Главные минералогические типы почечных камней

Õèìèÿ â èíòåðåñàõ óñòîé÷èâîãî ðàçâèòèÿ "$%`&
67
ÓÄÊ 548.73:579.64:631.46
Ãëàâíûå ìèíåðàëîãè÷åñêèå òèïû ïî÷å÷íûõ êàìíåé
Å. Í. ÍÈÃÌÀÒÓËÈÍÀ1, Ý. Â. ÑÎÊÎË1, Í. Â. ÌÀÊÑÈÌÎÂÀ1, À. Þ. ×ÈÃËÈÍÖÅÂ2, ß. Ë. ËÓÊÜßÍÎÂ3
1
Îáúåäèíåííûé èíñòèòóò ãåîëîãèè, ãåîôèçèêè è ìèíåðàëîãèè Ñèáèðñêîãî îòäåëåíèÿ ÐÀÍ,
ïðîñïåêò Àêàäåìèêà Êîïòþãà, 3, Íîâîñèáèðñê 630090 (Ðîññèÿ)
E-mail: sokol@uiggm.nsc.ru
2
6-ÿ êëèíè÷åñêàÿ áîëüíèöà, óë. Ðóìÿíöåâà, ×åëÿáèíñê 450048 (Ðîññèÿ)
3
Èíñòèòóò ãèäðîäèíàìèêè Ñèáèðñêîãî îòäåëåíèÿ ÐÀÍ,
ïðîñïåêò Àêàäåìèêà Ëàâðåíòüåâà, 15, Íîâîñèáèðñê 630090 (Ðîññèÿ)
(Ïîñòóïèëà 03.02.2003; ïîñëå äîðàáîòêè 06.11.2003)
Àííîòàöèÿ
Èçó÷åíà êîëëåêöèÿ èç 123 ïî÷å÷íûõ êàìíåé, èçâëå÷åííûõ ó ïàöèåíòîâ, ïðîæèâàþùèõ íà òåððèòîðèè Þæíîãî è Ñðåäíåãî Óðàëà. Äàíà ïîäðîáíàÿ ôàçîâî-ìîðôîëîãè÷åñêàÿ õàðàêòåðèñòèêà øåñòè íàèáîëåå ðàñïðîñòðàíåííûõ ìèíåðàëîãè÷åñêèõ òèïîâ óðîëèòîâ. Áîëüøèíñòâî èññëåäîâàííûõ îáðàçöîâ ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé çîíàëüíûå îáðàçîâàíèÿ, õàðàêòåðèçóþùèåñÿ îïðåäåëåííîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòüþ ÷åðåäîâàíèÿ èëè ñìåíû ìèíåðàëüíûõ çîí. Èíôîðìàöèÿ î êîëè÷åñòâåííûõ ñîîòíîøåíèÿõ ìèíåðàëüíûõ ôàç â
êîíêðåìåíòàõ âïåðâûå ïðåäñòàâëåíà â âèäå óñëîâíûõ ôîðìóë, ïîäîáíûõ êðèñòàëëîõèìè÷åñêèì ôîðìóëàì ìèíåðàëîâ. Êîìïëåêñíîå èñïîëüçîâàíèå ñîâðåìåííûõ àíàëèòè÷åñêèõ ìåòîäîâ (ðåíòãåíîôàçîâîãî
àíàëèçà, ÈÊ-ñïåêòðîñêîïèè, ñêàíèðóþùåé ýëåêòðîííîé ìèêðîñêîïèè è äâóõ ìåòîäîâ ðåíòãåíîñïåêòðàëüíîãî ìèêðîàíàëèçà – ýíåðãîäèñïåðñèîííîãî è ýëåêòðîííî-çîíäîâîãî) ïîçâîëèëî ïîëó÷èòü ïðèíöèïèàëüíî íîâóþ èíôîðìàöèþ îá îñîáåííîñòÿõ âíóòðåííåãî ñòðîåíèÿ, ìèêðîìîðôîëîãèè è õèìè÷åñêîãî
ñîñòàâà ìèíåðàëîâ, ñëàãàþùèõ óðîëèòû.
ÂÂÅÄÅÍÈÅ
Îðãàíîìèíåðàëüíûå àãðåãàòû áèîãåííîãî
ïðîèñõîæäåíèÿ ÿâëÿþòñÿ íåîòúåìëåìûìè
ýëåìåíòàìè ñòðîåíèÿ ìíîãèõ æèâûõ îðãàíèçìîâ. Íàðÿäó ñ ãåíåòè÷åñêè ïðåäîïðåäåëåííûìè îáðàçîâàíèÿìè, òàêèìè êàê êîñòè,
çóáû, ñêîðëóïà ÿèö, ðàêîâèíû è ò. ï., øèðîêî ðàñïðîñòðàíåíû ïàòîãåííûå áèîëèòû.
Ê èõ ÷èñëó îòíîñÿòñÿ, â ÷àñòíîñòè, ïî÷å÷íûå, æåë÷íûå, ñëþííûå êàìíè, æåì÷óã,
ïðîäóêòû êàëüöèôèêàöèè ñåðäå÷íûõ êëàïàíîâ, êðîâåíîñíûõ ñîñóäîâ, ñóñòàâíûõ è ëåãî÷íûõ òêàíåé [1, 2].
Ïàòîãåííûå áèîìèíåðàëû âîçíèêàþò êàê
“îòêëèê” áèîëîãè÷åñêîé ñèñòåìû íà íàðóøåíèå îñíîâíûõ ôèçèêî-õèìè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ åå ôóíêöèîíèðîâàíèÿ. Íàðÿäó ñ ãåíåòè÷åñêîé ïðåäðàñïîëîæåííîñòüþ, “ïðîâîêàòîðîì” ïðîöåññîâ ïàòîãåííîãî êàìíåîáðàçîâàíèÿ íåðåäêî âûñòóïàþò ôàêòîðû äåñòàáèëè-
çàöèè ïàðàìåòðîâ ñðåäû îáèòàíèÿ. Îòâåòîì
æèâîãî îðãàíèçìà íà âíåøíèé ïðåññèíã ÿâëÿåòñÿ, â ÷àñòíîñòè, èçìåíåíèå êîíöåíòðàöèé êîìïîíåíòîâ ôèçèîëîãè÷åñêèõ æèäêîñòåé, ðàçðóøåíèå ñòðóêòóðû ýïèòåëèàëüíûõ
ïîêðîâîâ è, êàê ñëåäñòâèå, èçìåíåíèå õàðàêòåðèñòèê èõ ñìà÷èâàåìîñòè, à òàêæå íàðóøåíèÿ â ìåõàíèçìå ñèíòåçà èíãèáèòîðîâ
– âåùåñòâ, óãíåòàþùèõ ôîðìèðîâàíèå è
ðîñò êîíêðåìåíòîâ. Â ðåçóëüòàòå â îðãàíèçìå ñîçäàþòñÿ íåîáõîäèìûå ïðåäïîñûëêè äëÿ
ðåàëèçàöèè êðèñòàëëèçàöèîííûõ ÿâëåíèé è
ïîÿâëåíèÿ èõ ïðîäóêòî⠖ ïàòîãåííûõ êðèñòàëëè÷åñêèõ ôàç, èëè áèîìèíåðàëîâ [3].
Íà ïðîòÿæåíèè äåñÿòèëåòèé èññëåäîâàíèåì îðãàíîìèíåðàëüíûõ àãðåãàòîâ çàíèìàëèñü òîëüêî ìåäèêè, ÷òî, ê ñîæàëåíèþ, îñòàâèëî ìíîãî íåâûÿñíåííûõ âîïðîñîâ. Ê èõ
÷èñëó îòíîñÿòñÿ, â ÷àñòíîñòè, ÿâëåíèÿ êðèñòàëëèçàöèè – ðàñòâîðåíèÿ è ìåõàíèçìû ðîñòà áèîìèíåðàëîâ, óïðàâëÿÿ êîòîðûìè ìîæ-
68
Å. Í. ÍÈÃÌÀÒÓËÈÍÀ è äð.
íî çàòîðìîçèòü èëè ïðåêðàòèòü ðîñò ïàòîãåííûõ íîâîîáðàçîâàíèé.
 ðàáîòå âûïîëíåíî âñåñòîðîííåå èññëåäîâàíèå îñíîâíûõ òèïîâ ïî÷å÷íûõ êàìíåé
÷åëîâåêà ñ ïðèìåíåíèåì àðñåíàëà ñîâðåìåííûõ ìåòîäîâ ìèíåðàëîãè÷åñêîãî àíàëèçà. Â
ñòàòüå ìû íå îñòàíàâëèâàåìñÿ íà îïèñàíèè
âíåøíåãî îáëèêà, öâåòà è õàðàêòåðà ïîâåðõíîñòè êîíêðåìåíòîâ, à òàêæå íå ïðèâîäèì
ñòàíäàðòíûå ðåíòãåíîãðàììû è ÈÊ-ñïåêòðû
ñëàãàþùèõ èõ ìèíåðàëüíûõ ôàç, ïîñêîëüêó
ýòè õàðàêòåðèñòèêè óæå íåîäíîêðàòíî è òùàòåëüíî îïèñàíû íàøèìè ïðåäøåñòâåííèêàìè
[1, 2, 4–9]. Îñíîâíîé àêöåíò ñäåëàí íà ïðåäñòàâëåíèè ðåçóëüòàòîâ, ïîëó÷åííûõ ñ ïîìîùüþ íåòðàäèöèîííûõ äëÿ äàííîé îáëàñòè ìèíåðàëîãèè ìåòîäî⠖ ñêàíèðóþùåé ýëåêòðîííîé ìèêðîñêîïèè ñâåðõâûñîêîãî ðàçðåøåíèÿ
(LEO 420) è äâóõ ìåòîäîâ ðåíòãåíîñïåêòðàëüíîãî ìèêðîàíàëèçà – ýíåðãî-äèñïåðñèîííîãî
è ýëåêòðîííî-çîíäîâîãî. Ýòî ïîçâîëèëî ïîëó÷èòü ïðèíöèïèàëüíî íîâóþ èíôîðìàöèþ îá
îñîáåííîñòÿõ âíóòðåííåãî ñòðîåíèÿ, ìèêðîìîðôîëîãèè è õèìè÷åñêîì ñîñòàâå óðîëèòîâ.
ÌÀÒÅÐÈÀËÛ È ÌÅÒÎÄÛ
Èññëåäîâàíà êîëëåêöèÿ ïî÷å÷íûõ êàìíåé
114 êîðåííûõ æèòåëåé Þæíîãî è Ñðåäíåãî
Óðàëà (îáùåå êîëè÷åñòâî îáðàçöîâ 123). Â
èçó÷åííîé âûáîðêå ïðåîáëàäàþò êîíêðåìåíòû, ïðåèìóùåñòâåííî ñëîæåííûå îêñàëàòàìè êàëüöèÿ (61 % îò îáùåãî ÷èñëà); âûñîê
ïðîöåíò ìî÷åêèñëûõ êàìíåé (23.6 %), òîãäà
êàê äîëÿ ôîñôàòíûõ êàìíåé îòíîñèòåëüíî íåâåëèêà (14.7 %).
Êîìïëåêñíîå èçó÷åíèå âíåøíåãî âèäà è
ôàçîâîãî ñîñòàâà óðîëèòîâ âûïîëíåíî â àíàëèòè÷åñêèõ ëàáîðàòîðèÿõ Îáúåäèíåííîãî èíñòèòóòà ãåîëîãèè, ãåîôèçèêè è ìèíåðàëîãèè
è Èíñòèòóòà ãèäðîäèíàìèêè ÑÎ ÐÀÍ íà àïïàðàòóðå è ïî ìåòîäèêàì, îïèñàííûì â ñòàòüå
Ý. Â. Ñîêîë è äð. [10]. ÈÊ-ñïåêòðû ïî÷å÷íûõ
êàìíåé çàïèñûâàëèñü â ïðîïóñêàíèè íà ñïåêòðîìåòðå Specord 75 IR (àíàëèòèê Â. Í. Ñòîëïîâñêàÿ). Êðèñòàëëîìîðôîëîãè÷åñêèé àíàëèç
êîíêðåìåíòîâ ïðîâîäèëñÿ íà ñêàíèðóþùèõ
ýëåêòðîííûõ ìèêðîñêîïàõ JSM-35 è LEO 420,
÷òî ïîçâîëèëî îñóùåñòâèòü äèàãíîñòèêó ôàç,
îïðåäåëèòü èõ âðåìåííûå ñîîòíîøåíèÿ è èçó÷èòü ìèêðîìîðôîëîãèþ îáúåêòîâ.
