铀资源地质学课件02铀的基本性质

1、铀资源地质学课件铀资源地质学课件0202铀的根本性质铀的根本性质第二章 铀元素及铀矿物的根本特征第一节第一节 铀元素性质及铀的分布铀元素性质及铀的分布第二节第二节 铀矿物的根本特征铀矿物的根本特征二、铀元素化学性质二、铀元素化学性质 一、铀元素物理性质一、铀元素物理性质 第一节第一节 铀元素性质及铀的分布铀元素性质及铀的分布三、铀在地壳中的分布及存在形式三、铀在地壳中的分布及存在形式一、铀元素物理性质一、铀元素物理性质 U的原子序数是的原子序数是92，原子量是，原子量是238，在自然，在自然界中有三种同位素，即界中有三种同位素，即U238、U235和和U234，其，其丰度分别为丰度分别为99.

2、2739、0.7205和和0.0056。铀的三种同位素都有放射性，能够自发地蜕铀的三种同位素都有放射性，能够自发地蜕变成另一种原子核，同时放出射线，它们的变成另一种原子核，同时放出射线，它们的半衰期分别是半衰期分别是4.5109a、7.3108a和和2.6105a。 铀的密度很大，也与其变体有关，在常温下铀的密度很大，也与其变体有关，在常温下铀的密度值为铀的密度值为3 33 3/mol/mol。铀的其他物理性质列入表。铀的其他物理性质列入表1 1。 金属铀可用复原法或电解法制取。纯金属铀金属铀可用复原法或电解法制取。纯金属铀外貌象钢，呈银白色，具金属光泽，微带淡蓝色外貌象钢，呈银白色，具金属光

3、泽，微带淡蓝色色调。粉末状金属铀由于受到氧化呈灰黑色。熔色调。粉末状金属铀由于受到氧化呈灰黑色。熔点是点是14051405。铀的硬度比铜稍低，其布氏硬度为。铀的硬度比铜稍低，其布氏硬度为240240260kg/mm2260kg/mm2。硬度随着温度升高而减小，并。硬度随着温度升高而减小，并且与铀的变体有关。且与铀的变体有关。铀的硬度最小，以至不能铀的硬度最小，以至不能用布氏硬度测量。用布氏硬度测量。性质性质单位单位特征值特征值性质性质单位单位特征值特征值熔点熔点1132.3导热率导热率卡卡/厘米厘米秒秒度度0.064熔 化熔 化热热卡卡/摩尔摩尔2700.0磁化率磁化率电磁单位电磁单位/g1.

4、74106升 华升 华热热千卡千卡/摩尔摩尔129.0电阻率电阻率微欧姆微欧姆cm30.0比热比热千卡千卡/摩尔摩尔0.028电 导 （电 导 （ 0 20）微欧微欧10.034沸点沸点3818气化热气化热千卡千卡/摩尔摩尔110密度密度g/cm319.05原子体积原子体积cm3/摩尔摩尔12.5表表1 1金属铀的物理性质引自王剑锋，金属铀的物理性质引自王剑锋，19861986 金属铀在一定的温度和压力下发生相变金属铀在一定的温度和压力下发生相变。在。在1.013105Pa条件下，条件下，铀在铀在667.7相变成相变成铀；铀；当温度升高到当温度升高到774.8时，时，铀又相变成铀又相变成铀。铀

5、。、三相铀的平衡点的压力为三相铀的平衡点的压力为29.8108Pa，温度是，温度是798。当压力超过。当压力超过29.8108Pa时，时，铀直接转变铀直接转变为为铀。铀。 铀的三种变体的存在条件和特点列入表铀的三种变体的存在条件和特点列入表2 2。同素异形体同素异形体UUU存 在 温 度 （存 在 温 度 （ ）（1105Pa）667.7667.7774.8774.81132.3晶体结构晶体结构斜方斜方a=2.854b=5.869c=4.955四方四方a=b=10.754c=5.6525体心立方体心立方a=3.534a=b=c密度（密度（g/cm3）19.0518.1317.91机械性质机械性

6、质延展性延展性脆性脆性塑性塑性表表2 2铀的三种同素异形体的特性铀的三种同素异形体的特性 引自王剑锋，引自王剑锋，19861986 二、铀元素化学性质二、铀元素化学性质 铀位于周期表第三族，属锕系元素锕系元铀位于周期表第三族，属锕系元素锕系元素为素为89Ac103Lr，作为锕系元素，其电子，作为锕系元素，其电子层结构有一明显的特点，即具有三个不饱和的层结构有一明显的特点，即具有三个不饱和的电子层最外层电子层最外层Q、次外层、次外层P和外数第和外数第三层三层O；并且最外层电子相等，只有两个；并且最外层电子相等，只有两个电子电子7S电子，次外层中除钍电子，次外层中除钍Th有两个有两个6d电子外，其

7、它元素只有一个电子外，其它元素只有一个d电子或没有电子或没有d亚亚层。外数第三层层。外数第三层5f亚层从镤亚层从镤91号到铹号到铹103号逐渐被填满。号逐渐被填满。锕系元素包括如下：锕系元素包括如下： 89Ac 90Th 91Pa 92U 93Np 94Pu 95Am 96Cm 97Bk 锕锕 钍钍 镤镤 铀铀 镎钚镅锔铻镎钚镅锔铻98Cf 99Es 100Fm 101Md 102No 103Lr锎锎 锿锿 镄钔镄钔 锘锘 铹铹价电子层结构为价电子层结构为5f36d17s25f36d17s2，成键的价电子为最，成键的价电子为最外层的外层的2 2个个s s电子，次外层的电子，次外层的1 1个个d

8、 d 电子和外数第三电子和外数第三层的层的3 3个个f f电子。根据电子的丧失程度不同，可呈电子。根据电子的丧失程度不同，可呈现不同的价态。如现不同的价态。如+3+3、+4+4、+5+5、+6+6几种价态，所几种价态，所以铀具有变价的特性。以铀具有变价的特性。 铀是铀是92号元素，它的电子结构为：号元素，它的电子结构为：1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d106p67s25f36d11、铀的稳定氧化态、铀的稳定氧化态 铀在参与化学反响时，铀在参与化学反响时， 价电子层失去电子的价电子层失去电子的顺序是先失去顺序是先失去7s7s亚层电子和亚层电

