Tioga Bentonite (Middle Devonian) of Indiana

Abstract

The petrography of shale partings in carbonate rocks from eleven cores in the Illinois (Jeffersonville Formation) and Michigan Basins (Detroit River Formation) of Indiana indicates the presence of a K-bentonite which is interpreted as the Tioga Bentonite, an important stratigraphic marker in the middle Devonian rocks throughout the central and eastern United States. The clay mineral composition of the Tioga Bentonite of Indiana is interstratified illite and smectite, usually with admixed kaolinite. This composition stands in striking contrast to the simple illite suite without kaolinite in the normal terrigenous shale partings in the Devonian rocks of Indiana. Euhedral sanidine, high temperature albite, zircon, apatite, and the angularity of quartz grains found associated only with the interstratified clay mineral suite support the volcanic origin of these clay partings.

Résumé

L’étude pétrographique des filons de schiste dans les roches carbonatées provenant de onze carottages dans les bassins de l’Illinois (Formation de Jeffersonville) et du Michigan (Formation de Detroit River) dans l’état d’Indiana, indique la présence d’une bentonite K, qu’on interprète comme la bentonite de Tioga; cette argile est un marqueur stratigraphique important dans les roches du Dévonien moyen dans tout le centre et l’est des Etats-Unis. La composition en minéraux argileux de la Bentonite de Tioga de l’Indiana est celle d’un interstratifié illite et smectite, comprenant généralement en mélange de la kaolinite. Cette composition présente un contraste frappant avec celle de la série simple de l’illite, qui ne comporte pas de kaolinite dans les filons de schiste détritique des roches dévoniennes de l’Indiana. La présence de sanidine holoédrique, d’ablite haute température, de zircon, d’apatite et le caractère angulaire des grains de quartz trouvés seulement en association avec la série du minéral argileux interstratifié, constituent des arguments pour l’origine volcanique de ces filons argileux.

Kurzreferat

Die Petrographie der Schiefertonschieferungen in Karbonatgestein von elf Punkten der Illinois (Jeffersonville Formation) und Michigan Becken (Detroit River Formation) von Indiana weist darauf hin, daß ein K-Bentonit vorhanden ist. Dieses wird als Tioga Bentonit betrachtet und bildet eine wichtige stratigraphische Markierung in dem mitteldevonischen Gestein, das in den mittleren und östlichen Teilen der Vereinigten Staaten weit verbreitet ist. Was die Tongesteinzusammensetzung des Tioga Bentonits von Indiana anbelangt, finden wir Einlagerungen von Illit und Smektit, in der Regel mit Beimischungen von Kaolinit. Diese Zusammensetzung unterscheidet sich auffällig von dem einfachen Illit ohne Kaolinit in den normalen terrigenen Schiefertonschieferungen der devonischen Gesteine von Indiana. Idiomorphes Sanidin, gegen hohe Temperaturen beständiges Albit, Zirkon, Apatit und die winkelige Beschaffenheit der Quarzkörner, die sich nur bei dem Tongestein mit Einlagerungen finden, erhärten die Auffassung, daß diese Tonschieferungen von vulkanischem Ursprung sind.

Резюме

Петрография прослоек одиннадцати колонок глинистого сланца в карбонатной горной породе в Иллинойс (формация Джефферсонвилл) и в бассейне Мичиган, Индиана (формация реки Детройт), указывают на присутствие К-бетонита, расшифровываемого как тиога-бетонит, являющимся важным стратиграфическим напластованием в горных породах центральных и восточных Штатов Америки. Строение глинистого минерала тиога-бетонита Индианы — это переслаивающийся иллит и смектит, обычно с примесью каолинита. Это строение резко отличается от простого иллита без каолинита в нормальных терригенных прослойках глинистого сланца в девонских горных породах Индианы. Санидин, высокотемпературный альбит, цикрон, апатит и скосы зерен кварца, находимые в ассоциации только с переслаивающимися глинистыми минералами подтверждают вулканическое происхождение этих глинистых прослоек.