книги из ГПНТБ / Максимюк И.Е. Касситериты и вольфрамиты

танталовый минерал — сукулант Ta2 Sn2 07. Этот минерал обра­ зует узкие каемки вокруг включений воджинита в танталсодер-

По данным этих исследователей старингит занимает промежу­

в ВИМСе совместно с К. В. Юркиной. Серия снимков, получен­

56

мое распределение этих элементов на поверхности шлифа (рис. 19). На снимках отчетливо видно, что конфигурация вклю­

Для более полного выявления качественного состава мнкроЕключений колумбит-танталита с одного из них смята спектро­ грамма (рис. 20), на которой установлены следующие элементы, входящие в состав колумбит-танталита: Та, Nb, Ti, Fe и Mn.

Рис. 20. Спектрограмма, полученная на мнкроаналнзаторе, отражающая качественный состав в точке микро­ включения колумбит-танталита

58

Для установления качественного состава элементов, связанных непосредственно с касситеритом, в этом же шлифе с поверхности чистого касситерита, не имеющего микровключений, была снята вторая спектрограмма (рис. 21), на которой зафиксировано

Рис. 21. Спектрограмма, полученная на мпкроанализато- ,ре, отражающая качественный состав в точке кассите­ рита, содержащего TanOs+NboOä 4,126%.

59

Последнее дает основание полагать, что помимо олова в состав данного касситерита также входят тантал и ниобий, хотя содер-

Рнс. 22. Спектрограмма, полученная на мпкроапалнзаторе, отражающая качественный состав в точке кассите­ рита, содержащего Та2С\5+NboOä 0,81%

жание этих элементов невелико, и, по-видимому, они изоморфно

были сняты нами с четырех образцов касситерита (рис. 21—24) у характеризующихся различными содержаниями тантала и нио­ бия — обр. К-168: Т а 2 0 5 и Nb 2 0 5 не обн.; обр. 129: Т а 2 0 5 +

60

+ Nb2 05 —0,103%; обр. 128 —Ta2 05 + Nb2 05 —0,81% и обр. 177 Ta2 05 +iNb2 05 —4,126%.

Кроме тантала и ниобия химическим анализом в этих образ­ цах установлены примеси железа, титана и вольфрама. Железо и титан отмечаются также и на спектрограммах, снятых с этих образцов.

Т а 2 0 5 .

Подводя итоги нашим исследованиям касситерита на рентге­ новском микроанализаторе, можно отметить, что тантал и нио­ бий присутствуют в нем, по-видимому, в двоякой форме — в ви­ де микровключений собственных минералов и в виде компонен­ тов, входящих в состав минерала-хозяина (касситерита), оче­ видно, изоморфно.

Для обнаружения наиболее мелких микровключений в кас­ ситеритах несколько образцов с различным содержанием тан­ тала и ниобия были исследованы на электронном микроскопе-— Tesla BS-242 совместно с И. Д. Беляевой методом угольных реплик.

Экспериментально установлено, что при изучении в электрон­ ном микроскопе касситеритов и вольфрамнтов, являющихся массивными и, следовательно, непрозрачными для электронного луча объектами, хорошие результаты достигаются применением метода одноступенчатых угольных реплик с предварительным оттеиением (контрастированием) образцов тяжелым металлом (платиной, золотом, хромом). Реплики наносятся на образец термическим испарением угля и металла в вакууме и легко от­ деляются желатиной (Беляева, Тучкова, 1965).

В касситерите, не содержащем тантала и ниобия (по данным химического анализа), при исследовании поверхности изломов в электронном микроскопе не было обнаружено никаких микро­ включений (рис. 25).

В других образцах с содержанием суммы пятиокисей танта­ ла и ниобия 0,11 и 4,126% наблюдаются многочисленные вклю­ чения посторонних минералов двух видов: веретеновидные выде­

субмикровключения пока не представилось возможным, но ана­

63

морфно входят в решетку минерала-носителя, то твердость по­ следнего изменяется пропорционально содержанию этих приме­ сей.

Многие исследователи (Newhaus, Noll, 1949; Гинзбург, 1956; Кузьменко, 1959; Власов, 1963, 1964 и др.) считают изоморфизм тантала и ниобия с оловом в касситеритах ограниченным, не указывая количественные пределы их изоморфной смесимости.

зительно до 0,1% Т а 2 0 5 и Nb2 05 . До этого предела на графиках видно постепенное снижение микротвердости касситеритов по мере увеличения содержания в них суммы пятиокисей Та и Nb, при дальнейшем увеличении суммы тантала и ниобия микротвер­ дость, касситеритов изменяется незначительно. По-видимому, тантал н ниобий не могут больше изоморфно входить в решетку касситерита и образуют собственные минералы в виде микро­ включении. Следовательно, можно считать, что изоморфизм тан­ тала и ниобия с оловом в касситеритах возможен лишь в преде­ лах до первых десятых долей процента. Подтверждением наших данных являются фазово-химические исследования касситерита, проведенные Л. Б. Зубковым (1971). Им были изучены три об­ разца касситеритов из апогранитов Украинского кристалличе­ ского щита, содержащие Та2С>5 от 0,41 до 4,54% и Nb 2 0 5 от 3,90 до 8,20%. В результате фазово-химического анализа Л. Б. Зуб­ ков предполагает существование ограниченного изоморфизма тантала и ниобия с оловом: для ТагОб до 0,1% и для Nh^Os до 0,6%.

Для изучения характера вхождения ниобия (тантала) в кри­ сталлическую решетку кристалла касситерита были поставлены опыты по синтезу касситерита с примесью ниобия (совместно с Г. А. Ивановым, Институт радиоэлектроники АН СССР). В ка­ честве метода получения кристаллов касситерита был выбран метод паротозной реакции, основанный на взаимодействии при высокой температуре (1250—1300° С) паров Н 2 0 и SnCl4 :

SnCl, + 2 H 2 0 ( r a 3 ) S n O a ( T B ) + 4HCl(r a 3 ).

Процесс осуществлялся в кварцевой трубке, помещенной в пла­

ределялись температурой колонок и потоками газов. Кристаллы Sn02 обычно вырастают на конце подводящей воду трубки вви-