【最新】铀资源地质学2学时ppt课件

了同时考虑首炉装料的影响，人为设定了当年投入运行的核电装机容量。 2020年以后到2050年的状况，基本按十三五期间的建设速度安排，即每年 有400万千瓦的核电装机容量投入运行。
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我国核电发展对铀资源的需求
天然铀累计需求(吨铀) 天然铀需求(吨铀)
铀资源地质学
课程性质：必修课 课时：60(其中理论课50学时，实验10学时)
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主要参考文献：
铀资源地质学-哈尔滨工程大学出版社 铀矿物学-原子能出版社 铀地球化学-原子能出版社 铀矿床学-原子能出版社 铀成矿原理-原子能出版社 其它参考文献：各种铀矿地质期刊
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第一章 绪论
一、学科研究对象及与其它学科的关系 二、学科发展简史
三、铀资源概况 四、铀矿工业指标
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一、学科研究对象及与其它学科的关系
铀资源地质学是一门综合性学科，它研究的对象涉 及多个方面。
研究对象和内容：
1.研究铀元素。
即铀元素的物理性质、化学性质；
2.研究铀矿物。 铀矿物的物理性质、化学组成、晶体化学结构、
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前苏联乌克兰和东欧的波希米亚地块也陆 续发现了一批新铀矿床。
该时期，沉积成因的矿床在市场经济为主 的世界中占主导地位，其中铀储量占90%，开 采量占80%，促进了外生作用中铀矿物（次生 铀矿物）及铀的地球化学和铀的成矿作用的研 究，取得了一系列成果。
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在外生成矿作用方面，提出卷型铀矿床的 成矿模式，进行了卷状铀矿床形成的模拟试验， 创立了砂岩型铀矿成矿理论，前苏联将其归纳 成层间氧化带成矿；
成因类型、产出特征及鉴别标志，铀矿物之间的 共生组合关系；
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3.研究铀的地球化学作用
研究铀元素内部结构和铀的地球化学参数与铀的分 布、迁移、富集、搬运和沉淀的关系；
研究铀在三大岩类中的性状和地球化学行为；
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研究铀在热液中性状及其地球化学行为； 研究铀在生态链和成矿链中的异同点； 研究铀在常温常压条件下的成矿作用以及 铀在地下水中迁移、沉淀的地球化学模式；
最小 261 264 219 27.3 1.1 8.4 2.5 2.5
新技术
228(2005~2020) 206(2005~2020) 149(2005~2020) 8.2(2010~2020)
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核发电量占了全世界总电量17%，法国，比利时， 保加利亚，斯洛伐克，瑞典其核电发电量占总电量 的比例已逼近50%及以上，成了国家能源供给命脉。
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MWd－Megawatt per day; PWR－pressurized-water reactor; BWR－boiling water reactor
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1946年前苏联建成第一座反应堆。1949年9月， 前苏联第一颗原子弹爆炸成功，虽比美国晚了4年 多，但是使美国失去了对原子弹的垄断。
1952年6月14日，美国第一艘核潜艇“鹦鹉螺号” 下水，11月1日在爱纽维特克进行首次氢弹试验并 获成功。
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研究铀与其他元素共生组合的成因关系；
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4.研究铀矿床
研究铀矿床产出地质环境、控矿因素、矿化特 征及其共生组合规律，成矿背景和成矿模式；
研究并总结国内、外主要铀矿化类型，成因模 式和找矿模式；
研究并总结典型矿床实例；
5.研究铀的成矿原理、成矿理论、成矿模式
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6.研究铀矿的时、空分布规律；
先导学科有：矿物学、岩石学、地层学、构造地 质学、矿床学、地球物理及地球化学等。
作为一门独立的学科，是在20世纪50年代末期形 成的，在早期阶段仅作为矿床学中金属矿床的一部分 。发展历史不长，是一门年轻的学科。
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二、学科的发展简史
铀元素的发现（1789） 铀放射性的发现（1896） 铀核裂变能的发现（1939）
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铀核裂变能的发现到核能的利用时期 1939至今
1939年德国物理化学家哈恩和斯特拉斯曼发现铀 核裂变时能释放出巨大的能量:
1Kg单质铀（U235）能量相当于20000吨TNT； 1Pound U235完全燃烧可代替1360吨优质煤）。 铀有三种同位素U234占0.0056%；U235占 0.7205%；U238占99.2739%。
我国核电运行装机容量发展趋势预测
16496.8 14496.8
12496.8
10496.8
8496.8
6496.8
4496.8
226.8 2000
694.8 2005
906.8
1252.8
2496.8
2007
2010
2015
2020
2025
年份
2030
2035
2040
2045
2050
❖ 图中所示，到2007年为止的情况是我国目前的现状。2007年以后到2020年 的状况，根据核电中长期发展规划中提出的核电建设项目进度设想安排。为
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.
