铀酰矿物的对称性与发光性的讨论

长期以来,铀酰矿物的发光特性就一直应用在矿物鉴定和找矿勘探上。仅在最近十几年来,大量研究常温(300°K)和低温(70°K)铀酰矿物和合成铀酰化合物的光谱特性后,才有可能在铀酰(UO_2~(2+))电子结构的基础上,对铀矿物的酰发光机理提出些合理的释解。 A.H.塔拉宪是当前苏联对矿物发光特性有代表性的研究者之一。他在研究了大量铀酰矿物发光光谱特性后(1978年),得出了这样的结论:仅仅晶格中具有足够数量低对称铀酰中心的那些矿物才具有辐射能力,并进一步推论:随着赤道面中铀配位体数     

粤北下庄铀矿田中铀酰矿物的成分特征——对核废料处置库中UO2氧化行为的启示

下庄铀矿为一花岗岩型铀矿，矿田地处湿热气候条件下，沥青铀矿普遍产于破碎带中，这种特定的产出环境致使该区沥青铀矿经受了强烈的风化，形成种类繁多、数量丰富的铀酰矿物；而我国高放废物地质处置库拟建在花岗岩体中。因此，下庄铀矿田是开展核废料氧化的天然类比研究的理想地区，并对我国的高放废物地质处置库的安全性评价有重要的指导作用。下庄铀矿田的铀酰矿物组合为铀酰氢氧化物、铀酰硅酸盐和铀酰磷酸盐，包括柱铀矿、黄钙铀矿、calciouranoite、红铀矿、富硅铀酰相、硅钙铀矿、钙铀云母和盈江铀矿等。根据它们的空间分布特征可划分成两个风化系列，即硅酸盐风化系列和磷酸盐风化系列，其共生次序分别为：沥青铀矿→铀酰氢氧化物（氧化物）→富硅铀酰相→硅钙铀矿和沥青铀矿→铀酰氢氧化物（氧化物）→钙铀云母→盈江铀矿。在该矿田中，铀酰氢氧化物是亚稳定相矿物，常常被铀酰硅酸盐或磷酸盐取代，因此，铀酰氢氧化物仅出现在少数样品中，而铀酰硅酸盐和铀酰磷酸盐矿物则非常普遍。矿田中的铀酰矿物在化学成分上以富钙为其显著特征，由于核废料地质处置库近场地下水中的Ca^2＋含量应该明显比下庄矿田地下水中的高，因此，我们预测含Ca的铀酰硅酸盐和铀酰磷酸盐矿物等热力学上的稳定物相很可能是地质处置系统中最主要的铀酰矿物，处置库内放射性核素的迁移主要是由这些矿物控制的。     

广西花山铀矿床氧化带中铀酰矿物特征、成因及其勘查指示意义

本文分析了广西花山铀矿床氧化带中铀酰矿物的类型、组合及赋存特征,探讨铀酰矿物的成因机制及其对深部铀矿体勘查的指示意义。研究发现,花山铀矿床氧化带中铀酰矿物的类型非常复杂,长冲、白石脚和糙米坪等三个矿点出现不同的铀酰矿物组合。长冲矿点发育准钙铀云母、钙铀云母和硅钙铀矿等铀酰磷酸盐和铀酰硅酸盐组合,铀酰矿物的阳离子组分以富Ca为特点;白石脚矿点出现硅铅铀矿和斜磷铅铀矿等铀酰硅酸盐组合,铀酰矿物的阳离子组分以富Pb为特点;糙米坪矿点出现翠砷铜铀矿、铜铀云母和脂状铅铀矿等铀酰磷酸盐、铀酰砷酸盐和铀酰氢氧化物组合,铀酰矿物的阳离子组分以富Cu和As等为特点。花山铀矿床中的铀酰矿物是原生铀矿物(推断为沥青铀矿)在氧化环境下发生次生沉淀作用而形成的,三个矿点铀酰矿物组合的差异归因于原生铀矿体元素地球化场、地下水中络阴离子类型和地下水介质pH环境等多种因素的耦合。研究认为,铀矿床氧化带中的铀酰矿物对于指导深部盲矿勘查具有一定的指示意义。在花山地区,铀酰矿物沿断裂带出现大规模的垂向分布,它的发育位置大致记录了原生铀矿体的产状特征,而铀酰矿物的含量和类型则有助于提供原生铀矿石品位和硫化物含量等重要的成矿信息。本研究预测,在花山矿区内的糙米坪和白石脚矿点仍然存在发现氧化型铀矿体的良好潜力。     

