詞目：放射性元素水地球化學障 英文：hydrogeochemical barrier of radio-elements in waters 釋文：放射性元素水地球化學障是指放射性元素在水遷移過程中，由於介質和·..
基本介紹
- 中文名：放射性元素地球化學
- 外文名：hydrogeochemical barrier of radio-elements in waters
- 研究方向：放射性元素在自然界的分布規律等
- 放射性元素：鈾、釷、鉀、鐳和氡等
正文,參考書目,
正文
元素地球化學的一個研究領域。主要研究放射性元素（鈾、釷、鉀、鐳和氡等）在自然界的分布規律、賦存狀態、遷移方式、沉澱條件及其地球化學意義。
鈾
鈾是目前最主要的核原料，廣泛分布於地球的矽鋁層中,其豐度為2.5～4ppm。鈾在各類岩石中的含量有明顯的差別，火成岩中從超基性岩→基性岩→酸（鹼）性岩含鈾量增高；變質岩中鈾含量隨岩石變質程度增高而減少；沉積岩中黑色、暗色泥質岩石的鈾含量高，石膏、鹽岩中最低。土壤中鈾含量通常為n×10-7%。海水中的鈾含量高於湖水和河水，為3×10-6克/升。
鈾在自然界中有4種賦存狀態：①鈾獨立礦物,如瀝青鈾礦、晶質鈾礦、鈾黑和鈾石；②含鈾礦物，如黑稀金礦、鋯石等；③吸附態（包括替換其他陽離子形式），如含鈾煤、含鈾褐鐵礦等；④以鈾醯(UO2)2+絡陽離子形式溶解在水溶液中。
鈾是親氧的變價元素，在氧化條件下以 6價的鈾醯(UO2)2+絡離子形式存在,易溶於水；在還原條件下，鈾被還原為4價鈾U4+而沉澱。鈾的遷移形式有4種：①呈硫酸鹽UO2SO4形式；②呈碳酸鈾醯絡合物Na4【UO2(CO3)3】、Na4【 UO2(HCO3)6】 形式；③呈易溶鈾－有機質絡合物Na4【UO2(CnHmCOOH)】形式；④呈鈾的膠溶體【UO2(OH)】形式。在內生高溫作用過程中，鈾主要為U4+離子，它與鋯、鈣、稀土、釔、鈮、鉭、釷、鈦等呈類質同象存在，形成含鈾的礦物。在熱液作用中鈾可能以U4+和U6+兩種形式遷移，即呈鈾醯碳酸鹽絡合物、鹵化物或以矽酸鹽絡合物形式在酸性溶液中遷移；呈氟碳酸鹽絡合物形式，在鹼性介質中遷移。
當鈾在溶液中以(UO2)2+遷移時，遇到亞鐵離子Fe2+則被還原為U4+而沉澱，Fe2+被氧化為鐵離子Fe3+,於是就產生了紅化（即赤鐵礦化）。紅化是鈾成礦作用的一種地球化學特徵，也是重要找礦標誌。
釷
釷在地殼中分布廣泛，其豐度為5.8～11ppm。釷的含量在火成岩中從超基性岩→基性岩→中性岩→酸性岩依次增高；沉積岩中以頁岩、粘土岩等碎屑岩釷含量最高；隨著岩石變質程度的增高釷含量降低。釷為親氧元素,在自然界中只有一種價態(TH4+)。釷的化合物揮發性弱，溶解度小。地殼中釷主要以兩種形式存在：①釷獨立礦物（有40種左右），如釷石、方釷石等；②含釷礦物（近 120種），如鈦鈾礦、釷氟碳鈰礦、變生鋯石等。水體中釷的含量極微。在內生過程中，釷的遷移特點與鈾相似；而在表生條件下，釷以碎屑形式遷移為主，並在殘積物、沖積物中富集。釷在有利條件下形成絡合物或有機絡合物遷移，也可以膠體形式遷移。
鉀
鐳
鐳是鈾、釷衰變產物，常伴隨富集於花崗岩圈上部火成岩中。沉積岩中鐳主要富集於粘土、頁岩和砂岩中,其次是灰岩。由於鐳易從岩石、礦物中被淋失,因此水體中普遍含鐳，有3種富鐳的天然水類型：鈾-鐳礦床水(2～15×10-8%);礦泉礦化水(n×10-13～2.5×10-11%);油田水(0.018×10-6ppm)。在一般條件下,海水、地下水中的鐳高於河水，在垂直分布上隨海水深度增加鐳的含量增高。鐳在自然界中只呈二價(Ra2+),常以類質同象方式進入方解石、重晶石和磷氯鉛礦等礦物中。自然界鐳的含量極微，極分散，不形成獨立礦物。此外，許多鐵錳氫氧化物、粘土、軟泥和石灰華易吸附鐳而使之富集。
氡
氡為鐳的衰變產物。氡在地殼中含量甚微，為7×10-12ppm。氡可以存在於大氣、土壤、岩石和水體中，它的分布與地殼中的射氣作用有關。地下水中的氡含量隨溫度升高而降低，產生富氡的天然水可能與下列因素有關：①岩石中鐳的濃度；②射氣係數；③水與含放射性岩石的接觸時間；④岩石的水容度與孔隙度；⑤水和岩石的溫度；⑥水的礦化作用及含鹽成分；⑦岩石吸附氡的能力。
研究放射性元素地球化學的意義：①利用其具放射性的特點，可直接或間接用於研究地質作用的過程、岩石和礦床的形成機理、化學組分的演化，並作為找尋放射性元素礦床和其他礦床的找礦標誌；②利用岩石和礦物中鈾-238、鈾 -235和鉀-40等衰變規律測定地質體和地質作用的年齡；③研究地球的熱狀態、熱傳導和熱歷史。
參考書目
中國科學院貴陽地球化學研究所《簡明地球化學手冊》編譯組編譯：《簡明地球化學手冊》，科學出版社，北京，1977。
劉英俊等編著：《元素地球化學》，科學出版社，北京，1984。
