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
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: -.: