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: 125

Скачиваний: 0

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

К числу признаков выполнения пустот растворения можно отнести:

1) друзовую структуру агрегата в участках, развивающихся в сферокристаллах настурана без признаков катаклаза;

2)образование в ядрах «пустотелых» сферокристаллов «ми­ нералогических уровней». О растворении промежуточных зон свидетельствует опускание сохранившихся ядер на дно внутрен­ ней сферы внешней оболочки;

3)брекчии осыпания и разрушения хрупких реликтов в уча­ стках, не несущих признаков катаклаза (рис. 73). На рис. 54 также видны отслоившиеся обломки, но полость здесь (для на­ стурана) первичная.

Сферические поверхности, обнаженные растворением, отли­ чаются от поверхностей роста. На поверхности реликтовых кон­ центров встречаются иглы, расположенные радиально по отно­ шению к исчезнувшим центрам. Иглы имеют равномерноступенчатую поверхность, свойственную псевдограням индукционных форм. Ступеньки расположены поперек волокон и, если рас­ сматривать агрегат разобщенных игл в целом, находятся на одном уровне, т. е. представляют собой следы тончайшей кон­ центрической зональности сферолита.

На растворение кристаллических волокон влияют число дис­ локаций, их ориентировка и другие детали. Для сферолита на­ стурана в целом важное значение имеет степень изменения (окисления, восстановления) отдельных его частей, фазовая не­ однородность. Гетерогенность настурана возрастает, "если рас­ сматривать не отдельный сферокристалл, а их агрегаты.

Известно, что растворимость окислов урана возрастает с уве­

личением «окисленности», т. е. с

ростом

отношения 0/ U [441,

442], однако прямой зависимости

между

растворимостью и па­

раметром решетки нет [442], что связано [117] с многофазностью настуранов *.

Показано [199], что в урановых смолках наиболее растворима

фаза с aQ=5,36^-5,39

А (разложившийся коффинит);

наиболее

трудно растворимая

фаза имеет параметр а 0 =5,43А .

Важное

значение имеет физическое состояние настурана

(определяемое

по микротвердости). При воздействии на настуран

растворов на

поверхности образуется зона разрыхления — растворению пред­ шествует диспергирование минерала.

Дезинтеграция и диспергирование

Замещению и растворению предшествует (и сопровождает) дезинтеграция сферокристаллов. Трещины, секущие сферокри­ сталл,— начальная стадия дезинтеграции. Наиболее глубокая

* В работе [442] в трех образцах из пяти параметр а0 резко не соот­ ветствует 0/U.

181


дезинтеграция — диспергирование кристаллических волокон на игольчатые, реликтовые микроблоки толщиной 100—200 А, т. е. почти «коллоидных» размеров. Диспергирование сферокристал­ лов, волокна которых в результате перекристаллизации при восстановлении приобрели зернистое строение, приводит к раз­ общению зерен (рис. 74) (такая же картина наблюдается при срезе с торца пучков смолки), однако признаков механического раздвигания зерен поверхностными пленками [407] не обнару­ жено. Замещение имело преимущественно «химический» ха­ рактер.

При гидратации также происходит диспергирование без за­ метного смещения, однако диспергирование, связанное с фазо­ выми превращениями, имеет другое происхождение.

Дисперсные обломки и реликты кристаллических волокон захватываются кальцитом (при замещении без существенного смещения). Кальцит приобретает черный цвет. При свободном перемещении растворов и при растворении таких кальцитов можно ожидать [47] вынос окислов урана в виде дисперсных частиц и последующее, подобно «намывному» гематиту [434], их отложение в отстойниках или вблизи коагуляторов. Некоторые дисперсные частицы, возможно, сохраняются в метакристаллах, вытесняющих настуран. По репликам не удается твердо дока­ зать это (хотя такие же вростки наблюдаются и в полировках [117]), но, судя по рельефу, метакристаллы галенита сохраняют «память» о волокнах, в которых они формировались.

Регенерация в сферолитах

Переход зародышевых сферокристаллов в плоскогранные кристаллы уранинита можно видеть в работе В. И. Жуковой (рис. 5 в работе [43]) и на рис. 59.

Регенерация сферокристаллов настурана, в кристаллографи­ ческом плане, адекватная регенерации кристаллов, по-видимо­ му, невозможна в связи с крайне сложной текстурой сферокри­ сталлов. Правильнее говорить о частичном развитии в изменен­ ных сферолитах регенерированного настурана [355]. Полных псевдоморфоз регенерированного настурана по первичному обычно не наблюдается, но в любом случае первичное внутрен­ нее строение заменяется иным, так как оставшиеся многочислен­ ные реликты используются как новые центры роста и расщеп­ ления.

Реакция происходит в твердой фазе

ио,

ио,

при *! < хг > х3 и т. п.

или в растворе. На рис. 75 показаны почти полная регенерация центральной зоны, целиком изменившей сеое строение, и частич*

182


мая

регенерация

реликтовых

зон,

сохранивших

информацию

о первичной зональности и появлении

новых

сферокристаллов.

Кидд и Хейкок [21] описали

регенерацию окисленного насту­

рана

из месторождений

у Большого

Медвежьего

озера.

