Identyfikatory
Warianty tytułu
Skład izotopowy wody krystalizacyjnej gipsów w badenie w północnej części zapadliska przedkarpackiego
Języki publikacji
Abstrakty
Badania składu izotopowego tlenu w wodzie krystalicznej gipsów dostarczają informacji w zakresie pochodzenia i ewolucji roztworów, w których gips krystalizował i podlegał przeobrażeniom w czasie diagenezy. W tym celu wykonano badania izotopowe badeńskich gipsów pierwotnych pochodzenia morskiego. Do badań wybrano dwa reprezentatywne profile gipsów z północnej peryferyjnej części zapadliska przedkarpackiego, tworzące sekwencje różnych litofacji. Zmierzone wartości dD i d18O zawierają się w szerokim przedziale zmienności: -94,9ŁdD‰Ł41,2; -,2Łd18O‰Ł0,8 (wartości średnie wynoszą odpowiednio -73,4 i -4,4‰) i wykazują wyraźną zależność od litologii. Odmianami najmniej zmienionymi izotopowo sa gipsy selenitowe: szablaste i warstwowane, a także kryształy selenitowe w gipsach stromatolitowych. W gipsach tych stwierdzono względnie wysokie wartości dD i d18O, odpowiednio od -76,8 do -41,2‰ oraz od -3,6 do 0,8‰, najbardziej zbliżone do składu izotopowego solanki macierzystej. Gipsy drobnokrystaliczne i klastyczne wykazują bardziej zróżnicowane i niższe wartości d: -94,9ŁdD‰Ł-44,4; -7,2Łd18O‰Ł-2,7. W większości zbadanych próbek zmierzone wartości są wyraźnie niższe od wartości wynikających z frakcjonacji izotopowej w czasie krystalizacji gipsów w wody morskiej. W obu profilach zaznacza się sukcesywny wzrost wartości dD i d18O wraz ze wzrastającą głębokością, co może być spowodowane: (1) mieszaniem się wód o różnych charakterystykach izotopowych i/lub zmianami klimatycznymi (ochłodzeniem) w czasie depozycji gipsów, lub (2) wtórną wymianą pierwotnej wody krystalizacyjnej z lżejszymi izotopowo wodami podziemnymi lub meteorycznymi w środowisku diagenetycznym. Druga hipoteza dotycząca wtórnej wymiany, wydaje się bardziej prawdopodobna. Większość wartości d obliczonych dla roztworu macierzystego leży ponad linia współczesnych wód meteorycznych, co jest prawdopodobnie efektem wzbogacenia izotopowego solanek macierzystych w ciężki wodór, lub odmiennego od współczesnego (wzbogaconego w D) składu izotopowego wód meteorycznych w czasie badenu. Różne współczynniki kierunkowe prostych mieszania mogą być również związane ze zmiennym tempem wymiany izotopowej między wodą krystalizacyjną a roztworami porowymi (efekt kinetyczny). Rezultaty wykonanych badań sugerują, że gipsy w północnej peryferyjnej części zapadliska przedkarpackiego zawierają wodę krystalizacyjną znacznie, bądź całkowicie wymieniona przez wody meteoryczne późniejszych okresów geologicznych (prawdopodobnie okresu glacjalnego), bądź też cyrkulujące wody podziemne, co jest zgodne z wynikami wcześniejszych badań.
The isotopic composition of a crystallization water of gypsum is considered representative of the mother brine. In order determine its origin for the Badenian primary gypsum in the northern peripheral part of the Carpathian Foredeep, two section were sampled for the oxygen and hydrogen isotope analyses. The measured dD and d18O values for the crystallization water vary from -94,9 to -41,2‰ and from -7,2to 0,8‰ respectively. Overall. These values are distinctly lower than those expected from isotopic exchange interactions during the gypsum crystallization from the marine brines, which is most likely due to (1) mixing of the original marine (sedimentary) waters with the isotopically light meteoric waters, or (2) isotopic exchange of the crystallization water with secondary solution. There is a clear relationship between the differentiated isotopic composition and variation in lithofacies. Both isotopic components calculated for the mother brine change in parallel fashion and show a decreasing-up trend of changes throughout the section. Most of these values, however, fall above the present-day meteoric water trend line, suggesting either (a) formation of gypsum from connate waters with distinct isotopic signatures, or (b) variation in the isotopic composition of the meteoric waters generated by the general climatic conditions since the late middle Badenian. The difference in the slope of the mother water line for both studied sections may be also explained by differentiated kinetics of the isotopic exchange interactions. Based on the slope of this line and its relationships to the local meteoric water trend line, it may be assumed that the crystallization water in studied gypsum samples has been largely, if not completely, replaced by the meteoric waters or circulating ground waters under relatively cool and humid climatic conditions. Thus, the isotopic signature for gypsum reflects rather very recent history of its diagenesis.
Czasopismo
Rocznik
Tom
Strony
301--310
Opis fizyczny
tab., wykr., bibliogr. 36 poz.
Twórcy
autor
autor
- Świętokrzyskie Mts. Branch, Polish Geological Institute, Zgoda 21, 25-953 Kielce, Poland
Bibliografia
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-article-BUS1-0003-0109
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.