Казолит Pb [uо2 (SiO4 )] · h2o ∞2

5. Принадлежность минерала к структурному типу – цепочечному, слоистому, каркасному обозначается:

∞¹ ∞² ∞³

6. Недостаток атомов в структуре минерала (дефектность) отмечается буквой Х.

7. Отражение наличия H₂O в формуле:

Форсфуранилит Cu (H₂O)₈ [UО₂ (РО₄) ]₂ · n H₂O ∞² -

↓ ↓

кристаллизационная цеолитная

вода вода

Приведённая классификация урановых минералов даёт чёткое представление об их химическом составе, структурных мотивах и структурных группах (типах), которыми они обладают. Однако она не является наглядной. Трудно оценить относительное участие различных (кроме урана) электроположительных элементов, а их наличие и относительная распространённость в рассматриваемой группе минералов имеет важное геохимическое и генетическое значение. Все это позволяет точнее оценить как влияние геологической среды на процессы минералообразования, так и степень концентрации урана в минералах, а также степень устойчивости в природе тех или иных сочетаний химических элементов.

Более наглядной является так называемая химическая классификация, в которой все минералы распределены по анионному и катионному составу (Поваренных, 1974). Из данной классификации легко сделать ряд полезных выводов. Например, к первичным минералам урана из 137 относятся только 12, причем из них 4 простых окисла, 5 уранотитанатов и уранониобатов, 1 фосфат и 2 силиката. Для остальных 125 минералов гипергенного происхождения характерно весьма неравномерное участие различных электроположительных элементов (катионов) в их составе. Наиболее распространёнными и, очевидно, кристаллохимически наиболее устойчивыми в этих слоистых структурах является кальций – 23 минеральных вида, свинец – 16 и медь – 13.

Несомненно, что катионы крупного размера образуют более прочные структуры (К и Na, Ca и Mg), чем мелкие атомы, а среди последних преимущественно наиболее электроотрицательные. Например, по сравнению с Fe⁺² это Cu²⁺, имеющая тенденцию к искажению координационного полиэдра (эффект Яна – Теллера), что упрочняет её положение в слоистых структурах.

Очевидно, что помимо влияния концентрации тех или иных катионов в гипергенном процессе на устойчивость сочетаний катионов с анионами оказывают воздействие в первую очередь кристаллохимические причины и химическая индивидуальность того или иного электроположительного элемента. Так при близких кристаллохимических параметрах (размер катионов, их координация, электроотрицательность и др.) Mg²⁺ и Fe²⁺, несмотря на широкое распространение последнего в природе, число образуемых им минеральных видов с ураном в 2,5 раза меньше, чем для Mg. Это объясняется лёгкой окисляемостью Fe²⁺ → Fe³⁺. Атомы Fe³⁺ малы (как и алюминия) и они нарушают особенности уранил-анионных комплексных радикалов.

В связи с различным анионным и катионным составом урановых минералов определённый интерес представляет изменения содержания в них урана.

Рассмотрим таблицу 3.1.5., в которой показаны средние содержания UО₂ (%) и пределы его колебания в минералах различных классов.

В классах с тетраэдрическими комплексами содержание урана снижается от силикатов к арсенатам в результате систематического повышения суммарного атомного веса этих комплексов (Si →P→V→As).

Высокое содержание урана в гидроокислах и сульфатах обусловлено компактностью их структур, малым количеством дополнительных катионов и умеренным числом кристаллизационной воды в их составе. Наименьшее содержание урана отмечается для молибдатов, селенитов, теллуритов и карбонатов.

Таблица 3.1.5.

Средние содержания UO₂ (%) и пределы его колебания в минералах различных классов (по данным Соболевой М.В., Пудовкиной И.А., 1957)

Классы минералов	Средние содержания, %	Пределы колебаний, %
Окислы урана	80	75 – 90
Гидроокислы	70	52 – 85
Уранотитанаты	22	10 – 40
Силикаты	58	33 – 80
Фосфаты	55	30-70
Ванадаты	54	27-70
Арсенаты	50	18-60
Сульфаты	70	57 – 79
Молибдаты	44	21-55
Селениты	46	26 -61
Теллуриты	41	32-58
Карбонаты	44	30 – 82

Для первых трех классов это объясняется главным образом большим суммарным атомным весом радикалов, а для карбонатов большим относительным количеством щелочных и щелочноземельных элементов и молекул кристаллизационной воды. Если оценивать распространённость и относительную устойчивость урановых минералов в природе, то получается, что в зоне окисления сосредоточены минералы U⁺⁶. Среди них наиболее устойчивыми и, вероятно, наиболее распространенными являются гидроокислы и силикаты; затем идут фосфаты, арсенаты и ванадаты. На последнем месте по устойчивости среди относительно распространённых урановых минералов стоят сульфаты и карбонаты. Таким образом, кристаллохимическая классификация А.С. Поваренных относится только к минералам урана, установленным достоверно. В этой классификации отсутствуют такие минералы, как тухолит, карбуран, согренит. Данные минералы в справочной литературе рассматриваются как урановые, но на самом деле представляют собой сложные минеральные комплексные образования органического вещества с собственными минералами урана (настураном, уранинитом и т.д.).

