铀矿化特征 铀矿的种类,及提炼方法
一、矿床类型
鹿井矿田内铀矿床无论产于何种围岩中，成因上和空间上均与花岗岩体有着密切关系，均属花岗岩型铀矿床。根据矿床与花岗岩体的空间分布关系可分为:产于花岗岩体内的铀矿床和花岗岩外接触带铀矿床两类。
岩体内部铀矿床，具有不同的赋矿岩石组分、岩性及结构构造特点，可进一步划分为硅质脉型及碎裂蚀变岩型两种矿类型。属于硅质脉型的有羊角脑矿床、下古选矿点;属于碎裂蚀变岩型的矿床有牛尾岭、枫树下、洞房子、高昔、黄蜂岭、下洞子矿床。
花岗岩外接触带型铀矿床有鹿井、梨花开和沙坝子矿床。鹿井矿床实际上是复合类型的铀矿床，矿床东部矿体赋存于浅变质岩中，属外接触带型，矿床西部矿体主要赋存于花岗岩体中，属岩体内部铀矿床，有的矿体自上而下可穿过寒武系变质岩及两期花岗岩，具“三层楼”式特点(图7－2)。
图7-2 鹿井矿床剖面图
二、矿体
花岗岩外带型铀矿床矿体受断裂、接触带、含矿层位控制，如鹿井矿床矿体产状与断裂及接触带产状一致，沙坝子矿床矿体与断裂、地层产状一致，梨花开矿床矿体与断裂产状一致。矿体呈北东－北东东、南北、北西向展布，陡缓不一。鹿井矿床7个主要矿体和沙坝子矿床4个主要矿体，规模较大，矿体延伸稳定，形态多呈透镜状、似层状，空间组合型式呈“干”字形、“T”字形等。沙坝子矿床矿体呈等间距分布，品位较富，矿床平均品位0.25%，37个矿体中有16个富矿体(平均品位＞0.3%)，储量占矿床总储量76%。鹿井矿床已探明富矿占提交矿床总储量的25%，品位0.32%～0.53%，矿石类型为铀－萤石型。据719矿开采资料证实，1号矿体和5号矿体北部192～142m中段为富矿段，长60m，厚8～10m，品位0.6%～0.7%，1号矿体南部，品位达0.3%～0.4%，一般厚8～9m，鹿井矿床西部矿体向深部有品位增高、规模增大态势。
花岗岩体内部铀矿床受成矿断裂控制，矿体产状与成矿断裂一致，多呈北东或北北东向展布，陡倾斜为主。矿体形态多呈透镜状、脉状，以及不规则团块状。单个矿体规模不大，多成群成组分布，雁形排列，空间组合形态呈多字形、“Y”字形等矿脉群。主矿体少，如高昔矿床圈定矿体400余个，其主要矿体15个，储量占总储量50%以上，其中Pt1、Pt2两个矿体规模最大。牛尾岭矿床共圈定92个矿体，主矿体仅两个，矿体平均品位在0.05%～0.10%之间;仅羊角脑矿床见富矿体，其储量占矿床总储量63%。
三、矿石
矿石矿物成分:金属矿物为沥青铀矿、铀石(沙坝子矿床)、赤铁矿、黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、砷黝铜矿、磁黄铁矿(沙坝子)。脉石矿物为萤石、微晶石英、方解石(沙坝子)、绿泥石、水云母。次生铀矿物为铀黑、硅钙铀矿、铜铀云母、钙铀云母等。沥青铀矿呈葡萄状、胶状、细小球粒状、细脉浸染状等，可见沥青铀矿交代黄铁矿现象。
矿石组合类型有:沥青铀矿－硫化物－绿泥石型，沥青铀矿－棕色玉髓－硫化物型，沥青铀矿－萤石型，沥青铀矿－赤铁矿型(红化型)，沥青铀矿－赤铁矿－萤石型，沥青铀矿－水云母黏土型。
矿石化学类型绝大多数为硅酸盐型，少量为碳酸盐型(沙坝子矿床灰岩矿石)。硅酸盐矿石又可细分为硅化矿石、低硅矿石，前者如鹿井矿床东部含炭长石砂岩矿石、石英长石砂岩矿石、炭质板岩矿石及矿床西部花岗岩矿石等，后者如黄峰岭、高昔矿床碱交代岩矿石，SiO2含量60.27%～67.74%，低于围岩(73.17%～73.57%)。沙坝子矿床萤石化硅质板岩矿石也为低硅矿石，SiO2含量62.4%，CaF21%，围岩SiO276.54%。
