pH buffering by metastable mineral-fluid equilibria and evolution of carbon dioxide fugacity during burial diagenesis

Hutcheon, Ian; Shevalier, Maurice; Abercrombie, Hugh J.

doi:10.1016/0016-7037(93)90037-w

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“…Reduced pH also appears to have been a significant factor in the postmortem stabilization of Nereis cuticle in kaolinite (Table 1), likely induced by the high proportion of reactive crystal edges and low cation exchange capacity of the clay component (Tombácz and Szekeres 2006), but also by the effects of incorporated organic acids and CO 2 (e.g., Hutcheon et al 1993). It is possible that the preservation effects were due entirely to such pickling, though this fails to explain the histological selectivity, focused exclusively on structural cuticle (cf.…”

Section: Taphonomic Tanning-a Hypothesismentioning

confidence: 99%

Sediment Effects on the Preservation of Burgess Shale-Type Compression Fossils

Wilson

Butterfield

2014

PALAIOS

106

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Experimental burial of polychaete (Nereis) and crustacean (Crangon) carcasses in kaolinite, calcite, quartz, and montmorillonite demonstrates a marked effect of sediment mineralogy on the stabilization of nonbiomineralized integuments, the first step in producing carbonaceous compression fossils and Burgess Shale-type (BST) preservation. The greatest positive effect was with Nereis buried in kaolinite, and the greatest negative effect was with Nereis buried in montmorillonite, a morphological trend paralleled by levels of preserved protein. Similar but more attenuated effects were observed with Crangon. The complex interplay of original histology and sediment mineralogy controls system pH, oxygen content, and major ion concentrations, all of which are likely to feed back on the preservation potential of particular substrates in particular environments. The particular susceptibility of Nereis to both diagenetically enhanced preservation and diagenetically enhanced decomposition most likely derives from the relative lability of its collagenous cuticle vs. the inherently more recalcitrant cuticle of Crangon. We propose a mechanism of secondary, sediment-induced taphonomic tanning to account for instances of enhanced preservation. In light of the marked effects of sediment mineralogy on fossilization, the Cambrian to Early Ordovician taphonomic window for BST preservation is potentially related to a coincident interval of glauconite-prone seas.

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Section: Taphonomic Tanning-a Hypothesismentioning

confidence: 99%

Sediment Effects on the Preservation of Burgess Shale-Type Compression Fossils

Wilson

Butterfield

2014

PALAIOS

106

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“…There has been some discussion regarding the importance of TSR in secondary porosity creation. Hutcheon et al (1993) showed that about 75% of the space volume created by anhydrite dissolution becomes subsequently filled by calcite derived from the TSR-reaction. However, the H 2 S generated during TSR can migrate away from the reaction site and become dissolved in water.…”

Section: Oil-anhydrite Interactions and Thermo-sulfate Reduction In Fftbmentioning

confidence: 99%

Incidence and Importance of Tectonics and Natural Fluid Migration on Reservoir Evolution in Foreland Fold-And-Thrust Belts

Roure

Swennen²,

Schneider

et al. 2005

Oil & Gas Science and Technology - Rev. IFP

100

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Résumé -Impact de la tectonique et de la migration naturelle des fluides sur l'évolution des réservoirs dans les chaînes plissées et leurs avant-pays -Nous avons utilisé ici les résultats d'études de cas réalisées dans plusieurs chaînes plissées et leurs avant-pays au moyen d'une méthodologie intégrant la géologie structurale, la pétrographie, la fabrique magnétique et les modélisations de bassin. Cette méthode permet d'identifier les paramètres critiques et les processus contrôlant l'évolution des réservoirs depuis la fin du développement de la marge passive jusqu'aux épisodes postorogéniques de collapse de l'édifice tectonique. Les interactions fluides-roche sont exacerbées pendant les périodes de crise tectonique. La compaction tectonique est déjà active dans l'avant-pays, tandis que le développement et la réouverture de réseaux de fractures permettent de remobiliser les fluides dans les unités allochtones, d'expulser les fluides préalablement rééquilibrés des roches-réservoirs, mais aussi d'injecter de nouveaux fluides exotiques, en déséquilibre chimique, dans les drains carbonatés ou gréseux. Dans les bassins subandins, la cimentation siliceuse est ainsi dominée par les effets de la compression tectonique (raccourcissement parallèle aux couches ou LPS) dans les unités sous-charriées à proximité du front de la déformation. Le LPS est aussi suspecté de contrôler la recristallisation des mésodolomites dans l'avant-pays des montagnes Rocheuses au Canada. En revanche, la dolomitisation secondaire par processus hydrothermaux des niveaux carbonatés permet souvent une migration latérale des fluides diagénétiques le long d'horizons stratigraphiques peu pentus dans l'avant-pays, mais aussi l'échappement vertical de fluides minéralisateurs dans les réseaux de fractures ouvertes de l'allochtone. Inversement, le développement de porosité vacuolaire dans les séries carbonatées allochtones de la Cordillère nord-américaine peut s'expliquer par un refroidissement progressif du réservoir dans un système relativement clos, en liaison avec la surrection tectonique et l'érosion progressive des séries superficielles. Les modélisations de bassin permettent d'obtenir des estimations réalistes des paléo-températures et des paléo-enfouissements atteints par un réservoir donné, valeurs qui peuvent être ensuite comparées à des paléo-thermomètres tels que les inclusions fluides ou les isotopes stables, permettant ainsi de dater de Gas-Water-Rock Interactions ... / Interactions gaz-eau-roche ...

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“…The diagenetic scenario may be analogous to that proposed by Surdam and Yin (1994) whereby calcitic shell material in the reservoir rapidly dissolved and/or was replaced by more stable ankerite in response to increasing p and decreasing CO 2 pH during decarboxylation. Both before and after the decarboxylation, slower silicate reactions (K-feldspar hydrolysis) were the predominant pH buffer (Hutcheon et al 1993). …”

Section: D) B)mentioning

confidence: 99%