Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wstępne badania diagenezy utworów wapienia muszlowego w północnej części regionu śląsko-krakowskiego (otwór 25-BN Biskupice)

Dymowski Witold

Przegląd Geologiczny

|

2023

|

Vol. 71, nr 5

274--278

EN

The paper presents investigation on diagenesis of Muschelkalk carbonates in the 25-BN Biskupice borehole, NE part of the Silesian-Cracow region. A cycle of dissolution and neomorphic alterations has been identified in the dolomites, Fe-dolomites and calcites occurring at the medium and late stages of diagenesis based on the analytical results of petrographic, cathodoluminescence and SEM methods.

2

Wpływ więźby skały na mechanizm deformacji : studium przypadku wstęg deformacyjnych w piaskowcach otryckich (Bieszczady)

Strzelecki Piotr Jan, Świerczewska Anna

Przegląd Geologiczny

|

2023

|

Vol. 71, nr 4

231--234

EN

Compaction is one of the fundamental modes of strain localization. Pure compaction bands are deformation structures that develop in granular rocks. The Otryt sandstone, a flysch sandstone, hosts naturally formed pure compaction bands that originated due to tectonic shortening. The pure compaction bands formed when the host rock was poorly indurated. The deformation bands are of the disaggregation or cataclastic type, with cataclasis occurring more frequently in coarser-grained sandstones. Additionally, in laminated fine-grained sandstones, disaggregation takes the form of micro-folding. Textural features of the host rock appear to control the microstructural type of pure compaction band.

3

Mikrofacje i diageneza wapieni oolitowych najniższego triasu w profilu Gorzów Wielkopolski IG 1 (zachodnia Polska)

Jasionowski Marek, Becker Anna

Przegląd Geologiczny

|

2023

|

Vol. 71, nr 5

292--297

EN

Lowermost Triassic oolitic limestones occur in the Gorzów Wielkopolski IG 1 borehole as thin intercalations (mostly less than 1 m thick) within laminated or massive reddish brown mudstones or sandy mudstones of the Baltic and Pomerania formations of the Lowerand Middle Buntsandstein, respectively. In order to characterize the microfacies and diagenesis of the limestones, 46 thin sections from 44 core specimens were investigated. The limestone intercalations are poorly diversified in terms of microfacies, especially in the lower part of the section (Baltic Formation), where almost exclusively fine-grained, well-sorted ooid grainstones occur. The upper part of the section (Pomerania Formation) is more diverse. In addition to grainstones similar to those of the Baltic Formation, coarse-grained and/or poorly sorted ooid grainstones, subordinate stromatolites, oncoid grainstones, and mudstones are present. The limestones are almost completely devoid of bioclasts. The only organic remains present in the thin sections are single rounded plates composed of apatite (possibly fish scales) and, even rarer, snail shells and small shells of other organisms (bivalves?, ostracods?), now dissolved (probably originally aragonitic) and visible only due to the preserved coatings of micritic calcite cement previously precipitated on them. The diagenesis of these deposits has not been very intensive and involves mainly cementation by calcite and subordinately by anhydrite, recrystallization of some ooids and other grains (including carbonate bioclasts), and to alesser extent by dissolution under pressure.

4

Warunki temperaturowe w czasie diagenezy piaskowców pensylwanu w rejonie Morza Bałtyckiego

Kozłowska Aleksandra

Przegląd Geologiczny

|

2019

|

Vol. 67, nr 3

167--168

EN

The purpose of this study is to reconstruct the temperature conditions in the sediment during the diagenesis history of Pennsylvanian sandstones drilled in three deep boreholes in the Baltic Sea. These sandstones are represented by quartz and sublithic arenites and wackes, cemented by matrix and autigenic minerals. Among the autigenic minerals: quartz, clay minerals (kaolinite, dickite, illite) and carbonates (calcite, dolomite, ankerite) are the temperature indicators. The presence of dickite in the sediments indicates a temperature of about 120°C. Quartz and carbonate crystallization temperatures, based on the analysis of fluid inclusions, are estimated to be in the range of 70-180°C. The K/Ar age of the fibrous illite thatforms at the final stage of diagenesis (above 100° C), was determined at 262 ±2 to 247 ±4 My, i.e. from the Middle Permian to the Early Triassic. It determines a length of the post-deposition period, when the deposits were permeable for pore fluids.

5

Porównanie petrografii i diagenezy piaskowców karpackich z różnych jednostek litostratygraficznych

Leśniak Grzegorz

Przegląd Geologiczny

|

2019

|

Vol. 67, nr 3

175--178

EN

Petrographic research was carried out on 549 thin sections representing Carpathian sandstones of the Lower Cretaceous to Miocene sediments from the Silesian and Skole units (east of Gorlice town). They represented the Lgota, Spass, Inoceramian, Stryj, Istebna, Jamna, Ciężkowice, Menilite, Polanica, Boryslav, Kliwa, and Krosno sandstones. The first goal of the study was to determine the composition of rockframework as well as the types, quantities and distribution of cements. The granulometric composition of sandstones is very diversified, varying from very fine-grained (similar to mudstones) to fine-grained or coarse-grained sandstones. Sorting of detrital grains is rather poor. Only fine-grained sandstones exhibit the better sorting. The investigated rocks can be described as arenites and wackes, sublitharenites, lithoarenites, subarkoses and arkoses. In the next step of research, analyses of diagenetic processes and their influence on the change ofporosity were also carried out. Results of the study of rock framework composition and the type and amount of cements allowed me to compare similarities and differences of the Carpathian sandstones from various lithostratigraphic units.

6

Skały syderytowe jury środkowej Kujaw : studium petrologiczne

Maliszewska A., Kozłowska A., Kuberska M.

