Electron Optical Observations on Marblehead Illite

Abstract

Electron optical observations on Marblehead illite showed the presence of twinned aggregates of lath-shaped crystallites. The selected area diffraction patterns of these aggregates indicate a strict orientational relationship between them.

Original twinned mica flakes display all possible stages of the transformation of these micas into lath-shaped illites, where the a and b dimensions of layers do not show any noticeable changes, but c-dimension becomes shortened in the illites. The transformation seems to involve parting along (110) of the micas, subsequent H₂O and OH inclusion in the structure and other possible chemical changes resulting from the hydration. The morphology and the size of lath-shaped crystallites displaying (001) and (110) forms seem to be responsible for the excess of water and K-deficiency in the Marblehead illite compared to the micas.

Individual illite laths commonly have a length 0·1–4 µ, a width of 0·01–0·1 µ and a thickness varying between 10 and 50 Å.

Résumé

Des observations en optique électronique de l’illite de Marblehead indiquent la présence d’agrégats maclés de cristallites en forme de lattes. Les diagrammes de diffraction de zones sélectionnées de ces agrégats montrent une relation stricte entre leur orientation mutuelle.

Les lamelles maclées du mica originel offrent toutes les possibilités pour la transformation de ces micas en illites en forme de lattes, puisque les dimensions a et b des couches ne subissent pas de changement notable, alors que la dimension c est plus petite dans les illites. La transformation semble impliquer une séparation selon (110) des micas, puis l’inclusion de H₂O et d’OH dans la structure, et d’autres modifications chimiques possibles résultant de l’hydratation. La morphologie et la taille des cristallites en forme de lattes montrant des formes (001) et (110) semblent responsables de l’excès d’eau et de l’insuffisance en K dans l’illite de Marblehead comparée aux micas.

Les lattes individuelles d’illite ont couramment une longueur de 0,1 à 4µ, une largeur de 0,01 à 0,1m et une épaisseur variant de 10 à 50 Å.

Kurzreferat

Elektronenoptische Beobachtungen an Marblehead Illit ergaben die Anwesenheit verzwillingter Aggregate von lattenförmigen Kristalliten. Die ausgewählten Flächen-Beugungsbilder dieser Aggregate deuten auf eine streng richtungsmässige Beziehung unter denselben hin.

Elektronenoptische Beobachtungen an Marblehead Illit ergaben die Anwesenheit verzwillingter Aggregate von lattenförmigen Kristalliten. Die ausgewählten Flächen-Beugungsbilder dieser Aggregate deuten auf eine streng richtungsmässige Beziehung unter denselben hin.

Ursprünglich verzwillingte Glimmerschuppen zeigen alle die möglichen Umwandlungsstufen dieser Glimmer zu lattenförmigen Illiten, wobei die a und b Dimensionen der Schichten keine wesentlichen Änderungen aufweisen, während die c-Dimension in den Illiten verkürzt wird. Die Umwandlung scheint eine Trennung entlang (110) der Glimmer, nachfolgenden H₂O und OH Einschluss in das Gefüge sowie weitere mögliche chemische Veränderungen infolge der Hydration zu umfassen. Die Morphologie und die Grösse der lattenförmigen Kristallite, die (001) und (110) Formen aufweisen, scheint für den Wasserüberschuss und die K-Verarmung im Marblehead Illit im Vergleich mit den Glimmern verantwortlich zu sein.

Einzelne Illit-Latten haben meist eine Länge von 0,1 bis 4 µ und eine Dicke, die zwischen 10 und 50 Å variiert.

Резюме

Электроннооптическое исследование иллита из Марблхеда обнаружило присутствие двойниковых агрегатов лентовидных кристаллитов. Микродифракционные картины, полученные от этих агрегатов, указывают на наличие между ними строгих ориентационных соотношений.

Исходные сдвойникованные чешуйки обнаруживают все возможные стадии привращения слюд в лентовидные иллиты; при этом параметры а и b слоев не претерпевают заметных изменений, в то время как параметр с при переходе к иллиту сокращается. Превращение в иллит очевидно включает расщепление слюд по плоскости (ПО), последовательное внедрение H₂O и ОH в структуру и другие возможные химические изменения, являющиеся следствием гидратации. Морфология и размеры лентовидных кристаллитов, ограниченных простыми формами (001) и (110), по-видимому, ответственны за избыток воды и дефицит K в иллите из Марблхеда по сравнению со слюдами.

Отдельные ленты иллита обычно имеют длину от 0,1 до 4 мк, ширину от 0,01 до 0,1 мк и толщину, изменяющуюся в пределах от 10 до 50 Å.