Field geometry, petrography and geochemistry of a dolomitization front (Late Jurassic, central Lebanon)

Abstract

This contribution describes the field geometry, petrography and geochemistry of a well-exposed dolomitization front in Upper Jurassic carbonates, and attempts to highlight the sedimentological, structural and relative sea-level controls on multiphase dolomitization and related diagenetic events. The data presented reflect the superposition of various diagenetic phases which have resulted in a single dolostone body, whose dimensions are well defined in the field. Local microbial intraclastic dolomites of Late Tithonian age accumulated in a hypersaline lagoon during relative sea-level fall. These pre-date beige hydrothermal dolostones (51 to 55 mol% CaCO 3 ; d 18 O: )9AE3 to )4AE0& V-PDB; d 13 C: )1AE5 to +2AE1& V-PDB; 87 Sr/ 86 Sr: 0AE70742; matrix porosity: 6%; Klinkenberg permeability: 0AE5 mD), whose dolomitizing fluid circulated along faults and invaded the nearby facies. First, the burrows were dolomitized, then the bulk rocks, resulting in the investigated 'tongue'shaped dolomite body. Upon Late Jurassic-Early Cretaceous uplift, nearsurface water percolated through -and altered -the underlying beige dolostones. This event was followed by a ferroan dolomite cement phase, which occurred during further burial. This contribution, featuring a welldefined geometric pattern of a dolomitization front with a large petrographic and geochemical data set, may also serve as a case study illustrating the complexity of superimposed diagenetic processes which have to be taken into account in modelling exercises of multiphase hydrothermal dolomitization.

Hydrothermal Dolomites in the Early Albian (Cretaceous) Platform Carbonates (NW Spain): Nature and Origin of Dolomites and Dolomitising Fluids

“…Presently, various models have been proposed by a large number of workers (Adams and Rhodes, 1960;Badiozamani, 1973;Machel and Mountjoy, 1987;Cervato, 1990;Braithwaite et al, 2004, Nader et al, 2004, 2007Zhao et al, 2005;Davies and Smith, 2006). Dolomite related to faults and/or fractures indicate tectonic control on the dolomitisation process but dolomite distribution also depends on the nature of host rock.…”

Beyreli - Çamiçi (Hadim-Konya) Dolayındaki Jura Yaşlı Dedebeleni Formasyonu Dolomitlerinin Sedimantolojik ve Jeokimyasal İncelenmesi

“…Derin gömülme şartları için Mg (1) konnate su (kapanlanmış deniz suyu), (2) duraysız orijinal minerallerin çözünmesi, (3) basınç erimesi (sitilolitizasyon), (4) altlayan şeyllerin kompaksiyonu, (5) havzasal tuzlu sulardan (basinal brines) sağlanabilir. Bu olasılıkların ağırlığını belirlemek güçtür, fakat havzasal tuzlu sular dolomitizasyon için çok muhtemel Mg kaynağıdır [23,36].…”

“…Dedebeleni formasyonundaki dolomit örneklerinde ağır karbon değerleri gözlenmesi (Tablo 2, Şekil 11) dolomitleşme sıvısının sülfat indirgenme zonu 13 aşağısından alındığını ifade etmektedir. Azalan δO 18 değerleri düşük δO 18 'li meteorik sıvılardan ya da yükseltilmiş sıcaklıklardan sonuçlanabilir [36].…”

“…Çok sayıdaki çalışmalar göstermiştir ki smektitin illite gömülme diyajenetik dönüşümü gözenek sıvısındaki metal iyonlarının serbest bırakılmasıyla ilişkilidir [36]. Potansiyel havzasal şeyl literatürde iyi döküman edilen derin gömülme diyajenezi süresince Ca, Fe, Mg, Na ve Si'un bir kaynağı olarak hizmet vermektedir.…”

“…Smektit tabakalarındaki Fe ve Mg tipik olarak dönüşümün daha yüksek sıcaklıklarla ilişkili olması eğilimindedir [46] ve smektit -illit dönüşümü 50 -125 o C'ye ulaşan bir sıcaklık üzerinde oluşmaktadır (normal jeotermal gradyan ile 2-4 km gömülme derinliği). Freed ve Peacor [47] 2 -2,5 km'ye ulaşan bir derinlik üzerinde Gulf Coast şeylindeki smektit ile ilişkili illitin oranındaki ani artışı rapor etmiştir [36]. Benzer olarak Dedebeleni formasyonu tabanında uyumlu olarak yeralan Çamiçi formasyonuna ait şeyller ve silisiklastikler Dedebeleni formasyonu kireçtaşlarının dolomitizasyonu için gerekli metal iyonlarını sağlamış olabilir.…”