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

заканчивается ребром и парой прилегающих граней куба. Та­ кая ступенчатая грань (110) (см. рис. 33, б) —весьма неравно­ весная форма. В одних случаях (в прожилках) она быстро разрастается, превращаясь в реберный пучок куба (двенад-

Нормальное

Аксиальное

Радиальное

цать таких пучков образуют зародышевый сферокристалл), в других (это характерно для метасоматических гнезд) — ступен­ чатая грань (НО) быстро нивелируется и зарастает и кристалл сохраняет кубическую форму.

В общем плане это связано со «стремлением» к минимуму поверхностной энергии, тем более что такие кристаллы урани-

Мита'крайне малы. Согласно Френку (цит. по 1332]), в тех слу­ чаях, когда речь идет о кристаллах микронных размеров, по­ верхностная энергия играет определенную роль. Вопрос этот боле сложен и далеко не решен. В соответствии с теоремой

ских зародышей сферокристаллов: скелетном и антискелетном.

или вершин зародыша. Примером могут служить седловидные ромбоэдры доломита *. При антискелетном росте сферокристалла происходит нормально-радиальное расщепление пирамид нарастания основных граней. Изометрические кристаллы (ку­ бы, основной ромбоэдр и пр.) по мере расщепления все более приближаются к сфере с «чешуйчатой» поверхностью, которую можно разделить по распределению и общей ориентировке площадок головок субиндивидов на участки определенных гра­ ней зародышевого кристалла, наметить на ней положение вер­ шин, ребер и т. д. (сферокристаллические кубоиды пирита и ромбоэдроиды кальцита и др.).

Гольдштауб [334] установил, что при дендритном росте в пограничном слое полосы раствора с постоянной концентрацией окружают кристалл и не пересекаются им. При параллельном (регулярном) росте граней полосы пограничного слоя с мини­ мальной концентрацией пересекаются ребрами (вершинами) кристалла. Форма изолиний концентрации определяется диф­ фузией, но считается, что конвекция и характер «прилипания» частиц к граням также оказывают влияние.

114

в общей поверхности сферолнта постепенно убывает, и мелкие плоские грани на сферолитах практически обнаружить не удается. Кубооктаэдроидные зародышевые сферолиты двуоки­ си наблюдались среди силикатов урана, полученных Ю. П. Ди-

Д. А. Лесной [337а] из сульфатных растворов осадил на биту­

выпуклым каркасом вдоль ребер куба с «вдавленными» пло­

При последующем росте ямки между сферами зарастают и об­ разуется полностью сферический индивид.

Эволюция кристаллографических форм

Смена форм зародышевых центров сферокрнсталлов {111} — {110} + {100} свидетельствует, согласно Н. 3. Евзиковой [318], о последовательном снижении концентрации урана в растворе.

ставимом с небольшим пересыщением, необходимым для обра­

на октаэдрах и кубооктаэдрах появляются грани трапецоэдра, затем образуются дендриты уранинита, а в более низкотемпе­ ратурных минеральных ассоциациях — сферолитовый настуран. Здесь также происходит вполне закономерный рост пересыще­ ния U 4 + по мере понижения температуры. Для того чтобы об­ наружить в кристаллах колебания концентрации растворов,

116

рассмотрим некоторые известные условия образования заро­ дышей.

Прежде всего, не всякий, возникший в результате пересы­ щения зародыш способен к дальнейшему росту. Не достигнув определенного устойчивого размера, зародыши не способны ра­ сти. В растворе зародыши небольших размеров совершают броуновское движение и, попадая в участки с недостаточным пересыщением, могут исчезнуть. Такие нестабильные зародыши получили название субмикронов, ультрамикронов, кристалли­ тов, неактивных кристаллических зародышей, «дозародышей» [339—342].

Субмикроны могут соединяться в тончайшие монокристаллы или образовывать гетерогенные агрегаты и, возможно, сферолиты. При увеличении пересыщения часть субмикронов выра­ стает, заметно превышая критические размеры. Появляются за­ родыши, способные к дальнейшему росту («активные зароды­

кристаллических зародышей, обнаруженных в природных обра­

около 1500 А. Частицы агрегируются в цепочки и, судя по при­

ния изучен при помощи электронного микроскопа [343]. Макро­ скопически о моменте зарождения судят по появлению осадка, по замутнению раствора и т. д. Образование зародышей в ра­ створе при простейших реакциях, приводящих, например, к об­ разованию осадка, иллюстрируется рядом графиков из работы [344] (рис. 37). Время от начала пересыщения до момента за­ рождения рассматривается как индукционный период. Этот пе­ риод сменяется массовым образованием новой фазы.

Ничтожное число зародышей уранинита может указывать на то, что они образовались в конце периода индукции в метастабильной области, а снижение концентрации в процессе их ро­ ста, по-видимому, частный случай, соответствующий условиям перехода от кинетического (межфазового) режима к диффузи­ онному [345]. Расщепление зародыша кристалла свидетельст-

117

вует о заметном увеличении пересыщения, а его переход в сфе-

Расщепление позволяет гра­ ням с максимальной скоростью роста выживать и даже угнетать, как это проявляется в двулистииках, медленно растущие грани, в то время как при плоскогран­ ном росте быстрорастущие грани исчезают в первую очередь.

стоянными, и тогда зародыши сферолитов либо «прилипают» к

до определенной величины сферокристаллы начинают отталки­ ваться гранью кристалла, оставляя за собой полости [347].

Электронномикроскопически изучены два вида взаимоотно­ шений зародышевых сферокрнсталлов настурана с сопутствую-

118

П р и м е ч а н и е , а—размер ребра изометрического включения, h — ширина волокна, R. г — радиусы сферокристаллов.

щими минералами — взаимоотношение зародышевых кристал­ лов уранинита с кристаллами скуттерудита и взаимоотношение

чаются зародыши уранинита квадратных, а также ромбовидных сечений. Последние характерны для плоскогранно-кривогран- ных форм, по-видимому, искаженных октаэдров. Эвгедральные зародыши уранинита (0,1—0,6 мкм в ребре), а также более крупные (до 1,5 мкм) кристаллы не несут каких-либо призна­ ков их одновременного роста со скуттерудитом. Они концен­ трируются вблизи ребер, возможно, в связи с отталкиванием'

нинита в индукционные формы классических зародышевых сфе­

119