Order and Disorder Relations in the Distribution of the Substitutions in Smectites, Illites and Vermiculites

Abstract

It is shown that order-disorder relations in the distribution of the isomorphous substitutions are important in the characterization of different 2/1 phyllosilicates and in the determination of their behavior. These order-disorder relations are shown by selected area diffraction patterns obtained from single crystals. The range of layer charges corresponding to smectites (charge per half-cell <0.6) is that for which phyllosilicates are stable with disordered substitutions. Phyllites with charge >0.6 show anomalous diffusions which indicate that the distributions of exchangeable Ba ions are partially ordered; this result is taken as evidence that the isomorphous substitutions also are partially ordered.

Résumé

On montre que les relations ordre-désordre dans la distribution des substitutions isomorphes sont importantes pour caractériser les différents phyllosilicates 2/1 et pour déterminer leur comportement.

Ces relations ordre-désordre sont mises en évidence au moyen de diagramme de microdiffraction electronique obtenus à partir de monocristaux. Le domaine des charges de feuillet correspondant aux smectires (charge par demi maille <0,6) est celui pour lequel les phyllosilicates sont stables avec des substitutions désordonnées. Les phyllites ayant une charge supérieure à 0,6 montrent des diffusions anormales qui indiquent que les distributions des ions Ba échangeables sont partiellement ordonnées; ce résultat est considéré comme un argument démontrant que les substitutions isomorphes sont aussi partiellement ordonnées.

Kurzreferat

Es wird gezeigt, daß das Ordnungs-Fehlordnungsverhältnis in der Verteilung der isomorphen Substitutionen für die Charakterisierung der verschiedenen 2/1-Schichtsilikate und die Bestimmung ihres Verhaltens von Bedeutung ist. Diese Ordnungs-Fehlordnungsverhältnisse werden durch Feinbereichsbeugungsmuster nachgewiesen, die an Einkristallen erhalten wurden. Im Bereich von Ladungsdichten, die denen der Smectite entsprechen (Ladung je Halbzelle <0,6), sind Schíchtsilikate mit Substitutionsfehlordnung stabil. Phyllite mit einer Ladung >0.6 weisen Diffusionsanomalien auf, die anzeigen, daß die Verteilung austauschbarer Ba-Ionen teilweise geordnet ist. Dieses Ergebnis wird als Nachweis dafür angesehen, daß die isomorphen Substitutionen ebenfalls teilweise geordnet sind.

Резюме

Нашли, что отношение порядок-беспорядок в распределении изоморфных, замещений имеет значение при установлении характеризующих факторов 2/1 листовых силикатов и при определении их поведения. Это отношение порядок-беспорядок показано на дифракционных картинах выбранных поверхностей монокристаллов. Предел заряда слоев, соответствующий сукновальной глине (заряд на полуячейку <0,6), является для листовых силикатов устойчивым с беспорядочными замещениями. Филлиты с зарядом >0,6 показывают аномальные диффузии указывающие, что распределение обменных Ва ионов частично регулярное и этот результат принимают как доказательство, что изоморфные замещения также являются частично регулярными.