Плеохроическими ореолами называются сферические, в срезе кольцеобразные, темные окрашенные зоны в минералах, которые образуются вокруг микровключений радиоактивных минералов. В поляризованном свете они плеохроируют, откуда и произошло их название. Плеохроические ореолы (дворики, гало) часто наблюдаются в биотите, флюорите, амфиболе, альбите, турмалине, хлорите, кордиерите и ряде других минералов. Ореолы образуются вокруг микровключений радиоактивных минералов: уранинита, настурана, торианита, торита, а также монацита, ортита, циртолита и т.д. Причиной возникновения ореолов являются радиационные изменения в минералах под действием α-частиц радионуклидов, входящих в состав микровключений. В ореолах вокруг включений сильнорадиоактивных минералов (например, уранинита) иногда наблюдаются трещиноватость, изотропизация вещества. Причина окраски плеохроических ореолов полностью не выяснена. Считают, что она связана с ионизацией и возбуждением молекул и возникновением центров окрашивания. Вопрос о характере химических реакций, протекающих в этих центрах, окончательно не решен. Возможно, окраска связана с переходом Fe (II) в Fe (III), разложением воды, образованием нейтральных атомов металла и т.д. Нагревание минерала приводит к потере окраски ореолом (отжигу).
Размеры радиусов ореолов находятся в пределах 15 - 50 мкм и соответствуют пробегам α-частиц в минералах. Как уже упоминалось в гл. 1, длина пробега α-частиц (R) возрастает с увеличением скорости распада ядра (λ): ln R = А + В ln λ (закон Гейгера - Нетолла). Поэтому максимальные ореолы дают самые короткоживущие продукты распада урана и тория: 212Ро и 214Ро. Обычно ореол состоит из нескольких колец, каждое из которых отделяется более темной полосой. Каждое кольцо соответствует α-частицам с определенной длиной пробега. Внешние кольца соответствуют 214Ро в чисто, урановых минералах или 212Ро в случае присутствия тория. Разница пробегов 212Ро и 214Ро в минералах составляет 8 - 10 мкм, она легко обнаруживается и может указывать на присутствие тория. В некоторых образцах биотитов были обнаружены ореолы радиусом 8,6 и 5,2 мкм, которые не могли принадлежать продуктам распада урана и тория. Их приписывают
288
α-излучению 147Sm и 156Gd. Более темную внешнюю часть кольца объясняют максимальной ионизацией, проявляющейся в конце пробега α-частицы (см. гл. 1).
Плеохроические ореолы подвержены отжигу, т.е. легко исчезают при нагревании. Таким образом, наблюдаемые в породе плеохроические ореолы возникли после последнего прогрева породы. Радиоактивное облучение минерала приводит к разрыхлению и изотропизации вещества. Поэтому зоны ореолов оказываются более благоприятными для циркуляции поровых растворов. Так, по данным B.C. Карпенко, изучение плеохроических ореолов в докембрийских урановых рудах гидротермально-метасоматического типа показало, что ореолы полностью замещены вторичными минералами - хлоритом, стильпномеланом, гидрослюдами, гидроксидами железа. Пределы диффузии при этих преобразованиях оказались ничтожны, что привело к сохранению четких внешних границ ореолов, а часто - к унаследованию зонального строения ореола. Вероятно, процессы, протекающие в пределах ореолов, являются отражением процессов, связанных с образованием руд.
289