Przegląd Geologiczny

|

2018

|

Vol. 66, nr 4

240--251

EN

The paper presents the results of new mineralogical and petrographic analyses of Middle Jurassic sideritic rocks in the Kujawy area. The scope of the research has been extended to the Ciechocinek-Brześć Kujawski-Wojszyce zone, where clayey and sandy siderites and sideritic coquina form only inserts in siliciclastic rocks. Early diagenetic sideroplesite and mesodiagenetic sideroplesite, Fe-dolomite, ankerite, pistomestite and calcite occur among carbonate minerals. They are accompanied by an early diagenetic green mineral called chamosite and identified as berthierine in the XRD analysis. The richest mineral composition occurs in the sideritic coquina containing various shell elements, often also ooids. It is suggested that the formation of the coquina in the Klodawa-Łęczyca anticline area was caused by saline movements of the Cimmerian orogeny. The start-up and blending of salt masses and the rockfracture contributed to the intensive circulation of mineralizing solutions and the development of diagenetic processes, especially the replacement of unstable components and the cementation of Jurassic sediments throughout the Kujawy area.

7

Early Bashkirian Rugosa (Anthozoa) from the Donets Basin (Ukraine). Part 5. The Family Bothrophyllidae Fomichev, 1953

Fedorowski J.

Acta Geologica Polonica

|

2017

|

Vol. 67, no. 2

249--298

EN

Four genera (one new, one questionable), seven named species (five new) and five taxa left in open nomenclature are described from uppermost Serpukhovian (Limestone D53) to middle Bashkirian (Limestone G11) strata. A new genus: Nina and the new species: Bothrophyllum kalmyussi, B. gorbachevensis, Nina donetsiana, N. dibimitaria and N. magna are introduced. The genus Cystilophophyllum Fomichev, 1953 is redefined and transferred to the Family Bothrophyllidae. Three general topics discussed in the Considerations are: 1. The taxonomic value of the microstructure of the septa and the necessity for a distinction between that character and diagenetic alterations; 2. Depositional conditions, under which the rugose coral skeletons were deposited; 3. The similarity of skeletal constructions vs. relationships in some taxa of the Subfamily Dibunophyllinae Wang, 1950 and the Family Bothrophyllidae Fomichev, 1953. The lack of final conclusions in the matter of the relationships is due to the incompleteness and restricted number of specimens studied herein and the incomplete investigations of a great majority of the earlier described bothrophyllid taxa.

8

Skały permu dolnego (czerwonego spągowca) zachodniej Polski : monografia petrograficzna

Maliszewska A., Jackowicz E., Kuberska M., Kiersnowski H.

