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铀矿地质总复习 第一章绪论 第一节铀资源 生产和需求一 铀的发现和应用3个发现 3个阶段 铀元素的发现 1789 铀放射性的发现 1896 铀核裂变能的发现 1938 核能的利用与其它用途的开发 现在 二 铀资源勘查 生产和需求介绍了世界上铀勘查 铀资源 铀生产和铀需求的现状 介绍了中国的铀政策和铀需求 第一章绪论 第二节铀资源勘查的一般概念一 铀矿资源地质勘查概念铀矿资源地质勘查包括铀资源评价和铀资源勘查两部分工作 二 我国现行铀资源勘查的一些基本规定和指标铀矿一般工业要求 矿床规模 矿石品级 矿石工业类型 第一章绪论 铀矿的一般工业要求 重点掌握P8 P184 铀矿的边界品位为300 10 6 最低工业品位为500 10 6 最小可采厚度为0 7m 夹石剔除厚度为0 7m 地浸砂岩型铀矿的边界品位为100 10 6 边界平米铀量为1kg m2 第一章绪论 第三节我国铀资源勘查状况一 我国铀资源勘查简史二 我国已探明铀资源储量的基本特点 1 资源分布广 2 产出相对集中 3 矿床类型多 4 单个矿床规模较小 5 矿床以中低品位为主 矿体厚度较小 6 共生 伴生的矿产种类多 重点掌握P10 我国已查明的铀矿资源主要集中于5个铀成矿省和3个铀成矿区 即华南活动带铀成矿省 扬子陆块东南部铀成矿省 天山铀成矿省 祁连 秦岭铀成矿省 华北陆块北缘铀成矿省 以及鄂尔多斯盆地铀成矿区 二连 侧老庙盆地铀成矿区和滇西铀成矿区 重点掌握P10 三 我国国土铀矿地质勘查程度四 我国铀资源潜力和发展战略 第二章铀地球化学概论 第一节 铀的性质铀的价电子层结构为5f36d17s2 铀具有变价的特征 铀失去全部价电子后最外层电子为8个 趋于惰性气体型 故属亲氧元素 重点掌握P14 铀的化学性质主要有 1 亲氧性 2 变价及价态转换性 在自然界只有四 六两种价态 即铀所处的环境为氧化条件时 四价铀变为六价铀 由氧化条件转化为还原条件时 六价铀变为四价铀 3 呈络合物出现的特性 4 与某些元素电子层结构特征和化学性质相似 铀与Th Zr REE等有广泛的类质同象置换 重点掌握P15 第二章铀地球化学概论 第二节铀在自然界的分布和赋存形式一 铀在地球各圈层中的分布 一 铀在地壳岩石中的分布 二 铀在水圈中的分布二 铀在自然界的存在形式1 铀矿物形式 2 类质同象混入物形式 3 分散吸附形式 重点掌握P18 第二章铀地球化学概论 第三节各种地质作用中的铀地球化学一 岩浆作用中的铀地球化学岩浆作用中铀的地球化学主要特点 重点掌握P19 1 分布特点 铀在酸性岩中含量最高 在超基性岩中含量最低 2 存在形式 铀在岩浆岩中形成的独立矿物极少 以类质同象混入物形式和分散吸附状态为主 3 岩浆作用早期很少形成铀矿物 只有在岩浆作用晚期当残余岩浆中的铀浓度达到一定程度时 铀才作为副矿物 晶质铀矿 从岩浆中结晶出来 并且形成较多的含铀副矿物 第二章铀地球化学概论 二 伟晶作用中的铀地球化学三 热液作用中的铀地球化学1 影响含铀热液成分的主要因素有 热液的成因 所流经围岩 包括地下水 的成分以及温度 压力 pH和Eh值等物理化学条件 重点掌握P22 2 铀在热液中的迁移形式有碳酸合铀酰离子 硫酸合铀酰离子 