LAYER CHARGE AND CHARGE DISTRIBUTION OF SMECTITES: A PARAMETER WHICH CONTROLS IMPORTANT PHYSICAL PROPERTIES OF BENTONITES
Δημοσιευμένα:
Jan 1, 2007
Λέξεις-κλειδιά:
ετερογένεια φορτίου κρυσταλλικής δομής μπεντονίτες διαγένεση ρεολογικές ιδιότητες διόγκωση
Περίληψη
Στην παρούσα εργασία παρουσιάζεται η νέα μέθοδος των Christidis and Eberl (2003), η οποία προσδιορίζει το φορτίο κρυσταλλικής δομής και της κατανομής του σε σμεκτίτες που απαντούν σε μπεντονίτες. Η μέθοδος συγκρίνεται με τις υπάρχουσες τεχνικές προσδιορισμού του φορτίου που στηρίζονται στον προσδιορισμό του χημικού τύπου και στον κορεσμό με ιόντα αλκυλαμμωνίου. Η νέα μέθοδος βασίζεται στη σύγκριση των διαγραμμάτων ακτίνων-Χ σμεκτιτών που έχουν προηγουμένως κορεστεί με ιόντα Κ και στη συνέχεια έχουν διογκωθεί σε περιβάλλον αιθυλενογλυκόλης, με προσομοιωμένα ακτινογραφήματα, τα οποία έχουν υπολογιστεί για σμεκτίτες που εμφανίζουν ενδοστρωμάτωση με τρείς τύπους στρωμάτων. Εφαρμογές της μεθόδου περιλαμβάνουν μοντελοποίηση της εξέλιξης του σμεκτίτη σε ιλλίτη κατά τη διάρκεια της διαγένεσης, και μελέτη της επίδρασης του φορτίου κρυσταλλικής δομής σε σημαντικές φυσικές ιδιότητες των μπεντονιτών, όπως οι ρεολογικές ιδιότητες (ιξώδες, ισχύς πηκτώματος, τάση διολίσθησης, θιξοτροπία) και η διόγκωση. Οι σμεκτίτες που έχουν φορτίο κρυσταλλικής δομής μεταξύ -0.425 και -0.47 ως -0.48 ισοδύναμα ανά μισή κυψελίδα, επηρεάζουν τις ρεολογικές ιδιότητες με διαφορετικό τρόπο σε σύγκριση με σμεκτίτες με μικρότερο ή μεγαλύτερο φορτίο κρυσταλλικής δομής. Με βάση αυτές τις παρατηρήσεις έχει προταθεί μία νέα μέθοδος ταξινόμησης των σμεκτιτών, η οποία στηρίζεται στο φορτίο κρυσταλλικής δομής. Στη μέθοδο αυτή εκτός των όρων σμεκτίτες υψηλού και σμεκτίτες χαμηλού φορτίου κρυσταλλικής δομής εισάγεται ο όρος σμεκτίτες με ενδιάμεσο φορτίο κρυσταλλικής δομής.
Λεπτομέρειες άρθρου
- Πώς να δημιουργήσετε Αναφορές
-
Christidis, G. E. (2007). LAYER CHARGE AND CHARGE DISTRIBUTION OF SMECTITES: A PARAMETER WHICH CONTROLS IMPORTANT PHYSICAL PROPERTIES OF BENTONITES. Δελτίο της Ελληνικής Γεωλογικής Εταιρείας, 40(2), 690–699. https://doi.org/10.12681/bgsg.16357
- Ενότητα
- Ορυκτολογία-Πετρολογία-Γεωχημεία-Οικονομική Γεωλογία
Αυτή η εργασία είναι αδειοδοτημένη υπό το CC Αναφορά Δημιουργού – Μη Εμπορική Χρήση 4.0.
