Мінералогія уролітів

Отже, частка апатиту в уролітах верхніх і нижніх сечових шляхів майже однакова.

Струвіт в уролітах верхніх сечових шляхів хворих із країн Європи першої та другої половини ХХ ст. становить 9,0 та 5,2 %, із країн Азії, Африки та Америки другої половини ХХ ст. - 11,2; 7,0 та 9,2 %. У хворих дітей із країн Європи другої половини ХХ ст. частка струвіту висока - 12,0 %. В уролітах нижніх сечових шляхів дорослих хворих із країн Європи другої половини XVIII-XIX, першої і другої половини ХХ ст. його частка становить 2,0; 31,0 та 26,4 %, із країн Азії другої половини ХХ ст. - 9,0 %. В уролітах хворих дітей із країн Європи другої половини XVIII-XIX ст. та з країн Азії другої половини ХХ ст. кількість струвіту визначена на рівні 2,5 та 7,1 %.

Як бачимо, струвіт переважає в колекціях уролітів нижніх сечових шляхів.

Усі фосфатові мінерали у каменях верхніх сечових шляхів дорослих хворих із країн Європи першої і другої половини ХХ ст. становлять 53,0 та 10,4 %, із країн Азії, Африки та Америки другої половини ХХ ст. - 31,7; 16,4 і 17,4 %. У хворих дітей із країн Європи (Німеччина) другої половини ХХ ст. вміст фосфатів не перевищує 24,2 %.

У нижніх сечових шляхах частка фосфатів у дорослих хворих із країн Європи другої половини XVIII-XIX та першої і другої половини ХХ ст., а також із країн Азії другої половини ХХ ст. становить 7,2; 52,0; 45,1 та 16,0 %. В уролітах хворих дітей із країн Європи другої половини XVIII-XIX ст. та з країн Азії другої половини ХХ ст. фосфати визначені на рівні 14,0 та 11,9 %.

Отже, сукупність фосфатових мінералів у окремих випадках має тенденцію до переважання в утвореннях нижніх сечових шляхів.

Оксалати. Каменеутворювальними мінералами є ювеліт та уеделіт. Вміст ювеліту в уролітах верхніх сечових шляхів дорослих хворих із країн Європи від першої до другої половини ХХ ст. збільшився з 28,0 до 57,8 %. В уролітах хворих із країн Азії, Африки та Америки другої половини ХХ ст. його кількість становить 43,4; 40,7 та 31,8 %. У хворих дітей із країн Європи другої половини ХХ ст. частка ювеліту теж висока - 30,9 %. Кількість ювеліту в уролітах нижніх сечових шляхів дорослих хворих із країн Європи другої половини XVIII-XIX та першої і другої половини ХХ ст. становить 19,0; 28,0 і 25,6 %, а з країн Азії другої половини ХХ ст. - 32,0 % [2]. Вміст цього мінералу в каменях хворих дітей із країн Європи другої половини XVIII-XIX ст. та з країн Азії другої половини XX ст. теж високий - 25,8 та 41,7 %. Вміст ювеліту в уролітах обох локалізацій дорослих хворих і дітей є високим з незначним переважанням у верхніх сечових шляхах, особливо у дорослих хворих.

Отже, ювеліт переважає в каменях верхніх сечових шляхів.

Уеделіт в уролітах верхніх сечових шляхів хворих із країн Європи першої і другої половини ХХ ст. становить 15,0 та 13,9 %, а з країн Азії, Африки та Америки другої половини ХХ ст. - 15,3, 25,0 та 41,3 %. У каменях хворих дітей з Німеччини другої половини ХХ ст. частка уеделіту становить 32,8 %. В уролітах нижніх сечових шляхів хворих із країн Європи другої половини XVIII-XIX, першої і другої половини ХХ ст., а також із країн Азії другої половини ХХ ст. частка уеделіту становить 1,0; 10,0; 16,1 та 37,0 %. В уролітах хворих дітей із країн Європи другої половини XVIII-XIX ст. та з країн Азії другої половини ХХ ст. вміст цього мінералу не перевищує 4,5 та 1,2 %. Розподіл уеделіту в утвореннях верхніх і нижніх сечових шляхів збігається з розподілом ювеліту.

Загальний вміст оксалатів в уролітах верхніх сечових шляхів хворих із країн Європи від першої до другої половини ХХ ст. зростає із 43,0 до 71,7 %, а в хворих із країн Азії, Африки та Америки другої половини ХХ ст. вміст оксалатів становить 58,6; 65,7 та 73,1 %. У каменях хворих дітей другої половини ХХ ст. частка оксалатів сягає 63,7 %.

Вміст оксалатів у каменях нижніх сечових шляхів хворих із країн Європи другої половини XVIII-XIX та першої і другої половини ХХ ст. становить, відповідно, 20,0; 38,0; 41,7 %, а з країн Азії другої половини ХХ ст. - 69,0 %. У каменях нижніх сечових шляхів хворих дітей із країн Європи другої половини XVIII-XIX ст. та з країн Азії другої половини ХХ ст. вміст оксалатів сягає 39,9 та 42,9 %.

Отже, оксалати явно переважають в уролітах верхніх сечових шляхів, а їхній вміст порівняно з фосфатами й уратами найвищий.

Урати. Важливою складовою уролітів є сечова кислота, яка в уролітах верхніх сечових шляхів хворих із країн Європи першої та другої половини ХХ ст. становить 2,0 та 11,4 %, а з країн Азії, Африки та Америки другої половини ХХ ст. - 6,7; 11,4 та 7,5 %. В уролітах верхніх сечових шляхів хворих дітей із країн Європи (Німеччина) другої половини ХХ ст. частка сечової кислоти не перевищує 2,0 %.

В утвореннях нижніх сечових шляхів дорослих хворих із країн Європи другої половини XVIII-XIX та першої і другої половини ХХ ст. сечова кислота становить 59,0; 6,0; 7,5 %, а з країн Азії другої половини ХХ ст. - лише 5,0 %. В уролітах хворих дітей із країн Європи другої половини XVIII-XIX ст. та з країн Азії другої половини ХХ ст. цей урат сягає 20,0 та 42,8 %.

Частка сечової кислоти в уролітах верхніх і нижніх сечових шляхів дорослих хворих у другій половині XX ст. майже збігається, тоді як у хворих дітей, а також дорослих XVIII-XIX ст. вона преважає в утвореннях нижніх сечових шляхів.

