3.3.6. П/класс 6. Карбонаты

В литературе описано одиннадцать минеральных видов и отличаются как разнообразием состава, так и строением входящих в него минералов.

Разнообразие состава выражается прежде всего в вариациях отношения UO₂:CO₃, которое изменяется в широких пределах и определяется вариациями условий образования минералов.

Состав и структура позволяют объединить карбонаты в пять групп:

1. резерфордина UO₂:CO₃=1:1

2. виартита UO₂:CO₃>1

3. целлерита UO₂:CO₃=1:2

4. бейлиита-ураноталлита UO₂:CO₃=1:3

5. андерсонита UO₂:CO₃=1:3

Среди известных карбонатов урана можно выделить:

1. карбонаты простые, безводные (?) – резерфордин с общей формулой lUО₃ · mСО₂;

2. карбонаты простые, водные – шарпит, дидерихит с формулой lUО₃ · mСО₂ · nН₂О; R = Mg, Са, Cu, Pb; R₁ = Na + Са, Cu + Mg, Cu + Pb;

3) карбонаты сложные, водные – ураноталит, фоглит, андерсонит, свартцит, раббиттит, бейлиит, шуилингит, в состав которых входят добавочные катионы – кальций, магний, медь, свинец и др.: kRO · lUО₃· mСО₂ · nН₂О; R = Mg, Ca, Cu, Pb; R₁ = Na + Ca, Cu + Mg, Cu + Pb.

Сложные карбонаты, кроме катиона уранила UO , могут содержать ещё один (кальций, медь или свинец) или два катиона (кальций и медь). Характерной особенностью минералов группы карбонатов урана является их лёгкая растворимость в соляной кислоте слабой концентрации с выделением пузырьков углекислоты. Некоторые минералы, как, например, андерсонит, бейлиит и свартцит, также растворяются в воде – это свойство сближает их с сульфатами урана.

Облик простых карбонатов волокнистый, почковидный, в то время как форма выделения у сложных карбонатов – чешуйки, пластинки, образующие порошковидные агрегаты и корочки. Размеры кристалликов-чешуек определяются в большинстве случаев долями миллиметров и иногда различимы только под микроскопом. Цвет карбонатов жёлтый и зелёный различных оттенков и только один минерал – шуилингит – имеет голубую окраску. Блеск агрегатов шелковистый. Твёрдость 2,5–3. Удельный вес сложных карбонатов колеблется от 2,06 до 2,8 и резко повышается у простых (шарпит, резерфордин), достигая 4,82. Содержание урана в сложных карбонатах 36%, в простых достигает 60%.

Люминесцентные свойства ряда минералов не изучены (резерфордина, дидерихита, шуилингита). Фоглит не люминесцирует, все остальные люминесцируют в коротких и длинных лучах с различной степенью интенсивности (голубовато-зелёное свечение). Особенно интенсивной и характерной люминесценцией голубовато-зелёного цвета обладают ураноталит, андерсонит, свартцит, слабее – шарпит, бейлиит. По цвету люминесценции карбонаты легко отличаются от урановых минералов, люминесцирующих желтовато-зелёным свечением (отенитовый тип свечения).

Все карбонаты двуосные, оптически отрицательные. Показатели преломления у сложных карбонатов, так же как и удельные веса, заметно ниже (1,45 – 1,55), чем у простых. У последних они колеблются в пределах 1,722 – 1,75. Исключением среди сложных является шуилингит с Nm = 1,74 – 1,93.

Карбонаты выделяются из водных растворов и развиваются в месторождениях гидротермального и осадочного генезиса. Находки их известны также в пегматитах. Наиболее распространенные минералы этой группы встречаются главным образом в верхней части зоны цементации (в зоне смешанных руд), непосредственно ниже верхнего зеркала подземных вод и, в противоположность сульфатам урана, почти не образуются глубже. Возникают на настуране и урановых чернях или в непосредственной близости к ним за счёт разрушения закисно-окисных соединений урана, при наличии карбонатов кальция, магния и др. Образуются в сульфатно-бикарбонатной среде в условиях быстрого испарения растворов. Образованию карбонатов урана благоприятствует небольшое поступление воды. Довольно характерна ассоциация карбонатов с гипсом, ярозитом, лимонитом, шрёкингеритом. Карбонаты часто образуются по сульфатам урана, но не одновременно с ними, по большей части после гипса и всегда после ярозита. Реже развиваются по силикатам урана.

Вследствие относительно лёгкой растворимости карбонатов атмосферными осадками они сравнительно редко концентрируются на поверхности и обычно приурочены к участкам, защищенным от влияния осадков. Возникновение их на эндогенных минералах облегчает поиски закисно-окисных соединений урана. Карбонаты имеют поисковое значение.