Prace Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2016

|

T. 204

5--115

PL

Praca zawiera wyniki interdyscyplinarnych badań petrologicznych skał czerwonego spągowca, występujących na obszarze zachodniej części Niżu Polskiego. Materiał badawczy pochodził z rdzeni głębokich otworów wiertniczych Polskiego Górnictwa Naftowego i Gazownictwa oraz Państwowego Instytutu Geologicznego – Państwowego Instytutu Badawczego. W zachodniej części Niżu Polskiego na kompleks litologiczny czerwonego spągowca dolnego składają się głównie skały wulkaniczne, subwulkaniczne i wulkanogeniczne, obejmujące nierozdzielone utwory piroklastyczno-epiklastyczne i epiklastyczno-piroklastyczne. Mniej licznie występują skały epiklastyczne, w których dość pospolite są składniki pochodzenia wulkanicznego. Na obszarze monokliny przedsudeckiej i jej północnego obrzeżenia kompleksy wulkaniczne składają się głównie z andezytów i trachyandezytów, w mniejszej ilości z ryolitów, dacytów, trachitów, a tylko lokalnie z bazaltów. Miejscami występują tu kwaśne skały piroklastyczne, lecz objętościowo ustępują one miejsca skałom subwulkanicznym – mikrodiorytom, gabrom, mikromonzonitom, mikrogranitom, granitom i sjenitom. Do rzadkości należą utwory piroklastyczne o charakterze obojętnym. Na obszarze Pomorza serię wulkaniczną reprezentują przede wszystkim ryolity i dacyty, a podrzędnie – trachyandezyty, andezyty i trachity. Dość często występują tu kwaśne skały piroklastyczne, lecz ze względu na raczej niewielkie miąższości ich sumaryczny udział objętościowy jest niewielki. Skały subwulkaniczne mają zazwyczaj skład mikrodiorytu i mikromonzonitu. Wiek posadowienia skał wulkanicznych wynosi 293,0 (±2,0) - 307,9 (±4,6) mln lat, natomiast wiek ich anatektycznego składnika wykazuje dwa maksima: 800-1100 i 1500-1600 mln lat. Pokrywy wulkaniczne z zachodniej Polski uległy głębokim, wielokrotnym przemianom, które spowodowały przeobrażenia minerałów pierwotnych i szkliwa oraz wypełnienie pęcherzyków pogazowych minerałami wtórnymi. Pierwszy etap przeobrażeń wiązał się z działalnością ekshalacji wulkanicznych i gorących źródeł, drugi etap – z cyrkulacją ciepłych wód porowych podczas postępującego pogrzebania, aż do osiągnięcia warunków metamorfizmu bardzo niskiego stopnia w trzecim etapie przemian. Zawartość pierwiastków niedopasowanych oraz zmienność lateralna i wertykalna wskaźników geochemicznych sugeruje, że skały andezytowo-trachyandezytowo-bazaltowe wywodzą się z komór magmowych usytuowanych w górnym płaszczu, a w ewolucji składu ich stopów istotną rolę pełniła intensywność wytapiania źródła i kontaminacja magm materiałem skorupy kontynentalnej, o zróżnicowanej regionalnie litologii. Środowisko tektoniczne generacji magm określono jako wewnątrzpłytowe, lokalnie z cechami kontynentalnego łuku wysp. Podobne wyniki dała dyskryminacja środowiska tektonomagmowego skał kwaśnych, reprezentujących w zmiennym stopniu wytopiony materiał skorupy kontynentalnej o zróżnicowanym lateralnie składzie, poza niektórymi dacytami, będącymi najprawdopodobniej dyferencjałami magm obojętnych. Skały określane jako „wulkanogeniczne” występują przeważnie w kompleksach fluwialnych, rzadziej jeziornych, wśród osadów stożków aluwialnych i równi aluwialnej oraz spływów rumoszu (Kiersnowski, 2003b). Wyróżniono tu litofacje: lapillową, aglomeratowo-lapillową oraz grubo- i drobnopopiołową. Osadowe skały epiklastyczne czerwonego spągowca dolnego są reprezentowane głównie przez piaskowce i zlepieńce, w mniejszym stopniu przez mułowce i iłowce. Skały złożone głównie z ziaren frakcji psamitowej i psefitowej, oprócz kwarcu, zawierają liczne klasty pochodzenia wulkanicznego. Ich spoiwo zawiera minerały ilaste, wodorotlenki żelaza, miejscami także kalcyt, kwarc autigeniczny i anhydryt. Ze zróżnicowania wskaźników geochemicznych skał wulkanogenicznych wynika, że tworzące je osady podczas transportu ulegały frakcjonowaniu związanym z degradacją ziarna i wzbogaceniem w klasty terygeniczne, a po depozycji były w stanie jeszcze stosunkowo świeżym. Sugeruje to, że zarówno dezintegracja ich skał macierzystych, jak i transport miały charakter mechaniczny (erupcje freatomagmowe, a następnie lawiny gruzowe, lahary lub osuwiska wulkaniczne). Środowiska tektoniczne depozycji utworów wulkanogenicznych określono jako aktywną krawędź kontynentalną oraz kontynentalny łuk wysp. Osady czerwonego spągowca górnego są głównie reprezentowane przez różnorodne utwory fluwialne i eoliczne, w części także przez jeziorne utwory plai (Kiersnowski, 1998). Miejscami (w przystropowych odcinkach profilów czerwonego spągowca) występują osady brzegowej strefy płytkiego morza, określane jako biały lub szary spągowiec. Charakterystyczną cechą skał litofacji zlepieńcowej czerwonego spągowca jest znaczna ilość okruchów skał wulkanicznych, które niemal zawsze dominują nad klastami skał osadowych. Zlepieńce oligomiktyczne, złożone z litoklastów osadowych pojawiają się miejscami, głównie na Pomorzu. Litofacja piaskowcowa jest reprezentowana przez arenity i waki kwarcowe oraz sublityczne. Wśród piaskowców eolicznych bardzo licznie występują arenity i waki subarkozowe. Najlepsze właściwości zbiornikowe stwierdzono wśród piaskowców eolicznych, zwłaszcza wydmowych, a najgorsze – w osadach plai (Darłak i in., 1998). W spoiwie piaskowców oprócz matriksu występują liczne składniki ortochemiczne, takie jak: minerały węglanowe, kwarc autigeniczny, anhydryt, chloryty, illit i kaolinit. Oznaczenia wieku K-Ar illitu i δ18O wykazały, że krystalizował on z zasolonych wód porowych, w przedziale 113,6-187,1 mln lat (głównie wczesna i środkowa jura). Oznaczenia δ18O w cementach kalcytowych i dolomitowych wskazują na związek ich wód krystalizacyjnych z wodami zasolonymi, częściowo mieszanymi ze słodkimi. Na obecne wykształcenie litologiczne osadów czerwonego spągowca olbrzymi wpływ miały procesy diagenetyczne, zwłaszcza kompakcja i cementacja. Na rozwój właściwości zbiornikowych skał największy wpływ miało rozpuszczanie diagenetyczne, prowadzące do wytwarzania wtórnej porowatości w obrębie szkieletu ziarnowego i cementów. Z kolei rozwój diagenetycznego illitu, tworzącego włókniste struktury typu sieci, ograniczał zdolności filtracyjne osadów. Większość wymienionych procesów postsedymentacyjnych miała miejsce na etapie mezodiagenezy.

