Гроб
| Гроб | |
|---|---|
 Настуран и гроб в образце из чешской шахты | |
| Общий | |
| Категория | Несиликат |
| Формула (повторяющаяся единица) | U(SiO 4 ) 1−x (OH) 4x |
| Имеет символ IMA. | Коф [1] |
| Классификация Штрунца | 9.AD.30 |
| Кристаллическая система | четырехугольный |
| Кристаллический класс | Дитетрагональная дипирамидальная (4/ммм) Символ HM : (4/м 2/м 2/м) |
| Космическая группа | Я 4 1 / драм |
| Элементарная ячейка | а = 6,97 Å, с = 6,25 Å; З = 4 |
| Идентификация | |
| Цвет | Черный (от органических включений; в шлифе от бледного до темно-коричневого цвета). |
| Кристальная привычка | Редко в виде кристаллов, чаще в виде коллоформных или ботриоидных наслоений, волокнистых, порошкообразных масс. |
| Перелом | От неправильной до субконхоидальной |
| упорство | Хрупкий или рыхлый |
| шкала Мооса твердость | 5–6 |
| Блеск | Тусклый до адамантина |
| Полоса | Серовато-черный |
| прозрачность | Непрозрачный, прозрачный по тонким краям |
| Удельный вес | 5.1 |
| Оптические свойства | Одноосный (+/−) |
| Показатель преломления | n α = 1,730–1,750 n β = 1,730–1,750 |
| Двойное лучепреломление | δ = 1,730 |
| Плеохроизм | Умеренный; бледно-желто-коричневый параллельно и средне-коричневый перпендикулярно длинной оси |
| Изменяется на | Метамикт |
| Другие характеристики |  Радиоактивный 72,63% (У) |
| Ссылки | [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] |
Коффинит — урансодержащий ( силикатный минерал с формулой: U(SiO 4 ) 1−x OH) 4x .
Встречается в виде черных налетов, от темных до бледно-коричневых в тонком срезе . Имеет серовато-черную полосу. Он имеет хрупкий или раковистый излом . Твердость гробита составляет от 5 до 6.
Впервые он был описан в 1954 году на шахте Ла Сал № 2, Бивер-Меса, округ Меса, Колорадо , США. [5] и назван в честь американского геолога Рубена Клэра Коффина (1886–1972). [3] Он широко распространен во всем мире в плато Колорадо типа урановых рудных месторождениях урана и ванадия . Он замещает органическое вещество в песчаниках и месторождениях гидротермального жильного типа. [3] Встречается в ассоциации с уранинитом , торитом , пиритом , марказитом , роскоэлитом , глинистыми минералами и аморфным органическим веществом . [3]
Состав
[ редактировать ]Химическая формула гробита: U(SiO 4 ) 1−x (OH) 4x . [6] [15] Рентгеновские порошковые картины образцов гробита позволили геологам классифицировать его как новый минерал в 1955 году. [6] сравнение с порошковой рентгенограммой циркона (ZrSiO 4 ) и тория (ThSiO 4 ). В основу этой классификации легло [7] Предварительный химический анализ показал, что силикат урана имеет гидроксильное замещение. [7] Результаты предварительного химического анализа Шервуда были основаны на образцах из трех мест. Гидроксильные связи и связи кремний-кислород также доказали существование после проведения спектрального анализа инфракрасного поглощения. [8] Гидроксильное замещение происходит как (OH) 4 4− для (SiO 4 ) 4− . [8] Позже выяснилось, что гидроксильная составляющая кофинита не имеет существенного значения для образования стабильного синтетического минерала. [9] Недавний электронно-микрозондовый анализ субмикроскопических кристаллов выявил обилие кальция , иттрия , фосфора и минимальные замены свинца, а также следы других редкоземельных элементов. [9]
Кристаллическая структура
[ редактировать ]Коффинит изоструктурен ортосиликатам циркона (ZrSiO 4 ) и торита (ThSiO 4 ). [16] Штифф и др. проанализировали гробит методом порошковой рентгеновской дифракции и определили, что он имеет тетрагональную структуру. [8] Возникает естественным образом с U 4+ катионов треугольные додекаэдры UO 8 координируются с общими ребрами, чередуя SiO 4 тетраэдры в цепочках вдоль оси c. [12] Центральная урановая позиция гроба окружена восемью тетраэдрами SiO 4 . Размеры решетки природного и синтетического гробита аналогичны: природный образец из шахты Эрроухед, округ Меса, штат Колорадо, имеет a = 6,93kx, c = 6,30 kx, а образец, синтезированный Хукстрой и Фуксом, имеет a = 6,977. кх и с=6,307кх. [15] [13]
