課程性質：必修課課時：60(其中理論課50學時，實驗10學時)鈾資源地質學鈾礦床學-原子能出版社鈾礦物學-原子能出版社鈾地球化學-原子能出版社主要參考文獻：鈾成礦原理-原子能出版社其它參考文獻：各種鈾礦地質期刊鈾資源地質學-哈爾濱工程大學出版社第一章緒論一、學科研究對象及與其它學科的關系二、學科開展簡史三、鈾資源概況四、鈾礦工業指標

鈾資源地質學是一門綜合性學科，它研究的對象涉及多個方面。1.研究鈾元素。即鈾元素的物理性質、化學性質；一、學科研究對象及與其它學科的關系2.研究鈾礦物。鈾礦物的物理性質、化學組成、晶體化學結構、成因類型、產出特征及鑒別標志，鈾礦物之間的共生組合關系；研究對象和內容：3.研究鈾的地球化學作用研究鈾元素內部結構和鈾的地球化學參數與鈾的分布、遷移、富集、搬運和沉淀的關系；研究鈾在三大巖類中的性狀和地球化學行為；研究鈾在常溫常壓條件下的成礦作用以及鈾在地下水中遷移、沉淀的地球化學模式；研究鈾在熱液中性狀及其地球化學行為；研究鈾與其他元素共生組合的成因關系；研究鈾在生態鏈和成礦鏈中的異同點；研究鈾礦床產出地質環境、控礦因素、礦化特征及其共生組合規律，成礦背景和成礦模式；4.研究鈾礦床研究并總結典型礦床實例；研究并總結國內、外主要鈾礦化類型，成因模式和找礦模式；5.研究鈾的成礦原理、成礦理論、成礦模式研究世界型鈾成礦帶、成礦省〔區〕特征及規律；6.研究鈾礦的時、空分布規律；研究鈾成礦時代特征；研究鈾礦床類型的空間演變；研究中國的鈾成礦省〔區〕、成礦帶特征及成礦規律；7.研究鈾礦水冶工藝類型、工藝條件及礦床綜合地質經濟評價；是一門綜合性較強的學科，是建立在其它學科的根底上開展起來的。先導學科有：礦物學、巖石學、地層學、構造地質學、礦床學、地球物理及地球化學等。作為一門獨立的學科，是在20世紀50年代末期形成的，在早期階段僅作為礦床學中金屬礦床的一局部。開展歷史不長，是一門年輕的學科。鈾資源地質學與其它學科的聯系鈾元素的發現〔1789〕鈾放射性的發現〔1896〕鈾核裂變能的發現〔1939〕核能的利用〔現在〕二、學科的開展簡史鈾于1789年被發現，至今已有二百余年的歷史，但開展的速度很不一致。早期階段開展速度非常緩慢。自1789年德國化學家克拉普洛特發現鈾元素的一個世紀里，鈾僅以化合物的形式作為染色劑用于陶瓷工業、玻璃工業和紡織工業。鈾元素的發現至鈾放射性的發現之前1789至18961896年法國物理學家貝克勒爾發現K2UO2〔SO4〕2·2H2O樣品能使感光膠片感光，從而發現了鈾的放射性。1898年居里夫人證明含有鈾元素的化合物都具有放射性，并發現了元素鐳，同年居里夫婦從鈾礦石中提取出鐳。此后鈾的應用范圍擴大到了醫療等方面。但到1940年以前，全世界生產的鈾的總量不超過4000噸，提取的鐳約僅1000克。鈾放射性的發現至鈾核裂變能的發現之前1896至19391939年德國物理化學家哈恩和斯特拉斯曼發現鈾核裂變時能釋放出巨大的能量:1Kg單質鈾〔U235〕能量相當于20000噸TNT；1PoundU235完全燃燒可代替1360噸優質煤〕。鈾有三種同位素U234占0.0056%；U235占0.7205%；U238占99.2739%。鈾核裂變能的發現到核能的利用時期1939至今鈾資源雙重用途：核武器和核反響堆；核電站的和平利用。第二次世界大戰以后〔1945〕，鈾資源越來越引起人們重視。該時期鈾礦地質工作存在三個地質勘查階段〔生產、科研、理論專著、成果等全方位開展〕。核能的利用時期1945年8月美國在日本的廣島，長崎投放了二顆原子彈，這二顆原子彈展示了原子能的威力，拉開了世界核武器競賽的序幕，鈾礦由此成為戰略資源。◆核能在軍事方面的應用核能的應用1946年前蘇聯建成第一座反響堆。1949年9月，前蘇聯第一顆原子彈爆炸成功，雖比美國晚了4年多，但是使美國失去了對原子彈的壟斷。