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The transformation of feldspars and muscovite to clay minerals in (Ca,Mg)-carbonate bearing hydrothermal media

Published online by Cambridge University Press:  09 July 2018

V. A. Frank-Kamenetskii
Affiliation:
Department of Crystallography, Leningrad State University, 7/9 University Embankment, Leningrad V-164, USSR
N. V. Kotov
Affiliation:
Department of Crystallography, Leningrad State University, 7/9 University Embankment, Leningrad V-164, USSR
A. A. Rjumin
Affiliation:
Department of Crystallography, Leningrad State University, 7/9 University Embankment, Leningrad V-164, USSR

Abstract

Experimental transformations of feldspars and muscovites following additions of magnesite and dolomite have been studied at PH2O = 1 kbar, T = 200–600°C. Formation of layer silicates such as smectite, 7 Å (Mg,Al)-serpentine, some mixed-layer phases and other minerals is shown to be a function of the composition of the starting materials, temperature and run duration. It is established that 1 M- and 2 M1-phlogopites are formed from 1 M- and 2 M1-muscovites, respectively, under Mg-bearing hydrothermal conditions. Some causes of variations in the composition of 7 Å (Mg,Al)-serpentines at elevated temperature as a function of the composition of hydrothermal media are given. These data may be used to explain the main characteristics of clay mineral formation from feldspar- and muscovite-bearing sedimentary rocks during their alteration in postdiagenetic and metasomatic processes.

Résumé

Résumé

La transformation expérimentale des feldspaths et des muscovites à la suite d'additions de magnésite et de dolomie a été étudiée pour PH2O = 1 kbar, et T=200–600°C. On montre que la formation de silicates en couches, tels que la montmorillonite, la serpentine 7 Å (Mg,Al), certaines phases interstratifiées à couches mixtes et divers autres minéraux, est fonction de la composition des matériaux d'origine, de la température et de la durée de l'expérience. Il a été établi que les phlogopites 1M et 2M1 sont formées à partir des muscovites 1M et 2M1, respectivement, en conditions hydrothermiques magnésfères. Certaines des causes de variation de la composition des serpentines 7 Å (Mg,Al) à température élevée en fonction de la composition des milieux hydrothermiques sont communiquées. Ces données peuvent être utilisées pour expliquer les caractéristiques de la formation de minéraux argileux à partir des roches sédimentaires feldspathifères et muscovitifères pendant leur altération au cours des processus postdiagénétiques et métasomatiques.

Kurzreferat

Kurzreferat

Die Umwandlung von Feldspat und Muskovit unter Zugabe von Magnesit und Dolomit wurde bei PH2O = 1 kbar und T= 200–600°C untersucht. Es konnte gezeigt werden, daß die Bildung von Schichtsilikaten wie Montmorillonit, 7 Å (Mg,Al)-Serpentine, einige Phasen mit Wechsellagerungsstruktur und andere Minerale eine Funktion des Ausgangsmaterials, der Temperatur und Versuchsdauer ist. Weiterhin wurde festgestellt, daß unter hydrothermalen Bedingungen, in Anwesenheit von Mg, 1 M- und 2M1-Phlogopit aus 1 M und 2 M1-Muskovit gebildet wird. Einige Ursachen für die verschiedenen Zusammensetzungen der 7 Å (Mg, Al)-Serpentine bei erhöhten Temperaturen, sind auf die Zusammensetzung der hydrothermalen Medien zurückzuführen. Diese Daten können dazu benützt werden, die Charakteristik der Tonmineralbildung aus Feldspat- und Muskovit-führenden Sedimenten während der Umbildung durch postdiagenetische und metasomatische Prozesse zu erklären.

Resumen

Resumen

Se han estuadiado transformaciones experimentales de feldespatos y moscovitas después de adiciones de magnesita y dolomita a PH2O = 1 kbar, T= 200–600°C. La formación de silicatos en capas, tales como montmorillonita, serpentina-(Mg,Al) 7 Å, algunas fases de capas mezcladas y otros minerales se demuestra que es función de la composición de los materiales de partida, la temperatura y la duración del experimento. Se ha establecido que las flogopitas-1M y −2M1 se forman de las moscovitas-1M y −2M1 respectivamente, en condiciones hidrotérmicas magnesíferas. Se indican algunas causes de variaciones en la composición de serpentinas-(Mg,Al) 7 Å a temperatura elevada en función de la composición de los medios hidrotérmicos. Pueden servir estos datos para explicar las características principales de la formación de minerales de arcilla a partir de rocas sedimentarias que contienen feldespato y moscovita durante su alteración en los procesos postdiagnéticos y metasomáticos.

Type
Research Article
Copyright
Copyright © The Mineralogical Society of Great Britain and Ireland 1980

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