EN

The paper presents the results of interdisciplinary petrologic research of Rotliegend rocks from the western part of the Polish Lowlands. The research material comes from cores of deep boreholes drilled by the Polish Oil and Gas Company and the Polish Geological Institute - National Research Institute. In the western part of the Polish Lowlands, the Lower Rotliegend lithologic complex consists mainly of volcanic, subvolcanic and volcanogenic rocks represented by undivided pyroclastic-epiclastic and epiclastic-pyroclastic rocks. Less abundant are epiclastic rocks containing fairly common constituents of volcanic origin. In the Fore-Sudetic Monocline and its northern margin, the volcanic complexes consist mainly of andesites and trachyandesites with minor proportions of rhyolites, dacites, trachytes and local basalts. Relatively common are acidic pyroclastic rocks, but they are minor in volume as compared to subvolcanic rocks - microdiorites, micromonzonites, microgranites, granites and syenites. Pyroclastic rocks of intermediate composition are rare. In Pomerania, the volcanic series is represented mainly by rhyolites and dacites with subordinate trachyandesites, andesites and trachytes. Acidic pyroclastic rocks are relatively abundant, but their total volume proportion is small because of their small thicknesses Subvolcanic rocks usually have a composition of microdiorite, gabbro and micromonzonite. The emplacement ages of volcanic rocks were from 293.0 (±2.0) to 307.9 (±4.6) million years. Inherited ages of their anatectic component display two maxima: 800-1100 and 1500-1600 million years. The volcanic covers of western Poland have undergone strong multiple alterations that resulted in the transformation of primary minerals and volcanic glass, and in the filling of gas bubbles with secondary minerals. The first stage of alterations was associated with the activity of volcanic exhalations and hot springs, the second stage - with the circulation of warm pore waters during progressive burial until the conditions of very lowgrade metamorphism in the third stage of alterations. The content of incompatible elements as well as lateral and vertical variations of geochemical indexes suggest that the andesite-trachyandesite-basaltic rocks are derived from magma chambers in the upper mantle, and the intensity of source melting and contamination of magmas by continental crust material of regionally variable lithology played an important role in the evolution of the composition of their melts. Tectonic setting of magma generations has been defined as intraplate, locally with the characteristics of continental island arc Similar results were obtained by the discrimination of tectonomagmatic setting of acidic rocks, representing variably melted continental crust material of laterally varied compositions, which most likely represents differentiates of intermediate magmas, except for some dacites. Rocks referred to as “volcanogenic” occur mostly in fluvial complexes, more rarely in lacustrine ones, among deposits of alluvial fans, alluvial plain and debris flows (Kiersnowski, 2003). The lapilli, agglomerate-lapilli, coarse-ash and fine-ash lithofacies have been distinguished here. Lower Rotliegend sedimentary epiclastic rocks are represented mainly by sandstones and conglomerates, with minor siltstones and claystones. Rocks consisting primarily of psammitic and psephitic grains contain quartz and numerous clasts of volcanic origin. The cement contains clay minerals, iron hydroxides, locally calcite, quartz and authigenic anhydrite. The diversity of geochemical indexes of volcanogenic rocks indicates that these deposits underwent fractionation during transport, associated with the degradation of grains and enrichment in terrigenous clasts. After deposition they were still relatively fresh. It suggests that both the disintegration of the parent rocks and the transport were mechanical in nature (phreatomagmatic eruptions followed by debris flows, lahars or volcanic landslides). Tectonic settings of volcanogenic deposition have been determined as an active continental margin and a continental island arc. The Upper Rotliegend rocks are represented mainly by a variety of fluvial and aeolian deposits, in part also by lacustrine playa sediments (Kiersnowski, 1998). In some places (near-top Rotliegend sections), there are shallow-marine, nearshore deposits, referred to as the Weissliegend. A characteristic feature of the Rotliegend conglomerate lithofacies is a considerable amount of fragments of volcanic rocks, which usually dominate over clasts of sedimentary rocks Oligomictic conglomerates composed of lithoclasts of sedimentary rocks are locally observed mainly in Pomerania. The sandstone lithofacies is represented by arenites as well as quartz and sublithic wackes. Among the aeolian sandstones, very numerous are arenites and subarkosic wackes. The best reservoir properties are found among aeolian sandstones, particularly of dunes, and the worst properties are typical of playa sediments (Darłak et al., 1998). In addition to the matrix, the sandstones also contain numerous ortochemical constituents, such as carbonate minerals, authigenic quartz, anhydrite, chlorite, illite and kaolinite. Age determinations (K-Ar of illite and δ18O) show that illite crystallized 113.6-187.1 million years ago (mainly the Early and Middle Jurassic) from saline pore waters. The δ18O determinations in calcite and dolomite cements show the relationship of their crystallization waters with saline waters, partly mixed with fresh waters. The present lithology of the Rotliegend deposits is mainly the result of diagenetic processes, especially compaction and cementation. Reservoir properties of the rocks developed primarily due to diagenetic dissolution that led to the production of secondary porosity within the grain framework and cements. The development of diagenetic illite, forming fibrous structures of network type, reduced the permeability of the sediments. Most of these post-sedimentary processes took place during mesodiagenesis.

9

Sulfur isotope patterns of iron sulfide and barite nodules in the Upper Cretaceous Chalk of England and their regional significance in the origin of coloured chalks

Jeans C. V., Turchyn A. V., Hu X.-F.

Acta Geologica Polonica

|

2016

|

Vol. 66, no. 2

227--256

EN

The relationship between the development of iron sulfide and barite nodules in the Cenomanian Chalk of England and the presence of a red hematitic pigment has been investigated using sulfur isotopes. In southern England where red and pink chalks are absent, iron sulfide nodules are widespread. Two typical large iron sulfide nodules exhibit δ34S ranging from -48.6‰ at their core to -32.6‰ at their outer margins. In eastern England, where red and pink chalks occur in three main bands, there is an antipathetic relationship between the coloured chalks and the occurrence of iron sulfide or barite nodules. Here iron sulfide, or its oxidised remnants, are restricted to two situations: (1) in association with hard grounds that developed originally in chalks that contained the hematite pigment or its postulated precursor FeOH3, or (2) in regional sulfidization zones that cut across the stratigraphy. In the Cenomanian Chalk exposed in the cliffs at Speeton, Yorkshire, pyrite and marcasite (both iron sulfide) nodules range in δ34S from -34.7‰ to +40.0‰. In the lower part of the section δ34S vary from -34.8‰ to +7.8‰, a single barite nodule has δ34S between +26.9‰ and +29.9‰. In the middle part of the section δ34S ranges from +23.8‰ to +40.0‰. In the sulfidization zones that cut across the Cenomanian Chalk of Lincolnshire the iron sulfide nodules are typically heavily weathered but these may contain patches of unoxidised pyrite. In these zones, δ34S ranges from -32.9‰ to +7.9‰. The cross-cutting zones of sulfidization in eastern England are linked to three basement faults – the Flamborough Head Fault Zone, the Caistor Fault and the postulated Wash Line of Jeans (1980) – that have affected the deposition of the Chalk. It is argued that these faults have been both the conduits by which allochthonous fluids – rich in hydrogen sulfide/sulfate, hydrocarbons and possibly charged with sulfate-reducing bacteria – have penetrated the Cenomanian Chalk as the result of movement during the Late Cretaceous or Cenozoic. These invasive fluids are associated with (1) the reduction of the red hematite pigment or its praecursor, (2) the subsequent development of both iron sulfides and barite, and (3) the loss of overpressure in the Cenomanian Chalk and its late diagenetic hardening by anoxic cementation. Evidence is reviewed for the origin of the red hematite pigment of the coloured chalks and for the iron involved in the development of iron sulfides, a hydrothermal or volcanogenic origin is favoured.