1952年6月14日，美國第一艘核潛艇“鸚鵡螺號〞下水，11月1日在愛紐維特克進行首次氫彈試驗并獲成功。氫彈的爆炸威力相當12兆噸的TNT炸藥，其威力相當廣島原子彈的600倍。前蘇聯與美國的核競爭，1953年8月在西伯利亞進行了最初一次氫彈試驗，并獲得成功，兩個超級大國便開始了消耗千百億美元的核競爭。1954年6月2日前蘇聯原子能發電站開始運轉；1956年10月17日，英國柯達·霍爾第一號原子能發電站開始運轉；美國于1975年建成第一個原子能發電站。◆核能的和平利用截止目前，全世界已經有400多座核電站，年發電量占全世界總發電量的17%，其中，法國核電裝機占總裝機的78%，日本核電裝機占總裝機的36%，美國核電裝機占總裝機的20%，韓國核電裝機占總裝機的42%，而在中國大陸僅占1.6%。核發電量占了全世界總電量17%，法國，比利時，保加利亞，斯洛伐克，瑞典其核電發電量占總電量的比例已逼近50%及以上，成了國家能源供給命脈。MWd－Megawattperday;PWR－pressurized-waterreactor;BWR－boilingwaterreactorCompanyLogo核能碳排放量最低！不同能源鏈溫室氣體排放系數〔等效碳g/k·wh〕90年代技術新技術最大最小褐煤336261228(2005~2020)煤357264206(2005~2020)石油246219149(2005~2020)太陽能76.427.38.2(2010~2020)水力64.41.1生物質16.68.4風13.12.5核5.72.5CompanyLogo核電目前在我國電力中所占比例很小，占1.6%左右田灣核電站大亞灣核電站嶺澳核電站秦山核電站CompanyLogo我國?中長期開展規劃?提出大力開展核電圖中所示，到2007年為止的情況是我國目前的現狀。2007年以后到2021年的狀況，根據核電中長期開展規劃中提出的核電建設工程進度設想安排。為了同時考慮首爐裝料的影響，人為設定了當年投入運行的核電裝機容量。2021年以后到2050年的狀況，根本按十三五期間的建設速度安排，即每年有400萬千瓦的核電裝機容量投入運行。我國核電運行裝機容量開展趨勢預測CompanyLogo我國核電開展對鈾資源的需求我國天然鈾需求和累計需求趨勢預測我國天然鈾需求和累計需求趨勢預測醫學:用來診斷治療疑難病癥，研究生物機體內的反響；食品保存，起保鮮作用；種子改進；成分的分析〈中子活化法測微量元素〉；材料的鑒別等等鈾礦鏈的產品參軍用廣泛走向了民用，從而在國民經濟地位越來越顯得重要。原子能在社會各個領域的廣泛應用：1〕第二次世界大戰后到二十世紀五、六十年代：第一次找鈾高潮南非的維特瓦斯蘭德礦床〔1945年確定了礫巖中普遍含鈾，1952年開始對鈾作副產品回收，到1999年底已產U3O815萬mt〕;◆鈾礦地質工作的三個地質勘查階段鈾核裂變能的發現到核能的利用時期1939至今加拿大的布蘭德河礦床〔1948年開始勘探，到1990年已產U3O813萬mt〕，大熊湖地區的比弗洛支、埃爾多拉多。美國科羅拉多、猶他、內華達、懷俄明等州及新墨西哥的格蘭茨礦區進行大量的勘探工作，獲得了一批鈾礦床，該時期所獲的鈾礦儲量，全球〔僅指市場機制的國家〕達80×104t，年開采量達18200mt。前蘇聯烏克蘭和東歐的波希米亞地塊也陸續發現了一批新鈾礦床。該時期，沉積成因的礦床在市場經濟為主的世界中占主導地位，其中鈾儲量占90%，開采量占80%，促進了外生作用中鈾礦物〔次生鈾礦物〕及鈾的地球化學和鈾的成礦作用的研究，取得了一系列成果。在外生成礦作用方面，提出卷型鈾礦床的成礦模式，進行了卷狀鈾礦床形成的模擬試驗，創立了砂巖型鈾礦成礦理論，前蘇聯將其歸納成層間氧化帶成礦；在內生成礦方面，前蘇聯和法國地學工作者對花崗巖體中鈾的存在形式作了系統研究，通過浸出試驗，發現花崗巖中有相當一局部鈾易被稀酸和天然水溶液浸出。