铀矿地质2学习课件

第二章铀元素及铀矿物的基本特征第一节铀元素性质及铀的分布第二节铀矿物的基本特征第一页，共一百六十二页。二、铀元素化学性质一、铀元素物理性质第一节铀元素性质及铀的分布三、铀在地壳中的分布及存在形式第二页，共一百六十二页。一、铀元素物理性质U的原子序数是92，原子量是238，在自然界中有三种同位素，即U238、U235和U234，其丰度分别为99.2739％、0.7205％和0.0056％。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，它们的半衰期分别是4.5×109a、7.3×108a和2.6×105a。第三页，共一百六十二页。铀测年法图解第四页，共一百六十二页。金属铀可用还原法或电解法制取。纯金属铀外貌象钢，呈银白色，具金属光泽，微带淡蓝色色调。粉末状金属铀由于受到氧化呈灰黑色。熔点是1405℃。铀的硬度比铜稍低，其布氏硬度为240－260kg/mm2。硬度随着温度升高而减小，并且与铀的变体有关。铀的密度很大，在常温下α铀的密度值为19.05g/cm3。第五页，共一百六十二页。金属铀在一定的温度和压力下发生相变。在1.013×105Pa条件下，α铀在667.7℃相变成β铀；当温度升高到774.8℃时，β铀又相变成γ铀。

α、β、γ三相铀的平衡点的压力为29.8×108Pa，温度是798℃。当压力超过29.8×108Pa时，α铀直接转变为γ铀。第六页，共一百六十二页。二、铀元素化学性质

铀位于周期表第三族，属锕系元素（锕系元素为89Ac－103Lr第七页，共一百六十二页。锕系元素如下：89Ac90Th91Pa92U

93Np94Pu95Am96Cm97Bk锕钍镤铀镎钚镅锔铻98Cf99Es100Fm101Md102No103Lr锎锿镄钔锘铹第八页，共一百六十二页。价电子层结构为5f36d17s2。根据电子的丢失程度不同，可呈现不同的价态。呈+3、+4、+5、+6几种价态，所以铀具有变价的特性。铀的核外电子层结构1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d106p67s25f36d1第九页，共一百六十二页。1.铀的稳定氧化态铀在参与化学反应时，价电子层失去电子的顺序是先失去7s亚层电子和6d亚层电子而显＋3的氧化态，再失去部分或全部5f亚层电子而显+4、+5、+6的氧化态，其中+4和+6的氧化态比较稳定，+3和+5的氧化态不稳定。第十页，共一百六十二页。UO22+＋0.052V

UO2＋＋0.612VU4＋－0.607U3＋－1.796U+0.334V(在HCl溶液中)①铀的标准电极电位：在25℃，pH=1的强酸性介质中：在25℃，pH=14的强碱性介质中：UO2(OH)2

－0.49V

U(OH)4

－2.14V

U(OH)3

－2.17V

U第十一页，共一百六十二页。U3＋＋3e=UE°=-1.796V（酸性条件）E°=-2.17V（碱性条件）U4＋＋e=U3＋E°=-0.607V（酸性条件）E°=-2.17V（碱性条件）U、U3＋在酸碱性溶液中都是强还原剂，两者都可以把水中的H＋还原成H2，而其本身则被氧化成U4＋离子，说明U、U3＋在水溶液中不能稳定存在。②U、U3＋的还原性第十二页，共一百六十二页。UO2＋与UO22＋和U4＋之间的电位图UO22＋0.025VUO2＋＋0.612VU4＋总反应式可写为：2UO2＋=UO22＋+U4＋(1)UO22＋+e=UO2＋

E°UO2＋/UO22＋=-E°UO2＋/UO22＋=-0.025VUO2＋+e=U4＋

E°UO2/U4＋=+0.612V③UO2＋的歧化反应第十三页，共一百六十二页。反应（1）能否自发进行，可根据△Z＝－nFε来判断。（1）式的ε总=E°UO2＋/UO2＋+E°UO2＋/U4＋=-0.052+0.612=+0.56V计算得出ε总大于零，说明UO2＋的歧化反应在酸性溶液中以能自发进行，因此+5价的氧化态不稳定，它要同时被氧化和还原成+6价和+4价。第十四页，共一百六十二页。铀的稳定氧化态只在自然界只有+4和+6价两种，并且+4价在还原条件下稳定，+6价在氧化条件下稳定。结论：铀的稳定氧化态第十五页，共一百六十二页。2.铀和铀酰的性质氧化态为+4的铀是以简单的U4＋离子形式存在；氧化态为+6的铀在水溶液中很不稳定，易与氧结合成铀酰离子（UO22＋）或重铀酸根离子形式（U2O72-）存在。第十六页，共一百六十二页。（I）U4＋—(0.97—1.01Å)Th4＋—(1.02—1.06Å)REE3＋—(0.86—1.18Å)其中Y族稀土（0.86－0.98Å），铈族稀土（1.00－1.18Å）。①离子的半径(Å=10-10m)第十七页，共一百六十二页。（II）UO22＋（铀酰），其长轴长约6.04－6.84Å第十八页，共一百六十二页。U4＋呈绿色，UO22＋呈黄色。②离子的颜色（I）U4＋呈弱碱性，当pH=2时，U4＋发生水解，并最后生成U（OH）4沉淀。U4＋+H2O=U(OH)3＋+H＋

