发布网友 发布时间:2023-07-25 22:00
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本族矿物主要包括晶质铀矿和方钍石。它们的晶体结构同属萤石型。八次配位时Th4+和U4+的有效离子半径(Th4+0.105nm,U4+0.100nm)、化学性质均很相似,因此,二者可相互替代。由晶质铀矿和方钍石组成完全的类质同像系列。
晶质铀矿Uraninite—UO2
晶体参数 等轴晶系;对称型m3m。空间群Fm3m;a0=0.547nm;Z=4。
成分与结构 其成分中含有四价和六价的铀,因此实际成分处于UO2和U3O8(U3O8=U4+O2+2U6+O3)之间。其化学式写为
,简写为UO2。晶质铀矿具强放射性,常含有少量的铅、镭和氦,以及铈、钇和锕。镭和地球上的氦都是在晶质铀矿中发现的。其中铅和氦是铀、钍放射性蜕变的最终稳定产物。例如,238U→206Pb+84He及235U→207Pb+74He。因为放射性衰变的过程是以一种均衡和已知的速度进行的,根据铅-铀比值和氦-铀比值可以测定矿物的地质年龄。其晶体结构属萤石型。
形态 晶形呈立方体、八面体或二者的聚形,但少见;一般呈细粒状产出。外形呈肾状、钟乳状、葡萄状或致密块状者称沥青铀矿(pitchblende);呈非晶质的土状和粉末状者称铀黑(uranium black)。
物理性质 黑色;条痕褐黑色;晶质铀矿呈半金属光泽至树脂光泽,沥青铀矿主要呈沥青光泽,而铀黑则光泽暗淡。晶质铀矿的硬度为5~6,沥青铀矿为3~5,而铀黑为1~4;贝壳状断口或参差状断口。晶质铀矿的密度一般为10g/cm3左右,沥青铀矿的密度为6.8~8.5g/cm3。具强放射性。
鉴定特征 以其黑色,沥青光泽,密度大和强放射性为特征。
成因与产状 晶质铀矿产于花岗伟晶岩中;沥青铀矿产于中-低温热液脉中;铀黑则系原生铀矿床中的铀矿物经部分氧化而成,或由氧化带渗滤下来的UO3再经部分还原而成。晶质铀矿常因蚀变或风化淋滤形成颜色鲜艳的钙铀云母、铜铀云母等铀的次生矿物,以此可作为找寻原生铀矿的标志。加拿大、美国、南非、扎伊尔等是最主要的铀矿生产国。我国产地主要分布于南岭地区、秦岭地区、天山地区及燕辽、滇西地区。
主要用途 为提取铀和镭的矿物原料,用于现代国防、医药和能源工业方面。