論著方面：1955年和1958年，聯合國組織在日內瓦召開了兩次和平利用原子能會議，會上各國鈾礦地質工作者就鈾的性質、鈾礦物特征、鈾地球化學、鈾成礦作用提出了一系列論文；前蘇聯和美國相繼出版了系列鈾礦地質學的著作，?鈾礦物學?、?表生帶鈾的地球化學?，?鈾地球化學的根本特征??鈾、釷地球化學手冊?，?鈾礦普查與勘探?，?鈾礦普查勘探方法?。中國出版了?普通礦產及鈾礦找礦勘探地質學?。主要表現是：①新的鈾礦類型不斷被突破；富、大型鈾礦床不斷發現；世界鈾礦資源大幅度增長。按聯邦德國?原子經濟?1988年報道資料，非中央方案經濟世界控制鈾礦資源，與1959年的80×104t相比，三十年后鈾資源量翻了3－4番。2〕二十世紀七十－八十年代前后：開展頂峰期◆鈾礦地質工作的三個地質勘查階段礦床實例有：1970年發現的北澳的賈比盧卡礦床。1968年發現的加拿大阿薩巴斯卡盆地中拉比特(Rabbit)湖礦床、1975年發現凱湖礦床；1966年發現非洲尼日利亞的阿爾利特砂巖型鈾礦。納米比亞的羅辛白崗巖型鈾礦床；②鈾礦新理論，新方法充分應用于鈾礦勘查中，鈾礦研究成果推動了鈾礦地質學的開展。推動了區域地質研究；推動了盆地動力學特征研究；盆地沉積體系研究；巖漿巖特征及演化規律研究；推動了礦石建造、礦化類型、成礦模式、成礦系列、找礦模式研究；推動了巖石地球化學、微量元素地球化學、同位素地球化學研究；推動了水文地球化學、生物地球化學研究；推動了遙感地質研究；推動了一系列新方法，如航空能譜測量〔U、Th、K〕、徑跡法、活性炭法、210Po法、218Po法；推動了核探測儀器的大開展，推動環境和輻射防護工作，推動了核廢料地質處置的研究等。突出理論研究是該時期的特點。一些國家設立了專門的研究所及專門部門或公司從事鈾礦地質研究。造就了一批著名的鈾礦地質學家，建立起了比較系統的鈾成礦理論和普查勘探方法，涌現出了一批展示鈾礦地質學研究成果的代表性著作和論文。③鈾礦采礦工藝的創新，使砂巖型鈾礦研究走上新的階段砂巖型鈾礦的地下開采轉為地下溶浸開采是鈾礦采礦工藝上的創新，該項試驗從六十年代中期開始，六十年代后期試采成功。新的層間氧化帶礦床成礦模式建立，新的地浸砂巖鈾礦成礦理論日趨完善，為九十年代鈾礦地質走上低谷時，尋找低本錢，高效益鈾礦資源奠定了理論根底。①高濃縮鈾充滿市場：由于冷戰結束，前蘇聯解體，高濃縮鈾轉為非軍事用途，1994年蘇美簽訂了20年的高濃縮鈾轉化協議，協定生效的第一個5年中，美國濃縮鈾公司必須每年購置10t高濃縮鈾，相當于310t低濃縮鈾，等同于3100t金屬鈾，在其余15年中每年須購30t高濃縮鈾，相當每年提供9300t金屬鈾。3〕上個世紀九十年代：低谷期◆鈾礦地質工作的三個地質勘查階段

②冷戰結束，鈾的軍事用途被遏止，庫存鈾的大量拋售引起供需失調，再加上美國三哩島核電站和烏克蘭切爾諾貝里核電站事故等系列原因，導致了鈾礦地質生產出現了自九十年代后的低谷期。3〕上個世紀九十年代：低谷期③鈾礦地質勘查投入費用減少：僅非中央方案的國家，1986年為18100萬美元，1992年減為11900萬美元，1994年減為6900萬美元。之后1995—1997年又出現短期上升，總額達1.53億美元，但到1998年勘察費用又重新下降并一直持續到2001年，僅有8300萬美元。3〕上個世紀九十年代：低谷期④全球鈾的生產量減低：1994年降到31448t，而世界鈾需求為56900t。2000年全球核反響堆所需求的鈾量為61176t，當年的鈾生產大約為36000t，鈾的價格逐步下跌，促使一批鈾礦山被關閉。3〕上個世紀九十年代：低谷期