Частка всіх уратів у каменях верхніх сечових шляхів хворих із країн Європи першої і другої половини ХХ ст. становить 4,0 та 14,6 %, а з країн Азії, Африки та Америки другої половини ХХ ст. - 9,7; 15,0; 7,6 %, в уролітах хворих дітей із країн Європи (Німеччина) другої половини ХХ ст. не перевищує 4,0 %.

У каменях нижніх сечових шляхів хворих із країн Європи другої половини XVIII-XIX, першої і другої половини ХХ ст. та з країн Азії другої половини ХХ ст. частка уратів становить 73,1; 10,0; 11,2 та 13,0 %, а хворих дітей із країн Європи другої половини XVIII-XIX ст. та Азії другої половини ХХ ст. сягає 47,1 та 42,8 % [2, 17, 18].

Отже, розподіл сукупності уратів в уролітах верхніх і нижніх сечових шляхів збігається з розподілом сечової кислоти.

Аналіз матеріалів, опублікованих у світовій періодиці, та власні дослідження дають підставу стверджувати, що уроліти, як асоціації мінералів, переважають над мономінеральними утвореннями. Серед мономінеральних утворень апатитові камені вирізняються тенденцією до переважання у верхніх, а струвітові - у нижніх сечових шляхах. Ювелітові й уеделітові уроліти переважають у верхніх, а сечової кислоти - у нижніх сечових шляхах з тенденцією до зменшення від XIX до другої половини XX ст. Найчастіше трапляються двокомпонентні асоцації апатиту і струвіту, ювеліту й апатиту, уеделіту й апатиту, ювеліту й уеделіту, дигідрат сечової кислоти-сечова кислота. Загалом фосфатові уроліти переважають у нижніх, а оксалатові - у верхніх сечових шляхах з тенденцією останніх до зростання у другій половині XX ст. Частка уратових уролітів найбільша у нижніх сечових шляхах, причому в другій половині XX ст. їхня кількість зменшена [49].

Розділ 3. Характеристика головних каменеутворювальних мінералів

3.1. Неорганічні мінерали. Фосфати. Апатит. Індивіди пластинчастого апатиту мають незначне поширення і простежуються як окремі зерна або перервні мікрошари серед склоподібного та глобулярного різновидів. Інколи внутрішні порожнини в уролітах вистелені гексагональними пластинками з вузькими смужками граней біпіраміди s{111} (Alonso, Somacarrera, 1973). Голчасті індивіди апатиту зафіксовані в мікросферолітах (глобулях).

Агрегати. Мікродрузоподібні (щіткоподібні) утворення та мікросфероліти трапляються в уролітах дужe зрідка і сформовані пластинчастими індивідами, що розвиваються навколо дуже дрібнозернистих або дуже дрібноглобулярних його ж утворень. Апатит в уролітах найчастіше простежується як глобулі, серед яких розрізняють порівняно дужe дрібні, дрібні, середні та великі; глобулі різного розміру поступово змінюють одна одну, хоча є випадки їхньої сумісної наявності (рис. 1). Глобулярний апатит відрізняється також за внутрішньою будовою. Оолітоподібні уроліти сформовані борошнисто-білим або склоподібним апатитом чи їхньою сукупністю і часто мають шкаралупоподібну текстуру. Склоподібний апатит, здебільшого, простежується як перервні тонкошаруваті мікропрошарки серед глобулярного різновиду і тільки в окремих випадках формує власні камені, мікрошаруватість яких спричинена дрібнокрапчастою чорною органічною речовиною і лише деколи глобулярним апатитом. Співвідношення глобулярного і склоподібного різновидів в уролітах змінюється від 0 до 100 % [3, 22].

ІЧ-спектроскопічний аналіз. Апатит може бути близьким до гідроксил- чи карбонатапатиту. Гідроксилапатит має інтенсивну смугу асиметричних валентних коливань v₃PO₄^3- у межах 1024-1039 см-¹, а також додатковий рефлекс в інтервалі 1081-1111 см-¹. У карбонатапатиту смуги поглинання йонів СО₃^2- зафіксовані у межах 872-870 см-¹, а також 1407-1415 та 1442-1432 см-¹. Основний рефлекс PO₄^2- - 1035-1030 см-¹ - є розширеним і не супроводжується смугою 1090 см-¹. Очевидно, співвідношення СО₃^2- і ОН- змінюється настільки, що в уролітах трапляються утворення, близькі до карбонат- чи гідроксилапатиту, з яких останній переважає в асоціації зі струвітом та ювелітом.

Рентгеноструктурний аналіз. На дифрактограмах апатитів простежуються два найважливіші рефлекси 3,41-3,43 та 2,78-2,80 Е. Інтенсивність рефлексу 2,78-2,80 Е може зменшуватися або зникати, засвідчуючи різний ступінь кристалічності. В асоціації зі струвітом та оксалатами інтенсивність лінії 2,78-2,80 Е зростає, підтверджуючи значний рівень кристалічності апатиту.

Брушит. Індивіди. Кристали є пластинчастими [3], зрідка голчастими (Cifuentes Delatte et al., 1978).

Агрегати. Щіткоподібні агрегати та друзи брушиту формуються на поверхні уролітів або в їхніх внутрішніх порожнинах. Інколи він утворює розщеплені агрегати та мікросфероліти (Werness et al., 1981). Центром їхнього утворення може слугувати зерно іншого мінералу [3]. Мономінеральні камені є типовими сфероїдолітовими сферолітами.

Струвіт. Індивіди. Струвіт належить до мінералів, що вирізняються майже ідеальними монокристалами, які можна розділити на шість типів: 1 - розвинений моноедр , діедри s і q, за наявності моноедра c, пінакоїда b, ромбічної призми p, ромбічної піраміди ; 2 - розвинений моноедр , діедри і q, фіксують c, b, h, ,, p, ; 3 - розвинений моноедр , діедри s, , q, у комбінаціях виявлені c, b, , p, ; 4 - розвинений моноедр , діедр q та ромбічна призма p чи ромбічна піраміда в сукупності з i, h, , s, , c; 5 - розвинений моноедр і діедр h, а також на різних кристалах s, , x та , , які супроводжуються c, b та k, ; 6 - розвинений пінакоїд b, діедри s, , q, (рис. 2). Індивіди струвіту часто мають добре виражену зональність. В окремих зернах струвіту простежується значна кількість рідких включень, органічної речовини та глобулярного апатиту, що зумовлено, ймовірно, інтенсивним ростом індивідів [3, 10].

