PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

Tectonic origin of the unique Holocene travertine from the Holy Cross Mts. : microbially and abiologically mediated calcium carbonate, and manganese oxide precipitation

Identyfikatory
Warianty tytułu
Języki publikacji
EN
Abstrakty
EN
Recent tectonic activity of the main dislocation within the Paleozoic core of the Holy Cross Mts. led to formation of a large travertine dome of Holocene age. The main body of the travertine is built up of extremely fast crystallized calcite from highly supersaturated solutions derived from hydrothermal waters circulating through the tectonic dislocation. Many calcite crystals display the remains of calcified bacilliform bacteria rods suggesting an essential part, of the calcite crystallization process was on a bacterial precursor. Successively, after the micrite calcite travertine frame had been formed, almost pure monoclinic manganese oxide (A-MnO2) precipitated filling part of the remaining porosity. The unique characteristics of manganese oxide crystallization also suggest a very fast process of manganese oxidation due to increase in Eh and the activity of abundant fungal species which might be associated with a specific symbiotic bacterium. Specfic arrangement of the A-MnO2 crystals into the rosettes seems to be achieved by fast evaporation of upwards migrating solutions from the tectonic zone. The last in this succession is calcite cement filling the pores, mainly in the upper part of the travertine frame. Generally, this was abiologically mediated process of precipitation of calcium carbonate due to rapid degassing of carbon dioxide and occasionally, in the top of the travertine dome, due to direct precipitation from the ground waters.
Rocznik
Strony
61--76
Opis fizyczny
Bibliogr. 74 poz., rys.
Twórcy
  • Wydzial Matematyczno-Przyrodniczy, Instytut Geografii, Akademia Świętokrzyska, ul. Świętokrzyska 15, 25-406 Kielce, Poland
  • Instytut Paleobiologii, Polska Akademia Nauk, ul. Twarda 51/55, 00-818 Warszawa, Poland
  • Wydzial Matematyczno-Przyrodniczy, Instytut Geografii, Akademia Świętokrzyska, ul. Świętokrzyska 15, 25-406 Kielce, Poland
autor
  • Wydzial Matematyczno-Przyrodniczy, Instytut Geografii, Akademia Świętokrzyska, ul. Świętokrzyska 15, 25-406 Kielce, Poland
autor
  • Instytut Nauk Geologicznych, Polska Akademia Nauk, ui. Twarda 51/55, 00-818 Warszawa, Poland
Bibliografia
  • 1. ALEXANDROWICZ, S.W & GERLACH, T. 1983. Holocene travertine from Moszczenica near Bochnia. Studia Geomorphologica Carpatho-Balcanica, 16, 83-97.
  • 2. ANDERSON, T.F. & ARTHUR, M.A. 1983. Stable isotopes of oxygen and carbon and their application to sedimentologic and environmental problems. In: M.A. ARTHUR, T.F. ANDERSON, I.R KAPLAN, J. VEIZER & L.S. LAND (Eds), Stable isotopes in Sedimentary Geology. Society of Economic Paleontologists and Mineralogists Short Course, 10, 1-151. Tulsa.
  • 3. AsSERETO, R.L.A.M. & FOLK, RL. 1980. Diagenetic fabrics of aragonite, calcite, and dolomite in an ancient peritidal-spelean environment: Triassic Calcare Rosso, Lombardia, Italy. Journal of Sedimentary Petrology, 50, 371-394.
  • 4. BATHURST, RG.e. 1971. Carbonate sediments and their diagenesis. In: Developments in Sedimentology, 12, 658 pp. Elsevier; Amsterdam.
  • 5. BOLEWSKI, A. 1965. Mineralogia szczegółowa, 796 pp. Wydawnictwa Geologiczne; Warszawa.
  • 6. CASTANIER, S., LE METAYER-LEVREL, G. & PERTHUISOT, J-P. 1999. Ca-carbonates precipitation and limestone genesis - the microbiogeologist point of view. Sedimentary Geology, 126, 9-23.
  • 7. CHAFETZ, H.S. & FOLK, RL. 1984. TIavertines: Depositonal morphology and the bacterially constructed constituents. Journal of Sedimentary Petrology, 54, 289-316.
  • 8. CHAFETZ, H.S. & GUIDRY, S.A. 1999. Bacterial shrubs, crystal shrubs, and ray-crystal shrubs: bacterial vs. abiotic precipitation. Sedimentary Geology, 126, 57-74.
  • 9. CHAFETZ, H.S. & LAWRENCE, J.R. 1994. Stable isotopic variability within modern travertines. Geographie physique et Quaternaire, 48, 257-273.
