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: 122

Скачиваний: 0

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

действие а-излучения окислов урана приводит к образованию ореолов изотропизации, трещиноватости и химических изменений в окружающих минералах [79, 428—431]. Трещиноватость вызы­ вается изменением объема минерала при метамиктном распаде [428, 432] и, возможно, возникает скачкообразно (бризантно).. В пределах пробега а-частиц окружающие минералы становятся неустойчивыми, они растворяются или замещаются другими ми­ нералами в первую очередь [429], что облегчает доступ к настурану и ураниниту растворов. Растворы, насыщающие поры и капиллярные трещины, образующиеся вокруг минералов урана, приобретают высокий окислительный потенциал, на что указы­ вает образование гематитовых ореолов [433—435]. Изменения в ореолах кристаллов древнего уранинита отражают почти все последующие стадии минерализации [430].

«Изъеденные» кристаллы пирита, образовавшиеся в процессе

березитизации

порфиров и

встреченные

в

метасоматических

U-Mo-рудах (например, рис.

17 в работе

[436]),

растворялись,

возможно, за

счет природных

электрических

токов

(см. гл. 13).

Известно также [429] изменение пирита на контакте с а-излуча- телем, которое включает следующую последовательность собы­

тий: нарушение решетки

и

образование коротких

радиальных

трещин, выщелачивание

зоны разрыхления,

выполнение при-

контактной полости халцедоном. В качестве

промежуточного

продукта может возникать

п и р р о т и н м а р к а з и т .

Допускается

длительное воздействие радона, проникающего в пирит и осаж­ дающего там в участках нарушения решетки продукты распада (полоний, галлий, свинец).

Дефекты сферокристаллов и метасоматоз

Дефекты кристаллов — своего рода зародышевые центры ме­ тасоматоза. Помимо тривиальных механических повреждений и разрушения сферокристаллов, связанных с тектоническими под­ вижками, существует ряд специфических макродефектов, обус­ ловленных природой самого минерала.

Прежде всего, это трещиноватость, связанная с объемными изменениями при фазовых превращениях в процессе образова­ ния настурана (см. гл. 11). При равномерном восстановлении, захватывающем весь сферолитовый агрегат, трещины возникают преимущественно вдоль индукционных поверхностей сферокри­ сталлов; микротрещины можно наблюдать по стыку пирамид роста сферокристаллов. При восстановлении отдельных зон сфе­ ролитов трещины появляются преимущественно в пределах вос­ становленных зон (см. рис. 62). Кальцит, выполняющий трещины усадки в сферолитах настурана, часто корродирует настуран; фронт замещения параллелен стенкам трещин [95]. При электронномикроскопическом изучении реплик с индукционных по­ верхностей сферокристаллов настурана видны отпечатки от мно-

12 Ю. М. Дымков

177


гочйсленных одноименно ориентированных вершин ромбоэдров

кальцита,

а также сложное,

зональное строение

кальцитовых

прожилков.

 

 

 

 

 

 

 

При окислении настурана помимо «первичных»

трещин по­

являются

трещины,

связанные с его

гидратацией *,

дефекты,

вызванные-уходом урана или свинца из решетки, и т. д.

Распределение точечных

макродефектов — пор — может быть

закономерным:

зональным,

секториальным

или

радиальным

(см. рис. 63). Более пористые зоны

растворяются

и

замеща­

ются в первую очередь. При частичном замещении

возникают

четковидные фигуры

вдоль трещины (см. рис. 64, в)

и по стыку

кристаллических

волокон (см. рис. 59).

 

 

 

Направление

диффузии

вдоль

трещин

перпендикулярно

стенкам, поэтому конические и иные, часто сложные поверхно­ сти равных концентраций, указывают прежде всего, на неодно­ родность изменяемого материала в пределах зоны. На рис. 64, в каждая фигура замещения в реликтовых зонах настурана по­

казывает, что

во всех зонах

плотность параболически

возра­

стает к периферии.

 

 

Минералы,

развивающиеся

вдоль трещин, способны

сами

вызывать механические нарушения. Так, зернистые метасома-

тические агрегаты карбонатов, зародившиеся

по стыку

зон ро­

ста сферокристаллов

настурана, образуют линзы, приводящие

к заметной

деформации внешних (рис. 70, а)

или

внутренних

(рис. 70, б)

частей

сферокристалла.

Представления

о

связи

пластичности

• перекристаллизованных

реликтов

сферолитов

[437] (деформированных «колец») с первичным вязким состоя­ нием геля по меньшей мере не обосновано. Известно [438], что многие «хрупкие» тела пластичны, если скорость деформации невелика. В рассмотренных примерах определенную роль иг­

рает также

дезинтеграция

кристаллических волокон как пер­

вая стадия

диспергирования

минерала.

Замещение и вытеснение

Сферокристаллы и сферолиты настурана метасоматически вытесняются кварцем, карбонатом, сульфидами и др. Степень вытеснения различна: от тончайшей сыпи метакристаллов до полных псевдоморфоз. Вытеснение и замещение сферокристал­ лов настурана характеризуется следующими особенностями.

1. Используются в первую очередь все виды механических дефектов и трещин, ослабленных и пористых зон, отражающих процессы роста и фазовых превращений (контакты между сферокристаллами и волокнами, концентрические зоны роста и пе-

* В

гидронастуранах трещины появляются

при изготовлении полировок

в момент

проварки образца в канифоли и других

смолах.

178


рекристаллизации, трещины дегидратации в гидратйрованных «метамиктных» участках).