岩体外接触带铀矿床富矿石中微量元素高于贫矿石，如Pb、Cu、Sn、Y、Ga、Mo、Co、Ni、Cr、V等，特别是富矿石中Co、Ni、Cr、V含量高出贫矿石几倍至几十倍。岩体内部的牛尾岭、黄蜂岭矿床矿石中Co、Ni、Cr含量也较高。但各矿床矿石中均无可综合利用元素。
四、成矿年龄
鹿井矿田成矿年龄(表7－1)为47～116.4Ma(中国核工业地质局中南铀矿地质志编写组，2005;吕古与，2000)，成矿可能为一相对连续的过程，成矿年龄与丰州盆地地层发育时间大致相同，与晚白垩世和古近纪的伸展构造背景有关。
表7－1鹿井矿田沥青铀矿同位素年龄
资料来源:中国核工业地质局《中南铀矿地质志》编写组(2005)和吕古与(2000)。
五、成矿温度和压力
各矿床矿前期石英、成矿期紫黑色萤石、方解石及矿后期浅色萤石、方解石包裹体均一法测温结果(表7－2)表明，从矿前期→成矿期→矿后期，温度逐渐降低，成矿期紫黑色萤石温度区间为130～270℃，方解石温度区间为112～250℃，属中低温。矿石中主要金属矿物黄铁矿和沥青铀矿均具典型胶状低温结构，可见矿田成矿温度为中低温，成矿压力为(152～507)×105Pa。
表7－2鹿井矿田包裹体测温数据
资料来源:中国核工业地质局《中南铀矿地质志》编写组(2005)。
六、热液蚀变
热液蚀变对铀成矿富集作用有着多方面的影响，它能改变围岩的物理－力学性质，为成矿溶液的运移和矿质沉淀提供必要通道和容矿空间，也可改变围岩中铀的存在形式，使活动铀含量增高，有利于铀的活化转移并为成矿溶液提供铀源，它还可为成矿物质的沉淀固定提供有利的地球化学环境和固铀剂(章邦桐等，1990)。
矿田热液蚀变可分矿前期、成矿期和矿后期。矿前期热液蚀变有白云母化、碱性长石化、绿泥石化、硅化、电气石化。碱性长石化可细分为钾长石化和钠长石化，钾长石化发育较早，钠长石化形成较晚。上部以钾交代为主，下部以钠交代为主。成矿期热液蚀变主要有赤铁矿化、水云母化、硅化、黄铁矿化(胶状)、萤石化、碳酸盐化、绿泥石化。矿后期热液蚀变不发育，主要有硅化、碳酸盐化、萤石化。
区内花岗岩自变质作用强烈，岩石普遍白云母化，大多发生在岩体顶托部位和不同期次花岗岩侵入界面附近。白云母化过程中，原岩中黑云母中所含副矿物(锆石、独居石、磷灰石等)明显减少或消失，副矿物中类质同象存在的铀发生活化转移，形成后生晶质铀矿或裂隙铀、粒间铀，而有利于铀的活化转移和再沉淀。
黑云母是花岗岩中分布最广、铀含量较高的成矿元素载体矿物(章邦桐，1994)，其平均铀含量为6.98×10－6，而白云母的平均铀含量为1.14×10－6，亦即在黑云母的白云母化过程中约有84%的铀将从黑云母中释放出来(龚温书等，1986)。尽管本区白云母化花岗岩中只有3%黑云母被白云母交代，但在整体上其铀量释放相当可观。
碱交代作用是鹿井矿田又一重要的自变质蚀变类型，主要分布于印支期花岗岩中，靠上部是钾长石化，靠下部距燕山期花岗岩较近时，则是钠长石化，两者无明显界线。交代强烈时形成碱交代岩，其中长石含量＞85%，石英含量一般3%～5%，黑云母全部变成绿泥石，花岗结构消失，变成连斑结构或碎裂变晶结构，向两侧交代作用依次减弱，过渡为碱交代花岗岩、赤铁矿化花岗岩至正常花岗岩。碱交代岩同位素年龄为98Ma(杜乐天，2001)，形成温度210～450℃。碱交代作用使岩石铀含量增高，新鲜原岩中粗粒斑状黑云母花岗岩铀含量为15×10－6，钾长石化花岗岩铀平均含量可达57×10－6，钾交代使岩石铀含量增高3～4倍。
区内碱交代、白云母化对铀成矿起着决定性作用，未经碱交代、白云母化的花岗岩不管其铀含量多高，都不能成矿。