 ðàáîòå âïåðâûå èñïîëüçîâàí ìåòîä
ðåíòãåíîñïåêòðàëüíîãî ìèêðîçîíäîâîãî àíàëèçà (ÐÑÌÀ), ñ ïîìîùüþ êîòîðîãî îïðåäåëÿëîñü ñîäåðæàíèå ìàêðîêîìïîíåíòîâ è ýëåìåíòîâ-ïðèìåñåé ñ ìàññîâîé äîëåé íå ìåíåå
0.1 % (Si, Mg, Ca, Na, K, P, S, F, Cl) â èíäèâèäóàëüíûõ ìèíåðàëàõ, ñëàãàþùèõ óðîëèòû,
ïî îðèãèíàëüíîé ìåòîäèêå, ó÷èòûâàþùåé îñîáåííîñòè ïîâåäåíèÿ îðãàíîìèíåðàëüíûõ ìàòåðèàëîâ ïîä äåéñòâèåì ýëåêòðîííîãî ïó÷êà. Ðàáîòà ïðîâåäåíà íà 25 ïåòðîãðàôè÷åñêèõ øëèôàõ òèïè÷íûõ ïî÷å÷íûõ êàìíåé ðàçëè÷íîãî
ôàçîâîãî ñîñòàâà. Ñïèëû âî âñåõ ñëó÷àÿõ áûëè
âûïîëíåíû ïî öåíòðàëüíîìó ñå÷åíèþ êàìíÿ.
Ñîñòàâ ìèíåðàëüíûõ ôàç îïðåäåëÿëñÿ íà ìèêðîçîíäå Camebax-Micro ïî óíèâåðñàëüíîé
ïðîãðàììå RMA-92 [11]. Óñêîðÿþùåå íàïðÿæåíèå 20 êÂ, òîê ïîãëîùåííûõ ýëåêòðîíîâ
20 íÀ, âðåìÿ ñ÷åòà 10 ñ äëÿ êàæäîãî ýëåìåíòà, äèàìåòð çîíäà 10 ìêì. Äëÿ ðåãèñòðàöèè
àíàëèòè÷åñêèõ ëèíèé èñïîëüçîâàëèñü êðèñòàëëû-àíàëèçàòîðû: LIF – äëÿ CrKα, MnKα,
FeKα; TAP – äëÿ NaKα, MgKα, AlKα, SiKα,
PK α ; PET – äëÿ SK α, ClK α, KK α, CaK α ,
TiKα; PC-1 – äëÿ FKα. Ñòàíäàðòàìè ñëóæèëè
èñïîëüçóåìûå ïðè àíàëèçå ìèíåðàëîâ ïðèðîäíûå è ñèíòåòè÷åñêèå îáðàçöû, ïðîâåðåííûå íà îäíîðîäíîñòü. Íàëîæåíèå ëèíèè ÑàKβ
1
íà àíàëèòè÷åñêóþ ëèíèþ ÐKα ó÷èòûâàëîñü
ïîñðåäñòâîì ïðîöåäóðû “ôèíàëüíàÿ êîððåêöèÿ”, âñòðîåííîé â ïðîãðàììó RMA-92. Îòíîñèòåëüíàÿ ïîãðåøíîñòü îïðåäåëåíèÿ ìàêðîêîìïîíåíòîâ ñîñòàâëÿëà ≤2 %, ìèêðîêîìïîíåíòî⠖ ≤10 %. Ïðåäåëû îáíàðóæåíèÿ ýëåìåíòîâ Ñmin ðàññ÷èòàíû ïî 2σ-êðèòåðèþ (95 %-é
óðîâåíü çíà÷èìîñòè) è ñîñòàâëÿþò, % (ïî ìàññå): 0.01 äëÿ Si, P, S, Cl, K, Ca; 0.02 äëÿ Mg,
Al, Cr, Mn; 0.03 äëÿ Na, Ti, Fe è 0.08 äëÿ F.
Ïðèìåíåíèå ìèêðîçîíäîâîãî àíàëèçà ïîçâîëèëî ïàðàëëåëüíî ñ îïðåäåëåíèåì ìàêðîýëåìåíòíîãî ñîñòàâà ìèíåðàëüíûõ ôàç êîíòðîëèðîâàòü ñîäåðæàíèå ýëåìåíòîâ-ïðèìåñåé â ëîêàëüíûõ ó÷àñòêàõ, ñîïîñòàâèìûõ ñ äèàìåòðîì çîíäà, à òàêæå äèàãíîñòèðîâàòü ñîñòàâ ìèêðîÿäåð
è ôàç-âêëþ÷åíèé.
ÐÅÇÓËÜÒÀÒÛ
 êà÷åñòâå ãëàâíîãî êðèòåðèÿ òèïèçàöèè
ïî÷å÷íûõ êàìíåé áûëè âûáðàíû óñòîé÷èâûå
ôàçîâî-ìîðôîëîãè÷åñêèå ñî÷åòàíèÿ (òàáë. 1):
ÒÀÁËÈÖÀ 1
Õàðàêòåðèñòèêà èçó÷åííîé êîëëåêöèè ïî÷å÷íûõ êîíêðåìåíòîâ
Òèï êàìíÿ
Ôàçîâûé ñîñòàâ*
Êîëè÷åñòâî
êàìíåé â âû-
% îò îáùåãî ÷èñëà
áîðêå, øò.
1-1
1-3
2
3-1
3-2
Î120–80Î20–5U15–60
O110–80O20–60A5–50
O10–50O20–20U50–100
O10–40O20–10A30–80S 5–70
O10–40O20–25A50–100
46
7
29
22
11
7
37.4
5.7
23.6
17.9
8.9
5.7
Ìóæ÷èíû
øò.
%**
Æåíùèíû
15
31
32.6
67.4
2
5
28.6
71.4
12
15
44.4
55.6
9
11
45.0
55.0
3
6
33.3
66.7
3
4
42.9
57.1
Ñðåäíèé âîçðàñò
Íàëè÷èå
Ìàññà êàìíÿ, ã,
ïèåëîíåô-
ñðåäíåå
ðèòà, %**
min–max
Ìóæ÷èíû
Æåíùèíû
56
50
52.8
0.031–3.34
48
60
60.0
0.220–2.201
50
59
74.1
0.042–3.182
46
55
86.7
0.041–6.092
49
40
85.7
0.156–8.052
55
42
75.0
0.062–0.492
0.360
0.590
0.692
1.073
2.141
0.223
Ïðèìå÷àíèå. Äëÿ óäîáñòâà âîñïðèÿòèÿ èíôîðìàöèÿ î êîëè÷åñòâåííûõ ñîîòíîøåíèÿõ ìèíåðàëüíûõ ôàç â êîíêðåìåíòàõ ïðåäñòàâëåíà â âèäå óñëîâíûõ ôîðìóë,
ïîäîáíûõ êðèñòàëëîõèìè÷åñêèì ôîðìóëàì ìèíåðàëîâ.  ðîëè ìèíàëîâ â äàííîì ñëó÷àå âûñòóïàþò îòäåëüíûå ìèíåðàëüíûå ôàçû, à èíäåêñû îáîçíà÷àþò èõ ïðîöåíòíîå ñîäåðæàíèå â âàëîâîé ïðîáå êàìíÿ, óñòàíîâëåííîå ïî ñîâîêóïíûì ðåçóëüòàòàì ðåíòãåíîôàçîâîãî è ïåòðîãðàôè÷åñêîãî àíàëèçîâ.
*Î1 – ÑàÑ2Î4 ⋅ Í2Î; Î2 – ÑàÑ2Î4 ⋅ 2Í2Î; À – àïàòèò; S – ñòðóâèò; U – ìî÷åâàÿ êèñëîòà. À5–50 – äèàïàçîí êîëåáàíèé îáúåìíîé äîëè àïàòèòà (5–50 %) â êàìíÿõ
äàííîãî òèïà. Ñîîòíîøåíèÿ ìèíåðàëüíûõ ôàç óñòàíîâëåíû ïî äàííûì ðåíòãåíîôàçîâîãî è ïåòðîãðàôè÷åñêîãî àíàëèçîâ. Ñîäåðæàíèå ÑàÑ2Î4 ⋅ Í2Î (Î1) è ÑàÑ2Î4 ⋅ 2Í2Î
(Î2) äàíî ïî ðåçóëüòàòàì ðåíòãåíîôàçîâîãî àíàëèçà, ò.å. îáùåå ñîäåðæàíèå ÑàÑ2Î4 ⋅ Í2Î ñêëàäûâàåòñÿ èç ñîäåðæàíèé ïåðâè÷íîãî ÑàÑ 2Î4 ⋅ 2Í2Î è ïñåâäîìîðôíî
çàìåùåííîãî (äåãèäðàòèðîâàííîãî) ÑàÑ2Î4 ⋅ 2Í2Î.
**% îò ÷èñëà áîëüíûõ óðîëèòèàçîì äàííîãî òèïà.
ÃËÀÂÍÛÅ ÌÈÍÅÐÀËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÒÈÏÛ ÏÎ×Å×ÍÛÕ ÊÀÌÍÅÉ
1-2
Î150–100Î20–50
Ðàñïðîñòðàíåííîñòü,
69
70
Å. Í. ÍÈÃÌÀÒÓËÈÍÀ è äð.
• òèï 1 – ïðåèìóùåñòâåííî ñëîæåí
îäíîâîäíûì (ÑàÑ2Î4 ⋅ Í2Î) è äâóâîäíûì
(ÑàÑ2Î4 ⋅ 2Í2Î) îêñàëàòàìè êàëüöèÿ (òèï 1-1),
ñ ïðèìåñÿìè ìî÷åâîé êèñëîòû Ñ5N4H4O3 (òèï
1-2) è àïàòèòà Ñà5(ÐÎ4)3ÎÍ (òèï 1-3);
• òèï 2 – êàìíè, â ñîñòàâå êîòîðûõ ïðåîáëàäàåò ìî÷åâàÿ êèñëîòà;
• òèï 3 – ïðåèìóùåñòâåííî ôîñôàòíûå êàìíè, ñëîæåííûå àïàòèòîì (òèï 3-2) è àïàòèòîì
ñîâìåñòíî ñî ñòðóâèòîì MgNH4PO4 ⋅ 6H2O (òèï
3-1) è ïðèìåñÿìè âîäíûõ îêñàëàòîâ êàëüöèÿ.
Ìîðôîëîãè÷åñêèå îñîáåííîñòè îñíîâíûõ
òèïîâ ïî÷å÷íûõ êàìíåé
Îêñàëàòíûå êîíêðåìåíòû (òèï 1), ïðåèìóùåñòâåííî ñëîæåííûå ÑàÑ2Î4 ⋅ Í2Î (ãëàâíûå ðåíòãåíîâñêèå îòðàæåíèÿ dn, Å: 5.91,
3.68, 2.98, 2.49, 2.36, 2.28, 1.98) è ÑàÑ2Î4 ⋅ 2Í2Î
(dn, Å: 6.15, 4.44, 2.76, 1.89), â èçó÷åííîé êîëëåêöèè ïðåîáëàäàþò.
Òèï 1-1 (ÑàÑ2Î4 ⋅ Í2Î ± ÑàÑ2Î4 ⋅ 2Í2Î).
Ñôåðîëèòîâûå àãðåãàòû ÑàÑ2Î4 ⋅ Í2Î, ïîâåðõíîñòü êîòîðûõ â ðÿäå ñëó÷àåâ èíêðóñòèðîâàíà ðàçíîîðèåíòèðîâàííûìè êðèñòàëëàìè
ÑàÑ2Î4 ⋅ 2Í2Î. Àíàëèç âíóòðåííåé àíàòîìèè
êàìíåé äàííîãî òèïà è ðåêîíñòðóêöèÿ ðåæèìà èõ çàðîæäåíèÿ è ðîñòà ïîäðîáíî ðàññìîòðåíû â ðàáîòå [10]. Ýòîò æå òèï èçó÷åí íà
ïðåäñòàâèòåëüíîé ôàêòóðíîé áàçå [5].
