17.10.2019
Перед любым начинающим бизнесменом появляется проблема поиска надежного поставщика, который не подведет. Ошибка в этом деле может...


17.10.2019
Древесина больше других материалов нуждается в профессиональной огнезащитной обработке, поскольку легко воспламеняется и быстро...


17.10.2019
Сегодня практически на всех строительных площадках уже невозможно увидеть старые строительные бытовки. Такие сооружения помимо...


15.10.2019
В процессе подбора материалов для ремонта потолочной поверхности активно используют потолочную плитку. Давайте поговорим о её...


15.10.2019
Покупая жидкие обои, важно понимать, что они являются одной из модификаций декоративной штукатурки, не стоит их путать со...


15.10.2019
Среди профессиональных мастеров большим спросом пользуются многофункциональные приспособления либо мультититулы. Они являются...


Фосфаты

30.08.2018

Апатит Ca5(PO4)3F широко распространен во всех гранитоидах, связывая основную часть фосфора и фтора (или хлора в хлор-апатитах). Это типичный акцессорный минерал гранитных пегматитов, в том числе пегматитов редкометалльно-редкоземельной и полевошпатовой формаций. При этом благодаря изоморфизму кальция и РЗЭ обычно апатиты содержат до 1 % TR2O3, а иногда и более.

Типичный пример апатита из редкометалльно-редкоземельных пегматитов Слюдянского района в Южном Прибайкалье — апатит из жил копей Ферсмана и Вернадского. Это светло-зеленые прозрачные зерна небольшого размера (не более 5 мм), приуроченные чаще к эндоконтактовым аплитовым и мелкозернистым зонам, где преобладают плагиоклаз и кварц, а темноцветные минералы представлены биотитом, роговой обманкой и магнетитом. Реже апатит встречается в центральных крупнозернистых частях жил, где наблюдается разнообразная редкоземельная минерализация: алланит, бетафит, монацит, титанит, эвксенит.

Анализ апатита из контактовой оторочки жилы в копи Ферсмана (образец 1 в табл. 5.9) показал, что это фтор-апатит с умеренным содержанием РЗЭ (1 %) и незначительными примесями щелочных элементов, Sr, Mn, Mg, CO2 и SO3. Разделение суммы TR2O3 рентгеноспектральным методом обнаружило явное преобладание Ce (37 % от суммы), La (25 %) и Nd (18 %), в то время как доля иттрия — всего около 9 %.

Совершенно другой состав имеет апатит из пегматитов Наэги в Японии, в нем сумма TR2O3 равна 10,97 %, из которых 10,65 % — это Y2O3 (образец 2 в табл. 5.9). Фтор среди летучих компонентов тоже преобладает, но есть и связанная вода, и хлор. Из других компонентов обращает на себя внимание высокое содержание SiO2, что может быть связано с тем, что апатит Наэги располагается в кварце, и авторы предполагают наличие кварцевых включений в отобранном для анализа материале. Разумеется, главной особенностью японского апатита является существенно иттриевый состав РЗЭ и очень высокое их содержание при соответствующем снижении количества кальция. В аналогичных пегматитах Японии имеются и другие богатые иттрием минералы: иттриалит и абукумалит (иттриевый бритолит), описанные несколько ранее.

Примером апатита из пегматитов полевошпатовой формации может служить акцессорный апатит пегматитов Куранахского флогопитоносного района на Алданском щите в Якутии. Это мелкие удлиненные зерна, бесцветные или бледно-зеленые, включенные в блоки полевых шпатов. Судя по химическому анализу (образец 3 в табл. 5.9), это практически чистый фтор-апатит с подчиненными количествами хлора и воды, содержащий всего 0,59 % TR2O3 незначительные примеси CO2, SO3, Fe, Al и Mn. Оптический спектральный анализ показал преобладание Ce и La над Y, присутствие Zr, Ti, Be и Ga.

Изучение апатитов из пегматитов Украинского щита, многих других регионов развития пегматитов полевошпатовой формации свидетельствует о преобладании достаточно свободных от примесей фтор-апатитов. Пожалуй, максимальное количество TR2O3 (1,79 %) отмечено в таком апатите из пегматитов Кристал Лоуд в штате Колорадо при минимальных количествах всех других примесных компонентов (образец 4 в табл. 5.9). Данных о спектре РЗЭ в данном случае не приводится.