Физические свойства
[ редактировать ]Первоначальное исследование гроба, проведенное Stieff et al. описал минерал как черный цвет с адамантиновым блеском, неотличимый от уранинита (UO 2 ). [8] Кроме того, первооткрыватели сообщили, что, хотя в гробине не наблюдается раскола, он имеет субраковинную трещиноватость и очень мелкозернистый. Первоначальные образцы имели хрупкую текстуру, твердость от 5 до 6 и удельный вес 5,1. [8] Более поздние образцы из шахты Вудро в Нью-Мексико, собранные Мёнчем, показали волокнистую внутреннюю структуру и исключительную кристаллизацию. [10] Полированный шлиф гробита имеет коричневый цвет и демонстрирует анизотропное пропускание света. [10] Оптический анализ дал показатель преломления около 1,74. [10]
Геологическое явление
[ редактировать ]Впервые гроб был обнаружен в осадочных урановых месторождениях в районе плато Колорадо. [11] но он также был обнаружен в осадочных урановых месторождениях и гидротермальных жилах во многих других местах. [9] В образцах гробита с плато Колорадо обнаружены черные мелкозернистые минералы ванадия низкой валентности , уранинит и тонкодисперсная черная органика. [15] [8] Другими материалами, связанными с более поздними находками из того же региона, были глина и кварц . [11] В жильных отложениях рудника Коппер-Кинг в Колорадо также было обнаружено присутствие кофинита с уранинитом и настураном . [8] Коффинит метастабилен. [14] По сравнению с уранинитом и кварцем , таким образом, для образования кофинита требуется источник урана в восстановительных условиях , о чем свидетельствует связанное с ним присутствие минералов ванадия с низкой валентностью. [8] Раствор, богатый кремнеземом, обеспечивает такие восстановительные условия в тех случаях, когда коффинит является продуктом изменения уранинита . [12] Хансли и Фитцпатрик также отметили, что коричневатый цвет их образцов гробов был вызван органическим материалом, что привело их к выводу, что гроб также может образовываться в условиях низких температур, если присутствует органический углерод. [9] Это открытие согласуется с образцами гробов с плато Колорадо, которые включали окаменелую древесину. [11] встречается и в граните В Китае гробит помимо песчаника . [11] Хансли и Фитцпатрик пришли к выводу, что крупнозернистый гробит, скорее всего, образуется в условиях высоких температур. [9] Коффинит и уранинит осаждаются внутри брекчированных и трещиноватых областей измененного гранита при давлении от 500 до 800 бар и температуре от 126 до 178 ° C. [11]
Особые характеристики
[ редактировать ]Большой процент запасов урана на Земле содержится в гробовых месторождениях. [17] что важно из-за использования урана в ядерной энергетике. Осадочные отложения содержат наибольшее количество радиоактивных образцов, [8] о чем свидетельствует чрезвычайно радиоактивный гроб, найденный на плато Колорадо. [6] Исследователи из Гарвардского университета , Геологической службы США (USGS) и ряда других учреждений безуспешно пытались синтезировать гроб в середине 1950-х годов после его первоначального открытия. [6] В 1956 году Хукстре и Фуксу удалось создать стабильные образцы синтетического гробита. Все эти исследования проводились для Комиссии по атомной энергии США . [13]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Уорр, Л.Н. (2021). «Утвержденные IMA–CNMNC символы минералов» . Минералогический журнал . 85 (3): 291–320. Бибкод : 2021MinM...85..291W . дои : 10.1180/mgm.2021.43 . S2CID 235729616 .
