Файл: Дымков Ю.М. Природа урановой смоляной руды. Вопросы генетической минералогии.pdf

Парагенетйческие ассоциации настурана с карбонатами обычно рассматривают как доказательство отложения их из уг­ лекислых растворов, не исключая присутствия в таких растворах фторидов, хлоридов, сульфатов и т. д.

Уранинит в метасоматических залежах, а также коффинит и настуран в ассоциации с арсенидами никеля, кобальта, желе­ за или с сульфидом молибдена отлагаются из растворов с по­ вышенным содержанием кальция, магния, железа (доломит, ан­ керит). Настураны в ассоциации с окислами Fe3+ отлагаются из растворов, в которых возможно образование скаленоэдриче-

или иных граней с различной плотностью упаковки [318] и в ито­ ге габитус минерала. Так, например, папир-шпат (пластинчатый кальцит, {0001} + {1011}), как предполагают [460], образуется из высококонцентрированного раствора, пересыщенного угле­ кислотой. Это представление соответствует данным [458] о паде­

никова [461] экспериментально показала, что габитус кристал­ лов кальцита зависит не от температуры, а от соотношений кон­ центраций компонентов. Последовательная смена форм каль­ цита свидетельствует об изменении состава растворов по мере падения температуры. Пластинчатые формы с хорошо развитым

держащих наряду с восстановителем какую-то активную форму кислорода. Образование скаленоэдрического кальцита, сорби­ рующего кислород, возможно, способствует отложению настура­ на, подобно гематиту, в котором кислород связывается химиче­ ски ионом железа.

Галоидный перенос четырехвалентного урана считается не­ осуществимым в связи с быстрым гидролизом хлоридов и фто­ ридов урана в водной среде [462]. Перенос урана в растворах в виде карбонатных и силикатных комплексов U 4 + [463] более

190

реален, однако многочисленные признаки восстановительной роли пород и минералов в отложении настурана показывают, что перенос происходил преимущественно в виде соединений шестивалентного урана, например в виде уранил-гидроксильных и02 (ОН)+ или уранил-карбонатных и02 (С03 )з~ комплексных ионов [464]. Условия переноса и осаждения настурана из карбонатных комплексов урана были рассмотрены В. В. Щер­

в которых определяющим является режим углекислоты. Умень­ шение концентрации ионов СО§~ приводит к увеличению кислот­ ности растворов, к понижению концентрации ( О Н ) - и соответ­ ственно к уменьшению гидролиза иона 0 4 + .

Карбонатые комплексы уранила устойчивы в водных раст­ ворах лишь при высоком содержании углекислоты. При умень­ шении углекислоты в растворе комплексы распадаются, и ионы уранила могут при наличии восстановителя перейти в соедине­ ние четырехвалентного урана.

Содержание углекислоты заметно уменьшается в тех слу­ чаях, когда карбонатные растворы попадают в трещину среди пород, богатых кальцием, магнием, закисным железом, а также при тектонических подвижках, вызывающих резкое падение давления и уход значительной части углекислоты в виде СОг (дегазация). Когда активность восстановителя в растворе ве­ лика, произойдет мгновенное восстановление, приводящее к резкому пересыщению и образованию тонкодисперсных осадков. В результате роста сферолитов в таких осадках могут образо­

Разрушение комплекса уранила не является непременным условием для восстановления. В технологии считают [128, 473,

Uv —[и02 (СОз)з]5 _ , устойчивый в щелочных карбонатных рас­ творах. Этот комплекс диспропорционируется на карбонатные

191

Урановая смолка образуется совместно с зеленым Fe-карбо- натом (сидеритом и параикеритом), встреченным на месторож­ дениях U-Mo-формации [481], в арсен.идных жилах [7] и в ураноиосных карбонатных жилах с сульфидами [478]. Во всех отмеченных примерах карбонаты содержат повышенное коли­ чество урана, и не исключено, что дисперсный UO2 является причиной такой окраски, тем более, что можно провести неко­ торую аналогию с изученными в этом отношении темно-зеле­ ными отенитами [482]. Для некоторых U-Mo-месторождений и арсенидных жил характерно полное отсутствие гематита £7]. В связи с этим высказано и другое предположение [4831, до­ пускающее, что окраска зеленых карбонатов вызвана каким-то промежуточным соединением в ряду FeO — Fe203 зеленого цвета, часто появляющимся в процессе химического анализа карбо­ натов.

Это предположение требует самого пристального внимания, поскольку при окислении может образоваться комплексный ион окиси FeOd~, обусловливающий желто-зеленую окраску мине­ ралов [484]. Олнвково-зеленый цвет имеет безводная соль NaFe02 ) если она образовалась до 130° С [485]. Не исключено, что карбонаты окрашены в зеленый цвет, подобно не пол­ иостью окисленным песчаникам [486], примесью Fe-монтморил- лонита, образующегося за счет разрушения роговых обманок.

Дисперсный гематит, пропитывающий по трещинам и по границам зерен жильный кальцит, а также встречающийся вблизи настурана в виде фигур одновременного роста с каль­ цитом, может быть отнесен к продуктам реакции между U6 + и Fe2+.

Возможные восстановители урана — водород и еп> соедине­ ния, углеводороды, и сероводород. Водород в изобилии встре­ чается среди вулканических газов (табл. 25), и его участие в гидротермах не исключено. Отсутствие существенных проявле­ ний окислов урана, образовавшихся одновременно с сульфи­ дами [93], — свидетельство слабой миграции урана в восста-

Т а б л и ц а 25

Вариации состава вулканических газов различных областей в пересчете

новительной обстановке. Один из вероятных путей образования уран-сульфидной ассоциации •— взаимодействие (смешение) урансодержащих сульфатно-карбонатных растворов с раство-' рами, содержащими водород и другие газы-восстановители. Сульфиты тяжелых металлов при этом восстанавливаются до сульфидов. Образование сульфидов и двуокиси урана происхо­ дит при восстановлении сухого осадка сульфата уранила водо­ родом при 550° С [487] U02 S04 + 5 H 2 ^ U 0 2 + H2 S + 4H 2 0 и, по-видимому, при более низкой температуре в водных раство­ рах. При воздействии водорода и окиси углерода на гематит при 300°С образуется магнетит [488]. При восстановлении гематита смесью С 0 2 + Н 2 могут возникать углеводороды. Вос­ станавливающее действие органических веществ может быть обусловлено образованием окиси углерода при взаимодействии органического углерода с углекислотой, как это происходит при

коффинита совместно с сульфидами.

Примером восстановления U V I при совместном осаждении минералов может служить пара настуран — молибденит. На основании фактов одновременного отложения окислов урана с молибденитом (иордизитом) в месторождениях U-Mo-форма-

полагается, что настуран из таких комплексов осаждался в вос­

MoS3 -nH2 0, который в результате старения образует молибде­ нит [436, 494, 495]

MoS3 + 2е = MoS2 + S 2 - .

Появление восстановителя (S2 - ) в процессе образования молибденита — вторая возможная причина совместного отложе­ ния молибденита и настурана. Иными словами, иордизит в про­ цессе фазовых превращений сам может служить восстановите­ лем, необходимым для образования окислов урана.

194