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Current and future trends in clay mineralogy—a review

Published online by Cambridge University Press:  09 July 2018

G. W. Brindley*
Affiliation:
126 Mineral Sciences Building, The Pennsylvania State University, University Park, Pennsylvania 16802, U.S.

Abstract

Progress in science is not a linear function of time but resembles more closely a sigmoidal process in which new trends depend on the nucleation of new ideas and the re-activation of older studies. New and improved instruments, particularly electron microscopes and microprobes, infrared spectrometers and atomic absorption analysers have been the nucleating agents for many new lines of investigation. The interdisciplinary nature of clay mineralogy makes communication between different areas of study very important and the clay mineral societies have an important part to play in this respect.

In the future, renewed efforts to obtain a convenient and reliable method of quantitative mineral analysis are likely to be made. Crystal structure analysis will be directed increasingly towards the study of order and disorder in cation distributions, layer charges, and layer stacking arrangements. Studies of domain structures in layer silicates will continue, and further refinements in mixed-layer structure analysis can be expected. Infrared spectroscopic analysis will increasingly become a major tool. The study of clay mineral synthesis and alteration in nature and in the laboratory shows signs of important re-activation. Clay-organic studies are developing in many directions.

Abrege

Abrege

Dans le domaine de la science, le progrès n'est pas une fonction linéaire du temps, mais il ressemble plus étroitement à un processus sigmoide dans lequel les tendances nouvelles dependent de la nucléation d'idées neuves et de la reactivation d'études antérieures. Des instruments nouveaux et améliorés, en particulier les microscopes à electrons et les microsondeurs, les spectromètres à rayons infrarouges, les analyseurs d'absorption atomique, ont été les agents de nucléation de nombreuses voies d'enquète scientifique nouvelles. La nature interdisciplinaire de la mineralogie de l'argile confère une grande importance à la communication entre les différents domaines d'étude et les sociétés de minéraux d'argile ont un ròle important à jouer à cet égard.

A l'avenir, des efforts renouvelés en vue d'obtenir une méthode pratique et sure d'analyse minerale quantitative sont susceptibles d'etre déployés. L'analyse de la structure des cristaux sera orientée de facon croissante vers l'étude de l'ordre et du désordre dans les repartitions de cations, les charges de couches et la disposition des empilements de couches. Les études des structures domaniaies dans les silicates en couches se poursuivent et de nouveaux raffinements peuvent ètre attendus dans l'analyse de la structure de couches mixtes. De plus en plus, l'analyse spectroscopique aux infra-rouges deviendra un outil majeur. L'étude de la synthèse des minéraux d'argile et de leur alteration dans la nature et en milieu de laboratoire manifeste des signes de reactivation importante. Les études organiques de l'argile se développent en de nombreuses directions.

Auszug

Auszug

In der Wissenschaft ist der Fortschritt keine lineare Funktion sondern àhnelt mehr einem sigmafòrmigen Vorgang, bei dem neue Richtungen von der Kernbildung neuer Ideen und der Wiederaufnahme àlterer Studien abhàngen. Fur viele neue Forschungswege waren neue und verbesserte Instrumente, hauptsàchlich Elektronenmikroskope, Mikrofuhler, Infrarot-Spektrographen und Atom-Absorptionsanalysatoren das kernbildende Mittel. Die Mineralogie des Tons mit ihrem viele Fachbereiche uberdeckenden Charakter macht eine Verstàndigung zwischen verschiedenen Studiengebieten sehr wichtig, und hier spielen die Tonmineralogie-Vereinigungen eine wesentliche Rolle.

Es ist zu erwarten, dass in der Zukunft weitere Anstrengungen gemacht werden miissen, um eine bequeme und zuverlàssige Methode zur quantitativen Analyse von Mineralen zu erhalten. Die Analyse der Kristallstruktur wird sich mehr und mehr auf ein Studium geordneter und ungeordneter Zustànde in der Kationenverteilung, der Lagenladung und der Lagenstapelanordnungen erstrecken. Die Studien der Bereichsstruktur bei lagenfòrmigen Silikaten werden sicherlich fortgesetzt werden und weitere Verbesserungen in der Analyse von Mischlagenstruktur sind zu erwarten. Ein immer wesentlicheres Hilfsmittel wird durch die Infrarotspektroskopie gegeben. Es gibt Anzeichen dafur, dass das Studium der Synthèse von Tonmineralen und deren Umwandlungen bei naturlichem Vorkommen und im Labor wieder im grossen Masse aufgenommen werden wird. Die Entwicklung organischer Tonstudien geht in vielen Richtungen vor sich.

Referata

Referata

El progreso cientifico no es una función lineai del tiempo si no que se asemeja mas a un proceso sigmoidal en el que las tendencias nuevas dependen de la nucleación de nuevas ideas y de la reactivación de antiguos estudios. Instrumentos nuevos o mejorados, especialmente microscopios electrónicos y micro-sondas, espectrometros infrarrojos, analizadores de absorción atòmica, han sido los agentes nucleantes para muchas nuevas avenidas de investigation. La naturaleza interdisciplinaria de la mineralogia arcillosa hace de suma importancia la comunicación entre distintas zonas de estudio, y a tal fin las sociedades dedicadas a minerales arcillosos desempenan un importante papel.

Es probable que en el futuro se reanuden los esfuerzos para contar con un mètodo còmodo y confiable de anàlisis mineral cuantitativo. El anàlisis de la estructura de los cristales estarà dirigido cada vez mas al estudio del orden y desorden en distribuciones catiónicas, cargas de capa, y distribuciones de capas en islote. Continuaràn los estudios de estructuras de dominio en silicatos en capa o fllosilicatos, y cabe esperar nuevos refinamientos en el anàlisis de estructuras laminares mezcladas. El anàlisis espectroscópico infrarrojo se convertirà cada vez mas en herramienta principal. El estudio de la sintesis del minerai arcilloso y su alteración en la Naturaleza y en el laboratorio muestra signos de importante reactivación. Los estudios orgànicos arcillosos se estàn expandiendo en direcciones multiples.

Type
Research Article
Copyright
Copyright © The Mineralogical Society of Great Britain and Ireland 1976

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