酸法地浸采铀技术是我国早期铀矿开采的主流技术。目前我国西南和西北地区有多座酸法地浸铀矿山已经退役或即将退役。这些酸法地浸铀矿山主要采用硫酸浸出工艺,采区退役后,地下水中SO₄^2-浓度高、pH值低、铀及其它重金属超标。目前针对此类地下水的修复还没有高效、经济和环保的修复方法。故研究酸法地浸采铀退役采区岩芯样及地下水样的物理化学特性,对开发高效的酸法地浸采铀退役采区地下水修复方法具有重要的指导意义。本文通过对取自西北某酸法地浸铀矿山退役采区同一钻孔不同深度的A、B、C三个岩芯样进行扫描电镜背散射图像、扫描电镜能谱、定量X射线衍射、X射线荧光光谱、X射线光电子能谱、傅里叶红外光谱、微生物群落多样性、五步连续提取以及该地区的地下水理化性质的分析,获得了详细的矿物组成、铀的固相形态、地球化学特征、微生物多样性以及地下水理化性质。岩芯样的分析结果表明,岩芯样呈片状分布,其中除了主要含石英矿物、粘土矿物、白云母和长石矿物这几种矿物外,还含有少量的有机碳、铀矿物、黄铁矿和赤铁矿,其中石英矿物和赤铁矿与长石矿物连生,黄铁矿沿石英边缘分布且可作为填隙物填充在长石矿物的缝隙中;主量元素SiO₂、Al₂O₃和K₂O的含量较高,微量元素含量较低,不同的微量元素和主量元素含量都随深度变化不大;铀可能主要以U(Ⅳ)存在,铁以Fe(Ⅲ)和Fe(Ⅱ)存在;铀的固相形态以碳酸盐结合态和残渣态占主体地位,铁锰结合态和有机结合态次之,可交换态基本为零,其中相比于A和C两个岩芯样,B岩芯样中大部分铀能够长期稳定地存在于环境中;A、B、C三个岩芯样中均存在还原U(VI)的微生物,且A、C两个岩芯样中存在能产生磷酸酶的微生物;地下水呈酸性,SO₄^2-浓度最高为2093.2 mg/L,总铁浓度次之为440 mg/L,Mg²⁺和Ca²⁺浓度较高分别为143 mg/L和76.33 mg/L,铀浓度为1.953mg/L。这些分析结果可为后期修复酸法地浸采铀退役采区地下水提供科学依据。