铀资源地质学全册配套最完整精品课件2.ppt

1、铀资源地质学全册配套最铀资源地质学全册配套最 完整精品课件完整精品课件2 铀资源地质学铀资源地质学 课程性质：必修课课程性质：必修课 课时课时46个，理论课时个，理论课时42个，实验课时个，实验课时4个个 考核方式与成绩考核方式与成绩 平时（包括考勤、课外作业等）：平时（包括考勤、课外作业等）：4040 期末考核成绩：期末考核成绩：6060 注：三到第十一周，共八周，十五次课。注：三到第十一周，共八周，十五次课。 四次以上（包括四次）迟到或四次以上（包括四次）迟到或无故无故缺席理论课，不能参加考核。缺席理论课，不能参加考核。 期末考试成绩低于期末考试成绩低于5050分，没有平时成绩。分，没有平

2、时成绩。 每次上课必点名。每次上课必点名。 主要参考书和文献：主要参考书和文献： 铀资源地质学铀资源地质学- -哈尔滨工程大学出版社哈尔滨工程大学出版社 铀地球化学铀地球化学- -原子能出版社原子能出版社 铀成矿原理铀成矿原理- -原子能出版社原子能出版社 铀矿床学铀矿床学- -原子能出版社原子能出版社 铀矿物学铀矿物学- -原子能出版社原子能出版社 其它参考文献：各种铀矿地质期刊其它参考文献：各种铀矿地质期刊 第一章：绪论第一章：绪论 一、学科研究对象和内容一、学科研究对象和内容 二、学科发展简史二、学科发展简史 三、铀资源概况三、铀资源概况 四、铀矿工业指标四、铀矿工业指标 第一章：绪论第

3、一章：绪论 一、学科研究对象和内容一、学科研究对象和内容 二、学科发展简史二、学科发展简史 三、铀资源概况三、铀资源概况 四、铀矿工业指标四、铀矿工业指标 铀资源地质学铀资源地质学是一门综合性学科，它研究是一门综合性学科，它研究 的对象涉及多个方面。的对象涉及多个方面。 研究研究铀元素性质与结构特征铀元素性质与结构特征，铀元素在，铀元素在不不 同年代、不同地质空间、不同地质作用同年代、不同地质空间、不同地质作用下迁下迁 移与富集、形成与分布的移与富集、形成与分布的地球化学特征和地地球化学特征和地 球化学行为球化学行为的学科，也是研究的学科，也是研究不同地质背景、不同地质背景、 不同构造环境下不

4、同构造环境下铀成矿作用的学科。铀成矿作用的学科。 一、学科研究对象和内容一、学科研究对象和内容 1. 研究铀元素研究铀元素：即铀元素的物理性质、化学：即铀元素的物理性质、化学 性质；性质； 2. 研究铀矿物：研究铀矿物：铀矿物的物理性质、化学组铀矿物的物理性质、化学组 成、晶体化学结构、成因类型、产出特征、成、晶体化学结构、成因类型、产出特征、 鉴别标志及铀矿物之间的共生组合关系；鉴别标志及铀矿物之间的共生组合关系； 研究对象和内容：研究对象和内容： 3. 研究铀的地球化学作用研究铀的地球化学作用 研究研究铀元素内部结构铀元素内部结构和铀的和铀的地球化学参数地球化学参数与与 铀的分布、迁移、富

5、集、搬运和沉淀的关系；铀的分布、迁移、富集、搬运和沉淀的关系； 原子半径、离子半径、电价、变价性、负电原子半径、离子半径、电价、变价性、负电 性、离子电位、配位数、放射性衰变、半衰期、性、离子电位、配位数、放射性衰变、半衰期、 同位素；同位素； 温度、压力、浓度、温度、压力、浓度、Eh、pH； 3. 研究铀的地球化学作用研究铀的地球化学作用 研究铀在三大岩类中的地球化学行为研究铀在三大岩类中的地球化学行为； u 岩浆岩：不同岩浆源区的岩浆岩；岩浆岩：不同岩浆源区的岩浆岩； u 沉积岩：不同沉积物来源的沉积岩；沉积岩：不同沉积物来源的沉积岩； u 变质岩：不同变质源岩和不同变质程度；变质岩：不同

6、变质源岩和不同变质程度； 3. 研究铀的地球化学作用研究铀的地球化学作用 研究基于研究基于铀放射性铀放射性而创建的方法；而创建的方法； u U-Pb同位素测年法；同位素测年法； u 热释光法；热释光法； u 裂变径迹法；裂变径迹法； u 中子活化法；中子活化法； 3. 研究铀的地球化学作用研究铀的地球化学作用 研究铀在研究铀在热液热液中的地球化学行为；中的地球化学行为； 研究铀在研究铀在生态链和成矿链生态链和成矿链中的异同点；中的异同点； 研究铀在常温常压条件下的成矿作用以及研究铀在常温常压条件下的成矿作用以及 铀在地下水中迁移、沉淀模式；铀在地下水中迁移、沉淀模式； 研究铀与研究铀与其他元素

