吉蘭泰鹽池

[拼音]：fangshexing yuansu diqiu huaxue

[外文]：geochemistry of radioactive elements

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）在自然界的分佈規律、賦存狀態、遷移方式、沉澱條件及其地球化學意義。

鈾

是目前最主要的核原料，廣泛分佈於地球的矽鋁層中,其丰度為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→基性巖→酸（鹼）性巖含鈾量增高；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、鹽巖中最低。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

釷在地殼中分佈廣泛，其丰度為5.8～11ppm。釷的含量在火成岩中從超基性岩→基性巖→中性巖→酸性巖依次增高；沉積岩中以頁岩、粘土巖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

鉀在自然界中有3個同位素,即鉀-39、鉀-40和鉀-41，其中鉀-40是放射性同位素。鉀是典型的親石元素,在地殼中丰度高，為20900ppm。已知自然界中有122種鉀礦物，常見有鉀長石、白雲母、黑雲母、白榴石、海綠石、光鹵石等。鉀的離子半徑為1.33埃，它可以類質同象置換方式與鈉、銣、鉈、鉛、鋇等共生。鉀集中在地殼上部，尤其是大陸地殼部分。火成岩中，鉀含量從超基性岩→基性巖→中性巖→酸性巖而增高。鉀易被土壤吸附，在粘土巖、碎屑岩中鉀含量很高。鉀是有機體中不可缺少的元素,生物體中鉀含量均在數千ppm以上（生物體幹組織）。

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,其次是灰巖。由於鐳易從岩石、礦物中被淋失,因此水體中普遍含鐳，有3種富鐳的天然水型別：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，在垂直分佈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。