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Clays and Clay Minerals

, Volume 31, Issue 4, pp 299–304 | Cite as

Goyazite in Kaolinitic Altered Tuff Beds of Cretaceous Age Near Denver, Colorado

  • Don M. Triplehorn
  • Bruce F. Bohor
Article

Abstract

A hydrated alumino-phosphate mineral was identified in thin, kaolinitic clay beds of the Cretaceous Dakota Group and the overlying Mowry Shale in the Dakota hogback west of Denver, Colorado. It occurs as 1–3-μm size euhedral crystals and makes up as much as 15% of the rock. Sr is by far the dominent divalent cation present, ranging from 9.4 to 13.1%, confirming the X-ray powder diffraction identification of this mineral as goyazite, the Sr member of the plumbogummite group. The characteristic pseudo-cubic, rhombohedral morphology of this mineral is plainly visible in scanning electron micrographs. On the basis of its euhedral morphology and its occurrence in volcanic ash-derived kaolin beds, the goyazite probably formed during early diagenesis, before or during the alteration of the ash, and before much compaction of the beds.

Key Words

Diagenesis Goyazite Kaolinite Phosphorus Volcanic ash 

Резюме

Гидратный алюмино-фосфатный минерал был определен в тонких пластах каолинитовой глины их меловой Группы Дакота и покрывающего глинистого сланца Молры в изоклинальном гребне в Дакоте, на запад од Денвер, Колорадо. Он распространен в виде идиоморфных кристаллов размером 1–3 μм и составляет до 15% породы. Самым доминирующим двухвалентным катионом является 8г, изменяющийся от 9,4 до 13,1%, подтверждая при помощи рентгеновской порощковой дифракции идентификацию этого минерала как гоязит. Гоязит является Зг-членом гпуппы плумбогуммитов. Харакеристическая псевдо-кубическая ромбоэдрическая морфология этого минерала непосредственно наблюдается при помощи сканирующего электронного микрос-копа. На основании идиоморфной морфологии и присутствия этого минерала в вулканических каолиновых пластах можно заключить, что гоязит формировался, вероятно, во время ранней диагенезы, перед или во время изменения попела и перед уплотнением пластов. [Е.О.]

Resümee

Ein hydratisiertes Alumophosphatmineral wurde in dünnen kaolinitischen Tonlagen der kretazischen Dakota Gruppe und dem darüberliegenden Mowry Schieferton der Dakota Schichtrippe westlich von Denver, Colorado, identifiziert. Es tritt in Form von 1–3 μm großen idiomorphen Kristallen auf und macht etwa 15% des Gesteins aus. Srist mit 9,4–13.1% das bei weitem überwiegende zweiwertige Kation. Dadurch wird die Identifikation des Minerals mittels Röntgenpulverdiffraktometrie als Goyazit bestätigt, d.h. es ist das Sr-Endglied der Plumbogummit-Gruppe. Die charakteristische pseudo-kubische rhomboedrische Morphologie dieses Minerals ist auf rasterelektronenmikroskopischen Aufnahmen deutlich zu erkennen. Aufgrund seiner idiomorphen Ausbildung und dem Auftreten in vulkanischen, aus Aschen gebildeten Kaolinlagen ist es wahrscheinlich, daß sich der Goyazit während der ersten Stadien der Diagenese gebildet hat bevor oder während der Umwandlung der Asche, und noch bevor die Lagen stark verfestigt wurden. [U.W.]

Résumé

Un minéral hydraté alumino-phosphate a été identifié dans de fins lits d’argile kaolinitique dans le Groupe Crétacé du Dakota et le Shale Mowry sus-jacent dans le hogback du Dakota à l’ouest de Denver, Colorado. On le trouve en cristaux euhédraux de 1–3 μm et il constitue jusqu’à 15% de la roche. Sr est de loin le cation divalent dominant, variant de 9,4 à 13,1%, confirmant l’identification de la diffraction des rayons-X de ce minéral comme la goyazite, le membre Sr du groupe plumbogummite. La morphologie caractéristique pseudo-cubique, rhombohédrale de ce minéral est clairement visible sur les micrographes d’électrons. Basé sur sa morphologie euhédrale et sur sa présence dans les lits de kaolin dérivé de la cendre volcanique, la goyazite a probablement été formée tôt pendant la diagénèse, avant ou pendant l’altération de la cendre, et avant que les lits ne se soient beaucoup compactés. [D.J.]

