Odinite, a new dioctahedral-trioctahedral Fe³⁺-rich 1:1 clay mineral

Abstract

Odinite is a Fe³⁺-rich green clay that is widespread in the form of infillings or replacements of microtests, bioclasts, faecal pellets, or mineral debris on shallow marine shelfs and reef lagoonal areas in tropical latitudes. The structure is based on a 1 : 1 serpentine-type layer that is intermediate between dioctahedral and trioctahedral. Octahedral cation totals range from 2·30 to 2·54 cations per 3·0 sites for 10 samples. The structural formula for the purest sample is Both monoclinic and trigonal polytypes are present in most samples, with 1M more abundant than 1T. Unit-cell dimensions are 1M: a = 5·373(3), b = 9·326(7), c = 7·363(6) Å, β = 104·0(1)°; 1T: a = 5·366(5), b = 9·334(9), c = 7·161(8), β = 90° (on orthohexagonal axes). The name is for Dr. Gilles Serge Odin, Département de Géologie Dynamique, Université Pierre et Marie Curie, Paris, who has done most of the pioneering work on this new mineral.

Le minéral odinite est une argile verte très fiche en Fe³⁺ répandue sur les plateformes peu profondes et en particulier dans les lagons récifaux, sous les latitudes tropicales des mers actuelles. Il se rencontre sous la forme de remplissages ou de remplacements de microtests, de bioclastes, de coprolites ou de débris minéraux. Sa formation à des profondeurs moyennes de 15–60 m se déroule vers 25°C à l'intérieur de sédiments globalement poreux ordinairement sableux. Cette argile verte prend naissance dans les microcavités de supports granulaires de nature quelconque; ces microcavités déterminent un micro-environnement plus réducteur que l'environnement marin externe franchement oxydant; le minéral évolue rapidement après sa formation vers un chlorite Iba (β = 97°) ferrique au contact eau de mer/sédiment.

La structure de l'odinite est basée sur un feuillet de type serpentine (1 : 1) et est mi-diocta mitrioctaédrique. La somme des cations octaédriques va de 2·30–2·54 pour 3 sites d'après l'analyse de 10 échantillons. La formule structurale calculée pour l'échantillon le plus pur est la suivante: Les deux polytypes monoclinique et rhomboèdrique sont présents dans la plupart des échantillons avec la forme 1M plus abondante que la forme 1T. Toutes les raies de diffraction X sur poudre sont larges. Parmi les 20 raies reconnues les plus intenses sont les suivantes avec dans l'ordre (distance observée en Å, intensité observée en %) (indexation hkl):1M et 1T-7·15(100)(001); 4·62(40)(020); 3·58(85)(002); 1·550(65)(060); 1M-2·67(40)(20¯1,130); 2·42(30)(20¯2,131); 2·02(10)(20¯3,132); 1·67(7)(20¯4,133); 1·32(15)(204,13¯5, 400, 40¯2); 1T-2·67(40)(200); 2·51(3)(201); 2·14(1)(202); 1·492(10)(204). Les caractéristiques de la cellule unité sont pour la forme 1M: a = 5·371(5), b= 9·316(9), c = 7·361(8) Å, β = 103·9(6)° et pour la forme 1T: a = 5·369(5), b = 9·307(9), c = 7·17(1) Å, β = 90° (sur axes orthohexagonaux). Les courbes d'analyse thermodifférentielles montrent deux pics endothermiques à 120 ± 5°C et 550°C et pas de pic exothermique majeur. Les spectres intra-rouges montrent six larges bandes d'absorption. La microscopie électronique haute résolution des échantillons les plus purs indique des espacements moyens vers 7·3 Å. Le nom du minéral est d'après Gilles Serge Odin, Université Pierre et Marie Curie, Paris VI, qui a accompli l'essentiel du travail de découverte de ce nouveau minéral.