某辉沸石化-铀酰矿化铀矿床的成因研究

本文指出,我国南部某铀矿床产于MS花岗岩体内,其矿石矿物主要为硅钙铀矿和钙铀云母,偶而出现沥青铀矿。矿体产在花岗岩的低温辉沸石化晕范围内,其上部矿化主要发育钙铀云母,下部主要发育硅钙铀矿。矿石中铀镭基本平衡。经初步研究认为,本矿床应是在早期沥青铀矿化预富集的基础上,经辉沸石化及铀酰矿化而形成的内生铀矿床。     

我国首次发现的纤碳铀矿

本文报道的纤碳铀矿产于湖南某花岗岩型铀矿床氧化带中。纤碳铀矿是一种铀酰碳酸盐矿物,在中国是首次发现。本文作了系统的矿物研究并与国外资料作了对比。     

宁安盆地501矿点铀矿化特征

宁安盆地501矿点是1960年代末期提交的小型砂岩型铀矿。该矿点主要产于砂砾岩、砂岩中,以产次生铀酰矿物为主;近年来的研究表明,它是一种特殊的基底古河谷型砂岩铀矿,其形成后遭受了强烈的后生氧化改造,次生铀酰矿物是铀矿床或铀矿体的地表氧化带产物。运用地浸砂岩型铀矿成矿理论,对501矿点地质特征、铀矿化特征进行了论述,认为铀矿化赋存于辫状河沉积体系中,与原始沉积灰色层、潜水氧化带等关系密切。     

UO2氧化的天然类比研究：现状与展望

核废料地质处置库UO2的氧化及氧化过程中放射性核素的迁移直接关系到处置库的安全性，为此，许多研究者在实验室研究了UO2氧化行为。然而，短期的实验结果无法直接外推地质处置库中长期氧化行为，天然类比研究为这种外推提供了可能，因此， UO2氧化的天然类比研究已经引起了广泛的关注。系统地总结了天然类比研究的现状，包括沥青铀矿与UO2的可比性、沥青铀矿风化产物的共生组合和共生次序、沥青铀矿及其风化产物的化学成分特征、沥青铀矿风化过程中类比元素的迁移性等；并初步指出了进一步研究的方向，如铀酰矿物的微结构研究、类比元素在沥青铀矿和铀酰矿物中分布的激光探针研究、地下水成分分析、模拟实验等。     

双滑江铀矿床低温热液铀酰矿物富集成矿作用

根据野外观察和矿物的X射线粉晶分析、电子探针分析、背散射电子图像分析对双滑江铀矿床的工业矿物——铀酰矿物进行矿物学研究,划分了铀酰磷酸盐和铀酰硅酸盐两类矿物,并探讨了这两类矿物的形成条件。认为该铀矿床以低温热液成因为主,次生后成改造为辅,由此建立了相应的成矿模式。     

我国首次发现的多水钼铀矿

多水钼铀矿属铀酰钼酸盐类矿物。我国首次发现的多水钼铀矿产于北方某火山岩型铀钼矿床的氧化带，为非晶质矿物，在显微镜下呈均质性，电子探针分析既含铀又含钼等是其主要特征。     

