镭自岩石进入地下水中无需矿物的全部溶解，而仅取决于地下水对岩石的溶滤作用。当弱含镭的地下水与放射性岩石接触时，由于“毛细孔”溶液的镭浓度大于地下水，便引起镭自岩石向地下水中扩散，扩散强度与浓度差有关。“毛细孔”溶液的镭浓度比地下水中的镭浓度越大，镭自岩石向地下水中扩散的速度和数量也越大。
岩石的破坏程度对地下水中富集镭也有影响。因为含铀的副矿物在岩石中的含量有限，分布也很不均匀，当岩石强烈破坏时，非放射性的“毛细孔”网发育，因而造成吸附镭的有利条件。与这种岩石接触的地下水不但不富镭，反而由于岩石的吸附作用而贫镭。此外，镭也极易被粘土、有机物、硅酸盐及铁锰质沉积物所吸附。实验资料表明，中性水和碱性水特别有利于镭被岩石吸附，由此可见，镭在地下水中的迁移受到很大阻得。
由于镭自岩石向水中扩散的速度极慢，因此地下水富集镭，只有在水与岩石长时间接触的条件下才能发生。这说明，在水交替停滞的还原环境，高矿化的氯化钠钙质水(这种水不含SO42-或很少)是富集镭的有利条件。由于在这种条件下，水的成分及水动力条件对镭的迁移均有利，故在具有正常放射性元素含量岩石的水中也能高集大量的镭。如在正常含量的沉积岩及变质岩中，高矿化的层状氯化钠钙质水，常富集镭，形成镭水。在氧化环境里，岩石被强烈破坏分解，水交替强烈，水中常含有SO42-，地下水中通常是不富镭的，只有铀矿床的氧化带例外。
由于镭与铀具有不同的迁移性质，在地下水活动影响下，使这一对共生元素沿着不同的方向迁移，结果就破坏了岩石(矿物)及水的放射平衡。在氧化环境，地下水中铀和镭的放射性平衡一般移向U(C＜1)；而在还原环境中，则一般移向Ra(C＞1)。当含镭的地下水由还原环境进入氧化环境时，镭便被吸附在导水裂隙面上或随BaSO4及CaCO3共沉淀，形成镭的次生富集。这种次生高集镭的岩石，具有极大的射气性能，称为射气聚集体，它为地下水富集氡创造了特别有利的条件。
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