影响铀迁移和聚集的主要因素

1.E_h值和pH值

铀及其化合物或矿物在水溶液中的溶解度和存在形式对于表生环境中E_h值和pH值的变化极为敏感（刘金辉，2004；李子颖等，2006；吴伯林等，2006）。铀属两性元素，在酸性溶液中大多呈络阳离子，当溶液pH值增高时，铀则趋向于形成各种络阴离子。铀在酸性介质中形成和UO₂OH⁺。在缺乏络离子配位体的条件下，随着介质pH值的增高，U⁴⁺和发生水解，分别以氢氧化物U（OH）₄ 和UO₂（OH）₂ 形式沉淀。

铀和伴生元素在迁移沉淀过程中，由于其在地球化学性质上的差异，常在不同的E_h值环境中沉淀，形成一定的地球化学分带。例如在砂岩型铀矿床中，U与Se、Mo等元素经常伴生，但硒沉淀的E_h值偏高，硒常在E_h为正值的含氧水中先于铀沉淀下来。钼则相反，其沉淀的E_h值较铀为低，因而钼分布在沿层间氧化带的倾向分布的铀矿体下方，分布范围甚广，距离铀矿体可达1.5km左右（余达淦等，2003）。

2.吸附作用

吸附作用系指一种物质将周围介质的分子、原子或离子吸着黏附到自身表面以降低其表面自由能的作用。通常称具有吸附能力的物质为吸附剂，被吸附的物质叫吸附质。铀呈吸附状态赋存于表生带的岩石和矿物中，这是铀地球化学的一个重要特点。吸附作用主要是一种表面现象，吸附剂比表面积的大小对吸附能力的影响很大，各种矿物、岩石对铀的吸附能力很大程度上取决于它们的物质组分，各种沉积岩及矿物吸附铀的能力按以下顺序递减：褐煤＞磷块岩＞褐铁矿＞黏土＞灰岩＞砂岩。

3.扩散作用

在静止介质中，各种粒子（原子、离子、分子、胶粒等）的无序热运动使一些粒子从浓度较高部位向浓度较低方向迁移，至体系中粒子的浓度最终趋向均一，这种运动叫扩散作用。UO²⁺的扩散作用是通过氧化还原作用进行的，富含有机质和黏土质的沉积物在成岩过程中，由于有机物分解产生的强还原环境以及黏土矿物的吸附作用，一部分铀得以沉淀下来，造成孔隙溶液中铀的浓度降低，形成一定浓度差。扩散作用使得周围沉积物（岩石）孔隙溶液中的铀不断地朝此方向扩散并聚集在富含有机质的岩层中。

4.铀与有机物质和微生物的关系

铀在土壤中主要聚集在有机质含量偏高的腐殖土层之中，有时可形成局部的放射性异常（耿海波等，2005；薛伟等，2009；杨斌虎等，2006；陈宏斌等，2007；李细根等，2004；王士艳等，2008）。沉积岩的铀含量常与有机碳含量呈正消长关系，遍布全球的黑色页岩、炭板岩（包括石煤）以及部分褐煤的铀含量普遍偏高，达n×10^-5，局部甚至可达n×10^-4～n×10^-3。铀在部分动植物残体中显著富集。据报道，苏格兰泥盆系砂岩中鱼骨残体的铀含量高达15×10^-4，苏联曾发现由含铀鱼骨化石层组成的工业铀矿床；含铀沥青的分布相当广泛，在美国安布罗西亚湖的巨型铀矿床中，铀与沥青密切共生。