硅酸合铀酰离子 钼酸合铀酰离子 以及铀的卤化物和氢氧化物胶体等 其中最重要的迁移形式是碳酸合铀酰离子 重点掌握P22 第二章铀地球化学概论 3 影响铀从热液中沉淀的因素主要有哪些 促使铀从热液中沉淀的因素很多 主要有Eh pH 压力 温度等的变化 围岩成分及其物理化学性质 构造的开启程度也对铀的沉淀产生影响 重点掌握P23 第二章铀地球化学概论 四 表生作用中的铀地球化学1 风化作用中铀的迁移形式铀在风化作用中主要以铀酰碳酸盐 中性和弱碱性介质 铀酰硫酸盐 pH 4 25 铀酰氢氧络合物胶体 pH值为5 8 和铀酰腐殖酸盐 腐殖酸发育的潮湿温和地带 pH值为4 7 7 四种形式迁移 其中又以前两种最为重要 在硫化物少的含铀区 迁移形式以铀酰碳酸盐为主 在金属硫化物发育的含铀区迁移形式以铀酰硫酸盐为主 重点掌握P25 第二章铀地球化学概论 在表生作用下铀矿床的氧化带发生什么地球化学过程 当矿体出露地表后 风化作用可使原生铀矿物分解 在氧化条件下 四价铀易转变为六价铀 并形成UO22 产生迁移 UO22 同其他阴离子和阳离子一起形成各种次生铀矿物 重点掌握P26 第三章铀矿物学概论 第一节铀矿物的基本特性一 铀矿物的化学成分铀矿物的概念铀矿物 以铀元素为基本组分的矿物 含铀矿物 是指铀可能呈类质同象 吸附状态或矿物超显微包裹体等混入 但铀的含量仅为次要组分的那些矿物 二 铀矿物的形态特征三 铀矿物的物理性质 第三章铀矿物学概论 四 铀矿物的成因1 岩浆成因 2 伟晶岩成因 3 热液成因 4 沉积成因 5 后生成因 6 沉积变质成因 重点掌握P33 五 铀矿物的分类及依据四价铀矿物 以U4 离子为基本构造单元的矿物 六价铀矿物 以铀酰离子 UO22 阴离子组合为基本构造单元的矿物 亦称为铀酰矿物 重点掌握P34 第三章铀矿物学概论 第二节四价铀矿物一 四价铀的简单氧化物二 四价铀的复杂氧化物三 四价铀的硅酸盐四 四价铀的磷酸盐第三节六价铀矿物依据阴离子成分来分类 常见的原生铀矿物有哪些 常见的次生铀矿物有哪些 自己总结 重点掌握 四价铀矿物与六价铀矿物的总体特征区别 重点掌握P31 33 1 成分 四价铀矿物在化学成分上既含U4 又含U6 各组分之间比例很不固定 六价铀矿物在化学成分上以U6 为主或全部是U6 化学成分稳定 2 形态 晶质铀矿呈立方体 八面体 菱形十二面体及其聚形 沥青铀矿以葡萄状 肾状 球粒状等胶状集合体出现 常见干裂纹 U6 矿物多呈片状 板状 针状 柱状等 集合体呈鳞片状 放射状 晶簇状 皮壳状及薄膜状等 3 颜色 硬度 四价铀矿物呈黑色 褐黑色或暗褐色 不透明或半透明 硬度为5 6 六价铀矿物呈黄 黄绿 橙红等鲜艳的颜色 多数矿物透明至半透明 硬度为2 3 4 发光性 在紫外线照射下 四价铀矿物不发荧光 铀酰的磷酸盐 砷酸盐 碳酸盐 硫酸盐 硫酸 碳酸盐能发较强荧光 含铜等重金属离子除外 铀酰的钒酸盐 硅酸盐和钼酸盐能发弱荧光 5 四价铀矿物多数为内生作用的产物 能稳定的存在于还原环境下 六价铀矿物多数为表生作用的产物 能稳定地存在于氧化环境下 第三章铀矿物学概论 铀酰氢氧化物有哪些主要特点 重点掌握P42 本类矿物均产于铀矿床或矿化点氧化带 为晶质铀矿或沥青铀矿原地氧化的产物 碱性条件下形成 颜色以黄 橙 橙红色为主 