【風化に対して安定な鉱物の順序を初めて系統的に提示。ボーエンの反応系列においてマグマから早期に晶出した鉱物ほど風化に対して不安定であることを示した。】
『Abstract
Four districts furnished samples for a study in rock-weathering.
Mineralogical data and fourteen new chemical analyses are presented
in tables and diagrams. The granite gneiss of Morton, Minnesota,
shows a marked loss of soda and lime in early stages of weathering
but a more gradual loss of potash and baria. The progress of the
decomposition is interpreted from a series of six samples of residual
clay. Kaolinite is an end product.
New chemical analyses of material from the Medford, Massachusetts,
diabase are presented as a check on the older data. Ferrous and
ferric iron determinations on samples of diabase and of glacial
till suggest that the till is less oxidized than the underlying
diabase, indicating preglacial weathering of the diabase.
A diabase on the north shore of Lake Superior, Minnesota, is
weathered locally to a depth of 40 feet but shows little chemical
change except oxidation.
An amphibolite from the Black Hills, South Dakota, yielded beidellite
ore related clay minerals by decomposition of its hornblende.
Calcite has been leached, and other minerals attacked.
On the basis of the present and earlier studies, a mineral-stability
series in weathering is proposed. The arrangement of the common
rock-forming minerals in this series is found to coincide with
the reaction series. Experimental work on the attack of silicate
minerals by water is in accord with the suggested mineral-stability
series.』
『要旨
岩石の風化を研究するために、4地域からの試料を用いた。鉱物学的データならびに14の新しい化学分析値を図表に示した。ミネソタのモートンの花崗岩片麻岩は、風化の初期段階でNaとCaが著しく失われているが、KとBaはそれほどでもない。分解がどのように進んだかは、6つの残留粘土試料から解釈した。カオリナイトが最終的な風化産物である。
マサチューセッツのメドフォード産の輝緑岩試料を新たに化学分析し、古いデータのチェックに用いた。輝緑岩および氷礫土試料についての2価と3価の鉄の決定から、氷礫土は基盤の輝緑岩よりも酸化されておらず、これは氷河期以前に輝緑岩が風化したことを示すと考えられる。
ミネソタのスペリオル湖の北岸にある輝緑岩は、40フィート(約12メートル)の深さまで部分的に風化しているが、酸化を除いて化学的な変化はほとんどない。
サウスダコタのブラックヒルズ産の角閃岩は、構成鉱物のホルンブレンド(普通角閃石)が分解して、バイデライト鉱石となる粘土鉱物が生じている。方解石は溶脱されており、他の鉱物も風化の影響を受けている。
今回および以前の研究をもとに、風化に対する鉱物の安定系列を提案した。この系列における普通の造岩鉱物の配列は、反応系列のものと一致することがわかる。珪酸塩鉱物を水で風化させる実験的研究結果は、ここで示した鉱物の安定系列と一致する。』
Introduction
Methods of study
Chemical analysis
Specific gravity
Mineralogical study
Calculations and diagrams
Morton gneiss
General statement
Fresh Morton gneiss
Location and description of samples
Petrography
Residual clays
Field relationships
Location and description of samples
Mineralogy of the residual clays
Estimated mineralogical composition of fresh and weathered samples
Chemical and mineralogical changes
“Straight-line” diagram
Variation diagrams
Kaolinization diagram
“Al-C-Alk” diagram
Discussion and summary
The Medford diabase
General statement
Petrography
Chemical analyses
Heavy-mineral analyses
Discussion and summary
Diabase on the north shore of Lake Superior
General statement
Petrography
Chemical analyses
Heavy-mineral analyses
Summary
Black Hills amphibolite
General statement
Petrography
Chemical analyses
Heavy-mineral analyses
Summary
Discussion of principles
Previous work
Chemical changes
Stability of rock-forming minerals
『
Olivine Augite Hornblende Biotite |
Calcic plagioclase Calci-alkali plagioclase Alkali-calcic plagioclase Alkali plagioclase |
Muscovite Quartz |
Chemical considerations
Chemical weathering
The role of carbon dioxide