Uraanin esiintyminen
Uraani maankuoressa > Uraaniesiintymien muodostuminen

Jotkin uraaniesiintymät ovat suoraa seurausta magmakiviprosessin aikaansaamasta rikastumisesta. Tällaisia esiintymiä hyödyntävät muun muassa Joachimsthalin kaivokset Tšekissä ja Ison Karhujärven Kanadassa. Pääasiassa magmakiviprosessi yksin ei kuitenkaan riitä rikastamaan uraanin pitoisuutta tarpeeksi korkeaksi, jotta syntyisi nykykaivostoiminnalle kannattavia malmeja.
Useimmat uraaniesiintymiä muodostavat geologiset prosessit liittyvät uraanin taipumukseen olla voimakkaasti liukenevaa hapettavissa ympäristöissä ja erittäin liukenematonta pelkistävissä ympäristöissä. Maapallon ilmakehän happipitoisuus kasvoi huomattavasti noin 1,8 miljardia vuotta sitten muuttaen sen pelkistävästä hapettavaksi. Sen seurauksena viimeiset 1,8 miljardia vuotta merkittävin uraania maankuoressa liikuttava ilmiö on ollut pinnan läheisyydessä olevan happipitoisen pohjaveden liikkeet. 1,8 miljardia vuotta sitten ja sitä ennen vesistöt eivät juuri liikuttaneet uraania. Jotkin hyvin vanhat kivilajit sisältävät edelleen huomattavia vanhoja, hapettavan veden liikkeiltä säästyneitä uraaniesiintymiä. Tällaisia ovat esimerkiksi Elliot Laken esiintymä Kanadassa ja Witwatersrand Etelä-Afrikassa.
Myöhemmin pohjavesiliikkeet ovat saattaneet uraanin entistä enemmän liikkeelle, minkä seurauksena merten, vesistöjen ja pohjavesien uraanipitoisuudet kasvavat edelleen hitaasti. Pääosin uraanipitoisuus vesistöissä pysyy kuitenkin edelleen kaukana saturaatiotasosta. Paikoitellen maapallon historiassa on esiintynyt alueita, joissa veden kemia on muuttunut pitkäksi aikaa pelkistäväksi. Aikojen kuluessa näille alueille on kertynyt merkittäviä määriä uraania. Huomattava täten syntynyt uraaniesiintymä on esimerkiksi Coloradon ylängön mesozooinen hiekkakivi.
Myös valtamerissä esiintyy alueita, joissa veden happipitoisuus on alhainen veden vähäisen vaihtuvuuden vuoksi. Näillekin paikoille uraanilla on taipumus kertyä. Näin ovat muodostuneet esimerkiksi Chattanoogan mustan savikiven uraaniesiintymät Yhdysvalloissa Tennesseessä. Myös fosfaattikiviin kertyy täten usein huomattavia määriä uraania.
Inkonformiteetilla tarkoitetaan aluetta, jossa kallion ikä ja ominaisuudet muuttuvat voimakkaasti ohuella vyöhykkeellä. Paikoissa, joissa prekambrinen hiekkakivi on vielä paljon vanhemman prekambrisen graniitin päällä, hiekkakiven uraani valuu happipitoisen pohjaveden mukana inkonformiteetin rakoihin ja halkeamiin muodostaen usein hyvin rikkaan esiintymän. Esimerkiksi Kanadan Saskatchewanin uraaniesiintymät ovat suurelta osin täten syntyneitä.
Oklossa Gabonissa uraani on pohjaveden mukana kertynyt poikkeuksellisen rikkaiksi esiintymiksi. 1,7 miljardia vuotta sitten, kun uraanin fissiilin isotoopin U-235 pitoisuus oli isotooppien eri puoliintumisajoista johtuen vielä 3 % verrattuna nykyiseen 0,7 %:iin, käynnistyi Oklon esiintymässä useita luonnon ydinreaktoreita, joissa pohjavesi toimi neutronimoderaattorina ja jäähdytteenä. Reaktorit toimivat hyvinkin neljännesmiljoona vuotta. Niistä jälkeen jääneet luonnolliset "ydinjätteet" ovat viime vuosina saaneet runsaasti mielenkiintoa keinotekoisen ydinjätteen loppusijoituksen suhteen, sillä Oklon reaktoreiden polttoaineen jäänteet ovat säilyneet kalliossa näihin päiviin asti.