常见呈隐晶质致密块体沿沥青铀矿中的裂隙或干裂纹分布 或呈环带状包围晶质铀矿和沥青铀矿 或呈晶质铀矿和沥青铀矿的假象 第三章铀矿物学概论 哪类铀酰矿物发荧光 荧光类型有几种 重点掌握P33 除含有铜等重金属离子的铀酰矿物一般不发荧光外 铀酰的磷酸盐 砷酸盐 碳酸盐 硫酸盐 硫酸 碳酸盐能发较强荧光 铀酰的钒酸盐 硅酸盐和钼酸盐发弱荧光 铀酰的氢氧化物 亚硒酸盐和亚碲酸盐不发荧光 矿物的荧光色主要有两种 一是淡黄绿色 称为 钙铀云母型 一是淡青绿色 称为 板菱铀矿型 第三章铀矿物学概论 第四节含铀矿物含铀矿物可分为几类 重点掌握P53 按铀在矿物中的存在形式可分为 铀呈类质同象混入物的含铀矿物 铀呈吸附质状态的含铀矿物和铀呈铀矿物超显微包裹体的含铀矿物 第五节铀矿物鉴定方法铀矿物的鉴定方法有哪些 重点掌握P56 1 放射性照相 2 荧光分析 3 微化分析 4 裂变径迹分析 第四章铀矿床学概论 第一节概述铀矿的工业指标 重点掌握P63 铀矿的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 第二节铀矿床分类我国四大工业类型铀矿是指 重点掌握P67 花岗岩型 火山岩型 砂岩型和碳硅泥岩型四大类型铀矿床 第四章铀矿床学概论 第三节花岗岩型铀矿床1 概念 花岗岩型铀矿床是指在空间上 时间上以及成因上与花岗岩有联系的含铀热水溶液作用形成的富铀体 重点掌握P68 2 花岗岩型铀矿床按产出部位和围岩性质可分几类 重点掌握P69 按产出部位和围岩性质花岗岩型铀矿床包括了产出在含铀花岗岩体内部 岩体外接触带沉积岩和变质岩中以及岩体上叠断陷红盆中的铀矿 第四章铀矿床学概论 3 产于花岗岩内部的铀矿床可分为几类 重点掌握P71 根据共生脉石矿物和矿化蚀变类型可划分为硅化断裂带型 交点型 粘土蚀变岩型和碱交代蚀变岩型四个矿床亚类 4 交点型铀矿床的含义 重点掌握P74 该类矿床是指受硅化带交切中基性岩墙部位控制的铀矿床 第四章铀矿床学概论 5 产铀花岗岩体的地质特征主要有哪些 重点掌握P86 区域地质背景 地壳成熟度高 基底岩石铀含量高 多期次构造岩浆活动 产出在克拉通边缘褶皱带 褶皱带中长期隆起带和中间地块以及活动大陆边缘构造岩浆活化区等有利大地构造环境 产铀花岗岩的成因类型主要是壳源重熔型 大多为S型花岗岩 花岗岩 特别是受断裂控制的陆壳重熔花岗岩产铀性最佳 产铀岩体在化学成分上的特征 富硅 富碱 铝过饱和 钾大于钠 微量元素富Rb Cs Li Be W Sb Na Ta等 产铀岩体的副矿物以钛铁矿系列为主 锆石的铀含量高 岩体中酸性和中基性岩脉发育 岩石中的铀含量和晶质铀矿含量高 钍铀比值低 古铀量高 铀差量大 构造活动和热液蚀变作用强烈 铀场和 场不均匀 出现偏高场 第四章铀矿床学概论 6 花岗岩型铀矿床主要的热液蚀变有哪些 重点掌握 花岗岩型铀矿床主要的热液蚀变有 硅化 水云母化 绿泥石化 萤石化 碳酸盐化 红化 赤铁矿化 碱交代等 第四节火山岩型铀矿床1 概念 火山岩型铀矿指产于火山作用产物 即熔岩 火山碎屑岩 次火山岩 包括隐爆岩 火山机构以及有关的岩石和构造中 在成因上直接或间接地与火山活动有联系的热液铀矿床 重点掌握P89 第四章铀矿床学概论 2 火山岩型铀矿床有哪些亚类 重点掌握P90 依据赋矿岩相和含矿主岩 我国火山岩型铀矿可分为 