Пирохлор

Уранпирохлор — с повышением содержания урана и часто титана; метамиктный, обычно значительно гидротирован; по составу промежуточный между собственно пирохлором и бетафитом. Характерен для массивов щелочных и ультраосновных пород и карбанатитов; обычно представляет наиболее раннюю генерацию пирохлора. Обручевит — обогащен редкими землями иттриевой группы, содержит повышенно количество урана, иногда также тория, и значительно степени гидротирован. Встречен в России в альбитизированных зонах в гранитных пегматитах в тесной ассоциации с гранатом, колумбитом, в сопровождении фергусонита, циркона, реже ортита; установлен также в молибденсодержащих мусковито-кварцевых жилах, содержащих акцессорные монацит, ортит, топаз. Впервые обнаружен Нефедовым, назван Беусом в честь академика В. А. Обручева. Мариньякит — обогащен редкими землями цериеврй группы. Впервые встречен в пегматите около Уосо в штате Висконсин (США) с акмитом, лепидомеланом, рутилом и флюоритом. В России в Сибири обнаружен в ребикито-альбитовой жиле, содержащей малакон, приорит. Метамиктен. Замещает малакон и приорит. Содержание TR в среднем составляет 9,72%. Назван по имени французского химика Г. Мариньяка. Коппит — занимает промежуточное положение между пирохлором и мариньякитом. Параметр ячейки 1,039 нм. Удельный вес 4,45-4,56. Встречается в карбонатитах района Кайзерштуля в Бадене (Германия) с магнезиоферритом, форстеритом, апатитом. Пандаит — бариевый, существенно гидратированный пирохлор. Параметр ячейки у пандаита из окрестностей Мбеи составляет 1,056 нм, у пандаита из Мримы и Мбале 1,058 нм. Очень хрупок и трещиноват. Удельный вес 4,00, у стронциевого 3,33—3,43. Цвет желто бурый, желтовато серый, оливково-серый, желтовато-бурый, бледно-желтый. Изотропен. n = 2,07—2,11. В отраженном свете серый. Отражающая способность несколько ниже, чем у обычного кристаллического пирохлора. Характерны очень большой дефицит атомов группы А и способность к обмену катионов (адсорбирует Tl при обработке растворами TlNO3 или жидкостью Клеричи, при этом параметр элементарной ячейки возрастает). Ba и Sr выщелачиваются при обработке соляной кислотой (4N). Менее сильное действие, чем на пирохлор, оказывает HBF4. Впервые пандеит был обнаружен в Мбеи в горах Панда в выветрелой биотитовой породе (фёните) контактной зоны карбанатитов. Собственно пандаит установлен в пирохлоровых концентатах из карбонатитов зоны Мбале (Мбея) — с лимонитом и горсейкситом, Луеша (Киву, Конго) и Араши (Сакраменту, Бразилия); в Араше зерна и кристаллы пандаита содержат вростки гематита, лейкоксена и магнетита; в Мбале и Мриме пандаит образует тесные прорастания с пирохлором. Плюмбопирохлор — обогащен свинцом. Изометрические зерна, реже октаэдрические кристаллы с темно-бурым ядром и зеленовато-желтыми наружными частями. Содержание свинца подвержено значительным колебаниям. Обнаружен в метасоматческих измененных гранитах в России как акцессорных минерал совместно с щелочным пироксеном и фергусонитом.

Спайность обычно не наблюдается, иногда несовершенная спайность или отдельность по (111). Хрупок. Излом неровный, раковистый, до занозистого. Твердость 5—5,5. Микротвердость при нагрузке 100 г. 514—764 кГ/мм, более низкая у метамиктных гидротированных образцов. Она несколько повышается с возрастанием содержания Nb, в зональных кристаллах различна в разных зонах; наиболее низкая микротвердость — у обручевита – 317—412 кГ/мм (при нагрузке 50 г), у пандаита 570 кГ/мм, стронциевого пандаита 353—550 кГ/мм. Удельный вес варьирует от 3,8 до 5; при близком составе у метамиктного пирохлора он ниже, чем у кристаллического, понижается в результате гидратации, повышается в общем с повышением содержания Ta, U, Ba, Sr, Pb. Цвет желто-бурый, красновато-бурый, бурый до буро-черного, также светло-бурый, янтарно-бурый, янтарно-желтый, бледно-желтый до бесцветного, изредка зеленый, желтовато- и оливково-серый. В кристаллах окраска часто распределена неравномерно: ядро отличается по цвету от наружных частей кристалла, наблюдается различие окраски в различных зонах и вдоль трещин. Черта светло-бурая, желтоватая. Блеск стеклянный до жирного и смоляного на изломе. Темно окрашенные разности просвечивают только в тонких осколках; гидратированный пирохлор прозрачен. Радиоактивен в различной степени в соответствии с разным содержанием урана и тория, иногда радиоактивны лишь отдельные зоны кристаллов. После прокалывания люминесцируют в лучах ртутно-кварцевой лампы. При магнитной сепарации пирохлор концентрируется в неэлектромагнитной и слабоэлктромагнитной фракциях. Удельная магнитная восприимчивость неизмененного пирохлора варьирует, значительно возрастает при изменении минерала. Диэлектрическая постоянная типичного пирохлора 4,1—5,1, обручевита 3,81—4,96, уранпирохлора 3,42—3,46. Электропроводность порядка 2,0 * 10-10 Ом. Инфракрасные спектры поглощения кристаллического и метамиктного пирохлоров до и после их прокалывания одинаковы; поверхность пирохлора имеет отрицательный заряд. рН суспензии его больше 7,8, у обручевита 7,0. Флотируется олеиновой кислотой, олеатом натрия, фосфотеном. При флотации карбонатитовых пирохлоровых руд олеиновой кислотой в качестве активатора применяется купферон, депрессором служит лигносол; цирконо-пирохлоровые руды флотируются олеиновой кислотой с едким натрием и кальцинированной солью; производится последующая кислотная обработка и флотация концентрата аксилсульфатом натрия в кислой среде.

