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Resilication of Bauxite at the Alabama Street Mine, Saline County, Arkansas, Illustrated by Scanning Electron Micrographs

Published online by Cambridge University Press:  02 April 2024

W. D. Keller
Affiliation:
University of Missouri-Columbia, Columbia, Missouri 65211
Otis M. Clarke Jr.
Affiliation:
Alabama Geological Survey, University, Alabama 35486

Abstract

Resilication of bauxite produced kaolin at and beneath an old erosion surface on bauxite at the Alabama Street Mine of ALCOA in Saline County, Arkansas. The transitional alteration can be traced in morphology by scanning electron microscopy, (SEM) and in Al:Si ratio by energy dispersive analysis. In one illustrated example, the sequence of resilication took place within 1 mm thickness; in another, across 80 mm. The first morphologic alteration of gibbsite (bauxite) appears to be to allophane that occurs in micrometer-size plates which show elongate cracking and/or straight to highly curved elongate edges. The next phase is kaolinite, first in micrometer-size flakes followed by coarser flakes that grade into a zone of typical stacked kaolinite, likewise identified by X-ray powder diffraction. Notably large stacks and small flakes of kaolinite are intimately mixed in the SEMs, thus suggesting that unequal sizes of kaolinite crystals can grow during one episode of an in-situ genesis.

Резюме

Резюме

Ресиликатизация боксита создавала каолин на и ниже старой эрозионной поверхности на боксите в Шахте Алабама Стрит ALCOA в Области Салайн, Арканзас. Переходное изменение наблюдается в морфологии при помощи сканирующего электронного микроскопа (СЭМ) и в соотношении Al:Si при помощи анализа дисперсии энергии. В одном илюстрирозанном случае, последовательность ресиликатизации имела место в слое толщиной 1 мм, в другом случае—в слое толщиной 80 мм. Первым морфологическим изменением гиббсита (боксита) является алофан, выступающий в виде пластинок микронного размера. В этих пластинках наблюдаются удлиненные щели и/или простые и сильно закругленные краи. Следующей фазой является каолинит, начально в виде зерен микронного размера, а потом больших зерен, которые профилируют в зону типично упакованного каолинита, также обнаруженного при помощи порошбовой рентгеновской дифракции. Значительно большие упаковки и малые зерна каолинита наблюдаются в месте (при помощи СЭМ), указывая на то, что кристаллы каолинита разных размеров могут формироваться во время одного эпизода образования. [E.G.]

Resümee

Resümee

Resilifizierung von Bauxit führte zur Bildung von Kaolin an oder unter einer alten Erosions-oberfläche von Bauxit in der Alabama Street Mine von ALCOA im Saline County, Arkansas. Die allmähliche Umwandlung kann bei der Morphologie mittels Rasterelektronenmikroskopie (REM) und beim Al:Si-Verhältnis mittels energiedispersiver Analyse verfolgt werden. Bei einem dargestellten Beispiel fand die Abfolge der Resilifizierung innerhalb von 1 mm statt, bei einem anderen über einen Abstand von 80 mm. Die erste morphologische Umwandlung von Gibbsit (Bauxit) scheint in Allophan zu sein, der in Mikrometer-großen Tafeln auftritt, die lägliche Rißbildung und/oder gerade bis stark gebogene längliche Ränder aufweisen. Die nächste Phase ist Kaolinit, der zuerst in Mikrometer-großen Schuppen und dann in Form von großeren Plättchen auftritt, die in eine Zone aus typisch gestapelten Kaolinit übergehen, wie auch aus den Röntgenpulverdiffraktometeraufnahmen hervorgeht. Beachtenswert große Stapel und kleine Schuppen von Kaolinit sind in den REM-Aufnahmen eng miteinander vermischt, was darauf hindeutet, daß ungleich große Kaolinitkristalle während einer Episode einer in situ-Genese wachsen können. [U.W.]

Résumé

Résumé

La resilification de bauxite a produit du kaolin à et sous une ancienne surface d’érosion à Alabama Street Mine d'ALCOA à Saline County, Arkansas. L'altération de transition peut être tracée selon la morphologie par la microscopie électronique (SEM), et selon la proportion Al:Si par analyze de dispersion d’énergie. Dans un exemple illustré, la séquence de resilification s'est passée en 1 mm d’épaisseur, dans un autre, en 80 mm. La première altération morphologique de la gibbsite (bauxite) semble être en allophane qui se trouve en plaques de taille micrométrique montrant des craquelures allongées et/ou des bords allongés droits à forts courbés. La prochaine phase est la kaolinite, d'abord en paillettes de taille micrométrique, suivie de paillettes plus épaisses qui s’étagent en une zone de kaolinite empilée typique, également identifiée par la diffraction des rayons-X. De remarquablement larges empilements et de petites paillettes de kaolinite sont intimement melangés dans les SEM, suggérant donc que des tailles inégales de cristaux de kaolinite peuvent pousser pendant un épisode de génèse in-situ. [D.J.]

Type
Research Article
Copyright
Copyright © 1984, The Clay Minerals Society

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References

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