  • 10. CHAFETZ, H.S., RUSH, P.F. & UTECH, N.M. 1991. Microenvironmental conditions on mineralogy and habit of CaC03 precipitates: An example from an active travertine system. Sedimentology, 38, 107-126.
  • 11. CHAFETZ, H.S., UTECH, N.M. & FITZMAURICE, S.P. 1991. Differences in the δ13C and δ180 signatures of seasonal laminae comprising travertine stromatolites. Journal of Sedimentary Petrology, 61, 1015-1028.
  • 12. CHAFETZ, H.S., WILKINSON, B.H. & LOVE, K. M. 1985. Morphology and composition of non-marine carbonate cements in near-surface settings. In: N. SCHNEIDERMANN & P.M. HARRIS (Eds), Carbonate Cements. Special Publication Society of Economic Paleontologists and Mineralogists, 36, 337-347. Tulsa.
  • 13. COLEMAN, M.L. 1985 Geochemistry of diagenetic non-silicate minerals: kinetic considerations. Philosophical Transactions of Royal Society of London A, 315, 39-56.
  • 14. CZARNOCKI, J. 1928. Spostrzeżenia W zakresie tektoniki okolic Słupi Nowej. Posiedzenia Naukowe PIG, 21, 60-61.
  • 15. - 1950. Geologia regionu łysogórskiego w związku z zagadnieniem złoża rud żelaza w Rudkach. Prace Geologiczne J. Czarnockiego, 6a, 5-404.
  • 16. ČABALOVÁ, D. 1991. Travertiny Sloveńska. Geologicky Pruzkum, 1,4-8.
  • 17. DADLEZ, R, KOWALCZEWSKI, Z. & ZNOSKO, J. 1994. Some key problems of the pre-Permian tectonics of Poland. Geological Quarterly, 38, 169-188.
  • 18. DEINES, P. 1980. The isotopic composition of reduced organic carbon. In: P. FRITZ & J.e. FONTES (Eds), Handbook of Environmental Isotope Geochemistry, pp. 329-406. Elsevier; Amsterdam.
  • 19. ERLICH, H.L. 1996. Geomicrobiology, 719 pp. Marcel Dekker; Inc; New York.
  • 20. EPSTEIN, S. & MAEYDA, T.R 1953. Variation of 18O content of waters from natural sources. Geochimica et Cosmochimica Acta, 4, 213-224.
  • 21. FILONOWICZ, P. 1968. Objaśnienia do Szczegółowej mapy geologicznej Polski W skali 1: 50 000, ark. Słupia Nowa [In Polish], pp. 1-73. Wydawnictwa Geologiczne; Warszawa.
  • 22. - 1969. Objaśnienia do Szczegółowej mapy geologicznej Polski w skali 1: 50 000, ark. Daleszyce, pp. 1-77. Wydawnictwa Geologiczne; Warszawa.
  • 23. - 1980. Objaśnienia do mapy geologicznej Polski 1: 200 000, ark. Kielce, pp. 3-143. Wydawnictwa Geologiczne; Warszawa.
  • 24. FOLK, R.L. 1965. Some aspects of recrystalization in ancient limestones. In: L.C. PRAY & R.C. MURRAY (Eds), Dolomitization and limestone diagenesis. Special Publication Society of Economic Paleontologists and Mineralogists, 13, 14-48. Tulsa.
  • 25. - 1993. SEM imaging of bacteria and nannobacteria in carbonate sediments and rocks. Journal of Sedimentary Petrology, 63, 990-999.
  • 26. - 1999. Nannobacteria and the precipitation of carbonate in unusual environments. Sedimentary Geology, 126, 47-55.
  • 27. FOLK, R.L., CHAFETZ, H.S. & TIEZZI, P.A. 1985. Bizarre forms of depositional calcite in hot-spring travertines, central Italy. In: N. SCHNEIDERMANN & P.M. HARRIS (Eds), Carbonate Cements. Special Publication Society of Economic Paleontologists and Mineralogists, 36, 349-369. Tulsa.
  • 28. FOLK, R.L. & LYNCH, F.L. 2001. Organic matter, putative nannobacteria and the formation of ooids and hardgrounds. Sedimentology, 48, 215-229.
  • 29. FORD, T.D. & PEDLEY, H.M. 1996. A review of tufa and travertine deposits of the world. Earth-Science Reviews, 41, 117-175.
  • 30. GORKA, P. 2002. Identyfikacja i modelowanie obiektow dynamicznych dla potrzeb badaii geologicznych. MSc Thesis. Silesian Technical University Arch., 120 pp.
  • 31. GRADZINSKI, R & RADOMSKI, A. 1957. Cavern deposits of "rock milk" in the Szczelina Chochołowska Cave. Annales Societatis Geologorum Poloniae, 24, 63-90. [In Polish with English summary].
