Уранинит
Уранинит, сросток кристаллов 2.7 см. Trebilcock Pit, шт. Мэн, США
Уранинит, сросток кристаллов 4 см. Сев. Каролина, США
Уранини’т (назв. по составу), - минерал, безводный окисел урана (U4+) с идеализированной формулой UO2 (справедлива только для синтетических материалов). Все природные Уранинит наряду с UO2 содержат и UO3; соотношение UO2 к UO3 выражается величиной т. н. кислородного коэффициента, который колеблется от UO2,17 до UO2,92.
Химический состав
Как известно из химии, уран с кислородом даёт или закись урана UO2, называемую также двуокисью (чёрного цвета), и аморфную трехокись урана UO3 (жёлтого цвета). Но химический состав встречающихся в природе кристаллов уранинита не отвечает приводимой формуле, он является промежуточным между UO2 и UO3 и может достигать U3O8. Наличие в составе уранинита U+6, вероятно, обязано процессу окисления. Содержит Rа, Ас, Ро и другие продукты радиоактивных превращений. Как конечный продукт радиоактивного распада U и Тh в уранинитах всегда присутствует радиогенный РЬ (изотопы РЬ206, РЬ207 и РЬ208). Содержание его нередко достигает 10-20%. Однако в урановых рудах часто устанавливается и обычный свинец (за счёт включений галенита), содержащий, кроме указанных изотопов, также изотоп РЬ204 в постоянном количестве (около 10%) по отношению к другим изотопам. Некоторые разности уранинита, носящие специальные названия клевеит или нивенит, содержат редкие земли (Се, Lа, Еr..), а также Y. Их количество достигает нескольких процентов (до 12%). Для крупнокристаллических разностей, встречающихся в пегматитах, характерно содержание Тh. Изредка в значительных количествах (до 7,5%) присутствует Zr. Устанавливаются также газы: Не, Ar, N, СО2 и др. Гелий во всех случаях является результатом радиоактивного распада. Почти постоянно присутствует Н2O, входящая в состав при изменении вещества.
Структура и облик
Кристаллизуется в кубической сингонии. Кристаллическая структура идеального уранинита аналогична структуре флюорита, гексаоктаэдрический вид симметрии m3m, пространственная группа Fm3m. В природных уранинитах, в связи с вхождением в структуру уранильных групп UO2+, симметрия кристаллической решётки снижается и возникает примитивная кубическая структура; наиболее часто встречающиеся формы кристаллов - кубы, октаэдры и их комбинации.
Облик кристаллов кубический с подчиннным развитием граней октаэдра и ромбического додекаэдра. Встречаются октаэдрические, изредка ромбододекаэдрические кристаллы, вросшие в породу, размеры их обычно небольшие (иногда до 1 см.). двойники прорастания по флюоритовому закону редки. Чаще наблюдаются в виде характерных агрегатов - колломорфных почковидных форм сферолитового строения. Такие разности называют урановой смоляной рудой, урановой смолкой, настураном (от греч. "настое" - плотный). Характерны также матовые сажистые налёты или порошковатые массы, называемые урановой чернью.
Рaзновидности
Различают собственно уранинит, встречающийся в виде чётких кристаллических форм, настуран (урановая смолка, урановая смоляная руда), образующий скрытокристаллические сферолитовые агрегаты, и урановые черни - налёты, плёнки и рыхлые землистые массы. Собственно уранинит образует изоморфные ряды с торианитом /ThO2/ и церианитом-(Ce) /(Ce4+,Th)O2/. Кроме того, все ураниниты содержат продукты радиогенного распада урана и тория: К, Ac, Po, Не, Pb, а также Ca и Zn. С учётом наиболее частых примесей формула уранинита (U4+ + U6+, Th, TR, Pb, Ca)O1,9-2,5.
Свойства
Цвет чёрный со смоляным блеском. Хрупок. Твёрдость 5–6, плотность 8–10 г/cм3 (у настурана 6–9,2 г/cм3). Под паяльной трубкой не плавится, окисленные разности уранинита довольно легко растворимы в HNO3, H2SO4 и в HF. А в HCl он растворяется медленно и с трудом.
Нахождение
Собственно уранинит - высокотемпературный минерал, характерен для гранитных и сиенитовых пегматитов в ассоциации со сложными ниобо-тантало-титанатами урана (самарскит, колумбит, пирохлор и др.), цирконом, монацитом; встречается также в гидротермальных, скарновых и осадочных месторождениях. Настуран образуется в основном в низкотемпературных гидротермальных и осадочных месторождениях; спутниками настурана являются сульфиды, арсениды Ni и Co, самородные висмут, мышьяк и серебро, карбонаты и др. Урановые черни особенно характерны для гидротермальных сульфидно-урановых и осадочных месторождений.
Уранинит легко изменяется в зоне окисления и служит исходным материалом для образования гидроокислов, силикатов, фосфатов и др. минералов U6+. Все разновидности уранинита являются основой урановых руд. Крупные месторождения уранинита известны в Канаде (Большое Медвежье озеро), США (район Джилпин в Колорадо), Африке (Казоло и Шинколобве в респ. Конго), Австралии, Чехии (Яхимов), Франции и в России тоже.
В уранинитовых рудах содержится радий в кол-вах до неск. стотысячных долей процента по отн. к урану. Получаемые при обработке урановых руд препараты радия применяются в медицине для лечения злокач. опухолей.
