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Clays and Clay Minerals

, Volume 22, Issue 5–6, pp 443–454 | Cite as

Aqueous Dissolution Studies of Illite Under Ambient Conditions

  • A. L. Reesman
Article

Abstract

Dissolution data on five of the six illites reported by Reesman and Keller (1968) indicate that these illites are more stable than was previously thought. The revised Gibbs free energies of formation (ΔGf0) with respect to the ‘ideal’ illite formula and the muscovite formula are

Use of muscovite formula as an indirect comparator provides a means of predicting the relative stabilities of these chemically complex materials.

The response of illite-equilibrated solution to a kaolin ΔGf0 was found in all samples in which a 7 Å mineral phase was detected by X-ray diffraction. Stability diagrams based upon the ΔGf0 with respect to ideal muscovite and kaolin formulas show a rather wide range in chemical conditions through which illites and kaolin minerals with differing ΔGf0 would be stable. However, in carbonate rocks and sea water illite is stable relative to kaolin. During the weathering of carbonates the lower pH zones in the clay-rich residuum above the carbonates favor the transformation of illite to kaolin minerals.

Résumé

Les résultats de la dissolution de six illites donnés par Reesman et Keller (1968) indiquent que ces illites sont plus stables qu’on ne le pensait. Les énergies libres de formation (ΔGf0) recalculées par rapport aux formules de l’illite ‘idéale’ et de la musconite sont les suivantes

L’utilisation de la formule de la muscovite comme un test de comparaison indirecte donne le moyen de prédire les stabilités relatives de ces matériaux chimiquement complexes.

La réponse de la solution équilibrée pour l’illite au ΔGf0 du Kaolin a été mise en évidence dans tous les échantillons où une phase à 7 Å est détectée par diffraction X. Les diagrammes de sélectivité basés sur le ΔGf0 se rapportant aux formules de la muscovite idéale et du kaolin révèlent un domaine assez étendu de conditions chimiques dans lequel des illites et des minSraux du type kaolin de ΔGf0 différents seraient stables. Cependant, dans les roches carbonatées et dans l’eau de mer, l’illite est stable par rapport au kaolin. Pendant l’altération des carbonates, les zones de plus bas pH dans le résiduum fiche en argile situé au-dessus des carbonates favorisent la transformation de l’illite en minéraux du type kaolin.

Kurzreferat

Löslichkeitswerte von 5 der 6 von Reesman und Keller (1968) beschriebenen Illite zeigen, daß diese stabiler sind als angenommen wurde. Die revidierten Gibbs’schen freien Bildungsenergien (ΔGf0) bezogen auf die “ideale” Illitformel und auf die Muskovitformel sind

Die Benutzung der Muskovitformel als eines indirekten Vergleichsmaßstabes ermöglicht die Voraussage der relativen Stabilitäten dieser chemisch komplexen Substanzen.

Die Beeinflussung einer mit Illit ins Gleichgewicht gesetzten Lösung dutch ΔGf0 des Kaolins wurde in allen Proben gefunden, in denen eine 7 Å Mineralphase durch Röntgenbeugung naehgewiesen wurde. Stabilitätsdiagramme, die auf dem auf ideale Muskovit- und Kaolinformeln bezogenen ΔGf0 beruhen, zeigen einen ziemlich weiten Bereich chemischer Bedingungen an, innerhalb dessen Illit- und Kaolinminerale mit unterschiedlichem ΔGf0 stabil wären. In Carbonatgestein und Seewasser ist dagegen Illit gegenüber Kaolin stabil. Während der Verwitterung von Carbonaten begünstigen die Zonen mit niedrigeren pH-Werten im tonreichen Verwitterungsrückstand oberhalb der Carbonate die Umwandlung von Illit in Kaolinminerale.

Резюме

Данные по растворению пяти иллитов из шести в сообшении Рисмана и Келлера (1968 г.) указывают, что зти иллиты являются более устойчивыми, чем думали ранее. Уточненное Гиббсоном образование свободной энергии (ΔGf0) по отношению к идеальному иллиту и к мусковиту выражается в следующих формулах

Использование формулы мусковита в качестве косвенного компаратора предоставляет способ предсказания сравнительной устойчивости этих химически сложных материалов. Во всех образцах в которых минеральная фаза 7 А была обнаружена рентгенографией была найдена реакция раствора, уравновешенного иллитом, с ΔGf0, каолином. Графики устойчивости базированные на ΔGf0, по отношению к идеальному мусковиту и каолину охватывают довольно широкий ряд химических условий при которых иллиты и каолины с различными ΔGf0, будут устойчивыми. Однако в карбонатной горной породе и моской воде иллит по сравнению с каолином является устойчивым. Во время выветривания карбонатов нижние зоны b выветривания богатой глиной, находящиеся выше карбонатов, способствуют превращению иллита в каолиновые минералы.

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Copyright information

© Clay Minerals Society 1974

Authors and Affiliations

  • A. L. Reesman
    • 1
  1. 1.Department of GeologyVanderbilt UniversityNashvilleUSA

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