⑤鈾的市場價格下跌：1996年7月為42.9美元/kgU，1997年全年平均31.43美元/kgU，1998年全年平均23.43美元/kgU，1999年27美元/kgU。鈾的勘查力量減弱，鈾礦生產的蕭條也帶來了整個鈾礦地質行業的不景氣。3〕上個世紀九十年代：低谷期該階段鈾礦地質的工作思路是：圍繞“低本錢、高效益〞鈾礦的成因，產出特點進行系統研究，各種類型的可地浸砂鈾礦和富、大的不整合面型鈾礦床成了各國找礦重點。砂巖型鈾礦的地浸生產也就在這個時期嶄露頭角。3〕上個世紀九十年代：低谷期地浸砂巖鈾礦采礦工藝鄂爾多斯鈾礦產品:黃餅(碳酸鈾酰銨或重鈾酸銨)3〕上個世紀九十年代：低谷期AnticipatingaNuclearPowerRenaissanceTheWNAforecastasharpnucleargrowth:totalnuclearcapacityin2021willbebetween445GWand518GW(+20to40%)◆中國的鈾礦地質開展學科開展標志：出版了一系列的專著－“鈾礦物學〞、“鈾地球化學〞、“鈾礦床學〞、“鈾礦地質簡明教程〞、“花崗巖型鈾礦〞、“鈾礦田礦床構造〞、“鈾礦找礦勘探地質學〞等等；創辦了“鈾礦地質〞和“世界核地質科學〞刊物。◆中國的鈾礦地質開展三、鈾資源的概況自20世紀60年代中期以來，國際經濟合作與開展組織〔OECD〕的核能機構〔NEA〕與國際原子能機構〔IAEA〕在其成員國的協作下，聯合出版了有關世界鈾資源，鈾生產與鈾需求的定期刊物，俗稱“紅皮書〞，1973年以后，“紅皮書〞每兩年一版，但九十年代初之前的世界鈾資源，通常不包括中國、俄羅斯〔含前蘇聯〕及東歐國家的儲量，被稱為非中央方案經濟國家鈾儲量。WORLDURANIUMPRODUCTION-20052countriesareproducing51%7countriesareproducing89%2companies(CAMECOandAREVA)areproducingaround30%oftheworldwideuraniumproductionCIS=22%Total2005:41250tU.Productionin%

RedBook2005TheNuclearRenaissanceisafactChinaandIndiacouldaccountforatleast40%oftheworldnuclearpowerplantpopulationby2035USA,Canada,UK,Russiaandothercountrieshaveshownagrowinginterestinmaintainingnuclearpower30countries,representing2/3oftheworldpopulation,clearlysupport

theoptionofnuclearenergy鈾資源/儲量按可信度分為：可靠儲量〔RAR〕，一級估算附加資源量〔EAR-1〕，二級估算附加資源量〔EAR-2〕和推測資源量〔SR〕。其中RAR和EAR-1被合并稱為資源〔KnownResources〕，EAR-2和SR被合并稱為未查明資源〔UndiscoveredResources〕。三、鈾資源的概況實證的可靠儲量(StudyRAR)是具有最高可信度的鈾資源，隨市場需求的增加將被優先開放；屬性未完全確定的可靠儲量(Non-AttributedRAR)指其生產本錢尚未直接論證可歸屬于RAR級的那些鈾礦床的資源量。可靠儲量(ReasonablyAssuredResources)是指產于具有一定規模、品位和形態的礦床中的鈾。三、鈾資源的概況2、鈾資源的資源主要集中在十個國家和地區，這十個國家的鈾資源量占了全球鈾資源量的90%。1、鈾資源的資源(RAR＋EAR-1)近十五年來變化不大，<80美元/kgU在300×104t擺動，<130美元/kgU在400×104t擺動。三、鈾資源的概況ReasonablyAssuredResourcesfortop10uraniumresourcecountries3、局部國家鈾資源未統計在內，如俄羅斯RAR＋EAR－1類