中文名称:晶质铀矿
矿物分类:氧化物
英文名称:Uraninite
化学性质
晶体化学式:UO2
化学组成:UO3 22.69, ThO2 0.20, CeO2 0.71, U3 70.09, (Y,Er)2O3 3.41, La2O3 1.02, Al2 O3 0.25, Fe2O3 0.10, PbO 0.40, CaO 0.30, H2 O 0.41, 其它 0.12, Total 99.70
结晶学特征
晶体形态:晶体较小,有时达11cm。主要单形为立方体a{100}、八面体o{111}、菱形十二面体d{110}。伟晶岩中的晶质铀矿{100}或{111}比较发育,在后期低温热液条件下形成的晶质铀矿,{100}与{111}的聚形比较发育。按萤石双晶律,依(111)形成的穿插双晶少见。粒状、钟乳状或土状集合体。呈肾状、钟乳状的隐晶质或非晶质体叫做沥青铀矿。与晶质铀矿比较,它一般不含钍或含量很低(<1%),稀土元素的含量一般不超过1%。松散隐晶质或非晶质的无光泽粉末状或土状块体,叫铀黑。在铀黑组分中,更多的U6+替代U4+,使氧化系数O:(U6++U4+)可达至2.90。影响晶质铀矿晶体形态的因素,与其说是温度,不如说是由溶液的成分、组分的浓度及结晶的速度所决定。
晶系:等轴晶系
晶类:偏方复十二面体晶类
对称型符号:Th-m3(3L24L33PC)4/m_32/m
空间群:Th6-Fm3m
晶胞参数 a0:0.5468nm
晶胞参数α:90°
晶胞参数 b0:0.5468nm
晶胞参数β:90°
晶胞参数 c0:0.5468nm
晶胞参数γ:90°
晶胞参数 Z:4
X射线粉晶衍射:3.163 (100), 1.934 (100), 1.654 (100), 1.255 (80), 1.224 (70), 1.117 (60)
晶体结构:属CaF2和CO2之间的结构类型。与萤石型的结构比较,在晶质铀矿中,由于部分O原子离开中心位置沿三次轴向U6+方向移动,形成线状(UO2)2+称为铀酰,这就使U4+的位置略受破坏,与O呈不完全的八次配位关系。(UO2)2+群的长袖不规则地分布在立方体的四个三次轴上,相互间并不相交。铀酰电荷的亏损由进入结构的附加氧原子来补偿,在数量上与U6+的数量相当。
光学性质
颜色:黑色、灰黑色、褐黑色或绿黑色,氧化后为褐色,棕色,有时为紫色色调
光泽:半金属光泽至油脂光泽
透明度:不透明至薄片透明至有时透光呈暗褐色
条痕:黑褐色、灰色或绿色
轴性光性:均质体
折射率: 1.87-2.1
力学性质
摩氏硬度: 5-6
相对密度: 10.63-10.95;随着氧化程度增加,比重明显下降,可低至6.5(测量);10.88(计算)
解理裂理:解理罕见
断口:不平坦状至贝壳状断口
脆性挠性弹性:性脆
成因产状及共伴生矿物
成因产状:晶质铀矿产于花岗伟晶岩和正长伟晶岩中,与含稀土元素矿物、含钍、铌、钽矿物(铌铁矿、褐钇钽矿、磷铈镧矿等)、电气石、锆石、长石、云母等共生。这种成因的晶质铀矿,通常含有较高量的钍和稀土元素。沥青铀矿常见于中低温热液型的钴镍砷化合物及铋和银的硫化物的金属脉中,形成钴-镍-铋-银-铀矿床;与红镍矿、砷钴矿、斜方砷镍矿、砷镍矿、自然铋、辉银矿、自然银、自然砷等伴生。在碳酸盐脉的沥青铀矿,与稀有硫化物、黑色萤石等矿物伴生。铀黑形成于表生作用条件下,出现于铀矿床氧化带矿体或围岩的裂隙中,铀黑的形成是溶解在水中的U6+,随地下水渗透过程中,由于氧气不足还原而成。不论是晶质铀矿、沥青铀矿或铀黑,都容易分解,形成铀的各种次生矿物-铀的氢氧化物、硫酸盐、碳酸盐、铀钒酸盐、铀磷酸盐和铀硅酸盐矿物。这些矿物都具有鲜艳的黄色、绿色或桔红色,可作为找矿标志。
共伴生矿物:伟晶岩中:锆石、独居石、电气石、云母、长石;Co-Bi-Ag热液矿脉中、黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、自然铋、自然银、红砷镍矿、重晶石、萤石、碳酸盐