铀矿物在氧化过程中的性状

科罗拉多高原矿石中的铀矿物,铀是以六价铀和四价铀形式出现的。其中多数为六价铀矿物,四价铀矿物在高原地区已知的仅有两种:晶质铀矿(氧化物)和铀石(含氢氧基的硅酸盐)。它们在与其他矿物成分发生有意义反应之前,皆氧化为六价铀。晶体构造分析表明,六价铀无例外地都呈铀酰离子(UO_2~(2+)出现。当在没有五价钒、砷、磷离子存在的条件下,铀酰离子可以形成铀酸碳酸盐或硫酸盐的易溶络合物。而当存在有这些元素的五价阴离子时,别铀酰离子与正磷酸根,正钒酸根,正砷酸根形成不溶的层状化合物。在有利的条件下UO_2~(2+)也可形成不溶的菱釉矿〔U0_2C0_3)或含水铀酰氢氧化物,这些矿物很少在科罗拉多高原发现,相反在其他地区这些矿物则广泛发育。很明显这与高原区的半干燥气候和低的潜水面条件有关。铀也可以呈铀酰硅酸盐形成被固定下来、但在已知的矿物种类中是少见的。本文着重研究那些伴随氧化过程生成的矿物的化学和结晶构造的变化。     

尤碳钙铀矿在我国首次发现

尤碳钙铀矿是一种含钙的铀酰碳酸盐矿物,在我国湖南省首次发现。它产于湖南某花岗岩型热液铀矿床氧化带中,与红铀矿、橙黄铀矿、水丝铀矿、β-硅钙铀矿、纤碳铀矿等共生。矿物为黄色。比重D_(?)=4.0,D_(cal)=4.16。在长波紫外线照射下发污黄绿色弱荧光。二轴晶,负光性。折光率α=1.635,β=1.626,γ=1.505,2V=40°±。斜方晶系。X射线粉晶分析主要强线为8.10(9),7.20(10),3.51(8),3.15(9)。微量化学全分析结果CaO 4.08%,UO_3 74.44%,CO_2 4.29%,H_2O 13.27%。化学式为Ca (UO_2)_3[CO_3](OH)_6·5H_2O。     

铀激活的晶态磷光体的荧光及其在分析地质样品中的应用

对铀化合物的荧光研究已有一个多世纪的历史了。铀酰化合物的发光现象很早曾被克勒尔观察到。铀酰化合物的荧光特性在许多专著中都有描述。这些论文介绍了对纯铀酰盐(大部分以溶液状态存在)的研究成果。对铀的荧光特性与它的化学状态(化合价,水解,络合)关系也进行了研     

某古岩溶铀矿床中铀,钼,铼的赋存状态

本文采用电子探针、透射电镜和化学物相法,查明某古岩溶铀矿床中铀主要呈显微和超显微状沥青铀矿、铀石,其次呈分散吸附状和铀酰（次生）矿物形态存在;钼主要呈蓝钼矿、钼钙矿、钼华、钼铅矿等氧化物,其次呈胶硫钼矿等形态存在;铼主要呈吸附状,其次可能在黄铁矿中呈二硫化物包裹体形态产出。最后讨论了该三个元素赋存状态与该铀矿床形成地球化学环境之间的关系。     

基于X-CT沥青铀矿微粒原位识别研究

针对岩矿测试中传统手段无法直接获取岩心样品内部特定矿物颗粒的空间分布、含量等信息,文章利用不同密度的矿物对X射线具有不同衰减系数这一特性,研究了不同测定条件下黄铁矿、黄铜矿和沥青铀矿的灰度变化特征,并通过灰度特征确定了区分3种矿物的最佳测量条件。通过测定包括沥青铀矿在内的多种常见的单矿物灰度特征,研究了沥青铀矿对各种常见矿物的识别率。研究结果表明,除方铅矿、重晶石等矿物外,其余常见矿物对沥青铀矿的识别率优于95%。通过模拟岩心测定结果表明,X-CT技术对沥青铀矿识别结果与真实值基本一致。该研究对无损条件下直观了解岩心内部目标矿物的空间赋存状态以及为数字岩心提供了技术支撑。     

矿物发光因素与激发矿物发光的方式

物质的发光现象在十七世纪初人们就已经开始进行了研究。近四十年来物质的发光现象广泛地应用在许多科学领域中,如生物学、地质学、黑白电视、彩色电视、电光源等。在地质学中利用矿物的发光特性进行找矿和勘探,特别对白钨矿、金刚石、锆英石、重晶石,莹石、独居石以及其他稀有稀土矿产的寻找是一种既经济又可靠的方法。矿物的发光性不仅是鉴定和区分矿物的手段,而且亦是探讨矿物成因及地球化学特征的标志。因此矿石矿物发光分析法是地质工作中不可缺少的手段之一。     

