿十分有利。
铀矿地质学概论
铀矿地质学概论铀矿是一种重要的高熔点金属，主要是用于核电站和核武器。
这些矿物种类是多样的，其发现范围也是广泛的，因此针对矿物的地质学研究也是十分重要的。
本文将介绍铀矿的地质特征，以及其在采矿领域的应用。
铀矿的地质分类铀矿的地质分类主要包括：碱性矿物、元素矿物和化合物矿物。
碱性矿物指的是钾铀矿类，如弗罗里石、拉克米石、巴维尔石和芙蓉石等，其中以弗罗里石最为常见。
元素矿物指的是以金属形式存在的，如将威尔铀、紫松矿、汞铀矿、碳钨合金等，其中将威尔铀最为常见。
化合物矿物指的是以化合物形式存在的，如英利铀矿、乌马矿、碳酸铀、硫酸铀等，其中英利铀矿最为常见。
铀矿的地质属性铀矿的主要地质属性包括：形状、结构、岩石类型及密度。
形状可分为结晶、沉积及超细结晶等三大类，结晶形状有棱柱、锥体、立方、八角体等，沉积形状有薄片、粒状、碎屑状及管状等；结构可分为角晶结构、石英结构、晶体结构等；岩石类型可分为火成岩、变质岩、沉积岩和碳酸盐岩等；密度可分为低密度（3.03.3 g/cm3）、中等密度（4.04.9 g/cm3）及高密度（5.05.5 g/cm3）等。
铀矿的地质环境铀矿一般分布于碳酸盐岩、火山岩、变质岩、沉积岩及火成岩等岩体中，主要分布在花岗岩、流纹岩、辉石岩、白云岩等的构造带位置上。
铀矿的形成环境大致可以分为深水环境、浅水环境和集水环境三类。
深水环境，指的是深洼谷、深海谷以及海底古洼地等环境，是铀矿形成的最重要的地质环境；浅水环境，指的是湖泊、河流及河滩等浅水介质，是铀矿形成的第二重要地质环境；集水环境，指的是河谷、湖泊、河流及河滩等集水介质，是铀矿形成的第三重要地质环境。
铀矿的地质勘探铀矿的地质勘探包括定向勘探、浅层勘探、深部勘探和大地测量等四大类。
定向勘探是从已知百分之铀矿石品位出发，采用地理勘查、室内化验等方式，对铀矿进行勘探。
浅层勘探是从地表出发，采用地质勘查、采样、室内分析等方式，对铀矿进行勘探。
深部勘探是从坑内出发，采用开采、测井、勘探等方式，对铀矿进行勘探。
话说找铀矿
话说找铀矿话说找铀矿一、铀矿地质概述铀，属于锕系元素，原子序数为92，系天然产出的最重的金属。
它具有亲氧或亲石性质，与氧、氟、氯的亲合力较强，极易形成氧化物或含氧盐，自然界中不存在铀的硫化物、氮化物、碳化物、氢化物及单质形式。
自然界中铀有四价和六价两种价态，具氧化-还原特性，能形成种类繁多的铀矿物。
在岩浆条件下，四价铀最稳定，以晶质铀矿存在。
氧化条件时，铀易从四价氧化为六价形成铀酰离子，与磷酸盐、砷酸盐、钒酸盐、硅酸盐、钼酸盐、碳酸盐、硫酸盐等结合形成各种盐类，并为褐铁矿、蛋白质、磷酸钙、粘土矿物、有机物和沥青所吸附。
铀酰离子的化合物易溶解在含硫酸根或碳酸根等阴离子的水体中，并随地下水迁移，生成各种次生铀矿物。
铀属于两性元素，铀的氧化物既可与碱性氧化物作用生成铀酸盐，也可与酸作用生成铀酰化合物。
铀还能形成多电荷的大离子团，与钍、稀土、钇、铌、钽、锆、铪等类质同象。
业已发现的铀矿物和含铀矿物有170种以上，但只有25-30种铀矿物具开采价值。
根据铀矿物的物性和产出状态，将其分为两类。
其一为黑色、暗褐色，比重大于5，硬度为5－6，沥青光泽或半金属光泽，主要为原生铀矿物（晶质铀矿、沥青铀矿、铀黑）、钛铀矿、铈铀钛铁矿、铌钽铀矿和铀石等；其二为色彩鲜艳，比重较小（小于4），硬度一般小于3，玻璃光泽或珍珠光泽，主要为表生铀矿物，有硅铜铀矿、水铀钒、绿铀矿、钒铀钡铅矿、黄硅钾铀矿、铜铀云母和钡铀云母等。