Агрегати. Щіткоподібні утворення часто фіксують на поверхні струвіт-апатитових, апатит-струвітових або струвітових уролітів. У внутрішніх порожнинах трапляються друзоподібні агрегати, де окремі кристалики сягають до 2 мм. На певному етапі утворення уроліту можуть розвиватися дендритоподібні агрегати струвіту. Таблитчасті витягнуті зерна, які розвиваються на зернистому ядрі такого ж складу, формують сфероліти. Інколи зерниста структура ядра уроліту поступово переходить у друзоподібне утворення, що переростає у сферолітове. Сфероїдолітові мікрошари і мікросфероліти з голчастого струвіту трапляються дуже зрідка. У конкрецієподібних утвореннях часто поєднуються елементи зернистої, щітко-, друзо- і сфероліто-подібної будови [3].

Трансформація струвіту в ньюберіїт. Струвіт за кімнатних умов заміщують дрібнолускуваті агрегати ньюберіїту, які захищають індивіди від повної трансформації. В умовах організму ньюберіїт утворюється внаслідок твердих фазових переходів струвіту, формуючи в ньому сітку тонких мікропрожилків, що нагадують серпентин [3].

3.2. Органічні мінерали. Оксалати. Ювеліт. Індивіди. Ізометричні кристали з добре розвиненими гранями, виявлені у кавернозних ювеліт-апатитових уролітах, мають розмір значно менше 0,1 мм, що унеможливило їхні гоніометричні дослідження. Стовпчасті індивіди зафіксовані як тверді включення в кристалах уеделіту та в кавернозних ювеліт-апатитових уролітах і мають добре розвинені грані зони [001]. Наявні також пластинчасті й таблитчасті кристали по другому {010} й третьому {001} пінакоїдах і ромбічній призмі {110}. Серед кристалів не виявлені індивіди з розвиненими всіма чотирма гранями однієї призми {hk0} або {hkl} (рис. 3). Більшість граней {hkl} не типові для кристалів із геологічних об'єктів. Голчасті індивіди типові для сфероїдолітів, мікросферолітів тощо. В уролітах виявлені звичайні двійники та паралельні зростання [3, 16].

Агрегати. Щітко- і друзоподібні агрегати із голчастого та пластинчастого ювеліту простежуються у вигляді окремих суцільних або перервних мікрошарів, що перебувають, здебільшого, в асоціації з глобулярним апатитом. Із останнім трапляються агрегати глобулярного біогенного ювеліту. Сфероліти із голчастих індивідів формують мікрошари або скупчення в уролітах. Сфероїдолітовий сфероліт вирізняється шаруватістю, що спричинена перервами в його рості. Кожний шар зароджується на дрібнокрапчастій органічній речовині або на дуже дрібнозернистому чи дрібноглобулярному ювеліті та є окремою генерацією сфероїдолітів, у яких зональність тісно прилеглих один до одного голчастих кристаликів зумовлена дрібнокрапчастою органічною речовиною. Конкрецієподібні утворення ювеліту мають зернисту будову або поєднання зернистого та сфероїдолітового мотивів структури [3, 8, 15, 23, 35, 51].

Уеделіт. Індивіди простежуються як тетрагональна біпіраміда {101}, ускладнена вузькими смужками граней тетрагональних призм {100}, {110} та біпірамід {111},{112} (рис. 4) [52]. Зональність відображає коливання періодів їхнього швидкого й повільного росту та відкладання суцільних мікрошарів органічної речовини.

Агрегати. Уеделіт утворює такі агрегати: лінійні епітаксійні наростання та зірчасті зростання, друзоподібні утворення та дендритоподібні “гілки”. Лінійні епітаксійні наростання кристаликів уеделіту один на одному на виході осі другого порядку супроводжуються утворенням складних зірчастих агрегатів. Друзоподібні зародження дрібних кристалів уеделіту на гранях тетрагональної біпіраміди порівняно великих індивідів найчастіше виникають, очевидно, під час припинення росту кристала-господаря, що збігається, здебільшого, з максимумом органічної речовини на гранях згаданої вище тетрагональної біпіраміди. Дендритоподібні гілки, які нагадують “колосок злакових”, утворюються в разі поєднання майже одночасного наростання кристаликів уздовж осі другого порядку з їхнім зародженням на гранях тетрагональної біпіраміди [44]. Крім того, в уролітах трапляються видовжені псевдоромбічні та псевдоромбопризматичні утворення, очевидно, біогенного походження, які під мікроскопом за великих збільшень та паралельних ніколів мають сірувате забарвлення й відповідне штрихування, та сформовані дрібними кристаликами уеделіту в сукупності з гіфами грибків. Псевдоромбоподібна форма зумовлена, мабуть, випереджувальним розвитком уеделіту, тоді як переважний ріст гіфів грибків сприяє росту примхливих дендритоподібних агрегатів [3, 20].

Заміщення уеделіту ювелітом не приводить до морфологічних змін первинних кристаликів уеделіту [7]. Фіксують часткову або повну ювелітизацію, насамперед, пластинчастими чи майже лускоподібними зернами одноводного оксалату, які в більшості випадків не мають чіткої орієнтації. Ювелітизація індивідів уеделіту відбувається майже одночасно або в декілька етапів з розривом у часі.

Пуріни. Урати. Сечова кислота. Індивіди таблитчасті й пластинчасті простежуються у вигляді добре огранених кристалів, які найчастіше трапляються в сечовому осаді (Крочук и др., 1991, 1992). Голчастий різновид формує сфероліти та сфероїдоліти.

Агрегати щітко- та друзоподібні із таблитчастих зерен простежуються у порожнинах уролітів. Мікросфероліти трапляються з голчастих і пластинчастих кристаликів. Сфероїдолітові сфероліти вирізняються одночасно шаруватою і радіальною будовою, їхнє формування є дискретним, а кожний шар - це окрема генерація зональних сфероїдолітів. Трапляються також зернисті уроліти та утворення з поєднанням зернистого та сфероїдоліто-сферолітового мотивів, які можна зачислити до конкрецій [3].

