Большая советсткая энциклопедия Радиоактивные минералы

Радиоактивные минералы

Радиоактивные минералы, минералы, содержащие природные радиоактивные элементы (долгоживущие изотопы радиоактивных рядов ²³⁸U, ²³⁵U и ²³²Th) в количествах, существенно превышающих величины их среднего содержания в земной коре (кларки). Известно около 250 Р. м., содержащих уран, торий либо оба эти элемента; радиевых минералов — достоверно не установлено. Разнообразие Р. м., принадлежащих к различным классам и группам, обусловлено нахождением урана в четырёх- и шестивалентных формах, изоморфизмом четырёхвалентного урана с Th, редкоземельными элементами (TR), Zr и Ca, а также изоморфизмом тория с TR цериевой подгруппы.

Различают Р. м., в которых уран (урановые минералы) или торий (ториевые минералы) присутствуют в виде основного компонента, и Р. м., в состав которых радиоактивные элементы входят в виде изоморфной примеси (уран- и/или торийсодержащие минералы). К р. м. не относятся минералы, содержащие механическую примесь Р. м. (минеральные смеси) или радиоактивные элементы в сорбированном виде.

Урановые минералы подразделяются на две группы. Одна объединяет минералы U⁴⁺ (всегда содержащие некоторое количество U⁶⁺), представленные окислом урана — уранинитом UO² и его силикатом — коффинитом U (SiO₄)_1-x (OH)_4x. Настуран (разновидность уранинита) и коффинит — главные промышленные минералы гидротермальных и экзогенных месторождений урана; уранинит, кроме того, встречается в пегматитах и альбититах. Порошковатые окислы (урановые черни) и гидроокислы урана образуют существенные скопления в зонах окисления различных урановых месторождений (см. Урановые руды). Титанаты урана (браннерит UTi₂O₆ и др.) известны в пегматитах, а также в некоторых гидротермальных месторождениях. Вторая группа объединяет минералы, содержащие U⁶⁺, — этогидроокислы (беккерелит 3UO₃×3H₂O?, кюрит 2PbO×5H₂O₃×5H₂O), силикаты (уранофан Ca (H₂O)₂U₂O₄(SiO₄)×3H₂O, казолит Pb [UO₂][SiO₄]×H₂O), фосфаты (отенит Ca [UO₂]₂[PO₄]₂×8H₂O, торбернит Cu [UO₂]₂[PO₄]₂×12H₂O), арсенаты (цейнерит Cu [UO₂]₂[HSO₄]₂×12H₂O), ванадаты (карнотит K₂[UO₂][VO₄]₂×3H₂O), молибдаты (иригинит), сульфаты (уранопилит), карбонаты (ураноталит); все они распространены в зонах окисления урановых месторождений.

Ториевые минералы — окисел (торианит ThO₂) и силикат (торит ThSiO₄) — менее распространены в природе. Они встречаются в качестве акцессорных минералов в гранитах, сиенитах и пегматитах; иногда образуют существенные концентрации в различных россыпях (см. Ториевые руды).

Уран- и/или торийсодержащие минералы — титанаты (давидит), титанотанталниобаты (самарскит, колумбит, пирохлор), фосфаты (монацит), силикаты (циркон) — большей частью рассеяны в изверженных и осадочных горных породах, обусловливая их естественную радиоактивность (см. Радиоактивность горных пород). Лишь небольшая часть из них (давидит, монацит) образует существенные концентрации и является источником получения урана и тория. В радийсодержащем барите предполагается изоморфное замещение бария радием.

Для многих Р. м. характерно метамиктное состояние (см. Метамиктные минералы).Включения Р. м. в зёрнах др. минералов сопровождаются ореолами радиационных нарушений (плеохроичные ореолы и др.). Специфической особенностью Р. м. является также способность к образованию авторадиограмм (см. Авторадиография). Накопление в Р. м. стабильных изотопов с постоянной скоростью позволяет использовать их для определения абсолютного возраста геологических образований (см. Геохронология).

Лит.: Гецева Р. В., Савельева К. Т., Руководство по определению урановых минералов, М., 1956; Соболева М. В., Пудевкина И. А., Минералы урана, М., 1957; Торий, его сырьевые ресурсы, химия и технология, М., 1960; Хейнрих Э. У., Минералогия и геология радиоактивного минерального сырья, пер. с англ., М., 1962; Минералы. Справочник, т. 2, в. 3, М., 1967: то же, т. 3, в. 1, М., 1972; Бурьянова Е. З., Определитель минералов урана и тория, 2 изд., М., 1972.

Б. В. Бродин.