03铀矿物各论
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铀成矿理论与找矿方法探讨
铀成矿理论与找矿方法是一个复杂而多学科交叉的领域。
以下是对铀成矿理论与找矿方法的一些基本探讨:
一、铀成矿理论
1. 铀成矿的地球化学条件:铀在地球上广泛分布,但并不是所有地区都能形成铀矿床。
铀成矿需要特定的地球化学条件,如适当的温度、压力、酸碱度、氧化还原电位等。
2. 铀成矿的地质条件:铀矿床通常形成于特定的地质环境中,如沉积岩、变质岩和火山岩等。
这些岩石中的铀含量较高,且易于被还原成可溶性的铀化合物。
3. 铀成矿的物理化学过程:铀成矿过程中涉及复杂的物理化学过程,如铀的溶解、迁移、沉淀等。
这些过程受到多种因素的影响,如温度、压力、pH值、氧化还原电位等。
二、找矿方法
1. 地质调查:通过地质调查,了解区域的地质背景、岩石类型、构造特征等,为寻找铀矿床提供线索。
2. 地球化学测量:利用地球化学测量技术,测定岩石中的铀含量,判断是否有铀矿床存在。
3. 地球物理测量:通过地球物理测量技术,如重力测量、磁法测量等,可以发现地下隐伏的铀矿床。
4. 遥感技术:利用遥感技术对地表进行成像和分析,可以发现与铀矿床相关的地质信息和异常。
5. 探矿工程:通过探矿工程,如钻探、坑探等,可以直接揭露地下矿体,确定铀矿床的规模和品位。
总之,铀成矿理论与找矿方法是一个不断发展和完善的领域。
随着科学技术的进步和研究的深入,我们对铀成矿理论的认识将更加深入,找矿方法也将更加高效和准确。
铀资源地质学绪论学科的发展阶段第一次找铀高潮:第二次世界大战后到20世纪五六十年代,例如:南非的维特瓦斯兰德矿床。
在外生成矿作用方面:卷型铀矿床成矿期。
内生成矿方面:发现花岗岩中有相当一部分铀易被稀酸和天然水溶液侵出。
发张高峰期:20世纪七八十年代后。
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。
矿床实例:1976,北澳的贾比卢卡矿床1968,加拿大阿萨巴斯卡盆地中拉比特湖矿床1975,敖湖矿床1966,非洲尼尔利亚的阿尔利特砂岩型矿床,纳比利亚的罗辛花岗岩型矿床1975,南澳的隐爆角砾岩杂岩型奥林匹克坝矿床1966,俄罗斯斯特烈措夫矿田火山岩型铀矿床1973,澳西区钙结岩型伊利里铀矿床低谷期:上个世纪九十年代思考题及答案1.世界铀资源的分布特点:澳大利亚,哈萨克斯坦,加拿大铀发现较多2.何谓铀矿工业指标,各项指标具体内容是什么?铀矿工业指标:指矿床储量的最低限量,最低可采品位和最低可采厚度。
对于中国,铀矿开采至少达到100t,地浸品位达到万分之一=100pm,开采厚度0.7m以上。
最低品位百分之五,边界品位百分之三。
中国标准:3.我国四大工业铀矿类型:花岗岩型,砂岩型,火山岩型,石英硅泥岩型。
铀元素及矿物的基本特征铀的性质:同位素:U的原子序数是92,原子量是238,有三种同位素,即U238、U235和U234,铀的稳定氧化态只在自然界只有+4和+6价两种。
离子性质:②离子的颜色:U4+呈绿色,UO22+呈黄色③离子的酸碱性:U4+呈弱碱性U6+显两性,但酸性较强,碱性较弱,在酸性溶液中呈UO22+,在碱性溶液中呈U2O72-。
UO22+显碱性④离子的稳定条件:U4+在还原条件下稳定,UO22+在氧化条件下稳定,两者可以相互转化。
铀在地壳中的分布:①铀在岩浆岩中的分布:由超基性岩到酸性岩含量逐渐增高,分布在造岩矿物和副矿物中。
第三章氧化物和氢氧化物大类概述氧化物和氢氧化物矿物是一系列金属阳离子与O2-与OH-相化合的化合物。
这类矿物的种数约在200种左右。
它们占地壳总重量的17%左右,其中石英族矿物就占了12.6%,而铁的氧化物和氢氧化物占了3.9%。
