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
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