9、子和6d6d亚层电子而显亚层电子而显3 3的的氧化态，再失去局部或全部氧化态，再失去局部或全部5f 5f 亚层电子而显亚层电子而显+4+4、+5+5、+6+6的氧化态，其中的氧化态，其中+4+4和和+6+6的氧化态比较稳定的氧化态比较稳定，+3+3和和+5+5的氧化态不稳定。的氧化态不稳定。 UO2 UO2 0.612V U4 0.607 U3 1.796 U +0.334V(在在HCl溶液中溶液中)铀的标准电极电位：铀的标准电极电位：在在25，pH=1的强酸性介质中：的强酸性介质中：图中最右端为复原物质，左端为氧化物质。图中最右端为复原物质，左端为氧化物质。电极电位大于零：说明化学反响自由能

10、小于零，电极电位大于零：说明化学反响自由能小于零，反响可自发进行，关系式成立。反响可自发进行，关系式成立。在碱性溶液中的电极电位均小于零，说明碱在碱性溶液中的电极电位均小于零，说明碱性溶液中铀以高价态的形式可稳定存在。即在性溶液中铀以高价态的形式可稳定存在。即在碱性溶液中铀很容易被氧化。碱性溶液中铀很容易被氧化。 UO2(OH)2 U(OH)4 U(OH)3 U在在25，pH=14的强碱性介质中：的强碱性介质中：U33e=U E=-1.796V酸性条件酸性条件 E=-2.17V碱性条件碱性条件U4e=U3 E=-0.607V酸性条件酸性条件 E=-2.17V碱性条件碱性条件 U、U3在酸碱性溶

11、液中都是强复原剂，在在酸碱性溶液中都是强复原剂，在没有其它氧化剂的条件下，两者都可以把水中没有其它氧化剂的条件下，两者都可以把水中的的H复原成复原成H2，而其本身那么被氧化成，而其本身那么被氧化成U4离子，说明离子，说明U、U3在水溶液中不能稳定存在水溶液中不能稳定存在。在。U、U3的复原性的复原性 在同一种元素中，同时进行着两种相在同一种元素中，同时进行着两种相反的化学反响，一局部原子或离子被氧化，反的化学反响，一局部原子或离子被氧化，另一局部原子或离子被复原，这种反响称另一局部原子或离子被复原，这种反响称为歧化反响，或叫自身氧化复原反响。歧为歧化反响，或叫自身氧化复原反响。歧化反响的发生与

12、物质的稳定性有一定的联化反响的发生与物质的稳定性有一定的联系。系。UO2的歧化反响的歧化反响UO2与与UO22和和U4之间的电位图：之间的电位图：此反响能否自发进行，可根据此反响能否自发进行，可根据Z ZnFnF反反响式来判断，该式中响式来判断，该式中Z Z为反响自由能千为反响自由能千卡，卡，n n为得失电子数，为得失电子数，F F为法拉第常数为法拉第常数23.0623.06千卡千卡/ /伏，伏，为电池电动势伏。为电池电动势伏。UO22 0.025V UO2 0.612V U4总反响式可写为：总反响式可写为： 2UO2=UO22+U4 (1) UO22+e=UO2 EUO2/UO22=-EUO

13、2/UO22UO2+e=U4 EUO2/U4 铀的稳定氧化态只在自然界只有铀的稳定氧化态只在自然界只有+4+4和和+6+6价两价两种，并且种，并且+4+4价在复原条件下稳定，价在复原条件下稳定，+6+6价在氧化价在氧化条件下稳定。条件下稳定。 现在只要现在只要1式中的式中的E大于零，反响即能大于零，反响即能自发进行。自发进行。总总=EUO2/UO2+EUO2/U4= 计算得出计算得出总大于零，说明总大于零，说明UO2的歧化反的歧化反响在酸性溶液中以能自发进行，因此响在酸性溶液中以能自发进行，因此+5价的氧价的氧化态不稳定，它要同时被氧化和复原成化态不稳定，它要同时被氧化和复原成+6价和价和+4

14、价。价。 2、铀和铀酰的性质、铀和铀酰的性质 由于铀的稳定氧化态只有由于铀的稳定氧化态只有+4和和+6价两种，在价两种，在溶液中，氧化态为溶液中，氧化态为+4的铀是以简单的的铀是以简单的U4离子离子形式存在；而氧化态为形式存在；而氧化态为+6的铀在水溶液中很不的铀在水溶液中很不稳定，易与氧结合成铀酰离子稳定，易与氧结合成铀酰离子UO22或或重铀酸根离子形式重铀酸根离子形式U2O72-存在。存在。IU4(0.971.01) Th4(1.021.06 )TR3(0.861.18 )其中其中Y族稀土族稀土0.860.98 ，铈族稀土，铈族稀土1.001.18 ，由于，由于TR3和和 U4有相似的离有

15、相似的离子半径和性质，故相互之间极易发生置换反响子半径和性质，故相互之间极易发生置换反响，因此，在一条件下，四价铀矿物含有，因此，在一条件下，四价铀矿物含有TR和和Th等类质同象混入物。另外，在与稀土元素之间等类质同象混入物。另外，在与稀土元素之间的置换上，由于半径离子的相近性，决定的置换上，由于半径离子的相近性，决定了铀倾向于置换钇族稀土元素，而钍倾向于置了铀倾向于置换钇族稀土元素，而钍倾向于置换铈族稀土元素。换铈族稀土元素。离子的半径离子的半径(=10-10m)II UO22铀酰呈哑铃型见附图，铀酰呈哑铃型见附图，其长轴长约其长轴长约6.046.84 ，离子半径很大，最，离子半径很大，最大

16、的金属阳离子大的金属阳离子Cs的离子半径是的离子半径是1.60 ，因，因此没有其它任何阳离子可与它呈类质同象，一般此没有其它任何阳离子可与它呈类质同象，一般Th4+与与UO22不不共生，但共生，但在复盐中在复盐中可作为一可作为一种组分出种组分出现。现。U4呈绿色，呈绿色，UO22呈黄色。离子的这种颜呈黄色。离子的这种颜色性质决定了四价铀矿物与六价铀矿物的根本色性质决定了四价铀矿物与六价铀矿物的根本色调。色调。离子的颜色离子的颜色IU4呈弱碱性，当呈弱碱性，当pH=2时，时，U4发生水解，发生水解，水解结果具酸性反响，并最后生成水解结果具酸性反响，并最后生成UOH4沉淀。沉淀。U4+H2O=U(