4
2000
2010
2020
2030 年份
2040
15000
10000 5000
0 2050
我国天然铀需求和累计需求趋势预测
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原子能在社会各个领域的广泛应用：
医学:用来诊断治疗疑难病症，研究生物机 体内的反应；
食品保存，起保鲜作用； 种子改良； 成分的分析〈中子活化法测微量元素〉； 材料的鉴别等等 铀矿链的产品从军用广泛走向了民用，从 而在国民经济地位越来越显得重要。
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◆铀矿地质工作的三个地质勘查阶段
2）二十世纪七十－八十年代前后： 发展高峰期
主要表现是： ①新的铀矿类型不断被突破；富、大型铀矿床不 断发现；世界铀矿资源大幅度增长。 按联邦德国《原子经济》1988年报道资料，非中 央计划经济世界控制铀矿资源，与1959年的80×104t 相比，三十年后铀资源量翻了3－4番。
30000
25957.5 22053.2
603650.2 25000
18148.8
462149.9
20000
14244.5
340171.1
10340.2
237713.9
5842.4
154778.4
4
22
.
8 40
1356 40.8
.4 11
2898.6 132.6 23
09
7
.4
47
4
72
.
1
91
3
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氢弹的爆炸威力相当12兆吨的TNT炸药， 其威力相当广岛原子弹的600倍。
前苏联与美国的核竞争，1953年8月在西 伯利亚进行了最初一次氢弹试验，并获得成 功，两个超级大国便开始了耗费千百亿美元 的核竞争。
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◆核能的和平利用
1954年6月2日前苏联原子能发电站开始 运转；
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铀放射性的发现至铀核裂变能的发现之前 1896至1939
1896年法国物理学家贝克勒尔发现K2UO2（SO4） 2·2H2O样品能使感光胶片感光，从而发现了铀的放 射性。
1898年居里夫人证明含有铀元素的化合物都具有 放射性，并发现了元素镭，同年居里夫妇从铀矿石 中提取出镭。此后铀的应用范围扩大到了医疗等方 面。但到1940年以前，全世界生产的铀的总量不超 过4000吨，提取的镭约仅1000克。
1956年10月17日，英国柯达·霍尔第一号 原子能发电站开始运转；美国于1975年建成 第一个原子能发电站。
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截止目前，全世界已经有400多座核电站，年发 电量占全世界总发电量的17%，其中，法国核电装 机占总装机的78%，日本核电装机占总装机的36%， 美国核电装机占总装机的20%，韩国核电装机占总 装机的42%，而在中国大陆仅占1.6%。
核能的利用（现在）
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铀元素的发现至铀放射性的发现之前 1789至1896
铀于1789年被发现，至今已有二百余年的历史， 但发展的速度很不一致。早期阶段发展速度非常缓 慢。自1789年德国化学家克拉普洛特发现铀元素的 一个世纪里，铀仅以化合物的形式作为染色剂用于 陶瓷工业、玻璃工业和纺织工业。
我国天然铀需求和累计需求趋势预测
900000 800000 700000 600000 500000 400000 300000 200000 100000
0
我国天然铀需求和累计需求趋势预测
40000
我国天然铀需求趋势预测 我国天然铀累计需求趋势预测
3
37
6
6.1 764
637520.020
29861.8
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核能的利用时期
铀资源双重用途： 核武器和核反应堆； 核电站的和平利用。 第二次世界大战以后（1945），铀资源越来越引 起人们重视。 该时期铀矿地质工作存在三个地质勘查阶段（生 产、科研、理论专著、成果等全方位发展）。
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核能的应用
◆核能在军事方面的应用