В данной классификации не рассматриваются многие урансодержащие минералы, относящиеся к группам титановых, титан-тантал-ниобатовых и тантал-ниобатовых соединений, т.к. автор классификации считает, что такие минералы, как эвксенит, поликраз, приорит, гатчеттолит, пирохлор, эшинит, циркон и его разновидности (малакон, ямагутилит), ортит, ксенотим, монацит не относятся к собственно урановым минералам.

Наиболее совершенная классификация минералов урана, предложенная Сидоренко Г.А., построена на кристаллохимических принципах Поваренных А.С. и выделения классов по валентности урана по Мелкову В.Г. (табл. 3.1.6).

Таблица 3.1.6.

Классификация урановых и урансодержащих минералов

(по Сидоренко Г.А., 1978)

Класс I. Минералы U+4
Подклассы:	1. Простые окислы
	Уранинит, настуран, урановая чернь
	2. Сложные окислы U и Mo
	Седовит, моурит
	3. Сложные окислы U и Ti
	Браннерит, давидит
	4. Силикаты
	Коффинит, ненадкевит
	5. Фосфаты
	Нингьоит, лермонтовит
Класс II. Минералы U+6
Подклассы:	1. Гидроокислы урана
	Скупит, беккерелит, кюрит
	2. Силикаты урана
	2.1. Группа уранофана-казолита	Уранофан, склодовскит, казолит
	2.2. Группа соддиита	Соддиита
	2.3. Группа виксита	Виксит
	3. Фосфаты урана
	3.1. Группа отенита-метаотенита	Отенит, торбернит, ураноцирцит
	3.2. Группа Фосфуранилита	Фосфуранилит, ренардит, бергенит, дюмонтит
	3.3. Группа фосфорного аналога трегерита
	3.4. Группа парсонсита	Парсонсит
	4. Арсенаты урана
	4.1. Группа ураноспинита-метаураноспинита	Ураноспинит, цейнерит
	4.2. Группа арсенуранилита	Трегерит
	4.3. Группа хелемондита	Хелемондит
	5. Ванадаты урана
	5.1. Группа тюямунита-карнотита	Тюямунит, карнотит
	6. Карбонаты урана

Окончание таблицы 3.1.6.

	6.1. Группа резерфордина	Резерфордин
	6.2. Группа виартита	Виартит
	6.3. Группа целлерита	Целлерит
	6.4. Группа бейлиита	Бейлиит
	6.5. Группа андерсонита	Андерсонит
	7. Сульфаты урана
	Циппеит, уранопилит
	8. Молибдаты урана
	8.1. Группа умохоита	Умохоит
	8.2. Группа иригинита	Иригинит
	8.3. Группа калькурмолита	Калькурмолит
	9. Селениты урана
	10. Теллуриты
	11. Минералы (UO2)+2 смешанного состава
	Шрекингерит
Класс III. Урансодержащие минералы
Подкласс 1. Уран как изоморфная примесь	Церианит, торианит, ямагутимит, гадолинит
Подкласс 2. Уран как механическая примесь	Апатит, флюорит, кальцит
Подкласс 3. Уран в органических веществах	Карбуран, тухолит, согренит

В своей классификации Сидоренко Г.А. выделяет три класса минералов, основанных на валентности урана. Выделение подклассов основано на химическом составе минералов, которые отмечалось ранее у Соболевой М.В. и Пудовкиной И.А. В основу выделения групп вкладывается кристаллическая структура минерала, близкая к выделенным у Поваренных А.С. (цепочечные, слоистые, каркасные). Выделенный третий класс ураносодержащих минералов, включает в себя подклассы, в которых уран присутствует как в виде изоморфной и механической примеси, так и в органических веществах.

3.2. Класс I. Гипогенные минералы. Минералы U ⁴⁺

Минеральные виды, образуемые четырехвалентным ураном, весьма малочисленны, но в то же время довольно разнообразны по своему составу. Это позволяет объединить минералы четырехвалентного урана в пять самостоятельных классов: 1) простые окислы; 2) сложные окислы урана и молибдена (молибдаты урана); 3) сложные окислы урана и титана (уранотитанаты); 4) силикаты; 5) фосфаты.