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
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