U4＋+4H2O=U(OH)4+4H＋③离子的酸碱性第十九页，共一百六十二页。（II）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-。酸性溶液UO3+2H＋=UO22＋+H2O碱性溶液2UO3+2OH-=U2O72-+H2OUO22＋显碱性，存在于pH＜3的介质环境中，当pH＞3时，UO22＋发生水解，当pH＞4时，形成氢氧化铀酰沉淀，反应式如下：pH＞3时：UO22＋+H2O=UO2OH＋+H＋pH＞4时：UO2OH＋+H2O=UO2(OH)2+H＋第二十页，共一百六十二页。当溶液碱性较强时，在溶液中存在着UO22＋和U2O72－相互转化的平衡关系。2UO22＋+6OH-=U2O72-+3H2O第二十一页，共一百六十二页。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。UO22＋+2e=U4＋2UO2+O2+3H2O=2UO2(OH)2·H2O沥青铀矿柱铀矿④离子的稳定条件UO22＋+Fe2＋+2H2S=UO2+FeS2+4H＋沥青铀矿黄铁矿第二十二页，共一百六十二页。三、铀在地壳中的分布及存在形式铀在大陆地壳中的相对丰度（据Roberton等，1978）第二十三页，共一百六十二页。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，一般变化是自超基性岩中的0.00nppm到酸性岩中的n个ppm(10-6)。如橄榄岩类为0.003－0.006ppm，花岗岩、流纹岩为3.5－4.8ppm。三、铀在地壳中的分布及存在形式1.铀在地壳中的分布第二十四页，共一百六十二页。铀在岩浆岩中的分布：分布在造岩矿物和副矿物中。浅色矿物的铀含量通常低于全岩的平均铀含量；深色矿物铀含量是浅色矿物的3－5倍。①铀在岩浆岩中的分布第二十五页，共一百六十二页。根据统计资料表明，沉积岩中铀含量的变化幅度很大，从0.nppm到n×10ppm，一般随沉积物粒度变细铀含量升高，通常与沉积物中的P、H2S和有机质含量密切相关，且呈正消长关系。不同种类沉积岩中的铀含量：砂岩一般为0.45－4.0ppm；粘土岩含铀一般为2－4.5ppm；碳酸盐岩的含铀量比较稳定，为2ppm左右。②铀在沉积岩中的分布第二十六页，共一百六十二页。含铀较高的沉积岩有：海相成因的磷块岩，含铀量可达50－300ppm，它是一种重要的潜在铀资源；海相黑色页岩，含铀亦较高，法国石炭系圣希不莱特页岩的含铀量高达1244ppm。②铀在沉积岩中的分布第二十七页，共一百六十二页。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：I粘土质和有机质对铀的吸附作用；II有机质分解造成的还原环境有利于海水中的铀不断转入沉积物中。②铀在沉积岩中的分布第二十八页，共一百六十二页。铀在变质岩中的分布一般来说，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；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U：0.4－4.6ppm，结晶片岩U：1.3－4.9ppm；石英岩U：1.0ppm；铁镁石英岩U：0.2ppm。③铀在变质岩中的分布：第二十九页，共一百六十二页。

铀在变质岩中的含量是由变质原岩的化学成分及含铀性决定的，同时变质程度的高低也决定着变质岩的铀含量。随变质程度的加深变质岩中的铀含量逐渐降低。铀在各种变质相中含量由高而低的变化是：绿片岩相－绿帘－角闪岩相－低级麻粒岩相－高级麻粒岩相－超变质作用的榴辉岩相。③铀在变质岩中的分布：第三十页，共一百六十二页。①铀矿物形式：目前发现的有200余种铀矿物，比较常见的铀矿物有四十余种，分内生成因和外生成因（表生）两大类。内生成因的铀矿物有：晶质铀矿及变种沥青铀矿，钛铀矿，斜方钛铀矿，铀石，铀钍矿等；表生成因的铀矿物有：硅钙铀矿，钙铀云母，铜铀云母，芙蓉铀矿，板菱铀矿等等。2.在地壳中的存在形式：第三十一页，共一百六十二页。

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。铀的类质同象置换既有等价的类质同象置换，如U4＋与Th4+之间，也有异价的类质同象置换，如U4＋与REE3＋之间。类质同象置换形成的含铀矿物有：铀钍矿、方钍矿、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部分。②类质同象置换形式：第三十二页，共一百六十二页。它主要赋存在岩石中的以下部位。a、吸附在矿物晶体表面，解理面与晶纹裂缝面上；b、被岩石中的有机质（包括炭质、沥青质）所吸附；c、溶解在矿物的结晶水，液态包裹体和粒间溶液中。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。③分散吸附状态形式：第三十三页，共一百六十二页。铀在地壳三大岩类中的存在形式。岩浆岩，铀的存在形式分两种情况：侵入岩，铀可以三种形式存在；喷出岩，其中所含的大部分铀都以分散的方式集中在玻璃质或显微结构的基质中。

变质岩，或以分散吸附形式沿岩石，矿物中的裂隙分布，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出去。第三十四页，共一百六十二页。

沉积岩，极少数铀是以类质同象形式存在（砂矿），大部分都有呈分散吸附状态。在富铀的沉积岩中，则有可能见到沥青铀矿、铀石等铀矿物。第三十五页，共一百六十二页。第二节铀矿物的基本特征一、铀矿物的化学组成二、铀矿物的晶体化学特点三、铀矿物的物理性质四、铀矿物的成因类型第三十六页，共一百六十二页。一、铀矿物的化学组成铀矿物的组成元素包括铀离子，其它阳离子和各种阴离子。组成元素可分为如下几大类：1.铀矿物组成元素②阴离子组成①阳离子组成第三十七页，共一百六十二页。其它阳离子或络阳离子：H+、H3O+、NH+4①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：碱金属元素：K、Na、Cs碱土金属元素：Ca、Ba、Mg重金属元素：Cu、Pb、Zn、Bi、Fe、Mn、Co、Ni其它金属元素：Al、Th、Tl、Nb、Ta、Mo、Tr、Zr第三十八页，共一百六十二页。有O2-、OH-、

F-、SiO4-、PO43-、AsO43-、V2O86-、CO32-、SO42-、MoO42-、SeO32-、TeO32-等。其中与铀结合的阴离子主要是O2-，而OH-只见极少数铀矿物中，F-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。

②阴离子组成：第三十九页，共一百六十二页。在自然界中纯四价铀的矿物很少，它往往含有U6+成分，U6+的产生与U4+的自氧化的形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例不固定，类质同象相当普遍2.铀矿物类型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，UO22+和络阴离子含量之间都有固定的比值，类质同象不发育。

铀矿物可分为四价铀矿物和六价铀矿物。第四十页，共一百六十二页。①四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8和6。晶体结构类型有三种：二、铀矿物的晶体化学特点1.四价铀矿物的晶体化学特点第四十一页，共一百六十二页。a、配位型（或称萤石型）：主要是简单氧化物，但由于部分U4+变成了U6+所以结构发生了畸变，对称度降低，其晶格与萤石不完全相同。萤石型结构－晶质铀矿萤石型结构的对称型为：3L44L36L29PC第四十二页，共一百六十二页。b、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，彼此孤立的[SiO4]四面体通过U4+离子相连（三角十二面体）。岛状型结构－铀石第四十三页，共一百六十二页。复杂层状结构－斜方钛铀矿c、层状型：是铀的复杂氧化物，如U-Ti和U-Mo复杂氧化物具有复杂层状结构，其结构单元由[TiO6]八面体或[MoO6]八面体组成。第四十四页，共一百六十二页。在四价铀矿物中广泛发育着U4+和Th4+和REE3+之间的类质同象，四价铀矿物中经常含有Th和REE，Th和稀土元素矿物中也常含有U4+。②类质同象第四十五页，共一百六十二页。Zr4+（0.82Å）、Ca2+（1.03Å）也能与铀（U4+）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，在锆石和磷灰石中，Zr4+和Ca2+常被U4+所置换，然而在四价铀的矿物中，尚未发现Zr4+和Ca2+的类质同象混合物。U4+矿物中也含有U6+，U6+是四价铀的氧化物。