Òèï 1-2 (ÑàÑ2 Î 4 ⋅ Í 2 Î ± ÑàÑ2 Î 4 ⋅ 2Í2 Î
± C5N4H4O3). Êàìíè ýòîãî òèïà ðåäêè è ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé çîíàëüíûå îáðàçîâàíèÿ:
ÿäðî – ñôåðîëèòîâûé àãðåãàò ÑàÑ2Î4 ⋅ Í2Î,
âíåøíÿÿ çîíà – ïëîòíûé òîíêîñëîèñòûé àãðåãàò ìèêðîèíäèâèäîâ ìî÷åâîé êèñëîòû. Â
åäèíè÷íûõ ñëó÷àÿõ â òàêèõ êàìíÿõ ïðèñóòñòâóåò äîïîëíèòåëüíàÿ çîíà, ñëîæåííàÿ êðèñòàëëè÷åñêèì îðãàíè÷åñêèì âåùåñòâîì.
Òèï 1-3 (ÑàÑ2 Î 4 ⋅ Í 2 Î ± ÑàÑ2 Î 4 ⋅ 2Í2 Î
+ Ñà5(ÐÎ4)3ÎÍ). Îêñàëàòíûå êîíêðåìåíòû íåðåãóëÿðíîãî ñòðîåíèÿ. Îñíîâó ýòèõ êàìíåé ñîñòàâëÿåò ðàçîðèåíòèðîâàííûé äðóçîâûé àãðåãàò êðóïíûõ (äî 1.5 ìì) êðèñòàëëè÷åñêèõ èíäèâèäîâ. Ãàáèòóñ êðèñòàëëîâ ñâèäåòåëüñòâóåò, ÷òî èçíà÷àëüíî ýòî áûë ÑàÑ2Î 4 ⋅ 2Í2Î.
Îäíàêî â çðåëûõ êàìíÿõ, êàê ïî íàøèì äàííûì, òàê è ïî äàííûì À. Ê. Ïîëèåíêî ñ ñîàâò.
[5], äâóâîäíûé îêñàëàò ÑàÑ2Î4 ⋅ 2Í2Î öåëèêîì çàìåùåí îäíîâîäíûì ÑàÑ2Î4 ⋅ Í2Î â ðå-
çóëüòàòå ðåàêöèè äåãèäðàòàöèè (ðèñ. 1, à). Â
äåéñòâèòåëüíîñòè ìû èìååì äåëî ñ ïñåâäîìîðôîçàìè íèçêîâîäíîãî êðèñòàëëîãèäðàòà
ÑàÑ2Î4 ⋅ Í2Î ïî âûñîêîâîäíîìó ÑàÑ2Î4 ⋅ 2Í2Î –
ñèòóàöèÿ, òèïè÷íàÿ äëÿ áîëüøèíñòâà ñåðèé
êðèñòàëëîãèäðàòíûõ ñîåäèíåíèé [12].  îòäåëüíûõ ñëó÷àÿõ â ñòðîåíèè öåíòðàëüíûõ
çîí êàìíåé òèïà 1-3 ïðèíèìàþò ó÷àñòèå ñàìîñòîÿòåëüíûå ðèòìû (êàê ïðàâèëî, íåçàìêíóòûå) òîíêîèãîëü÷àòîãî ÑàÑ2Î4 ⋅ Í2Î,
õàðàêòåðíîãî äëÿ ñôåðîëèòîâûõ àãðåãàòîâ
(ñì. ðèñ. 1, à).
Îòëè÷èòåëüíîé îñîáåííîñòüþ êàìíåé ðàññìàòðèâàåìîãî òèïà ÿâëÿåòñÿ íàëè÷èå ìíîãî÷èñëåííûõ íåçàêîíîìåðíî ðàñïîëîæåííûõ ïîëîñòåé, öåëèêîì èëè ÷àñòè÷íî çàïîëíåííûõ
ìåëêîãëîáóëÿðíûì àïàòèòîì. Â äàëüíåéøåì ýòè
îáîñîáëåíèÿ áóäóò íàçûâàòüñÿ àâòîíîìíûìè
àïàòèòîâûìè “êàðìàíàìè“ (ðèñ. 1, á).
Íà ïîâåðõíîñòè êîíêðåìåíòîâ òèïà 1-3 âñåãäà ïðèñóòñòâóåò äðóçîâûé (÷àñòî ðàäèàëüíî
îðèåíòèðîâàííûé, íî â ðÿäå ñëó÷àåâ íåçàêîíîìåðíûé) àãðåãàò êðèñòàëëîâ ÑàÑ2Î4 ⋅ 2Í2Î.
Íåðåäêî òàêèå àãðåãàòû áûâàþò ìíîãîñëîéíûìè.  ýòîì ñëó÷àå ÿäðà êðèñòàëëîâ
ÑàÑ2Î4 ⋅ 2Í2Î èç ãëóáîêèõ ñëîåâ öåëèêîì èëè
÷àñòè÷íî çàìåùåíû ÑàÑ2Î4 ⋅ Í2Î, è òîëüêî
èíäèâèäû, íåïîñðåäñòâåííî ñîïðèêàñàâøèåñÿ ñ êðèñòàëëèçàöèîííîé ñðåäîé âïëîòü äî
ìîìåíòà èçâëå÷åíèÿ êàìíÿ èç îðãàíèçìà, ïðåäñòàâëåíû âûñîêîâîäíûì êðèñòàëëîãèäðàòîì –
ÑàÑ2Î4 ⋅ 2Í2Î.
Ìî÷åêèñëûå ïî÷å÷íûå êàìíè (òèï 2) –
C 5 N 4 H 4 O 3 ± ÑàÑ 2 Î 4 ⋅ Í 2 Î ± ÑàÑ 2 Î 4 ⋅ 2Í 2 Î
± Ñà5(ÐÎ4)3ÎÍ. Ê ýòîìó òèïó îòíåñåíû êîíêðåìåíòû, íà 50–100 % (ïî îáúåìó) ñîñòîÿùèå èç ìî÷åâîé êèñëîòû (ñì. ðèñ. 1, â–ç). Ãëàâíûå ðåíòãåíîâñêèå îòðàæåíèÿ ñîåäèíåíèÿ
C5N4H4O3 – 6.55, 4.93, 3.78, 3.19, 3.10, 2.87 Å.
Áîëüøèíñòâî èç íèõ îáëàäàþò êîíöåíòðè÷åñêè-çîíàëüíûì ñòðîåíèåì (ñì. ðèñ. 1, â, å), íå
ðåäêîñòü – íåñêîëüêî ÷åòêî ïðîÿâëåííûõ
ðèòìîâ ðàñòâîðåíèÿ. Îáû÷íî çà ðàñòâîðåíèåì ñëåäóåò ðåãåíåðàöèÿ êàìíÿ òîé æå ìèíåðàëüíîé ôàçîé (ñì. ðèñ. 1, å).
Ñîãëàñíî îïòè÷åñêèì íàáëþäåíèÿì è äàííûì ñêàíèðóþùåé ýëåêòðîííîé ìèêðîñêîïèè,
ìî÷åêèñëûå êàìíè îáðàçóþò ïëîòíûå íåçàêîíîìåðíûå àãðåãàòû – ïðîäóêò ñëèïàíèÿ
êîìêîâàòûõ èëè ãëîáóëÿðíûõ ìèêðî÷àñòèö
(ñì. ðèñ. 1, ã), à òàêæå ñôåðîëèòîïîäîáíûå
ÃËÀÂÍÛÅ ÌÈÍÅÐÀËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÒÈÏÛ ÏÎ×Å×ÍÛÕ ÊÀÌÍÅÉ
71
Ðèñ. 1. Âíåøíèé âèä è âíóòðåííåå ñòðîåíèå îêñàëàòíûõ è ìî÷åêèñëûõ êàìíåé: à – çîíàëüíîå ñòðîåíèå îêñàëàòíûõ êîíêðåìåíòîâ â ïåòðîãðàôè÷åñêîì øëèôå (íèêîëè Õ): â ÿäðå êàìíÿ ðàñïîëàãàåòñÿ äðóçîâûé àãðåãàò äåãèäðàòèðîâàííûõ êðèñòàëëîâ CaC2O4 ⋅ 2H2O, ïñåâäîìîðôíî çàìåùåííûõ CaC2O4 ⋅ 2H2O (1), è àïàòèòîâûå “êàðìàíû”
(2), äàëåå ñëåäóåò çîíà CaC2O4 ⋅ H2O ñôåðîëèòîâîãî ñòðîåíèÿ (3), ïîâåðõíîñòü ñëîæåíà íåèçìåíåííûì è ÷àñòè÷íî äåãèäðàòèðîâàííûì CaC2O4 ⋅ 2H2O (4); á — êðóïíûé àïàòèòîâûé “êàðìàí” (1), çàïîëíåííûé àãðåãèðîâàííûì â
ìèêðîñëîè àïàòèòîì (ñêîë êàìíÿ); ⠖ êîíöåíòðè÷åñêè çîíàëüíûé êàìåíü, ñëîæåííûé ìî÷åâîé êèñëîòîé, – ïîëèðîâàííûé ñïèë, ïðîâåäåííûé ÷åðåç öåíòðàëüíîå ñå÷åíèå êàìíÿ; 㠖 ìî÷åêèñëûé êàìåíü, â ñòðîåíèè êîòîðîãî
ïðèíèìàþò ó÷àñòèå ïåðèîäè÷åñêèå êîíöåíòðè÷åñêèå çîíû CaC2O4 ⋅ H2O ñôåðîëèòîâîãî ñòðîåíèÿ, ÿäåðíàÿ ÷àñòü
êàìíÿ – ïðîäóêò àãðåãàöèè ìèêðîãëîáóë ìî÷åâîé êèñëîòû ñ åäèíè÷íûìè çîíàëüíûìè êðèñòàëëèòàìè CaC2O4 ⋅ H2O
(ïåòðîãðàôè÷åñêèé øëèô, íèêîëè Õ, óâ. 300); ä – ñôåðîëèòîâûå àãðåãàòû ìî÷åâîé êèñëîòû (1) è CaC2O4 ⋅ H 2O
(2), ôîðìèðóþùèå ðèòìû â öåíòðàëüíîé ðîñòîâîé çîíå êàìíÿ (ïåòðîãðàôè÷åñêèé øëèô, íèêîëè Õ, óâ. 300); å –
èçìåíåíèå êîíôèãóðàöèè ðîñòîâûõ çîí, ñâèäåòåëüñòâóþùåå î íàëè÷èè ìíîãî÷èñëåííûõ àêòîâ ðàñòâîðåíèÿ è
ðåãåíåðàöèè â ïðîöåññå ôîðìèðîâàíèÿ ìî÷åêèñëîãî êàìíÿ; æ – áðîíèðóþùèé ñëîé èç ãëîáóëÿðíîãî àïàòèòà íà
ðàñòâîðåííîé ïîâåðõíîñòè ìî÷åêèñëîãî êàìíÿ; ç – ïåðåêðèñòàëëèçîâàííûå èíäèâèäû ìî÷åâîé êèñëîòû, îáðàçóþùèå àæóðíûé êàðêàñ â ÿäðå êàìíÿ, âíåøíÿÿ ïëîòíàÿ îáîëî÷êà ñîñòîèò èç íåîãðàíåííûõ çåðåí.
72
Å. Í. ÍÈÃÌÀÒÓËÈÍÀ è äð.
àãðåãàòû.  ýòîì ñëó÷àå ïðîìåæóòêè ìåæäó
âîëîêíèñòûìè ñóáèíäèâèäàìè çàïîëíåíû òåìíûì èçîòðîïíûì âåùåñòâîì – âåðîÿòíåå âñåãî, áåëêîâî-îðãàíè÷åñêèì ìàòåðèàëîì. Èíîãäà
âíóòðè ïëîòíûõ ìî÷åêèñëûõ êàìíåé ïðèñóòñòâóþò òîíêèå ðîñòîâûå ðèòìû ÑàÑ2Î4 ⋅ Í2Î
ñôåðîëèòîâîãî ñòðîåíèÿ (ñì. ðèñ. 1, ä).
 ïðîöåññå èññëåäîâàíèé áûë îáíàðóæåí
ðÿä ìî÷åêèñëûõ êàìíåé, ãäå âíåøíþþ ïîâåðõíîñòü ñëàãàåò áðîíèðóþùèé ñëîé àïàòèòà (ñì.