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References

  1. Altschuler, Z. S. (1973) The weathering of phosphate deposits—geochemical and environmental aspects: in Environmental Phosphorous Handbook, E. J. Griffith, A. Beeton, J. M. Spencer, and D. T. Mitchell, eds., Wiley, New York, 33–96.Google Scholar
  2. Botinelly, T. (1976) A review of minerals of the alunitejarosite, beudantite, and plumbogummite groups: U.S. Geol. Surv. J. Res. 4, 213–216.Google Scholar
  3. Blatt, Harvey, Middleton, Gerald and Murray, Raymond (1980) Origin of Sedimentary Rocks, 2nd ed., Prentice-Hall, New Jersey, 782 pp.Google Scholar
  4. Burger, K. (1964) Stratigraphie und Pétrographie des neuen Kaolin-Kohlentonstein des Flores H, (EB) in den Oberen Essener Schlichten (Westfal B) des Ruhrkarbons: Fortschr. Geol. Rheinld. Westfal. 12, 451–472.Google Scholar
  5. Burger, K., Eckhardt, F. J., and Stadler, G. (1962) Zur Nomenklatur und Verbreitung der Kaolin-Kohlen tonsteine im Ruhrkarbons: Fortschr. Geol. Rheinld. Westfal. 3, 525–530.Google Scholar
  6. Ferguson, R. B., Price, V., Jr., and Mosley, W. C., Jr. (1979) Uraniferous gorceixite occurrences in Aiken County, South Carolina: Natl. Uranium Resource Eval. Prog. Hydrogeochem. and Stream Sed. Recon., U.S. Dept. Energy DPST-79-318, 19 pp.Google Scholar
  7. Goldberg, R. and Loughnan, F. C. (1977) Dawsonite, alumnohydrocalcite, nordstrandite and gorceixite in Permian marine strata of the Sydney Basin, Australia: Sedimentology 24, 556–579.Google Scholar
  8. Gurney, J. J. (1972) Gorceixite in the Buffels River, Namagualand, South Africa: Smithsonian Contrib. Earth Sci. Mineral Sci. Invest, 1969–1971, 77–78.Google Scholar
  9. Higgins, M. L. and Loughnan, F. C. (1973) Flint clays of the Merrygoen-Digilah area: Proc. Australian Inst. Mining Metallurgy P. 246, 33–40.Google Scholar
  10. Loughnan, F. C. (1970) Flint clay in the coal-barren Triassic of the Sydney Basin, Australia: J. Sediment. Petrol. 40, 822–828.Google Scholar
  11. Loughnan, F. C. (1971a) Kaolinite claystones associated with the Wongawilli seam in the southern part of the Sydney Basin: J. Geol. Soc. Austral. 18, 293–302.Google Scholar
  12. Loughnan, F. C. (1971b) Refractory flint clays of the Sydney Basin: J. Austral. Ceram. Soc. 7, 34–43.Google Scholar
  13. Loughnan, F. C. and Ward, C. R. (1970) Gorceixite-goyazite in kaolinitic rocks of the Sydney Basin: J. Proc. Royal Soc. New South Wales 103, 77–80.Google Scholar
  14. McKie, D. (1962) Goyazite and florencite from two African carbonatites: Mineral Mag. 33, 281–297.Google Scholar
  15. Milton, C., Axelrod, J. M., Carron, M. K., and McNeil, F. S. (1958) Gorceixite from Dale Co., Alabama: Amer. Mineral. 43, 688–694.Google Scholar
  16. Nadeau, P. and Reynolds, R. C., Jr., (1981) Burial and contact metamorphism in the Mancos Shale: Clays & Clay Minerals 29, 249–259.Google Scholar
  17. Norrish, K. (1968) Some phosphate minerals in soils: in Trans. 9th Intnl. Cong. Soil Sci. 2, Elsevier, New York, 713–723.Google Scholar
  18. Palache, C., Berman, H., and Frondel, C. (1951) Dana’s System of Mineralogy, 7th ed.: Wiley, New York, 1124 pp.Google Scholar
  19. Price, N. B. and Duff, P. McL. D. (1969) Mineralogy and chemistry of tonsteins from Carboniferous sequences in Great Britain: Sedimentology 13, 45–69.Google Scholar
  20. Richardson, G. and Francis, E. H. (1971) Fragmental clayrock (FCR) in coal-bearing sequences in Scotland and Northeast England: Proc. Yorks. Geol. Soc. 38, 229–260.Google Scholar
  21. Stadler, G. and Werner, H. (1962) Ein Phosphat-Mineral der Crandallit-Gruppe in den Kaolin-Kohlentonsteinen des Ruhrkarbons: Forisch. Geol. Rheinld. Westfal. 3, 619–622.Google Scholar
  22. Tourtelot, H. A. and Brenner-Tourtelot, E. F. (1978) Lithium, a preliminary survey of its mineral occurrences in flint clays and related rock types in the United States: Energy 3, 263–272.Google Scholar
  23. Waagé, K. M. (1961) Stratigraphy and refractory clayrocks of the Dakota Group along the northern Front Range, Colorado: U.S. Geol. Surv. Bull. 1102, 154 pp.Google Scholar
  24. Wilson, A. A., Sergeant, G. A., Young, B. R., and Harrison, R. K. (1966) The Rowhurst tonstein, North Staffordshire, and the occurrence of crandallite: Proc. Yorks. Geol. Soc. 35, 421–427.Google Scholar
  25. Wolfenden, E. B. (1965) Geochemical behaviour of trace elements during bauxite formation in Sarawak, Malaysia: Geochim Cosmochim. Acta 29, 1051–1062.Google Scholar

Copyright information

© The Clay Minerals Society 1983

Authors and Affiliations

  • Don M. Triplehorn
    • 1
  • Bruce F. Bohor
    • 1
  1. 1.United States Geological SurveyFederal CenterDenverUSA

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