Οι συγγραφείς θα πρέπει να είναι σύμφωνοι με τα παρακάτω: Οι συγγραφείς των άρθρων που δημοσιεύονται στο περιοδικό διατηρούν τα δικαιώματα πνευματικής ιδιοκτησίας επί των άρθρων τους, δίνοντας στο περιοδικό το δικαίωμα της πρώτης δημοσίευσης. Άρθρα που δημοσιεύονται στο περιοδικό διατίθενται με άδεια Creative Commons 4.0 Non Commercial και σύμφωνα με την οποία μπορούν να χρησιμοποιούνται ελεύθερα, με αναφορά στο/στη συγγραφέα και στην πρώτη δημοσίευση για μη κερδοσκοπικούς σκοπούς. Οι συγγραφείς μπορούν να: Μοιραστούν — αντιγράψουν και αναδιανέμουν το υλικό με κάθε μέσο και τρόπο, Προσαρμόσουν — αναμείξουν, τροποποιήσουν και δημιουργήσουν πάνω στο υλικό.
Λήψεις
Τα δεδομένα λήψης δεν είναι ακόμη διαθέσιμα.
Αναφορές
Beaufort, D., Berger, G., Lacharpagne, J.C., and Meunier Α., 2001. An experimental alteration of montmorilonite to a di + trioctahedral smectite assemblage at 100 and 200°C, Clay Minerals, 36, 211-225.
Bujdak, J., 2006. Effect of the layer charge of clay minerals on optical properties of organic dyes, A review. Applied Clay Science, 34, 58-73.
Christidis, G.E., 2004. A new method for the determination of layer charge and charge distribution of smectites, International workshop on current knowledge on the layer charge of clay minerals, program and abstracts, Smolenice, Slovakia.
Christidis, G.E., 2006. Genesis and compositional heterogeneity of smectites. Part III: Alteration of basic pyroclastic rocks-Α case study from the Troodos ophiolite Complex, Cyprus, American Mineralogist, 91, 685-701.
Christidis, G.E., and Eberl, D.D., 2003. Determination of layer charge characteristics of smectites, Clays and Clay Minerals, 51, 644-655.
Christidis, G.E., Blum, A.E., and Eberl, D.D., 2006. Influence of layer charge and charge distribution of smectites on the flow behaviour and swelling of bentonites, Applied Clay Science, 34, 125-138.
Cicel, V., and Machajdik, D., 1981. Potassium- and amnonium-treated montmorillonites. I. Interstratified structures with ethylene glycol and water, Clays and Clay Minerals, 29, 40-46.
Cuadros, J., Sainz-Diaz, C.I., Ramirez, R., and Hernandez-Laguna, Α., 1999, Analysis of Fe segregation in the octahedral sheet of bentonitic illite-smactite by means of FTIR, 7A1 MAS NMR and reverse Monte Carlo simulations, American Journal of Science, 299, 289-308.
Decarreau, Α., Colin, F., Herbillon, Α., Manceau, Α., Nahon, D., Paquet, H., Trauth-Badeaud, D., and Trescases, J.J., 1987. Domain segregation in Ni-Fe-Mg-smectites, Clays and Clay Minerals, 35, 1-10.
Drits, V.A., Sakharov, B.A., Lindgreen, H., and Salyn Α., 1997. Sequential structure transformation of illite-smectite-vermiculite during diagenesis of Upper Jurassic shales from the North Sea and Denmark, Clay Minerals, 32, 351 -371.
Drits, V.A., Lindgreen, H., Salyn, A.L., Ylagan, R., and McCarty, D.K., 1998. Semi quantitative detrmination of trans-vacant and cis-vacant 2:1 layers in illites and illite-smectites by thermal analysis and X-ray diffraction, American Mineralogist, 83, 1188-1198.
Eberl, D.D., and Christidis, G., 2002. LayerCharge: A computer program for calculation of layer charge and charge distribution of smectites, USGS, Boulder, Colorado.