7、其他元素共生组合的成因关系；共生组合的成因关系； 研究铀矿床研究铀矿床产出地质环境、控矿因素、矿产出地质环境、控矿因素、矿 化特征化特征及其及其共生组合规律、成矿背景和成矿共生组合规律、成矿背景和成矿 模式模式； 研究并总结国内、外主要铀矿化类型，成研究并总结国内、外主要铀矿化类型，成 因模式和找矿模式；因模式和找矿模式； 研究并总结典型矿床实例；研究并总结典型矿床实例； 4. 研究铀矿床研究铀矿床 5. 研究铀的成矿原理、成矿理论研究铀的成矿原理、成矿理论 铀的区域成矿背景及区域成矿作用机理；铀的区域成矿背景及区域成矿作用机理； 不同地质历史发展阶段中铀的成矿作用；不同地质历史发展阶段中铀的

8、成矿作用； 不同地幔类型和壳幔作用过程与铀成矿；不同地幔类型和壳幔作用过程与铀成矿； 不同成矿环境、大地构造背景下铀的成矿不同成矿环境、大地构造背景下铀的成矿 作用；作用； 5. 研究铀的成矿原理、成矿理论研究铀的成矿原理、成矿理论 不同岩浆岩体系和多期、多阶段、多层次不同岩浆岩体系和多期、多阶段、多层次 岩浆作用与铀成矿作用；岩浆作用与铀成矿作用； 不同地壳类型和不同地壳演化成熟度与铀不同地壳类型和不同地壳演化成熟度与铀 成矿作用的关系；成矿作用的关系； 矿化剂、还原剂（矿化剂、还原剂（CO2、F）与铀成矿作用。）与铀成矿作用。 5. 研究铀的成矿原理、成矿理论研究铀的成矿原理、成矿理论 浅

9、成低温的活化成矿理论；浅成低温的活化成矿理论； 常温常压下水成铀矿理论（砂岩型铀成常温常压下水成铀矿理论（砂岩型铀成 矿理论）；矿理论）； 6. 研究铀矿床的时、空分布规律；研究铀矿床的时、空分布规律； 研究铀成矿时代特征；研究铀成矿时代特征； 研究铀矿床类型的空间演变；研究铀矿床类型的空间演变； 研究世界型铀成矿带、成矿省（区）特征研究世界型铀成矿带、成矿省（区）特征 及规律；及规律； 研究中国的铀成矿省（区）、成矿带特征研究中国的铀成矿省（区）、成矿带特征 及成矿规律；及成矿规律； 本学科的目的和任务：本学科的目的和任务： 为了勘察铀矿资源，为人类找到满足国民为了勘察铀矿资源，为人类找到满

10、足国民 经济发展的铀资源服务；经济发展的铀资源服务； 为人类科学进步，探索地球起源，地球演为人类科学进步，探索地球起源，地球演 化，地球动力学等科学前沿服务。化，地球动力学等科学前沿服务。 7. 研究铀矿水冶工艺类型、工艺条件研究铀矿水冶工艺类型、工艺条件 及矿床综合地质经济评价；及矿床综合地质经济评价； 第一章：绪论第一章：绪论 一、学科研究对象和内容一、学科研究对象和内容 二、学科发展简史二、学科发展简史 三、铀资源概况三、铀资源概况 四、铀矿工业指标四、铀矿工业指标 二、学科的发展简史二、学科的发展简史 铀元素的发现铀元素的发现 （1789） 铀放射性的发铀放射性的发 现（现（1896）

11、 铀核能裂变铀核能裂变 的发现的发现 （1939） 核能的利用核能的利用 （至今）（至今） 铀的氧化物于铀的氧化物于1789年被德国化学家年被德国化学家克拉普洛特克拉普洛特 (Klaproth)发现，发现，1841年年法国科学家法国科学家还原出金属铀，还原出金属铀， 至今已有二百余年的历史，但发展的速度很不一致。至今已有二百余年的历史，但发展的速度很不一致。 早期阶段发展速度非常缓慢，自早期阶段发展速度非常缓慢，自1789年到年到1896年这年这 近一个世纪的时间里，铀仅以化合物的形式作为染近一个世纪的时间里，铀仅以化合物的形式作为染 色剂用于陶瓷工业、玻璃工业和纺织工业。色剂用于陶瓷工业、玻

12、璃工业和纺织工业。 铀元素的发现至铀放射性的发现之前铀元素的发现至铀放射性的发现之前 1789至至1896 1896年法国物理学家年法国物理学家贝克勒尔贝克勒尔发现铀矿物样品能发现铀矿物样品能 使感光胶片感光，从而发现了铀的放射性。使感光胶片感光，从而发现了铀的放射性。 1898年年居里夫人居里夫人证明含有铀元素的化合物都具有证明含有铀元素的化合物都具有 放射性，并发现了元素镭，同年放射性，并发现了元素镭，同年居里夫妇居里夫妇从铀矿石从铀矿石 中提取出中提取出镭镭。 此后铀的应用范围扩大到了医疗等方面。但到此后铀的应用范围扩大到了医疗等方面。但到 1940年以前，全世界生产的铀的总量不超过年以