Уранинит (англ. URANINITE) - UO2
Типичные примеси |
Th,Zr,Pb,Ra,Ac,Po,Ce,Y,Er,La,TR |
---|
Молекулярный вес |
270.03 |
---|
Происхождение названия |
По составу, как содержащий уран. |
---|
IMA статус |
действителен, описан впервые до 1959 (до IMA) |
---|
Год открытия |
1772 |
КЛАССИФИКАЦИЯ
Strunz (8-ое издание) |
4/D.31-60 |
---|
Dana (8-ое издание) |
5.1.1.1 |
---|
Hey's CIM Ref. |
7.16.1 |
ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
Цвет минерала |
черный, коричневато-чёрный, серовато-чёрный, зеленовато-чёрный; зеленовато-серый (тонкие сколы) |
---|
Цвет черты |
коричневато-чёрный, сероватый, оливково-зелёный |
---|
Прозрачность |
непрозрачный |
---|
Блеск |
жирный, полуметаллический, тусклый |
---|
Твердость (шкала Мооса) |
5 - 6 |
---|
Микротвердость |
VHN50=499 - 548 kg/mm2 |
---|
Излом |
неровный, раковистый |
---|
Прочность |
хрупкий |
---|
Плотность (измеренная) |
10.63 - 10.95 g/cm3 |
---|
Плотность (расчетная) |
10.88 g/cm3 |
---|
Радиоактивность (GRapi) |
6,010,360.79 |
ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
Тип |
изотропный |
---|
Цвет в отраженном свете |
светло-серый с коричневатым оттенком |
---|
Внутренние рефлексы |
тёмно-коричневый |
---|
Люминесценция |
Нет. |
КРИСТАЛЛОГРАФИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
Перевод на другие языки
- голландский — Uraniniet
- финский — Uraniitti
- немецкий — Uraninit;Kristallisirtes Uranpecherz;Uranopissit
- венгерский — Uránszurokérc
- итальянский — Uraninite;Urano ossidolato
- японский — 閃ウラン鉱
|
- латвийский — Uraninīts
- литовский — Uraninitas
- польский — Uraninit
- русский — Уранинит
- испанский — Uraninita;Uranopissita
- английский — Uraninite
|
|
Ссылки
Список литературы
- Минералы. Справочник, т. 2, в. 2, М., 1965.
- Бетехтин А.Г. "Курс минералогии", под научн. ред. Б.И. Пирогова и Б.Б. Шкурского. М., 2008.
- Месторождения урана:зональность и парагенезисы. Под ред. Д.Я. Суражского. - "Атомиздат", М., 1970.
- Ю. М. Дымков. Природа урановой смоляной руды. Вопросы генетической минералогии. - М.: «Атомиздат», 1973. - С. 240. Избранные главы из книги.
- Ю. М. Дымков. Парагенезис минералов ураноносных жил. М.: "Недра", 1985. 206 с.
- Ю. М. Дымков Об эпитаксиальном превращении U3O8 → UO2+x в настуранах
- Klaproth, M.H. (1797): Chemische Untersuchung des Uranerzes, Beiträge zur chemischen Kenntniss der Mineralkörper, Zweiter Band, Rottmann Berlin, 197-221
- Hillebrand (1893), USGS Bulletin 113: 37.
- Goldschmidt and Thomassen (1923), Vidensk. Selsk. Skr. Mat.-nat. Kl.: 2.
- Aubel (1927), C.R.: 185: 586.
- Parsons (1932), Univ. Toronto Stud., Geol. Ser.: 32: 17.
- Ellsworth (1935), American Journal of Science: 9: 127.
- Shaub (1938), American Mineralogist: 23: 334.
- Palache, Charles, Harry Berman & Clifford Frondel (1944), The System of Mineralogy of James Dwight Dana and Edward Salisbury Dana Yale University 1837-1892, Volume I: Elements, Sulfides, Sulfosalts, Oxides. John Wiley and Sons, Inc., New York. 7th edition, revised and enlarged: 611-620.
- US Geological Survey Bulletin 1064 (1958): 11-47.
- Mineralogical Record (1974): 5: 79.
- Snetsinger, K.G. and Polkowski, G. (1977) Rare accessory uraninite in a Sierran granite. American Mineralogist: 62: 587-589.
- Journal of the American Chemical Society: 70: 99-105.
- Finch, R.J. and R.C. Ewing (1992), The corrosion of uraninite under oxidizing conditions. Journal of Nuclear Materials: 190: 133-156.
- Pearcy, E.C., Prikryl, J.D., Murphy, W.M., and Leslie, B.W. (1994) Alteration of uraninite from the Nopal I deposit, Peña Blanca District, Chihuahua, Mexico, compared to degradation of spent nuclear fuel in the proposed U.S. high-level nuclear waste repository at Yucca Mountain, Nevada. Appl. Geochem.: : 713-732.
- Abdelouas, A., Lutze, W., and Nuttall, H.E. (1999) Oxidative dissolution of uraninite precipitated on Navajo sandstone. Journal Contam. Hydrol.: 36: 353-375.
- Fayek, M., Utsunomiya, S., Pfiffner, S.M., White, D.C., Riciputi, L.R., Ewing, R.C., Anovitz, L.M., and Stadermann, F.J. (2005) The application of HRTEM techniques and nanosims to chemically and isotopically characterize Geobacter Sulfurreducens surfaces. Canadian Mineralogist: 43: 1631-1641. (bioprecipitation of uraninite).
|