Монацит CePO4 в настоящее время представлен в справочниках, в зависимости от преобладания того или иного элемента семейства лантаноидов, тремя минеральными видами: монацит-(Се), монацит-(Lа) и монацит-(Nd), причем наряду с Ce, La и Nd в формулу может включаться торий, изоморфный с РЗЭ и содержащийся в минерале в существенных количествах. При присутствии в составе монацита кремния следует предполагать вхождение хаттонитового компонента ThSiO4, но обычно предполагается наличие того или иного количества чералита (Ca, Ce, Th)(P, Si)О4, утвержденного в качестве самостоятельного минерального вида в 1953 г.

Монацит — один из наиболее распространенных акцессорных минералов горных пород. Чаще всего он встречается в виде уплощенных мелких кристаллов в гранитах, чарнокитах, щелочных породах, грейзенах, скарнах, в некоторых гидротермальных месторождениях и метаморфических породах. Наибольший интерес представляют более крупные монациты гранитных пегматитов, обогащенные ураном, торием, а иногда и частью тяжелых лантаноидов. При выветривании пегматитов и гранитов возникают достаточно крупные россыпные месторождения монацита, эксплуатирующиеся в Индии, Бразилии, Нигерии и Малайзии.

В пегматитах редкометалльно-редкоземельной формации монацит обычно обогащен торием, иногда ураном, а лантаноиды представлены не только Ce, La и Nd, но также Sm и Gd. Однако во всех случаях среди лантаноидов преобладает церий. Например, в амазонитовых пегматитах Западных Кейв монациты содержат 36-40 % Ce2O3 при 14-15 % La2O3 и 6-7 % Nd2O3. Оксида иттрия в них всего 0,5-2,2 %, многие лантаноиды иттриевой группы вообще отсутствуют. Только в некоторых пегматитах Скандинавии монацит обогащен тяжелыми лантаноидами и иттрием наряду с ураном, торием и скандием. Обычно такой монацит имеет темно-коричневую окраску в отличие от желтых и светлобурых монацитов. Как показывает сравнение образцов 5-9 в табл. 5.9, с ростом ThO2 в монацитах уменьшается TR2O3 — вплоть до 27,56 % в чералите, содержащем 31,50 % ThO2; 6,30 % CaO; 2,10 % SiO2 и 4,05 % U3O8.

Обнаруженная недавно в Ильменских горах лантановая разновидность монацита характерна для жильных доскладчатых гранитов, в то время как редкометалльно-редкоземельные пегматиты этого района содержат монациты с преобладанием церия над другими лантаноидами, аналогичные монацитам из пегматитов Кольского полуострова.

В пегматитах полевошпатовой формации монациты тоже имеют цериевый максимум в спектре лантаноидов, но совершенно лишены иттрия и элементов иттриевой группы. В частности, изученные монациты из пегматитов Украинского щита содержат (от суммы TR2O3) 42-47 % Ce, 22-26 % La, 18-22 % Nd, 5-6 % Pr, 2-5 % Sm и от 1,5 до 2,3 % Gd.

Ксенотим YPO4, в отличие от моноклинного монацита, относится к тетрагональной сингонии. Он образует призматические и дипирамидальные кристаллы, похожие на кристаллы циркона. Минерал изоструктурен с фосфатами, арсенатами и ванадатами скандия, урана и РЗЭ, в связи с чем часто содержит примеси этих элементов. Урана в ксенотиме, в отличие от монацита, всегда больше, чем тория.

В качестве акцессорного минерала ксенотим встречается во многих гранитах и связанных с ними пегматитах. Как и монацит, он может накапливаться в россыпях. Особенно характерен ксенотим для пегматитов редкометалльно-редкоземельной формации, развитых в Фенно-Скандии, Японии, США и Бразилии.

В детально изученных амазонитовых пегматитах Западных Кейв на Кольском полуострове ксенотим отмечен в двух генерациях. Для первой, приуроченной к зонам пластинчатого альбита, характерны кристаллы с хорошо развитым пинакоидом — это пластинки тетрагональных очертаний. Для второй генерации, ассоциирующей с торитом и фергусонитом в зонах позднего метасоматоза и нередко образующей срастания с фергусонитом, замещающим колумбит, характерны дипирамидальные кристаллы с подчиненным развитием граней призмы и пинакоида.