Минерал связан с метасоматическими завершающими стадиями магматических интрузий. Кристаллы пирохлора обычно хорошо сформированы (идиоморфны), обычно в виде октаэдров желтоватого или коричневатого цвета со смолистым блеском. Обычно это метамикт из-за радиационного повреждения включенными радиоактивными элементами. Пирохлор встречается в пегматитах, связанных с нефелиновыми сиенитами и другими щелочными породами. Он также встречается в гранитных пегматитах и грейзенах. Это характерно для карбонатитов. Сопутствующие минералы включают циркон, эгирин, апатит, перовскит и колумбит.

Состав переменный в связи с широким проявлением изоморфизма и различной степенью гидратации. Состав типичного пирохлора близок к формуле A2B2O6F — NaCaNb2O6F (теоретический состав: Na2O —8,53%; CaO — 15,39%; Nb2O5 — 73,06%; F — 5,22%); обычно отмечается недостаток катионов группы А и анионов (X); при дефиците указанных ионов обычна гидратация пирохлора, и общая формула его имеет вид A2 – mB2X1 – n * nH2O. В группе B ниобий резко преобладает над Ta и Ti, в группе доминирует над Са и Na, которые замещаются TR, U, Th, реже, Ba, Sr и Pb, в незначительном количестве Fe2+, K. Содержание Ti составляет 1,5—2,5 до 10—11% TiO2 в уранпирохлорах, промежуточных между собственно пирохлором и бетафитом. Обычно содержание ZrO2 составляет 1—1,5% (редко ло 4%). Fe2O3 обычно содержится в количестве менее 1—2%, в уранпирохлорах 2,5—4%. Типичный пирохлор содержит обычно менее 1% TR, иногда до 4%; в редкоземельных разновидностях — обручевите и мариньяките — количество TR2O3 достигает 10% и более. Повышенное содержание Sr (>5% SrO) в пирохлорах из карбонатитах Сибири, в пирохлоре из Луеша (Конго), в стронциевом пандаите и в некоторых пирохлорах карбонатитовых месторождений Нкомбва (Замбия) и Чума (Мбея, Танганьика), Высокое содержание Ba отличает пандаит от типичного пирохлора, в котором обычно отмечаются доли процента BaO, максимально 0,93%; значительно содержание PbO в плюмблпирохлоре. Типичный неизмененный пирохлор содержит лишь немного воды; количество ее повышено в метамиктном пирохлоре, в уранпирохлоре и в редкоземельных разновидностях — обручивите и мариньчките. Пирохлор и редкоземельные его разновидности содержат до 4% F. Фтор более характерен для пирохлора пегматитов и акцессорного пирохлора пород, чем для пирохлора карбонатитовых месторождений; в последних фторосодержащий пирохлор замещает пирохлор ранней генерации.

В случаях повышенного содержания — ценная ниобиевая, отчасти урановая и редкоземельная руда; добывается во многих странах.

Один из наиболее распространенных ниобиевых минералов. Характерен для нефелиновых сиенитов, альбитизированных гранитов, щелочно-ультраосновных пород и для карбонатов. В гранитных пегматитах представлен обручевитом. Как акцессорный минерал наблюдается в нефелиновых и щелочных сиенитах и в связанных с ними пегматитах, где образуется при процессах альбитизации; ассоциируется с цирконом, ильменитом, биотитом (лепидомеланом), апатитом, реже с титанитом, эпинитом, ортитом, ильменорутилом. Характерен также для некоторых альбито-рибекитовых гранитов Нигерии, где сопроваждается минералами метасоматического этапа – криолитом, топазом, циннивальдитом. В массивах щелочных и ультраосновных пород наблюдается в апатито-форстерито-магнетитовых и во флагопито-кальцито-магнетитовых метасоматических породах, а также в щелочных пегматитах; менее существенную роль играет в фенитах. В карбонатитах различного типа сопровождается диопсидом, форстеритом, флогопитом, бадделеитом, циркелитом, апатитом, магнетитом; ассоциируется также с щелочным амфиболом, эгирином, лепидомеланом, магнетитом, апатитом, цирконом, пирротином, пиритом. В щелочно-ультраосновых породах и в карбонатитах наблюдается несколько генераций пирохлора; ранний пирохлор содержит больше урана и тантала, чем более поздний; с процессами анкеритизации карбонатитов связано замещение раннего пирохлора. Известно образование вторичного пирохлора и его разновидностей по ниобийсодержащим минералам: по пирохлору более ранней генерации, по лапориту, колумбиту, самарскиту, ильмениту, ильменорутилу.