2. Вытеснению часто предшествует появление фронта окис­ ления, имеющего четкую фазовую границу (под электронным микроскопом это участки с более крупными ямками травления, в отраженном свете, в аншлифах — участки с пониженным от­ ражением). Фронт окисления прерывист и имеет непостоянную глубину (от долей микрометра до миллиметра).

3.Новообразования (метакристаллы, прожилки или «пятна» зернистых агрегатов) во всех случаях пересекают концентриче­ ские или радиальные структуры сферолитов.

4.Вскрывая тончайшие дефекты и различия в составе насту­ рана, структуры замещения и вытеснения поставляют обширную информацию о строении и онтогенезисе его сферолитов и сферо­

кристаллов. Вытеснение вскрывает, например, закономерное

изменение пористости

зон

(см.

рис.

64)—явление,

отмеченное

в работе

[355]. Тонкая

плотная

зона

максимально

восстановлен­

ного окисла урана сохранилась при вытеснении

(см. рис. 69).

Ширина

реликтовых

полос

менее

восстановленного

окисла в

пределах отдельных зон (рис. 71) центробежно уменьшается, а затем они исчезают совсем, что связано с закономерным умень­ шением пористости в пределах определенной группы зон (мик­ роритма). Вытеснение кальцитом менее восстановленного окис­

ла урана вдоль

прожилков создает четковидные формы

(см.

рис. 64, б). Их

очертания свидетельствуют о центробежном

уп­

лотнении этого окисла в каждой зоне.

 

При вытеснении настурана зарождение и рост в твердой

фазе

происходят преимущественно за счет эпитаксиалы-гого нараста­ ния на затравки. Не случайно метакристаллы сульфидов, селенидов и арсенидов встречаются преимущественно в участках изменения настурана и, возможно, образовались вокруг зароды­ шей галенита 2 0 6 PbS. Скелетные метакристаллы сфалерита разрастались от зародышей сфалерита, осевших в открытых трещинах совместно с кальцитом.

Метакристаллы коффинита в настуране не превышают деся­

тых

Долей микрометра; более

крупные

кристаллы

коффинита,

как

правило, сингенетичны настурану.

На контакте

настурана

и замещающего его коффинита

можно

встретить промежуточ­

ные, «пустые» каймы, выполненные кальцитом или сульфидами.

Подобные каймы

отмечены А. Г. Жабиным

[439]

в пирохлоре,

вокруг метасоматических

прожилков ферсмита.

В наетуранах

такие каймы наблюдаются на контакте

с коффннитом не часто.

Их появление связано с избирательной

диффузией, создающей

легкорастворимые

зоны

изменения минерала

в приконтактовой

зоне. Поскольку на построение коффинита идет

U4 +, настуран

на контакте обогащается

U 6 + ( U O l + ) и затем легко

растворяется

или вытесняется другими

минералами.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12*

179



Коффинит часто служит промежуточным соединением при замещении настурана кальцитом или сульфидами; он менее ус­ тойчив по отношению к поздним растворам, так как со временем

переходит в метамиктное состояние. Разложившийся

коффинит

вытесняется кальцитом (см.

рис.

71)

и

другими

минералами.

С другой.стороны, освобождающийся

из разрушающейся решет

ки свинец

создает в коффините вкрапленность

метакристаллов

2 0 6 PbS — будущие

центры

роста

метакристаллов

 

сульфидов.

Выявление последовательности событий осложняется неод­

нократным

возобновлением

реакции коффинит ^

настуран,

ме­

няющейся

интенсивностью

метамиктного

распада

в

различных

частях агрегата

коффинита

и

пр. Так, в

псевдоморфозах

коф­

финита по настурану (рис. 72) информация о сферолите сохра­

нилась лишь

в

реликтовой

зоне

изотропизированного коффи­

нита. Остальная

масса коффинита полностью

разложилась, но

о том, что это был коффинит, говорят следы

характерной дис­

локационной

сетки (см. гл.

2).

 

 

 

 

Растворение

сферолитов

 

Как и на

кристаллах других

минералов [440], на сферокри-

сталлах настурана можно видеть ямки, фигуры и формы раство­ рения в зависимости от того, насколько далеко зашла коррозия первичной текстуры сферокристалла.

Ямки травления наблюдаются лишь под электронным микро­ скопом в репликах с волокон сферокристаллов, обнаженных после механического удаления кальцита со сферических или индукционных поверхностей. Они мало отличаются от искусст­ венных ямок травления, но, как правило, округлы, и форму их однозначно определить не всегда удается. Ямки травления объ­ единяются в канавки, оконтуривающие кристаллические во­ локна.

Фигуры растворения удается наблюдать лишь в аншлифах, где они имеют (в срезе) форму фигур вращения (см. рис. 41), выполненных иными минералами (см. гл. 11). Обычно они так или иначе соединяются с явными формами растворения.

На полное растворение или замещение сферолитов насту­ рана указывают отрицательные сферы, а также псевдоморфозы вытеснения и заполнения. В срезе это круглые площадки, вы­ полненные минералами, отличающимися от окружающих, если не по составу, то по строению агрегата. Основной признак псев­ доморфоз — несоответствие формы их внутреннему строению («содержанию»).

Формы растворения в сферолитах, как правило, нацело вы­ полнены другими минералами. Поэтому в аншлифах они опре­ деляются по признакам выполнения минералами открытых пу­ стот в сферолитах настурана.

18Q: -.: