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水文地球化學(xué)分帶的概念

實(shí)驗(yàn)室k / 2019-08-13

研究地下水圈的地球化學(xué)性質(zhì)及其變化規(guī)律，是鈾礦水化學(xué)普查和研究某些鈾礦床形成與破壞的基礎(chǔ)。因?yàn)樗牡厍蚧瘜W(xué)環(huán)境，決定著放射性元素在水中的富集程度和遷移條件，是所有鈾礦床表生作用和某些鈾礦床形成作用的主要條件。

地下水的化學(xué)組分，和由這些組分綜合作用形成的水的地球化學(xué)性質(zhì)，無(wú)論在水平方向上還是在垂直方向上都存在著一定的規(guī)律性，即具有水文地球化學(xué)分帶性，并且，水平分帶往往與氣候變化或氣候分區(qū)有著明顯的一致性；垂直分帶則決定于一系列因素，在它們的綜合影響和作用下，形成了一定的天然環(huán)境。地下水在地殼中的循環(huán)性質(zhì)，在垂直方向上可分為五個(gè)水動(dòng)力帶。而巖石或礦石經(jīng)受表生作用，可劃分出四個(gè)地球化學(xué)帶：①溶濾帶；②氧化帶；③礦石的次生富集帶(過(guò)渡帶或膠結(jié)帶)；④原生礦石帶。

從事勘探和研究的人員，在絕大多數(shù)礦床發(fā)現(xiàn)，以上兩種分帶有著密切的聯(lián)系(圖1-10).溶濾帶與包氣帶相對(duì)應(yīng)，在這個(gè)帶內(nèi)，巖石和礦石的分解、溶濾作用進(jìn)展最強(qiáng)烈。

氧化帶與地下水位變動(dòng)帶及水交替強(qiáng)烈?guī)鄬?duì)應(yīng)，這里進(jìn)行著礦物的氧化、溶濾及溶解作用。所見(jiàn)到的鈾礦物，大部分是硫酸鹽、碳酸鹽及氫氧化物、砷酸鹽及磷酸鹽，而瀝青鈾礦和晶質(zhì)鈾礦一般是不會(huì)有的。

次生礦物富集帶(膠結(jié)帶)，與水交替遲緩帶相對(duì)應(yīng)。研究表明，在這一帶內(nèi)UO2正在逐漸被氧化成UO3(U3O8)，鈾被溶濾，瀝青鈾礦逐漸遭到分解，與此同時(shí)生成殘余鈾黑及再生鈾黑。

原生礦石帶與水交替十分遲緩帶相對(duì)應(yīng)，在這里，原生礦石及巖石未受到破壞。

上述各帶的界線不是一成不變的，它們隨著氣候，地形及地下水動(dòng)態(tài)等一系列自然歷史因素的變化而改變。比如，地下水位降低，會(huì)引起原生及次生礦物的劇烈分解和溶濾，氧化帶界線下降。

礦床表生作用過(guò)程中，在地下水的強(qiáng)烈作用下，鈾礦物被氧化，分解，并以水為介質(zhì)鈉被遷移和從水中析出再沉積，從而便形成了以上各個(gè)帶。其作用的性質(zhì)和強(qiáng)度，取決于多種因素的總合。包括對(duì)大范圍內(nèi)有影響的區(qū)域性因素，也有在小范圍內(nèi)(地段或礦床)起作用的局部因素。這些區(qū)域性因素和局部因素的總合(或稱(chēng)綜合作用)，即是元素地球化學(xué)過(guò)程的水文地球化學(xué)環(huán)境。在垂直方向上，由于綜合條件的明顯改變，便構(gòu)成了沿深度互相區(qū)別的水文地球化學(xué)環(huán)境，即所謂水文地球化學(xué)環(huán)境的垂直分帶性。

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