  • 32. GRUSZCZYNSKI, M. & MASTELLA, L. 1986. Calcareous tufas in the area of the Mszana Dolna tectonic window. Annales Societatis Geologorum Poloniae, 56, 117-131. [In Polish with English summmy]
  • 33. HALICKI, B. & LILPOP, J. 1932. Czwartorzędowe trawertyny w Gliczarowie i na Podhalu. Posiedzenia Naukowe PIG, 33, 97-98.
  • 34. HANCOCK, P.L., CHALMERS, R.M.L., ALTUNEL, E. & CAKIR, Z. 1999. Travitonics: using travertines in active fault studies. Journal of Structural Geology, 21, 903-916.
  • 35. HEM, J.D. 1963. Chemical equillibria and rates of manganese oxidation. United States Geological Swvey Water-Supply Paper, 1667-A, 64 pp.
  • 36. - 1964. Deposition and dissolution of manganese oxides. United States Geological Swvey Water-Supply Paper, 1667-B, 42 pp.
  • 37. HERCMAN, H. & DEBAENE, G. 2003. Bootstrap and randomisation as a nonparametric methods of accuracy estimation on isochrons method. Climate changes: the karst record III, 3rd Intern. Conf., Montpellier, France, pp. 81-82.
  • 38. HOEFS, J. 1997. Stable Isotope Geochemistry (4th ed.), 201 pp. Splinger; Berlin.
  • 39. ICIDKUNI, M. 1973. Partition of strontium between calcite and solution: effect of substitution of manganese. Chemical Geology, 11, 315-319.
  • 40. IRWIN, H., CuRTIS, C. & COLEMAN, M.L. 1977. Isotopic evidence for source of diagenetic carbonates formed during burial of organic-rich sediments. Nature, 269,209-213.
  • 41. IVANOVICH, M. & HARMON, R.S. 1992. Uranium Series Disequilibrium. Applications to environmental problems, 571 pp. Clarendon; Oxford.
  • 42. JANCZEWSKI, E. 1932. Ruchy sejsmiczne zauważone w Polsce w lutym. 1932 r. Posiedzenia Naukowe PIG, 33, 70-72.
  • 43. JANSSEN, A., SWENNEN, R., PODOOR, N. & KEPPENS, E. 1999. Biological and diagenetic influence in Recent and fossil tufa deposits from Belgium. Sedimentary Geology, 126, 75-95.
  • 44. KIRKLAND, R.L., LYNCH, F.L, RAHNTS, M.A., FOLK, R.L., MOLINEUX, I.J. & McLEAN, R.J.C. 1999. Alternative origins for nanno-bacteria-like objects in geology. Geology, 27, 347-350.
  • 45. KOWALCZEWSKI, Z. & DADLEz, R 1996. Tectonics of the Cambrian in the Wisniowka area (Holy Cross Mts., Central Poland). Geological Quarterly, 40, 23-46.
  • 46. KOWALSKI, B. 1998. Geologiczne i krajobrazowe konsekwencje poprzecznej dyslokacji łysogórskiej w Górach Świętokrzyskich. In: Materiały sesji nt. Przemiany środowiska geograficznego obszarów górskich w Polsce i jego stan współczesny, II, pp. 7-16. Kielce.
  • 47. - 2000. Rzeźba. In: S. CIEŚLINSKI & A. KOWALKOWSKI (Eds), Świętokrzyski Park Narodowy - przyroda, gospodarka, kultura, pp. 107-128. Bodzentyn - Kraków.
  • 48. - 2002. Geneza układu sieci rzecznej w Górach Świętokrzyskich. Prace Instytutu Geografii Akademii Świętokrzyskiej w Kielcach, 7, 315-351.
  • 49. KRUMBEIN, W.E. 1979. Calcification by bacteria and algae. In: P.A. TRUDINGER & D.J. SWAINE, (Eds), Biogeochemical Cycling of Mineralforming Elements, pp. 47-68. Elsevier; New York.
  • 50. LOISY, C., VERRECHIA, E.P. & DUFOUR, P. 1999. Microbial origin for pedogenic micrite associated with a carbonate palaeosol (Champagne, France). Sedimentary Geology, 126, 193-204.
  • 51. MARSHALL, K.C. 1979. Biogeochemistry of manganese minerals. In: P.A. TRUDINGER & D.J. SWAINE, (Eds), Biogeochemical Cycling of Mineralforming Elements, pp. 253-292. Elsevier; New York.
