Файл: Дымков Ю.М. Природа урановой смоляной руды. Вопросы генетической минералогии.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 126

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

фигур вращения с пережимами. В пределах фигур изменения устанавливаются зоны с различной степенью окисления, обра­ зующие вписанные друг в друга конусы. Эти зоны пересекают следы первичной концентрической зональности сферокристалла. Мельчайшие фигуры изменения, развивающиеся по зонам роста кристалла уранинита, симметрично зональные. Под электронным микроскопом видно резкое увеличение размеров ямок травления в участках изменения.

6

 

В

Рис. 64. Фигуры диффузионного изменения (а),

регенерации (б)

и растворе­

ния (о) в настуране (схематические зарисовки).

 

Фигуры окисления частично или полностью растворяются или

замещаются иными минералами в первую очередь.

Частичное

замещение происходит по зонам. При

полном замещении или

вытеснении измененного настурана в сферокристаллах неизме­ ненного настурана возникают ложные'«фигуры одновременного роста». Отличия «фигур замещения» от «фигур одновременного роста» сводятся к следующему:

1) фигуры замещения могут быть прерывистыми, распола­ гаясь на одной оси или плоскости (вдоль трещины) (рис. 64, в) подобно четковидному распределению метакристаллов [415];

2) поверхность зерен или агрегатов позднего минерала фигур

замещения

сечет

волокна, а

не вызывает

отклонений

или рас­

щеплений

волокон (признак

одновременного

роста);

 

3) в фигурах

замещения

можно

видеть

реликты

волокон

сферокристалла,

сохраняющие первичную

ориентировку.

При образовании монозерна на месте фигуры изменения от­

дельные поверхности его приобретают

форму

граней

метакрн-

сталла (например, переход диффузионных симметричных «фигур вращения» галенита в метакристаллы). Минералы, формирую­ щие метакристаллы в сферолитах, могут, по-видимому, диффу^

168


знойно замещать

настуран,

вызывая

окисление

(растворение)

в тончайшей

лриконтактной полосе.

 

 

 

 

 

 

Классический

пример

диффузионного

замещения

монокри­

сталлическими зернами

сферолита («фигуры

вращения»

каль­

цита

в сферокристаллах

халцедона)

показан

Б.

Н. Шароно­

вым

[416], но ошибочно

расшифрован

им

как

структура

одно­

временного

роста.

 

 

 

 

 

 

 

 

Расположение

границ зон

изменения

(замещения)

по

отно­

шению к тончайшим трещинам, каналам, границам волокон сви­ детельствует о диффузионном механизме преобразований. Внеш­

ние и

внутренние границы

зон

изменения — это поверхности

равных

концентраций. Их

форма

зависит от соотношения ме­

жду объемной диффузией и диффузией по границе волокон [417, 418]. Поскольку скорость диффузии по границам зерен кристал­

лических волокон или по трещинам

заметно превышает скорость

диффузии

по

объему,

поверхность

разных

концентраций

при­

обретает

вид

гребня, а

вокруг канала — конуса,

вершины

кото­

рых указывают на направление диффузии.

 

 

 

В однородном настуране диффузионные гребни и конуса рас­

ширяются

к внешней поверхности

сферолита.

Сферокристалл

как среда

по распределению границ между

кристаллическими

волокнами (зернами) резко анизотропен. Тончайшее радиальное распределение участков изменения — показатель сохранения кри­ сталличности вещества. Для метамиктного и изотропизированного материала характерны раковистые трещины; фигуры заме­

щения в нем могут иметь главную ось или плоскость

симметрии

под произвольным углом к радиусу сферокристаллов.

 

 

 

 

Признаки метамиктного

состояния

 

 

 

 

Структуры распада на две фазы, подобные

отмеченным

в

гл. 2 для коффинита, среди

природных

окислов

урана не уста­

новлены.

 

 

 

 

 

 

 

Особенности внутреннего

строения

метамиктных

минералов

на

примере

ниоботанталатов

изучались

Г. П. Барсановым [419].

В

данном

разделе показаны аналогичные структуры для

на­

стурана. Сходство структур заведомо метамиктного минерала и настурана, казалось бы, могло рассматриваться как признак метамиктности настурана, тем более что такие образцы насту­ рана имеют диффузные линии на дебаеграммах. Но вопрос этот более сложен, так как подобное изменение недавно обнаружено Б. В. Егоровым в четко кристаллическом минерале — ураноторианите [420].

На частичную потерю кристалличности указывает отсутствие признаков октаэдрической спайности, на практически полную потерю кристалличности — переход в стекловатый материал с интенсивной гидратацией и окислением большей части четырех­ валентного урана. Черные продукты неполного изменения и рас-

169



,пада настурана были названы Р. В. Гецевой [421, 422] гидронастуранами. При более интенсивном изменении настурана образуются продукты, известные как гуммиты [1, 423, 424].

