Characterization of palygorskite in dust of desert source collected in aerosols and rain in Sardinia, Western Mediterranean

Nell'atmosfera del Mediterraneo occidentale sono stati campionati aggregati di fibre di palygorskite con dimensioni del silt e dell'argilla grossolana (6-40 µm). Utilizzando un microscopio elettronico a scansione interfacciato ad un sistema a dispersione di energia a raggi X, è stato possibile caratterizzare la morfologia e la tessitura dei granuli di palygorskite. La palygorskite è stata generalmente rinvenuta in granuli dalla forma eolica, come superficie fibrosa formata da lamine fini e come riempimento di pori e ricoprimento di particelle. Tutte queste forme sono il risultato di un'alterazione meccanica dovuta al processo eolico. Il ritrovamento di questi aggregati di palygorskite a grande distanza dalla zona di origine è prova della loro resistenza meccanica e perciò di una possibile loro utilizzazione negli studi paleoclimatici. Sono state osservate tessiture diverse della palygorskite nelle polveri a deposizione secca ed umida. Inoltre, nella deposizione secca, sono stati trovati clorite, illite, e caolinite intrappolate negli aggregati di palygorskite; tali aggregati presentano forma da arrotondata ad ovale con fibre di lunghezza da 1 a 2 µm e larghezza da 0,05 a 0,1 µ.m. entre nella deposizione umida i minerali intrappolati sono: quarzo, calcite e dolomite e gli aggregati di palygorskite mostrano una superficie tipo feltro, ad elevata porosità con fibre >1 µm di lunghezza e larghezza 0,02 µm. Tutte queste differenze morfologiche indicano aree sorgenti diverse per i due tipi di deposizione. Le aree in cui si origina la palygorskite sono generalmente gli alvei dei fiumi e dei laghi prosciugati e i laghi salati dell'Africa nord-occidentale. Anche le traiettorie delle masse d'aria che hanno trasportato le polveri atmosferiche e che si sono poi depositate in modo secco ed umido hanno indicato due aree di origine diverse. Palygorskite aggregated grains occur in aerosol dust samples in western Mediterranean Sea, predominantly in silty a)1d coarse clay fractions (6-40 µm). We have characterized morphology and texture of palygorskite grains using analytical scanning electron microscope (SEM) with attached X-ray energy dispersive system (EDS). Palygorskite occurs as rounded aggregate grains (wind-shaped), as interwoven fibrous mats forming fine laminae, and as porefilling and pore-bridging cements that commonly coat detrital grains and occur among them. The shape and surficial felt-like structure of wind shaped grains result from the mechanical processes of eolian mobilization. Survival of the fiber-structures ofpalygorskite that have been transported for a long distance attests to their mechanical strength and therefore to their utility in the paloeclimatic studies. Our results show distinct and characteristic textures of palygorskite in dry (aerosol in air) and wet (precipitation) deposition. Modes moreover, in dry mode chlorite, illite, and kaolinite are trapped within aggregated palygorskite grains; those grains areround to oval in shape with a crust of flat fibers (some are 1-2 µm long; 0.05-0.1 µm wide). In wet mode, additional minerals such as quartz, calcite, and dolomite are trapped; palygorskite aggregate grains show an irregular meshwork, a high porosity of intervowen fibrous mats with mostly long thin fibers (> 1 µm long; about 0.02 µm wide). These differences highlight that two separate source areas sup- plied the dry and wet depositions. The main sources of this clay mineral are the dry rivers, late beds, salt lakes, and argillaceous bed-rocks in northwestern Africa. Air mass trajectories calculation independently indicate two different source areas.