矿田热液脉体活动频繁，根据脉体穿插关系，可分:①中高温石英脉期，形成白色块状石英，主要分布于构造带中，多存在于300m标高以上，300m以下则变成玉髓。②中低温成矿期，形成了浊白色玉髓、灰色玉髓、天蓝色萤石、黑紫色蓝紫色萤石(含沥青铀矿黄铁矿)、浅色萤石、洁白色玉髓等。
铀矿化特征~
铀矿分布不均衡，矿床主要位于复式岩体中部、桃山断裂上盘，只有1个小型矿床(麻田矿床)产于桃山断裂下盘，岩体西南部发现1个小型矿床(雷斗石矿床)，岩体外接触带未发现矿床。含矿岩体以燕山早期岩体为主，仅雷斗石矿床产于印支期岩体中。
一、矿化类型
矿田内矿床类型比较简单，全为花岗岩型铀矿床。根据成矿构造特点，分为碎裂蚀变岩带型矿化和硅化破碎带型矿化，其中以碎裂蚀变岩带型为主，共有10个矿床，分别为大布(6217)、大府上(6214)、坪上(6213)、牙子径(6212)、小庙(6211)、罗坑(6219)、竹元头(6223)、小源(6218)、麻田(6222)和车盘坑(6221)矿床(图5－1)，有两个矿床属硅化破碎带型，即雷斗石(6227)和稳布(6215)矿床。两种类型的铀矿化，其成矿部位、主要控矿构造、储矿构造、赋矿岩性、矿石类型等方面都存在一定差异，见表5－1。
表5－1桃山矿田铀矿类型及其主要特征
续表
二、矿体形态、规模
(一)矿体形态
碎裂蚀变岩带型矿床由于是裂隙带含矿，矿体一般呈群脉状、鱼群状展布，矿床中无主矿体(图5－2)。当矿体受单裂隙控制时，呈形态简单的脉状。在裂隙组复合控矿的情况下，矿体形态复杂，多呈不规则状或透镜状。
图5-2 大布矿床(6217)剖面示意图
(2mbγ2－3b5)之界线;3—矿(化)体(U＞0.03%)硅化破碎带型矿床中矿体形态较单一，呈脉状产出。
(二)矿体规模
目前揭示的铀矿化垂幅为710m，最高出露标高为6227矿床，海拔高程510m;矿化的最低标高为6217矿床，达－200m。王泥田(桃山)脉带构造带、黄潭－岳源(罗坑)脉岩构造带和鸡婆岭脉岩构造带所控制的铀矿化垂幅各不相同，见表5－2。从南往北，即从鸡婆岭带—黄潭—岳源带—王泥田带，所控制的矿床矿体最低标高逐渐降低，矿化垂幅逐渐增大。
表5－2桃山矿田不同断裂带控矿垂直幅度一览表
三、围岩蚀变
桃山矿田各矿床的围岩蚀变可分为矿前、矿期和矿后期蚀变。
矿前期蚀变包括早期自交代阶段、高温气成交代阶段产生的蚀变，如云英岩化、白云母化、碱交代、水云母化等。成矿期蚀变主要有赤铁矿化(红化)、绿泥石化、水云母化、黄铁矿化、萤石化、硅化、碳酸盐化等。成矿后蚀变有脉状细脉状硅化、碳酸盐化、萤石化等。
四、矿石特征
(一)矿石类型
依据矿石主要特征性蚀变矿物，将矿田内主要矿石类型分为5种:铀－赤铁矿型(红化蚀变带型或红化型)、铀－绿泥石、水云母型(绿化蚀变带型或绿化型)、铀－萤石型、铀－碳酸盐型和铀－微晶石英型，其中以铀－赤铁矿型和铀－绿泥石、水云母型为主，铀－萤石型和铀－碳酸盐型常叠加在前两种之上，以上4种矿石类型产于碎裂蚀变岩带亚型矿床中，只有铀－微晶石英型矿石主要产于硅化破碎带亚型矿床。
现将两种主要矿石类型特点分述如下:
(1)铀－赤铁矿型矿石的显著特点是针铁矿、水针铁矿呈云雾状、尘点状、短微脉状，浸染岩石中长石而使长石变红。化学成分上表现为Fe2O3、Cu、Pb、S、F等组分比原岩含量增加，而FeO、Al2O3、CaO、Na2O等组分含量略有减少。破碎程度较弱的矿石一般仍保持原岩结构，矿物多数未发生明显破碎位移，矿石中铀含量较低，平均含量为0.080%左右。