По суммарному содержанию РЗЭ генерации ксенотима мало различаются (анализы 10 и 11 в табл. 5.9), но по количеству иттрия и спектру лантаноидов можно видеть существенные различия. Вторая генерация явно богаче иттрием и беднее лантаноидами, особенно Yb, Er и Dy, а несколько относительно легких лантаноидов, зафиксированных в первой генерации в небольших количествах (Sm и Tb), во второй генерации ксенотима отсутствуют. Содержания тория и урана в этих неполных анализах не даются.

В приводимых Е.И. Семеновым анализах ксенотима из гранитных пегматитов сумма иттрия и иггриевых лантаноидов составляет 55-59 мас.%, а пентоксида фосфора в них 30-35 %. Всегда присутствуют уран и/или торий, кремний, а в некоторых образцах Fe, Zr, Sn, Nb и Pb. В сумме TR2O3 доля иттрия в ксенотимах Швеции, Норвегии и Японии составляет 62-74 отн.% при 8-13 % Yb, 5-8 % Dy и Er. Легкие лантаноиды обычно отсутствуют, и только в ксенотиме из пегматитов Ивеланда (Норвегия) зафиксированы 15 отн.% церия и от 2 до 9 % La, Pr и Nd, в то время как доля иттрия здесь составляет 47 %. В ксенотиме с Урала, по данным В.В. Ляховича, тоже наблюдается полный спектр лантаноидов, но относительная доля La, Ce, Pr, Nd и Sm составляет от 0,2 до 3,2 %. Главную роль среди лантаноидов играют Yb (19 %), Dy, Er и Gd (от 4 до 9 %).

Пироморфит Pb5(PO4)3Cl встречается в ряде пегматитовых месторождений редкометалльно-редкоземельной формации, содержащих галенит. Обычно он приурочен к полостям растворения или к поздним секущим трещинам. Характерны радиально-лучистые срастания игловидных кристаллов и тонкозернистые корочки зеленого цвета. Более крупные кристаллы могут иметь зональное строение, причем внутренняя зона имеет состав, близкий к теоретическому (образец 14 в табл. 5.9), а во внешних зонах возрастает содержание кальция — явно за счет свинца. Как показало детальное изучение пироморфита в амазонитовых пегматитах Кольского полуострова? его кристаллы могут расти из геля фосфатов и кремнезема, как это следует из растровых картин под электронным микроскопом.

Чёрчит YPO4*2Н2O — типичный низкотемпературный гипергенный фосфат иттрия и лантаноидов иттриевой группы, присутствующий в редкометалльно-редкоземельных пегматитах и иногда образующий псевдоморфозы по ксенотиму. В амазонитовых пегматитах Кольского полуострова слагает корочки по трещинам, обрастает кристаллы плюмбомикролита и других редкоземельных минералов. Нередко выделения чёрчита имеют радиально-лучистое строение, а в мелких пустотах встречаются сферолиты. А.В. Волошин и Я.А. Пахомовский выделяют две генерации чёрчита, различающиеся содержаниями иттрия и лантаноидов, но полных анализов они не приводят. В описываемом нами минерале из Сибири (образец 12 в табл. 5.9) присутствуют примеси SiO2, Al2O3 и Fe2O3, но радиоактивных элементов нет. При прокаливании этого образца образовывался ксенотим. В спектре лантаноидов, составляющих 50 % от суммы TR2O3, преобладает Dy (12 отн.%), далее следуют Er (8,5 %), Yb (7 %) и Gd (6,5 %). В анализе чёрчита Кольского полуострова, выполненном с помощью электронного микрозондирования (образец 13 в табл. 5.9), иттрий составляет 59,3 % от суммы TR2O3, а среди лантаноидов преобладает иттербий (23,5 отн.%). Из остальных элементов заметную роль играют только Er (6,5 %), Dy, Tm и Lu (по 2,2-3,2 %).

В амазонитовых пегматитах Кольского полуострова, кроме чёрчита, а в некоторых случаях и в качестве предшественника этого минерала в участках поздних минералообразующих процессов, описан колломорфный фосфат иттрия, первоначально фигурировавший под условным названием РАФИ (рентгеноаморфный фосфат иттрия), но позднее получивший название КФИ — коллоидный фосфат иттрия. Его состав и соотношение отдельных РЗЭ практически не отличаются от тех, что приведены для чёрчита. Образуется КФИ при температуре не выше 100 °С в кислой среде, в то время как чёрчит возникает в нейтральной или щелочной обстановке. Сделан вывод, что колебания pH обусловливают попеременную кристаллизацию КФИ и чёрчита.


Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2019
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна