НОВОСТИ    БИБЛИОТЕКА    ЭНЦИКЛОПЕДИЯ    ССЫЛКИ    КАРТА САЙТА    О САЙТЕ  



Подводные города: действие стихии или доисторические цивилизации

В Истре становятся «ихтиандрами» даже те, кто не умеет плавать

Что увидели дайверы на дне дикого озера Марий Эл?

Джеймс Кэмерон побывал на дне Марианской впадины

Из-за шума корабельных двигателей речь дельфинов становится проще

Спутниковый инструмент НАСА измерил солёность океана

Туроператор выращивает коралловые рифы во время пандемии




Кругосветное путешествие длиной в сто... лет

Десять невероятных фактов о жизни на Южном полюсе

Представлена новая и самая детальная карта Антарктиды

В Арктике обнажилась древняя земля с мхами и лишайниками в результате таяния ледников

21 августа 1914 г. Арктику открыли для полетов

В Арктике древние люди уже 9 тысяч лет назад совершали длительные походы и торговали

Что делали полярники на Антарктиде в 1914-м




Бактерии в организме человека обмениваются генами быстрее, чем это наблюдается в природе

Земной микроорганизм способен питаться метеоритами

Астробиология - ищем жизнь за пределами видимости

Учёным впервые удалось успешно заморозить (и разморозить) зародыш рыбы

Можно ли повысить шансы на удачную мутацию?

Открыто новое царство эукариотов

Исследована нервная система существа возрастом 518 миллионов лет


Народы мира    Растения    Лесоводство    Животные    Птицы    Рыбы    Беспозвоночные   

предыдущая главасодержаниеследующая глава

10. Группа уранинита

Сюда относятся двуокиси четырехвалентных металлов: U, Th и Zr. Здесь опишем лишь уранинит.

Уранинит - UO2. Название дано по составу. Является важнейшим источником урана и радия.

Химический состав встречающихся кристаллов не отвечает написанной формуле*, он является промежуточным между UO2 и UO3. Наличие в составе уранинита U+6, вероятно, обязано процессу окисления. Содержит Ra, Ас, Ро и другие продукты радиоактивных превращений. Как конечный продукт радиоактивного распада U и Th в уранинитах всегда присутствует "радиогенический" Рb (изотопы Pb2O6, Рb2O7 и Рb2O8). Содержание его нередко достигает 10-20%. Однако в урановых рудах часто устанавливается и обычный свинец (за счет включений галенита), содержащий, кроме указанных изотопов, также изотоп Рb2O4 в постоянном количестве (около 10%)по отношению к другим изотопам. Некоторые разности уранинита, носящие специальные названия клевеита или нивенита, содержат редкие земли (Се, La,Er...), а также Y. Их количество достигает нескольких процентов (до 12%). Для крупнокристаллических разностей, встречающихся в пегматитах, характерно содержание Th. Изредка в значительных количествах (до 7,5%) присутствует Zr. Устанавливаются также газы: Не, Ar, N, СO2 и др. Гелий во всех случаях является результатом радиоактивного распада, а аргон и азот могут быть, по крайней мере отчасти, получены из атмосферы. Почти постоянно присутствует Н2O, входящая в состав при изменении вещества.

*(Напомним из химии, что уран с кислородом дает следующие соединения: UO2 - закись урана, называемую также двуокисью, черного цвета и UO3 - аморфную трех-окись урана, желтого цвета)

Рис. 178. Кристаллы уранинита
Рис. 178. Кристаллы уранинита

Сингония кубическая; гексаоктаэдрический в. с. Кристаллическая структура типа флюорита (см. рис. 135). Облик кристаллов кубический с подчиненным развитием граней октаэдра и ромбического додекаэдра (рис. 178). Встречаются октаэдрические, изредка ромбододекаэдрические кристаллы. Размеры их обычно небольшие (иногда до 1 см). Наблюдаются вросшими в породу. Двойники прорастания по флюоритовому закону редки. Агрегаты. Чаще наблюдается в виде колломорфных почковидных, натечных форм. Такие разности называют "урановой смоляной рудой", "урановой смолкой", "настураном" (от греческого слова "настос" - плотный). Наконец, наблюдаются матовые сажистые налеты или порошковатые массы, называемые "урановой чернью".

Цвет уранинита черный, иногда со слабым фиолетовым оттенком. В тонких шлифах в проходящем свете непрозрачен или просвечивает темнобурым, а сильно измененные участки - зеленоватым оттенком. Черта буровато-черная, слегка блестящая. Блеск полуметаллический, чаще типичный смоляной, а у сильно измененных разностей восковой или матовый.