(2)铀－绿泥石、水云母型矿石是在矿前期水云母化及成矿期赤铁矿化基础上叠加而成。矿石中矿物主要由绿泥石、水云母和绿帘石组成，常伴有方铅矿、黄铜矿、萤铁矿、闪锌矿、沥青铀矿等金属矿物产出，形成沥青铀矿－绿泥石－黄铁矿组合。化学成分上，Fe2O3、FeO、CaO、MgO、Cu、Pb、Be、Sn、S、F等含量比原岩增加，而Na2O、SiO2、K2O等组分减少，铀含量增加明显，一般＞0.1%。绿化型矿石晚于红化型矿石形成，常见绿泥石－沥青铀矿－黄铁矿细脉穿插红化型矿石或绿化型矿石胶结红化型矿石角砾。
(二)矿石矿物成分
矿石矿物成分简单。以6217矿床为例，主要铀矿物为沥青铀矿，其次是铀石，次生铀矿物有钡铀云母、钙铀云母、铜铀云母、β－硅钙铀矿等。伴生金属矿物有:黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、白铁矿，以及赤铁矿、褐铁矿等。非金属矿物主要是石英、钾长石、斜长石、黑云母、白云母;其次有绿泥石、水云母、高岭土、蒙脱石、绿帘石、方解石、萤石等。其特点是:
(1)80%以上的矿物为成矿围岩的造岩矿物，而成矿热液带入的伴生金属矿物、非金属矿物及其蚀变矿物总量不足20%。
(2)粘土矿物含量变化很大，在强水云母化、碳酸盐化地段，粘土矿物含量可高达15%～20%，随风化作用的增强，其含量明显增高，甚至超过20%。
(3)红化蚀变带型和绿化蚀变带型矿石的矿物组合有明显的相似性，但也有一定的差异性，红化蚀变带型矿石中针铁矿、水针铁矿含量增高，而绿化蚀变带型矿石中水云母、绿泥石、绿帘石及金属硫化物含量增高。
(4)矿石中普遍出现铀的硅酸盐矿物———铀石，这一现象在华南其他花岗岩型铀矿床中少见。铀石普遍与沥青铀矿生成显微环带状构造。
沥青铀矿呈微脉(0.01～0.02mm)、显微网脉状、显微浸染状分布于岩石微裂隙或黄铁矿、长石、黑云母、白云母粒间及解理纹中。根据X射线粉晶分析、化学分析和电子探针分析结果，沥青铀矿氧化程度较高，含氧系数较大，而晶胞参数较小，结晶程度较差，杂质含量较低。其含氧系数分别为:红化型2.665、绿化型2.500，大于华南花岗岩型铀矿床中沥青铀矿含氧系数平均值2.27～2.37;晶胞参数为(5.395～5.409)×10－10m，小于华南花岗岩型铀矿床中沥青铀矿晶胞参数的平均值(5.401～5.418)×10－10m。
铀石(USiO4)呈深灰色(透明矿物)，与反射率较高(R=17%～12%)沥青铀矿易于分辨。经电子探针定量分析，铀石的UO2含量为73.899%～78.825%，SiO2含量为14.024%～20.004%。沥青铀矿UO2含量为84.830%～78.825%，明显高于铀石中UO2含量。此外，沥青铀矿和铀石中基本不含ThO2。
(三)矿石化学成分
矿石属简单的低钙镁高硅酸盐类，其与含矿围岩化学成分相似，主要特点:
(1)除微晶石英型矿石外，大部分矿石的SiO2含量比原岩低，这与绿泥石化、粘土化、萤石化、碳酸盐化等有关;若出现硅化，则其SiO2含量增高;矿石中Al2O3含量与SiO2相反，与铀品位呈一定正相关关系;矿石中Fe2O3含量较原岩有大幅度增高，矿石普遍遭受赤铁矿化，但与铀品位没有明显的正相关关系(表5－3)。
(2)无论是红化型或绿化型、红化绿化叠加型矿石，其Fe2O3含量均较原岩的高，绿化型矿石的Fe2O3、FeO含量高于红化型矿石，表明一方面绿化型矿石叠加于红化型矿石之上，另一方面由于绿化型矿石中绿泥石、黄铁矿含量较高。
表5-3 矿石化学成分相关矩阵（n=11）
(3)红化型矿石和绿化型矿石化学成分主要差异是:绿化型矿石中FeO、CaO、MgO含量较红化型高。
(4)矿石中K2O含量与铀矿化有一定相关关系、Na2O含量与铀品位无明显相关性。铀矿化与钾交代作用有关，与钠交代岩的关系不大。