- ^ Минераленатлас
- ^ Jump up to: а б с д Энтони, Джон В.; Бидо, Ричард А.; Блад, Кеннет В.; Николс, Монте К. (2005). «Гроб» (PDF) . Справочник по минералогии . Публикация минеральных данных . Проверено 19 июня 2022 г.
- ^ Веб-минеральные данные
- ^ Jump up to: а б Гроб , Mindat.org
- ^ Jump up to: а б с д и Штифф, ЛР; Стерн, ТВ; Шервуд, AM (1955). «Предварительное описание гроба - нового уранового минерала». Наука . 121 (3147): 608–609. Бибкод : 1955Sci...121..608S . дои : 10.1126/science.121.3147.608-a . hdl : 2027/mdp.39015095016906 .
- ^ Jump up to: а б с Фукс, Л.Х.; Геберт, Э. (1958). «Рентгеновские исследования синтетических гробитов, торитов и ураноторитов». Американский минералог . 43 : 243–248.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж Штифф, ЛР; Стерн, ТВ; Шервуд, AM (1956). «Коффинит, силикат урана с гидроксильным замещением - новый минерал». Американский минералог . 41 : 675–688.
- ^ Jump up to: а б с д и ж Хансли, Польша; Фицпатрик, Джей-Джей (1989). «Данные о составе и кристаллографии гроба, содержащего РЗЭ, из уранового региона Грантс, северо-запад Нью-Мексико». Американский минералог . 74 : 263–270.
- ^ Jump up to: а б с д Мёнч, Р.Х. (1962). «Свойства и парагенезис гроба из шахты Вудро, Нью-Мексико». Американский минералог . 47 : 26–33.
- ^ Jump up to: а б с д и ж Мин, МЗ; Фанг, CQ; Фаек, М. (2005). «Петрография и генетическая история кофинита и уранинита из уранового месторождения Люерики, расположенного в гранитах, Юго-Восточный Китай». Обзоры рудной геологии . 26 (3–4): 187–197. дои : 10.1016/j.oregeorev.2004.10.006 .
- ^ Jump up to: а б с Чжан, FX; Пуэнто, В.; Шуллер, Л.К.; и др. (2009). «Ответ синтетического гроба на облучение энергичным ионным пучком». Американский минералог . 94 : 916–920. дои : 10.2138/am.2009.3111 . S2CID 73581946 .
- ^ Jump up to: а б с Хекстра, HR; Фукс, Л.Х. (1956). «Синтез гроба-USiO4». Наука . 123 (3186): 105. Бибкод : 1956Sci...123..105H . дои : 10.1126/science.123.3186.105 .
- ^ Jump up to: а б Го С.; Сенкнект С.; Месбах А.; Лабс С.; Клавье Н.; Пуанссо К.; Ушаков С.В.; Курций Х.; Босбах Д.; Родни RC; Бернс П.; Навроцкий А. (2015). «Термодинамика образования гроба, USiO4» . Учеб. Натл. акад. наук. США . 112 (21): 6551–6555. Бибкод : 2015PNAS..112.6551G . дои : 10.1073/pnas.1507441112 . ПМК 4450415 . ПМИД 25964321 .
- ^ Jump up to: а б с Джексон, Роберт А.; Монтенари, Майкл (2019). «Компьютерное моделирование твердых растворов циркона (ZrSiO4) — гроба (USiO4) и включения свинца: геологические последствия» . Стратиграфия и временные рамки . 4 : 217–227. дои : 10.1016/bs.sats.2019.08.005 . ISBN 9780128175521 . S2CID 210256739 – через Elsevier Science Direct.
- ^ Пуэнто, В.; и др. (2009). «Синтез и характеристика гроба». Журнал ядерных материалов . 393 (3): 449–458. Бибкод : 2009JNuM..393..449P . doi : 10.1016/j.jnucmat.2009.06.030 .
- ^ Дедитиус, Артур П., Уцуномия, Сатоши, Юинг, Родни К. (2008) Химическая стабильность гробина, USiO4 Center Dot NH (2) O; 0 < N < 2, связано с органическими веществами: пример из региона Грантс-Уран, Нью-Мексико, США. Химическая геология , 251, 33-49.
