книги из ГПНТБ / Дымков Ю.М. Природа урановой смоляной руды. Вопросы генетической минералогии

примеси. При этом была подмечена зависимость между вклю­ чениями и размерами блоков: чем меньше включения, тем тонь­

тов минералов подчеркивается в ряде работ [306—308]. Рас­ щепление волокон вблизи включении обнаружено прямыми наблюдениями и в сферолитах настурана [301].

В связи с этим рассмотрим взаимоотношения между кри­ сталлами и посторонними примесями. Экспериментально пока­ зано [309], что с увеличением перенасыщения, несмотря на рост кристаллизационного давления, вероятность захвата включе­ ний растущим кристаллом увеличивается. По мнению В. Я. Хаи-

ским состоянием тонкой пленки раствора, служащей границей раздела между ними. Под частицами-препятствиями находится «закрытый» участок грани, питание которого происходит бла­ годаря диффузии, в то время как «открытые», свободные от примесей участки граней могут расти за счет конвекционных или концентрационных потоков. Частица прилипает к растущей грани, если скорость роста «закрытого» участка близка к нулю. Отмеченные данные применимы к любым структурно разно­ родным парам соединений.

Посторонние частицы вещества, способного образовывать эпитаксиальные сростки с минералом-средой, захватываются растущей гранью в первую очередь при благоприятной ориен­ тации. Условия, при которых возможен захват эпитакспальных

для растущих кристаллов как модификаторы, поскольку они в

и росту зародышей для растущего кристалла или служить цен­ трами для образования новой фазы. Расщепление кристалла может происходить, например, в результате отклонения элемен­

104

отличаются от радиального направления и зарастают. Посте­ пенно эти углубления выравниваются и сферокристалл при­ ближается к форме шара. Наибольшие скорости роста харак­ терны для волокон, совпадающих с радиусом сферолита, что объясняется геометрическим отбором.

Механизм расщепления призматического кристалла в гео­ метрическом плане рассматривался Ф. Бернауэром [311], Б. По­ повым [312], в математическом выражении — А. В. Шубниковым [313] и М. Н. Малеевым [300]. Новые сведения о механиз­ ме роста сферолитов полимеров приведены Г. Д. Кейтом [314].

Центры зарождения сферолитов настурана

Установлено, что сферокристалл настурана также обра­ зуется в процессе расщепления монокристалла [301], поэтому встает задача выявления и изучения центров расщепления.

Согласно А. В. Шубникову и др. [304, 316], зародыши сфе­ ролитов образуются при расщеплении кристаллов лишь некуби­ ческих минералов. Это послужило одной из отправных точек для развития гипотезы о первичном образовании настурана в виде сферолитов U3O8 [213]. Долгое время приходилось сталкиваться с крупносферолитовыми агрегатами, в которых ядра сфероли­ тов не выявляют своего строения. Шестигранные и квадратные ограничения ядер и тем более ромбические формы с равным

изОв-^иОг+д; вполне реально (см. гл. 4).

Специальные минераграфические и электронномикроскопические наблюдения изменили представления о зародышевых центрах сферокрнсталлов настурана. До травления це>лгральные части сферолитов обычно ничем не отличаются от окру­ жающего сферолитового ядра. Зародышевые центры таких сферолитов настурана сложены окислами урана.

В мелкозернистых агрегатах иногда выявляются гипертро­ фированные центры зарождения. В таких случаях удается твердо установить, что зародышевые центры представляют со­ бой кубические кристаллы уранинита *. Число таких примеров растет. Наиболее изученные из них вскрывают некоторые осо­ бенности перехода кубических кристаллов уранинита в сферо-

105

вые ядра. В аншлмфе до травления заметных изменений в от­ ражении отдельных индивидов микросферолитового агрегата, а также центральных и периферических частей сферолитов не обнаружено. В содовом растворе отдельные участки агрегата изменяются по-разному. В одних блоках агрегата, ограничен­ ных прожилками кальцита, содержатся интенсивно протравлен­ ные сферолиты, в которых отдельные зоны полностью раство­ рились, в других — сферолиты едва затронуты растворением, в третьих — выявляется тончайшая зональность. Таким образом, растворение проявляет скрытое (не заметное под микроскопом) природное изменение минерала. Сферолиты образованы вокруг одного или нескольких кристаллов уранинита кубической фор­ мы. В трех сферолитах настурана (рис. 30) зародышевые кри­ сталлы частично, растворились. Первый сферолит срезан под

сложную форму, которая сменяется кристаллом с почти квад­ ратным контуром, повернутым по отношению к зародышу на 45°. Такие взаимоотношения встречаются при обрастании окта­ эдра кубом. Промежуточные зоны параллельны контурам {111} и {100} или расположены под углом, характерным для ромбо­

ша возникают симметричные фигуры, образованные разрастаю­

ребре): его грани параллельны направлению спайности. У вер­ шин октаэдра развиваются плоские грани куба.

106

в иммерсии при увеличении в 2000 раз, гладкая *, блестящая, ребра куба округлые, но местами представляют собой много­ главую поверхность параллельно ориентированных вершин или ребер кубов (скелетный рост граней ромбододекаэдра или тетрагексаэдра). Кристаллы по форме напоминают описанные Ю. Л. Орловым [321] кубоиды алмаза. Кубоиды уранинита

такого рода ступенчатые грани не переходят в плоскую грань в процессе разрастания при любом механизме роста.

