Original paper

1 : 1 Chlorit/Vermiculit-Wechsellagerungsminerale aus verwitterten Siltsteinen des Rheinischen Schiefergebirges

[1 : 1 Chlorite/Vermiculite Mixed Layer Minerals from Weathered Siltstones of the Rhenish Massif]

Massonne, Hans-Joachim; Riedel, Dirk

Kurzfassung

An zwei Siltsteinen aus dem Rheinischen Schiefergebirge, die aus dem unteren Abschnitt einer Verwitterungszone stammen, wurden die Umwandlungsprodukte von Chlorit studiert. Die neugebildeten Schichtsilikate sind geordnete 1 : 1 Chlorit/Vermiculit-Wechsellagerungsminerale. Die Zwischenschichten des Vermiculitanteils enthalten hauptsächlich Calcium neben Kalium und geringen Mengen an Magnesium. Zusätzlich könnten auch Aluminium-Hydroxo-Komplexe in diesen Zwischenschichten inselartig eingelagert sein. Die beschriebene gemischte Belegung der Zwischenschicht wird zusammen mit einer hohen Zwischenschichtladung für das zum Teil für einen Vermiculit atypische Verhalten verantwortlich gemacht, das der Ca-betonte Vermiculitanteil der 1 : 1 Chlorit/Vermiculit-Wechsellagerungsminerale besonders im lufttrockenen Zustand zeigt. Er besitzt dann nämlich nur eine Schichtdicke von 10 Å. Nach Mikrosondenanalysen an einem der beiden Siltsteine enthält diese Probe Schichtsilikate mit Sudoit-ähnlicher Zusammensetzung, die als Vorstufe der Verwitterungsneubildung 1 : 1 Chlorit/Vermiculit angesehen werden.

Abstract

The weathering products of chlorite were studied from two siltstones of the Rhenish Massif, which occur in the lower portion of a weathering zone. The newly formed sheet silicates are ordered 1 : 1 chlorite/vermiculite mixed layer minerals. The interlayer cations of the vermiculite portion are predominately calcium, subordinate potassium and minor magnesium. In addition, isolated Al-hydroxo-hydrate complexes could also have been incorporated. This mixture of interlayer cations in combination with a high interlayer charge could be responsible for the, in some extent, atypic behaviour of the high-Ca-vermiculite layers. For example, in air dried form they have a sheet thickness of only 10 Å. By microprobe analysis on one of the two samples minerals with sudoite-like composition were identified. These minerals may be a first stage in the development of the 1 : 1 chlorite/vermiculite weathering product.

Keywords

Siltstoneweathering zonecrystal growthsheet silicatechloritevermiculitesudoiteCaKMginterlayer chargeelectron probe dataX-ray dataDTA datachemical analysisMiddle DevonianUpper Devonian Rhenish MassifTaunus (Eisenbach)Ber