Дигідрат сечової кислоти. Індивіди з добрим ограненням трапляються найчастіше в осаді сечі та є пластинчастими і таблитчастими (Крочук и др., 1991, 1992). Найрозвиненіші наявні на всіх індивідах грані {010}, які поєднуються з ромбічними призмами {h0l}, третім та першим пінакоїдами [53] (рис. 5).

Агрегати такі ж, як і сечової кислоти.

Амінокислоти. Цистин. Індивіди. В уролітах наявні пластинчасті й таблитчасті кристали цистину з розвиненими гранями гексагональної призми {100} та третього пінакоїда {0001}. РЕМ дослідження засвідчують наявність призматичних та біпірамідальних індивідів, ускладнених гранями третього пінакоїда.

Агрегати. Загалом ці уроліти є сферолітами або зернистими конкрецієподібними утвореннями [3].

Мінералогічні дослідження уролітів, а також аналіз опублікованих матеріалів дає підставу стверджувати, що головними каменеутворювальними мінералами є фосфати - апатит, струвіт, брушит; оксалати - ювеліт, уеделіт; урати - сечова кислота та її дигідрат, а також цистин. Кожний серед них простежується як індивіди й агрегати, які формують уроліти. Кристалізація брушиту, струвіту, ювеліту, уеделіту, уратів та цистину супроводжується утворенням, здебільшого, друзоподібних, щіткоподібних, сферолітових та сфероїдолітових агрегатів, під час формування яких діє закон геометричного відбору. Поширені зернисті утворення, які можна зачислити до конкрецій. Глобулярні агрегати є типовими для апатиту й, частково, ювеліту. Апатит досить часто трапляється у вигляді склоподібного різновиду. Загальні морфологічні особливості агрегатів каменеутворювальних мінералів збігаються з особливостями для утворень геологічних об'єктів [3, 16, 39]. Вторинні процеси в уролітах наявні в організмі і поза ним, зокрема, для струвіту й уеделіту [7, 10].

Розділ 4. Мікроелементи

Рентгеноспектральні дослідження вмісту мікроелементів у мікрооб'єктах уролітів та порівняння отриманих результатів з опублікованими у світовій періодиці засвідчують, що розподіл мікроелементів між складовими уролітів складний. Наприклад, Cu, Zn та Mn входять ізоморфно в оксалати, хоча в окремих випадках можуть бути складовими фосфатів, здебільшого, апатиту. Такі елементи, як Pb, Fe, Sr фіксують, насамперед, в апатиті, хоча ймовірна їхня наявність у струвіті. Якщо нема фосфатів, то Fe може бути в складі оксалатів. Меркурій і важкі метали можуть перебувати у розсіяному стані в аморфній органічній речовині [3, 19]. Найчастіше Hg фіксують в уролітах хворих Донеччини.

Отже, головними носіями мікроелементів є фосфати (апатит і струвіт), оксалати (ювеліт і уеделіт) та аморфна органічна речовина.

Розділ 5. Онтогенія уролітів

5.1. Уроліти з неорганічних мінералів.

Власне фосфатов і уроліти. Серед них виявлені мономінеральні утворення та асоціації. Типи структур досліджуваних уролітів узагальнено в таблиці, а опис найхарактерніших серед них подається в тексті.

Мономінеральні утворення. Апатитові камені сформовані глобулярним та склоподібним різновидами і мають таку внутрішню будову.

Уроліти шаруватої будови сформовані опалоподібним апатитом із надзвичайно тонкошаруватою будовою. Нашарування колоїдного фосфату засвідчує незначне ритмічне коливання параметрів середовища. Мікропрошарки відрізняються між собою за інтенсивністю відтінків, головно, світло-коричневого забарвлення. Мікрошари об'єднані в ритми, які відділені мікропрошарками чорної органічної речовини або глобулярного апатиту товщиною, буквально, в одну крапку чи глобулю.

Таблиця

Уроліти глобулярної будови без видимої шаруватості формуються, очевидно, за стабільних фізико-хімічних умов. У них наявна великокрапчаста та ниткоподібна органічні речовини, сформовані, ймовірно, у процесі життєдіяльності мікроорганізмів. Такі уроліти є седиментаційними утвореннями.

Уроліти глобулярної шаруватої будови є седиментаційними утвореннями, процес формування яких дискретний. Нерівномірність процесу засвідчена різною товщиною мікрошарів. Перерви в осадженні глобулярного та незначної кількості склоподібного різновидів зумовлені або активним розвитком відповідних мікроорганізмів, що підтверджене великокрапчастою та ниткоподібною органічною аморфною речовинами, або патогенних процесів, які сприяють утворенню дрібнокрапчастої органічної речовини.

Уроліти з багатоядерною внутрішньою та шаруватою зовнішньою оболонками, межа між якими слабко або чітко виражена, що зумовлено наявністю відповідного мікрошару великокрапчастої органічної речовини. Внутрішні оболонки - це сукупність дрібних, але різних за розміром ядер (мікрокаменів), сформованих, здебільшого, глобулярним апатитом або стяжіннями склоподібного із великою кількістю аморфної органічної речовини або без неї. Зовнішні оболонки мають ліпше або гірше виражену шаруватість. Мікрошари зумовлені перервами в процесі осадження глобулярного апатиту, що підтверджене мікропрошарками органічної речовини (рис. 6). Отже, головний процес формування уролітів - седиментація глобуль або ядер. Аморфна органічна речовина двох типів: жовтувато-сіра, розсіяна серед глобуль апатиту, яка, ймовірно, є фізіогенно-патогенною, та чорна великокрапчаста, що є рештками відмерлих мікроорганізмів [4, 22, 31].

Струвітові уроліти мають таку структуру.

Уроліти зернистої будови з окремими елементами шаруватості є седиментаційними утвореннями з ледве вираженою шаруватістю, що спричинена зміною розміру зерна від центра до периферії уроліту. Наявні інколи великі зерна надають структурі порфіроподібного вигляду.

Уроліти із зернистою внутрішньою та сферолітоподібною зовнішньою оболонками вирізняються переходом структури від дрібно- до великозернистої. На певному етапі розвитку осадження мінералу на поверхню уролітів седиментація сповільнюється або зовсім припиняється, а натомість переважає процес кристалізації індивідів мінералу, що супроводжується явищем геометричного відбору та формуванням сферолітової структури з елементами зональності (рис. 7). Цемент у цих уролітах контактний або з аморфної органічної речовини чи глобулярного апатиту [4, 10].