J 07

внутреннюю зональность, подчеркивающую стабильность криво-

чае зон плоскогранных форм), что свидетельствовало бы, со­ гласно И. И. Шафрановскому [323], о растворении, не наблю­ далось.

В центре кубоидов уранинита выявляется плоскогранный октаэдр. Сохранившиеся от замещения внешние оболочки ку­

замещенных сферолитах).

Грани кубоидов растут медленнее и лучше сохраняются при растворении (см. рис. 31,е). Кубоиды уранинита послужили центрами роста крупных сферолитов, отличающихся едва за­ метным отклонением от сферичности отдельных секторов кон­ центров.

Существуют и другие примеры переходов зародышевых кри­ сталлов уранинита в сферокристаллы, а затем в сферолиты. Кубические кристаллы в центре сферокристаллов иастураиа наблюдались и под электронным микроскопом, однако они бы­ ли диагносцированы как галенит [324]. Определенным доказа­ тельством принадлежности кубических кристаллов в центре сферокристаллов настурана к ураниниту при электронномикроскопических исследованиях реплик служат приуроченность сно­ повидных форм расщепления к вершинам куба, а также при­ знаки параллельности зон роста в отдельных волокнах сферо-

в обособленных гнездах и прожилках и среди измененных по­

108

В иммерсии в уранините видны красно-бурые рефлексы, оди­ ночные фигуры и ямки травления, зональность. Электронномикроскопическое изучение реплик с протравленных кристаллов уранинита показало, что не только кристаллы в целом, но и

В

отдельные зоны неоднородны и различаются, если не по соста­ ву, то по концентрации дефектов. Интенсивность травления в пределах отдельных зон постепенно изменяется. Поверхность равномерного травления состоит из плотных рядов мельчай­ ших (около 100 А в поперечнике) изометрических ямок травле­ ния, вплотную примыкающих друг к другу в виде более или менее прямолинейных рядов параллельно (111).

Травление выявляет тонкие детали внутреннего строения (текстуры) кристаллов уранинита. В ядрах кристаллов можно

109

Мозаичное строение имеют также внешние грани куба. На значительном интервале блоки ориентированы перпендикуляр­ но граням. Блоки клиновидно расширяются к периферии; часть из них зарастает, что свидетельствует о геометрическом отборе. Каждый блок заканчивается площадкой, параллельной общей грани (100); при этом отдельные блоки незначительно превы­

в ядре кристалла виден параллельный сросток трех зародыше­ вых кубов. Ступенчатая часть сростка постепенно зарастает, проходя стадию скелетного (многоглавого) роста. Внешние ребра крайних кристаллов расщепляются, однако не дают сту­ пенчатого строения граней. Интересна другая особенность

ных блоков. Но, несмотря на сложное мозаичное строение, кри­

кристаллов трансляционное скольжение приводит к образова­ нию закономерно расположенных клиновидных блоков. Пласти­ ческое деформирование в данном случае могло возникнуть за счет реализации внутренних напряжений при восстановлении окислов.

В процессе роста больших зональных кристаллов уранини­ та мелкие кубические кристаллы уранинита многократно эпитаксиально осаждались на основной кристалл и зарастали, не вызывая каких-либо изменений в структуре зон. Зародышевые кристаллы уранинита, осевшие на грань ранее образованного кристалла ребром или вершиной, не зарастают. Благодаря ра­ диальному росту блоков они «выживают» или разрастаются совместно с основным кристаллом, существенно увеличивая площадь радиального расщепления (см. рис. 32, б).

Наиболее тонкое радиальное расщепление имеют пирамиды нарастания <111> . Такие кристаллы напоминают по своей форме ранее охарактеризованные зародыши (см. рис. 29), но в отличие от них имеют зональное строение. Мозаичное строе­ ние отдельных зон кристаллов уранинита, по-видимому, связа­ но с появлением мелких включений нерастворимых минералов. Большинство таких включений имеет форму куба с ребром ме­ нее 500 А, реже встречаются вытянутые кристаллы, напоми­ нающие по форме кристаллы циркона. Включения рассеяны в мозаичных участках и концентрируются вдоль отдельных, бо-

111

Лее растворимых зон роста, а также вблизи расщепленных пирамид нарастания <110> .

Кристаллы уранинита в одних участках покрыты тонкой каймой коффинита, в других — постепенно переходят в почко­ видные корки, по своему строению ничем не отличающиеся от сферолитовых корок настурана (рис. 35). Обнаружены много­ численные «переходы» и обособленных кристаллов уранинита в сферокристаллы настурана (см. рис. 32, в). Такими заро­ дышевыми сферокристаллами оказались кубы с тонко расщеп­ ленными пирамидами роста ромбододекаэдра. С позиций И. И. Шафрановского (305, 323], их можно определить как ра-

роста ориентированы перпендикулярно граням. Такая ориента­ ция блоков может быть вызвана геометрическим отбором в процессе роста блоков: блоки, максимально отклоняющиеся от общей кристаллографической ориентировки пирамиды роста, зарастают в первую очередь. Геометрический отбор растущих блоков отмечался Г. Л. Вазбуцким [328], а также был установ­

Каждый блок может иметь собственное полное огранение го­ ловки (многоглавый рост), но может и не выступать за преде­ лы общей грани. Эта грань может находиться под любым уг­

ского отбора аксиально ориентированных блоков в кристаллах синтетического кварца [331].

112