13、前，全世界生产的铀的总量不超过4000吨，吨， 提取的镭约仅提取的镭约仅1000克。克。 铀放射性的发现至铀核裂变能的发现之前铀放射性的发现至铀核裂变能的发现之前 1896至至1939 1938-1939年德国物理化学家年德国物理化学家哈恩哈恩和和斯特拉斯特拉 斯曼斯曼发现铀核裂变时能释放出巨大的能量发现铀核裂变时能释放出巨大的能量: 1Kg单质铀（单质铀（U235）能量相当于）能量相当于2万吨万吨TNT； 1Pound U235完全燃烧可代替完全燃烧可代替1360吨优质煤。吨优质煤。 铀核裂变能的发现到核能的利用时期铀核裂变能的发现到核能的利用时期 1939至今至今 铀资源双重用途：铀资源双

14、重用途： 核武器和核反应堆；核武器和核反应堆； 核电站的和平利用。核电站的和平利用。 核能的利用时期核能的利用时期 1945年年8月美国在日本的广岛，长崎投月美国在日本的广岛，长崎投 放了二颗原子弹，这二颗原子弹展示了放了二颗原子弹，这二颗原子弹展示了 原子能的威力，拉开了世界核武器竞赛原子能的威力，拉开了世界核武器竞赛 的序幕，铀矿由此成为战略资源。的序幕，铀矿由此成为战略资源。 核能在军事方面的应用核能在军事方面的应用 核能的应用核能的应用 1946年前苏联建成第一座反应堆。年前苏联建成第一座反应堆。1949 年年9月，前苏联第一颗原子弹爆炸成功，虽月，前苏联第一颗原子弹爆炸成功，虽 比美

15、国晚了比美国晚了4年多，但是使美国失去了对原年多，但是使美国失去了对原 子弹的垄断。子弹的垄断。 1952年年6月月14日，美国第一艘核潜艇日，美国第一艘核潜艇“鹦鹦 鹉螺号鹉螺号”下水，下水，11月月1日在爱纽维特克进行首日在爱纽维特克进行首 次氢弹试验并获成功。次氢弹试验并获成功。 1954年年6月月2日前苏联原子能发电站开始日前苏联原子能发电站开始 运转；运转； 1956年年10月月17日，英国柯达日，英国柯达霍尔第一霍尔第一 号原子能发电站开始运转；美国于号原子能发电站开始运转；美国于1975年年 建成第一个原子能发电站。建成第一个原子能发电站。 核能的和平利用核能的和平利用 截止截止

16、2005年年3月，拥有核电站的国家和地区已达月，拥有核电站的国家和地区已达 35个，投入运转和正在建设中用于发电的核反应堆个，投入运转和正在建设中用于发电的核反应堆 473座，其中已投入发电的座，其中已投入发电的440座，计划中建座，计划中建49座，座， 装机总量装机总量36647.2万千瓦。万千瓦。 核发电量占了全世界总电量核发电量占了全世界总电量16%，法国、比利时、，法国、比利时、 保加利亚、斯洛伐克、瑞典其核电发电量占总电量保加利亚、斯洛伐克、瑞典其核电发电量占总电量 的比例已逼近的比例已逼近50%及以上，成了国家能源供给命脉。及以上，成了国家能源供给命脉。 u 核能碳排放量最低！核能

17、碳排放量最低！ 不同能源链温室气体排放系数（等效碳不同能源链温室气体排放系数（等效碳 g/kwh） 90年代技术 新技术 最大最小 褐煤336261228(20052020) 煤357264206(20052020) 石油246219149(20052020) 太阳能76.427.38.2(20102020) 水力64.41.1 生物质16.68.4 风13.12.5 核5.72.5 Company Logo u 核电目前在我国电力中所占比例很小，占核电目前在我国电力中所占比例很小，占1%1%左右左右 田湾核电站田湾核电站大亚湾核电站大亚湾核电站 岭澳核电站岭澳核电站 秦山核电站秦山核电站 u

18、 我国我国中长期发展规划中长期发展规划提出大力发展核电提出大力发展核电 v 图中所示，到图中所示，到20072007年为止的情况是我国目前的现状。年为止的情况是我国目前的现状。20072007年以后到年以后到20202020年的年的 状况，根据核电中长期发展规划中提出的核电建设项目进度设想安排。为了状况，根据核电中长期发展规划中提出的核电建设项目进度设想安排。为了 同时考虑首炉装料的影响，人为设定了当年投入运行的核电装机容量。同时考虑首炉装料的影响，人为设定了当年投入运行的核电装机容量。20202020 年以后到年以后到20502050年的状况，基本按十三五期间的建设速度安排，即每年有年的状况

19、，基本按十三五期间的建设速度安排，即每年有400400 万千瓦的核电装机容量投入运行。万千瓦的核电装机容量投入运行。 我国核电运行装机容量发展趋势预测我国核电运行装机容量发展趋势预测 Company Logo u 我国核电发展对铀资源的需求我国核电发展对铀资源的需求 我国天然铀需求和累计需求趋势预测我国天然铀需求和累计需求趋势预测 我国天然铀需求和累计需求趋势预测我国天然铀需求和累计需求趋势预测 医学：用来诊断治疗疑难病症，研究生物机医学：用来诊断治疗疑难病症，研究生物机 体内的反应；体内的反应； 食品保存，起保鲜作用；食品保存，起保鲜作用； 种子改良；种子改良； 成分的分析；成分的分析； 材