Структуры, аналогичные описанным Г. П. Барсановым [419], обнаружены преимущественно в гидронастураиах, а также в ко­

 

 

 

ричневых

и темно-зеленых

 

 

 

гуммитах. Рентгенограммы

об­

 

 

 

разцов

 

показывают

диффуз­

 

 

 

ные ЛИНИИ UO2+.V и низкий

 

 

 

параметр

кристаллической

ре­

 

 

 

шетки. Ниже

дается

краткое

 

 

 

описание

нескольких типичных

 

 

 

примеров.

 

 

 

 

 

 

 

В образце

из

кальцитовых

 

 

 

жил

U-Pb-Zn-месторождения

 

 

 

установлено

несколько

стадий

 

 

 

диффузионного изменения,

вы­

 

 

 

явленного травлением

азотной

 

 

 

кислотой (рис. 65). Наиболее

 

 

 

протравливается

и становится

 

 

 

бурой

фаза,

сохранившаяся в

 

 

 

виде реликтов (1).

В ней выяв­

 

 

 

ляется

 

тонкая

зональность.

 

 

 

По ранней фазе вдоль

невиди­

Рнс. 65. Участки

изменения в сферо-

мых нарушений в виде языков

с округлыми

окончаниями

раз­

 

кристалле

настурана.

 

вивается

менее

окрашенная

 

 

 

 

 

 

светлая фаза (2) с более

высоким рельефом. Число мелких одиночных

ямок

трав­

ления

в ней остается прежним — новая

фаза

унаследовала

то­

чечные дефекты. Зональность в ней протравливается

слабее.

Вдоль

капиллярных трещин местами отлагается коффинит

(3)

с редкими включениями халькопирита. Коффинит также ча­ стично замещает отдельные зоны новой слабо побуревшей фазы. Вдоль коффинитовых прожилков вторая фаза замещается еще более светлой третьей фазой (4), почти не содержащей точечных дефектов. На контакте с третьей фазой вторая фаза местами буреет (5). В третью фазу от основного прожилка кое-где от­ ветвляются тончайшие (доли микрометра) языки коффинита. Взаимоотношения третьей фазы и коффинита показывают, что трещины, полностью или частично выполненные коффинитом, появились в связи с образованием более плотного окисла (треть­ ей фазы). Здесь мы видим явные следы восстановления окис­ ленного настурана, но сказать что-либо о составе фаз пока невозможно.

В темном поле все фазы черные, без рефлексов. Окраска вы­ звана в различной степени диспергированным окислом ураиа с а 0 =5,39А; электронномикроскопически устанавливается двух-

170


фазиость и многофазиость образцов. Новые фазы при своем об­ разовании не используют направлений спайности, но сохраняют различные дефекты, что хорошо видно на примере канавок трав­ ления (см. рис. 65,(5)—цепочек соприкасающихся одноименно ориентированных ямок травления. Они имеют четкие, ровные или слабо зазубренные кромки. Ширина их (1—2 мкм) не изме­ няется в пределах одной фазы; при переходе в более восстанов­ ленную фазу они заметно утоньшаются. Изогнутая форма канавок, образование цепочек и кулисообразиых групп, соеди­ нение под произвольным углом, пересечение всех элементов ро­ ста сферокристаллов — все это в целом показывает, что они образовались на месте скрытых зон напряжения в настуране, насыщенных дислокациями.

Таким же образом располагаются трещины в изотропизированиом коффините и в стеклах с той разницей, что напряжения здесь уже реализованы в механические нарушения и многие

трещины замкнуты.

 

 

 

 

 

На рис. 66 и 67 показаны две другие разновидности

структур

преобразования

в образцах из пятиметалыюй формации

Рудных

гор. На первом

показана структура травления гидронастурана

(с айкинитом),

на другом — микрофото

сферолитов

настурана,

протравленных

соляной кислотой.

 

 

 

 

Можно отметить следующие характерные особенности струк­

тур преобразования в сферолитах

настурана.

 

 

1. Структуры преобразования связаны с появлением мине­

ралов— индикаторов

окисления

(гидронастуранов,

гуммитов)

или восстановления

(коффинита)

и по существу отражают топо­

графию окислительно-восстановительных

реакций.

В

процессе

преобразования

каждой ступени

изменения соответствует новая

фаза. Изменения в пределах одной фазы в новообразованиях играют подчиненную роль.

2. Процессы преобразования начинаются от тончайших тре­ щин и нарушений в решетке, играющих роль «подводящих» и «локализующих» структур. Во многих случаях развитие измене­ ний от нарушения проходит с примерно одинаковой скоростью, в результате чего образуются симметричные в срезе фигуры, а вокруг линейных каналов — фигуры вращения (см. рис. 66).

3. Развитие окислительно-восстановительных процессов про­ исходит в частично или полностью изотропизированном и гидратированном настуране, однако этот материал сохраняет «па­ мять» о текстуре сферолита — проявляются «исчезнувшая» зональность, индукционные поверхности, субиндивиды (сферокристаллы) второго и третьего порядков и т. д.

4. Новая фаза, возникающая в процессе преобразования, вплоть до гуммита, может сохранять одноименную ориентировку волокон сферокристалла первичного настурана, что свидетель­ ствует об эндотаксии переходов и о частичном сохранении кри­ сталличности в процессе окисления.

171