Pedogenic Formation of Kaolinite-Smectite Mixed Layers in a Soil Toposequence Developed from Basaltic Parent Material in Sardinia (Italy)

Abstract

Abstract--Formation of kaolinite-smectite (K-S) mixed layers in a soil toposequence developed from basaltic parent material was examined. The soil formed in a temperate climate with alternating dry and wet seasons in Sardinia (Italy). Chemical composition and charge characteristics of the smectite component in the K-S mixed layers were analyzed to help determine a mechanism for formation. Soils were sampled at the top, intermediate, and base of a steep (35%) slope. As indicated by X-ray diffraction data, the fine clay fraction (<0.1 0-m) in the soils is dominated by K-S with a decreasing proportion of kaolinite from the top (70%) to the base (30%). Rapid internal drainage induced by the slope is probably the major factor responsible for the formation of K-S. Chemical composition and charge characteristics of the smectite component in the K-S were analyzed by X-ray diffraction (intercalation with alkylammonium ions), cation exchanged capacity (CEC) and surface area measurements, and infrared spectroscopy. Results indicate that the smectite component is nearly identical over the soil toposequence. The smectite component is the same with respect to charge magnitude and chemical composition, independent of the proportion of kaolinite and smectite components. This suggests the pedogenic formation of K-S by transformation of smectite through dissolution of some smectite layers and subsequent crystallization of kaolinite between the layers of the remaining smectite crystallites.

Interestratificado caulinita-esmectita em um argissolo desenvolvido a partir de rocha sedimentar do Sul do Brasil

“…De acordo com vários autores, entre eles Wilson (1999), Rigui et al (1999) e Herbillon et al (1981, a presença desse argilomineral pode indicar um estádio intermediário de evolução entre os argilominerais do tipo 2:1 e 1:1. Essa evolução está representada pelo processo de alitização dos argilominerais do tipo 2:1 com perda de cátions, principalmente devido a dessilificação (Corti et al, 1998).…”

“…A caulinita, em uma escala evolutiva, faz parte daqueles argilominerais mais estáveis em condições de intensa lixiviação de cátions -condições encontradas nos trópicos e subtrópicos. A presença de argilominerais interestratificados C-E em um dado solo pode indicar, segundo Yerima et al (1985) (Herbillon et al, 1981;Rigui et al, 1999). Esses autores apresentam, por essa razão, a seguinte seqüência teórica de alteração dos minerais nos solos com intemperização acelerada: esmectita → caulinita/esmectita → caulinita → óxidos.…”

“…Isso porque, para que uma argila do tipo 2:1 evolua em estrutura 1:1, deve ocorrer dissolução de camadas tetraédricas, ou mesmo a cristalização de caulinita nas entrecamadas de esmectitas e posterior desfolhação (Rigui et al, 1999). Na figura 4 é apresentado o DRX da rocha após modelagem, onde se verifica um pico a d = 0,742 nm em condição normal e d = 0,747 nm após EG.…”

“…Assim, pode-se observar, por exemplo, na mesma partícula a presença de entrecamadas com e sem K, caracterizando argilominerais interestratificados ilitavermiculita (Velde & Peck, 2002). De forma similar, partículas cuja estrutura é composta de camadas do tipo 1:1 e 2:1 expansível são normalmente associadas aos interestratificados caulinita-esmectita (Moore & Reynolds, 1997;Rigui et al, 1999).…”

Assessment of Environmental Indicators on the Topolithosequence with a Particular Reference to Soil Developmemt in South Sulawesi, Indonesia

“…The Result indicate that the smectite component is nearly identical over the soil toposequence; the smectite component is the same with respect to charge magnitude and chemical composition, independent of the proportion of kalinite and smectite component. This suggests the pedogenic formation of K-S by transformation of smectite through dissolution of some smectite layers and subsequent crystallization of kaolinite between the layers of the remaining smectite crystallites [16].…”