Syntheses of Glauconite at Surface Temperatures

Abstract

Glauconite has been synthesized at low temperature by precipitation of Fe-hydroxides from Si-, Fe-, Al-, and K-containing solutions under reducing conditions. The compositions favorable for the synthesis at 20°C and pH 8.5 are 1 ppm Fe, 0.15 ppm Al, 13 ppm Si0₂, 1000 ppm KC1, and 1000 ppm dithionite. The K-content of the solutions must be sufficiently high to fix K in the precipitate.

Under special early diagenetic conditions glauconite is formed in marine sediments, probably at the interface between reducing and oxidizing zones in the muddy sediments. The silica content of pore waters seems to control the formation of glauconite or chamosite rather than depth or temperatures of the bottom waters.

Резюме

Глауконит был синтезирован при низкой температуре и восстановительных условиях путем осаждения гидроокислов Fe из Si-, Fe-, А1-, и К-содержащих растворов. Составы, благоприятные для синтеза при 20°С и pH = 8,5 являются 1 ч/млн Fe, 0,15 ч/млн А1, 13 ч/млн SiO₂, 1000 ч/млн КСl, и 1000 ч/млн дитионита. Содержание К в растворах должно быть достаточно высоким чтобы фиксировать К в осадке.

При специальных ранних диагенетических условиях глауконит образуется в морских отложениях, вероятно на границе между восстановительными и окислительными зонами в грязевых отложениях. Содержание кремнезема поровых вод,по-видимому, контролирует образование глауконита или шамозита в большей степени, чем глубина или температура донных вод. [N. R.]

Resümee

Glaukonit konnte bei Oberflächentemperaturen nur unter reduzierenden Bedingungen aus Eisenhydroxid-Kieselsäureniederschlägen synthetisiert werden. Günstige Bedingungen für die Synthese bei 20°C und einem pH von 8,5 waren: 1 ppm Fe, ~ 0,15 ppm Al, 13 ppm SiO_z, 1000 ppm KCl, und 1000 ppm Dithionit. Ausreichend hohe Gehalte an Kalium-Ionen sind notwendig, um genügend hohe Gehalte an die Niederschläge zu binden.

Glaukonit wird erst frühdiagenetisch in marinen Sedimenten gebildet. Wahrscheinlich wird es zur Glaukonitbildung an der Diffusionsgrenze zwischen einer reduzierten und einer oxidierten Porenwasserlösung kommen. Ob sich Glaukonit oder Chamosit bildet, hängt vor allem von dem Gehalt an Kieselsäure in den Porenlösungen ab und weniger von der Tiefe und der Temperatur des Meerwassers, in dem die Sedimente abgelagert wurden.

Résumé

La glauconite a été synthétisée à température basse par la précipitation d’hydroxides Fe de solutions contenant Si, Fe, Al, et K sous des conditions de réduction. Les compositions favorables à la synthèse à 20°C et au pH 8,5 sont 1 ppm Fe, 0,15 ppm Al, 13 ppm SiO₂, 1000 ppm KCl, et 1000 ppm dithionite. Le contenu en K des solutions doit être suffisamment élevé que pour fixer K dans le précipité.

Sous des conditions diagénétiques spéciales, la glauconite est formée dans des sediments marins, probablement à la surface de séparation des zones réduisantes et oxidantes des sediments boueux. Le contenu en silice des eaux des pores, plutôt que la profondeur ou la température des eaux de fond semble contrôler la formation de glauconite ou de chamosite. [D.J.]