20、料的鉴别等等；材料的鉴别等等； 铀矿链的产品从军用广泛走向了民用，从而铀矿链的产品从军用广泛走向了民用，从而 在国民经济地位越来越显得重要。在国民经济地位越来越显得重要。 原子能在社会各个领域的广泛应用：原子能在社会各个领域的广泛应用： 第二次世界大战以后（第二次世界大战以后（1945），铀资源越），铀资源越 来越引起人们重视。来越引起人们重视。 该时期铀矿地质工作存在三个地质勘查阶该时期铀矿地质工作存在三个地质勘查阶 段，其中包括了生产、科研、理论专著、成段，其中包括了生产、科研、理论专著、成 果等全方位发展。果等全方位发展。 1）第二次世界大战后到二十世纪五、六十年）第二次世界大战后到二十

21、世纪五、六十年 代：第一次找铀高潮代：第一次找铀高潮 ； 南非的南非的维特瓦斯兰德矿床维特瓦斯兰德矿床（1945年确定了年确定了 砾岩中普遍含铀，砾岩中普遍含铀，1952年开始对铀作副产品年开始对铀作副产品 回收，到回收，到1999年底已产年底已产U3O815万万t）; 铀矿地质工作的三个地质勘查阶段铀矿地质工作的三个地质勘查阶段 加拿大的加拿大的布兰德河矿床布兰德河矿床（1948年开始勘探，年开始勘探， 到到1990年已产年已产U3O813万万t），大熊湖地区的比弗），大熊湖地区的比弗 洛支、埃尔多拉多。洛支、埃尔多拉多。 在美国科罗拉多、犹他、内华达、怀俄明等在美国科罗拉多、犹他、内华达、

22、怀俄明等 州及新墨西哥的格兰茨矿区进行大量的勘探工州及新墨西哥的格兰茨矿区进行大量的勘探工 作，获得了一批铀矿床。该时期所获的铀矿储作，获得了一批铀矿床。该时期所获的铀矿储 量，全球（仅指市场机制的国家）达量，全球（仅指市场机制的国家）达80104t， 年开采量达年开采量达18200t。 前苏联乌克兰和东欧的波希米亚地块也陆前苏联乌克兰和东欧的波希米亚地块也陆 续发现了一批新铀矿床。续发现了一批新铀矿床。 该时期，沉积成因的矿床在市场经济为主该时期，沉积成因的矿床在市场经济为主 的世界中占主导地位，其中铀储量占的世界中占主导地位，其中铀储量占90%， 开采量占开采量占80%，促进了外生作用中铀

23、矿物，促进了外生作用中铀矿物 （次生铀矿物）及铀的地球化学和铀的成矿（次生铀矿物）及铀的地球化学和铀的成矿 作用的研究，取得了一系列成果。作用的研究，取得了一系列成果。 在外生成矿作用方面，提出在外生成矿作用方面，提出卷型铀矿床卷型铀矿床 的成矿模式，进行了卷状铀矿床形成的模拟的成矿模式，进行了卷状铀矿床形成的模拟 试验，创立了试验，创立了砂岩型铀矿成矿理论砂岩型铀矿成矿理论，前苏联，前苏联 将其归纳成层间氧化带成矿；将其归纳成层间氧化带成矿； 在内生成矿方面，前苏联和法国地学工在内生成矿方面，前苏联和法国地学工 作者对花岗岩体中铀的存在形式作了系统研作者对花岗岩体中铀的存在形式作了系统研 究

24、，通过浸出试验，发现花岗岩中有相当一究，通过浸出试验，发现花岗岩中有相当一 部分铀易被稀酸和天然水溶液浸出。部分铀易被稀酸和天然水溶液浸出。 论著方面：论著方面：1955年和年和1958年，联合国组织在日内年，联合国组织在日内 瓦召开了两次和平利用原子能会议，会上各国铀矿瓦召开了两次和平利用原子能会议，会上各国铀矿 地质工作者就铀的性质、铀矿物特征、铀地球化学、地质工作者就铀的性质、铀矿物特征、铀地球化学、 铀成矿作用提出了一系列论文。前苏联和美国相继铀成矿作用提出了一系列论文。前苏联和美国相继 出版了系列铀矿地质学的著作：出版了系列铀矿地质学的著作：铀矿物学铀矿物学、 表生带铀的地球化学表生

25、带铀的地球化学、铀地球化学的基本特铀地球化学的基本特 征征、铀、钍地球化学手册铀、钍地球化学手册、铀矿普查与勘铀矿普查与勘 探探、铀矿普查勘探方法铀矿普查勘探方法。中国出版了。中国出版了普通普通 矿产及铀矿找矿勘探地质学矿产及铀矿找矿勘探地质学。 主要表现是：主要表现是： u新的铀矿类型不断被突破；富、大型铀矿床不新的铀矿类型不断被突破；富、大型铀矿床不 断发现；世界铀矿资源大幅度增长。断发现；世界铀矿资源大幅度增长。 按联邦德国按联邦德国原子经济原子经济1988年报道资料，非年报道资料，非 中央计划经济世界控制铀矿资源，与中央计划经济世界控制铀矿资源，与1959年的年的 80104t相比，三

