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鈾沈澱富集的物理化學條件

在確定鈾源基本條件的前提下,鈾的運移形式是成礦的關鍵。作者認為鈾應該是以四價絡合物的形式從深部運過來的,應該是羰基(CO)絡合物。羰基絡合物運輸四價鈾的可能性有以下依據:

(1)羰基(CO)是配合物中常見的配體,可以提供孤電子對填充中心離子形成絡合離子。

(2)鈾、矽、鐵、鉛、鋅可作為陽離子和常見的中心離子;

(3)除羰基外,F-和H2O都可以作為配體出現在配合物中;

(4)羰基(CO)存在於花崗巖漿流體中;

(5)俄羅斯相關研究資料也提到羰基絡合物金可能存在遷移形式;

(6)羰基絡合鈾的鍵能強度可能強於羥基絡合鈾,因此其承載能力優於羥基絡合鈾;

因為中心離子U4+和Si4++的原因,根據配位數定律,中心離子的電荷越高,吸引配體的能力越大,配位數越多。中心離子半徑越大,其周圍可容納的配體越多,配位數越大。這壹配位定律也解釋了為什麽鈾礦床中會產生大量脈石礦物,即應時、碳酸鹽礦物和螢石,這些脈石礦物之後沈澱出鈾氧化物。

在確定了鈾的遷移形式後,應圍繞絡合物的穩定性來討論鈾濃縮沈澱的物理化學條件,但遺憾的是,目前仍缺乏相關的實驗數據。因此,絡合物穩定性的因素只能籠統地說,主要取決於中心離子和配體的性質以及它們之間的配位。由於缺乏對羰基的研究資料,羰基絡合物破壞的物理化學條件只能籠統推斷。簡而言之,當流體的酸度發生變化時,流體中可能發生配體的酸效應、金屬離子的水解效應或絡合離子的轉化,這些轉化會引起絡合平衡的移動,導致鈾濃縮的沈澱。關於鈾礦化的富集條件,討論了礦床結構及相關礦物沈澱的順序和組合。