按铀的存在形式分，可有独立矿物、类质同象和吸附状态三类。
独立矿物是指具有一定化学组成的铀化合物，它们的含铀率比较高，如晶质铀矿、沥青铀矿、钙铀云母、铜铀云母、铁铀云母、水铀矿、柱铀矿、硅铀矿、红铀矿、磷铀矿、黄钾铀矿、深黄铀矿、水砷铀矿、钒钾铀矿、硅铜铀矿等；类质同象是指性质上相近的元素在晶格中以可变量互相代替的现象，如在独居石、磷灰石、钛酸盐、铌钽酸盐等矿物中，四价铀替代离子半径大致相等的元素，形成类质同象形态的含铀矿物，它们含铀均较低；围岩吸附是指有机质、蛋白石、磷灰石、粘土、氢氧化铁等以物理或化学的形式吸附铀酰离子，从而形成含铀矿物，它们含铀也很低，如褐煤。
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5.3 铀矿床的类型
铀矿床的分类是一个具有理论意义和实际意义的重 要课题，也是一个复杂的课题。由于铀元素的地球 化学性质活泼，因而铀在各种地质作用中，形成类 型繁多的矿床，许多矿床在其形成之后受到改造或 被后期成矿作用所叠加，其结果使矿床成因复杂 化，加之人们对铀矿床的研究历史较短，深入程度 还很不够，所以到目前为止，还很难把所有已经发 现的矿床一一合理地归入某一分类体系中。
5.1 铀矿床学及其任务
• (3) 研究铀矿床与地层、构造、围岩以及岩浆活 动、沉积作用、变质作用、气候、地貌等方面的 关系，查明它们对铀矿成矿的控制作用及铀矿床 的形成环境。
• (4) 研究形成铀矿床的物理化学条件和铀成矿作 用过程，阐明铀矿床的成因。
• (5) 研究铀矿床所处的区域构造、地球物理和地球 化学的背景和其对铀矿床的控制作用，进而研究 铀矿床的形成和分布与地壳发展演化的关系，阐 明铀矿床的分布规律，为进行铀矿产预测，指导 找矿提供科学依据。
5.2 铀矿床的特点及铀矿主要工业指标
铀矿的工业指标系指矿床储量的最低限量、最低可采 品位和最低可采厚度。确定工业指标的依据是：已发现矿 床的储量和矿石品位；矿床开采技术条件和经济指标，即 铀矿勘探、开采和冶炼过程所消耗的总成本需低于所能获 得金属铀的实际价值和国际市场上商品铀的价格。如果铀 矿床中含有可供综合开采提取的其他元素，则铀矿工业指 标可比规定的低。因此铀矿的工业指标不是一成不变的， 而是随着工业技术的发展、工业上和军事上的需求程度， 国际市场上的供求关系和市场价格而变化，它不仅在不同 的历史时期(如战争、和平，能源危机等时期)是变化的，而 且在不同的国家中由于不同的国情，各个国家所规定的工 业指标也不同。
第五章 铀矿床概论
5.1 铀矿床学及其任务
铀矿床学是研究铀矿床在地壳中的形成条件 及分布规律的一门学科，是金属矿床学的一个分支。
铀矿床系指由一定地质作用在地壳中形成的在 当前经济技术条件下质和量均可供利用的一个或多 个铀矿体。铀矿床的概念同其他矿床的概念一样， 包含地质和经济技术两个方面。就其地质意义上 说，铀矿床是地质作用的产物，铀矿床的形成决定 于地质发展规律；就其经济技术意义上说，铀矿床 的概念随着经济技术的发展而发展，一些含铀岩石 及贫铀矿化体可随开采条件和经济条件的进步成为 铀矿床。
5.2 铀矿床的特点及铀矿主要工业指标
在世界许多国家(或地区)，对单独开采的铀 矿床，通常要求其铀矿石的最低工业品位为 U2O80.07一0.08％。如果矿床的开采和技术 加工费用低，工业品位可降到 U3O80.05~0.06％。如果在矿石中含有可供 综合利用的组分，工业品位还可降到 U3O80.01—0.04%。
