Physical Arrangement of High-Alumina Clay Types in a Missouri Clay Deposit and Implications for Their Genesis

Sedimentologic zones that are differentiated by changes in lithology, mineralogy, chemical composition, and crystal morphology observable in scanning electron micrographs occur in Missouri high-alumina clay deposits. These properties and changes suggest that the high-alumina materials originated from Pennsylvanian-age, paludal sediments deposited in depressions underlying Paleozoic carbonate rocks. Alumina was relatively enriched in zones of the deposits by leaching of silica and of alkali and alkaline earth metals from the sediments. The most intense leaching occurred on the highest parts of the Ozark Dome.Diaspore is the predominant high-alumina mineral. Boehmite, although far less abundant than diapsore, may have paragenetically preceded diaspore in some deposits. Chlorite, presumably an Al-rich variety because the content of MgO is typically <0.5%, is also present. Li, which is sporadically present, is inferred to have accumulated in the chlorite which may be a proto-variety of cookeite. Because Li+ and Al3+ are similar in size, Li is inferred to have accompanied Al as a resistate element in contrast to K and Na which were leached from parent phyllosilicates.РезюмеСедиментологические зоны, которые различаются изменениями в литологии, минералогии, химическом составе и морфологии кристаллов, наблюдаемыми при помощи сканирующего электронного микроскопа, встречаются в осадках глины с высоким содержанием глинозема в Миссури. Эти свойства и изменения предполагают, что материалы с высоким содержанием глинозема происходили их пенсильванского века, болотных осалков, осажденных в депресиях, лежащих в основе палеозойских карбонатных пород. Окись алюминия была относительно обогащена в зонах осадков путем выщелачивания кремнезема, а также щелочных и щелочнозе мельных металлов из осадков. Наиболее интенсивное выщелачивание происходило в самых высоких частях купола Озарк.Диаспор является доминирующим минералом с высоким содержанием глинозема. Бемит, хотя намного менее обильный, чем диаспор, мог парагенетически предшествовать диаспор в некоторых осадках. Хлорит, вероятно, тип обогащенный в Аl, потому что содержание МgO типично есть <0,05%, также присутствует. Li, который присутствует случайно, аккумулируется в хлорите, который может быть прототипом кукеита. Li+ и Аl3+ являются похожими по размеру и потому можно заключить, что. Li сопутствует Аl как прочный элемент в противоположность К и Na, которые выщелачиваются из исходных филлосиликатов. [Е.С.]ResümeeSedimentotogische Zonen, die durch Wechsel in der Lithologie, Mineralogie, chemischen Zusammensetzung und der Kristallographie in rasterelektronenmikroskopischen Aufnahmen zum Ausdruck kamen, treten in Al-reichen Tonvorkommen in Missouri auf. Diese Eigenschaften und Veränderungen deuten darauf hin, daß sich die Al-reichen Substanzen aus Sumpfablagerungen mit pennsylvanischem Alter gebildet haben, die in Senken in den darunterliegenden palöozoischen Karbonatgesteinen abgelagert worden sind. Das Aluminium wurde in Zonen dieser Vorkommen durch Auslaugung von Silizium und Alkalien sowie Erdalkalien aus den Sedimenten relativ angereichert. Die intensivste Auslaugung fand in den obersten Teilen des Ozark Dome statt.Diaspor ist das vorherrschende Al-reiche Mineral. Boehmit, obwohl wesentlich weniger häufig als Diaspor, könnte in einigen Vorkommen paragenetisch vor dem Diaspor entstanden sein. Chlorit ist ebenfalls vorhanden, wahrscheinlich eine Al-reiche Varietät, da der Gehalt an MgO (<0,5%) dafür spricht. Vom Li, das ab und zu vorhanden ist, wird angenommen, daß es im Chlorit angereichert wurde, der eine Varietät von Kookeit sein kännte. Da Li+ und Al3+ etwa gleich groß sind, nimmt man an, daß sich das Li zusammen mit dem Al als ein resistentes Element verhalten hat, während, im Gegensatz dazu, K und Na aus den Ausgangsschichtsilikaten ausgelaugt wurden. [U.W.]RésuméDes zones sédimentaires qui sont différenciées par des changements de lithologie, de minéralogie, de composition chimique et de morphologie de cristaux observables sur des micrographes à électrons se trouvent dans des dépôts d’argile à contenu élevé en alumine dans le Missouri. Ces propriétés et ces changements suggèrent que les matériaux riches en alumine ont trouvé leur origine pendant l’age Pennsylvanien, sédiments paluviens deposés dans des dépressions sous des roches carbonates paléozoiques. L’alumine était relativement enrichie dans les zones des dépôts par l’extraction de silice et d’alkalins et de metaux du sol alkalins des sédiments. L’extraction la plus intense s’est produite sur les parties les plus élevées de l’Ozark Dome.La diaspore est le minéral riche en alumine prédominant. Quoi que de loin moins abondant que la diaspore, la boéhmite peut avoir precédé la diaspore paragénétiquement dans quelques dépôts. La chlorite que l’on suppose être une sorte riche en Al parceque le contenu en MgO est typiquement <0,5%, est aussi présente. Li, qui est présent sporadiquement, est inféré avoir accumulé dans la chlorite qui pourrait être une proto-variété de cookéite. Parceque Li+ et Al3+ sont de taille similaire, on a inféré que Li a accompagné Al en tant qu’élément resistate en contraste avec K et Na qui ont été extraits des phyllosilicates parents. [D.J.]