(5)铀的某些伴生金属元素含量在矿石中略有增高，但含量仍较低，属单铀型矿石。有些矿石中Cu、Pb、Zn含量增高，与伴生极少量黄铜矿、方铅矿、闪锌矿有关。
(6)铀－萤石型矿石(稳布矿床)化学成分以其低SiO2、Al2O3和高F、CaO含量为特征。
(7)对溶浸有害的杂质含量很低，其中CaO含量0.26%～1.54%，最高3.13%;MgO含量0.10%～0.82%。无可综合利用的元素。
(四)矿石中铀的赋存状态
经对矿石光片反射镜下研究，显微放射性照相、矿石筛析和酸溶试验、放射性诱发裂变径迹分析、电子探针和透射电镜分析等工作，确定矿石中铀主要呈沥青铀矿、其次铀石及少量铀酰矿物(钡铀云母、钙铀云母、铜铀云母、硅铅铀矿和β－斜硅钙铀矿)形态存在，约占80%～85%，其余铀呈分散吸附状态赋存于粘土矿物、微裂隙和粒间缝隙中。类质同象铀所占份额极少，分布于花岗岩副矿物锆石、独居石、磷灰石、榍石中。以前多数人认为贫矿石或红色微晶石英中铀主要以分散吸附状态存在，经现代微区分析技术研究后表明，呈吸附状态的铀份额不足总铀的10%～15%，长石、石英、方解石中仅有分散吸附状微量铀;水云母含较多吸附状铀;黑云母、白云母和长石的解理裂隙中可充填沥青铀矿、铀石。此外，红色微晶石英、紫色萤石中用高倍透射电镜查明其中铀主要呈超显微状沥青铀矿，偶为铀石(粒径＜2μm)存在。
五、成矿期次
铀矿田内以铀－赤铁矿型矿化分布最广，是矿田的主要矿化类型。局部地段铀－微晶石英阶段矿化特别发育，如6227矿床;另些地段铀－萤石阶段矿化较发育，如6215矿床。实际上其他矿床中也出现弱的铀－微晶石英矿化阶段和铀－萤石矿化阶段，仅矿化强度较弱;同样，6227矿床和6215矿床中也出现少量硫化物阶段和铀－绿泥石阶段的矿化。
铀－赤铁矿型(红化型)、铀－绿泥石、水云母型(绿化型)矿石成矿年龄65～72Ma，且绿化型晚于红化型;铀－萤石型、铀－碳酸盐型和铀－微晶石英型矿化年龄34.6～41Ma。铀矿形成于晚白垩－始新世。
六、矿化成因
根据徐国庆(1987)研究成果，桃山矿田铀矿化属岩浆热液成因。主要依据有:
(一)硫同位素
矿田共有25个δ34S分析资料，除3个样品为闪锌矿外，其他皆为黄铁矿。矿田δ34S值的变动范围为－1.2～+4.6，主要为低的正值，平均为+1.52。这些数据与岩体的δ34S值分布情况相似，与石陨石中硫的δ34S值相当，这说明矿田的成矿热可能为岩浆热。
(二)氧同位素
矿田共作了24个含氧矿物的δ18O分析，分对象主要为石英和方解石，个别为钠长石、钾长石或碱性长石。经计算，成矿热液δ18O值的变动范围为－9.88～+12.02，平均为3.56。δ18O值的变动范围在成矿前、成矿期和成矿后分别为－9.88～+9.59(平均为2.89)、+4.17～+12.02(平均为6.48)和－7.88～+8.62(平均为1.04)。
岩浆水的δ18O值为5.5～10.0，大气水的δ18O值为0～－60。矿田的δ18O值变动范围很大，但各阶段都有岩浆水的δ18O值出现，特别是成矿期的δ18O值比较接近岩浆水的δ18O值。虽然各成矿阶段都出现低于岩浆水的δ18O值，特别是负值，低值和负值的产生不外乎两个原因:一是在成矿过程中，除岩浆水以外，还有大气水加入;二是成矿热液全为岩浆水，但在热液矿床形成以后矿化又经受了地下水的改造。上述的δ34S资料以及下述的Pb和C同位素资料支持后一种原因。
(三)碳同位素
对矿田的11个方解石样品进行了δ13C测定，其变动范围为－7.15～－9.79(PDB，下同)，平均为－8.96。δ13C值的变动范围在成矿前、成矿期和成矿后分别为－7.81～－9.79(平均为－8.15)、－7.25～－8.35(平均为－7.83)和－7.15～－8.34(平均为－7.91)。
