铀矿的水化学找矿标志
实验室k / 2019-08-14
铀矿石中的放射性元素及其各种伴生元素，不仅有其原生晕和各种固相次生晕，而且，由于地下水对铀矿石的溶解、溶滤以及矿石本身的射气作用，还能够形成明显区别于周围正常水的水分散晕。这种水分散晕中的放射性元素含量，常能高出矿床外围水中含量的几十倍到几万倍，甚至更多，这就成为铀矿床存在的另一种显著标志，由此建立起了铀矿的水化学找矿方法。
铀矿床的水化学找矿，是以天然水与岩石之间的水文地球化学作用为原理，以钠矿床的水分散晕做为找矿标志的一种地球化学找矿方法。在野外，通过查明地下水及地表水中放射性元素(铀、镭、氡)和某些微量元素(铀的伴生元素)的含量变化情况，并研究这些变化与含水岩石含铀性的关系，达到寻找铀矿体和铀的成矿远景区的目的。
为此，首先必须详尽地研究和掌握水化学找矿标志的特点及其确定原则，这不仅具有找矿的实践意义，同时也是一项值得深入研究的地球化学范畴的基础理论问题，因为它牵涉到能做为找矿标志的各种指示性元素，在地壳中和在铀矿床表生作用过程中的水迁移规律这一复杂问题。
近年来，随着对铀矿床地下水化学成分研究的逐步深入和测试技术的发展，作为钠矿化存在的水化学指示性标志，也在不断增多，对这些标志的综合运用和综合分析，扩大了铀的水化学找矿依据，提高了对水化学找矿资料的解释和预测的能力。
目前，已经掌握并实际运用的矿水化学找矿标志可分为四类：
(1)铀矿石的基本放射性元素组分铀及其衰变产物(Ra、Rn)的水分散晕。
(2)天然水中放射性元素同位素的比值(234U/238U、226Ra/228Ra、230Th/232Th等)。
(3)矿石中铀的伴生元素的水分散晕。
(4)由于铀矿床的表生作用，引起天然水在物理性质和化学成分上的改变。
此外，由于大部分铀矿物在铀、钍衰变过程中放出氦，有人在研究天然水中氦含量与铀富集的关系，以及将天然水中氦的含量变化做为找矿标志的可能性。加拿大在两个已知矿区附近(安大略省的埃利奥特湖和拉布拉多的英达湖)，测得氮含量为正常水中溶解度的600倍，并得出结论，测定铀矿床附近地下水中的氦含量及其同位素丰度，是探测铀矿床释出的氦流的最好方法；当近地表的水中能观测到过量的同位素He4时，测量地下水中的氦可以成为一种有效的普查方法。
第一类标志，即水中放射性元素铀、镭、氡的含量，是水化学法寻找铀矿床的主要标志。其余各类，则是依附于第一类的辅助性标志。即在多数情况下，只有当第一类标志达到异常时，第二、三、四类才具有找矿的指示意义。它们能帮助我们对放射性水异常做出正确的解释，更有把握地判断水异常的成因和找矿价值，更准确地追索和圈定水异常晕及铀的成矿地段。
水中的放射性元素及放射性同位素的比值，对各种铀矿床都有普遍的指示意义，对它们的水文地球化学性质和评价方法，必须熟练地掌握，而将水的离子成分及微量金属元素做为找矿标志，则受矿化成因类型、矿石成分的影响，譬如：只有当铀矿石中含有很多金属硫化矿物时，才能引起氧化带水中硫酸根离子的明显增高和pH值的显著减低；当矿石中富含在水介质中易活动的伴生元素时，水中的微量元素才可能有找矿的指示意义。
A.B.谢尔巴科夫在其著作中提出，放射性水文地质标志可以是地方性的(局部的)，它标志着水与铀矿石的可能关系；也可以是普遍性的(区域的)，它是以广泛的地质、水文地质和地球化学资料为基础的。根据区域标志，可以对各地区，各地质构造单元的含铀性进行研究和对比。
在还没有放射性水文地质资料的新工作区，为了编制找矿设计，选择找矿标志和拟定取样种类及分析项目的计划，应注意参条件相似的临近地区的已有资料，或通过编制设计前的野外踏勘取样加以确定。必要时，应在设计区范围内，事先选择有代表性的地段或已知的铀矿区，进行确定找矿标志和找矿效果的野外试验研究工作。事实上，从水化学找矿工作一开始，直到野外工作结束后的室内资料整理阶段，都要不断地进行找矿标志的研究和总结。
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