1945年8月美国在日本的广岛，长崎投放了二 颗原子弹，这二颗原子弹展示了原子能的威力， 拉开了世界核武器竞赛的序幕，铀矿由此成为战 略资源。
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加拿大的布兰德河矿床（194ห้องสมุดไป่ตู้年开始勘探，到1990 年已产U3O813万mt），大熊湖地区的比弗洛支、埃尔 多拉多。
美国科罗拉多、犹他、内华达、怀俄明等州及新墨 西哥的格兰茨矿区进行大量的勘探工作，获得了一批 铀矿床，该时期所获的铀矿储量，全球（仅指市场机 制的国家）达80×104t，年开采量达18200mt。
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铀矿化类型：有内生和外生或表生类型； 成矿时代：元古代到古生代直到中新生代都有； 成矿主岩：类型有变质岩或花岗岩、火山岩、沉 积岩、碳酸盐、磷块岩； 成矿地质背景：有挤压造山、次造山环境、拉张、 次拉张环境； 成矿产出地质部位：有元古宙不整合面型、准不 整合型等等；各种类型均发现有大型、超大型铀矿 床。
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矿床实例有： 1970年发现的北澳的贾比卢卡矿床。 1968年发现的加拿大阿萨巴斯卡盆地中拉比 特(Rabbit)湖矿床、 1975年发现凯湖矿床； 1966年发现非洲尼日利亚的阿尔利特砂岩型 铀矿。纳米比亚的罗辛白岗岩型铀矿床；
研究铀成矿时代特征； 研究铀矿床类型的空间演变； 研究世界型铀成矿带、成矿省（区）特征及规律；
研究中国的铀成矿省（区）、成矿带特征及成矿规律；
7.研究铀矿水冶工艺类型、工艺条件及矿床综 合地质经济评价；
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铀资源地质学与其它学科的联系
是一门综合性较强的学科，是建立在其它学科的 基础上发展起来的。
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核能碳排放量最低！
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不同能源链温室气体排放系数（等效碳 g/k·wh）
90年代技术
褐煤 煤 石油 太阳能 水力 生物质 风 核
最大 336 357 246 76.4 64.4 16.6 13.1 5.7
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铀核裂变能的发现到核能的利用时期 1939至今
◆铀矿地质工作的三个地质勘查阶段
1）第二次世界大战后到二十世纪五、六十年 代：第一次找铀高潮
南非的维特瓦斯兰德矿床（1945年确定 了砾岩中普遍含铀，1952年开始对铀作副产 品回收，到1999年底已产U3O815万mt）;
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核电目前在我国电力中所占比例很小，占1.6%左右
田湾核电站
大亚湾核电站
岭澳核电站
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秦山核电站
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我国《中长期发展规划》提出大力发展核电
万千瓦
18000 16000 14000 12000 10000
8000 6000 4000 2000
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我国核电运行装机容量发展趋势予测
在内生成矿方面，前苏联和法国地学工作 者对花岗岩体中铀的存在形式作了系统研究， 通过浸出试验，发现花岗岩中有相当一部分铀 易被稀酸和天然水溶液浸出。
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论著方面：1955年和1958年，联合国组织在日 内瓦召开了两次和平利用原子能会议，会上各国铀 矿地质工作者就铀的性质、铀矿物特征、铀地球化 学、铀成矿作用提出了一系列论文；前苏联和美国 相继出版了系列铀矿地质学的著作，《铀矿物学》、 《表生带铀的地球化学》，《铀地球化学的基本特 征》《铀、钍地球化学手册》，《铀矿普查与勘 探》，《铀矿普查勘探方法》。中国出版了《普通 矿产及铀矿找矿勘探地质学》。