17、OH)3+H U4+4H2O=U(OH)4 + 4H离子的酸碱性离子的酸碱性IIU6+显两性，但酸性较强，碱性较弱，在酸性显两性，但酸性较强，碱性较弱，在酸性溶液中呈溶液中呈UO22，在碱性溶液中呈，在碱性溶液中呈U2O72-。 酸性溶液酸性溶液UO3+2H=UO22+H2O 碱性溶液碱性溶液2UO3+2OH-=U2O72-+H2OUO22显碱性，存在于显碱性，存在于pH3的介质环境中，当的介质环境中，当pH3时，时，UO22发生水解，当发生水解，当pH4时，形成氢氧化时，形成氢氧化铀酰沉淀，反响式如下：铀酰沉淀，反响式如下： pH3时：时：UO22+H2O=UO2OH+H pH4时：时：UO

18、2OH+H2O=UO2(OH)2 +H当溶液碱性较强时，在溶液中存在着当溶液碱性较强时，在溶液中存在着UO22和和U2O72相互转化的平衡关系。相互转化的平衡关系。 2UO22+6OH-=U2O72-+3H2OU4在复原条件下稳定，在复原条件下稳定，UO22在氧化条件在氧化条件下稳定，两者可以相互转化。下稳定，两者可以相互转化。UO22+2e=U4这种性质对铀矿物的形成和变化起着重要的作这种性质对铀矿物的形成和变化起着重要的作用，如在氧化带用，如在氧化带U4矿物转变为矿物转变为U6矿物，如矿物，如：2UO2+O2+3H2O=2UO2(OH)2H2O 沥青铀矿柱铀矿沥青铀矿柱铀矿离子的稳定条件离

19、子的稳定条件在胶结带：在胶结带：UO22+Fe2+2H2S=UO2+FeS2+4H1铀在地壳中的分布铀在地壳中的分布主要介绍铀在地壳中各类岩石中的分布情况即主要介绍铀在地壳中各类岩石中的分布情况即在三大岩类中的分布情况。在三大岩类中的分布情况。铀在岩浆岩中的分布铀在岩浆岩中的分布铀在岩浆岩中含量变化幅度很宽，由超基性岩到铀在岩浆岩中含量变化幅度很宽，由超基性岩到酸性岩含量逐渐增高，一般变化是自超基性岩中酸性岩含量逐渐增高，一般变化是自超基性岩中的的0.00nppm到酸性岩中的到酸性岩中的n个个ppm(10-6)，如橄榄，如橄榄岩类为岩类为0.0030.006ppm，花岗岩、流纹岩为，花岗岩、流

20、纹岩为3.54.8ppm。三、铀在地壳中的分布及存在形式三、铀在地壳中的分布及存在形式 岩浆岩中铀分布在造岩矿物和副矿物岩浆岩中铀分布在造岩矿物和副矿物中，在酸性岩中，浅色矿物的铀含量通常中，在酸性岩中，浅色矿物的铀含量通常低于全岩的平均铀含量，在深色矿物中，低于全岩的平均铀含量，在深色矿物中，铀含量较高，是浅色矿物的铀含量较高，是浅色矿物的35倍。倍。 岩浆岩中含量变化的特点与铀的成矿岩浆岩中含量变化的特点与铀的成矿作用相一致，在岩浆岩中产出的铀矿床根作用相一致，在岩浆岩中产出的铀矿床根本上产于酸性岩或含铀较高的碱性岩中，本上产于酸性岩或含铀较高的碱性岩中，而在超基性岩和基性岩中，到今还未找

21、到而在超基性岩和基性岩中，到今还未找到铀矿床的产出。铀矿床的产出。铀在大陆地壳中的相对丰度据铀在大陆地壳中的相对丰度据Roberton等，等，1978 沉积岩占地壳体积的沉积岩占地壳体积的5%，地壳大陆面积的，地壳大陆面积的3/4，有，有许多的铀矿床的成因与沉积岩的含铀性相关。许多的铀矿床的成因与沉积岩的含铀性相关。 根据统计资料说明，沉积岩中铀含量的变化幅度很根据统计资料说明，沉积岩中铀含量的变化幅度很大，从大，从0.nppm到到n10ppm，一般随沉积物粒度变细铀，一般随沉积物粒度变细铀含量升高，通常与沉积物中的含量升高，通常与沉积物中的P、H2S和有机质含量密和有机质含量密切相关，且呈正

22、消长关系。切相关，且呈正消长关系。 不同种类沉积岩中的铀含量：砂岩一般为不同种类沉积岩中的铀含量：砂岩一般为0.454.0ppm；粘土岩含铀一般为；粘土岩含铀一般为24.5ppm；碳酸盐岩的含；碳酸盐岩的含铀量比较稳定，为铀量比较稳定，为2ppm左右。左右。铀在沉积岩中的分布铀在沉积岩中的分布 含铀较高的沉积岩有海相成因的磷块岩，含含铀较高的沉积岩有海相成因的磷块岩，含铀量可达铀量可达50300ppm,它是一种重要的潜在铀它是一种重要的潜在铀资源；海相黑色页岩，含铀亦较高，据对法国资源；海相黑色页岩，含铀亦较高，据对法国石炭系圣希不莱特页岩的含铀量测定，高达石炭系圣希不莱特页岩的含铀量测定，高

23、达1244ppm。铀含量在富含有机质和粘土质岩石。铀含量在富含有机质和粘土质岩石中偏高的原因有两个方面：中偏高的原因有两个方面： I粘土质和有机质对铀的吸附作用；粘土质和有机质对铀的吸附作用； II有机质分解造成的复原环境有利于海水有机质分解造成的复原环境有利于海水中的铀不断转入沉积物中，各种沉积成岩成因中的铀不断转入沉积物中，各种沉积成岩成因及后生淋积成因的铀矿床均与上述富铀沉积岩及后生淋积成因的铀矿床均与上述富铀沉积岩密切相关。密切相关。 铀矿床在变质岩中的产出通常是产在中低铀矿床在变质岩中的产出通常是产在中低级变质程度的级变质程度的 ，在高级变质相的岩石中那么很，在高级变质相的岩石中那么

24、很少见，它与铀在变质岩中的分布规律相关。少见，它与铀在变质岩中的分布规律相关。 铀在变质岩中的分布也非常复杂，但一般铀在变质岩中的分布也非常复杂，但一般来说，不同的变质岩类有不同的铀含量。长英来说，不同的变质岩类有不同的铀含量。长英质岩类要比铁镁质岩类和碳酸盐岩类要高；同质岩类要比铁镁质岩类和碳酸盐岩类要高；同一岩类中，不同变质岩石的含铀性也有差异。一岩类中，不同变质岩石的含铀性也有差异。如：长英质类的岩石：片麻岩如：长英质类的岩石：片麻岩U：0.44.6ppm，结晶片岩结晶片岩U：1.34.9ppm；石英岩；石英岩U：1.0ppm；铁镁石英岩铁镁石英岩U：0.2ppm。铀在变质岩中的分布：铀