Твердость 5-б, у сильно измененных разностей надает до 3. Хрупок. Излом неровный, приближающийся к раковистому. Уд. вес 10,3-10,6, у сильно измененных разностей ниже. Обычно колеблется от 8 до 10, иногда падает до 6,5 и даже до 4,5. Прочие свойства. Сильно радиоактивен.

Диагностические признаки. Характерны черный цвет, сильный смолистый блеск в изломе, высокий удельный вес и сильная радиоактивность. В окисленных образцах весьма характерна также ассоциация с ярко окрашенными в оранжевые и желтые цвета продуктами разрушения уранинита или урановой смолки.

II. н. тр. не плавится. Значительно окисленные разности уранинита довольно легко растворяются в HNO3, H2SO4 и HF. Соляная кислота растворяет его очень медленно. Наибольшей растворимостью обладают разности, содержащие редкие земли. Перл буры в восстановительном пламени зеленый, в окислительном желтый. При нейтрализации раствора аммиаком выпадает желтый осадок (NH4)2UO4 - ураната аммония.

Происхождение. Среди месторождений уранинита различаются следующие главные генетические типы.

Скопления минералов урана в гранитовых и спенитовых пегматитах, где уранинит встречается сравнительно редко и обычно распределен очень неравномерно в парагенезисе с минералами редких земель, ниобия, тантала (колумбитом, стрюверитом, фергюсонитом, монацитом и другими), а также с турмалином, цирконом, полевыми пшатами, слюдами, иногда в ассоциации с ураноносными органическими соединениями (рис. 179): тухолитом (асфальтоподобным веществом), карбураном и другими минералами. Уранинит, как правило, содержит торий и редкие земли.

Рис. 179. Радиография двух приполированных образцов уранинита с прожилками тухолита (черное)
Рис. 179. Радиография двух приполированных образцов уранинита с прожилками тухолита (черное)

В значительно больших количествах окислы урана распространены в гидротермальных месторождениях так называемой Со-Ni-Bi-Ag-U-формации. Уранинит в месторождениях этого типа ассоциирует с арсенидами никеля и кобальта (никелином, смальтином, раммельсбергитом, хлоантитом), самородным висмутом, иногда висмутином, самородным мышьяком, самородным серебром, аргентитом, в других случаях - с гематитом, но чаще с карбонатами кальция и железа, черным разложившимся флюоритом и другими минералами. Однако в главной массе он образует самостоятельные выделения в карбонатных жилах и прожилках в ассоциации с редкими сульфидами, иногда черным флюоритом и другими минералами.

Правда, ассоциация пяти указанных выше металлов не является обязательной для всех месторождений этого типа. В ураново-медных месторождениях провинции Катанга (Бельгийское Конго) минералы никеля, как правило, отсутствуют, а в месторождениях района Джилпин в Колорадо (США) полностью отсутствуют кобальто-никелевые минералы и уранинит встречается в кварцево-сидеритовых жилах в виде колломорфных выделений в ассоциации с пиритом, халькопиритом, сфалеритом, галенитом, редким самородным висмутом и с другими минералами. В золоторудном месторождении Гвадалупе, Чихуахуа (Мексика) уранинит наблюдался в кальцитовых жилах с золотом и пиритом.

Окислы урана в виде урановой черни образуются также при экзогенных процессах выветривания урановых месторождений в низах зоны окисления пли в так называемой зоне цементации (ниже уровня грунтовых вод) в трещинах среди рудного тела или во вмещающих породах и даже в трещинках отдельных минералов. Образование урановой черни объясняют восстановлением в условиях недостатка кислорода растворимых в воде соединений шестивалентного урана, которые с просачивающимися водами достигают зоны цементации. Низшие окислы урана обладают чрезвычайно низкой растворимостью, чем и обусловливается их выпадение из растворов. Урановая чернь наблюдается в виде тончайших пленок, жилок и сажистых скоплений темносерого или бархатно-черного цвета, иногда с чуть буроватым оттенком. В таких же условиях, но в более широких трещинах могут послойно отлагаться более плотные разности окислов урана с колломорфным строением образующихся черных матовых корок.

Уранинит очень легко подвергается позднейшим изменениям и, по-видимому, вскоре после своего образования, независимо от генетического типа и возраста месторождения. Постоянное наличие в его составе высших окислов урана говорит о способности относительно легко окисляться.

В зонах окисления уранинит довольно легко разлагается и является источником большого числа различных экзогенных минералов урана (в зависимости от условий выветривания, состава первичных руд и поверхностных вод): гидроокислов, сульфатов, карбонатов, уранованадатов, уранофосфатов и ураносиликатов*. Все они обладают яркими желтыми, зелеными или оранжевыми окрасками. Условия их нахождения говорят о том, что соединения урана в зоне окисления подвергаются некоторой миграции. При этом одни участки ее обедняются, другие - обогащаются ураном, но в общем значительная часть его все же рассеивается.