Асоціації власне фосфатові. Струвіт-апатитові (апатит-струвітові) уроліти належать до найпоширеніших. Співвідношення апатиту й струвіту в них формує безперервний ряд між мономінеральними утвореннями.

Уролітам шаруватої будови властиве ритмічне чергування седиментаційних апатитових та апатит-струвітових шарів. В апатит-струвітових шарах зерна струвіту „сидять” у глобулярному апатиті. Чорна великокрапчаста, а також дрібнокрапчаста сіра органічна речовина простежується в апатит-струвітових шарах (рис. 8).

Уроліти шаруватої будови з елементами сферолітоподібної вирізняються частиною апатит-струвітових шарів із радіальною спрямованістю видовжених зерен струвіту, які, випавши або зародившись на поверхні уроліту, продовжували рости одночасно з седиментацією глобулярного апатиту, що має значну кількість різновидів глобуль. Під час їхнього формування може настати перерва, яка супроводжується зміною мікрофлори, що підтверджується наявністю мікрошару глобулярного біогенного ювеліту.

Уроліти сферолітоподібної будови. Внутрішня оболонка формується в результаті кристалізації на ініціальному центрі індивідів струвіту з чітко вираженим явищем геометричного відбору. Ріст кристалів ритмічний, що відображається в їхній зональності. Незначна кількість глобулярного апатиту осаджується між індивідами струвіту в зовнішній частині каменя. Такий уроліт є типовим власне кристалізаційним утворенням.

Уроліти з радіально-шаруватою внурішньою та великозернистою зовнішньою оболонками. Внутрішня оболонка сформована перешаруванням чорної органічної речовини та якнайдрібнішого радіально зорієнтованого пластинчастого апатиту, тоді як зовнішня почала формуватися після зміни мікрофлори на таку, яка сприяла розщепленню сечовини та утворенню умов для кристалізації струвіту. Седиментація і кристалізація струвіту на поверхні каменя, що розвивається, супроводжується незначною кількістю глобулярного апатиту. Такі уроліти формуються в разі поєднання процесів кристалізації та седиментації. Зовнішня оболонка, очевидно, утворилася за майже стабільних умов [4].

5.2. Уроліти з органічних мінералів. Оксалатові уроліти. Мономінеральні утворення. Ювелітові уроліти належать до найпоширеніших і мають таку структуру.

Уроліти сфероїдоліто-сферолітової будови формуються в процесі пульсаційної кристалізації в майже стабільному середовищі й вирізняються шаруватістю, радіальністю та зональністю. Кожний шар - це окрема генерація зональних сфероїдолітів, які відділені один від одного органічною аморфною речовиною або дрібнозернистим ювелітом, а їхній ріст підпорядкований закону геометичного відбору, що забезпечує радіальну орієнтацію (рис. 9) [8].

Уроліти зернистої будови менш поширені, ніж сфероїдолітові сфероліти. Це середньо- і дрібнозернисті седиментаційні утворення, які вирізняються шаруватістю. Цементом, здебільшого, слугує дрібнокрапчаста аморфна органічна речовина (рис. 10) [15].

Уроліти із зернистою внутрішньою та сфероїдолітовою зовнішньою оболонками. Внутрішня оболонка - майже рівномірнозернисте утворення, зцементоване дрібнокрапчастою органічною речовиною. Перерва процесу седиментації засвідчена мікрошаром аморфної органічної речовини, інколи в сукупності з уеделітом. Зміна фізико-хімічних умов сприяє кристалізації сфероїдолітової зовнішньої оболонки. Утворення таких уролітів зумовлене процесами седиментації та кристалізації.

Уроліти кавернозної глобулярної будови є цілісними утвореннями, що сформовані дрібноглобулярним біогенним ювелітом, який супроводжується плутано-волокнистими агрегатами жовтувато-коричневої органічної речовини. Порожнини облямовані зернами струвіту, що засвідчує утворення таких уролітів у лужному середовищі [4].

Уеделітові уроліти відкрито-сферолітової будови мають неперервні (рис. 11) та перервні дендритоподібні „гілки”. Така структура утворюється завдяки епітаксійному наростанню індивідів на виході осі другого порядку або формуванню друзоподібних чи зірчастих агрегатів [20]. Часто ці процеси відбуваються сукупно. Інколи ріст „гілок” припиняється, і формуються ювелітові, апатитові чи ювеліт-апатитові перервні утворення, на яких з часом кристалізація уеделіту поновлюється [4, 13, 20].

Асоціації власне оксалатові. Уеделіт-ювелітові (ювеліт-уеделітові) уроліти є найпоширенішими утвореннями з безперервною зміною складу від ювелітового до уеделітового з різними типами внутрішньої будови.

Уроліти зернисті із фрагментами сфероїдолітів розвиваються, здебільшого, як седиментаційні утворення, де зернистий ювеліт зцементований дрібнокрапчастою органічною речовиною, яку супроводжує глобулярний ювеліт. На зернистому ювеліті кристалізуються як індивиди уеделіту, так і фрагменти сфероїдолітових шарів ювеліту, на яких у подальшому формуються індивіди двоводного оксалату з поєднанням процесів седиментації, власне кристалізації та біогенного розвитку глобулярного ювеліту.

Уроліти сфероїдоліто-сферолітової або шаруватої ювелітової внутрішньої оболонки та друзоподібного (щіткоподібного) уеделітового зовнішнього шару. Внутрішня оболонка - це або типовий сфероїдолітовий сфероліт чи багатоядерне утворення, або шарувата структура, сформована з багатьох мікрошарів чи шарів ювелітових мікросферолітів та мікросфероїдолітів. Зовнішній шар - це друза (щітка) уеделітових кристалів.

Уроліти з відкритою дендритоподібною сферолітовою уеделітовою внутрішньою та шаруватою ювелітовою зовнішньою оболонками. Внутрішня оболонка є типовим відкритим дендритоподібним сферолітом, який перекриває сфероїдолітова оболонка ювеліту.