26、十年后铀资源量翻了相比，三十年后铀资源量翻了34番。番。 2）二十世纪七十八十年代前后：）二十世纪七十八十年代前后： 发展高峰期发展高峰期 铀矿化类型：有内生和外生或表生类型；铀矿化类型：有内生和外生或表生类型； 成矿时代：元古代到古生代直到中新生代都有；成矿时代：元古代到古生代直到中新生代都有； 成矿主岩：有变质岩或花岗岩、火山岩、沉积岩、成矿主岩：有变质岩或花岗岩、火山岩、沉积岩、 碳酸盐、磷块岩；碳酸盐、磷块岩； 成矿地质背景：有挤压造山、后造山环境、拉张、成矿地质背景：有挤压造山、后造山环境、拉张、 后拉张环境；后拉张环境； 成矿产出地质部位：有元古宙不整合面型、假不整成矿产出地质部位

27、：有元古宙不整合面型、假不整 合型等等；各种类型均发现有大型、超大型铀矿床。合型等等；各种类型均发现有大型、超大型铀矿床。 矿床实例有：矿床实例有： 1970年发现的北澳贾比卢卡矿床；年发现的北澳贾比卢卡矿床； 1968年发现的加拿大阿萨巴斯卡盆地中拉年发现的加拿大阿萨巴斯卡盆地中拉 比特比特(Rabbit)湖矿床；湖矿床； 1975年发现凯湖矿床；年发现凯湖矿床； 1966年发现非洲尼日利亚的阿尔利特砂岩年发现非洲尼日利亚的阿尔利特砂岩 型铀矿，纳米比亚的罗辛白岗岩型铀矿床；型铀矿，纳米比亚的罗辛白岗岩型铀矿床； 1975年发现南澳的隐爆角砾杂岩型奥林匹年发现南澳的隐爆角砾杂岩型奥林匹 克坝

28、矿床；克坝矿床； 1966年发现俄罗斯斯特烈措夫矿田火山岩年发现俄罗斯斯特烈措夫矿田火山岩 型铀矿床（红石矿床）；型铀矿床（红石矿床）； 1973年发现了澳大利亚西区钙结岩型伊利年发现了澳大利亚西区钙结岩型伊利 里铀矿床。里铀矿床。 u铀矿新理论，新方法充分应用于铀矿勘查中，铀矿新理论，新方法充分应用于铀矿勘查中， 铀矿研究成果推动了铀矿地质学的发展。铀矿研究成果推动了铀矿地质学的发展。 推动了区域地质研究；推动了区域地质研究； 推动了盆地动力学特征研究；推动了盆地动力学特征研究； 盆地沉积体系研究；盆地沉积体系研究； 岩浆岩特征及演化规律研究；岩浆岩特征及演化规律研究； 推动了矿石建造、矿化

29、类型、成矿模式、成矿系推动了矿石建造、矿化类型、成矿模式、成矿系 列、找矿模式研究；列、找矿模式研究； 推动了岩石地球化学、微量元素地球化学、同位推动了岩石地球化学、微量元素地球化学、同位 素地球化学研究；素地球化学研究； 推动了水文地球化学、生物地球化学研究；推动了水文地球化学、生物地球化学研究； 推动了遥感地质研究；推动了遥感地质研究； 推动了一系列新方法，如航空能谱测量（推动了一系列新方法，如航空能谱测量（U、Th、 K）、径迹法、活性炭法等；）、径迹法、活性炭法等； 推动了核探测仪器的大发展，推动环境和辐射防推动了核探测仪器的大发展，推动环境和辐射防 护工作，推动了核废料地质处置的研究

30、等。护工作，推动了核废料地质处置的研究等。 u 推动其他各学科的发展推动其他各学科的发展 突出理论研究是该时期的特点：突出理论研究是该时期的特点： 一些国家设立了专门的研究所及专门部门一些国家设立了专门的研究所及专门部门 或公司从事铀矿地质研究。造就了一批著名或公司从事铀矿地质研究。造就了一批著名 的铀矿地质学家，建立起了比较系统的铀成的铀矿地质学家，建立起了比较系统的铀成 矿理论和普查勘探方法，涌现出了一批展示矿理论和普查勘探方法，涌现出了一批展示 铀矿地质学研究成果的代表性著作和论文。铀矿地质学研究成果的代表性著作和论文。 u铀矿采矿工艺的创新，使砂岩型铀矿研究铀矿采矿工艺的创新，使砂岩型