②类质同象第四十六页，共一百六十二页。变生作用系指在铀、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：

③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U、Th等。容易发生变生作用的矿物有U-Ti复杂氧化物，含U的Nb-Ta复杂氧化物及一部分四价铀的硅酸盐。第四十七页，共一百六十二页。（ⅰ）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，密度、硬度低。（ⅱ）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。变生矿物的特点（相对非变生矿物而言）第四十八页，共一百六十二页。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(SiO2)。但对这种非晶质体焙烧后，不能恢复原始结构，只能形成U3O8或铀酸盐。（ⅲ）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。（ⅳ）恢复晶体结构时发生放热反应。第四十九页，共一百六十二页。2.六价铀矿物的晶体化学特点（ⅰ）铀酰离子的结构及特点：单独的U6+离子在自然界是不稳定的，很容易与氧结合，形成UO22+络离子。①晶体结构的基本特点：第五十页，共一百六十二页。铀酰为一线型离子，U－O之间的平均距离为1.9Å。此距离比U6+与O2-的离子半径之和（0.8+1.32=2.12Å）要小得多，这说明铀原子与氧原子之间的电子云相互重迭，U－O为共价键。第五十一页，共一百六十二页。（ⅱ）晶体结构类型－有三种类型:链状结构（如高硅钾铀矿组）；层状结构最常见；架状结构（硅铀矿组）,见于个别矿物中。第五十二页，共一百六十二页。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，在矿物上是独立的矿物种。②同质多象和多型性第五十三页，共一百六十二页。如：a、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（五次配位），以致形成了同质多象变种；b、铀酰氢氧化物中，铀酰为六次配位，当环境改变时，OH-可被O2-取代，引起配位数的变化。（2OH-→O2-），也可能形成同质多象变种；c、六价铀的硅酸盐矿物、硅钙铀矿和β硅钙铀矿，也属于同质多象变种。第五十四页，共一百六十二页。

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，形成若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。多型也就是一维的同质多象，它们的晶体结构和一系列性质上的差异都很小，属于同一矿物种。第五十五页，共一百六十二页。多型现象在六价铀矿物中广泛发育，在六价铀的磷酸盐、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－准钙铀云母、铜铀云母－准铜铀云母、钡铀云母－准钡铀云母等。第五十六页，共一百六十二页。三、铀矿物的物理性质1.放射性2.光学性质3.力学性质

4.荧光性质第五十七页，共一百六十二页。1.放射性放射性系指铀、钍、镭等元素的原子核能自发地蜕变为另一种原子核，同时释放出α、β、γ射线的现象。这一过程称之为放射性衰变，其中释放出α粒子和β粒子的过程称为α蜕变和β蜕变，电离能力为α＞β＞γ，穿透能力为α：β：γ=1：100：10000。第五十八页，共一百六十二页。②使照相底片感光。在射线作用下，底片乳胶中的银盐（AgBr）被还原，Ag+→Ag，照片经处理后，被照射后即变黑。底片变黑的程度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-普遍放射性照相和显微放射性照相。放射性特征的表现：

①使气体分子发生电离，使硫化锌、碘化钠等晶体发荧光。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。第五十九页，共一百六十二页。

③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α径迹蚀刻和裂变径迹法。第六十页，共一百六十二页。⑤能使周围的矿物变色。放射矿物周围的长石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云母、绿泥石、角闪石、辉石、白云母等矿物中。④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。第六十一页，共一百六十二页。①颜色、条痕：四价铀矿物的颜色以深色调为主。2.光学性质四价铀的硅酸盐呈黑色、褐黑色、灰褐色。四价铀的铀－钛复杂氧化物呈黑色、褐黑色、暗褐色、红褐色，条痕暗褐色、黄褐色四价铀的简单氧化物呈黑色、灰黑色，条痕黑色；第六十二页，共一百六十二页。晶质铀矿晶质铀矿钛铀矿铀黑第六十三页，共一百六十二页。六价铀矿物的颜色十分鲜艳，大都呈黄色、黄绿色和绿色，少数呈橙红色、橙色、褐色、粉红色，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离子。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。含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；含碱金属、碱土金属元素矿物呈黄色、黄绿色、浅绿黄色；含铜的铀酰矿物呈绿色；第六十四页，共一百六十二页。板菱铀矿板铅铀矿钡磷铀矿翠砷铜铀矿第六十五页，共一百六十二页。钒钙铀矿钒钾铀矿钙铀云母绿铀矿第六十六页，共一百六十二页。菱镁铀矿水砷铅铀矿硅镁铀矿第六十七页，共一百六十二页。深黄铀矿斜水钼铀矿第六十八页，共一百六十二页。②光泽：四价铀矿物的晶体及胶状集合体呈半金属光泽、沥青光泽；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。第六十九页，共一百六十二页。③其它光学性质：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，反射率6-21%，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，由于含包裹体和脱水的影响，矿物常变混浊，在薄片中呈浅黄、浅黄绿、浅绿色，二轴晶或一轴晶。