25、在变质岩中的分布： 实际上上述差异的存在是由变质原岩的的化实际上上述差异的存在是由变质原岩的的化学成分及含铀性决定的，同时变质程度的上下学成分及含铀性决定的，同时变质程度的上下也决定着变质岩的铀含量，通常是：含铀较高也决定着变质岩的铀含量，通常是：含铀较高的长英质类原岩，变质后岩石中的铀含量也相的长英质类原岩，变质后岩石中的铀含量也相对较高，并随变质程度的加深铀含量逐渐降低。对较高，并随变质程度的加深铀含量逐渐降低。即在变质岩中铀含量由高而低的变化是：即在变质岩中铀含量由高而低的变化是： 绿片岩相绿帘角闪岩相低级麻粒岩绿片岩相绿帘角闪岩相低级麻粒岩相高级麻粒岩相超变质作用的榴辉岩相。相高级麻粒

26、岩相超变质作用的榴辉岩相。 铀矿物形式：这是一种重要的存在形式，铀矿物形式：这是一种重要的存在形式，目前已经发现的有目前已经发现的有200余种铀矿物，但比较常见余种铀矿物，但比较常见的铀矿物只有四十余种，分内生成因和外生成的铀矿物只有四十余种，分内生成因和外生成因表生两大类。内生成因的铀矿物如：晶因表生两大类。内生成因的铀矿物如：晶质铀矿及变种沥青铀矿，钛铀矿，斜方钛铀矿，质铀矿及变种沥青铀矿，钛铀矿，斜方钛铀矿，铀石，铀钍矿等；表生成因的铀矿物如硅钙铀铀石，铀钍矿等；表生成因的铀矿物如硅钙铀矿，钙铀云母，铜铀云母，芙蓉铀矿，板菱铀矿，钙铀云母，铜铀云母，芙蓉铀矿，板菱铀矿等等。外生表生成因铀

27、矿物以其颜色鲜矿等等。外生表生成因铀矿物以其颜色鲜艳为特征，并与内生成因铀矿物颜色较深、艳为特征，并与内生成因铀矿物颜色较深、暗相区别。暗相区别。2在地壳中的存在形式：在地壳中的存在形式： 类质同象置换系指地球化学性质相近的元素类质同象置换系指地球化学性质相近的元素以可变的数量在矿物晶格中相互转换。以可变的数量在矿物晶格中相互转换。 铀的类质同象置换能力较强，它即可以进行铀的类质同象置换能力较强，它即可以进行等价的类质同象置换，如等价的类质同象置换，如U4与与Th4+之间，又之间，又可以进行异价的类质同象置换，如可以进行异价的类质同象置换，如U4与与TR3之间。之间。 由于铀与其它元素之间的类

28、质同象置换，形由于铀与其它元素之间的类质同象置换，形成了一系列的含铀矿物，如铀钍矿、方钍矿、成了一系列的含铀矿物，如铀钍矿、方钍矿、独居石、褐帘石、锆石、磷灰石、黑稀金矿独居石、褐帘石、锆石、磷灰石、黑稀金矿复稀金矿等，上述矿物是砂矿床的重要组成局复稀金矿等，上述矿物是砂矿床的重要组成局部。部。 类质同象置换形式：类质同象置换形式： 以分散吸附状态存在的铀是一种非常普遍的存在以分散吸附状态存在的铀是一种非常普遍的存在形式，它主要赋存在岩石中的以下部位。形式，它主要赋存在岩石中的以下部位。 a、吸附在矿物晶体外表，解理面与晶纹裂缝面上；、吸附在矿物晶体外表，解理面与晶纹裂缝面上； b、被岩石中的

29、有机质包括炭质、沥青质所吸、被岩石中的有机质包括炭质、沥青质所吸附；附； c、溶解在矿物的结晶水，液态包裹体和粒间溶液、溶解在矿物的结晶水，液态包裹体和粒间溶液中。中。 铀的吸附剂有层状硅酸盐、磷块岩、铝土矿、水铀的吸附剂有层状硅酸盐、磷块岩、铝土矿、水云母、钛和铁的氢氧化物以及蛋白石等。吸附作用可云母、钛和铁的氢氧化物以及蛋白石等。吸附作用可使岩石、矿物中的铀含量升高。使岩石、矿物中的铀含量升高。分散吸附状态形式：分散吸附状态形式： 在地壳的三大岩类中，由于成岩地质在地壳的三大岩类中，由于成岩地质条件的不同，铀的存在形式也明显不同。条件的不同，铀的存在形式也明显不同。 在岩浆岩中，铀的存在形

30、式分两种情况：在岩浆岩中，铀的存在形式分两种情况：即侵入岩中铀可以三种形式存在；但在喷即侵入岩中铀可以三种形式存在；但在喷出岩中，由于岩浆冷却迅速，其中所含的出岩中，由于岩浆冷却迅速，其中所含的大局部铀都以分散的方式集中在玻璃质或大局部铀都以分散的方式集中在玻璃质或显微结构的基质中。显微结构的基质中。 在变质岩中，由于变质作用时的温度在变质岩中，由于变质作用时的温度和压力的影响，原岩中存在的各种形式的和压力的影响，原岩中存在的各种形式的铀，局部或大局部都发生活化转移，或以铀，局部或大局部都发生活化转移，或以分散吸附形式沿岩石，矿物中的裂隙分布，分散吸附形式沿岩石，矿物中的裂隙分布，或在新的条件

31、下以类质同象形式固定于某或在新的条件下以类质同象形式固定于某些副矿物中，或随变质溶液从岩石中迁移些副矿物中，或随变质溶液从岩石中迁移出去。出去。 在沉积岩中，除极少数来自母岩的副在沉积岩中，除极少数来自母岩的副矿物中所含的铀是以类质同象形式存在以矿物中所含的铀是以类质同象形式存在以外，大局部都有呈分散吸附状态。在富铀外，大局部都有呈分散吸附状态。在富铀的沉积岩中，那么有可能见到沥青铀矿、的沉积岩中，那么有可能见到沥青铀矿、铀石等铀矿物。铀石等铀矿物。 上节课回忆上节课回忆 铀的性质氧化态、稳定条件、离子铀的性质氧化态、稳定条件、离子性质；性质； 铀在自然界的分布及存在形式。铀在自然界的分布及存