31、铀矿研究 走上新的阶段走上新的阶段 砂岩型铀矿的地下开采转为地下溶浸开采是铀矿砂岩型铀矿的地下开采转为地下溶浸开采是铀矿 采矿工艺上的创新，该项试验从六十年代中期开始，采矿工艺上的创新，该项试验从六十年代中期开始， 六十年代后期试采成功。六十年代后期试采成功。 新的层间氧化带矿床成矿模式建立，新的地浸砂新的层间氧化带矿床成矿模式建立，新的地浸砂 岩铀矿成矿理论日趋完善，为九十年代铀矿地质走岩铀矿成矿理论日趋完善，为九十年代铀矿地质走 上低谷时，寻找低成本，高效益铀矿资源奠定了理上低谷时，寻找低成本，高效益铀矿资源奠定了理 论基础。论基础。 高浓缩铀充斥市场：由于冷战结束，前苏高浓缩铀充斥市场：

32、由于冷战结束，前苏 联解体，高浓缩铀转为非军事用途，联解体，高浓缩铀转为非军事用途，1994年苏年苏 美签订了美签订了20年的高浓缩铀转化协议，协定生效年的高浓缩铀转化协议，协定生效 的第一个的第一个5年中，美国浓缩铀公司必须每年购买年中，美国浓缩铀公司必须每年购买 10t高浓缩铀，相当于高浓缩铀，相当于310t低浓缩铀，等同于低浓缩铀，等同于 3100t金属铀，在其余金属铀，在其余15年中每年须购年中每年须购30t高浓高浓 缩铀，相当每年提供缩铀，相当每年提供9300t金属铀。金属铀。 3）上个世纪九十年代：）上个世纪九十年代：低谷期低谷期 冷战结束，铀的军事用途被遏止，库冷战结束，铀的军事

33、用途被遏止，库 存铀的大量抛售引起供需失调，再加上美国存铀的大量抛售引起供需失调，再加上美国 三哩岛核电站和乌克兰切尔诺贝里核电站事三哩岛核电站和乌克兰切尔诺贝里核电站事 故等系列原因，导致了铀矿地质生产出现了故等系列原因，导致了铀矿地质生产出现了 自九十年代后的低谷期。自九十年代后的低谷期。 铀矿地质勘查投入费用减少：仅非中央铀矿地质勘查投入费用减少：仅非中央 计划的国家，计划的国家，1986年为年为18100万美元，万美元，1992年年 减为减为11900万美元，万美元，1994年减为年减为6900万美元。万美元。 之后之后19951997年又出现短期回升，总额达年又出现短期回升，总额达

34、1.53亿美元，但到亿美元，但到1998年勘察费用又重新下降年勘察费用又重新下降 并一直持续到并一直持续到2001年，仅有年，仅有8300万美元。万美元。 全球铀的生产量减低：全球铀的生产量减低：1994年降到年降到 31448t，而世界铀需求为，而世界铀需求为56900t。2000年全年全 球核反应堆所需求的铀量为球核反应堆所需求的铀量为61176t，当年的，当年的 铀生产大约为铀生产大约为36000t，铀的价格逐步下跌，铀的价格逐步下跌， 促使一批铀矿山被关闭。促使一批铀矿山被关闭。 铀的市场价格下跌：铀的市场价格下跌：1996年年7月为月为42.9美美 元元/kgU，1997年全年平均年

35、全年平均31.43美元美元/kgU， 1998年全年平均年全年平均23.43美元美元/kgU，1999年年27美美 元元/kgU。 铀的勘查力量减弱，铀矿生产的萧条也带铀的勘查力量减弱，铀矿生产的萧条也带 来了整个铀矿地质行业的不景气。来了整个铀矿地质行业的不景气。 该阶段铀矿地质的工作思路是：该阶段铀矿地质的工作思路是： 围绕围绕“低成本、高效益低成本、高效益”铀矿的成因，产铀矿的成因，产 出特点进行系统研究，各种类型的可地浸砂出特点进行系统研究，各种类型的可地浸砂 铀矿和富、大的不整合面型铀矿床成了各国铀矿和富、大的不整合面型铀矿床成了各国 找矿重点。找矿重点。 砂岩型铀矿的地浸生产也就在

36、这个时期崭砂岩型铀矿的地浸生产也就在这个时期崭 露头角。露头角。 地浸砂岩铀矿采矿工艺地浸砂岩铀矿采矿工艺 鄂尔多斯鄂尔多斯 LEACHING CIRCUIT SATELLITE INSTALLATION Injector wells Pump Injector wells Producing well Surface Mineralised level Injection line Well field H2SO4 + O2 Injection pump Column of resin for fixation Storage basin Sand filter Towards elutio

37、n Production line 砂岩型铀矿的地浸生产砂岩型铀矿的地浸生产 地浸砂岩铀矿矿石地浸砂岩铀矿矿石( (松散松散) ) 铀矿产品铀矿产品: :黄饼黄饼( (碳酸铀酰铵或重铀酸铵碳酸铀酰铵或重铀酸铵) ) 起步阶段：起步阶段：中国的铀矿地质于上个世纪中国的铀矿地质于上个世纪50年代年代 起步，起步，60年代发现了一批铀矿床，并建立起铀矿地年代发现了一批铀矿床，并建立起铀矿地 质学的教学、科研系统。质学的教学、科研系统。 发展阶段：发展阶段：7080年代是大发展阶段，中国在年代是大发展阶段，中国在 铀矿类型上总结了自己的四大类型：花岗岩型、火铀矿类型上总结了自己的四大类型：花岗岩型、火