ðèñ. 1, æ).  ýòîì ñëó÷àå â ïåòðîãðàôè÷åñêèõ øëèôàõ îò÷åòëèâî âèäíû ïîâåðõíîñòè
ðàñòâîðåíèÿ ìî÷åâîé êèñëîòû è èõ äàëüíåéøåå îáðàñòàíèå àïàòèòîì ñî ñìåíîé îðèåíòèðîâêè ìèêðîñëîèñòîñòè. Ìèêðîçîíäîâûìè
èññëåäîâàíèÿìè óñòàíîâëåíî, ÷òî ñ ïîâåðõíîñòüþ ðàñòâîðåííîé ìî÷åâîé êèñëîòû íåïîñðåäñòâåííî ñîïðèêàñàþòñÿ ñôåðîëèòîâûå àãðåãàòû ÑàÑ2Î4 ⋅ Í2Î, ðàçìåð êîòîðûõ íå ïðåâûøàåò 15–20 ìêì. Íà íèõ íàðàñòàåò ñëîé
êðóïíîãëîáóëÿðíîãî àïàòèòà, ôîðìèðóþùèé
âíåøíþþ ïîâåðõíîñòü êîíêðåìåíòà.
Êðèñòàëëè÷åñêèå èíäèâèäû îòäåëüíûõ
ìî÷åêèñëûõ êàìíåé îáðàçóþò àæóðíûé êàðêàñ â ÿäåðíîé ÷àñòè è áîëåå ïëîòíóþ îáîëî÷êó (ñì. ðèñ. 1, ç, ðèñ. 2).
Îñíîâó ôîñôàòíûõ êàìíåé (òèï 3) ñîñòàâëÿåò àïàòèò (Ñà5(ÐÎ4)3(ÎÍ,CO3,F,Cl)) è äðóãèå ôîñôàòû êàëüöèÿ, à òàêæå ñòðóâèò
(MgNH4PO4 ⋅ 6H2O). Â öåëîì îíè ôîðìèðóþò
òèï 3, â ïðåäåëàõ êîòîðîãî âûäåëÿþòñÿ äâà
ãëàâíûõ ïîäòèïà.
Òèï 3-1 – àïàòèò-ñòðóâèòîâûå êàìíè
(Ñà5(ÐÎ4)3(ÎÍ) + MgNH4PO4 ⋅ 6H2O + ÑàÑ2Î4 ⋅
Í2Î ± ÑàÑ2Î4 ⋅ 2Í2Î). Ãëàâíûå ðåíòãåíîâñêèå
îòðàæåíèÿ àïàòèòà – 3.43, 2.82, 2.77, 2.68 Å;
ñòðóâèòà – 5.61, 4.23, 4.13, 2.96 Å. Òèï 3-2 –
àïàòèò-îêñàëàòíûå êàìíè (Ñà 5 (ÐÎ 4 ) 3 ÎÍ
+ ÑàÑ2Î 4 ⋅ Í 2Î ± ÑàÑ 2Î4 ⋅ 2Í 2Î). Ïîñêîëüêó
ôîñôàòû ïî÷å÷íûõ êàìíåé â ìèíåðàëîãè÷åñêîì ïëàíå íàèáîëåå ðàçíîîáðàçíû, îñòàíîâèìñÿ íà èõ õàðàêòåðèñòèêå ïîäðîáíåé.
Àïàòèò-ñòðóâèòîâûå êàìíè â ñâîåì áîëüøèíñòâå êðóïíûå, ñðåäè íèõ ìíîãî êîðàëëîâèäíûõ (ðèñ. 3, à–ã). Îíè ëåãêî êðîøàòñÿ ïî
ïîâåðõíîñòÿì ñëîèñòîñòè (ñì. ðèñ. 3, ä). Ìåæäó
ðîñòîâûìè ðèòìàìè ðàñïîëàãàþòñÿ ïóñòîòû
ñîïîñòàâèìûõ ðàçìåðîâ. Ñòðóâèò îáðàçóåò
îòíîñèòåëüíî êðóïíûå (äî 1 ìì) çåðíà, îáû÷íî ïëîõî îãðàíåííûå â ìåëêî- è ìèêðîçåðíèñòîé (÷àñòî ìåëêîãëîáóëÿðíîé) âìåùàþùåé
Ðèñ. 2. Ìèêðîìîðôîëîãèÿ èíäèâèäîâ ìî÷åâîé êèñëîòû
(ÑÝÌ JSM-35): à – ñîáèðàòåëüíàÿ ïåðåêðèñòàëëèçàöèÿ
ìî÷åâîé êèñëîòû â çîíå, íåïîñðåäñòâåííî ïðèìûêàþùåé ê âíåøíåé ñêðûòîêðèñòàëëè÷åñêîé êîðêå; íàáëþäàåòñÿ îáðàçîâàíèå îãðàíåííûõ èíäèâèäîâ, óâåëè÷åíèå ðàçìåðà ïîð è ôîðìèðîâàíèå íåçàêîíîìåðíîãî
êàâåðíîçíîãî àãðåãàòà (óâ. 200); á – ïåðåêðèñòàëëèçîâàííûé òåêñòóðèðîâàííûé àãðåãàò îãðàíåííûõ èíäèâèäîâ ìî÷åâîé êèñëîòû èç âíóòðåííåé çîíû êàìíÿ îò÷åòëèâîãî ìèêðîñëîèñòîãî ñòðîåíèÿ (óâ. 600).
ìàòðèöå àïàòèòà (ñì. ðèñ. 3, å). Îòìå÷åí îäèí
ñëó÷àé ôîðìèðîâàíèÿ ñòðóâèòîì çàêîíîìåðíûõ ðàäèàëüíî îðèåíòèðîâàííûõ ñêåëåòíûõ
êðèñòàëëîâ (ñì. ðèñ. 3, æ, ç). Ñîäåðæàíèå
ñòðóâèòà â êîíêðåìåíòàõ òèïà 3-1 îáû÷íî íå
ïðåâûøàåò 50 %, íî â äâóõ ïðîáàõ îí ÿâëÿåòñÿ äîìèíèðóþùåé ôàçîé (70 %). Ñòðóâèò
íàèáîëåå õàðàêòåðåí äëÿ âíóòðåííèõ çîí ýòèõ
ÃËÀÂÍÛÅ ÌÈÍÅÐÀËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÒÈÏÛ ÏÎ×Å×ÍÛÕ ÊÀÌÍÅÉ
73
Ðèñ. 3. Âíåøíèé âèä è âíóòðåííåå ñòðîåíèå àïàòèò-ñòðóâèòîâûõ êàìíåé (òèï 3-1) (ÑÝÌ LEO 420): à–ã – âíåøíèé
âèä, á–ã – ïîïåðå÷íûå ñïèëû ôðàãìåíòîâ êîðàëëîâèäíûõ êàìíåé ñëîæíîãî ñòîðîåíèÿ; â ÿäðå ïðåîáëàäàþò ñòðóâèò è êàðáîíàòàïàòèò, â ïðîìåæóòî÷íûõ çîíàõ ñòðóâèò èñ÷åçàåò è ðàñòåò ñîäåðæàíèå äåãèäðàòèðîâàííîãî
CaC2O 4 ⋅ 2H 2O, ïñåâäîìîðôíî çàìåùåííîãî CaC 2O 4 ⋅ H 2O, âíåøíÿÿ çîíà ñîñòîèò èç ôòîðãèäðîêñèëàïàòèòà è
CaC2O4 ⋅ H2O, íà ïîâåðõíîñòè – äðóçîâûé àãðåãàò CaC2O4 ⋅ 2H2O; ä – ãðóáàÿ ìèêðîñëîèñòîñòü (ëàìèíàðíîñòü) ñòðóâèòñîäåðæàùèõ ïî÷å÷íûõ êàìíåé, îáóñëîâëåííàÿ íàëè÷èåì ðåãóëÿðíûõ ìåæñëîåâûõ ïóñòîò; å – èíäèâèäû ñòðóâèòà (1) â ìèêðîçåðíèñòîé ìàññå àïàòèòà (2); æ, ç – àãðåãàò ðàäèàëüíî îðèåíòèðîâàííûõ ñêåëåòíûõ èíäèâèäîâ
ñòðóâèòà â êîíöåíòðè÷åñêè çîíàëüíîì êîíêðåìåíòå (æ – ñïèë, ç – ïåòðîãðàôè÷åñêèé øëèô, ïîëÿðèçîâàííûé ñâåò).
74
Å. Í. ÍÈÃÌÀÒÓËÈÍÀ è äð.
êàìíåé – èõ “ñòåðæíåâîé” ÷àñòè. Ïî ìåðå
äâèæåíèÿ ê ïåðèôåðèè êîíêðåìåíòà åãî êîëè÷åñòâî ðåçêî óáûâàåò (ñì. ðèñ. 3, á–ã). Â
çîíàõ ðàçâèòèÿ àïàòèò-îêñàëàòíîé ìèíåðàëèçàöèè íàáëþäàþòñÿ òîëüêî ñïîðàäè÷åñêèå
êðèñòàëëû ñòðóâèòà, ðàñïûëåííûå â ìàññå
àïàòèòà è íå èìåþùèå íåïîñðåäñòâåííûõ
êîíòàêòîâ ñ îêñàëàòàìè.
Àïàòèòû ñòðóâèòñîäåðæàùèõ êàìíåé ìîðôîëîãè÷åñêè âåñüìà ðàçíîîáðàçíû. Ñðåäè àïàòèòîâ èç “ñòåðæíÿ” êîðàëëîâèäíîãî êàìíÿ
áûëè îáíàðóæåíû ñâîåîáðàçíûå àãðåãàòû,
ìîðôîëîãèÿ êîòîðûõ íàïîìèíàåò áèîãåííûå
ïîñòðîéêè (ðèñ. 4, à). Àãðåãàò ïëîòíûé, ìèêðîãëîáóëÿðíûé, ñ õàðàêòåðíûì ðèñóíêîì,
ïîçâîëÿþùèì ïðåäïîëàãàòü åãî îáðàçîâàíèå
â ðåçóëüòàòå æèçíåäåÿòåëüíîñòè êîëîíèé ïàòîãåííîé ìèêðîáíîé ôëîðû, ïðîäóêòîì ìåòàáîëèçìà êîòîðûõ ÿâëÿåòñÿ ôîñôàò-èîí
3–
PO 4 [1, 2, 13]. Â. È. Êàòêîâà [2] îïðåäåëÿåò
òàêèå îáðàçîâàíèÿ êàê “îêàìåíåëûå áàêòåðèàëüíûå ìèêðîêîëîíèè”. Íè â êàêèõ äðóãèõ
òèïàõ ìî÷åâûõ êàìíåé ïîäîáíûå ôîðìû âûäåëåíèé àïàòèòà íå îáíàðóæåíû. Ïî äàííûì
ðåíòãåíîôàçîâîãî àíàëèçà è ÈÊ-ñïåêòðîñêîïèè, â ýòîé àññîöèàöèè äèàãíîñòèðîâàíû
ñòðóêòóðíî íàèáîëåå íåñîâåðøåííûå êàðáîíàòàïàòèòû.
Äëÿ ïðîìåæóòî÷íûõ çîí êàìíÿ õàðàêòåðíî ñîñóùåñòâîâàíèå òðåõ ìîðôîëîãè÷åñêèõ
(à âîçìîæíî, è ôàçîâûõ) ðàçíîâèäíîñòåé ôîñôàòà êàëüöèÿ (ñì. ðèñ. 4, â). Ïðåîáëàäàåò ìàòåðèàë, íå èìåþùèé õàðàêòåðíûõ òåêñòóðíûõ îñîáåííîñòåé.  åãî ñïåêòðå ïðèñóòñòâóþò ëèíèè Ñà è Ð (Ñà : Ð = 1.0–1.5), ÷òî, îäíàêî, îñòàâëÿåò îòêðûòûì âîïðîñ î íàëè÷èè
âîäû. Â ðàáîòàõ [2, 13] ïîäîáíûå îáðàçîâàíèÿ
èíòåðïðåòèðóþòñÿ êàê àìîðôíûé ôîñôàò
êàëüöèÿ, ïðåäñòàâëÿþùèé ñîáîé áëàãîïðèÿòíóþ ñðåäó äëÿ ñóùåñòâîâàíèÿ áàêòåðèé. Ãëîáóëÿðíûé ôîñôàò êàëüöèÿ â äàííîì ñëó÷àå,
ïî-âèäèìîìó, ÿâëÿåòñÿ ïðîäóêòîì æèçíåäåÿòåëüíîñòè ïàòîãåííîé ìèêðîôëîðû. Êðèñòàëëè÷åñêèé àïàòèò – íàèáîëåå ïîçäíÿÿ ôàçà â
ýòîé òðîéêå – ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ïðîäóêò
ïåðåêðèñòàëëèçàöèè ðàíåå îáðàçîâàâøèõñÿ
ôîñôàòîâ êàëüöèÿ.