第七十页，共一百六十二页。3.力学性质①密度六价铀矿物密度普遍较低。四价铀矿物密度普遍较大；第七十一页，共一百六十二页。矿物类别变化范围含Bi时含Pb时四价铀矿物简单氧化物6.5——10.8————铀-钛复杂氧化物4.3——6.0————硅酸盐4.4——5.1————铀-钼复杂氧化物——4.2————六价铀矿物铀酰氢氧化物3.6——5.76.45.1——7.4铀酰硅酸盐3.0——4.7——5.8——6.0铀酰磷酸盐2.5——4.1——4.4——5.8铀酰砷酸盐2.5——4.15.8——6.06.4铀酰钒酸盐2.9——4.7——4.9铀酰硫酸盐3.3——4.0————铀酰钼酸盐4.0——4.7————铀酰碳酸盐2.1——5.7——6.9铀酰亚硒酸盐4.4——4.9——5.3铀酰亚碲酸6.6——6.9——5.7第七十二页，共一百六十二页。②硬度（摩斯硬度-下同）六价铀矿物硬度普遍降低，一般只有2-3。四价铀矿物硬度较大，一般为5-6。仅铀-钼复杂氧化物的硬度较低，为2-3。第七十三页，共一百六十二页。③解理：六价铀矿物通常具有平行于底面的完全解理，有时还发育几组中等解理。四价铀矿物的解理一般不发育，断口呈贝壳状或半贝壳状；第七十四页，共一百六十二页。4.荧光性质荧光是在外来能量（紫外线）的激发下，矿物发光的现象。荧光与铀酰离子有关，当铀酰是矿物的基本组成部分，或者以吸附质状态存在时，都能引起荧光。发荧光的矿物一般还含有Ca2+、Mg2+、Ba2+、K+、Na+、Al3+、H+、NH4+等；但如含有U4+、Th4+、Cu2+、Pb2+、Fe2+、Mn2+、Bi3+等重金属阳离子则起熄灭剂作用；凡含有重金属阳离子的矿物一般都不发荧光。第七十五页，共一百六十二页。铀酰钒酸盐、硅酸盐和钼酸盐发弱荧光；铀酰的磷酸盐、砷酸盐、碳酸盐、硫酸盐和复盐能发较强荧光；铀酰氢氧化物、亚硒酸盐和亚碲酸盐不发荧光。4.荧光性质第七十六页，共一百六十二页。发荧光的铀酰矿物都含水分子，含结构水对发荧光不利。荧光色主要有两种：一种是淡黄绿色，称为“钙铀云母型”；另一种是淡青绿色，称为“板菱铀矿型”。此外，还有少量矿物呈绿、褐、黄、黄褐等荧光色。4.荧光性质第七十七页，共一百六十二页。四、铀矿物的成因类型第七十八页，共一百六十二页。

铀矿物形成的地质环境有：岩浆作用伟晶作用热液作用变质作用沉积作用后生淋积作用氧化作用矿物的形成不是单一成因，可形成于多种地质环境，同种矿物常因形成条件的变化而具有不同的矿物组合、微量元素组成和形态特点。第七十九页，共一百六十二页。在酸性岩－花岗岩中以副矿物形式的矿物有晶质铀矿、钛铀矿等铀矿物；含铀矿物有钍石、方钍石、铀钍石、烧绿石、独居石、褐帘石、锆石、磷灰石、贝塔石、细晶石等，或呈包裹体状分布在黑云母等暗色矿物以及其它造岩矿物中，或者呈浸染状分布在造岩矿物的粒间和裂隙中。1.产于岩浆岩中的铀矿物铀主要富集于酸性及碱性岩浆岩中，尤其是富集岩浆晚期的分异产物中。第八十页，共一百六十二页。在酸性火山岩中有锆石、榍石和金红石等含铀副矿物。岩浆成因的铀矿物或含铀矿物富含Th和REE。在碱性岩－碱性正长岩和霞石正长岩中以副矿物形式产出的主要是绿层硅铈钛矿、铀烧绿石、易解石、方钍石、钍石、榍石、锆石和氟磷灰石等含铀矿物。第八十一页，共一百六十二页。伟晶岩中铀的地球化学性质和岩浆岩中相似，铀以四价为主。2.产于伟晶岩中的铀矿物在花岗伟晶岩中常见有晶质铀矿、钛铀矿和铈铀钛铁矿等铀矿物；褐钇铌矿、黑稀金矿、贝塔石、铀烧绿石、钇烧绿石、细晶石、铀易解石、方钍石和钍石等含铀矿物。含铀伟晶岩主要是花岗伟晶岩和碱性伟晶岩。第八十二页，共一百六十二页。在碱性正长伟晶岩中产出的有烧绿石、易解石、绿层硅铈钛矿、菱形绿柱石、钍石和方钍石等含铀矿物。伟晶岩成因的铀矿物或含铀矿物的特点是化学成分复杂，矿物以富含Th和REE为特征。第八十三页，共一百六十二页。高温热液成因的铀矿物有：晶质铀矿、钛铀矿、铈铀钛铁矿；

含铀矿物有：铀钍石、褐帘石等，矿物中含有一定量的Th和REE，共生矿物有碳酸盐、钴-镍硫化物、磁铁矿、钛铁矿和金红石等。3.热液成因铀矿物根据热液作用温度的不同可分为高温和中低温。第八十四页，共一百六十二页。中低温热液成因的铀矿物如岩浆期后热液矿物和地下水成因热液矿物，铀矿物成分简单。主要是四价铀的简单氧化物-沥青铀矿和四价铀的硅酸盐-铀石；铀矿物不含或只含痕量Th和REE；共生矿物有石英、方解石、萤石以及少量的铜、铅、锌、钼的硫化物，有时与钴-镍硫化物共生。第八十五页，共一百六十二页。沉积过程中一般不产生铀矿物，仅能在黑色页岩、磷块岩、含有机质砂岩和石灰岩中形成贫矿化，在沉积岩中铀常赋存在有机质、胶磷矿、磷钙石及粘土矿物中。铀主要呈吸附质状态，或者呈超显微状铀矿物包裹体；但独居石、烧绿石、褐钇铌矿、黑稀金矿和锆石等含铀矿物有时能聚集成砂矿。4.沉积成因和后生淋积成因的铀矿物在成岩过程中，分散于沉积物中的铀发生初步富集，有时能发生铀的成矿，形成沥青铀矿、铀石、含铀胶磷矿和含铀有机质等。第八十六页，共一百六十二页。