Iwazaki, T., and Watanabe, T., 1988. Distribution of Ca and Na ions in dioctahedral smectites and interstratified dioctahedral mica/smectites, Clays and Clay Minerals, 36, 73-82.
Lagaly, G., 1981. Characterization of clays by organic compounds, Clay Minerals, 16, 1-21.
Lagaly, G., 1994. Layer charge determination by alkylammonium ions. In A.R.Mermut (ed.), Layer charge characteristics of 2:1 silicate clay minerals, 2-46pp., CMS Workshop lectures, 6, The Clay Minerals Society, Boulder Colorado.
Lagaly, G., and Weiss Α., 1975. The layer charge of smectitic layer silicates, Proceedings International Clay Conference Mexico, 157-172.
Laird, D.A., 1994. Evaluation of the structural formula and alkylammonium methods of determining layer charge. In A.R.Mermut (ed.), Layer charge characteristics of 2:1 silicate clay minerals, 80-103pp., CMS Workshop lectures, 6, The Clay Minerals Society, Boulder Colorado.
Laird, D.A., Scott, A.D., and Fenton, T.E., 1989. Evaluation of the alkylammonium method of determining layer charge, Clays and Clay Minerals, 37, 41-46.
MacEwan, D.A.C., and Wilson, M.J., 1984. Interlayer and intercalation complexes of clay minerals. In G.W. Brindley and G. Brown (eds), Crystal structures of clay minerals and their X-ray identification, 197-248pp., Mineralogical Society, London.
Maes, Α., and Cremers, Α., 1977. Charge density effects in ion exchange. Part 1. Heterovalent exchange equilibria, Faraday Transactions of the Royal Chemical Society, 73, 1807-1814.
Nadaeu, P.H, Farmer, V.C., McHardy, W.J., and Bain, D.C., 1985. Compositional variations of the Unterrupsroth beidellite, American Mineralogist, 70, 1004-1010.
Newman, A.C.D., and Brown, G., 1987. The chemical constitution of clays. In A.C.D Newman, (ed.), Chemistry of Clays and Clay Minerals 1-128, Mineralogical Society, London.
Olis, A.C., Malia, P.Β., and Douglas, L.A., 1990. The rapid estimation of the layer charges of 2:1 expanding clays from a single alkylammonium ion expansion, Clay Minerals, 25, 39-50. Petit, S., Righi, D., and Madejova, J., 2006. Infrared spectroscopy of NH4 +-bearing and saturated clay minerals: A review of the study of layer charge, Applied Clay Science, 34, 22-30.
Srodon, J., Morgan, D.J., Eslinger, E.V., Eberl., D.D., and Karlinger, M.R., 1986. Chemistry of illite/smectite and end-member illite, Clays and Clay Minerals, 34, 368-378.
Stul, M.S., and Mortier, W.J., 1974. The heterogeneity of the charge density in montmorillonites, Clays and Clay Minerals, 22, 391-396.
Talibudeen, O., and Goulding, K.W.T., 1983. Charge heterogeneity in smectites, Clays and Clay Minerals, 31, 37-42.
Tettenhorst, R., and Johns, W.D., 1966. Interstratification in montmorillonite, Clays and Clay Minerals, 15,85-93.
Vantelon, D., Montarges-Pelletier, E., Michot, L.J., Briois, V., Pelletier, M., and Thomas, F., 2003. Iron distribution in the octahedral sheet of dioctahedral smectites. An Fe K-edge Xray absorption spectroscopy study, Physics and Chemistry of Minerals, 30, 44-53.
Weaver, C.E., and Pollard, L.D., 1973. The chemistry of clay minerals, 55-77pp., Elsevier, Amsterdam.
Zviagina, B.B., McCarty, D.K., Srodon, J., and Drits, VA., 2004. Interpretation of infrared spectra of dioctahedral smectites in the region of OH-stretching vibrations, Clays and Clay Minerals, 52, 399-410.
