3.3.4. П/класс 4. Арсенаты

Подкласс арсенатов урана объединяет минералы, большая часть которых является структурными аналогами фосфатов. Известно 20 арсенатов урана.

Арсенаты U⁶⁺ по соотношению UO₂ и AsO₄ четко делятся на три группы:

1. Группа ураноспинита-метаураноспинита. UO₂:AsO₄=1:1. Ураноспинит, цейнерит;

2. Группа арсеноуранилита. UO₂:AsO₄>1. Трегерит;

3. Группа хелимондита. UO₂:AsO₄>1. Хелимондит.

Арсенаты урана представляют собой водные двойные соли ортомышьяковой кислоты (H₃AsO₄)₂, в которых может происходить взаимное замещение различных оснований. По химическому составу они являются аналогами фосфатных слюдок, с которыми имеют много общих физических и химических свойств. Известно 7 мышьяковых слюдок, в которых катионами служат кальций, магний, медь и висмут.

Форма выделения: чешуйки, пластинки с шести- и восьмигранными очертаниями. Твёрдость небольшая (2–3,5). Удельный вес для большей части минералов колеблется от 3,0 до 4,5. Исключение представляет вальпургит с удельным весом 5,65–5,95. Цвет слюдок жёлтый, у медь-содержащих (трёгерит, цейнерит) зелёный. Из этой группы слюдок люминесцирует только ураноспинит. Оптически минералы в основном одноосные, реже двуосные. Показатели преломления колеблются в среднем в пределах 1,56–1,65 (за исключением вальпургита). Мышьяковые слюдки растворяются в соляной кислоте слабой концентрации. Образуются они путём осаждения из растворов в слабо-кислой или нейтральной среде в месторождениях, обогащённых арсенопиритом и мышьяк-содержащими минералами. Величина рН суспензии мышьяковых слюдок составляет 6,6–7,2.

Часто они встречаются в тесном срастании с фосфатными слюдками, образуя слюдки смешанного состава, представляющие собой, как правило, двухфазные системы (обрастание или взаимное замещение разнообразных оснований). Характерная ассоциация минералов группы арсенатов урана: гидроокислы железа, скородит, халькопирит, арсенопирит и др. Мышьяковые слюдки располагаются ближе к месту разрушения эндогенных минералов, чем фосфатные слюдки. Слюдки относятся к системам с нарушенным радиоактивным равновесием: по литературным данным, радиоактивное равновесие ураноспинита достигает только 15,4%.

Ураноспинит Ca(uo2)2 (AsO4)2 · 10h2o

Название минерала происходит от слов «уран» и греческого «чиж» и дано в связи с желтовато-зелёной окраской минерала. Первый химический анализ ураноспинита сделан Винклером в 1873 году.

Физические свойства. Сингония тетрагональная. Агрегаты представлены сферическими и звездчатыми выделениями. Наиболее распространенные формы: (001), (102), (012), реже (101). Преобладающей формой является пинакоид (001), остальные имеют подчинённое значение. Ураноcпинит образует кристаллы, таблитчатые по (001), с четырёхугольными и восьмиугольными очертаниями, отличающиеся преимущественно развитием базопинакоида (001). Остальные грани обычно плохо выражены и вследствие пересечения их пинакоидальной спайностью нередко покрыты штриховкой. В некоторых месторождениях ураноспинит присутствует в виде тонких чешуек, собранных в сферические агрегаты. Для него характерно закономерное срастание с цейнеритом. Спайность ураноспинита совершенная по (001), параллельно плоскости базопинакоида, хорошая по (010) и ясная по (100). Цвет лимонно-жёлтый, ярко-жёлтый, жёлто-зелёный, иногда буроватый, реже светло-зелёный до ярко-зелёного (рис. 3.3.4.1–3.3.4.2). Черта бледно-жёлтая до белой. Блеск на плоскостях базопинакоида перламутровый, на гранях стеклянный. При хранение в сухом месте, особенно на солнце, мутнеет и приобретает зеленовато-жёлтый оттенок, что обусловлено частичной потерей воды – минерал переходит в метаураноспинит. Минерал хрупкий. Твёрдость 2–3. Удельный вес 3,0–3,45.

Рис. 3.3.4.1. Ураноспинит. Rabejac, Lodève, Hérault, Languedoc-Roussillon, France. FOV 2 mm. Collection and photo Stephan Wolfsried. Stephan Wolfsried. www.mindat.org

Р ис. 3.3.4.2. Ураноспинит. Uranium Mine No. 16, Příbram, Central Bohemia Region, Bohemia (Böhmen; Boehmen), Czech Republic. Overall size: 33 x 28 x 22 mm. Found in 2006 at dumps near the mine.

Photo and collection. Martin Patus. www.mindat.org

По интенсивности, цвету и спектру люминесценции в длинном и коротком ультрафиолете ураноспинит очень похож на отенит. Он дает яркое зеленовато-жёлтое свечение как в длинноволновом, так и в коротковолновом ультрафиолете.

Оптические свойства. Одноосный, известен и аномальный двуосный. Оптический характер ураноспинита отрицательный. Величина угла оптических осей 2V колеблется в широких пределах – от 0° до 62°С, причём одноосная и двуосная разновидности ураноспинита иногда встречаются в одном и том же месторождении. В отдельных кристаллах отмечалось зональное строение: центральная двуосная часть пластинок окружена одноосной каймой. В двуосных образцах Np = с. Плоскость оптических осей и острая биссектриса Np перпендикулярны к плоскости совершенной спайности (001). В разрезах, перпендикулярных к (001), погасание относительно спайности по (001) прямое и Ng совпадает с направлением спайности. Плеохроизм слабый: Ng = Nm – бледно-жёлтый или светлый желтовато-зелёный, Np – бесцветный.

Двупреломление в разрезах, параллельных плоскости совершенной спайности (наиболее часто наблюдающихся при изучении в иммерсионных жидкостях), низкое.

Химический состав и свойства. Согласно теоретической формуле молекулярные отношения окислов для ураноспинита следующие: СаО : UО₃ : As₂O₅ : Н₂О = 1 : 2 : 1 : 8.

Ураноспинит представляет собой водную уранил-кальциевую соль ортомышьяковой кислоты и по химическому составу изоморфен с дейнеритом. Ураноспинит легко теряет воду при нагревании, причём основная масса её выделяется при температуре до 200°С.

Ураноспинит легко растворим в слабых минеральных кислотах. При прибавлении к раствору минерала (в соляной кислоте) солянокислого олова выделяется чёрный осадок металлического мышьяка.

Диагностика. Ураноспинит макроскопически сходен с трёгеритом и отенитом. От трёгерита он отличается люминесценцией в ультрафиолете и более низким светопреломлением. От отенита – реакцией на мышьяк и положением в спектре люминесценции.

Условия нахождения. Ураноспинит является сравнительно мало распространённым минералом зоны окисления гидротермальных месторождений и приурочен преимущественно к подзоне выщелачивания зоны окисления. Ураноспинит отлагается из растворов в нейтральной или слабокислой среде в тесной парагенетической ассоциации с другими арсе-натными слюдками: цейнеритом, трёгеритом, вальпургитом. Выше по разрезу эта арсенатная зона сменяется фосфатной, в которой преимущественно развивается отенит, реже торбернит; ураноспинит здесь имеет незначительное распространение.