火山爆发相 溢流 侵出相 火山口相和次火山侵入相中的铀矿床 3 火山岩型铀矿床的热液蚀变有哪些 重点掌握P89 火山岩型铀矿床的热液蚀变主要有 水云母化 迪开石化 钠长石化 第四章铀矿床学概论 4 火山岩型铀矿床的基本地质特征有哪些 重点掌握P97 1 火山岩型铀矿床赋矿主岩常具有多样性的特点 主要以酸性火山岩 次火山岩为主 兼有基性 中性 碱性的火山岩和次火山岩 也有正常沉积岩 基底花岗岩和变质岩等 一个矿田 甚至一个矿床内赋矿主岩总是以一种火山岩或次火山岩为主 兼有其他赋矿岩性 2 火山岩型铀矿床的控矿构造主要是火山期后区域拉张构造作用时期 在火山岩区内产生贯穿基底和盖层的断裂 以及由于区域构造作用引发而重新活动的各种火山构造 储矿构造可以是控矿断裂的次级断裂 裂隙带 次火山岩原生节理带 接触带 喷发不整合面 火山口周围震裂带 隐爆角砾岩筒裂隙带等 3 火山岩型铀矿床矿化具有多层位性 在一个矿田或矿床中 常以一个含矿层位为主 同时兼有其他一些次要含矿层位 第四章铀矿床学概论 4 火山岩型铀矿床的矿体形态与储矿构造组合有关 陡倾断裂及其在厚层状火山岩或次火山岩体中派生的裂隙带储矿时 铀矿体常呈群脉产出 熔岩顶底板相裂隙或喷发不整合面构造储矿时 矿体呈似层状产出 断裂交汇处裂隙或次火山岩体内部破碎带或爆发角砾岩筒储矿时 矿体常呈柱状 囊状产出 推覆体构造储矿时常出现透镜状矿体 5 火山岩型铀矿床的热液蚀变多数与水云母化有密切关系 少数与迪开石化或钠长石化有关 6 火山岩型铀矿床的矿体埋深0 500m 少数可达1000m 矿化垂幅500m 部分可达1000 1500m 7 火山岩型铀矿床成矿温度 据气液包裹体测温资料 大多数的数据集中在150 200 少数300 属中低温热液矿床 8 火山岩型铀矿床的成矿时代通常比产铀的火山岩系的最后一次的次火山活动晚10 30Ma 第四章铀矿床学概论 第五节砂岩型铀矿床1 基本概念 砂岩型铀矿床是指以砂岩 部分为砂砾岩 粉砂岩 泥岩 为主岩的后生 表生铀矿床 重点掌握P98 2 我国陆相砂岩盆地含铀层系可分为几种 重点掌握P101 可分为红色碎屑岩建造含铀层系 暗色碎屑岩建造含铀层系 火山 沉积碎屑岩建造含铀层系 第四章铀矿床学概论 3 砂岩型铀矿床的主要特点 重点掌握P101 含矿主岩时代和成矿时代新 有一定的经纬度分布 20 50 气候为干旱炎热戈壁荒漠草原区 多形成于新老地台内 外边缘 中度构造活化改造的浅埋缓倾斜坡带 氧化 还原作用 黄铁矿 H2S 有机质等还原物质对铀的沉淀起重要作用 第四章铀矿床学概论 4 什么是层间氧化带 其基本岩层结构是什么 重点掌握P104 层间氧化带是含氧承压水沿渗透性良好的砂岩顺层发育的一种氧化作用所形成的层间氧化分带 也称舌状氧化带 沿着砂岩层方向可分为氧化带 氧化 还原过渡带和还原带 它是含氧水顺层渗透 水 岩相互作用和氧化 还原作用使岩石中的造岩矿物长石 黄铁矿和有机质等发生氧化 形成新的矿物 水和岩石中元素发生迁移沉淀的结果 层间氧化带形成的基本岩层结构是透水层处于两个隔水层之间 如 泥 砂 泥 岩石组合 第四章铀矿床学概论 第六节碳硅泥岩型铀矿床1 基本概念 碳硅泥岩型铀矿床指产于未变质或弱变质海相碳酸盐岩 硅质岩 泥岩及其过渡 组合 类型岩类中的铀矿床 重点掌握P123 