10

Analiza petrograficzna surowców skalnych za pomocą katodoluminescencji na przykładzie piaskowców cergowskich (Karpaty zewnętrzne)

Pszonka J.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2015

|

nr 89

5--18

PL

W artykule scharakteryzowano zjawisko katodoluminescencji, jego zastosowanie w petrologii oraz główne cele analizy obrazu i widm katodoluminescencyjnych: identyfikcję pierwiastków śladowych w minerałach i identyfikację natury defektów oraz genetycznych warunków minerałów. Następnie przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych przy użyciu katodoluminescencji z tzw. zimną katodą. Badania z wykorzystaniem katodoluminescencji służą określeniu pierwotnych cech tekstualnych (wielkość ziaren, upakowanie, obtoczenie, kontakty międzygranularne) i identyfikacji struktur wewnętrznych składników (przemiany mineralne, zonacja), które w przypadku piaskowców cergowskich pozwoliły na zaproponowanie kilku wniosków: a) Na podstawie intensywności i koloru luminescencji wyróżniono trzy generacje cementu węglanowego. Tego typu wyróżnienia nie umożliwiają inne metody. b) Na podstawie wzajemnych relacji geometrycznych wyróżnionych generacji cementu oraz charakterystycznych dla nich cech zaproponowano najbardziej prawdopodobną sekwencję rozwoju diagenezy cementu. c) Przy pomocy katodoluminescencji bardzo wyraźnie zobrazowano proces zastępowania skaleni przez cement węglanowy, co w znacznym stopniu wyjaśnia wyjątkowo wysokie parametry technologiczne piaskowców cergowskich. Przeprowadzone badania oraz wyciągnięte wnioski pokazują duże, często niezastąpione możliwości badawcze katodoluminescencji z zimną katodą i jednocześnie podkreślają, że metoda ta powinna być uzupełniana badaniami geochemicznymi identyfikującymi skład chemiczny minerałów, np. za pomocą elektronowego mikroskopu skaningowego (SEM).

EN

The article describes the phenomenon of cathodoluminescence, its use in petrology and the main aims of image and cathodoluminecence spectra analysis: identification of trace elements in minerals, the nature of defects and conditions of their origin. This publication is related to laboratory studies with catchodoluminescence (CL) with cold cathode. Cathodoluminescence studies were used to identify the primary textural features and the internal structures of component grains of the Cergowa sandstones. The following conclusions were drawn on this basis: a) several generations of carbonate cements have been detected none of which is visible under the polarizing microscope, b) the most probable sequence of carbonate cement generations is proposed on the basis of their geometric relationships, c) partial or total replacement of feldspar grains by calcite is a common diagenetic phenomenon in the Cergowa sandstones and resulted in very strong cementation of detrital components, which is manifested by their high hardness and resistance. This study also emphasizes that it is difficult to determine the nature of diagenetic changes by means of cold cathode CL without additional studies that would reveal the chemical composition of minerals, e.g. by the scanning electron microscope (SEM).

11

Facies and diagenetic evolution of the Bathonian-Oxfordian mixed siliciclastic-carbonate sediments of the Habo Dome, Kachchh Basin, India

Ahmad A. H. M., Irshad R., Bhat G. M.

Volumina Jurassica

|

2015

|

Vol. 13, no. 1

83--104

EN

This paper examines the depositional environment and diagenetic aspects of the exposed Patcham and Chari formation within the Habo Dome. The Patcham Formation is represented by the Black Limestone Member. The Chari Formation is represented by two distinct sedimentary successions: (i) shale and carbonates, and (ii) coarse clastics. The paper describes eleven lithofacies from these successions. The depositional framework constituents of these facies have been greatly modified by diagenetic evolution through time. Two main depositional environments, i.e. foreshore intertidal and shoreface (subtidal), have dominated during their deposition. The diagenetic signatures observed within these sediments suggest early or syndepositional changes in marine phreatic and burial environments. Two phases of early mechanical compaction have largely governed porosity evolution within the limestone facies. Micritization of the allochems was caused by endolithic algae prevalent within the restricted lagoon environments with stagnant marine phreatic zone conditions. Random dissolution of microcrystalline grains has created vugs with patchy distribution reflecting neomorphism within the meteoric vadose zone. The types of cements within the sandstone facies include silica, calcite, and its replacement by Fe-calcite cement. The sandstones were deposited in a relatively low energy environment below storm wave base. The depositional conditions have controlled the early diagenesis of the sandstones which in turn have influenced their burial diagenesis.

12

Zróżnicowanie jakości kopaliny jako efekt warunków depozycji i przemian diagenetycznych osadu oraz procesów wietrzenia skały na przykładzie piaskowców magurskich ze złoża Osielec

Rembiś M.