一般认为岩浆成因的δ13C值为－4.5～－8.0，这样矿田的δ13C值接近此值，因此矿田成矿热液可能为岩浆热液。
(四)铅同位素
岩浆热液矿床中铅同位素组成具有下列特点:206Pb/204Pb＜19.5，208Pb/204Pb＜39.5。矿床中黄铁矿的Pb同位素组成见表5－4(郑永飞，1985)，表5－4表明，矿床的成矿热液为岩浆热液。
表5－4桃山矿田黄铁矿铅同位素组成
综上可见，桃山矿田铀矿化成因为岩浆热液成因，铀是岩浆热液自身带来的。
最重的天然元素铀已经成为新能源的主角，那么铀又是怎样提炼出来的呢？
在居里夫妇发现镭以后，由于镭具有治疗癌症的特殊功效，镭的需要量不断增加，因此许多国家开始从沥青铀矿中提炼擂，而提炼过镭的含铀矿渣就堆在一边，成了“废料”。
然而，铀核裂变现象发现后，铀变成了最重要的元素之一。这些“废料”也就成了“宝贝”。从此，铀的开采工业大大地发展起来，并迅速地建立起了独立完整的原子能工业体系。
铀是一种带有银白色光泽的金属，比铜稍软，具有很好的延展性，很纯的铀能拉成直径0.35毫米的细丝或展成厚度0.1毫米的薄箔。铀的比重很大，与黄金差不多，每立方厘米约重19克，象接力棒那样的一根铀棒，竟有十来公斤重。
铀的化学性质很活泼，易与大多数非金属元素发生反应。块状的金属铀暴露在空气中时，表面被氧化层覆盖而失去光泽。粉末状铀于室温下，在空气中，甚至在水中就会自燃。美国用贫化铀制造的一种高效的燃烧穿甲弹—“贫铀弹”，能烧穿30厘米厚的装甲锕板，“贫铀弹”利用的就是铀极重而又易燃这两种性质。
铀元素在自然界的分布相当广泛，地壳中铀的平均含量约为百万分之2.5，即平均每吨地壳物质中约含2.5克铀，这比钨、汞、金、银等元素的含量还高。铀在各种岩石中的含量很不均匀。例如在花岗岩中的含量就要高些，平均每吨含3.5克铀。依此推算，一立方公里的花岗岩就会含有约一万吨铀。海水中铀的浓度相当低，每吨海水平均只含3.3毫克铀，但由于海水总量极大，且从水中提取有其方便之处，所以目前不少国家，特别是那些缺少铀矿资源的国家，正在探索海水提铀的方法。
由于铀的化学性质很活泼，所以自然界不存在游离的金属铀，它总是以化合状态存在着。已知的铀矿物有一百七十多种，但具有工业开采价值的铀矿只有二、三十种，其中最重要的有沥青铀矿(主要成分为八氧化三铀)、品质铀矿(二氧化铀)、铀石和铀黑等。很多的铀矿物都呈黄色、绿色或黄绿色。有些铀矿物在紫外线下能发出强烈的荧光，我们还记得，正是铀矿物(铀化合物)这种发荧光的特性，才导致了放射性现象的发现。
虽然铀元素的分布相当广，但铀矿床的分布却很有限。国外铀资源主要分布在美国、加拿大、南非、西南非、澳大利亚等国家和地区。据估计，国外已探明的工业储量到1972年已超过一百万吨。随着勘探活动的广泛和深入，铀储量今后肯定还会增加。我国铀矿资源也十分丰富。
铀矿是怎样寻找的呢？铀及其一系列衰变子体的放射性是存在铀的最好标志。人的肉眼虽然看不见放射性，但是借助于专门的仪器却可以方便地把它探测出来。因此，铀矿资源的普查和勘探几乎都利用了铀具有放射性这一特点：若发现某个地区岩石、土壤、水、甚至植物内放射性特别强，就说明那个地区可能有铀矿存在。
铀矿的开采与其它金属矿床的开采并无多大的区别。但由于铀矿石的品位一般很低(约千分之一)，而用作核燃料的最终产品的纯度又要求很高(金属铀的纯度要求在99．9％以上，杂质增多，会吸收中子而妨碍链式反应的进行)，所以铀的冶炼不象普通金属那样简单，而首先要采用“水冶工艺”，把矿石加工成含铀60～70％的化学浓缩物（重铀酸铵)，再作进一步的加工精制。