Ñèíòåç ãëîáóëÿðíîãî ôîñôàòà êàëüöèÿ, êàê
áèîãåííîãî, òàê è õåìîãåííîãî, îñóùåñòâëÿëñÿ â òå÷åíèå âñåãî ïåðèîäà ðîñòà êàìíÿ, î
÷åì ñâèäåòåëüñòâóþò õàðàêòåðíûå “ïðèñûïêè” ãëîáóë, áëîêèðóþùèå ðîñò ãðàíåé àïàòèòà (ñì. ðèñ. 4, â) è îäíîâîäíîãî îêñàëàòà êàëüöèÿ ÑàÑ2Î4 ⋅ Í2Î. Ìèêðîìîðôîëîãèÿ ãëîáóë
ðàçíîîáðàçíà. Íàðÿäó ñ îâîèäàìè îáíàðóæåíû ìèêðîïëàñòèí÷àòûå è ìèêðîèãîëü÷àòûå
àãðåãàòû (ñì. ðèñ. 4, â–å). Âåðîÿòíî, â äàëüíåéøåì ìîðôîëîãèÿ ãëîáóë ìîæåò áûòü èñïîëüçîâàíà êàê èíñòðóìåíò äëÿ ðàñïîçíàâàíèÿ õåìîãåííîé è áèîãåííîé ïðèðîäû ôîñôàòîâ êàëüöèÿ. Ïåðâûé øàã â ýòîì íàïðàâëåíèè
óæå ñäåëàí â ðàáîòå [13].
Èäåíòèôèêàöèÿ ôàçîâîãî ñîñòàâà ôîñôàòîâ
êàëüöèÿ â êàæäîì êîíêðåòíîì ñëó÷àå çàòðóäíåíà. Ðåçóëüòàòû ðåíòãåíîâñêèõ èññëåäîâàíèé
ñâèäåòåëüñòâóþò, ÷òî â îáðàçöàõ ïðåîáëàäàåò
àïàòèò íèçêîé ñòåïåíè êðèñòàëëè÷íîñòè. Îäíàêî îòíîøåíèå Ñà : Ð â êîíêðåòíûõ ìèêðîãëîáóëàõ, îöåíåííîå ïî ñïåêòðàì ýíåðãîäèñïåðñèîííîãî ðåíòãåíîñïåêòðàëüíîãî ìèêðîàíàëèçà, âàðüèðóåò â ïðåäåëàõ 1.0–1.5. Ýòî
ñâèäåòåëüñòâóåò î ñîñóùåñòâîâàíèè íà ìèêðîóðîâíå ðàçíîîáðàçíûõ ôîðì ôîñôàòîâ
êàëüöèÿ. Àíàëîãè÷íûé âûâîä ïîëó÷åí â ðàáîòàõ [13, 14].
Âî âíåøíåé çîíå àïàòèò-ñòðóâèòîâûõ
êàìíåé ïðèñóòñòâóþò ìèêðîãëîáóëÿðíûé àïàòèò (äèàãíîñòèêà ïîäòâåðæäåíà ðåíòãåíîìåòðè÷åñêè) è êàâåðíîçíûé ïîðèñòûé àãðåãàò
ôîñôàòîâ êàëüöèÿ. Ïîñëåäíèé ìàòåðèàë ëåãêî îòñëàèâàåòñÿ ñ ïîâåðõíîñòè êàìíÿ.  îäíîì èç îáðàçöîâ ïîâåðõíîñòü êàìíÿ ïîêðûâàëà òîíêàÿ (äîëè ìèëëèìåòðà) ïëàñòè÷íàÿ ïëåíêà, èçó÷åíèå êîòîðîé ïîä ýëåêòðîííûì ìèêðîñêîïîì ïîêàçàëî, ÷òî îíà ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé àãðåãàò êðóïíûõ îáîñîáëåííûõ ãëîáóë àïàòèòà ⠓ïàóòèíå” òîíêèõ
íèòåé (ñì. ðèñ. 4, æ, ç). Ïî àíàëîãèè ñ ôîòîãðàôèÿìè, ïðèâåäåííûìè Â. È. Êàòêîâîé
[2], ìîæíî ïðåäïîëîæèòü, ÷òî íàçâàííûå
îáðàçîâàíèÿ ÿâëÿþòñÿ ãèôàìè ãðèáîâ.
Îêñàëàòû êàëüöèÿ â ýòèõ êàìíÿõ ïðåèìóùåñòâåííî ïðåäñòàâëåíû ïîëíûìè ïñåâäîìîðôîçàìè ÑàÑ2Î4 ⋅ Í2Î ïî êðóïíûì êðèñòàëëàì
ÑàÑ2Î4 ⋅ 2Í2Î. Íåèçìåíåííûé óýääåëèò îáíàðóæåí òîëüêî â ñîñòàâå äðóç, íåïîñðåäñòâåííî îáðàçóþùèõ âíåøíþþ ïîâåðõíîñòü êîðàëëîâèäíûõ êàìíåé (ñì. ðèñ. 3, à).
Òèï 3-2. ×åòêóþ ãðàíèöó ìåæäó òèïàìè
3-1 è 3-2 ïðîâåñòè òðóäíî, ïîñêîëüêó ñòðó-
ÃËÀÂÍÛÅ ÌÈÍÅÐÀËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÒÈÏÛ ÏÎ×Å×ÍÛÕ ÊÀÌÍÅÉ
75
Ðèñ. 4. Ìèêðîìîðôîëîãè÷åñêèå îñîáåííîñòè ôîñôàòîâ êàëüöèÿ èç ïî÷å÷íûõ êàìíåé (òèïû 3-1, 3-2) (ÑÝÌ LEO 420,
JSM-35): à – êàðáîíàòàïàòèòû, îáðàçóþùèå ïñåâäîìîðôîçû ïî áèîãåííûì ïîñòðîéêàì â ñòåðæíåâîé ÷àñòè êîðàëëîâèäíûõ êàìíåé; á – êîëëîìîðôíûé è ãëîáóëÿðíûé ôîñôàòû êàëüöèÿ è ïðîäóêò èõ ïåðåêðèñòàëëèçàöèè –
àïàòèò, ñîñóùåñòâóþùèå â ìèêðîîáúåìå ïî÷å÷íîãî êàìíÿ; ⠖ “ïðèñûïêè” ïîçäíåãî ãëîáóëÿðíîãî ôîñôàòà êàëüöèÿ,
áëîêèðóþùèå ðîñò ãðàíåé êðèñòàëëîâ CaC2O4 ⋅ 2H2O è àïàòèòà; 㠖 ãëîáóëû, ñëîæåííûå èãîëü÷àòûìè ìèêðîèíäèâèäàìè êàðáîíàòàïàòèòà (öåíòðàëüíûé ñòâîë êîðàëëîâèäíîãî ñòðóâèòñîäåðæàùåãî êàìíÿ, òèï 3-1); ä, å – ãëîáóëÿðíûé ãèäðîêñèëôòîðàïàòèò èç àâòîíîìíîãî “êàðìàíà”, ðàñïîëîæåííîãî â ÿäðå îêñàëàòíîãî êàìíÿ (òèï 1-3):
ä – îáùèé âèä àãðåãàòà; å – îòäåëüíàÿ ãëîáóëà, ñîñòîÿùàÿ èç ïëàñòèí÷àòûõ èíäèâèäîâ; íà åå ïîâåðõíîñòè âèäíû
îáîñîáëåíèÿ êîëëîìîðôíîãî ôîñôàòà êàëüöèÿ; æ, ç – îðãàíîìèíåðàëüíûé àãðåãàò, ôîðìèðóþùèé ïîâåðõíîñòü
ïî÷å÷íîãî êàìíÿ (òèï 3-1) – êðóïíûå ãëîáóëû àïàòèòà, ñîåäèíåííûå ãèôàìè ãðèáîâ (æ – îáùèé âèä àãðåãàòà
(óâ. 300); ç – àïàòèòîâàÿ ãëîáóëà, ñëîæåííàÿ èãîëü÷àòûìè ìèêðîèíäèâèäàìè (óâ. 2600)).
76
Å. Í. ÍÈÃÌÀÒÓËÈÍÀ è äð.
ÒÀÁËÈÖÀ 2
Ïðåäñòàâèòåëüíûå ìèêðîçîíäîâûå àíàëèçû è óñðåäíåííûå õèìè÷åñêèå ñîñòàâû èíäèâèäóàëüíûõ ìèíåðàëüíûõ
ôàç îêñàëàòíûõ ïî÷å÷íûõ êàìíåé, % (ïî ìàññå)
Ñòàòèñòè÷åñêèå
õàðàêòåðèñòèêè
Êîìïîíåíò
SiO2
MgO
CaO
Na 2O
K2O
P2O5
SO 3
Ñôåðîëèòîâûå àãðåãàòû ÑàÑ2Î4 ⋅ Í2Î
Ñâåòëûå çîíû
n = 20
0.01
0.10
39.51
0.10
0.06
0.00
0.35
0.02
0.11
40.21
0.13
0.06
0.00
0.29
0.04
0.17
39.96
0.15
0.05
0.00
0.24
X
Sõ
0.02
0.12
39.48
0.15
0.06
0.02
0.31
0.02
0.03
0.64
0.03
0.01
0.03
0.06
n = 9
0.17
0.08
38.95
0.12
0.06
0.15
1.04
0.01
0.10
39.11
0.20
0.06
0.54
0.58
Çîíû, îáîãàùåííûå ïèãìåíòîì
X
Sõ
0.00
0.11
38.99
0.17
0.05
0.33
0.49
0.03
0.10
39.26
0.16
0.05
0.27
0.59
0.06
0.02
0.36
0.04
0.01
0.14
0.26
Îêñàëàòíûå ÿäðà çðåëûõ ñôåðîëèòîâ
n = 13
X
Sõ
0.00
0.12
38.83
0.21
0.05
0.78
0.49
0.00
0.13
39.79
0.26
0.09
0.43
0.54
0.00
0.08
39.40
0.19
0.06
0.55
0.51
0.00
0.12
39.58
0.20
0.08
0.46
0.48
0.01
0.03
0.61
0.04
0.02
0.19
0.11
Îêñàëàòíûå ÿäðà ìîëîäûõ ñôåðîëèòîâ
n = 8
X
Sõ
0.03
0.11
39.21
0.15
0.05
0.40
0.50
0.01
0.12
40.02
0.23
0.06
0.38
0.40
0.00
0.17
40.18
0.14
0.05
0.75
0.41
0.03
0.13
39.01
0.17
0.06
0.46
0.56
0.04
0.03
0.84
0.03
0.01
0.18
0.30
Êðèñòàëëû ÑàÑ2Î4 ⋅ 2Í2Î
n = 17
X
Sõ
0.00
0.03
35.76
0.01
0.00
0.01
0.09
0.04
0.02
35.85
0.07
0.00
0.00
0.05
0.01
0.01
35.01
0.02
0.01
0.00
0.07
0.00
0.02
35.96
0.05
0.01
0.00
0.04
0.01
0.02
0.97
0.03
0.01
0.01
0.05
Ïñåâäîìîðôîçû ÑàÑ2Î4 ⋅ Í2Î ïî êðèñòàëëàì ÑàÑ2Î4 ⋅ 2Í2Î
n = 14
X
Sõ
0.04
0.07
40.35
0.20
0.02
0.12
0.13
0.00
0.03
38.98
0.18
0.00
0.06
0.08
0.02
0.03
39.12
0.14
0.00
0.00
0.10
0.04
0.05
39.64
0.13
0.01
0.04
0.09
0.09
0.02
1.22
0.04
0.01
0.05
0.08
Ïðèìå÷àíèÿ. 1. Òåîðåòè÷åñêèé ñîñòàâ (ìàñîâàÿ äîëÿ, %) ÑàÑ2Î4 ⋅ Í2Î: ÑàÎ – 38.38, ÑÎ2 – 49.28, Í2Î – 12.34;
ÑàÑ2Î4 ⋅ 2Í2Î: ÑàÎ – 34.17, ÑÎ2 – 43.89, Í2Î – 21.94. 2. n – ÷èñëî îïðåäåëåíèé, X – ñðåäíåå çíà÷åíèå, Sõ –
ñòàíäàðòíîå îòêëîíåíèå. 3. Ìàññîâàÿ äîëÿ Cl íå ïðåâûøàåò 0.04 %, F – íèæå ïðåäåëà îáíàðóæåíèÿ (0.08 %), ÑÎ2
è Í2Î íå îïðåäåëÿëèñü.