32、在形式。第一节第一节 铀元素性质及铀的分布铀元素性质及铀的分布第二节第二节 铀矿物的根本特征铀矿物的根本特征一、铀矿物的化学组成一、铀矿物的化学组成二铀矿物的晶体化学特点二铀矿物的晶体化学特点三、铀矿物的物理性质三、铀矿物的物理性质四铀矿物的成因类型四铀矿物的成因类型 一、铀矿物的化学组成一、铀矿物的化学组成 铀矿物的组成元素包括铀矿物的组成元素包括铀离子铀离子，其它阳离子其它阳离子和和各种阴离子各种阴离子，它们之间的相互化合或络合形，它们之间的相互化合或络合形成铀矿物。成铀矿物。 一般来说，组成元素可分为如下几大类：一般来说，组成元素可分为如下几大类： 1铀矿物组成元素铀矿物组成元素阴离子组

33、成阴离子组成阳离子组成阳离子组成其它阳离子或络阳离子：其它阳离子或络阳离子：H+、H3O+、NH+4阳离子组成：阳离子组成：以亲石元素为主，其次有亲铁、亲硫元素，具体分为：以亲石元素为主，其次有亲铁、亲硫元素，具体分为：碱金属元素碱金属元素：K、Na、Cs碱土金属元素碱土金属元素：Ca、Ba、Mg重金属元素重金属元素：Cu、Pb、Zn、Bi、Fe、Mn、Co、Ni其它金属元素其它金属元素：Al、Th、Tl、Nb、Ta、Mo、Tr、Zr 阴离子组成：阴离子组成：有有O2- 、OH-、 F-、SiO4-、PO43-、AsO43-、V2O86-、CO32-、SO42-、MoO42-、SeO32-、T

34、eO32-等。等。 其中与铀结合的阴离子主要是其中与铀结合的阴离子主要是O2 - ，而，而OH -只见极少数铀矿物中，只见极少数铀矿物中，F -只见于个别铀矿物中，只见于个别铀矿物中，其它酸根离子与铀络合成铀的络合物。其它酸根离子与铀络合成铀的络合物。 在自然界中纯四价铀的矿物很少，它往往在自然界中纯四价铀的矿物很少，它往往含有含有U6+成分，成分，U6+的产生与的产生与U4+的自氧化的形的自氧化的形成及形成后的环境变化氧化作用有关，四成及形成后的环境变化氧化作用有关，四价铀矿物的成分复杂，矿物中各组分之间的比价铀矿物的成分复杂，矿物中各组分之间的比例不固定，类质同象相当普遍；例不固定，类质同

35、象相当普遍； 2铀矿物类型铀矿物类型 六价铀矿物绝大多数是含水矿物，化学成分六价铀矿物绝大多数是含水矿物，化学成分比较稳定，每种矿物的金属阳离子，比较稳定，每种矿物的金属阳离子，UO22+和和络阴离子含量之间都有固定的比值，类质同象络阴离子含量之间都有固定的比值，类质同象不发育。不发育。 铀矿物可分为铀矿物可分为四价铀矿物四价铀矿物和和六价铀矿物六价铀矿物。 铀是一个放射性元素，组成铀矿物的化学铀是一个放射性元素，组成铀矿物的化学成分总是在变化。成分总是在变化。铀衰变的最终产物铀衰变的最终产物206Pb越越积越多。积越多。形成时代较早的铀矿物形成时代较早的铀矿物，放射性衰变放射性衰变成因的铅积

36、累多成因的铅积累多，据统计，晶质铀矿中，据统计，晶质铀矿中PbO含含量最高可达量最高可达20.45%，铅的含量与铀矿物形成铅的含量与铀矿物形成的年龄成正比的年龄成正比，UPb法法可作为可作为测定地质年龄测定地质年龄的方法。在中、新生代形成的沥青铀矿中含铅的方法。在中、新生代形成的沥青铀矿中含铅较低，这是由于铀衰变时间较短的缘故。较低，这是由于铀衰变时间较短的缘故。四价铀矿物的晶体结构类型。四价铀矿物的晶体结构类型。四价铀在矿物中的离子形式存在，形成离子键四价铀在矿物中的离子形式存在，形成离子键化合物，多数属离子晶格，在晶体结构中铀具化合物，多数属离子晶格，在晶体结构中铀具有较高的配位数，为有较

37、高的配位数，为8和和6它主要是由于它主要是由于U4+离离子半径较大的缘故子半径较大的缘故 。晶体结构类型有三种：晶体结构类型有三种：二铀矿物的晶体化学特点二铀矿物的晶体化学特点1四价铀矿物的晶体化学特点四价铀矿物的晶体化学特点a、配位型或称萤石型、配位型或称萤石型 ：主要是简单氧化：主要是简单氧化物，但由于局部物，但由于局部U4+变成了变成了U6+所以结构发生所以结构发生了畸变，对称度降低，其晶格与萤石不完全相了畸变，对称度降低，其晶格与萤石不完全相同。同。萤石型结构萤石型结构晶质铀矿晶质铀矿萤石型结构的对称型为：萤石型结构的对称型为：3L44L36L29PCb、岛状型或称锆石型：是指四价铀的

38、硅、岛状型或称锆石型：是指四价铀的硅酸盐与锆石的结构相似，在结构中，彼此孤立酸盐与锆石的结构相似，在结构中，彼此孤立的的SiO4四面体通过四面体通过U4+离子相连三角十二离子相连三角十二面体面体 。岛状型结构岛状型结构铀石铀石复杂层状结构复杂层状结构斜方钛铀矿斜方钛铀矿c、层状型层状型：是铀的复杂氧化物，如：是铀的复杂氧化物，如U-Ti和和U-Mo复杂氧化物具有复杂层状结构，其结构单元由复杂氧化物具有复杂层状结构，其结构单元由TiO6八面体或八面体或MoO6八面体组成。八面体组成。 在四价铀矿物中广泛发育着在四价铀矿物中广泛发育着U4+和和Th4+和和TR3+之间的类质同象之间的类质同象，四价