后生淋积作用阶段是铀的外生成矿作用中的一个重要成矿阶段。在这一阶段可形成含铀砂岩型、含铀的石灰岩型、含铀煤型，以及碳硅板岩中的淋积铀矿床。铀主要以沥青铀矿和铀石形式存在，矿物颗粒一般十分细小，常与有机质和硫化物伴生。铀矿物成分中不含Th和REE。第八十七页，共一百六十二页。铀矿物目前仅发现在石英卵石砾岩型铀矿床中，主要铀矿物是晶质铀矿和钛铀矿，以及少量的沥青铀矿，铀与Th、REE共生，与自然Au、黄铁矿、独居石、锆石、锡石、钛铁矿、金红石等矿物伴生。一般认为属变质成因的铀矿物是钛铀矿，而晶质铀矿是受变质的古砂矿矿物。矿物颗粒都很细小。常分散于造岩矿物的粒内和岩石孔隙中。5.沉积-变质成因的铀矿物第八十八页，共一百六十二页。在氧化带，以六价铀矿物的形式沉淀下来形成的铀矿物称为表生铀矿物或次生铀矿物。6.产于氧化带中的表生铀矿物表生铀矿物的形成决定于原生铀矿物的类别，一般抗风化能力较强的含铀矿物不能形成表生铀矿物，能形成表生铀矿物的原生矿物只有铀的简单氧化物及四价铀的硅酸盐。此外，富铀花岗岩和富铀沉积岩由于淋积作用也可形成表生铀矿物。第八十九页，共一百六十二页。表生铀矿物的发育程度取决于原生铀矿床形成后的气候、地形和地质构造等条件；形成表生铀矿物的类别与介质的酸碱度有关，在酸性介质中形成六价铀的硫酸盐、磷酸盐、砷酸盐和钼酸盐等，在碱性介质中形成六价铀的氢氧化物、硅酸盐和碳酸盐等。一般来说，含硫化物多的热液铀矿床在氧化条件下能形成酸性介质中的表生铀矿物，而沉积成岩及后生作用形成的铀矿床氧化则能形成碱性介质中的表生铀矿物。第九十页，共一百六十二页。第三章铀矿物各论一、四价铀矿物二、六价铀矿物第九十一页，共一百六十二页。一、四价铀矿物四价铀矿物包括：四价铀的简单氧化物；四价铀的复杂氧化物；四价铀的硅酸盐；四价铀磷酸盐和钼酸盐。在自然界较为常见且具有工业价值的铀矿物基本上以前三大类型为主。在磷酸盐中的个别铀矿物如人形石具有一定的工业价值。第九十二页，共一百六十二页。定义：铀的简单氧化物是以UO2为主要成分的铀的氧化物。铀矿物种：晶质铀矿及其变种沥青铀矿和铀黑。其中晶质铀矿和沥青铀矿具有重要的工业意义，是目前提炼铀的主要铀矿物原料。1.四价铀的简单氧化物第九十三页，共一百六十二页。晶质铀矿（uraninite）的晶体化学式为（U4+、U6+、Th、REE、Pb）Ox式中x=2.17-2.70其中x称含氧系数。沥青铀矿和铀黑与晶质铀矿有基本相同的化学组分和晶体结构，属同一矿物种。沥青铀矿和铀黑在混入物成分、形态、产状及某些物理性质等方面与晶质铀矿有明显不同，是晶质铀矿的不同变种。本类矿物溶于浓酸。第九十四页，共一百六十二页。主要成分是UO2、UO3、ThO2、REE2O3、PbO，矿物的化学式可写成UOx，其中的x称为含氧系数。其中含UO275.41-23.1%，UO314.83-63%。①矿物中UO2:UO3在沥青铀矿或无钍晶质铀矿中为5-0.44，在残余铀黑中为0.44-0.05。（1）化学组成第九十五页，共一百六十二页。含氧系数在一定程度上可以反映铀的简单氧化物的形成条件，存在时间和形成后的变化，不同产状及不同温度条件下形成的简单氧化物具有不同的含氧系数，如：深成中温成因的沥青铀矿的含氧系数小；浅成低温成因的沥青铀矿的含氧系数大。内生成因的沥青铀矿含氧系数小；外生成因的沥青铀矿含氧系数大。氧化作用可导致含氧系数的增大。含氧系数可能反映的矿物成因特点：第九十六页，共一百六十二页。②Th4+可与U4+形成完全类质同象系列，如方钍石、钍铀矿、铀方钍石等。REE3+与U4+、Th4+之间形成异价类质同像置换。PbO有两方面成因的铅产生，一种是放射性衰变形成的铅（如238U→206Pb；232Th→208Pb），另一种是机械混入物的铅，它们呈自然铅或方铅矿以包裹体或细脉状分布于晶质铀矿及沥青铀矿中。第九十七页，共一百六十二页。晶质铀矿化学成分的UO2－UO3(ThO2+REE2O3)三元图1-晶质铀矿；2-钇铀矿；3-方钍石；4-铀方钍石第九十八页，共一百六十二页。沥青铀矿化学成分的UO2－UO3(ThO2+REE2O3)三元图1－沥青铀矿；2－含钍沥青铀矿第九十九页，共一百六十二页。晶质铀矿为显晶质，晶体呈立方体或立方体与八面体、菱形十二面体的聚形，有时呈八面体或菱形十二面体，有时可见萤石型穿插双晶，集合体呈散染状和树枝状；沥青铀矿为隐晶质及超显微隐晶质，其集合体呈胶状、葡萄状、肾状、球粒状等，在电子显微镜下可见由纤维状晶体组成的沥青铀矿的球晶及球晶球粒。（2）物理性质①形态特征：第一百页，共一百六十二页。晶质铀矿的晶形与双晶花岗岩中晶质铀矿的晶形花岗岩中晶质铀矿的环带结构（据戎嘉树等，1980）第一百零一页，共一百六十二页。沥青铀矿在反射光下可见同心环带和韵律条带，各条带在弯曲程度上大体一致，但宽度大小不一，在硬度、反射率和微量元素等方面也有所差别。环带和韵律条带的数量随着矿物沉淀间断次数的增多而增多，此外，沥青铀矿的干裂纹也很发育。晶质铀矿在反射光下也可见韵律条带，但其形态呈规则的几何图形出现。铀黑常呈土块状或沥青铀矿及晶质铀矿的假象。①形态特征：第一百零二页，共一百六十二页。晶质铀矿常见于花岗岩和花岗伟晶岩，岩浆铀矿床、伟晶型铀矿床、高温热液铀矿床和沉积-变质铀矿床中，晶质铀矿主要是高温条件下从溶液中结晶的产物；沥青铀矿主要产于中、低温热液铀矿床及砂岩型、碳硅泥岩型、煤岩型，沉积铀矿床和后生淋积铀矿床中；铀黑则形成于各种氧化带和胶结带中。②光泽：晶质铀矿呈现半金属光泽、沥青光泽；沥青铀矿呈现沥青光泽，而铀黑呈土块状光泽。③成因和产状；第一百零三页，共一百六十二页。矿物晶质铀矿沥青铀矿铀黑化学式UO2.17-2.70UO2.17-2.70UO2.70-2.92杂质组分常含不含或微含含或不含晶胞参数α（Å）5.48－5.435.45－5.40――形态特征晶体立方体、八面体、立方体与八面体及菱形十二面体聚形雏晶或细小的纤维状晶体――集合体粒状、浸染状胶状、葡萄状肾状、皮壳状、球粒状土状块体或呈沥青铀矿及晶质铀矿的假象光泽半金属光泽、沥青光泽沥青光泽土状光泽硬度6－55－34－1比重10.8－7.68.5－6.54.8－3.1成因产状伟晶岩、高温热液矿床、沉积变质矿床中低温热液矿床、沉积－后生矿床矿床氧化带与胶结带(3)晶质铀矿、沥青铀矿、铀黑的比较