Уроліти зі сфероїдоліто-сферолітовою внутрішньою та рівномірно-зернистою зовнішньою ювелітовими оболонками, що розділені перервним друзоподібним уеделітовим шаром, засвідчують, що середовище каменеутворення змінювалося двічі. Спочатку відбувалася кристалізація сфероїдолітового сфероліту зі значною кількістю аморфної органічної речовини. Досить раптова зміна середовища призвела до кристалізації уеделіту, а наступна зміна фізико-хімічних умов сприяла седиментації, переважно, пластинчастого ювеліту.

Уроліти, як відкриті дендритоподібні сфероліти, виповнені седиментаційними утвореннями, вирізняються уеделітовими агрегатами, ріст яких супроводжується седиментацією та власне кристалізацією різних морфологічних різновидів індивідів та агрегатів ювеліту, які займають майже весь простір між “гілками” уеделіту. Поряд із ювелітом простежується незначна частка глобулярного апатиту [12].

Уроліти дендрито-шаруватої будови. Це досить складні утворення, у яких дендритоподібні уеделітові „гілки” зазнають розривання ювелітовими мікрошарами, що сформовані мікросферолітами, мікросфероїдолітами ювеліту та глобулярним його різновидом. На зовнішньому уеделітовому шарі розвиваються сфероїдоліти ювеліту.

Отже, уеделіт-ювелітові (ювеліт-уеделітові) уроліти формуються в разі переважання власне кристалізаційних процесів [12].

Уратові уроліти. Мономінеральні утворення сечової кислоти мають різну будову [4].

Уроліти сфероїдоліто-сферолітової будови є найпоширенішими, а їхня внутрішня будова збігається з будовою ювелітових каменів.

Уроліти зернистої будови є седиментаційними утвореннями, їх розділяють на суцільно- та кавернозно-зернисті. Суцільнозернисті є без шаруватості та з шаруватістю, причому перші серед них часто мають порфіроподібну структуру.

Уроліти із зернистою внутрішньою та сфероїдолітовою зовнішньою оболонками. Внутрішня оболонка - може становити від 10 до 80 % об'єму каменів і має зернисту або зернисту з ледве вираженою кавернозністю чи кавернозну зернисто-шарувату будову. Зовнішні сфероїдолітові оболонки уролітів відрізняються як слабко кавернозні чи кавернозні шаруваті. Перехід між оболонками в цих уролітах чіткий [4].

Асоціації власне уратові. Сечова кислота-дигідрат сечової кислоти. Такі камені вирізняються переважанням сечової кислоти і мають внутрішню будову, яка відповідає будові уролітів сечової кислоти. Отже, уратові утворення формуються завдяки двом процесам - власне кристалізації та седиментації [4].

Цистинові уроліти. Мономінеральні утворення мають таку будову.

Уроліти сферолітоподібні вирізняються радіальною спрямованістю індивідів, яка зумовлена геометричним відбором.

Уроліти зернистої будови бувають велико- і дрібнозернисті, серед яких перші є седиментаційними утвореннями, зцементованими крапчастою органічною речовиною, а інші нагадують структуру кварцитів, що зумовлена, очевидно, взаємним проростанням зерен цистину [4].

5.3. Уроліти змішаного складу - це асоціації, сформовані фосфатовими, оксалатовими, уратовими та цистиновими утвореннями, вони є дво-, три- і більше компонентними.

Асоціації ювеліт-апатитові (апатит-ювелітові) мають різне співвідношення ювеліту й апатиту і таку внутрішню будову.

Уроліти зі сферолітоподібною ювелітовою внутрішньою та тонкошаруватою апатитовою зовнішньою оболонками. Внутрішня оболонка починає формуватися як ювелітове глобулярне утворення, яке поступово змінюється на якнайдрібніший різновид радіально спрямованих зерен. Така орієнтація, ймовірно, зумовлена напрямним впливом павутиноподібної органічної речовини. Зміна параметрів середовища сприяє утворенню зовнішньої оболонки зі склоподібного апатиту, збагаченого органічною речовиною.

Уролітам глобулярно-шаруватої будови властиве перемежування седиментаційних апатитових шарів із ювелітовими. Апатит простежується як “невідсортовані” утворення, мікрошаруватість яких зумовлена дрібнокрапчастою органічною речовиною. Ювелітові шари сформовані сукупністю біогенних глобулярних утворень, які випали в осад разом із його сфероїдолітами, лусочками, голками.

Уроліти зі згустковою внутрішньою та тонкошаруватою зовнішньою оболонками глобулярної будови. Внутрішня оболонка цих уролітів є сукупністю згустків глобулярних біогенних утворень ювеліту та “невідсортованого” апатиту, зовнішня - це перешарування апатитових і ювелітових утворень, серед яких ювелітові супроводжуються темно-коричневою органічною аморфною речовиною. Утворення таких каменів зумовлено поєднанням біогенних і седиментаційних процесів.

Уроліти зернистої будови є седиментаційними утвореннями різних за розміром ювелітових зерен із незначною кількістю мікросферолітів та мікросфероїдолітів, серед яких дрібноглобулярний апатит утворює лінзоподібні або неправильні скупчення.

Уроліти шаруватої будови вирізняються мікрошарами ювеліту чи сфероїдолітами, або друзоподібними пластинчастими агрегатами чи зернистими седиментаційними утвореннями, тоді як шари апатиту є дрібноглобулярними і, здебільшого, починаються й завершуються склоподібним різновидом. Інколи дрібноглобулярний апатит супроводжується лусочками ювеліту. Седиментаційний процес під час формування таких уролітів є провідним [4].

Уроліти із зернистою або сфероїдоліто-сферолітовою ювелітовою внутрішньою та шаруватою ювеліт-апатитовою зовнішньою оболонками. Внутрішня оболонка сформована середньозернистим ювелітом, що зцементований дрібнозернистим у сукупності з дрібнокрапчастою органічною аморфною речовиною, а зовнішня простежується як майже ритмічне чергування сфероїдолітових чи дрібнозернистих мікрошарів ювеліту й глобулярного апатиту. Такі формування зумовлені чергуванням власне кристалізаційних і седиментаційних процесів.

Уроліти глобулярної будови з ледве вираженою шаруватістю утворюються завдяки майже одночасному формуванню “невідсортованого” апатиту та дендритоподібних глобулярних агрегатів і скупчень ювеліту, які супроводжуються жовтувато-сірою органічною речовиною. Такі уроліти формуються завдяки життєдіяльності мікроорганізмів.