39、铀矿物中经常含有，四价铀矿物中经常含有Th和和TR，Th和稀土元素矿物中也常含有和稀土元素矿物中也常含有U4+，这是由于它们之间的离子半径相近和其它性质这是由于它们之间的离子半径相近和其它性质相似的原因所致。相似的原因所致。 类质同象类质同象 Zr4+0.82、Ca2+1.03也能与铀也能与铀U4+发生类质同象置换，但它们之间的置换通发生类质同象置换，但它们之间的置换通常是单向的，属极性类质同象，在锆石和磷灰常是单向的，属极性类质同象，在锆石和磷灰石中，石中，Zr4+和和Ca2+常被常被U4+所置换，然而在四所置换，然而在四价铀的矿物中，尚未发现价铀的矿物中，尚未发现Zr4+和和Ca2+的类质

40、同的类质同象混合物。象混合物。 类质同象置换多发生在高温环境条件，类质同象置换多发生在高温环境条件，如伟如伟晶岩脉中的晶岩脉中的晶质铀矿常含较多的晶质铀矿常含较多的Th和和TR；而而在在中低温热液成因的沥青铀矿中只含痕量的中低温热液成因的沥青铀矿中只含痕量的Th和和TR，有时甚至完全不含。，有时甚至完全不含。 U4+矿物中也含有矿物中也含有U6+ ，但它们之间不是类质，但它们之间不是类质同象关系，同象关系，U6+是四价铀的氧化物。是四价铀的氧化物。 变生作用变生作用系指在铀、钍衰变过程中放出的射线系指在铀、钍衰变过程中放出的射线作用下和核裂变碎片的作用下某些含铀、钍矿物作用下和核裂变碎片的作用

41、下某些含铀、钍矿物的晶体结构遭到破坏从而呈非晶态的现象的晶体结构遭到破坏从而呈非晶态的现象。 发生变生作用的主要条件有二：发生变生作用的主要条件有二：变生作用非晶化作用变生作用非晶化作用b.矿物成分复杂：如要含有易于形成络离子的变矿物成分复杂：如要含有易于形成络离子的变价元素，类质同象发育，原子间相互配位复杂。价元素，类质同象发育，原子间相互配位复杂。a.矿物中含有放射性元素，如矿物中含有放射性元素，如U、Th等。等。 容易发生变生作用的矿物有容易发生变生作用的矿物有U-Ti复杂氧化物，复杂氧化物，含含U的的Nb-Ta复杂氧化物及一局部四价铀的硅酸盐。复杂氧化物及一局部四价铀的硅酸盐。具油脂光

42、泽、沥青光泽、无解理、具油脂光泽、沥青光泽、无解理、贝壳状断口、半透明或碎片边缘微透光，贝壳状断口、半透明或碎片边缘微透光，密度、硬度低。密度、硬度低。光性上为均质体或局部残留非光性上为均质体或局部残留非均质性，折光率和反射性偏低。均质性，折光率和反射性偏低。变生矿物的特点相对非变生矿物而言变生矿物的特点相对非变生矿物而言 变生矿物进一步变化的结果是，分解成各个组变生矿物进一步变化的结果是，分解成各个组成元素的简单氧化物和氢氧化物，甚至变成凝胶成元素的简单氧化物和氢氧化物，甚至变成凝胶( (SiO2) )。但对这种非晶质体焙烧后，不能恢复原始。但对这种非晶质体焙烧后，不能恢复原始结构，只能形成

43、结构，只能形成U3O8或铀酸盐。或铀酸盐。 矿物中非结构水含量偏高，加热焙烧后会矿物中非结构水含量偏高，加热焙烧后会重新结晶，但不一定恢复到原始结构。重新结晶，但不一定恢复到原始结构。 恢复晶体结构时发生放热反响。恢复晶体结构时发生放热反响。2六价铀矿物的晶体化学特点六价铀矿物的晶体化学特点铀酰离子的结构及特点：单独的铀酰离子的结构及特点：单独的U6+离离子在自然界是不稳定的，由于子在自然界是不稳定的，由于U6+具有很高的具有很高的正电荷，半径小正电荷，半径小0.80，在能量上处于不稳，在能量上处于不稳定状态，很容易与氧结合，形成定状态，很容易与氧结合，形成UO22+络离子。络离子。晶体结构的

44、根本特点：晶体结构的根本特点： 铀酰为一线型离子，呈哑铃状，铀酰为一线型离子，呈哑铃状，UO之间的平之间的平均距离为均距离为1.9。此距离比。此距离比U6+与与O2-的离子半径之的离子半径之和和0.8+1.32=2.12要小得多，这说明铀原子与要小得多，这说明铀原子与氧原子之间氧原子之间 的电子云相互重迭，的电子云相互重迭，UO为共价键。为共价键。 铀酰沿长轴方向的总长是，铀酰沿长轴方向的总长是，(U6+、O2-半径之和半径之和为为2.12，在长轴方向最长为，在长轴方向最长为2个个O2-，；，；U6+两半径两半径之和为，因而之和为，因而2O2-与与U6+之间总长应为之间总长应为)为一巨型离为一

45、巨型离子，在自然界任何一阳离子的半径都比它小子，在自然界任何一阳离子的半径都比它小(如最如最大半径的金属离子大半径的金属离子Cs+为为1.60 ，而，而UO22+如按半径如按半径计算为计算为3.02-3.42 )，因其形态特殊，它不与任何，因其形态特殊，它不与任何其它阳离子发生类质同象置换。其它阳离子发生类质同象置换。 铀酰中的两个氧原子几乎是电中性。铀酰中的两个氧原子几乎是电中性。O2-的的负电荷几乎完全被负电荷几乎完全被U-O键所中和，铀酰的两个正键所中和，铀酰的两个正电荷集中在垂直于铀酰长轴的平面，即赤道平面电荷集中在垂直于铀酰长轴的平面，即赤道平面上铀酰与周围的离子原子形成两种类型的键

46、。上铀酰与周围的离子原子形成两种类型的键。在赤道平面上，铀对周围离子的引力最强，根本在赤道平面上，铀对周围离子的引力最强，根本上是离子键；而沿长轴，即上是离子键；而沿长轴，即O-U-O的方向上，键的方向上，键力很弱，根本上是分子键。力很弱，根本上是分子键。 UO22+中由于铀原子的内层电子中由于铀原子的内层电子5f电子参与了电子参与了UO之间的共价键的组成之间的共价键的组成，所以，所以UO键非常牢键非常牢固，无论在固体，还是在液体中，铀酰离子都很固，无论在固体，还是在液体中，铀酰离子都很稳定，不易分解。稳定，不易分解。晶体结构类型有三种类型晶体结构类型有三种类型:链状结构如高硅钾铀矿组链状结构