Górnictwo Odkrywkowe

|

2015

|

R. 56, nr 2

118--125

PL

Artykuł dotyczy piaskowców ogniwa popradzkiego, które odsłaniają się w złożu „Osielec” położonym w raczańskiej strefie facjalno-tektonicznej płaszczowiny magurskiej w polskich Karpatach fliszowych. Na podstawie wykonanych badań stwierdzono, że zróżnicowane warunki transportu i depozycji materiału detrytycznego doprowadziły do nagromadzenia osadów charakterystycznych dla subfacji piaskowców masywnych (mS) i uziarnionych frakcjonalnie (gS). Zdeponowany materiał podlegał intensywnym przemianom diagenetycznym, głównie procesom cementacji węglanowej i krzemionkowej, kształtującym fizyczno-mechaniczne właściwości piaskowców, które zmodyfikowane zostały przez późniejsze zjawiska wietrzeniowe. Przy pomocy statystycznego modelu określono wpływ procesów diagenetycznej cementacji na właściwości techniczne piaskowców. Ze względu na różny stopień nasilenia zjawiska wietrzenia składników mineralnych, piaskowce obu subfacji podzielone zostały na trzy grupy reprezentujące kolejne fazy wietrzenia. Stwierdzono, że różnią się one między sobą także wartościami fizyczno-mechanicznych parametrów. Współwystępowanie w profilu złoża różnych odmian facjalnych kopaliny, reprezentujących różny stopień zwietrzenia powoduje, że uzyskiwany surowiec wykazuje zmienną jakość, uzależnioną od miejsca prowadzonej eksploatacji.

EN

Sandstones of the Poprad member occur in the Osielec deposit located within the Racza facies-tectonic zone (Magura Series) of the Polish Flysch Carpathians. Varying conditions of transport and deposition of their detrital material resulted in the development of sediments belonging to two subfacies: the massive sandstones (mS) and the sandstones with graded bedding (gS). The material deposed underwent intensive diagenesis, including mainly its cementing with carbonates and silica, responsible for physical and mechanical properties of the rocks, but finally modified by weathering. Applying a statistical model, an impact of diagenetic cementation on the technical properties of the sandstones has been established. Considering the variable extent of the weathering processes, the sandstones of both subfacies have been further divided into three groups depending on differing alterations of their mineral components. Thus, the groups also differ in their physical and mechanical properties. As a result, the stone products have variable technical properties, strongly dependent on the place of their quarrying within the deposit.

13

Redox conditions in the Late Cretaceous Chalk Sea: the possible use of cerium anomalies as palaeoredox indicators in the Cenomanian and Turonian Chalk of England

Jeans C. V., Wray D. S., Williams C. T.

Acta Geologica Polonica

|

2015

|

Vol. 65, no. 3

345--366

EN

The cerium anomalies preserved in the Chalk have been investigated as possible palaeoredox indicators of the Late Cretaceous Sea and its sediment. This has been based upon over a hundred new rare earth element analyses of selected samples and grain size fractions from the Chalk. Particular attention has been given to the methodology of differentiating between the cerium anomalies preserved in the bioclastic calcite and those in carbonate-fluorapatite preserved in the acetic acid insoluble residues of chalks. Variations in the cerium anomaly of different particle size fractions of uncemented chalks suggest that fractionation of rare earth elements between the Chalk’s seawater and the various organisms that contributed skeletal material to the bioclastic calcite of the Chalk may have occurred. Post-depositional processes of calcite cementation and late diagenetic sulphidisation have had no apparent effect on the cerium anomaly of the acetic acid insoluble residues. The cerium anomalies associated with the acetic acid insoluble residues from (1) an alternating sequence of chalks and marls from Ballard Cliff (Dorset, UK) typical of Milankovitch cyclicity show a marked diagenetic pattern, whereas those from (2) non-volcanic and volcanic marls display a pattern that is best explained by the variations in the availability of phosphorus and the timing of argillisation of volcanic glass during diagenesis. The general conclusion is drawn that the cerium anomalies preserved in the Chalk can provide an insight into the changing palaeoredox conditions in the Late Cretaceous Sea as well as in the pore fluids of its sediments.

14

Zbigniew Sujkowski – uczony i żołnierz

Miecznik J. B.

Przegląd Geologiczny

|

2014

|

Vol. 62, nr 5

234--239

EN

Zbigniew Sujkowski was a co-founder of Polish sedimentary petrography and a pioneer of sedimentology. After studying geology at the University of Warsaw (1921–1925), he worked in 1927–1929 with Prof. Lucien Cayeux at Collège de France in Paris. He specialized in petrographic-sedimentological studies of Cretaceous deposits in Poland, but especially of siliceous rocks. His treatise on diagenesis, published posthumously in 1958, is among the classics of world geological literature. Zbigniew Sujkowski was a Polish patriot. In the period 1914–1920, he participated in the armed struggle for the independence of Poland, and during World War II – in the armed resistance movement against German occupation as the organizer of subversion. At the end of the war, he was in London; his return to Poland was impossible from political reasons. Sujkowski immigrated to Canada and took a job at MacMaster University in Hamilton. He died tragically in an accident.

15

Diageneza a porowatość piaskowców jury dolnej na Niżu Polskim

Kozłowska A., Kuberska M.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2014