Пер­

вая (I) и третья (III) генерации

настурана

характеризуются

незначительным содержанием

UO3, вторая, наоборот, —• высоким

содержанием U 0 3

и

представляет

собой продукт

гипогенного

окисления

настурана

I . Настуран I I I — продукт

восстановления

настурана

I I в стадию

образования

сульфидов.

Подмечено,

что

настуран

I окисляется

и переходит

в

настуран

I I

в

участках,

характеризующихся

преимущественно

карбонатным

жильным

материалом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Регенерация в окисленных сферокристаллах нередко начи­ нается от стенок трещин [47] или от секущих прожилков коффи­ нита. Далее следует «пустая» зона, уран в которой был израс­ ходован. Оставшиеся реликты регенерируются по краям, а их рост приводит к появлению второй пустой зоны и т. д. Возни­ кают своеобразные «кружевные» периодические текстуры реге­ нерации, которые ранее расшифровывались как структуры геля (например, настуран из Ковар (ПНР), описанный Рамдором [325, рис. 130]).


Ч А С Т Ь Ч Е Т В Е Р Т А Я

ВОПРОСЫ ФИЛОГЕНЕЗИСА НАСТУРАНА

Филогенезис

минералов — история

возникновения минералов

как химически

или кристаллохимически

индивидуализи­

рованных

соединений,

их

сопротивления

изменению

среды

(стабильности),

про­

цессов

автоизменеиия

и

исчезновения *.

Здесь

рассмотрены

лишь

некоторые

сто­

роны процессов образования окислов урана.

Настуран и уранинит в гидротермаль­ ных месторождениях осаждаются из ураноносных растворов или образуются в процессе распада и земещения коффинита и других минералов урана. Первый путь можно назвать «окисным». Он вклю­ чает два возможных крайних варианта: первоначальное выпадение в виде куби­ ческих окислов урана и их последующее довосстановление (U02 +*M a K C ->U02+ : i :M H H )

и выпадение каких-то

промежуточных

некубических окислов, например U3O8 и

U2O5,

и их последующее

довосстановле­

ние или

переход

в

кубический

окисел

иОг+ж. В

любом

случае

первоначально

могут

образовываться

гидраты

соот­

ветствующих

соединений

с минималь­

ным содержанием

U 4 + .

 

 

* Термин

«филогения

минералов»

введен

Д. П. Григорьевым [295] в несколько более широ­ ком смысле, так как в объекты филогении были включены не только минеральные виды, но и их ассоциации — «парагенезись!»,


Второй путь можно соответственно назвать «силикатным», когда образование окислов урана происходит за счет разложе­

ния коффинита: USi04->- U02+.T; + Si02 .

Возможен

«титанатный»

путь: образование

при разложении

браннерита

иНгОб-»-

-»- U02+.T.--i-2Ti02 и т. д. Многочисленные факты

подтверждают

представление

[5] о важной

роли коффинита как

промежуточ­

ной фазы при

образовании

окислов

урана, особенно

в метасо-

матических рудах. Но данных для

реконструкции

механизма

возникновения

фазы

UO2+X

в процессе

распада силикатов и ти-

танатов еще недостаточно. Изучение преимущественно гидротер­ мальных крустификациоиных жил позволяет осветить лишь

«окисный» механизм образования

окислов

урана в растворе.

Г л а в а

13

 

ПЕРЕНОС И О С А Ж Д Е Н И Е

УРАНА В

РАСТВОРЕ

Эволюция карбонатно-смолковой минерализации

Как и для других месторождений [443], для отдельных ураноносных жил удается установить волновой характер эволюции растворов и не только в общем плане (развитие карбонатов Са, Mg, Fe), но и в деталях (периодическое образование коффинита и настурана, эволюция селенидов и сульфидов, полимеризация битумов и др.).

Последовательность отложения карбонатов в изученных U-Pb-Zn-жилах, включая доурановую минерализацию флангов, показывает на существование четкой закономерности в фикса­ ции основных катионов: Са—Mg-—Fe—Mg—Са — своеобразной «магиезиально-железистой волны» [444]. Появление карбонатов в последовательности, обратной увеличению их растворимости (первая полуволна Са—Mg—Fe), свидетельствует о порядке выщелачивания катионов из вмещающих пород [94, 445]. Карбо­ наты, отлагающиеся в последовательности Fe—Mg—Са (вторая полуволна), соответствуют нормальному ряду выпадения солей в порядке повышения их растворимости: сидерит как наименее растворимый выпадает первым.

Минералы урана образуются одновременно с кальцитом в конце магиезиально-железистой волны. В этом и во многих дру­ гих отношениях U-Pb-Zn-месторождения сходны с месторожде­ ниями пятиметалы-юй (U-Bi-Co-Ni-Ag) формации Рудных гор [94]. В Рудных горах, однако, кальцит-настурановая минерали­ зация предшествует отложению Mg-Fe-карбонатов: U—Са— Mg—Fe—Mg—Са. Это объясняется тем, что в Рудных горах существуют две магнезиально-железистые волны, соответствую­ щие двум циклам минерализации [444]. Во второй цикл произошла доломитизация ураноносных кальцитовых жил.

Сопоставление эволюции минерализации урановых место­ рождений полиметаллической и пятиметальной формаций вскры-

185