铀水冶得到的化学浓缩物(重铀酸氨)呈黄色，俗称黄饼子，但它仍含有大量的杂质，不能直接应用，需要作进一步的纯化。为此先用硝酸将重铀酸铵溶解，得到硝酸铀酰溶液。再用溶剂萃取法纯化(一般用磷酸三丁酯作萃取剂)，以达到所要求的纯度标准。
纯化后的硝酸铀酰溶液需经加热脱硝，转变成三氧化铀，再还原成二氧化铀。二氧化铀是一种棕黑色粉末，很纯的二氧化铀本身就可以用作反应堆的核燃料。
为制取金属铀，需要先将二氧化铀与无水氟化氢反应，得到四氟化铀；最后用金属钙(或镁)还原四氟化铀，即得到最终产品金属铀。如欲制取六氟化铀以进行铀同位素分离，则可用氟气与四氟化铀反应。
至此，能作核燃料使用的金属铀和二氧化铀都生产出来了，只要按要求制成一定尺寸和形状的燃料棒或燃料块(即燃料元件)，就可以投入反应堆使用了。但是对于铀处理工艺来说，这还只是一半。
我们知道，核燃料铀在反应堆中虽然要比化学燃料煤在锅炉中使用的时间长得多，但是用过一段时间以后，总还是要把用过的核燃料从反应堆中卸出来，再换上一批新的核燃料。从反应维中卸出来的核燃料一般叫辐照燃料或“废燃料”。烧剩下的煤渣一般都丢弃不要了，可这种不能再使用的废燃料却还大有用处呢！
废燃料之所以要从反应堆中卸出来，并不是因为里面的裂变物质(铀235)已全部耗尽，而是因为能大量吸收中子的裂变产物积累得太多，致使链式反应不能正常进行了。所以，废燃料虽“废”，但里面仍有相当可观的裂变物质没有用掉，这是不能丢弃的，必须加以回收。而且在反应堆中，铀238吸收中子，生成钚239。钚239是原子弹的重要装药，它就含在废燃料中，这就使得用过的废燃料甚至比没有用过的燃料还宝贵。除此而外，反应堆运行期间，还生成其它很多种有用的放射性同位素，它们也含在废燃料中，也需要加以回收。
从原理上讲，废燃料的处理与天然铀的生产并无多大差别。一般先把废燃料溶解，再用溶剂萃取法把铀、钚和裂变产物相互分开，然后进行适当的纯化和转化。但实际上，废燃料的处理是十分困难的。世界上很多国家都能生产天然铀，很多国家都有反应堆，但是能处理废燃料的国家却并不多。
废燃料的处理有三个特点：一是废燃料具有极强的放射性，它们的处理必须有严密的防护设施，并实行远距离操作；二是废燃料中钚含量很低而钚又极贵重，所以要求处理过程的分离系数和回收率都很高；三是钚能发生链式反应，因此必须采取严格的措施，防止临界事故的发生。目前，废燃料的处理大都采用自动化程度很高的磷酸三丁酯萃取流程。
我们看到，在铀处理的工艺链中，相对于反应堆而言，铀水冶工艺在反应堆之前进行，所以通常叫做前处理，废燃料处理在反应堆之后进行，所以通常叫做后处理。而从铀矿石加工开始的整个工艺过程，包括铀同位素分离以及核燃料在反应堆中使用在内，一般总称为核燃料循环。
从以上极为简单的介绍就可以看出，铀和钚确是得之不易的。原子能工业犹如一条长长的巨龙，要最重的天然元素铀做出轰轰烈烈的事业，得经过多少次加工和处理、分析和测量、计算和核对啊！原子能工业又犹如一座高高的金字塔，要制造一颗原子弹，就要使用一、二十公斤铀235或钚239；要生产一、二十公斤铀235或钚239，就要消耗十来吨天然铀；要生产十来吨天然铀就要加工近万吨铀矿石。我们赞赏核电站的雄姿，惊叹原子弹的威力，可千万不能忽视支撑这座金字塔塔尖的无数块砖石啊！
控矿构造破碎带及其矿化特征
答：Ⅱ号矿化破碎带的地貌标志和地表矿化特征与工号矿化破碎带相似,破碎带中褐铁矿、热液石英碎块和纤铁矾广布,在热液石英碎块中偶而可见到金属硫化物的残迹,其中有黄铁矿、毒砂、方铅矿等。值得指出的是,1994年8月郑明华等在矿区北段玉奇坎盆沟头Ⅱ号矿化破碎带西侧新发现一条宽2～3m的矿化破碎带(编号Ⅱ-2),首次采...
