
- •«Национальный исследовательский томский политехнический университет»
- •Е.Г. Язиков минералогия урана
- •Оглавление
- •5. Минералы руд геолого-промышленных типов урановых
- •Введение
- •Физические и физико-химические свойства минералов радиоактивных элементов
- •1.1. Радиоактивность
- •1.2. Люминесценция
- •1.3. Цвет и черта
- •1.4. Форма выделений
- •1.5. Блеск
- •1.6. Магнитность
- •1.7. Твердость
- •1.8. Удельный вес
- •1.9. Оптические свойства
- •1.10.Растворимость
- •2. Методы определения минералов радиоактивных элементов
- •2.1. Радиометрический метод
- •2.2. Радиографический метод
- •2.3. Люминесцентный метод
- •I. Люминесцирующие очень сильно
- •II. Люминесцирующие сильно
- •III. Люминесцирующие умеренно
- •IV. Люминесцирующие слабо
- •V. Люминесцирующие очень слабо
- •VI. Нелюминесцирующие
- •VI. Люминесценция не выяснена
- •2.4. Метод отпечатка (фазовый анализ)
- •2.5. Методы качественных микрохимических реакций
- •2.5.1. Растворимость в кислотах
- •2.5.2. Определение анионного состава
- •2.5.3. Определение катионного состава
- •3. Минералогия урана
- •3.1. Принципы систематики и классификации урановых минералов
- •I. Урановые минералы Безводные окислы урана
- •Безводные окислы тория и урана (группа торианита)
- •Карбонаты урана
- •Сульфаткарбонаты урана
- •II. Урансодержащие минералы
- •Танталониобаты, содержащие уран
- •Класс → Подкласс → Отдел → Группа → Подгруппа → Минеральный вид
- •Казолит Pb [uо2 (SiO4 )] · h2o ∞2
- •3.2.1. П/класс 1. Простые окислы
- •Уранинит (ульрихит) кUo2 · lUo3 · mPbO
- •Настуран kUo2 · lUo3 · mPbO
- •Урановые черни
- •3.2.2. П/класс 2. Сложные окислы u и Mo
- •Седовит uMo2o8
- •Моурит uMo6o20
- •3.2.3. П/класс 3. Сложные окислы u и Ti
- •Браннерит uTi2o6
- •3.2.4. П/класс 4. Силикаты
- •Коффинит u(SiO4)1-х (oh)4х
- •3.2.5. П/класс 5. Фосфаты
- •Лермонтовит (u, Ca, tr)3·(po4)4·6h2o
- •Нингиоит (нингьоит) u,Ca(po4)2·1,5h2o
- •Вячеславит (u, Ca)5(po4)(oh)8·nH2o
- •3.3.1. П/класс 1. Гидроокислы
- •Скупит (шепит) uo2(oh)2·h2o ∞
- •Беккерелит Ca[(uo2)6o4(oh)6]·8h2o
- •Кюрит Pb 3 [(uo2)8o6 (oh)10]·nH2o
- •3.3.2. П/класс 2. Силикаты
- •Уранофан (уранотил, уранотит, ламбертит) Ca[uo2(SiO3oh)]2·5h2o
- •Склодовскит (шинколобвит)
- •Казолит Pb[uo2SiO4]·h2o
- •Соддиит (uo2)2(SiO4)·2h2o
- •3.3.3. П/класс 3. Фосфаты
- •Отенит (аутунит, отунит)
- •Торбернит (хальколит, медный уранат)
- •Ураноцирцит Ba(uo2)2 (po4)2 · 10h2o
- •Фосфуранилит Ca(h2o)8[(uo2)4(po4)2(oh)4]∞
- •Парсонсит Pb2[uo2(po4)2]∞
- •3.3.4. П/класс 4. Арсенаты
- •Ураноспинит Ca(uo2)2 (AsO4)2 · 10h2o
- •Новачекит Mg(uo2)2 (AsO4)2 · 10h2o
- •Цейнерит Cu(uo2)2 (AsO4)2 · 12h2o
- •Трёгерит (uo2)3 (AsO4)2 · 12h2o ∞2
- •3.3.5. П/класс 5. Ванадаты
- •Тюямунит Ca(uo2)2 (vo4)2 · 8h2o
- •3.3.6. П/класс 6. Карбонаты
- •Резерфордин uo2co3
- •Андерсонит Na2Ca[uо2(со3)3] · 6н2о
- •Бейлиит Mg2[uo2 (co3)3] · 18h2o
- •3.3.7. П/класс 7. Сульфаты
- •Циппеит (урановые цветы)
- •Уранопилит (урановая охра)
- •3.3.8. П/класс 8. Молибдаты
- •Умохоит uo2mo4·4h2o
- •Иригинит {uo2[Mo2o7](h2o)2}·h2o
- •3.3.9. П/класс 9. Селениты
- •3.3.10. П/класс 10. Теллуриты
- •3.3.11. П/класс 11. Минералы смешанного состава (сульфат-карбонаты урана)
- •Шрёкингерит (дакеит)
- •3.4. Класс III. Урансодержащие минералы
- •3.4.1. Подкласс 1. Уран как изоморфная примесь
- •3.4.2. Подкласс 2. Уран как механическая примесь
- •3.4.3. Подкласс 3. Уран в органическом веществе
- •4. Условия образования первичных и вторичных урановых минералов. Минералогическая зональность зоны окисления урановых месторождений