47、如高硅钾铀矿组 层状结构层状结构最常见最常见架状结构硅铀矿组架状结构硅铀矿组,它们仅见于个别矿物中。它们仅见于个别矿物中。 同质多象是指同种化学成分石墨和金刚同质多象是指同种化学成分石墨和金刚石，在不同的热力学条件下结晶成不同晶石，在不同的热力学条件下结晶成不同晶体结构的现象。每一种化学组成相同、结构体结构的现象。每一种化学组成相同、结构不同的晶体都是一种同质多象变体，在矿物不同的晶体都是一种同质多象变体，在矿物上是独立的矿物种，在六价铀矿物中发现了上是独立的矿物种，在六价铀矿物中发现了一系列同质多象变体。一系列同质多象变体。 同质多象同质多象和和多型性多型性如：如： a、六价铀的磷酸盐和砷酸

48、盐，当铀酰为四次配位、六价铀的磷酸盐和砷酸盐，当铀酰为四次配位时，结构松散，这种结构有变得更紧密的趋势五次时，结构松散，这种结构有变得更紧密的趋势五次配位，以致形成了同质多象变种；配位，以致形成了同质多象变种；b、铀酰氢氧化物中，、铀酰氢氧化物中，铀酰为六次配位，当环铀酰为六次配位，当环境改变时，境改变时，OH-可被可被O2-取代，引起配位数取代，引起配位数的变化。的变化。2OH-O2-，也可能形成同质多，也可能形成同质多象变种；象变种；c、六价铀的硅酸盐矿物、六价铀的硅酸盐矿物、硅钙铀矿和硅钙铀矿和硅钙铀矿硅钙铀矿，也属于同质多象变种。也属于同质多象变种。 多型是一种特殊类型的同质多象，是指

49、化多型是一种特殊类型的同质多象，是指化学成分相同的物质，形成假设干种仅仅在层的学成分相同的物质，形成假设干种仅仅在层的堆积顺序上有所不同的层状晶体结构的现象。堆积顺序上有所不同的层状晶体结构的现象。多型也就是一维的同质多象，不同的多型变体多型也就是一维的同质多象，不同的多型变体，尽管有时可能属于不同的晶系，但是它们的，尽管有时可能属于不同的晶系，但是它们的晶体结构和一系列性质上的差异都很小，所以晶体结构和一系列性质上的差异都很小，所以仍然属于同一矿物种。仍然属于同一矿物种。 多型现象在六价铀矿物中广泛发育多型现象在六价铀矿物中广泛发育，在六价，在六价铀的磷酸盐、砷酸盐、钒酸盐、碳酸盐和氢氧铀的

50、磷酸盐、砷酸盐、钒酸盐、碳酸盐和氢氧化物中都发现了多型。如钙铀云母化物中都发现了多型。如钙铀云母准钙铀云准钙铀云母、铜铀云母母、铜铀云母准铜铀云母、钡铀云母准铜铀云母、钡铀云母准钡准钡铀云母等，这些矿物普遍含层间水，而且水含铀云母等，这些矿物普遍含层间水，而且水含量能在一定范围内变化，于是构成了一系列多量能在一定范围内变化，于是构成了一系列多型性矿物。型性矿物。三、铀矿物的物理性质三、铀矿物的物理性质1放射性放射性2光学性质光学性质3力学性质力学性质 4荧光性质荧光性质1放射性放射性 铀矿物与其它非放射性元素矿物的重要区铀矿物与其它非放射性元素矿物的重要区别在于它具有放射性。别在于它具有放射性

51、。放射性系指铀、钍、镭放射性系指铀、钍、镭等元素的原子核能自发地蜕变为另一种原子核，等元素的原子核能自发地蜕变为另一种原子核，同时释放出同时释放出、射线的现象。射线的现象。这一过程称这一过程称之为放射性衰变，其中释放出之为放射性衰变，其中释放出粒子和粒子和粒子的粒子的过程称为过程称为蜕变和蜕变和蜕变，电离能力为蜕变，电离能力为，穿透能力为穿透能力为：=1：100：10000。使照相底片感光。在射线作用下，底片乳使照相底片感光。在射线作用下，底片乳胶中的银盐胶中的银盐AgBr被复原，被复原，Ag+Ag，照片，照片经处理后，被照射后即变黑。底片变黑的程度经处理后，被照射后即变黑。底片变黑的程度与矿

52、物中放射性元素含量及照射时间成正比，与矿物中放射性元素含量及照射时间成正比，根据这种特性，产生了放射性照相方法根据这种特性，产生了放射性照相方法-普遍放普遍放射性照相和显微放射性照相。射性照相和显微放射性照相。放射性特征的表现：放射性特征的表现： 使气体分子发生电离，使硫化锌、碘化钠使气体分子发生电离，使硫化锌、碘化钠等晶体发荧光。等晶体发荧光。电离的强度与放射性强度成正电离的强度与放射性强度成正比，据此产生了各种放射性测量方法。比，据此产生了各种放射性测量方法。 使绝缘物质遭受辐射损伤。在放射性衰使绝缘物质遭受辐射损伤。在放射性衰变过程中产生的带电粒子和人工裂变过程中产变过程中产生的带电粒子

53、和人工裂变过程中产生的裂变碎片，在以高速向四周发射时带有巨生的裂变碎片，在以高速向四周发射时带有巨大的能量，能使周围的绝缘物质如电影胶片大的能量，能使周围的绝缘物质如电影胶片片基、涤纶薄膜、白云母、石英、长石、磷灰片基、涤纶薄膜、白云母、石英、长石、磷灰石等受到辐射损伤而留下痕迹，这种痕迹称石等受到辐射损伤而留下痕迹，这种痕迹称为径迹。径迹的密度与放射性元素含量及受辐为径迹。径迹的密度与放射性元素含量及受辐射的时间成正比，据此产生了射的时间成正比，据此产生了径迹蚀刻和裂径迹蚀刻和裂变径迹法。变径迹法。能使周围的矿物变色。能使周围的矿物变色。放射矿物周围的长石放射矿物周围的长石常变成浅红色或褐红

