Hydrothermal Kaolinization in Michoacan, Mexico

Abstract

Active kaolinization of middle Tertiary obsidian and rhyolitic breccia in the San Andres range is effected by sulfurous hot waters and hydrous vapors emitted as springs, fumaroles, and geysers. The alteration preserves original rock textures and forms conspicuous aureoles around the hydrothermal vents, which shift about with slumping of the saturated clay. Systematic exploration by 87 test pits with maximum depth of 45 ft permitted inspection of the kaolin in place, and furnished bulk samples for laboratory work. Besides kaolinite, the clay contains unevenly distributed cristobalite and alunite, and traces of mercury. The natural brightness of the pure kaolinite approaches 90 if unstained by weathering, but little of it is pure. The yield of paper-coating fraction is small, and the composition and behavior in slurries are nonuniform. Most of the kaolinized material in the hydrothermal deposits is soft. Some, however, is hard and rock-like. Similar material occurs in clastic sediments of late Tertiary age, suggesting that the hydrothermal activity began at least as early as the Pliocene.

Résumé

La kaolinisation active du breccia obsidian et rhyolitique de moyen tertiaire dans la chaîne de San Andres est effectuée par des eaux chaudes sulfureuses et des vapeurs aqueuses emises en tant que sources, fumerolles et geysers. L’altération préserve la texture originale des roches et forme des auréoles notables autour des offices hydrothermique qui se transforment avec l’effondrement de l’argile saturé. Une exploration systématique dans 87 puits d’essai, ayant une profondeur maximale de 13.70 m a permis une inspection du kaolin sur place et fournit des échantillons en volume pour les travaux de laboratoire. A part le kaolin, l’argile contient du cristobalite, de l’anulite et des traces de mercure réparties d’une façon non uniforme. La luminosité naturelle du kaolin pur approche de 90 s’il n’est pas souillé par les intempéries, mais une petite quantité seulement se trouve à l’état pur. Le rendement d’une fraction d’enduit sur papier est infime et la composition et la comportement dans les boues ne sont pas uniformes. En grande partie, le matériau kaolinisé dans les dépôts hydrothermiques est mou. Toutefois, certains matériaux sont durs comme de la roche. Un matériau similaire se trouve dans les sédiments clastiques du dernier tertiaire, ce qui suggøre que l’activité hydrothermique a commencé au moins døs le pliocøne.

Kurzreferat

Aktive Kaolinisierung mitteltertiärer Obsidian und Rhyolith-Breccien in den San Andres Bergen wird durch die als Quellen, Fumarole und Geyser entwickelten schwefligen Heisswasser und wässrigen Dämpfe bewirkt. Die Veränderung erhält die ursprünglichen Gefüge und bildet deutliche Aureolen um die hydrothermischen Schlote, die sich beim Rutschen des gesättigten Tones verschieben Die systematische Erforschung durch 87 Versuchsschächte mit einer Höchsttiefe von 45 Fuss ermöglichte eine Besichtigung des Kaolins an Ort und Stelle, und lieferte Proben für die Laboratoriumsforschung. Neben Kaolinit enthält der Ton ungleichmässig verteilten Cristobalit, Alaunstein, sowie Spuren von Quecksilber. Die natürliche Helle des reinen Kaolinits nähert sich 90 wenn unverfärbt durch Verwitterung, aber es ist nur wenig reines Gestein vorhanden. Die Ausbeute an Papierbestrich Fraktion ist klein, und die Zusammensetzung und das Verhalten in Aufschlämmungen ist ungleichmässig. Der Grossteil des kaolinisierten Materials in den hydrothermischen Ablagerungen ist welch. Manches jedoch ist hart und felsartig. Ahnliches, in klastischen Ablagerungen des Spättertiär vorkommendes, Material deutet darauf hin, dass die hydrothermische Aktivität zum mindesten zur Zeit des Pliozäns begonn en haben muss.

Резюме

Активная каолинитизация среднетретичных обсидианов и риолитовых брекчий в хребте Сан Андрее вызвана воздействием сернистых горячих вод и паров воды, выделявшихся источниками, фумаролами и гейзерами. Это изменение не затрагивает, однако, текстуры первоначальной породы и образует заметные ореолы вокруг гидротермальных выходов, которые смещаются с оползанием насыщенных водою глин. Систематическое изучение с помощью 87 разведочных выработок с максимальной глубиной 45 футов позволило получить данные о залегании каолина и получить валовые образцы для лабораторного исследования. Кроме каолинит талины содержат неравномерно распределенные кристобалит и алунит, а также следы ртути. Естественная белизна чистого каолинита, не окрашенного продуктами выветривания, достигала 90, но такова лишь незначительная часть материала. Выход фракции, пригодной для покрытия бумаги, невелик, а состав и свойства смесей с водой неоднородны. Большей частью каолинизированный материал в гидротермальных месторождениях является мягким, но встречаются твердые и камнеподобные образцы. Аналогичный материал встречается в кластических позднетретичных осадках; это говорит о том, что гидротермальная активносп началась, по крайней мере, уже в плиоиеен.