*(Аморфные продукты изменений уранинита в виде налетов или корок яркокрасного, оранжевого и желтого цвета называли гуммитом. Исследования показали, что это вещество представляет собой смесь оранжево-красного кюрита (гидрата урана и свинца) и желтого соддиита (силиката урана))

Практическое значение. Интересно отметить, что уранинитовые руды, получавшиеся попутно с добычей серебра, до момента открытия супругами Кюри радия длительное время использовались лишь для изготовления желтой, оранжевой и черной красок. С девятисотых годов для той же цели шли урановые отбросы после переработки этих руд на препараты радия. И только в самое последнее время, в связи с разрешением проблемы освобождения и использования колоссальной внутриядерной энергии, выявилась исключительная ценность этих руд.

Радий в уранинитовых рудах содержится в количестве нескольких стотысячных долей процента по отношению к массе урана. Получаемые при обработке урановых руд препараты радия имеют разнообразное применение: в медицине при лечении злокачественных опухолей (радоном-продуктом распада радия), для чего применяются специальные приборы, называемые "радиопушками"; затем гамма-излучение радия используется для просвечивания с целью контроля дефектов в металлических отливках, железобетонных сооружениях и т. п.

Месторождения уранинита по сравнению с месторождениями других металлических полезных ископаемых очень немногочисленны.

Наиболее крупное из них располагается за Полярным кругом у Большого Медвежьего озера (Канада). Месторождение было обнаружено поярко окрашенным в желто-оранжевые цвета вторичным урановым минералам, располагавшимся на самой поверхности (возвышенные участки района сглажены ледниками и совершенно не имеют дилювиальных наносов). Многочисленные рудоносные кварцевые жилы, линзы и прожилки, прослеживающиеся на большом протяжении, содержат карбонаты, гематит, урановую смолку, сульфиды и арсениды кобальта и никеля, самородный висмут и более поздние: самородное серебро, аргентит, пирит, халькопирит, галенит, сфалерит и др. Широко развиты метаколлоидные агрегаты рудных минералов. Месторождение расположено в докембрийских породах. Возраст, определенный разными методами, около 1300 млн. лет (самое древнее из урановых месторождений).

Довольно крупное урановое месторождение было открыто в провинции Катанга (Бельгийское Конго). Оно известно под названиями Казоло, Шинколобве и Калонгве. Оруденение установлено в виде линз и жил в доломитовых породах и сланцах (вдали от гранитных массивов). В составе руд и боковых пород, кроме кварца, принимают участие изредка турмалин, монацит, апатит, затем сульфиды: пирит, линнеит, халькопирит и др. Урановая смолка иногда встречается в очень значительных скоплениях. В зоне окисления здесь наблюдались в существенных количествах самые разнообразные вторичные минералы урана: янтинит, беккерелит, шёпит, склодовскит, казолит, соддиит, ураносферит, кюрит и др. Возраст его около 610 млн. лет.

предыдущая главасодержаниеследующая глава





Потепление Мирового океана может увеличить частоту экстремальных штормов

Геологи наблюдали «всплытие» очага крупного землетрясения

Гигантские кратеры на дне Баренцева моря образовались в результате взрывов метана

На Ямале добыты образцы древесины возрастом более 7 тысяч лет

Геологи подтвердили, что древняя Земля могла быть покрыта океаном

В Кавказском заповеднике озеро не пересохло - его временно скрыл ледник

Термомеханическое моделирование помогло объяснить формирование магматической системы Йеллоустонского супервулкана



Карты мира, которые расскажут о менталитете стран

Оленина и коктейль из крови: чем питаются коренные народы Ямала

В 1946 году Кенигсберг был включен в состав СССР

Географы создали карты, отражающие изменения поверхности Земли за последние 25 лет

Монголия и Эфиопия обогнали Россию по выживаемости взрослых

Остров Пасхи, Америка и генетика

В Европе детей рождённых вне брака больше, чем в браке



Палеонтологи обнаружили крупнейшие следы динозавров

Череп гигантского медведя из сказаний

Гигантские наутилоидеи эндоцериды были мирными фильтраторами

Лежавшие 140 лет на музейной полке окаменелости оказались неизвестным видом древней рептилии

Вымирание мамонтов ускорили болезни и патологии скелетной системы

Открыт новый вид древних «кошек», которые были крупнее белых медведей

Создана самая точная реконструкция внешнего вида тираннозавра


© GEOMAN.RU, 2001-2021
При использовании материалов проекта обязательна установка активной ссылки:
http://geoman.ru/ 'Физическая география'

Рейтинг@Mail.ru

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной
1500+ квалифицированных специалистов готовы вам помочь