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Mineralogy of Palagonitic Material from the Golan Heights, Israel

Published online by Cambridge University Press:  01 July 2024

A. Singer
A. Singer*
Affiliation:
Department of Soil and Water Sciences, Hebrew University of Jerusalem, Rehovot, Israel
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Abstract

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Sideromelane in Pleistocene lapilli-tuff rocks from the Golan Heights had partly altered into palagonite. X-ray and electron diffraction showed that the major part of the clay alteration product is composed of a dioctahedral micaceous mineral with well organized crystallinity along the a- and b-axes. Very poor basal reflections as well as incomplete expansion upon glycerolation and incomplete collapse upon heating were interpreted as being due to random interstratification with chlorite. Electron microscopy showed the particles to be very similar to montmorillonite tactoids. The thermal behavior as well as surface properties were similar to those of montmorillonite. Differential dissolution analysis and infrared spectroscopy failed to indicate amorphous constituents to any significant extent. Chemically the material was enriched in iron, aluminum and titanium and depleted in alkali and alkaline earth cations.

A minor component of the clay was found to consist of ‘onion-like’ halloysite. It is suggested that palagonite is a natural precursor for montmorillonite in the volcanic glass-montmorillonite alteration series.

Résumé

Résumé

La sideromélane contenue dans les lapilli-tuffs du Pleistocène provenant des hauteurs du Golan est partiellement altérée en palagonite. La diffraction des rayons X et des électrons montre que la plus grande partie du produit argileux d’altération est composée d’un minéral micacé dioctaédrique ayant une cristallinité bien organisée le long des axes a et b. Des réflexions basales très médiocres, un gonflement imcomplet au glycérol et une fermeture incomplète lors du chauffage ont été interprétés comme dus à une interstratification au hasard avec de la chlorite. La microscopie électronique montre que les particules sont très semblables à des tactoïdes de montmorillonite. Le comportement thermique et les propriétés de surface sont semblables à ceux de la montmorillonite. L’analyse par dissolution différentielle et la spectroscopie infrarouge se sont révélées impuissantes pour déceler des constituants amorphes en quantité significative. Chimiquement, le matériau a été enrichi en fer, aluminium et titane et appauvri en cations alcalins et alcalino-terreux.

On a découvert qu’un composant mineur de l’argile consiste en de l’halloysite en ‘bulbe d’oignon’. On suggère que la palagonite est un précurseur naturel de la montmorillonite dans les séries d’altération verre volcanique-montmorillonite.

Kurzreferat

Kurzreferat

Sideromelan in pleistozänen Lapilli-Tuff-Gesteinen von den Golan-Höhen hat sich teilweise in Palagonit umgewandelt. Röntgen- und Elektronenbeugung zeigten, daß der größte Teil des Tonumwandlungsproduktes aus einem dioktaedrischen, glimmerartigen Mineral mit gut ausgebildeten Kristallitschichten der a- und b-Achse besteht. Sowohl die sehr dürftigen Basisreflexe als auch unvollständige Aufweitung nach Glycerinbehandlung und invollständige Kontraktion nach Erhitzung wurden als Folge einer zufälligen Wechsellagerung mit Chlorit interpretiert. Die Elektronenmikroskopie zeigte, daß die Teilchen Montmorillonittaktoiden sehr ähnlich sind. Das thermische Verhalten und die Oberflächeneigenschaften waren denen des Montmorillonits ähnlich. Die Analyse des Lösungsverhaltens und die Infrarotspektroskopie ergaben keine Hinweise darauf, daß amorphe Bestandteile in irgend einem bedeutsamen Ausmaß vorlagen. Chemisch war das Material an Eisen, Aluminium und Titan angereichert und an Alkali- und Erdalkaliionen verarmt.

Ein Nebenbestandteil des Tons besteht aus ‘zwiebelartigem’ Halloysit. Es wird vorgeschlagen, den Palagonit als einen natürlichen Vorläufer des Montmorillonits in der Umwandlungsreihe vulkanisches Glas-Montmorillonit aufzufassen.

Резюме

Резюме

Сидеромелан в горных породах плейстоцинского шлакового туфа из Голановых Хайте частично изменился в палагонит. Рентгенография и дифракция электронами показали, что большая часть продукта изменения глины состоит из диоктаэдрального слюдистого минерала с хорошо организованной кристалличностью по осям а и Ь. Очень плохие базальные отражения, неполное расширение при обработке глицерином и неполное осаждение при нагреве приписали произвольному перемежающемуся напластованию хлорита. Под электронным микроскопом видно, что частицы очень похожи на тактоиды монтмориллонита. Термическое поведение и характеристики поверхности подобны характеристикам монтмориллонита. Анализ дифференциальной диссолюцией и ИК-спектроскопия не показали значительного количества аморфных составных частей. Материал был химически обогащен железом, алюминием и титанием и истощен щелочью и катионами щелочной земли.

Нашли, что небольшая часть глины состоит из «лукообразного» галлуозита. Полагают, что палагонит является естественным предвестником монтмориллонита в вулканическом стекле — последовательность изменения монтмориллонита.

Type
Research Article
Information
Clays and Clay Minerals , Volume 22 , Issue 3 , June 1974 , pp. 231 - 240
Copyright
Copyright © Clay Minerals Society 1974

References

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