38、 山岩型、砂岩型、碳硅泥岩型铀矿床的控矿因素、山岩型、砂岩型、碳硅泥岩型铀矿床的控矿因素、 成矿特征、成矿环境、成矿模式。成矿特征、成矿环境、成矿模式。 中国的铀矿地质发展中国的铀矿地质发展 学科发展标志：学科发展标志：出版了一系列的专著出版了一系列的专著 “铀矿物学铀矿物学”、“铀地球化学铀地球化学”、“铀铀 矿床学矿床学”、“铀矿地质简明教程铀矿地质简明教程”、“花花 岗岩型铀矿岗岩型铀矿”、“铀矿田矿床构造铀矿田矿床构造”、 “铀矿找矿勘探地质学铀矿找矿勘探地质学”等等；等等； 创办了创办了“铀矿地质铀矿地质”和和“世界核地质科世界核地质科 学学” 刊物。刊物。 第一章：绪论第一章：绪论

39、 一、学科研究对象和内容一、学科研究对象和内容 二、学科发展简史二、学科发展简史 三、铀资源概况三、铀资源概况 四、铀矿工业指标四、铀矿工业指标 三、铀资源的概况三、铀资源的概况 自自20世纪世纪60年代中期以来，国际经济合作与发展年代中期以来，国际经济合作与发展 组织（组织（OECD）的核能机构（）的核能机构（NEA）与国际原子能）与国际原子能 机构（机构（IAEA）在其成员国的协作下，联合出版了有）在其成员国的协作下，联合出版了有 关世界铀资源，铀生产与铀需求的定期刊物，俗称关世界铀资源，铀生产与铀需求的定期刊物，俗称 “红皮书红皮书”，1973年以后，年以后，“红皮书红皮书”每两年一版，

40、每两年一版， 但九十年代初之前的世界铀资源，通常不包括中国、但九十年代初之前的世界铀资源，通常不包括中国、 俄罗斯（含前苏联）及东欧国家的储量，被称为非俄罗斯（含前苏联）及东欧国家的储量，被称为非 中央计划经济国家铀储量。中央计划经济国家铀储量。 WORLD URANIUM PRODUCTION - 2005 2 countries are producing 51% 7 countries are producing 89% 2 companies (CAMECO and AREVA) are producing around 30 % of the worldwide uranium pr

41、oduction CIS = 22% Total 2005: 41 250 tU. Production in % Red Book 2005 铀资源铀资源/储量储量按可信度分为：按可信度分为： 可靠储量可靠储量(Reasonably Assured Resources： RAR)； 一级估算附加资源量一级估算附加资源量(Estimate Additional Resource -1： EAR-1)； 二级估算附加资源量二级估算附加资源量(EAR-2); 推测资源量推测资源量(Speculate Resource；SR)。 其中其中RAR和和EAR-1被合并称为被合并称为已知资源已知资源(Kn

42、own Resources)，EAR-2和和SR被合并称为被合并称为未查明资源未查明资源 (Undiscovered Resources)。 可靠储量可分为：可靠储量可分为： 实证的可靠储量实证的可靠储量(Study RAR) 是具有最高可信度是具有最高可信度 的铀资源，随市场需求的增加将被优先开放；的铀资源，随市场需求的增加将被优先开放； 属性未完全确定的可靠储量属性未完全确定的可靠储量(Non-Attributed RAR)指其生产成本尚未直接论证可归属于指其生产成本尚未直接论证可归属于RAR级级 的那些已知铀矿床的资源量；的那些已知铀矿床的资源量； 可靠储量可靠储量(Reasonably

43、 Assured Resources)是指产是指产 于具有一定规模、品位和形态的已知矿床中的铀。于具有一定规模、品位和形态的已知矿床中的铀。 1、铀资源的已知资源、铀资源的已知资源(RAREAR-1)近十近十 五年来变化不大，五年来变化不大，80美元美元/kgU在在300104t 摆动，摆动， 130美元美元/kgU在在400104t摆动；摆动； 2、铀资源的已知资源主要集中在十个国、铀资源的已知资源主要集中在十个国 家和地区，这十个国家的铀资源量占了全球家和地区，这十个国家的铀资源量占了全球 铀资源量的铀资源量的90%。 世界铀资源的特点：世界铀资源的特点： Reasonably Assur

44、ed Resources for top 10 uranium resource countries 3、部分国家铀资源未统计在内，如俄罗斯、部分国家铀资源未统计在内，如俄罗斯RAR EAR1类资源类资源 52104t (2000年年)，乌兹别克斯坦，乌兹别克斯坦 预测预测231500t，保有储量，保有储量170000t(2002年年)，总和将近，总和将近 40104t，这样世界铀矿储量的保持储量将会在前，这样世界铀矿储量的保持储量将会在前 面数字上增加面数字上增加40104t； 4、铀成矿类型虽然繁多，但具有规模的只有砂岩、铀成矿类型虽然繁多，但具有规模的只有砂岩 型、含铀砾岩型、元古宙不整

