铀矿物成因分析
沥青铀矿和铀石都是在热液型铀矿和砂岩型铀矿中常见的铀矿物（向伟东等，2006；蔡根庆等，2006）。铀在热液中可呈各种络离子存在，其类型取决于溶液的pH、Eh值和阴离子配位体（、F-等）的浓度。在酸性溶液中铀主要呈、UO2OH+、UO2、UO2 F+、等络离子形式存在，在弱碱性-碱性介质中则以 〔UO2（CO3）2〕2-、〔UO2（CO3）3〕4-等碳酸合铀酞络离子占优势。铀在天然水体中也可呈各种方式存在和迁移，主要以碳酸合铀酚络离子的形式存在和迁移，对地表和地下水均呈弱碱性或碱性（pH＞8～8.5）的干旱或半干旱地区来说铀更是以碳酸合铀酞络离子的形式存在和迁移；铀在含矿的层间地下水中主要呈 〔UO2（CO3）2〕2-、〔UO2（CO3）3〕4-的形式存在。通常沉积岩中的地下水在成岩早期为弱酸性或中性，成岩晚期和近后生成岩阶段为弱碱性或碱性，因此溶于晚期成岩和近后生成岩水中的铀也应该是以碳酸合铀酞络离子为主。
从野外和镜下的观察可知，铀矿化与方沸石、碳酸盐（方解石、白云石、菱铁矿）及石英的次生加大有关，方沸石为含水的Na-Al硅酸盐，它可以由长石和火山物质在流体作用下形成。镜下观察表明，方沸石中Na的来源可能是成岩时的孔隙水，当时的湖水中含有大量的Na+，其次为砂岩岩石中的斜长石或钠长石。另外，碳酸盐化与铀矿化关系也十分密切，据此推断，铀在热液中的搬运可能主要是以UO2和UO2形式为主。
在温度、压力和pH条件改变的情况下，会发生沥青铀矿和铀石的沉淀。内生成因沥青铀矿的生成条件一般是在温度250～120℃、压力1×108～2×107Pa、pH在5～9、Eh在150～1500mV的环境中。后生沉积型铀矿中沥青铀矿一般是在常温常压条件下形成的，介质多呈弱酸性-弱碱性。而铀石系铀的硅酸盐，其形成机制离不开铀和硅酸的活度、迁移和沉淀的物化条件。硅酸的存在形式与活度取决于溶液的pH值和温度，若温度或pH值降低，SiO2的溶解度将迅速降低，硅酸的活度仅仅与温度、pH值有关，这种情况下，溶液中的硅酸出现过饱和而产生沉淀。
研究区内大量的方沸石、碳酸盐矿物的存在和石英的大量溶解显示成矿环境主要以碱・80・
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性条件为主，据此推断，含铀的热流体属于一种碱性的还原环境。断裂的发育使得深部碱性热流体不断上移，上移的过程中温度、压力不断降低。图6-3 中沥青铀矿和铀石同时产于棕色方沸石中的自然铜周边，显然铀矿物晚于自然铜形成。而自然铜经常在200～300℃的温度条件下发生大量的沉淀，说明铀形成时温度应稍低于Cu沉积的温度。介质与环境条件的改变使得UO2和UO2不断沉淀，当溶液中的铀酞络离子与铀酞酸浓度适中时可形成铀石，由于铀石的沉淀消耗了 H2 SiO4、使其浓度降低至 ＜0.5时，就不形成铀石而只形成沥青铀矿了；沥青矿的沉淀消耗了铀酞络离子使其浓度降低，H2 SiO4 浓度却相对升高，当两者的浓度比例适当时又形成铀石。从而形成了铀石和沥青铀矿交替沉淀形成共生的情况。
产于戴加玛组蚀变岩石中的铀钒酸盐矿物主要有铜钒铀矿和钡钒铀矿两种。从以上铀的钒酸盐矿物与共生矿物（赤铜矿、重晶石）的关系来看，不像是表生淋积形成的，而是在热液期形成的。这可以从两个方面来分析：一种情况可能是原来铀矿物是沥青铀矿或铀石，由于地层中钒、铜和钡含量比较高，这些元素进入到原生铀矿物中转变成铜钒铀矿和钡钒铀矿；另一种情况是，即使一开始沉淀的就是六价铀的钒酸盐矿，它们也是由内生热液形成的，因为它们被赤铜矿、重晶石这些热液矿物所包裹。俄罗斯学者彼特罗斯扬（P.B.летросбн）等认为：“根据金属矿物与内生沸石化作用的成因联系，可以断定β-斜硅钙铀矿和准钙铀云母是内生成因的”。
铀、钍、铅的地球化学性质
铀、钍的原子结构相似，化学性质相近。二者在自然界都以四价氧化态存在，并有相似的离子半径(U4+=1.05Å，Th4+=1.10Å)，可以广泛地相互置换;在氧化环境中，铀形成六价的络离子(UO2+2)，其化合物溶于水，钍仅以四价形式存在，它的化合物不溶于水，故铀在氧化条件下可与钍分离。铀、钍在球粒陨石中的丰度很低，分别为1×10－8和4×10－8，基本上代表地幔的丰度值。由于地球演化及地幔、地壳分离过程中，铀、钍富集于地壳，特别是在花岗质岩类中。在常见的硅酸盐造岩矿物中，铀、钍的含量都低，它们主要富集于一些副矿物中，如沥青铀矿、方钍石、锆石、钍石、褐帘石、独居石、磷钇石和屑石等。
铅是自然界最常见的一种元素，原子序数82，原子量为207.2，位于元素周期表第六周期第ⅣA族。铅属亲硫元素，原子半径为2.15Å，常以硫化物矿物的形式存在。它也具有亲氧特征，与钾、锶、钡、钙常产生类质同象代换。铅有8种同位素，其中4种是放射性同位素，4种是稳定同位素。同位素地球化学的研究只涉及稳定同位素部分。
铅的稳定同位素有:204Pb、206Pb、207Pb和208Pb，204Pb是非放射性成因的，迄今未发现它的放射性母体，故被认为是元素合成过程中产生的。206Pb、207Pb、208Pb都与放射性衰变有关，它们的放射性母体同位素分别是238U、235U和232Th。它们都释放α和β－粒子而最终衰变成稳定的铅同位素。其衰变速度差异很大，235U衰变很快，半衰期为0.70381×109年;238U居中，半衰期为4.4683×109年;232Th最慢，半衰期为14.01×109年。故而在地球形成的早期207Pb增长最快，而现在主要是206Pb的增长。由于204Pb绝对含量自地球形成至今仍保持不变，在同位素地球化学中经常以206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb的原子数目比表示铅同位素组成的变化。