Асоціації уеделіт-апатитові (апатит-уеделітові) передбачають безперервний ряд між апатитовими й уеделітовими уролітами, які мають таку будову [4].

Уроліти кавернозної тонкошарувато-глобулярної будови, де у внутрішній частині фіксують поперечні, а в зовнішній - повздовжні порожнини. Відповідно, простежується поперечна й повздовжня дрібнохвиляста шаруватість, зумовлена відтінками забарвлення апатиту від жовтувато-сірого до зеленкувато-жовтого, що частково підсилюється розподілом аморфної органічної речовини. Утворення апатиту супроводжується кристалізацією уеделіту.

Уроліти дендритоподібно-шаруватої будови спочатку формуються як перешарування зернистого ювеліту й глобулярного апатиту в сукупності з уеделітом. Завершується цей етап седиментаційним мікрошаром ювеліту, в якому наявний дрібний уеделіт. У подальшому розвиток зумовлений кристалізацією окремих кристалів та дендритоподібних агрегатів уеделіту, які супроводжуються седиментацією майже чорного дуже дрібноглобулярного апатиту, що поступово переходить у жовтувато-коричневий різновид. Утворення цих уролітів зумовлене поєднанням седиментації з власне кристалізаційним процесом.

Уроліти зернисто-глобулярної будови з порфіроподібними утвореннями здеформованих зерен уеделіту. Вони утворені здеформованими зернами уеделіту, простір між якими виповнений дрібногло-булярним апатитом у сукупності з ниткоподібними агрегатами аморфної органічної речовини та крапчастого різновиду з „хвостиком”. Такі утворення формуються в разі поєднання седиментаційних і кристалізаційних процесів за активної участі мікроорганізмів [21].

Асоціації оксалато-уратові (урато-оксалатові). Ювеліт-уратові камені є досить поширеними і мають таку внутрішню будову.

Уроліти зі сфероїдолітовою ювелітовою внутрішньою та сфероїдолітовою уратовою зовнішньою оболонками. Внутрішня оболонка - це типовий ювелітовий сфероїдолітовий сфероліт, а зовнішня є або типовим сфероїдолітовим сферолітом, або сукупністю зцементованих уратових ядер. Отже, це власне кристалізаційні утворення.

Уроліти зернистої будови. Внутрішня оболонка сформована дрібнозернистим ювелітом з окремими кристаликами уеделіту, які зцементовані дрібнокрапчастою чорною органічною аморфною речовиною з незначною кількістю глобулярного апатиту. Зовнішня оболонка утворена перервними скупченнями мікротрубчастих зерен урату разом із його мікросферолітами. Зміна середовища на певному етапі виникнення зовнішньої оболонки спричинює формування дрібноглобулярного мікрошару ювеліту в сукупності з дрібноагрегатною темно-коричневою органічною речовиною. Такі уроліти формуються завдяки седиментації за участі ювелітопродукувальних мікроорганізмів.

Уроліти зі сфероїдолітовою внутрішньою та зернистою (зернисто-сфероїдолітовою) зовнішньою оболонками. Внутрішня оболонка сформована сфероїдолітовим ювелітом, а зовнішня - седиментаційним середньо-зернистим уратом, що супроводжується великими ювелітовими сферолітами, які осідали на поверхню каменя. Формування таких уролітів зумовлене седиментаційним та власне кристалізаційним процесами.

Уроліти із дрібноглобулярною ювелітовою внутрішньою та мікросферолітовою уратовою зовнішньою оболонками. Внутрішня оболонка - це дрібноглобулярний біогенний ювеліт у сукупності з седиментаційним пластинчастим різновидом, зовнішня - уратові мікросфероліти, зцементовані дрібнозернистим уратом разом із дрібнокрапчастою органічною аморфною речовиною. Такі уроліти формуються в разі поєднання біогенного та седиментаційного процесів.

Уроліти з дрібноглобулярною ювелітовою внутрішньою та сфероїдолітовою уратовою зовнішньою оболонками. Внутрішня оболонка сформована дрібноглобулярним ювелітом зі значним вмістом дрібнокрапчастої органічної речовини, а зовнішня - це типовий уратовий сфероїдолітовий шар. Такі уроліти утворюються завдяки біогенному та власне кристалізаційному мінералоутворенню.

Уроліти з кавернозною зернисто-шаруватою уратовою внутрішньою та сфероїдолітовою ювелітовою з шаром його дрібноглобулярного різновиду зовнішньою оболонками. Внутрішня оболонка сформована седиментаційними мікрошарами дрібнозернистого урату, а зовнішня є ювелітовим сфероїдолітовим сферолітом, утворення якого перерване шаром дрібноглобулярного біогенного ювеліту [4].

5.4. Уроліти з аморфної органічної речовини. Асоціації фосфати-аморфна органічна речовина.

Уроліти апатит-аморфна органічна речовина мають таку внутрішню будову: шарувату, кавернозну шарувату, складне переплетіння різновидів аморфної органічної речовини в сукупності з глобулярним апатитом. У шаруватих утвореннях апатит може бути глобулярним або склоподібним. У разі складного переплетіння органічної речовини і глобулярного апатиту камені розвиваються як цілісне поєднання скупчень сірого дрібно-глобулярного апатиту та жовтувато-коричневої органічної речовини, колір якої може змінюватися до темно-коричневого.Такі уроліти формуються за активної участі мікроорганізмів [4].

Уроліти струвіт-апатит (апатит-струвіт)-аморфна органічна речовина. Будова: глобулярна шарувата внутрішня та зернисто-глобулярна шарувата зовнішня оболонки. Внутрішня сформована перешаруванням дрібноглобулярного апатиту та чорної органічної речовини або дрібноглобулярним апатитом чи органічною речовиною, а зовнішня є перемежуванням апатиту й органічної речовини. Струвіт утворює декілька шарів, які чергуються з великокрапчастою органічною речовиною. Такі камені розвиваються завдяки седиментаційним, біогенним і власне кристалізаційним процесам [9].

Асоціації оксалати-аморфна органічна речовина. Уроліти ювеліт-органічна речовина вирізняються кавернозною дрібнозернисто-дрібноглобулярною шаруватою будовою, яка зумовлена перервними мікропрошарками глобулярного, мікросфероїдолітового та дрібнолускуватого різновидів.

