Cementy węglanowe w formacjach piaszczystych dolnego karbonu na Pomorzu Zachodnim

Abstract

Piaskowce dolnego karbonu zawierają różne spoiwa, m.in. cementy węglanowe: dolomit, kalcyt oraz w mniejszej ilości ankeryt i syderyt. Analizy EDS dolomitu wskazują na małe domieszki Fe i Mn. Trwałe izotopy węgla i tlenu w cementach dolomitowych w formacji z Gozdu grupują się w przedziale δ13C od –2,13‰ do 5,52‰ i δ18O od –10,61‰ do –4,15‰ PDB. Przyjmując δ18O SMOW = 0‰, temperatury krystalizacji dolomitu wahają się od 63°C do113°C. Wyniki badań inkluzji fluidalnych potwierdzają wnioski o podobnym przedziale temperatur wytrącania się dolomitu podczas pogrzebania. W piaskowcach formacji z Drzewian procesy krystalizacji dolomitu zachodziły w odmiennych warunkach niż w formacji z Gozdu i w niższych temperaturach. Wśród kalcytów dominują nisko Fe odmiany oraz spotyka się Mn–kalcyty. Kalcytyzacja w formacji z Gozdu miała miejsce w temperaturach: 47° – 61°C, podczas gdy kalcyt formacji z Łobżonki krystalizował w temperaturze 70°C. Większość ankerytu jest związana z późnym etapem diagenezy. W formacji z Łobżonki cement ten wytrącał się w temperaturze 116°C. Syderoplezyty reprezentują wczesne- i późnodiagenetyczne odmiany syderytu. Wszystkie dane sugerują, że cementy obecne w formacjach piaskowców tworzyły się na różnych stopniach pogrzebania. Wpływ wysokich temperatur na tworzenie cementów węglanowych w najgłębiej pogrzebanych skałach formacji z Łobżonki znajduje swoje odbicie w niskich wartościach δ18O ( od –11,01‰ do – 9,56‰ PDB) spowodowanych słabszą inkorporacją tlenu. CARBONATE CEMENTS IN SANDSTONE FORMATIONS OF THE LOWER CARBONIFEROUS IN THE WEST POMERANIA Summary The Lower Carboniferous sandstones contain different carbonate cements including: dolomite, calcite and minor amounts of ankerite and siderite. The EDS analysis of dolomite reveal a small admixture of Fe and Mn. The stable carbon and oxygen isotope determinations in dolomite cements of the Gozd Formation indicate δ13 C from -2.13‰ to 5.52‰and δ18O from -10.61‰ to -4.15‰PDB. Assuming that δ18O SMOW = O‰; the temperatures of dolomite crystallization ranged from 63° to 113°C. The results of the measurements o/fluid inclusions indicate precipitation temperatures of dolomite during burial diagenesis. The crystallization of dolomite in the Drzewiany Formation occurred in different conditions and at lower temperatures compared to the Gozd Formation. The low Fe-calcite dominated and Mn-calcite was also distinguished. The calcitization in theGozd Formation took place at the temperatures of 47°-61 °C, while that of the Łobżonka Formation crystallized at the temperature of 70°C. The majority of ankerite is connected with later diagenesis. This cement precipitated at 116°C in the Łobżonka Formation. Sideroplesites represent early and late diagenetic varieties of siderite. Al! these data suggest, that the cements present in the sandstone formations formed at different stages of burial. The influence of high crystallization temperature of carbonate cementsfound in the deepest buried rocks of the Łobżonka Formation is indicated by the low δ18O values (from -11.01‰ to -9.56‰ PDB), which was result ofweak oxygen incorporation.