ÃËÀÂÍÛÅ ÌÈÍÅÐÀËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÒÈÏÛ ÏÎ×Å×ÍÛÕ ÊÀÌÍÅÉ
âèò ìîæåò ïðèñóòñòâîâàòü â öåíòðàëüíîé ÷àñòè ñòâîëà êîðàëëîâèäíîãî êàìíÿ è îòñóòñòâîâàòü â åãî âíåøíèõ çîíàõ (ñì. ðèñ. 3, à, á, æ).
Àïàòèò-îêñàëàòíûå êàìíè îáû÷íî ïðî÷íåå è
ïëîòíåå, ÷åì àïàòèò-ñòðóâèòîâûå (òèï 3-1).
Ñôåðîëèòîâûå àãðåãàòû ÑàÑ2Î4 ⋅ Í2Î äëÿ ýòîãî òèïà êàìíÿ îòìå÷åíû íå áûëè. Êðèñòàëëè÷åñêèå èíäèâèäû ÑàÑ2Î 4 ⋅ 2Í2 Î âî âñåõ
ñëó÷àÿõ (êðîìå êðèñòàëëîâ, íåïîñðåäñòâåííî âûõîäÿùèõ íà ïîâåðõíîñòü) äåãèäðàòèðîâàíû è ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé ïñåâäîìîðôîçû
ÑàÑ 2Î4 ⋅ Í 2Î ïî ÑàÑ2Î 4 ⋅ 2Í2Î (àíàëîãè÷íî
òèïó 1-3). Èõ ðàçâåòâëåííûé àãðåãàò ñîçäàåò
ñâîåîáðàçíûé “êàðêàñ”, êîòîðûé àðìèðóåò
ðûõëóþ àïàòèòîâóþ ìàññó, ïîâûøàÿ â ðåçóëüòàòå ïðî÷íîñòü êàìíåé. Ìèêðîìîðôîëîãèÿ àïàòèòà àíàëîãè÷íà òèïó 3-1.
Îñîáåííîñòè õèìè÷åñêîãî ñîñòàâà
èíäèâèäóàëüíûõ ìèíåðàëîâ ïî÷å÷íûõ êàìíåé
 çàäà÷ó èññëåäîâàíèé, âûïîëíåííûõ ïîñðåäñòâîì ìèêðîçîíäîâîãî àíàëèçà, âõîäèëè
èäåíòèôèêàöèÿ è îïðåäåëåíèå àáñîëþòíûõ
ñîäåðæàíèé ýëåìåíòîâ-ïðèìåñåé â êðèñòàëëè÷åñêèõ ôàçàõ è â ðàçëè÷íûõ àíàòîìè÷åñêèõ çîíàõ ìèíåðàëüíûõ àãðåãàòîâ, ñëàãàþùèõ ïî÷å÷íûå êàìíè. Îáúåêòàìè èçó÷åíèÿ
áûëè çðåëûå è ìîëîäûå ÿäðà îêñàëàòíûõ
êîíêðåìåíòîâ, òîíêîøåñòîâàòûå àãðåãàòû
ÑàÑ2Î4 ⋅ Í2Î ñ íåðàâíîìåðíûì ðàñïðåäåëåíèåì îðãàíè÷åñêîãî ïèãìåíòà, êðóïíûå íåèçìåíåííûå êðèñòàëëû ÑàÑ2Î4 ⋅ 2Í2Î, ïñåâäîìîðôîçû ÑàÑ 2 Î 4 ⋅ Í 2 Î ïî ÑàÑ 2 Î 4 ⋅ 2Í 2 Î,
ôàçû-âêëþ÷åíèÿ â ìàòðèöå îêñàëàòîâ êàëüöèÿ, àïàòèòû èç âñåõ òèïîâ êàìíåé, ñòðóâèò
è ìî÷åâàÿ êèñëîòà.
Ìàññîâàÿ äîëÿ ÑàÎ â ñôåðîëèòîâûõ àãðåãàòàõ CaC2O4 ⋅ H2O êîëåáëåòñÿ îò 38 äî 40 %
(òàáë. 2).  íèõ âñåãäà ïðèñóòñòâóþò è çíà÷èìûå êîëè÷åñòâà P è S. Èõ ìàêñèìàëüíûå ìàññîâûå äîëè (P2O5 äî 0.8, SO3 äî 1.0 %) çàðåãèñòðèðîâàíû â ÿäðàõ è â çîíàõ, îáîãàùåííûõ ïèãìåíòîì.  çîíàõ, ëèøåííûõ ïèãìåíòà,
èõ ìàññîâûå äîëè äîñòîâåðíî íèæå (P2O5 äî
0.05, SO3 äî 0.4 %). Â ñôåðîëèòîâûõ àãðåãàòàõ
ïîñòîÿííî ïðèñóòñòâóþò ïðèìåñè (ìàñîâàÿ
äîëÿ, %): K2O (0.05–0.10), MgÎ (0.05–0.20) è
Na2O (0.10–0.25). Ìàêñèìàëüíûå ìàññîâûå äîëè
õëîðà (0.03–0.08 %) óäàëîñü îáíàðóæèòü â ÿä-
77
ðàõ ïîçäíèõ ñôåðîëèòîâ. Ñîäåðæàíèå Fe, Si,
Al, Ti, Cr, Mn â áîëüøèíñòâå ñëó÷àåâ íå
ïðåâûøàåò ïðåäåëîâ îáíàðóæåíèÿ, êîòîðûå
îáåñïå÷èâàåò èñïîëüçóåìàÿ ìåòîäèêà.
 ïðîòèâîïîëîæíîñòü ñôåðîëèòîâûì àãðåãàòàì CaC2O4 ⋅ H2O ñîñòàâ êðóïíûõ êðèñòàëëîâ íåèçìåíåííîãî CaC2O4 ⋅ 2H2O áëèçîê
ê òåîðåòè÷åñêîìó (ñì. òàáë. 2). Óäàëîñü çàôèêñèðîâàòü òîëüêî ìèêðîêîëè÷åñòâà (0.0n %)
S, Mg è Na; ôîñôîð íå îáíàðóæåí. Ïî ñîäåðæàíèþ ìèêðîïðèìåñåé ïñåâäîìîðôîçû
CaC2O4 ⋅ H2O ïî CaC2O4 ⋅ 2H2O çàíèìàþò ïðîìåæóòî÷íîå ïîëîæåíèå (ñì. òàáë. 2).
 ìàòðèöå îêñàëàòà êàëüöèÿ ýïèçîäè÷åñêè óäàåòñÿ îáíàðóæèòü åäèíè÷íûå ìèíåðàëèçîâàííûå âêëþ÷åíèÿ îðãàíè÷åñêîãî âåùåñòâà (ðàçìåðîì 15–20 ìêì). Ïðåäñòàâèòåëüíûé
ñîñòàâ òàêîãî îáðàçîâàíèÿ ñëåäóþùèé (ìàññîâàÿ äîëÿ, %): SiO2 – 0.27, MgO – 1.13,
CaO –17.69, Na 2 O – 1.35, K 2 O – 27.21,
P2O5 – 0.97, SO3 – 0.69, Cl – 17.62.
 êðèñòàëëàõ ìî÷åâîé êèñëîòû (ñì. ðèñ. 2)
ïîñðåäñòâîì ìèêðîçîíäîâîãî àíàëèçà èäåíòèôèöèðîâàíû ïðèìåñè (ìàññîâàÿ äîëÿ, %):
Na2Î (0.02–0.30), K2Î ( 0.04–0.18), Ð2Î5 (0.01–
0.13), SÎ3 (0.06–0.16) è Cl (0.01–0.09).
Ñðåäè ôîñôàòíûõ ôàç, ñëàãàþùèõ óðîëèòû, íàìè îáíàðóæåíû è ïðîàíàëèçèðîâàíû
ñòðóâèò è àïàòèò. Äëÿ ñòðóâèòà õàðàêòåðåí
ñëåäóþùèé ðàçáðîñ êîíöåíòðàöèé ýëåìåíòîâ
(ìàññîâàÿ äîëÿ, %): SiO2 (1.02–2.38), MgO (29.65–
31.71), CaO (0.09–0.20), Na 2 O ( 0.00–0.03),
K2O (0.16–0.34), P2O5 (53.27–57.06), SO3 (0.00–
0.01), Cl (0.01–0.03). Ìàññîâàÿ äîëÿ ôòîðà áûëà
íèæå ïðåäåëà îáíàðóæåíèÿ – 0.08 %.
Áèîãåííûå àïàòèòû ïî ñîñòàâó â áîëüøèíñòâå ñëó÷àåâ íåñòåõèîìåòðè÷íû è îáëàäàþò
ïîíèæåííûìè ñîäåðæàíèÿìè CaO (38–48.5 %)
è P2O5 (33–40 %) (òàáë. 3). Îíè õàðàêòåðèçóþòñÿ ïîñòîÿííûì ïðèñóòñòâèåì ïðèìåñåé
(ìàññîâàÿ äîëÿ, %): Na2O ( 0.8–2.0), MgO (0.5–
3.0) è K2O ( 0.1–0.3), êîëè÷åñòâà êîòîðûõ â ïðåäåëàõ îäíîãî îáðàçöà õîðîøî âîñïðîèçâîäÿòñÿ.
Ýòî, âîçìîæíî, ñâèäåòåëüñòâóåò îá èçîìîðôíîì âõîæäåíèè äàííûõ ýëåìåíòîâ â ïîçèöèè
êàëüöèÿ.
Íàèáîëåå ðàçíîîáðàçíûå èçîìîðôíûå çàìåùåíèÿ ðåàëèçóþòñÿ â àíèîííûõ ðàäèêàëàõ
àïàòèòà. Ñîãëàñíî äàííûì ÈÊ-ñïåêòðîñêîïèè,
äëÿ áîëüøåé ÷àñòè èññëåäîâàííûõ îáðàçöîâ
78
ÒÀÁËÈÖÀ 3
Ïðåäñòàâèòåëüíûå ìèêðîçîíäîâûå àíàëèçû àïàòèòîâ èç ðàçëè÷íûõ òèïîâ ïî÷å÷íûõ êàìíåé, % (ïî ìàññå)
Êîìïîíåíò
Ôîñôàòíûå ÿäðà
Àïàòèòû èç àâòîíîìíûõ “êàðìàíî┠â îêñàëàòíûõ êàìíÿõ
â îêñàëàòíûõ
(òèï 1-3)
êàìíÿõ (òèï 1-1)
áåñêàðáîíàòíûå
íèçêîêàðáîíàòíûå
âûñîêîêàðáîíàòíûå
Àïàòèòîâûé ñëîé,
Àïàòèòû èç ôîñôàòíûõ êàìíåé
áðîíèðóþùèé êàìíè
(òèïû 3-1 è 3-2)
èç ìî÷åâîé êèñëîòû
(òèï 1-2)
âûñîêîêàðáîíàòíûå
èç àññîöèàöèè ñ
èç ñòðóâèòîâûõ
îêñàëàòàìè
àññîöèàöèé (òèï 3-1)
(òèï 3-2)
0.04
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.05
0.60
0.08
0.02
1.87
0.94
0.00
0.02
MgO
0.89
0.73
0.62
0.62
0.97
1.07
3.00
3.17
1.61
1.20
2.98
3.08
2.64
2.23
CaO
42.81
45.53
46.67
46.58
44.36
44.87
43.62
43.19
47.30
47.75
43.32
43.55
43.65
45.17
Na 2O
0.89
1.01
1.22
1.19
1.46
1.43
1.49
1.86
1.51
1.26
1.63
1.86
2.15
2.06
K2O
0.15
0.15
0.33
0.16
0.19
0.17
0.20
0.15
0.30
0.23
0.13
0.16
0.29
0.28
P2O5
36.35
36.73
40.27
40.22
38.79
38.04
35.28
34.07
37.94
36.69
33.76
34.68
34.49
36.60
SO3
0.33
0.44
0.44
0.64
0.45
0.37
0.16
0.14
0.30
0.18
0.09
0.05
0.19
0.21
F
1.15
0.78
1.34
1.14
0.91
1.06
0.28
0.16
0.69
1.29
0.19
0.10
0.95
0.77
Cl
0.12
0.08
0.02
0.04
0.27
0.32
0.03
0.02
0.04
0.04
0.06
0.04
0.02
0.00
82.73
85.45
90.91
90.59
87.40
87.33
84.11
83.36
89.77
88.66
84.03
84.46
84.38
87.34
Ñóììà
2–
Ïðèìå÷àíèå. Ïîëóêîëè÷åñòâåííîå îïðåäåëåíèå CO3 -ãðóïï âûïîëíåíî ìåòîäîì ÈÊ-ñïåêòðîñêîïèè. Âî âñåõ ñëó÷àÿõ ýòèì æå ìåòîäîì óñòàíîâëåíî ïðèñóòñòâèå
Î͖-ãðóïï.