矿化蚀变特征
答：矿化蚀变以钾化、硅化、云英岩化为主，泥化、青磐岩化弱；矿石为细脉状、浸染状。单一斑岩型钼矿大部分产在复合侵入体的顶部及其围岩中，往往成群成带出现。矿体呈筒状、椭圆状、透镜状或复杂形态。矿化呈浸染状、细脉状和网脉状产于岩体中和岩体的角砾岩带的节理中。该类矿床较典型的特征是常伴生...
成矿系统矿化组合及成矿特征
答：断裂是矿体的主要就位空间,有NNE、NE及NW3种走向,尤以NW向断裂对矿化的控制作用最为突出。 NW向断裂,断面平直,沿断裂带发育构造角砾岩、糜棱岩、碎裂岩、构造透镜体等,具有多期活动,多期蚀变矿化特点,它控制了矿床的 ①、③、④、⑦ 4个矿体。此外,NE向断裂还控制了⑤、⑥ 矿体的产生,它以韧性剪切为特征,...
钨矿化的空间富集规律
答：一、石人嶂矿区钨矿化特征 石人嶂钨矿脉在垂向上“五层楼”分带特征较为明显,其矿化程度在空间上也随矿脉在每一层楼的位置不同呈显著变化。矿山地质与生产探矿在深部实际找矿工作中已经发现多条钨矿的盲矿脉,部分隐伏矿脉目前仅揭露出微脉、稀疏细脉带,深部完全可能出现密集细脉带、薄脉带、大脉带。目前危机矿山...
岩石地球化学及矿床地球化学特征
答：表4-9 攀西地区含铜镍硫化物铂族元素岩体矿化特征表 姚家栋等(1988)研究表明,核桃树岩体中(Pt+Pd)的含量与Cu呈明显的正相关关系,而与Ni含量也具有正相关关系,但相关性稍差。矿石中Cu/Ni比值大于1的情况下,铂族元素矿化最好。 关于成矿元素Cu、Ni和PGE在岩浆岩中的富集程度,通常与岩浆岩的基性程度有关,一般...
矿床的基本特征及成矿作用
答：(2)矿石特征 斑岩型矿体的矿石类型复杂,有细脉浸染状黄铜矿石(图2-4),密集细脉状黄铜矿-斑铜矿矿石,不规则小脉状浸染状黄铜矿-斑铜矿矿石,块状黄铜矿矿石,块状黄铜矿-斑铜矿矿石,团包状、脉状黄铜矿-斑铜矿矿石和角砾状矿石等。 上述矿石特征中,细脉浸染状黄铜矿矿石代表斑岩型矿化的第一成矿阶段的特征,以矿化...
围岩蚀变及矿化
答：3.2.5.2 赋矿层及矿化特征 (1)赋矿层位 矿体赋存于矽卡岩中，顶底板围岩均为各类矽卡岩，主要有绿帘石矽卡岩和透辉石矽卡岩、黝帘石矽卡岩、硅灰石矽卡岩等，有一定分带性但不明显。矽卡岩带位于石英二长斑岩岩体与地层接触带部位，其形态受岩体与地层接触界线控制，矿体形态多为似层状或...
矿化分带特征
答：银山矿区矿化也呈分带性，以英安斑岩体为中心向外展开，与蚀变分带有明显的对应分布。矿化分带现象复杂，是由多期、多阶段成矿作用叠加而成。第一期矿化中心为第一旋回的13＃流纹英安斑岩体，第二期矿化中心为第二旋回的3＃和1＃英安斑岩体。两期矿化都具有铜矿化在内、铅锌矿化在外的中心式分带...
矿(化)体特征
答：通过查证，在AR11异常中心约4km2范围内发现锡矿化露头55处，圈定了7条矿脉（表12-2）。表12-2 主要锡矿体特征表 矿石类型：锡石-钠长石花岗岩型，锡石-毒砂-石英脉型，锡石-电气石-石英脉型，锡石绿泥石-石英脉型等。现已发现的矿化露头构成一个近圆型的矿化集中区，其中矿化主要受NNE向构造控制，...
交代热液体系的矿化和蚀变的温度特征
答：由下往上蚀变和矿化特征变化如下:弱钠长石化花岗岩→中钠长石化花岗岩→强钠长石化含Nb、Ta花岗岩(510～520℃)→含Ta、Nb(Sn)花岗岩脉、伟晶岩脉(375～400℃)→W、Sn(Ta、Nb)长石石英脉(340-370℃)→Sn、W锂云母萤石细脉、石英脉(115～135℃)。下面3个带(Ⅵ-Ⅳ)为面型蚀变带,由下往上,蚀变程度增强...