第一百零四页，共一百六十二页。晶质铀矿、沥青铀矿与黑色非放射性矿物及含铀矿物有某些相似，但晶质铀矿，沥青铀矿的析出形态，沥青光泽，密度大和强放射性都是明显的区别标志。

晶质铀矿和沥青铀矿易氧化，表面常有表生铀矿物，溶于酸并有铀的微化反应等与含铀的复杂氧化物相区别。粉末状的铀黑易与铁锰的氢氧化物相混淆，但铀黑具有强放射性。铀的简单氧化物与类似矿物的区别：第一百零五页，共一百六十二页。定义：铀和钛的复杂氧化物主要是UO2和TiO2所组成的化合物。矿物种有：钛铀矿，斜方钛铀矿和铈铀钛铁矿，其中斜方钛铀矿是钛铀矿的同质多象变体。斜方钛铀矿是我国首先发现的新的铀矿物种，钛铀矿具有非常需要的工业价值，而铈铀钛铁矿的工业价值极为有限。2.四价铀的复杂氧化物（铀和钛的复杂氧化物）第一百零六页，共一百六十二页。主要成分是UO2、UO3、ThO2、REE2O3、TiO2，在矿物中UO2含量在58%-7.2%之间，其中一部分U4+已氧化成U6+，此外，还常含Th、REE以及Fe、Pb、Si等杂质组分：

本类矿物溶于氢氟酸，不溶于硫酸和硝酸，个别矿物溶于热硫酸和热磷酸。（1）化学成份第一百零七页，共一百六十二页。性质硬度比重反射率（%）加热前5.61—5.695.4615—17加热后5.71—5.796.0316.6—17.8本类矿物都是变生矿物，在自然界尚未发现过结晶质的钛铀矿，但发现有半变生的铈铀钛铁矿，变生后的矿物在某些物理性物质方面发生了明显变化。斜方钛铀矿加热前后的物性特点第一百零八页，共一百六十二页。①形态特征：钛铀矿（单斜）、斜方钛铀矿（斜方）、铈铀钛铁矿（三方），晶体呈柱状、板状或不规则粒状。（2）物理性质及与相似矿物的对比第一百零九页，共一百六十二页。②颜色及光泽：颜色为黑色，条痕褐黑色，沥青光泽、半金属光泽至金刚光泽。③无解理，断口贝壳状，硬度4.5-6，比重4.1-6，具磁性或电磁性。④薄片中透明至不透明，均质，反射光下呈灰色，反射率15-17%，内反射呈现褐红色或无内反射。本类矿物相互间性质十分相似，在不具晶形时极难用肉眼辨认，可采用X射线粉晶分析、差热分析等方法进行鉴定，但在X射线粉晶分析之前，必须在700-900°C条件下对矿物加热，加热作用是使矿物恢复结晶状态。第一百一十页，共一百六十二页。165°C660°C750°C钛铀矿斜方钛铀矿620°C100°C340°C790°C680°C铈铀钛铁矿本类矿物的差热分析第一百一十一页，共一百六十二页。本类矿物与铀的简单氧化物有些类似，两者区别在于：（1）形态不同，常具柱状、板状晶形，并处在变生态（2）表面新鲜，无次生变化，不溶于酸；（3）溶解性不同后者具立方体晶形或呈胶状，结晶质或隐晶质，易风化，表面常具表生铀矿物，能溶于酸，此外，还可根据Ti的微化反应进行区别。铀钛复杂氧化物与类似矿物的区别：第一百一十二页，共一百六十二页。本类矿物形成于高温条件下，产于酸性和碱性伟晶岩，高温热液脉和变质铀矿床中，亦产于酸性和碱性岩浆岩中。在砂岩中也有产出，在前寒武纪石英卵石砾岩型铀矿床中产有变质成因的钛铀矿所形成的巨型工业铀床。（3）成因产状第一百一十三页，共一百六十二页。铀的硅酸盐是以U4+和SiO44-为主要成分的化合物，其矿物种目前只有一种-铀石。铀石是一工业铀矿物，是目前提提炼铀的主要矿物原料之一。在自然产生的铀石中，多呈变生态。在变生铀石中，除结晶质铀石的残留体和变生程度不等的铀石外，还有极其分散的晶质铀矿（或沥青铀矿）和非晶态的SiO2，宏观上纯净的铀石单矿物实际上常是多矿物集合体。3.四价铀的硅酸盐第一百一十四页，共一百六十二页。主要成分是UO2：70.2-83%；SiO2：7.3-16.8%，H2O含量不定，一般不超过10.7%，其中有一部分U4+已氧化为U6+，常含Al、Fe、Ca、Mg、Na、As、P等杂质，有时亦含Th和REE元素。铀石溶于硝酸、盐酸和硫酸。（1）化学组成：化学式为U[SiO4]1-x(OH)4x(x<0.5)第一百一十五页，共一百六十二页。铀石的晶形2.物理性质及其它物性①形态特征：铀石晶体呈柱状、针状，纺垂状，非常小，集合体呈散染粒状，放射状、晶簇状、肾状、皮壳状。第一百一十六页，共一百六十二页。②颜色及其它物性：颜色为黑色、褐黑色、灰褐色；玻璃光泽至半金属或金刚光泽，晶体透明，变生态半透明；无解理，断口参差状至贝壳状；硬度4.5-5.5，密度4.39-5.18；薄片中呈棕红色、绿褐色，透明具弱多色性；反射光下呈灰色(反射率为7.0-11.7%)，具干裂纹。第一百一十七页，共一百六十二页。

