铀矿地质课件——第五章 铀矿床概论
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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。
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。
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。