- •4.1. Условия образования первичных и вторичных урановых минералов
- •4.2. Минералогическая зональность зоны окисления урановых месторождений
- •5. Минералы руд геолого-промышленных типов урановых месторождений
- •5.1. Минералы руд урановых месторождений в долгоживущих разломах областей протоактивизации (центрально-украинский тип)
- •5.2. Минералы руд урановых месторождений в долгоживущих разломах областей мезозойской тектоно-магматической активизации (эльконский тип)
- •5.3. Минералы руд урановых, молибден-урановых и фосфор-урановых месторождений в рифтогенных прогибах срединных массивов (кокчетавский тип)
- •5.4. Минералы руд молибден-урановых месторождений в субвулканических интрузиях и палеовулканических аппаратах (чу-илийский тип)
- •5.5. Минералы руд молибден-урановых месторождений в наложенных палеовулканических депрессиях (стрельцовский тип)
- •5.6. Минералы руд урановых месторождений в высокорадиоактивных гранитах (чикойский тип)
- •5.7. Минералы руд уран-редкометалльно-фосфорных месторождений в морских глинистых отложениях (мангышлакский тип)
- •5.8. Минералы руд урановых и уран-полиэлементных пластово- инфильтрационных месторождений в плитных комплексах платформ (чу-сарысуйский и кызылкумский типы)
- •5.9. Урановые грунтово-инфильтрационные месторождения в эрозионных палеодолинах (зауральский и витимский типы)
- •Заключение
- •Литература
- •Содержание и оформление отчета
- •Рекомендуемая литература
- •Лабораторная работа № 2 «Диагностика вторичных минералов урана» Цель и задачи
- •Определение катионного и анионного состава минералов
- •Содержание и оформление отчета
- •Рекомендуемая литература
- •Минералогия радиоактивных элементов
Вячеславит (u, Ca)5(po4)(oh)8·nH2o
Миненрал назван по имени первооткрывателя фосфатов четырехвалентного урана – Вячеслава Гавриловича Мелкова.
Физические и оптические свойства. Минерал ромбический с параметрами элементарной ячейки ао=6,96, во=9,10, со=12,38Å. Минерал образует корковидные или сферические агрегаты, а также отдельные кристаллики на кварце, ассоциирует с пиритом.
Под микроскопом наблюдаются удлиненные таблитчатые кристаллы зеленого цвета; плеохроизм в зеленых тонах выражен слабо, Np=1,700, Nm=1,729÷1,726, Ng=1,731÷1,729. Ng перпендикулярно удлинению. Плотность 4,52 г/см2.
Условия нахождения. Минерал обнаружен в зоне вторичного обогащения одного месторождения сложного генезиса.
3.3. Класс II. Гипергенные минералы. Минералы U 6+
3.3.1. П/класс 1. Гидроокислы
В настоящее время известно большое число водных окислов урана, начало которым дают настуран и уранинит. Ряд гидроокислов развивается в направлении окисления четырехвалентного урана в шестивалентный, увеличения количества воды и, соответственно, постепенного изменения физических свойств: увеличения прозрачности, удельного веса, твердости, светопреломления.
Среди водных окислов урана выделяют простые гидроокислы (янтинит, эпиянтинит, беккерелит, билльетит, скупит, параскупит) и сложные гидроокислы, или уранаты. В состав последних, кроме окиси урана, входят свинец, барий, кальций, медь, висмут и др. (кларкеит, ванденбрандеит, кюрит, фурмарьерит, ураносферит, масюйит, ришетит).
Водные окислы урана и уранаты образуются в зоне гипергенеза пегматитовых и гидротермальных месторождений за счет окисления, гидратации или экзогенного замещения уранинита или настурана. Минералы этой группы можно рассматривать как члены непрерывного ряда, относящиеся к системе UO3 – РbО – Н2О, усложняющейся добавочными катионами меди, кальция, натрия, висмута.