|

nr 458

39--60

PL

Analizie petrograficznej i petrofizycznej poddano piaskowce z otworów wiertniczych położonych w strefie Szczecin–Radom. Piaskowce reprezentują głównie arenity i waki kwarcowe, od bardzo drobno- do średnioziarnistych. Głównym typem spoiwa są matriks oraz cementy, wśród których wyróżniono kwarc, węglany, minerały ilaste oraz lokalnie piryt. Największe znaczenie w piaskowcach jury dolnej odgrywa cement kwarcowy, tworzący obwódki syntaksjalne na ziarnach kwarcu. Autigeniczne minerały ilaste są głównie reprezentowane przez kaolinit robakowaty. Występowanie autigenicznego illitu oraz Fe/Mg chlorytów stwierdzono lokalnie. Cementy węglanowe są reprezentowane głównie przez wczesną i późną generację syderytu (minerał szeregu syderyt–magnezyt). Przeważa syderyt wczesnodiagenetyczny, reprezentowany przez syderyt oraz syderoplesyt. Wartości δ18C syderytu mieszczą się w przedziale od –24,50 do –4,56‰PDB, a wartości δ13O wynoszą od –14,37 do –0,33‰PDB. Miejscami występuje syderyt późny o składzie chemicznym syderoplesytu oraz pistomesytu. Ponadto występuje Fe-dolomit/ankeryt oraz sporadycznie kalcyt. Piaskowce jurajskie charakteryzują się bardzo dobrymi i dobrymi właściwościami filtracyjnymi. Dominuje w nich porowatość pierwotna, która często przekracza 20%, a przepuszczalność mieści się w przedziale od 0,001 do 1930,756 mD. Najważniejszymi procesami diagenetycznymi w piaskowcach są kompakcja, cementacja i rozpuszczanie. Kompakcja zredukowała porowatość pierwotną przeciętnie o około 30%, a cementacja – o około 21%.

EN

Sandstones from the boreholes located in Szczecin–Radom area have been subjected to petrographic and petrophysical analysis. Sandstones are represented mostly by quartz arenites and wacks, from very fine- to middle-grained. The main type of cements are matrix and cements, among which quartz, carbonates, clay minerals and locally pyrite were distinguished. Quartz cement occurring as syntaxial overgrowths developed on the quartz grains displays the greatest significance in the Lower Jurassic sandstones. Authigenic clay minerals are represented mainly by vermiform kaolinite. Authigenic illite and Fe/Mg chlorites are locally observed. Carbonate cements are represented mainly by early and late generation of siderite (mineral of series of siderite–magnesite). The early diagenetic siderite represented by siderite and sideroplesite is predominant. The siderite δ18C values are in the range from –24.50 to –4.56‰PDB and δ13O values range from –14.37 to –0.33‰PDB. The late siderite of pistomesite and sideroplesite chemical composition also occurs, but occasionally. Furthermore, there are Fe-dolomite/ankerite and occasionally calcite. The Jurassic sandstones are characterized by very good and good filtration properties. The primary porosity is dominant, it often exceeds 20%, and permeability is in the range of 0.001 to 1930.756 mD. The most important diagenetic processes operating in the sandstones are: compaction, cementation and dissolution. Compaction reduced primary porosity on average by about 30%, and cementation by about 21%.

16

Temporal facies and diagenetic evolution of the mixed siliciclastic-carbonate Jajiya Member (Callovian–Oxfordian), Jaisalmer Formation, West India

Bhat G. M., Ahmat A. H. M.

Volumina Jurassica

|

2013

|

Vol. 11, no. 1

147–-162

EN

Three broad lithofacies – bioturbated packstone- to rudstone, calcareous sandstone and cross-bedded rudstone to packstone are recognized within the Jajiya Member. The facies architecture and stalking pattern suggests deposition related to TST, HST and TST events punctuated by MFZ events in sequence stratigraphic terms. The 11.4 m thick sequence represents two fining upward and three coarsening upward cycles representing bar-bank depositional settings. The framework constituents of these facies were mainly controlled by the depositional conditions through space and time and have greatly influenced their diagenetic evolution. The main diagenetic features observed within the facies include compaction, early cementation and porosity reduction, micritization and neomorphism representing early or syn-depositional and post-depositional changes. Two phases of early mechanical compaction have largely governed porosity development in these facies. However, cementation, micritization and neomorphism have also contributed significantly in this respect. Evidence suggests that marine phreatic and fresh water phreatic environments dominated the diagenetic evolution of these facies. Calcite cementation was first formed, followed by iron oxide, while silica cementation occurred probably at a late stage.

17

Granica diageneza/anchimetamorfizm w skałach najwyższego proterozoiku i kambru ze wschodniej części bloku małopolskiego wyznaczona na podstawie badań minerałów ilastych

Kowalska S.

Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu

|

2012

|

nr 187

1-153

PL

Przez wiele lat wysoki stopień przeobrażeń termicznych skał proterozoicznych i kambryjskich bloku małopolskiego, występujących w jego wschodniej części, był korelowany ze zróżnicowaniem ich wieku [168, 150, 219]. Skały wykazujące oznaki metamorfizmu bardzo niskiego stopnia (przede wszystkim silne zaangażowanie tektoniczne, skliważowanie) określano mianem łupków sfyllityzowanych i uważano za ediakarskie. Przeprowadzone badania materiału ilastego pozwoliły wykazać, że zmiana przeobrażeń od późnej diagenezy (od ponad 20% S w I/S) do anchimetamorfizmu (do < 10% S w I/S i KI < 0,30 Delta stopni 20) w obrębie kompleksu ediakarsko-kambryjskiego następuje stopniowo. Zakresy maksymalnych paleotemperatur jakim podlegały te skały zawierają się w szerokim przedziale, odpowiednio, od 150 stopni Celsjusza do niemal 300 stopni Celsjusza. Maksimum anchimetamorfizmu zlokalizowano w południowo-wschodniej części antyklinorium dolnego Sanu. Przeprowadzone badania materiału illitowego pozwoliły wyznaczyć przebieg strefy granicznej późna diageneza/ anchimetamorfizm. Pomimo generalnie ciągłego charakteru zaobserwowanych zmian diagenetycznych i anchimetamorficznych, analiza lateralna powyższych parametrów pozwoliła stwierdzić obecność stref natury tektonicznej, gdzie zmiany te następują skokowo. Wydzielono dwie główne strefy tego typu o znaczeniu regionalnym: strefę uskokową Trzciana-Mielec oraz strefę uskokową zrębu Ryszkowej Woli, która być może stanowi południową część linii TT lub przedłużenie rozłamu świętokrzyskiego. Generalnie najniższy stopień diagenezy stwierdzono w zachodniej części bloku małopolskiego i wielu próbkach z bloku górnośląskiego. Uzyskany dla bloku górnośląskiego duży rozrzut wartości parametrów diagnostycznych: %S w I/S i KI, w pojedynczych otworach, łączyć można z obecnością zjawisk metamorfizmu kontaktowego. Stopień zaawansowania diagenezy i metamorfizmu określano dwiema różnymi metodami rentgenowskimi, czyli w oparciu zawartości pakietów pęczniejących w illicie/smektycie (%S w I/S), wskaźnik krystaliczności illitu (indeks Küblera). Obecność strefy anchimetamorficznej została potwierdzona dodatkowo badaniami uzupełniającymi: analizą politypów illitu, składu chemicznego i politypowego chlorytów, jak również obserwacjami mikroskopowymi.

