Original paper

Zum Seladonitmolekül in Illiten paläozoischer Sedimente, seiner genetischen Beziehung und mineralogischen Auswirkung

[On the Seladonite Molecule in Illites of Paleozoic Sediments, its Genetic Relation and Mineralogical Consequence]

Flehmig, Werner; Gehlken, Peer-Lennart

Kurzfassung

Der Illitchemismus diagenetisch/anchimetamorpher Pelite des Rhenoherzynikums ist in bezug auf Si, Al, Fe, Mg (Seladonitmolekül) starken Schwankungen unterworfen. Die Ursachen beruhen auf dem primär abgelagerten Stoffbestand und nicht auf Diagenese-/Metamorphoseeffekten. Seladonitreiche Illite (> 20 Mol-% Seladonit) stehen im Zusammenhang mit Ereignissen von basischem Vulkanismus, seladonitarme Illite dagegen mit saurem Keratophyrvulkanismus. Der Seladonitgehalt steht darüber hinaus in Wechselbeziehung zum übrigen Mineralbestand der Sedimente (Chlorit-, Albitgehalten und evtl. Pyrophyllit-, Paragonitgehalten). So sind hohe Chloritgehalte der Tongesteine mit seladonitreichen (Al-armen) Illiten, niedrige Chloritgehalte dagegen mit seladonitarmen (Al-reichen) Illiten vergesellschaftet. Bei den Chloriten werden außerdem strukturelle und chemische Unterschiede deutlich. Die Trends und Hypothesen stützen sich auf eine umfassende Probenzahl von mehr als 180 Proben, die mittels einer neuen hochsensitiven IR-Methode, chemischen Analysen und Röntgenuntersuchungen eingehend untersucht wurden.

Abstract

The chemistry of illites in diagenetic/anchimetamorphic pelites of the Rhenoherzynian Zone shows strong variations with respect to Si, Al, Fe, Mg content. The reason for this behaviour is based on chemical composition of the primary deposition but not on diagenetic or metamorphic processes. Illites rich in seladonitic molecule (> 20 Mol-%) are in connection with events of basic volcanism. Furthermore, there is a mutual relationship between seladonite content of illites and the remaining mineralogical composition of pelites (chlorite, albite and eventual pyrophyllite, paragonite contents). Thus, high chlorite portions of shales are associated with seladonite rich (Alpoor) illites and compared to it low chlorite portions with seladonite poor (Al-rich) illites. Moreover, in this connection the chlorites show characteristic structural and chemical differences. Trends and hypotheses rest on more than 18o samples which were examined in detail with a newly high sensitive infrared method, chemical analyses and X-ray diffraction methods.

Keywords

DevonianLower Carboniferouspelitesillite chemistry (AlSiFeMg)seladoniteconcentrationbasic volcanismacid volcanismchemical ratiosmineral assemblages Rhenish Massif (Hohes VennSauerlandLahn-Dill regionTaunusEifel MountainsK