45、合面型、脉型、交代型、含铀砾岩型、元古宙不整合面型、脉型、交代 型、角砾杂岩、含铀白岗岩型、伟晶岩型。型、角砾杂岩、含铀白岗岩型、伟晶岩型。 第一章：绪论第一章：绪论 一、学科研究对象和内容一、学科研究对象和内容 二、学科发展简史二、学科发展简史 三、铀资源概况三、铀资源概况 四、铀矿工业指标四、铀矿工业指标 铀矿的工业指标铀矿的工业指标系指系指矿床储量的最低限量，最低矿床储量的最低限量，最低 可采品位和最低可采厚度可采品位和最低可采厚度。 确定铀矿的工业指标的依据是：确定铀矿的工业指标的依据是： （1）已发现矿床的储量和矿石品位）已发现矿床的储量和矿石品位 （2）矿床开采技术条件和经济指标：

46、即铀矿勘）矿床开采技术条件和经济指标：即铀矿勘 探、开采和冶炼过程中所消耗的总成本需低于所能探、开采和冶炼过程中所消耗的总成本需低于所能 获得金属铀的实际价值和国际市场上商品铀的价格获得金属铀的实际价值和国际市场上商品铀的价格 。 四铀矿的工业指标四铀矿的工业指标 中国的标准是中国的标准是 含含u% 前苏联的标准前苏联的标准 含含u% 一级：极富矿石一级：极富矿石 1% 1% 二级：富矿石二级：富矿石0.51% 0.31% 三级：普通矿石三级：普通矿石0.10.5% 0.10.3% 四级：贫矿石四级：贫矿石0.050.1% 0.050.1% 五级：极贫矿石五级：极贫矿石0.05% 0.030.

47、05% 对矿石品位的要求：对矿石品位的要求： 在世界范围内，对于单独开采的铀矿，通在世界范围内，对于单独开采的铀矿，通 常要求铀矿石的最低工业品位为常要求铀矿石的最低工业品位为U3O8为为0.07 0.08%，如开采费用和技术加工费用低，如开采费用和技术加工费用低， 工业品位可降到工业品位可降到U3O8为为0.050.06%，如矿，如矿 石中含有其它有用组分，品位可降至石中含有其它有用组分，品位可降至0.01 0.04%。（地浸采铀可大大降低铀品位）。（地浸采铀可大大降低铀品位） 对矿床储量的要求：对矿床储量的要求： 没有统一的分级标准，西方国家多采用没有统一的分级标准，西方国家多采用 如下分

48、级，以如下分级，以U3O8计算储量：计算储量： 巨型矿床巨型矿床10万吨万吨U3O8； 大型矿床大型矿床110万吨万吨U3O8； ； 中型矿床中型矿床1千千1万吨万吨U3O8； ； 小型矿床小型矿床5001000吨吨U3O8 我国及前苏联都是以金属铀进行分级划分。我国及前苏联都是以金属铀进行分级划分。 在我国：在我国： 巨型矿床巨型矿床1万吨金属铀；万吨金属铀； 大型矿床大型矿床300010000吨金属铀；吨金属铀； 中型矿床中型矿床10003000吨金属铀；吨金属铀； 小型矿床小型矿床5001000吨金属铀吨金属铀 对开采厚度的要求：对开采厚度的要求： 一般要求不能低于一般要求不能低于0.7

49、m。 地浸砂岩型铀矿对铀品位的要求要低得多，地浸砂岩型铀矿对铀品位的要求要低得多， 但有一个综合的参数作为衡量标准，即平米但有一个综合的参数作为衡量标准，即平米 铀含量大于铀含量大于1/，品位大于万分之一（，品位大于万分之一（ 0.01%） 简单回答以下问题：简单回答以下问题： 1. 铀资源地质学研究内容和对象铀资源地质学研究内容和对象？ 2. 铀资源地质学发展简史铀资源地质学发展简史？ 3. 世界上铀矿的主要类型世界上铀矿的主要类型？ 课后思考题课后思考题 课程性质：必修课课程性质：必修课 课时：课时：60(其中理论课其中理论课50学时，实验学时，实验10学学 时时) 考核方式：平时成绩考核

50、方式：平时成绩+ +期末考试期末考试 平时成绩：课堂作业平时成绩：课堂作业+ +到课情况到课情况+ +课堂提问课堂提问 铀资源地质学铀资源地质学 实验课地点：核工楼实验课地点：核工楼105 铀矿床学铀矿床学-原子能出版社原子能出版社 铀矿物学铀矿物学-原子能出版社原子能出版社 铀地球化学铀地球化学-原子能出版社原子能出版社 主要参考文献：主要参考文献： 铀成矿原理铀成矿原理- -原子能出版社原子能出版社 其它参考文献：各种铀矿地质期刊其它参考文献：各种铀矿地质期刊 铀资源地质学铀资源地质学-哈尔滨工程大学出版社哈尔滨工程大学出版社 第一章第一章 绪论绪论 一、学科研究对象及与其它学科的关系一、