川北陆相砂岩型铀矿床成岩与成矿过程中有机质对铀的富集作用

川北陆相砂岩型铀矿主岩中有机质是铀的主要富集剂。铀在其中存在形式有:1.矿物铀;2.吸附铀;3.腐植酸合铀酰络合物。含铀有机质相当煤化程度较低的褐煤,铀矿化主要富集在结构镜质体之中。有机质对铀的富集作用表现在成煤作用的各个阶段。     

用红外吸收光谱法区分晶质铀矿和沥青铀矿的探讨

晶质铀矿和沥青铀矿是铀的简单氧化物中的两个最重要的矿物,其化学分析所提供的主要化学组份是UO_2和UO_3。矿物的晶体化学研究结果表明,晶质铀矿和沥青铀矿具有相同的晶体结构——CaF_2型,属于同一矿物种。所以,有些国家的矿物学家将二者统称为“Ura-ninite”。但是,晶质铀矿和沥青铀矿在晶体形态及某些物理性质方面是有差别的,矿物成因及产出的地质条件也不尽相同,就是在晶体结构方面也有差别:晶质铀矿晶胞中的     

修武盆地下寒武统黑色岩系铀矿物赋存特征及富集机理

通过野外地质调查、岩相学、地球化学和电子探针等分析方法,初步查明了修武盆地下寒武统黑色岩系中的铀矿物主要为磷钙铀矿和含磷钙钛铀矿,且多数以独立矿物形式存在,矿物颗粒微小,约1~3μm,少量与钛矿物共生;黑色岩系沉积受海底热液影响,其物源来自陆地和海底热水沉积物,由两者混合组成,且以陆源为主;铀的富集与碳、磷等元素关系密切。     

二连盆地与地沥青密切相关的砂岩型铀矿床微观矿物特征及成因分析

内蒙古二连盆地产在下白垩统碎屑岩系中的砂岩型铀矿床,其矿化与地沥青密切相关,有铀矿物存在之处必有地沥青;岩石中也普遍含地沥青。笔者通过蚀刻α径迹示踪,对铀含量在(200~1770)×10~(-6)的碎屑岩进行扫描电镜分析,采用分子量计算方法确定了该地区含铀碎屑岩中的铀是以多种超显微铀矿物形式存在。其中,以赛汉高毕铀矿床为代表,铀主要形成复成分磷钙铀矿。其它铀矿床也普遍有复成分磷钙铀矿产出:巴彦乌拉矿床样品因钙含量低、硅含量高,则铀石多于复成分磷钙铀矿;道尔苏矿床以铀石和磷铀矿为主,有少量沥青铀矿及复成分磷钙铀矿;哈达图矿床主要是沥青铀矿,未见复成分磷钙铀矿。除了地沥青之外,各矿床中与铀矿物共生的主要矿物还有草莓状、鲕粒状黄铁矿。由此推断,铀矿床的可能成因是:来自盆地深部的UH_3、PH_3、CaH_2、SiH_4、FeH_2、H_2S等在伴随油气向上运移过程中,由于温度、压力降低和氧化作用而发生分解及凝聚,形成草莓状、鲕粒状黄铁矿;同时派生出含U、P、Si、Ca等的氧化物的低温热水溶液,并最终结晶析出铀矿物,形成有大量黄铁矿共生的铀矿体;而油气经过长期挥发,最终演变成地沥青,成为铀矿物的载体。     

低煤级煤与UO22+的吸附络合及亲煤型铀矿成矿过程

针对中国亲煤(煤系)砂岩型铀矿床成矿过程,以不同氧化程度的低煤级煤为研究对象,采用分光光度法研究煤对铀酰离子的吸附络合作用.结果表明,煤对铀酰离子(UO22+)的吸附作用受煤氧化程度、煤种、溶液pH值、环境温度和铀溶液初始浓度等因素影响.脱附实验和红外光谱分析进一步证明,煤中活性官能团与铀酰离子发生了明显的化学吸附/络合作用.基于上述结果,提出了亲煤型砂岩铀矿的成矿过程,为揭示煤与铀矿共伴生关系提供了基础数据.