5.1 铀矿床学及其任务
铀矿床学以铀矿床为研究对象，其基本任务 是研究各类铀矿床的成矿地质条件、地质特征、 成因和分布规律，为铀矿产预测和找矿勘探提供 理论基础。铀矿床学的具体任务包括以下几个方 面： • (1) 研究铀矿石的组分、结构和构造及各类铀矿石 在空间上的分布规律，为确定铀矿产质量和技术 加工性能提供依据。 • (2) 研究矿体的形状、大小、产状和空间上的分布 特点，查明矿床规模和开采条件。
5.2 铀矿床的特点及铀矿主要工业指标
铀是一种变价元素，在氧化环境中易成六价铀而广泛 迁移，在还原环境中则转变成四价铀而沉淀，在特定的地 质条件下可以富集成工业矿体。矿床规模的大小，直接受 矿床的成因类型和成矿条件控制。一般地说，与花岗岩、 混合岩或中酸性火山岩有关的中低温热液铀矿床的规模较 小、矿体形态复杂、矿石品位较高。热液温度越高，越不 利于形成工业矿床，一般高温热液成矿作用，往往只形成 小型矿床，甚至达不到工业规模。而与富铀沉积地层有关 的再造型(热造型或淋积型)铀矿床规模较大，矿体形态简 单，单个矿体的规模较大，较易于勘探和开采，矿石品位 一般中等到低贫，但也有局部特别富集的地段，在澳大利 亚和加拿大早、中元古代地层中已形成不少巨型和大型工 业铀矿床。
5.2 铀矿床的特点及铀矿主要工业Байду номын сангаас标
铀矿床的特点主要决定于铀元素的地球化学特 点和成矿条件。
在地壳中，铀的丰度为1.7ppm，比常见的 Cu(63ppm)，Pb(12ppm)，Zn(94ppm)，Co(25 ppm)，Ni(89ppm)等的丰度低，仅为这些元素丰度 的1/7—1/55，因此在通常情况下铀矿床规模较小。 但铀在地壳中的丰度比Sb(0.6ppm)，Bi (0.004 ppm)，Au(0.004ppm)，Ag(0.08ppm)等的丰度 高，铀在各种地质作用过程中都可能以不同方式迁 移和在一定条件下富集，形成多种类型的铀矿床， 在特殊有利的地质条件下可以形成铀储量达几十万 吨的巨型铀矿床。
5.3 铀矿床的类型
国内外许多地质学家所提出的铀矿床分类，实际上 大多数属于成因分类。他们将已发现的铀矿床按其 形成的地质作用分为内生的、外生的和变质的三大 类，又依据其他地质因素对内生矿床、外生矿床和 变质矿床进一步分类。他们对内生铀矿床特别是对 热液铀矿床的分类依据有，元素组合、赋存矿床的 围岩性质、矿石成分、铀的沉淀方式并结合矿物组 合特征等等。对外生铀矿床的分类依据有，主岩类 型、含矿主岩岩相、使铀富集的地质作用阶段(沉积、 成岩、后生作用等阶段)等等。对变质矿床的分类依 据有，岩石和矿石在变质前后的工业意义和工艺特 性的改变、变成成矿作用等等。
5.2 铀矿床的特点及铀矿主要工业指标
按矿石的铀含量，将矿石划分为下列晶级： 极富矿石(一级矿石)，U>1％； 富矿石(二级矿石)，U0.3一1％； 普通矿石(三级矿石)，U0.1一0.3%； 贫矿石(四级矿石)，U0.05一0.l％； 极贫矿石(五级矿石)，U0.03一0.05％。
对矿床规模，目前国际上还没有统一的分级标 准，一般按下列标准分级； 巨型铀矿床，U3O8储量>100000吨； 大型铀矿床，U3O8储量10000—100000吨； 中型铀矿床，U3O8储最1.000—10000吨； 小型铀矿床，U3O8储量500—1000吨。