150℃474℃700℃970℃

铀石的差热曲线在150℃处有一吸热谷（与脱水有关）。在474℃处有一放热高峰，同时矿物转变为U3O8。人工合成的铀石（USiO4）在空气中焙烧至500℃后，即变为U3O8与SiO2，在真空中焙烧至1000℃时，其结构可保持不变。第一百一十八页，共一百六十二页。铀石很容易与沥青铀矿相混淆，如肾状的铀石和沥青铀矿，晶体的铀石和呈铀假象的沥青铀矿之间，在形态和物理性质方面都非常相似，因此铀石和沥青铀矿在手标本上很难区别，两者的显著区别在于铀石透明，非均质，反射率偏低，裂纹少；而沥青铀矿不透明，均质，反射率偏高（11—21%），裂纹多，及具同心环带结构。铀石与类似矿物的区别：第一百一十九页，共一百六十二页。铀石是分布较广的原生铀矿物，产于中低温热液铀矿床及后生淋积铀矿床中。在中、低温热液矿床中，铀石可产于花岗岩型，火山岩型，不整合面型等多种热液铀矿床中，与沥青铀矿或与钛铀矿，胶磷矿共生。铀石常呈薄壳状围绕着沥青铀矿生长或与沥青铀矿及萤石交替沉淀，形成环带，有时呈放射状沿沥青铀矿胶态集合体的表面发育。3．成因产状第一百二十页，共一百六十二页。后生淋积成因的铀石多见于产出在砂岩型铀矿中，在美国科罗拉多高原砂岩型铀矿床中尤为突出，在该矿床中，它是一种重要的铀矿物，形成于还原环境，与沥青铀矿及低氧化态的钒矿物共生，铀石主要以交代有机物的方式产出，极少数呈浸染状产出。我国鄂尔多斯盆地和松辽盆地砂岩型铀矿中发现了大量的铀石。3．成因产状第一百二十一页，共一百六十二页。铀石属不稳定的矿物，在热液作用下，铀石容易被交代形成沥青铀矿，甚至形成呈铀石假象的沥青铀矿。铀石仅产出在地质年龄比较年轻的铀矿床中。早期阶段形成的铀石已经被破坏和改造，它们有的变成了沥青铀矿，有的可能被其它矿物所交代。第一百二十二页，共一百六十二页。六价铀矿物或称铀酰矿物，在自然界分布较广，但数量有限，一般仅有找矿意义，但也存在例外，如产于澳大利亚伊利里蒸发岩中的铀矿床，其中具工业价值的铀矿物是钒钾（钙）铀矿。六价铀矿物的种类有铀酰氢氧化物及各种铀酰的含氧酸盐。如铀酰磷酸盐、铀酰钒酸盐、铀酰砷酸盐、铀酰碳酸盐、铀酰硫酸盐及铀酰的亚硒酸盐和亚碲酸盐、钼酸盐、铀酰复盐等。二、六价铀矿物第一百二十三页，共一百六十二页。铀酰氢氧化物和重铀酸盐主要产在原生铀矿床或铀矿化点氧化带，与原生铀矿物关系密切，具有重要找矿意义。该类铀矿物种目前发现有二十多种。（一）铀酰氢氧化物和重铀酸盐第一百二十四页，共一百六十二页。主要由UO22＋、OH－和O2－组成及部分金属阳离子和水分子，其中UO3含量达52-90%，一般为71-84%。根据化学成分特点，本类矿物可分为三组：①简单氢氧化物（或含水氧化物）：阳离子成分为UO22＋，不含金属阳离子，本组矿物仅柱铀矿一种，通式为（UO2）(OH)2.nH2O或UO3·nH2O。1.化学成分第一百二十五页，共一百六十二页。②复杂氢氧化物：阳离子成分除UO22＋外，还有其它金属阳离子。其中以含碱土金属和碱金属元素（Ca、Ba、K、Sr）的矿物最多，有12种。其次是含Pb的矿物，共5种，含Cu的矿物有2种，含Bi的矿物有一种。阴离子中有一部分OH－已被O２－所置换，本组矿物的通式为：M（UO2）mOP(OH)p.nH2O,M代表上述所有金属。第一百二十六页，共一百六十二页。③重铀酸盐：在矿物中铀呈重铀酸根－[U2O7]2-形式存在，通式为M＋2U2O7·nH2O或M3＋2U2O9·nH2O，式中M=Na、K、Bi、Ca、Pb。本组矿物有水钠铀矿和纤鉍铀矿两个矿物种。矿物的类质同象置换主要发生在OH-与O2-之间，阳离子之间的置换较少见，一般是Pb—Ca、K—Na和Na—K—Ca—Pb内的置换。第一百二十七页，共一百六十二页。①形态：晶形多呈板状、针状及柱状，集合体呈放射状、玫瑰状、纤维状及毛毡状等，晶体一般很少见，通常呈隐晶质致密块状或皮壳状。②颜色：以黄、橙和橙红色为主，矿物颜色主要取决于金属阳离子的成分。不含其它金属阳离子的和含碱金属、碱土金属等惰性气体型离子的铀酰氢氧化物一般呈黄色；含有过渡型离子者则呈该离子的特征色。如含Pb和Bi的矿物为橙红及橙黄色，含Cu矿物为绿色，同时含有U4＋和U6＋的矿物为黑色或紫黑色。2.形态及物理性质第一百二十八页，共一百六十二页。绿铀矿第一百二十九页，共一百六十二页。③其它物性：晶体呈金刚光泽或半金刚光泽，隐晶质集合体呈油脂光泽或暗淡光泽；硬度2-5；比重3.6-5.7，含Pb和Bi的矿物为6.4-7.4；透明至半透明，紫外线下不发荧光。本类矿物均易溶于稀酸。第一百三十页，共一百六十二页。本类矿物多产于热液铀矿床和含铀伟晶岩氧化带，较少见于砂岩型及碳硅泥岩型等后生淋积铀矿床氧化带。①铀酰氢氧化物只产在矿体中原生铀矿物特别集中的地段，如呈致密块状和致密细脉状的矿体，而当原生铀矿物呈细浸染状时，则很少形成铀酰氢氧化物。3.成因产状第一百三十一页，共一百六十二页。②铀酰氢氧化物一般呈隐晶质致密块状，沿铀的简单氧化物中的细小裂隙或干裂缝发育，或者呈环带状包围原生铀矿物，或者呈晶质铀矿和沥青铀矿的假象。常见与铀酰硅酸盐矿物紧密连生。形成黄褐、黄橙色的细粒多矿物集合体“脂铅铀矿”。铀酰氢氧化物是晶质铀矿和沥青铀矿原地氧化的产物。第一百三十二页，共一百六十二页。③铀酰氢氧化物发育的地段，一般原生矿石不含或只含少量硫化物，尤其是二硫化物。在碱性介质中铀的简单氧化物发生氧化和水化，变成水沥青铀矿和各种铀酰氢氧化物。④在铀酰矿物发育且显示分带的铀矿床氧化带中，离原生矿最近的是铀酰氢氧化物，向外依次出现铀酰硅酸盐和铀酰磷酸盐。第一百三十三页，共一百六十二页。关于“脂铅铀矿”主要化学成分为UO3、PbO、SiO2和H2O等，矿物组成不定，各种矿物都很细小且相互掺杂在一起，不易区分。据C.弗朗德尔（1956）研究发现“脂铅铀矿”包括如下几种矿物：红铀矿、橙黄铀矿（铀酰氢氧化物）、硅铅铀矿、硅铀矿、硅钙铀矿和β硅钙铀矿等（铀酰硅酸盐）。颜色呈黄至橙红色不定，隐晶质致密块状，有时为微晶质，土状光泽至蜡状光泽常呈晶质铀矿和沥青铀矿的假象，是晶质铀矿和沥青铀矿变化产物。第一百三十四页，共一百六十二页。目前已发现的铀酰硅酸盐矿物有15个矿物种，它们在自然界分布很广，具有重要的找矿意义。（二）铀酰硅酸盐第一百三十五页，共一百六十二页。主要组成是UO22＋和SiO44-，及金属阳离子和水。UO3含量49.26－86.26%，一般为65－68%，SiO2含量7.30－33.40%，一般为13－14%。阳离子成分主要是碱金属和碱土金属元素，K、Na、Ca、Mg、Ba和重金属元素Cu、Pb；水是本类矿物的基本组分，含量在3.03－15.73%，一般在12%±，水在矿物中以水分子形式或（OH）-离子形式存在。（二）铀酰硅酸盐1.化学成分第一百三十六页，共一百六十二页。根据UO22＋：SiO44－比值，本类矿物分为三组：①UO22＋：SiO44－=1：1硅钙铀矿－硅铅铀矿组，共有10种矿物，且分布广，其通式为M(UO2)2[SiO3OH]2·nH2O,(M=Ca、Mg、Ba、K、Pb、Cu、H和U6＋)②UO22＋：SiO44－>1(2：1)硅铀矿组，本组矿物只有一种，是唯一不含金属阳离子的铀酰硅酸盐。③UO22＋：SiO44－<1(1：3)高硅钾铀矿组，有4个矿物种，通式M(UO2)2(Si2O5)3·nH2O，式中M为Ca、K、Na、Mg；本组矿物研究较差。第一百三十七页，共一百六十二页。①形态：晶体多呈针状、柱状、纤维状，高硅钾铀矿有时可呈细长片状；集合体呈放射状、星状、纤维状、毛毡状、球粒状、薄膜状、皮壳状和致密块状等，形态特征十分突出。②颜色：多呈浅黄色，含铜时为绿色，含铅则为橙黄色。2.形态特征及物理性质第一百三十八页，共一百六十二页。硅镁铀矿第一百三十九页，共一百六十二页。③其它物性：光泽为玻璃光泽，丝绢光泽，解理面为珍珠光泽，致密体具蜡状至暗淡光泽；晶体透明至半透明；常具一组完全解理，有时还具有一至二组中等解理；硬度2-3，密度3.5-3.9，仅硅铅铀矿比重较高，达5.9，硬度也高达4.5。在紫外线照射下，一般不发荧光或发微弱的淡浅黄色荧光。本类矿物易溶于稀酸，并产生硅胶。第一百四十页，共一百六十二页。产于各类铀矿床和铀矿化点的氧化带，形成于碱性环境中，一般是在中性至弱碱性溶液中最有利于它们的形成和保存。铀酰硅酸盐是含SiO44-的溶液与正在氧化着的原生铀矿物或已形成的铀酰氢氧化物之间的化学反应的产物。SiO44-可交代铀酰氢氧化物，也能呈原生铀矿物的假象或者呈环带状包围早已形成的铀酰氢氧化物。3.成因产状第一百四十一页，共一百六十二页。