Образование гидроокислов урана представляет собой своеобразный процесс гипергенного преобразования окислов урана. Оно происходит обычно в условиях щелочной среды.
Гидроокислы урана нередко псевдоморфно замещают настуран и уранинит, образуя по существу непрерывный ряд простых и сложных соединений, развивающихся в определенном порядке и в целом унаследующих формы первичного окисла.
Настуран и уранинит в зоне развития гидроокислов нередко представлены реликтами, окруженными янтинитом, эпиянтинитом, кюритом, беккерелитом. Выше по разрезу эта зона сменяется зоной очень плотных, пёстрых, коричневато-красных «оранжевых руд», в которых можно наблюдать различные стадии перехода окислов урана в гидроокислы (кюрит, скупит, фурмарьерит) и силикаты урана (соддиит, казолит, уранофан). Образующиеся при этом субмикроскопические смеси гидратов с силикатами, из которых наиболее изучены смеси кюрит-соддиита и кюрит-казолита, долгое время были известны в литературе под названием «гуммит».
Скупит (шепит) uo2(oh)2·h2o ∞
4UO3 · 9H2O или 4[(UO2)2+(OH)2 · H2O] · H2O
Открыт и первоначально описан Уокером. Название дано в честь бельгийского минералога А. Скупа. Содержание UO3 89%. Может присутствовать Pb, Fe3+, Al.
Физические свойства. Ромбическая сингония. Размер элементарной ячейки: а0 = 14,40, b0= 16,89, с0 = 14,75Å; а0 : b0 : с0 = 0,8524 : 1 : 0,8734. Рентгеновские данные хорошо согласуются с кристаллографическими измерениями а : b : с = 0,4258 : 1 : 0,8745.
Наиболее распространены формы (001), (100), (010), (011), (021), 111), (112), (124), (110) (рис. 3.3.1.1).
Кристаллы скупита сложные, обычно сплющены по (001). Форма их близка к пластинчатой; как исключение встречаются бипирамидальные и короткопризматические кристаллы. Кристаллы мелкие, длина их редко превышает 2 мм. Двойники не наблюдались. Спайность совершенная по (001). Цвет минерала лимонно-жёлтый до серо-жёлтого (рис. 3.3.1.2–3.3.1.3). Цвет порошка жёлтый. Нередко благодаря включениям гидроокиси кобальта, кюрита и янтинита кристаллы скупита окрашены в коричневый и черный цвет.
Рис. 3.3.1.1. Кристал-лы скупита
Минерал прозрачный до просвечивающего. Блеск сильный, стеклянный или алмазовидный. Твёрдость 2 – 3 (на плоскостях спайности). Удельный вес 4,8 – 4,95. Минерал, по-видимому, не люминесцирует, хотя имеются сведения о наблюдавшейся люминесценции зелёного цвета.
Рис. 3.3.1.2. Скупит. Shinkolobwe Mine (Kasolo Mine), Shinkolobwe, Central area, Katanga Copper Crescent, Katanga (Shaba), Democratic Republic of Congo (Zaïre). Pseudomorph after Ianthinite. Picture width 6 mm. Collection and photo Stephan Wolfsried. www.mindat.org
Рис. 3.3.1.3. Скупит. Mashamba West Mine, Kolwezi, Western area, Katanga Copper Crescent, Katanga (Shaba), Democratic Republic of Congo (Zaïre). Beautiful yellow acicular crystals, on matrix, richly covering the piece. Confirmed by Bill Pinch. 5 x 4.1 x 3.1 cm. Photo Rob Lavinsky. www.mindat.org
Оптические свойства. Скупит двуосный, с большим углом оптических осей: 2V = 89°20'. Оптический характер, по-видимому, отрицательный. Плоскость оптических осей (010). Ng = 1,735, Nm = 1,714, Np = 1,690, Ng – Np = 0,045. Плеохроизм: Ng и Nm (грани призм) – лимонно-жёлтый, Np – бесцветный. Np = с (перпендикулярно к спайности), Ng = a, Nm = b.
Условия нахождения. Скупит вместе с беккерелитом и янтинитом образует жеоды и прожилки в настуране. Кристаллы его часто содержат включения кристаллов янтинита и кюрита. Встречается он также в компактных или землистых непрозрачных массах в смеси с беккерелитом. Отмечены псевдоморфозы скупита совместно с беккерелитом и янтинитом по ураниниту.