天然重晶石的构成

天然重晶石是一种典型的铀矿石，由钙、钍、氧、碳、氢等元素组成，它的化学式为CaF2。重晶石具有较高的比重，所以得名。它是一种六方晶系的晶体，晶体颜色常为无色、白色、灰色、黄色、棕色、绿色等。

在天然重晶石中，主要成分是氟化钙(CaF2)，其含量达到95%以上，而含铀量相对较低，一般只有0.1%左右。除了氟化钙和铀以外，还含有一定数量的稀土元素、铀子系元素和其它一些放射性元素。

重晶石晶体结构属于由钙离子和氟离子构成的立方晶系晶体结构，晶体中的钙离子八面体与氟离子八面体相互紧密结合，形成典型的离子晶体结构。在晶格中间，还有一些氢离子(H+)，它们具有较高的移动能力，可以形成空穴或氢键，使晶格变得不稳定。

晶体中的铀主要以U4+形式存在，它的半径与钙离子十分相近，容易取代晶体中的一些钙离子，形成硅酸盐型铀矿物。

重晶石的物理性质是比较稳定的，熔点比较高，为1418℃。重晶石的比重较大，为3.18~3.20，因此重晶石是一种重矿物，也是一种优秀的铀矿物，在铀矿开采中具有重要的地位。

总之，天然重晶石是一种含氟的钙盐矿物，是一种离子型晶体，其晶体结构稳定，物理性质也很优秀，在矿物学和地质学中具有重要意义。重晶石中含铀量虽然很低，但其含量在铀矿石中排名前列，因此在核能领域中也具有重要的应用价值。