①常与铀酰氢氧化物连生，形成细粒的多矿物集合体－“脂铅铀矿”。多呈隐晶质致密块状，是原生铀矿物的原地氧化产物。

②常见铀酰硅酸盐矿物的分布与原生铀矿物之间有一定的距离（但一般不超过矿体范围之外）。它们常在脉石或含矿围岩的裂隙中或空洞是形成针状，放射状的晶体和集合体，是半原地氧化产物。本类矿物的产出有如下几个方面的特征：第一百四十二页，共一百六十二页。③本类矿物的形成，与原生矿石的物质成分有关。当原生矿石不含或含少量硫化物时，形成由氢氧化物和硅酸盐组成的氧化带，或者几乎完全由硅酸盐组成的氧化带。随着硫化物的增多，形成由硅酸盐和磷酸盐、砷酸盐共同组成的氧化带。

④本类矿物的形成还与氧化带所处的发育阶段有关。在硫化物较多的情况下，早期介质为碱性、中期为酸性，晚期又为碱性。形成的铀酰矿物对应为：铀酰硅酸盐－矿物溶解－铀酰硅酸盐（少量）。第一百四十三页，共一百六十二页。铀酰磷酸盐在自然界分布比较广泛，矿物种类较多，与原生矿化有一定的成因联系，它具有重要的找矿意义（有33个矿物种和4个变种）。（三）铀酰磷酸盐第一百四十四页，共一百六十二页。主要成分是UO22＋和PO43-，及少量的金属阳离子和其它阳离子H＋、NH4＋，水也是其常见组分；其中UO3占32.06-79.10%，一般为54-62%；P2O5占8.37-22.95%，一般为14-15%。（三）铀酰磷酸盐1.化学组成第一百四十五页，共一百六十二页。金属阳离子的主要成分是碱金属和碱土金属Ca、Ba、Mg、K、Na，重金属元素Cu、Pb、Zn、Fe、Mn以及Al等，还偶见含Th4＋。水占2.02-33.04%，一般在14-16%±，在矿物中以H2O或H3O＋形式存在。1.化学组成第一百四十六页，共一百六十二页。本类矿物根据UO22＋:PO43-的比值为：①磷酸盐铀云母组UO22＋:PO43-=1：1通式为M（UO2）[PO4]2·nH2O；②磷钙铀矿