  • 52. MASTELLA, L. 2001. Tektoniczne uwarunkowania występowania martwic wapiennych we fliszu podhalańskim. In: Materiały IV. Ogólnopolskiej Konferencji: Neotektonika Polski. Neotektonika, morfotektonika, sejsmotektonika - stan badań i perspektywy rozwoju, pp. 66-79. Komisja Neotekteoniki Komitetu Badań Czwartorzędu PAN; Kraków.
  • 53. MASTELLA, L. & MIZERSKI, W 2002. Budowa geologiczna jednostki łysogórskiej (Góry Świętokrzyskie) na podstawie analizy zdjęć radarowych. Przegląd Geologiczny, 50, 767-772.
  • 54. MIZERSKI, W 1978. O zrzutowym charakterze uskoku łysogórskiego. Biuletyn Geologiczny Uniwersytetu Warszawskiego, 27, 193-202.
  • 55. - 1995. Geotectonic evolution of the Holy Cross Mts. in central Europe. Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego, 372,1-47.
  • 56. - 2000. Tektonika i tektogeneza paleozoiku świętokrzyskiego. Prace Instytutu Geografii Wyższej Szkoły Pedagogicznej w Kielcach, 4, 93-125.
  • 57. MOROZEWICZ, J. 1907. Przyczynki do znajomości węglanu wapniowego. Kosmos, 32, 487-495.
  • 58. MOUNT, J.F. & COHEN, AS. 1984. Petrology and geochemistry of rhizolits from Plio-Pleistocene fluvial and marginal lacustrine deposits, East Lake Turkana, Kenya. Journal of Sedimentary Petrology, 54, 263-275.
  • 59. O'NEIL, J.R & BARNES, I. 1971. 13C and 18O compositions in some fresh-water carbonates associated with ultramamafic rocks and serpentinites: western United States. Geochimica et Cosmochimica Acta, 35, 687-697.
  • 60. PEDLEY, M. 2000. Ambient temperature freshwater microbial tufas. In: RE. RIDING & S.M. AW'RAMIK (Eds), Microbial Sediments, pp. 179-186. Splinger; Berlin-Heidelberg-New York.
  • 61. PENTECOST, A 1993. British travertines: a review. Proceedings of Geologists' Association, 104, 23-39.
  • 62. - 1995. Quaternary travertine deposits of Europe and Asia Minor. Quaternary Science Reviews, 14, 1005-1028.
  • 63. PENTECOST, A & VILES, H. 1994. A review and reassessment of travertine classification. Geographie physique et Quaternaire, 48, 305-314.
  • 64. PRZYBYŁOWICZ, W, SCHWARCZ, H.P. & LATHAM, AG. 1991. Dirty calcites; 2, Uranium-series dating of artificial calcite-detritus mixtures. Chemical Geology, 86, 161-178.
  • 65. ROMANEK & ZWNKIEWICZ 1992. Mapa geologiczna podstawowa 1: 50 000 ark. 817 Nowa Słupia. B - Mapa bez utworów czwartorzędowych. In: Mapa geologiczna Polski 1 :200 000 ark. Sandomierz. Panstwowy Instytut Geologiczny; Warszawa.
  • 66. SANDERS, J.E & FRIEDMAN, G.M. 1967. Origin and occurrence of limestones. In: G. V. CHILLINGAR, H.J. BISSEL & RW FAIRBRIDGE (Eds), Carbonate Rocks, pp. 169-265. Developments in Sedimentology, 9A, Elvieser; Amsterdam.
  • 67. STOOPS, G. 1976. On the nature of "lublinite" from Hollanta (Turkey). American Mineralogist, 61, 172.
  • 68. STUMM, W & MORGAN, I.J. 1970. Aquatic Chemistry, 689 pp. Wiley; New York.
  • 69. STUPNICKA, E. & STEMPIEN-SALEK, M. 2001. Poznajemy Góry Świętokrzyskie, 173 pp. Państwowe Wydawnictwo Naukowe; Warszawa.
  • 70. SZULC J. 1983. Geneza i klasyfikacja wapiennych osadów martwicowych. Przegląd Geologiczny, 31, 231-236.
  • 71. TURI, B. 1986. Stable isotopic geochemistry of travertines. In: P. FRITZ & J.E. FONTES (Eds), Handbook of Environmental Isotope Geochemistry, pp. 207-238. Elsevier; Amsterdam.
  • 72. ZNOSKO, J. 1995. Jeszcze raz o budowie geologicznej Góry Wiśniówki (Góry Świętokrzyskie). Przegląd Geologiczny, 43, 1049-1051.
  • 73. ZAVARZIN, G.A 1961. Symbiotic culture of a new microorganism oxidizing manganese. Microbiology, 30, 343-345.
  • 74. - 1963. Structure of Metallogenium. Microbiology, 32, 864-867
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-article-BGPK-0638-3093
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.