矿床地球化学国家重点实验室知识库

铀成矿主要受控于物质来源、迁移过程和沉淀机制。本文系统总结了铀的地球化学性质、迁移形式和沉淀机制等方面的研究进展,以期提高对铀成矿机理的认识,促进找矿勘查与污染治理等领域的发展。铀的电子层结构决定了其具有亲氧性、变价性及类质同象等地球化学行为。不同地质体中铀含量差异大,酸性岩、碱性岩及富有机质、磷酸盐的沉积岩中铀含量高。铀在岩浆体系中主要以U(Ⅳ)和U(Ⅴ)价出现,其在熔体与热液间的分配系数低,难以大量进入岩浆热液。铀在流体体系中以U(Ⅳ)和U(Ⅵ)的形式存在,其中U(Ⅳ)常以UCl₄⁰的形式在高温还原性富Cl酸性卤水中进行迁移;U(Ⅵ)则与羟基、碳酸根、硫酸根、磷酸根、氯离子、氟离子等形成铀酰络合物,增强了其在流体中的迁移能力,但碳酸铀酰是否存在于还原性深源流体以及氟化铀酰是否能在流体中大量存在尚存争议。铀在表生环境以U(Ⅵ)存在,可与有机酸形成络合物进行迁移。微生物的酸解、表面络合及分泌的铁载体等可将岩石中的铀活化分离。氧化还原反应是导致铀沉淀的最重要机制之一, H₂、CH₄、CO、H₂S、石墨、Fe(Ⅱ)和油气等都是有效的还原剂;温度和pH值的变化对不同热液流体中铀沉淀的影响不同;铁氧化物、黏土矿物和黑色岩的吸附作用是表生环境中铀富集成矿的关键,其强弱受pH值影响。铀成矿是各种机制相互关联、相互作用的结果,研究具体成矿实例或成矿过程时需要全面分析才能得出较为准确的结论。