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Magnesium-ferric iron replacement in smectite during aeration of pyritic sediments

Published online by Cambridge University Press:  09 July 2018

N. van Breemen
N. van Breemen*
Affiliation:
Department of Soil Science and Geology, Agricultural University, P.O. Box 37, Wageningen, The Netherlands
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Abstract

Chemical and mineralogical data on Holocene coastal plain soils from Thailand suggest that during formation of pyrite in tidal swamps Fe(III) is extracted from smectite and replaced by Mg. During drainage of these sediments pyrite oxidizes and the reaction is reversed. Replacing Fe(III) by Mg in clay minerals stores alkalinity that can neutralize three-quarters of the acidity released during oxidation of pyrite, and thus lowers the potential acidity of pyritic sediments. Possible causes for variation in the amounts of Mg taken up during pyrite formation are discussed.

Résumé

Résumé

Des données chimiques et minéralogiques sur des sols côtiers courants de Thaïlande, de l'Holocène, suggèrent qu'au cours de la formation de pyrites dans les marécages à marée, Fe(III) est extrait de la smectite et remplacé par Mg. Pendant l'assèchement de ces sédiments la pyrite s'oxyde et la réaction s'inverse. Le remplacement de Fe(III) par Mg dans les minéraux argileux stocke de l'alcalinité qui peut neutraliser les trois quarts de l'acidité libérée au cours de l'oxydation de la pyrite, et abaisse ainsi l'acidité potentielle des sédiments pyriteux. Les causes possibles des variations des quantités de Mg absorbées pendant la formation de la pyrite sont examinées.

Kurzreferat

Kurzreferat

Aufgrund chemischer und mineralogischer Daten von holozänen Böden der Küstenebene aus Thailand wird vermutet, daß während der Pyritbildung in Gezeitensümpfen Fe3+ aus Smektiten extrahiert und durch Mg ersetzt wurde. Während der Trockenlegung dieser Sedimente wird Pyrit oxidiert und die Reaktion läuft umgekehrt ab. Ein Ersatz von Fe3+ durch Mg in Tonmineralen speichert Alkalinität, durch die dreiviertel der Azidität neutralisiert werden kann, die durch Oxidation von Pyrit freigesetzt wird, so daß die potentielle Azidität von pyritischen Sedimenten erniedrigt wird. Mögliche Ursachen für die Variation der durch die Pyritbildung aufgenommenen Mg-Beträge werden diskutiert.

Resumen

Resumen

Los datos químicos y mineralógicos de suelos de la plataforma continental procedentes de Tailandia sugieren que durante la formación de pirita en las marismas es extraído Fe(III) de la esmectita y reemplazado por Mg. Durante el drenaje de estos sedimentos la pirita se oxida y la reacción se invierte. La sustitución de Fe(III) por Mg en los minerales de arcilla da lugar a la acumulación de alcalinidad que puede neutralizar tres cuartos de la acidez liberada durante la oxidación de la pirita, reduciéndose así la acidez potencial de los sedimentos de pirita. Se tratan las posibles causas de variación de las cantidades de Mg absorbidas durante la formación de pirita.

Type
Research Article
Information
Clay Minerals , Volume 15 , Issue 2 , June 1980 , pp. 101 - 110
Copyright
Copyright © The Mineralogical Society of Great Britain and Ireland 1980

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