Internal and External Morphology of Tubular and Spheroidal Halloysite Particles

Abstract

Tubular halloysite from Wagon Wheel Gap, Colorado and spheroidal halloysite from Redwood County, Minnesota were examined by transmission electron microscopy. Clay samples were prepared by the following techniques: drop-mounted suspension on carbon support films; thin sections of clay in Araldite epoxy resin; and carbon-platinum-palladium single-stage replicas.

Both types of dehydrated halloysite have interlayer separations between packets of layers. Halloysite tubes are composed of packets as thin as five layers which sometimes reveal a rolled interior configuration in cross-sectional view. Thicker tubes are composed of many layers per packet. Some large tubes appear in cross section as folded packets of layers. The interior morphology of spheroidal halloysite particles is more irregular and the layer structure is more discontinuous than in most tubes. The spheroidal halloysite of this study is characterized by external tangential plates with hexagonal shape suggestive of kaolinite.

Résumé

Une halloysite tabulaire de Wagon Wheel Gap, Colorado, et une halloysite sphéroïdale de Redwood County, Minnesota, ont été examinées par microscopie électronique en transmission. Les échantillons d’argile ont été préparés selon les procédés suivants: suspension déposée en goutte sur films support de carbone; sections fines d’argile dans une résine Araldite époxy; répliques carbone-platine-palladium.

Les deux types d’halloysite deshydratée montrent une séparation entre les paquets de feuillets. Les tubes d’halloysite sont composés de paquets dont l’épaisseur peut être réduite à cinq feuillets; ils révèlent parfois sur les vues en section droite une configuration interne enroulée. Les tubes plus épais sont composés de nombreux feuillets par paquet. En section, certains gros tubes apparaissent comme des paquets repliés de feuillets. La morphologie interne des particules d’halloysite sphéroïdale est plus irrégulière et la structure des feuillets est plus discontinue que dans la plupart des tubes. L’halloysite sphéroïdale de ce travail est caractérisée par la présence de plaquettes externes tangentes dont la forme hexagonale ressemble à la kaolinite.

Kurzreferat

Röhrchenförmiger Halloysit von Wagon Wheel Gap. Colorado, und kugelförmiger Halloy-sit von Redwood County, Minnesota, wurden mit dem Transmissionselektronenmikroskop untersucht. Die Tonproben wurden nach folgenden Methoden präpariert: Auftropfen der Suspension auf Kohlenstofffilm als Träger, Dünnschnitte von Ton in Araldit-Epoxyharz und Kohlenstoff-Platin-Palladium-Replicas. Beide Arten von dehydratisiertem Halloysit weisen Zwischenschichtaufweitungen zwischen den Schichtpaketen auf. Die Halloysitröhrchen sind aus dünnen Paketen zusammengesetzt, die nur aus fünf Schichten bestehen und manchmal bei Betrachtung des Querschnittes im Innern eine aufgerollte Anordnung zeigen. Dickere Röhrchen sind aus vielen Schichten je Schichtpaket zusammengesetzt. Einige große Röhrchen erscheinen im Querschnitt als gefaltete Schichtpakete. Die innere Morphologie der kugelförmigen Halloy-sitteilchen ist unregelmäßiger und die Schichtstruktur unstetiger als die der meisten Röhrchen. Der hier untersuchte kugelförmige Halloysit ist durch äußere tangentiale Plättchen mit hexagonaler Form charakterisiert, die auf Kaolinit hindeuten.

Резюме

Просвечивающей электронной микроскопией исследовались трубчатый галлуазитиз Вагон Хвил Кап, Колорадо, и галлуазит шаровидной формы из района Редвуд, Миннесота.Образцы для исследования под микроскопом приготовили тремя способами: разбавленныеводные суспензии образцов глины капали на угольные пленки; тонкие срезы глины при-готовили в эпоксидной смоле методом Аралдит; одноэтапную реплику приготовили экрани-рованием платиной-палладием и разбрызгиванием на тонком слое угля.

Оба типа дегидратированных галлуазитов отличаются разобщением пласта между слоями.Трубы галлуазита образуются из настолько тонких пластов, что в них только 5 слоев, которыеиногда в разрезе выглядят свернутыми. Пласты толстых труб состоят из многих слоев.Некоторые крупные трубы в разрезе представляют собой свернутые слои. Внутренняя морфо-логия частиц шаровидных галлуазитов более беспорядочная и структура слоев более пере-рывистая, чем в большинстве труб. В этом анализе шаровидный галлуазит характеризуетсявнешними тангенциальными шестиугольными пластинками, напоминающими каолинит.

Галлуазит встречается различных морфологических форм (Бэтc, 1971). Трубчатый ишарообразный галлуазиты географически широко распространены в почвах и выветрелыхгорных породах (Ашкенази, Диксон и МкКее, 1973; Парам, 1969). Расположение каолинитовыхслоев в этих частицах различных форм представляет большой интерес. Чухров и Звягин (1966) обратили внимание на многогранные трубы галлуазита, соостоящих из радиальных зон спластами расположенными параллельно к оси трубы, между радиальными зонами заметилипустоты. Целью настоящего исследования является определение тонких морфологическиххарактеристик двух важных типов галлуазита посредством нескольких методов электронноймикроскопии.