化学成分阳离子主要是惰性气体型离子(如Si、Al等)和过渡型离子(如Fe、Mn、Ti、Cr等), 及少量铜型离子(如Cu、Sb、Bi等) 。
此外,在少数氧化物中还含有水分子。
晶体化学特征氧化物中以离子键为主,随着离子电价的增加,共价键的成分趋向增多。
另一方面, 随着从惰性气体型、过渡型离子向铜型离子改变时,共价键性则趋向增强。
氢氧化物的晶体结构中,由(OH)-或(OH)-和O2-共同形成紧密堆积,晶体结构主要是层状或链状,除离子键外,还往往存在氢键。
由于氢键的存在,以及(OH)-的电价较O2-为低而导致阳离子与阴离子间键力的减弱,因此与相应的氧化物比较,其比重和硬度都趋向减小。
物理性质氧化物的物理性质以硬度大最为突出,一般均在5.5以上,氢氧化物的硬度显著降低。
Mg、Al、Si等惰性气体型离子组成的氧化物和氢氧化物,通常浅色或无色,半透明至透明,以玻璃光泽为主。
而Fe、Mn、Cr等过渡型离子则呈深色或暗色,不透明至微透明,半金属光泽。
成因氧化物可形成于内生、外生和变质等作用下,绝大多数是多成因的。
氢氧化物多是外生成因的,在区域变质作用过程中,氢氧化物和含水的氧化物往往转变为无水的氧化物。
某些变价元素,如Fe,在不同的氧化-还原条件下,易于相互转变为不同价态的氧化物,可作为判断氧化-还原条件的依据。
氧化物的分类:A2X ( 赤铜矿族)AX (方镁石族)A2X3(刚玉族,铋华族,锑华族,砷华族)AX2(金红石族,晶质铀矿族,石英族)ABX3(钙钛矿族)AB2X4(尖晶石族)ABX4(黑钨矿族,褐钇铌矿族)AB2X6(铌钽铁矿族,易解石族)A2B2X7(烧绿石族)赤铜矿 Cu2O (Cuprite)化学组成: 含Cu88.82%,常含自然Cu机械混入物。
第四章 铀矿物各论教学目的:让学生了解四价铀矿物、六价铀矿物和含铀矿物的化学成分、晶体化学特点及其成因和分类,掌握每一类铀矿物的基本特征及鉴定方法。
教学重点和难点:四价铀矿物和六价铀矿物的特点及鉴定。
主要教学内容及要求:理解四价铀矿物的化学成分、晶体化学特点、物理性质及其成因;掌握主要四价铀矿物的特征及鉴定方法。
理解六价铀矿物的化学成分、晶体化学特点、物理性质及其成因;掌握主要六价铀矿物的特征及鉴定方法。
理解含铀矿物的化学成分、晶体化学特点、物理性质及其成因;掌握主要含铀矿物的特征及鉴定方法。
第一节四价铀矿物一、铀的简单氧化物铀的简单氧化物是以UO2为主要成分的矿物。
本类矿物只有一个矿物种——晶质铀矿(Uraninite)。
其晶体化学式为(U4+,U5+,Th,REE,Pb)O x,式中x=2.17—2.70沥青铀矿(Pitch-blende)是品质铀矿的变种*。
沥青铀矿在形态特点、地质产状和混入物成分等方面有别于晶质铀矿。
晶质铀矿和沥青铀矿是目前提炼铀的主要矿物原料,具有十分重要的工业意义。
(一)、化学成分本类矿物的主要化学成分是UO2,其中一部分U4+已氧化为U5+。
此外,还常含呈类质同象的Th,RE等和放射性衰变成因的Pb以及Ca,Fe,Si,P等杂质。
在晶质铀矿和沥青铀矿中,UO2与UO3的分子数比值可在很大范围内变化,晶质铀矿的UO2:UO3为4:1—2:3,其中多数为2.5:1—1,沥青铀矿的UO2:UO3为4:1—1:4,其中多数为2:1—1:2。
沥青铀矿比晶质铀矿常含较多的UO3。
在晶质铀矿中,(ThO2+RE2O3)分子数占总量的1~20%。
而且ThO2和RE2O3的相对比值变化较连续;而沥青铀矿中,(ThO2+RE2O3)分子数占总量的0~l%,ThO2和RE2O3的相对比值变化不连续,RE2O3相对含量较高者居多。
晶质铀矿的理想成分是UO2,但实际上却含相当多的UO3。
UO2:UO3的大小反映矿物的形成条件和形成后的变化。