Уроліти уеделіт-ювеліт (ювеліт-уеделіт)-аморфна органічна речовина мають зернисто-глобулярно-шарувату та кавернозну шарувату будову з ритмічним чергуванням шарів органічної речовини та біогенного ювеліту або ювеліт-уеделітових утворень. Уеделіт розвивається на глобулярному ювеліті як перервні мікропрошарки друзо- та щіткоподібних агрегатів. Під час утворення цих уролітів поєднуються седиментаційні, біогенні та власне кристалізаційні процеси [4].

Асоціації урати-аморфна органічна речовина мають таку будову: сфероїдолітову, зернисто-шарувату, зернисту внутрішню та сфероїдолітову зовнішню оболонки. Сфероїдолітова оболонка є перешаруванням сфероїдолітових мікрошарів із органічною речовиною, зернисто-шарувата - чергуванням зернистих шарів урату з органічною речовиною із шарами тільки органічної речовини. Отже, такі уроліти формуються завдяки седиментаційному процесу або його поєднанню з власне кристалізаційним.

Уроліти оксалати-фосфати (фосфати-оксалати)-аморфна органічна речовина.

Асоціації ювеліт-апатит (апатит-ювеліт)-аморфна органічна речовина. Будова: суцільна дрібнокрапчаста внутрішня та шарувата зовнішня оболонка; шарувата з дрібноглобулярною внутрішньою, глобулярною середньою та сфероїдолітовою зовнішньою оболонками. Внутрішня оболонка сформована органічною речовиною з розсіяним дрібнопластинчастим ювелітом або наявністю мікрошарів його мікросферолітового та дрібнозернистого різновидів. Середня оболонка - це чергування органічної речовини та глобулярного апатиту, а зовнішня - перешарування органічної речовини та склоподібного апатиту або органічної речовини та сфероїдолітового ювеліту [4].

Асоціації струвіт-ювеліт-аморфна органічна речовина мають порфіроподібну зернисто-глобулярну будову і формуються завдяки одночасному розвитку жовтувато-коричневої та темно-коричневої органічної речовини з дрібно- та великоглобулярним ювелітом, серед якого розкидані великі зерна струвіту. Провідним процесом під час їхнього формування є життєдіяльність мікроорганізмів, яка не тільки призводить до утворення глобулярного ювеліту й органічної речовини, а й сприяє кристалізації струвіту [4].

Онтогенічні дослідження дають підставу стверджувати, що уроліти формуються завдяки трьом процесам: седиментації, власне кристалізації, що є пульсаційною, та життєдіяльності мікроорганізмів. Внаслідок седиментації формуються фосфатові, оксалатові, уратові уроліти та утворення змішаного складу, серед яких і з переважанням органічної речовини. Цементом у седиментаційних утвореннях слугує аморфна органічна речовина, а також глобулярні апатит, а інколи й ювеліт. Шляхом прямої кристалізації формуються уроліти з оксалатів, уратів та цистину, що простежуються як сфероліти, сфероїдолітові сфероліти або дендритоподібні відкриті сфероліти, яким властивий пульсаційний розвиток, що відображається в їхній шаруватості та зональності. Часто процес утворення уролітів є перемежуванням седиментації та прямої кристалізації, інколи ці два процеси відбуваються одночасно. В результаті життєдіяльності мікроорганізмів утворюються глобулярний ювеліт, а також частково апатит та аморфна органічна речовина, які, здебільшого, є в складі седиментаційних утворень або формують цілісні апатит-ювелітові чи ювелітові утворення в сукупності з плутано-волокнистою і (або) дрібнокрапчастою жовтувато-коричневою органічною речовиною. Загалом седиментаційний процес формування уролітів переважає.

Розділ 6. Зародження уролітів

Аналіз опублікованих наукових праць дає підставу виділити чотири головні теорії їхнього зародження: захисних колоїдів, матричну, протеолізно-йонну та кристалізації-інгібіторів. Ініціатором і прихильником колоїдної теорії вважають L. Lichwitz (1914), на думку якого важкорозчинні кристалоїди утримуються в сечі завдяки захисній дії колоїдів. В основі матричної теорії лежить процес кристалізації апатиту в кістках (Boyce, 1955, 1967, 1970). Першопричиною утворення уроліту, на думку авторів, є поява в сечі аморфних органічних речовин, які формують матрицю, що відіграє активну роль у процесі каменеутворення. Деякі прихильники цієї теорії вважають, що у випадку уратових та цистинових уролітів органічна матриця діє як пасивний осередок кристалізації (Dulce, 1962). О. О. Кораго (1992) стверджує, що в патогенних органомінеральних агрегатах органічна речовина не контролює утворення мінеральної фази, а формується з нею паралельно при взаємовпливі одна на одну. Автори протеолізно-йонної теорії стверджують, що зародження уролітів відбувається у випадку оптимального значення рН сечі та низького рівня її протеолізу (Дзюрак, 1987; Единый и др., 1989). Теорію кристалізації-інгібіторів обґрунтовувало багато вчених (Nordin, Robertson, 1966; Pak, 1969; Nancollas, 1976; Coe, 1978; Robertson et al., 1976, 1981; Билобров и др., 1986). Стверджують наявність трьох механізмів, які спричинюють зародження уролітів: а) пересичення сечі каменеутворювальними компонентами; б) вплив промоторів кристалізації; в) зменшення інгібіторної активності сечі. Особливу роль у зародженні уролітів відіграє рН сечі, тоді як аморфна органічна речовина виконує пасивну функцію. Остання теорія, очевидно, найбільше відображає процеси, що сприяють зародженню уролітів, у цьому разі найдискусійнішим є питання зародження одного з найпоширеніших каменеутворювальних мінералів - апатиту. Панує думка, що він утворюється внаслідок гідролізу брушиту (Pak, 1969) чи октакальційфосфату (MacGregor et al., 1965; Nordin, Robertson, 1966; Robertson, Nordin, 1976). Початкова кристалізація брушиту, який кристалізується при рН > 6,5, потребує стану пересичення сечі Ca²⁺ та H₂PO₄^2-. Вважають, що брушит є регулятором утворення кальцієвих фосфатів, оскільки він гідролізується до фаз із вищим коефіцієнтом співвідношення Ca/P, причому в кислому середовищі зміни відбуваються дуже повільно, а в лужному - дуже швидко [4].