- •«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
Резерфордин uo2co3
Безводный карбонат урана. Назван по имени английского физика исследователя радиоактивности Резерфорда. Впервые описан в 1906 году в Восточной Африки.
Физические свойства. Сингония ромбическая. Встречается в корочках, состоящих из очень тонковолокнистых, тонкочешуйчатых или мелкозернистых агрегатов. Размеры микроскопические – 0,006 х 0,002 мм. Выделения минерала приурочены непосредственно к выделениям настурана. Цвет жёлтый, серо-жёлтый (рис. 3.3.6.1). Удельный вес 4,82. Твёрдость 2,5. В ультрафиолетовых лучах люминесцирует тусклым зелёным цветом, отмечаются случаи отсутствия люминесценции.
Рис. 3.3.6.1. Резерфордин. Shinkolobwe Mine (Kasolo Mine), Shinkolobwe, Central area, Katanga Copper Crescent, Katanga (Shaba), Democratic Republic of Congo (Zaïre). Rutherfordine crystals on Uranophane. Size: 1,2 x 0,6 cm. Collection and photo M. Arliguie. www.mindat.org
Оптические свойства. В шлифе бледножёлтый. Оптически двуосный, положительный. Показатели преломления: Ng = 1,80, Nm = 1,720 – 1,750 и Np = 1,715 – 1,720; Ng – Np = 0,08. Плеохроизм не наблюдается. Угасание иголочек и чешуек, параллельно их удлинению, прямое. Удлинение отрицательное.
Химический состав и свойства. Резерфордин растворяется в минеральных кислотах при слабом нагревании. При прокаливании выделяет воду, быстро меняет цвет — сначала становится коричневатым, затем чернеет.
Условия нахождения. Резерфордин является продуктом изменений настурана. Встречается совместно с уранинитом, настураном, гидратами, силикатами урана, ортитом, циртолитом и монацитом.
УРАНОТАЛИТ Са2(UO2)2+(СО3)3 · 8 – 9Н2О
Водный карбонат урана и кальция. Название от слов: «уран» и греческого – «зелёные побеги» (по цвету).
Физические свойства. Сингония ромбическая. Размеры элементарной ячейки: a0 = 16,71, b0 = 17,55, c0 = 13,79 Å; а0 : b0 : с0 = 0,952 : 1 : 10,786.
Встречаются кристаллы двух типов: с хорошо образованными гранями, почти изометрические (100), (010), (001), (111), (011) и кристаллы с характерно закруглёнными рёбрами и большим количеством граней (рис. 3.3.6.2). Спайность хорошо заметна в одном направлении (100). Ураноталит часто встречается в виде плёнок и корочек, представляющих собой мелкозернистые или радиально-лучистые агрегаты. Характерны натечные почковидные выделения, сложенные мелкопризматическими кристалликами и чешуйками.
Рис. 3.3.6.2. Кристаллы ураноталита
Цвет ураноталита зелёный, яблочно-зелёный, жёлто-зелёный. При выветривании приобретает охристую окраску и теряет прозрачность. Минерал хрупкий. Твёрдость 2,5–3. Удельный вес 2,14. Минерал прозрачный до непросвечивающего. Блеск стеклянный, на плоскостях слегка перламутровый. В ультрафиолетовых лучах люминесцирует голубовато-зелёным цветом, но менее ярко, чем шрёкингерит. По этому свойству они хорошо различимы между собой.
Оптические свойства. Известно две разновидности ураноталита – оптически положительный и отрицательный. Угол оптических осей 15° – 42°.
В препарате нередко наблюдается аномальная индигово-синяя интерференционная окраска, Np = а. Цвет под микроскопом зеленовато-жёлтый. Плеохроизм слабый: Ng – зеленовато-жёлтый, Nm – желтоватый и Nр – бесцветный. Угасание в различных разрезах прямое.
Химический состав и свойства. Минерал растворяется в соляной и азотной кислотах при слабом нагревании с выделением пузырьков углекислоты. При выделении воды в закрытой колбочке чернеет.
Диагностика. Ураноталит нередко смешивают с сульфо-карбонатом урана – шрёкингеритом. Различаются они между собой как по форме выделений (шрёкингерит преимущественно в виде тонких слюдоподобных пластинок), так и по удельному весу. Определение последнего рекомендуется производить погружением минерала в тяжелую жидкость: у шрёкингерита удельный вес 2,5, у ураноталита – не выше 2,4. Отличием является также реакция на SO4 и расположение полос в спектре люминесценции.
Условия нахождения. Ураноталит образуется из водных растворов в условиях сульфатно-бикарбонатной среды, в непосредственной близости к настурану, в месторождениях гидротермального и осадочного генезиса. Он широко распространён в карбонатном типе оруденений, где развивается в нижней части зоны окисления, находясь в тесной ассоциации с настураном, или в непосредственной близости от него. Образует корочки, тонкие плёнки, состоящие из просвечивающих чешуйчатых агрегатов. Довольно часто по ураноталиту развивается пластинчатый шрёкингерит. Оба минерала сопровождаются небольшим количеством лимонита, ярозита и отдельными редко рассеянными пластинками гипса.
Ураноталит распространён в осадочном типе оруденения, преимущественно в ванадиеносных известняках и известковистых песчаниках. Характерная ассоциация – настуран, урановые черни, шрёкингерит, карнотит, тюямунит. Постоянные спутники – марказит, окислы железа и марганца, гипс, кальцит, карнотит, тюямунит. Обычно он находится в тесной ассоциации с шрёкингеритом, образуя на нём корочки мелкокристаллических агрегатов. Взаимоотношения этих двух минералов несомненно указывают на замещение шрёкингерита ураноталитом. Последний часто выполняет трещинки в известняках и чаще всего концентрируется ближе к границе рудных и безрудных известняков.
Ураноталит широко развит в ванадиеносных известняках. Рудные минералы месторождения – настуран, урановые черни, шрёкингерит, ураноталит, карнотит, тюямунит. Постояннные спутники – марказит, окислы марганца, гипс, кальцит.