碳硅泥岩型铀矿床根据主导成矿作用可分为风化壳型 沉积成岩型 淋积型和热液叠加改造型四种类型铀矿床 重点掌握P124 第四章铀矿床学概论 2 构造氧化带形成的机制 重点掌握P124 由含氧地表水 地下水沿构造破碎带下渗而形成的一种层状构造氧化分带 沿地下水渗入方向可分为氧化带 包括强氧化带和弱氧化带 氧化 还原过渡带和还原带 于弱氧化带或氧化 还原过渡带中发生铀的富集成矿 第四章铀矿床学概论 3 碳硅泥岩热液叠加改造型铀矿有哪些特征 重点掌握P130 除了碳硅泥岩型铀矿化一般特征之外 还表现为成矿垂幅较大 矿石相对较富 成分相对复杂 有些矿床伴生元素可综合利用 有的可以单独圈出矿体 热液蚀变发育 铀成矿具有时控性 但铀成矿作用都发生在白垩 第三纪 常有多个成矿阶段 但其中必有一个主成矿阶段 岩浆活动与铀成矿有一定的关系等 第四章铀矿床学概论 第七节前寒武纪特殊 超大型铀矿床1 不整合面型铀矿是指哪一类铀矿床 重点掌握P135 不整合面型铀矿床是指产在中元古界 砂岩 与下元古界 变质岩 地层之间的不整合面附近 矿体受不整合面 岩性和构造联合控制的一类铀矿床 2 石英卵石砾岩型铀矿床的形成机理 重点掌握P141 是由于机械沉积作用所形成的古砂矿为基础 后经变质改造而成 第四章铀矿床学概论 3 中国的铀成矿期有哪些 其中哪一期最重要 重点掌握P157 中国有四个铀成矿期 1 古元古代末期 中元古代早期 2000 1700Ma 2 新元古代时期 1000 570Ma 3 古生代时期 570 240Ma 4 中 新生代时期 240Ma 现在 中 新生代时期是中国铀成矿作用最重要时期 类型多 矿床多 这和环太平洋构造带的活化和新特提斯构造带活动关系密切 第五章铀矿地质勘查方法 第一节找矿标志和找矿方法1 铀矿找矿标志主要有哪些 重点掌握P168 铀矿找矿标志主要有矿体露头 滚石 铀分散晕 近矿围岩蚀变 各种放射性异常及指示植物等 2 什么是铀矿分散晕 重点掌握P168 铀矿分散晕指在铀成矿过程中或在外力地质作用影响下铀 或铀矿物 与成矿有关的元素 或矿物 扩散到围岩或周围介质中形成的 高出背景的各种地球化学晕圈 可分为原生分散晕和次生分散晕两种 第五章铀矿地质勘查方法 3 什么是铀矿的原生分散晕和次生分散晕 重点掌握P169 原生分散晕在铀矿成矿作用过程中同时形成的 由矿床成矿元素或伴生元素组成 其形成受元素的活泼性 成矿构造和围岩性质控制 形成不同的规模和形态 原生分散晕一般分布在矿体的周围 常见呈环带状分布 铀的原生晕范围常小于伴生元素钼 铅等原生晕范围 次生分散晕是在矿体形成后 在外力地质作用下由于铀及其衰变子体发生迁移或者扩散所造成的高出背景的各种地球化学晕圈 铀矿次生晕有盐晕 水晕和气晕三种 第五章铀矿地质勘查方法 4 热液铀矿床中常见的近矿围岩蚀变有哪些 重点掌握P169 在热液铀矿床中常见的近矿围岩蚀变有赤铁矿化 红化 硅化 萤石化 粘土化 黄铁矿化 碳酸盐化 常见为方解石化 绿泥石化和钠长石化 或钾长石化 等 第五章铀矿地质勘查方法 第二节铀矿资源评价铀矿资源可行性评价研究分为几种 重点掌握P175 可行性评价研究根据研究工作程度分为概略研究 预可行性研究和可行性研究 第三节铀矿地质勘查阶段铀矿勘查分为哪几个阶段 重点掌握P176 我国核行业标准将铀矿地质勘查划分为