Å. Í. ÍÈÃÌÀÒÓËÈÍÀ è äð.
SiO2
ÃËÀÂÍÛÅ ÌÈÍÅÐÀËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÒÈÏÛ ÏÎ×Å×ÍÛÕ ÊÀÌÍÅÉ
õàðàêòåðíî ïðèñóòñòâèå êàê ãèäðîêñî-ãðóïï,
òàê è êàðáîíàò-èîíîâ. Îäíàêî â ðÿäå ñëó÷àåâ
êîëåáàíèÿ CO2–
-ãðóïï íå çàôèêñèðîâàíû.
3
Ìèêðîçîíäîâûé àíàëèç ïîêàçàë (ñì. òàáë. 3),
÷òî ïîäàâëÿþùåå áîëüøèíñòâî èçó÷åííûõ
àïàòèòîâ ñîäåðæàò çíà÷èòåëüíûå êîëè÷åñòâà
ôòîðà (îò 0.4 äî 2 %). Ýòî àïàòèòû èç ìèêðîÿäðåð â ñôåðîëèòàõ CaC2O4 ⋅ H2O (òèï 1-1),
èç ñàìîñòîÿòåëüíûõ çîí ôîñôàòîâ ñðåäè îêñàëàòîâ (òèï 1-3), èç âíåøíèõ ôîñôàòíî-îêñàëàòíûõ çîí, îáðàñòàþùèõ ïîâåðõíîñòè ðàñòâîðåíèÿ êàìíåé èç ìî÷åâîé êèñëîòû (òèï 2),
è, íàêîíåö, èç ôîñôàòíûõ êàìíåé ñëîæíîãî
ñîñòàâà ñ ïðåîáëàäàíèåì àïàòèòà (òèïû 3-1 è
3-2).
Òîëüêî â àïàòèòàõ èç èíôåêöèîííûõ ñòðóâèòñîäåðæàùèõ êîíêðåìåíòîâ (òèï 3-1) ìàññîâàÿ äîëÿ ôòîðà îêàçàëàñü áëèçêà ê ïðåäåëó åãî îáíàðóæåíèÿ (0.2 %). Ñîñòàâû áèîãåííûõ àïàòèòîâ òåì áëèæå ê “èäåàëüíûì”, ÷åì
âûøå ñîäåðæàíèå â íèõ ôòîðà. Ó÷àñòêè ðàçâèòèÿ ôòîðàïàòèòîâ íàèáîëåå õîðîøî ïîëèðóþòñÿ è â ìèíèìàëüíîé ñòåïåíè “ãîðÿò” ïîä
ïó÷êîì çîíäà. Ìàññîâàÿ äîëÿ ôòîðà â àïàòèòàõ ìîæåò çíà÷èòåëüíî âàðüèðîâàòü â ïðåäåëàõ îäíîãî êàìíÿ â ñëó÷àå, åñëè îò öåíòðà
ê ïåðèôåðèè ïðîèñõîäèò ñìåíà ìèíåðàëüíûõ
àññîöèàöèé – îò ñòðóâèòñîäåðæàùåé (0.1 %)
äî îêñàëàòñîäåðæàùåé (1 %).
Ìàññîâûå äîëè õëîðà è ñåðû â àïàòèòàõ
óñòîé÷èâî íèçêèå, %: Cl 0.0–0.2, SO3 0.1–1.
Îñîáåííîñòüþ àïàòèòîâ ÿâëÿåòñÿ ñïîðàäè÷åñêîå ïðèñóòñòâèå êðåìíèÿ, ñîäåðæàíèå êîòîðîãî îñîáåííî âûñîêî â êàðáîíàòàïàòèòàõ
(äî 2 % SiO2).
ÇÀÊËÞ×ÅÍÈÅ
 èññëåäîâàííîé âûáîðêå ïî÷å÷íûõ êàìíåé (âñåãî 123) âûäåëÿþòñÿ øåñòü óñòîé÷èâî
ïîâòîðÿþùèõñÿ ñî÷åòàíèé ôàçîâîãî ñîñòàâà
è ìîðôîëîãè÷åñêèõ îñîáåííîñòåé. Êàæäîìó èç
íèõ ñîîòâåòñòâóåò îïðåäåëåííûé òèï êàìíÿ.
Áîëüøèíñòâî èçó÷åííûõ îáðàçöîâ ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé çîíàëüíûå îáðàçîâàíèÿ, õàðàêòåðèçóþùèåñÿ îïðåäåëåííîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòüþ ÷åðåäîâàíèÿ èëè ñìåíû ìèíåðàëüíûõ
çîí. Ãëàâíûå èç íèõ òàêîâû:
CaC2O4 ⋅ H2O → CaC2O4 ⋅ 2H2O
79
CaC2O4 ⋅ 2H2O + Ñà5(ÐÎ4)3ÎÍ
→ CaC2O4 ⋅ 2H2O (± CaC2O4 ⋅ H2O)
CaC2O4 ⋅ H2O → C5N4H4O3
C5N4H4O3 → Ñà5(ÐÎ4)3ÎÍ
C5N4H4O3 → CaC2O4 ⋅ H2O
→ C5N4H4O3 → CaC2O4 ⋅ H2O …
→ C5N4H4O3 (òîíêèå ÷åðåäóþùèåñÿ ðèòìû)
MgNH4PO4 ⋅ 6H2O + Ñà5(ÐÎ4)3ÎÍ
→ Ñà5(ÐÎ4)3ÎÍ + CaC2O4 ⋅ 2H2O
(± MgNH4PO4 ⋅ 6H2O) → CaC2O4 ⋅ 2H2O
Íà îñíîâàíèè ïðîâåäåííûõ íàáëþäåíèé
ìîæíî ñäåëàòü âûâîä, ÷òî èçìåíåíèå ñîñòàâà êðèñòàëëèçàöèîííîé ñðåäû ÷àñòî íå îñòàíàâëèâàåò ðîñò êîíêðåìåíòà, à òîëüêî ïðîâîöèðóåò ñìåíó îäíîé ìèíåðàëüíîé ôàçû (èëè
àññîöèàöèè ôàç) äðóãîé. Äàæå â ñëó÷àÿõ, êîãäà
âî âíóòðåííèõ çîíàõ êàìíåé äîñòîâåðíî îáíàðóæèâàþòñÿ ïîâåðõíîñòè ðàñòâîðåíèÿ,
âñëåä çà íèìè íåïðåìåííî íàáëþäàþòñÿ çîíû
ðåãåíåðàöèè êîíêðåìåíòà îäíîèìåííîé (ìî÷åâàÿ êèñëîòà) èëè èíîé (îêñàëàòû êàëüöèÿ,
àïàòèò) ôàçîé.
Äëÿ îêñàëàòîâ êàëüöèÿ ìàëî õàðàêòåðíû
èçîìîðôíûå çàìåùåíèÿ â êàòèîííîé ÷àñòè. Òèïè÷íûå äëÿ íèõ ïðèìåñè ôîñôîðà è ñåðû,
ñêîðåå âñåãî, íå ñòðóêòóðíûå. Èõ ñîäåðæàíèÿ âçàèìîíåçàâèñèìû, ñëåäîâàòåëüíî, îíè
âõîäÿò â ñîñòàâ ðàçëè÷íûõ õèìè÷åñêèõ ñîåäèíåíèé. Îáíàðóæåíèå ìàêñèìàëüíîãî ñîäåðæàíèÿ ôîñôîðà â ÿäðàõ è ó÷àñòêàõ, îáîãàùåííûõ îðãàíè÷åñêèì ïèãìåíòîì, è åãî îòñóòñòâèå â êðèñòàëëàõ CaC2O4 ⋅ 2H2O ïîäòâåðæäàþò òðàäèöèîííóþ òî÷êó çðåíèÿ î ïðåèìóùåñòâåííîì íàõîæäåíèè ýòîãî ýëåìåíòà â ñîñòàâå ôîñôàòîâ êàëüöèÿ. Ñåðó ìû ñêëîííû
ðàññìàòðèâàòü êàê êîìïîíåíò ìåõàíè÷åñêè
çàõâà÷åííûõ áåëêîâ. Âåðîÿòíåå âñåãî, â ïðîöåññå ðîñòà ñôåðîëèòîâ CaC2O4 ⋅ H2O êàæäûé
ìèíåðàëüíûé èíäèâèä îáâîëàêèâàëñÿ òîíêîé
ïëåíêîé êîëëîèäíîãî ðàñòâîðà, ñîäåðæàùåãî ðàçëè÷íûå áåëêè, êîòîðûå çàòåì êîíñåðâèðîâàëèñü ìèíåðàëüíûì àãðåãàòîì. Ïî-âèäèìîìó, ìåõàíèçì çàõâàòà ïðèìåñåé P è S
çåðíèñòûìè àãðåãàòàìè ìî÷åâîé êèñëîòû àíàëîãè÷åí.
Õèìè÷åñêèé ñîñòàâ àïàòèòîâ ïî÷å÷íûõ êàìíåé íåñòåõèîìåòðè÷íûé è ñëîæíûé. Äåôèöèò
80
Å. Í. ÍÈÃÌÀÒÓËÈÍÀ è äð.
êàëüöèÿ â íèõ ÷àñòè÷íî êîìïåíñèðóåòñÿ ïðèñóòñòâèåì Mg, Na, K.  ñîñòàâå àíèîííûõ
ðàäèêàëîâ ïîìèìî òðàäèöèîííûõ äëÿ áèîãåí2–
íûõ àïàòèòîâ èîíîâ Î͖ è CO3 îáíàðóæåí
èîí F–. Áîëüøèíñòâî èçó÷åííûõ îáðàçöîâ îòíîñèòñÿ ê ðàçðÿäó ãèäðîêñèë-êàðáîíàòôòîðàïàòèòîâ, ÷òî ñáëèæàåò èõ ñ àïàòèòàìè èñêîïàåìûõ îðãàíèçìîâ [15] è îòëè÷àåò îò ôîñôàòî⠓æèâûõ” êîñòíûõ òêàíåé [13, 16]. Ãèäðîêñèë-êàðáîíàòàïàòèòû ñ ìèíèìàëüíûì ñîäåðæàíèåì ôòîðà õàðàêòåðíû òîëüêî äëÿ
îïðåäåëåííîãî òèïà êàìíåé – ñòðóâèò-àïàòèòîâûõ (òèï 3-1). Èõ îáðàçîâàíèå, âåðîÿòíåå âñåãî, áûëî èíèöèèðîâàíî èíôåêöèåé ìî÷åâûâîäÿùèõ ïóòåé – áàêòåðèÿìè Proteus,
Klebsiella, Pseudomonà, E. Coli [17].