54、色，碳酸盐矿物变成粉红常变成浅红色或褐红色，碳酸盐矿物变成粉红色或玫瑰色，石英变为烟灰色或黑色，萤石变色或玫瑰色，石英变为烟灰色或黑色，萤石变成紫色或黑紫色。薄片中可见含铀、钍矿物包成紫色或黑紫色。薄片中可见含铀、钍矿物包裹体周围常形成变色晕，这种变色晕常见于黑裹体周围常形成变色晕，这种变色晕常见于黑云母、绿泥石、角闪石、辉石、白云母等矿物云母、绿泥石、角闪石、辉石、白云母等矿物中。中。能使含铀、钍的铌钽钛复杂氧化物、硅酸盐能使含铀、钍的铌钽钛复杂氧化物、硅酸盐等矿物发生非晶化，成为变生态等矿物发生非晶化，成为变生态。颜色、条痕：颜色、条痕： 四价铀矿物的颜色以深色调为主四价铀矿物的颜色以深色

55、调为主。2光学性质光学性质 四价铀的硅酸盐呈四价铀的硅酸盐呈黑色、褐黑色、灰褐色黑色、褐黑色、灰褐色。 四价铀的铀四价铀的铀钛复杂氧化物呈钛复杂氧化物呈黑色黑色、褐黑色、褐黑色、暗褐色、红褐色暗褐色、红褐色，条痕暗褐色、黄褐色；，条痕暗褐色、黄褐色； 四价铀的简单氧化物呈四价铀的简单氧化物呈黑色黑色、灰黑色灰黑色，条痕黑色；，条痕黑色； 六价铀矿物的颜色十分鲜艳六价铀矿物的颜色十分鲜艳，大都，大都呈黄色、呈黄色、黄绿色和绿色黄绿色和绿色，少数呈，少数呈橙红色、橙色、褐色、橙红色、橙色、褐色、粉红色粉红色，六价铀矿物的颜色主要与色素离子有，六价铀矿物的颜色主要与色素离子有关，铀酰离子是主要的色素

56、离子。关，铀酰离子是主要的色素离子。 同时含有四价铀和六价铀的矿物都呈黑色、同时含有四价铀和六价铀的矿物都呈黑色、紫黑色或蓝黑色。紫黑色或蓝黑色。 含铜和锰的铀酰矿物呈粉红色含铜和锰的铀酰矿物呈粉红色； 含铅和铋的铀酰矿物呈橙色和橙红色含铅和铋的铀酰矿物呈橙色和橙红色； 含碱金属、碱土金属元素矿物呈黄色、黄绿含碱金属、碱土金属元素矿物呈黄色、黄绿色、浅绿黄色色、浅绿黄色； 光泽光泽：矿物的光泽与其透明度、反射率及：矿物的光泽与其透明度、反射率及折光率有关，也与单矿物集合体的集合方式有关。折光率有关，也与单矿物集合体的集合方式有关。 四价铀矿物的晶体及胶状集合体呈半金属光四价铀矿物的晶体及胶状集

57、合体呈半金属光泽、沥青光泽；泽、沥青光泽； 非晶化矿物呈沥青光泽、树脂光泽或油脂光泽；非晶化矿物呈沥青光泽、树脂光泽或油脂光泽； 粉末状矿物呈土状光泽。粉末状矿物呈土状光泽。其它光学性质其它光学性质： 四价铀矿物薄片中不透明或呈很深的褐色、四价铀矿物薄片中不透明或呈很深的褐色、黄色，均质至弱非均质；反射光下呈灰色，反射黄色，均质至弱非均质；反射光下呈灰色，反射率率6-21%，有些矿物具褐色或褐红色的内反射。，有些矿物具褐色或褐红色的内反射。 六价铀矿物多数透明至半透明，由于含包裹六价铀矿物多数透明至半透明，由于含包裹体和脱水的影响，矿物常变混浊，在薄片中呈浅体和脱水的影响，矿物常变混浊，在薄片

58、中呈浅黄、浅黄绿、浅绿色，二轴晶或一轴晶。黄、浅黄绿、浅绿色，二轴晶或一轴晶。 3力学性质力学性质 密度：密度：矿物的密度取决于矿物的化学成矿物的密度取决于矿物的化学成分和晶体结构。分和晶体结构。 六价铀矿物密度普遍较低。六价铀矿物密度普遍较低。 四价铀矿物密度普遍较大；四价铀矿物密度普遍较大；矿物类别矿物类别变化范围变化范围含含Bi时时含含Pb时时四价铀矿物四价铀矿物简单氧化物简单氧化物6.510.8铀铀-钛复杂氧化物钛复杂氧化物4.36.0硅酸盐硅酸盐4.45.1铀铀-钼复杂氧化物钼复杂氧化物4.2六价铀矿物六价铀矿物铀酰氢氧化物铀酰氢氧化物3.65.76.45.17.4铀酰硅酸盐铀酰硅酸

59、盐3.04.75.86.0铀酰磷酸盐铀酰磷酸盐2.54.14.45.8铀酰砷酸盐铀酰砷酸盐2.54.15.86.06.4铀酰钒酸盐铀酰钒酸盐2.94.74.9铀酰硫酸盐铀酰硫酸盐3.34.0铀酰钼酸盐铀酰钼酸盐4.04.7铀酰碳酸盐铀酰碳酸盐2.15.76.9铀酰亚硒酸盐铀酰亚硒酸盐4.44.95.3铀酰亚碲酸铀酰亚碲酸6.66.95.7硬度摩斯硬度硬度摩斯硬度-下同下同 ：矿物的硬度主要取：矿物的硬度主要取决于其内部结构中质点间联结力的强弱，即取决于其内部结构中质点间联结力的强弱，即取决于其化学键的类型和强度。决于其化学键的类型和强度。 六价铀矿物多为层状结构六价铀矿物多为层状结构，层内为离

60、子键，层内为离子键，层间为分子键、氢键或弱离子键，因此其化学层间为分子键、氢键或弱离子键，因此其化学键的强度较弱，此外，六价铀矿物普遍含水分键的强度较弱，此外，六价铀矿物普遍含水分子，因而其子，因而其硬度普遍降低硬度普遍降低，一般只有，一般只有2-3。 四价铀矿物主要为离子键化合物四价铀矿物主要为离子键化合物，其结构中，其结构中原子堆积密度较大，因此其原子堆积密度较大，因此其硬度较大硬度较大，一般为，一般为5-6。仅铀。仅铀-钼复杂氧化物的硬度较低，为钼复杂氧化物的硬度较低，为2-3。解理：解理： 六价铀矿物六价铀矿物通常通常具有平行于底面的完全解理具有平行于底面的完全解理，有时还发育几组中等