Îáíàðóæåíèå çíà÷èòåëüíûõ êîëè÷åñòâ
ôòîðà â áîëüøèíñòâå àïàòèòîâ ïî÷å÷íûõ êàìíåé ïîçâîëÿåò ðàññìàòðèâàòü ìåòàáîëèçì ýòîãî ýëåìåíòà â ÷åëîâå÷åñêîì îðãàíèçìå è ó÷èòûâàòü åãî ðîëü â ôîðìèðîâàíèè ïàòîãåííîé
áèîìèíåðàëèçàöèè. Íåñìîòðÿ íà òî ÷òî êîíöåíòðàöèÿ ôòîðèä-èîíà â ïëàçìå êðîâè íå
ïðåâûøàåò íåñêîëüêèõ ìèêðîìîëåé, ýòîò ýëåìåíò îáëàäàåò âûñîêèì ñðîäñòâîì ê ðÿäó áåëêîâ è èãðàåò ðåøàþùóþ ðîëü íà íà÷àëüíûõ
ýòàïàõ ìèíåðàëèçàöèè êàê òâåðäûõ, òàê è
ìÿãêèõ òêàíåé. Ðåãóëÿöèÿ ñîäåðæàíèÿ ôòîðà
â îðãàíèçìå â îñíîâíîì îñóùåñòâëÿåòñÿ äâóìÿ ñèñòåìàìè – ñêåëåòîì è ïî÷êàìè. ×åðåç
ïî÷êè èç îðãàíèçìà âûâîäèòñÿ äî 90 % äàííîãî ýëåìåíòà. Ôòîð ïîêèäàåò êðîâîòîê â
ðåçóëüòàòå êëóáî÷êîâîé ôèëüòðàöèè è îãðàíè÷åííîé ðåàáñîðáöèè ïî÷å÷íûìè êàíàëüöàìè (51–63 %). Äëÿ ñðàâíåíèÿ: ðåàáñîðáöèÿ
(âîçâðàò â êðîâåíîñíóþ ñèñòåìó) õëîðà ñîñòàâëÿåò 99.5 % [18, 19]. Ýòîò ôàêò õîðîøî
îáúÿñíÿåò ñèíòåç â ïî÷êàõ èìåííî ôòîð-, à
íå õëîðàïàòèòà. Ðåàáñîðáöèÿ ôòîðà ïîëíåå
ïðîòåêàåò â ùåëî÷íîé ñðåäå. Îòñþäà ñòàíîâèòñÿ ïîíÿòíûì îòñóòñòâèå ôòîðà â ñîñòàâå
êàðáîíàòàïàòèòîâ, àññîöèèðóþùèõ ñî ñòðóâèòîì è ôîðìèðóþùèõ ïðè ðÍ 7.2–8.8 [20].
Âûñîêîå ñîäåðæàíèå ôòîðà â àïàòèòàõ èç îêñàëàòñîäåðæàùèõ êàìíåé è çîí ðåãåíåðàöèè
÷àñòè÷íî ðàñòâîðåííûõ ìî÷åêèñëûõ êîíêðåìåíòîâ òàêæå çàêîíîìåðíî.
Çàìåùåíèå Î͖-ãðóïï F–-èîíîì â ìèíåðàëèçîâàííûõ òêàíÿõ è íîâîîáðàçîâàíèÿõ ñïî-
ñîáñòâóåò ïîâûøåíèþ ñòàáèëüíîñòè îáðàçóþùèõñÿ ñîåäèíåíèé, ïðèäàåò êðèñòàëëàì àïàòèòà áîëüøåå ñòðóêòóðíîå ñîâåðøåíñòâî è
ïîíèæàåò èõ ðàñòâîðèìîñòü. Ïîâûøåííîå âûäåëåíèå ôòîðà ïî÷êàìè ìîæåò áûòü îäíîé
èç ïðè÷èí ìèíåðàëèçàöèè áåëêîâûõ ìàòåðèàëîâ è ôîðìèðîâàíèÿ óñòîé÷èâûõ öåíòðîâ
êðèñòàëëèçàöèè ïî÷å÷íûõ êàìíåé, â ÷àñòíîñòè áåëêîâî-ôîñôàòíûõ ÿäåð ñôåðîëèòîâûõ
àãðåãàòîâ îêñàëàòà êàëüöèÿ.
Äëÿ ôòîðà ñâîéñòâåííî îáðàçîâàíèå íåðàñïàäàþùèõñÿ êîìïëåêñîâ ñ íåêîòîðûìè
ôåðìåíòàìè (â ÷àñòíîñòè, ýíîëàçîé), èîíàìè
äâóõâàëåíòíûõ ìåòàëëîâ (Mn2+ è Mg2+) è ôîñôîðèëüíîé ãðóïïîé, ÷åì ìîæíî îáúÿñíèòü
ñòàáèëüíî âûñîêîå ñîäåðæàíèå ìàãíèÿ â àïàòèòàõ ïî÷å÷íûõ êàìíåé.
Àíàëèç îñîáåííîñòåé àíàòîìèè ïî÷å÷íûõ
êàìíåé ïîçâîëÿåò óòâåðæäàòü, ÷òî â òå÷åíèå âñåãî ïåðèîäà íàõîæäåíèÿ â îðãàíèçìå
êîíêðåìåíò âçàèìîäåéñòâóåò ñ áèîëîãè÷åñêèìè æèäêîñòÿìè. Ìèíåðàëüíîå âåùåñòâî åãî
ãëóáèííûõ çîí ïðåòåðïåâàåò ôàçîâûå òðàíñôîðìàöèè (äåãèäðàòàöèÿ îêñàëàòà), ìîðôîëîãè÷åñêèå èçìåíåíèÿ (ïåðåêðèñòàëëèçàöèÿ
àïàòèòîâûõ ãëîáóë, àìîðôíûõ ôîñôàòîâ êàëüöèÿ), à ïî÷å÷íûé êàìåíü â öåëîì îáëàäàåò
ñïîñîáíîñòüþ ê ðåãåíåðàöèè (çàëå÷èâàíèå
òðåùèí, âîññòàíîâëåíèå ïîâåðõíîñòåé ðàñòâîðåíèÿ, ôîðìèðîâàíèå íîâûõ ðîñòîâûõ ðèòìîâ, àãðåãèðîâàíèå è óïëîòíåíèå ãëîáóëÿðíûõ ÷àñòèö ñ îáðàçîâàíèåì åäèíîãî òåëà).
Òàêèì îáðàçîì, îäíèì èç âàæíûõ âûâîäîâ
ðàáîòû ÿâëÿåòñÿ ñëåäóþùèé: ïðè èçìåíåíèè
õèìè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ ðîñòîâîé ñðåäû ïî÷å÷íûé êàìåíü íå ïðåêðàùàåò ñâîé ðîñò, à
îñòàåòñÿ öåíòðîì êðèñòàëëèçàöèè, èçìåíÿÿ
ïðè ýòîì ôàçîâûé ñîñòàâ.
Àâòîðû èñêðåííå ïðèçíàòåëüíû ïðîôåññîðó
Ê. Ï. Êóöåíîãîìó çà êîíñòðóêòèâíûå ïðåäëîæåíèÿ
è ñîâåòû ïðè ïîäãîòîâêå ñòàòüè ê ïå÷àòè, Â. Í. Ñòîëïîâñêîé, Â. Ñ. Ïàâëþ÷åíêî, Ñ. Í. Ôåäîðîâîé çà
âûïîëíåíèå ÈÊÑ è ðåíòãåíîôàçîâîãî àíàëèçà îáðàçöîâ, à òàêæå Ñ. Â. Ëåòîâó çà ïîìîùü â ïðîâåäåíèè èññëåäîâàíèé ìåòîäîì ÑÝÌ.
Ðàáîòà âûïîëíåíà ïðè ôèíàíñîâîé ïîääåðæêå
ÐÔÔÈ (ãðàíòû ¹ 02–05–64756 è 01–05–96416–
ð2001óðàë).
ÃËÀÂÍÛÅ ÌÈÍÅÐÀËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÒÈÏÛ ÏÎ×Å×ÍÛÕ ÊÀÌÍÅÉ
ÑÏÈÑÎÊ ËÈÒÅÐÀÒÓÐÛ
1 À. À. Êîðàãî, Ââåäåíèå â áèîìèíåðàëîãèþ, Íåäðà,
Ñ.-Ïåòåðáóðã, 1992.
2 Â. È. Êàòêîâà, Ìî÷åâûå êàìíè: ìèíåðàëîãèÿ è ãåíåçèñ, èçä. Êîìè ÍÖ ÐÀÍ, 1996.
3 N. Mandel, Seminars in Nephrology, 16, 5 (1996) 364.
4 È. Ñ. Êîëïàêîâ, Í. Â. Ãëèêè, Óðîëîãèÿ è íåôðîëîãèÿ, 5 (1965) 3.
5 À. Ê. Ïîëèåíêî, Ã. Â. Øóáèí, Â. À. Åðìîëàåâ, Îíòîãåíèÿ óðîëèòîâ, Ïðåññ-Èíòåãðàë, Òîìñê, 1997.
6 Ñ. Ñ. Ïîòàïîâ, Ñ. Ë. Âîòÿêîâ, Ä. Ð. Áîðèñîâ,
À. Þ. ×èãëèíöåâ, Ìèíåðàëîãèÿ òåõíîãåíåçà, Èçä-âî
Èìèí ÓðÎ ÐÀÍ, Ìèàññ, 2000, ñ. 40.
7 Â. Í. Ñòîëïîâñêàÿ, Í. À. Ïàëü÷èê, Ñ. Ñ. Øêóðàòîâ,
È. Â. Ëåîíîâà, Õèìèÿ â èíòåðåñàõ óñòîé÷èâîãî
ðàçâèòèÿ, 10 (2002) 469.
8 K. Lonsdale, Science, 159 (1968) 1199.
9 C. G. Kontoyannis, N. C. Bouropoulos, P. G. Koutsoukos, Appl. Spectr., 51, 8 (1997) 1205.
10 Ý. Â. Ñîêîë, Å. Í. Íèãìàòóëèíà, Í. Â. Ìàêñèìîâà,
À. Þ. ×èãëèíöåâ, Õèìèÿ â èíòåðåñàõ óñòîé÷èâîãî
ðàçâèòèÿ, 11, 3 (2003) 547.
81
11 Þ. Ã. Ëàâðåíòüåâ, Ë. Â. Óñîâà, Æóðí. àíàëèò. õèìèè, 46, 1 (1991) 67.
12 Ã. Ã. Ïåòðîâ, Å. Á. Òðåéâóñ, Þ. Î. Ïóíèí, À. Ï. Êàñàòêèí, Âûðàùèâàíèå êðèñòàëëîâ èç ðàñòâîðîâ,
Íåäðà, Ëåíèíãðàä, 1983.
13 T. Kodaka, K. Debari, T. Sano, M. Yamada, Scanning Microscopy, 8, 2 (1994) 241.
14 T. Suzuki, M. Yano, S Sumi et. al., Urol. Int., 58 (1997) 88.
15 Å. Ã. Ïàíîâà, Ò. È. Èâàíîâà, Î. Â. Ôðàíê-Êàìåíåöêàÿ è äð., ÇÂÌÎ, 4 (2001) 97.
16 H. C. W. Skinner, EMU Notes in Mineralogy. Environmental mineralogy, D. J. Vaughan and R. A. Wogelius (Eds.), Eötvös University Press, Budapest,
2000, p. 383.
17 Î. Ë. Òèêòèíñêèé, Â. Ï. Àëåêñàíäðîâ, Ìî÷åêàìåííàÿ áîëåçíü, Ëèòåð, Ñ.-Ïåòåðáóðã, 2000.
18 À. Ï. Àâöûí, À. À. Æàâîðîíêîâ, Ì. À. Ðèø, Ë. Ñ. Ñòðî÷êîâà, Ìèêðîýëåìåíòîçû ÷åëîâåêà: ýòèîëîãèÿ, êëàññèôèêàöèÿ, îðãàíîïàòîëîãèÿ, Ìåäèöèíà, Ìîñêâà,
1991.
19 Trace Elements in Man and Animals, Proc. 5th Int. Symp.
Aberdeen, June–July, 1984, London, 1985, p. 977.
20 Ì. Ìåáåëü, Ã. Áðèí, Ã. Øóáåðò, Íàóêà è ÷åëîâå÷åñòâî, Çíàíèå, Ìîñêâà, 1988, ñ. 35.