EN

For many years, the high degree of thermal transformations of Proterozoic and Cambrian rocks occurring in the eastern part of the Małopolska massif was correlated with differences in their age [168, 150, 219]. The rocks demonstrating signs of the very low-grade metamorphism (most of all traces of strong tectonic activity, cleavage) were described as phyllitised shales and considered to be of the Ediacaran origin. Examination of the clay material proved that the changes from late diagenesis (from over 20% S in I/S) to anchimetamorphism (to < 10% S in I/S and KI < 0,30 Delta degree 20) within the Ediacaran-Cambrian complex proceeded gradually. That rocks was affected by the maximum paleotemperatures from the range of 150 degrees of Celsius to nearly 300 degrees of Celsius, respectively. The maximum anchimetamorphism was discovered in the south-eastern part of the lower San anticline. Examination of the illitic material allowed to determine the boundary between late diagenesis and anchimetamorphism. Despite generally continuous character of observed diagenetic and anchimetamorphic changes, the lateral analysis of described parameters allowed to discover areas of tectonic nature where these changes occurred abruptly. Two main such a places of the regional importance were assigned: the Trzciana-Mielec fault zone and the Ryszkowa Wola Horst, which might be the southern part of the TT line or extension of the Holy Cross Mountains dislocation. Generally, the lowest degree of diagenesis was found in the western part of the Małopolska massif and several samples from the Upper Silesian massif. Significant distribution of values of diagnostic parameters: % S in I/S and KI, obtained for the Upper Silesian massif in single boreholes can be associated with the presence of phenomena of contact metamorphism. The advance of diagenesis and metamorphism was determined using two different X-ray methods, i.e. on the basis of the content of swelling layers in illite-smectite (% S in I/S) and the illite crystallinity index (the Kübler index). The presence of the anchimetamorphic zone was additionally confirmed by complementary tests: analysis of illite polytypes, chemical composition and polytypes of chlorites, as well as microscopic observations.

18

Zastosowanie analizy spektroskopowej w podczerwieni w badaniach skał z pogranicza diagenezy i anchimetamorfizmu

Kowalska S., Przelaskowska A., Mroczkowska-Szerszeń M.

Nafta-Gaz

|

2012

|

R. 68, nr 12

949--958

PL

W artykule przedstawiono przykład zastosowania analizy spektroskopowej w podczerwieni w badaniach skał z pogranicza diagenezy i metamorfizmu niskiego stopnia. Podstawowym założeniem przeprowadzonych badań było odniesienie względem siebie dwóch indeksów mogących służyć jako paleotermometry indeksu Flehmiga oraz indeksu Küblera. Oba indeksy umożliwiają oznaczanie stopnia diagenezy materiału pelitycznego w oparciu o analizę postępu procesu illityzacji smektytu. W rozpatrywanym zakresie temperatur analizowany jest głównie stopień rekrystalizacji materiału illitowego w muskowit.

EN

The article describes the application of spectroscopic infrared analysis for diagenetic and very low grade metamorphic rocks. The aim of the research was to compare two indices that can be used as paleothermometers – the Flehmig index and the Kübler index. Both of them allow to analyze the diagenesis grade of the pelitic rocks based on the smectite illityzation process completion (in the researched temperature range it is mainly recristallization grade of illitic material into muscovite).

19

Geochemical and stable isotope patterns of calcite cementation in the Upper Cretaceous Chalk, UK: Direct evidence from calcite-filled vugs in brachiopods

Hu X., Jeans C., Dickson T.

Acta Geologica Polonica

|

2012

|

Vol. 62, no. 2

143-172

EN

The history of research into the cementation of the Upper Cretaceous Chalk of the UK is reviewed. Calcite-filled vugs within the shell cavities of terebratulid brachiopods from the Cenomanian Chalk of eastern england have been investigated by cathodoluminesence imaging, staining, electron microprobe and stable isotope analysis. This has provided the first detailed analysis of the geochemistry of the Chalk.s cement. two cement series, suboxic and anoxic, are recognized. Both start with a Mg-rich calcite with positive [delta^13]C values considered to have been precipitated under oxic conditions influenced by aerobic ammonification. The suboxic series is characterized by positive [delta^13]C values that became increasingly so as cementation progressed, reaching values of 3.5[per mil]. Manganese is the dominant trace element in the earlier cement, iron in the later cement. Mn-and Fe-reducing microbes influenced cement precipitation and the trace element and [delta^13]C patterns. The anoxic series is characterized by [delta^13]C values that became increasingly negative as cementation progressed, reaching values of .6.5[per mil]. Trace elements are dominated by iron and manganese. Sulphate-reducing microbes influenced cement precipitation and the trace element and [delta^13]C patterns. Both cement series are related closely to lithofacies and early lithification pre-dating the regional hardening of the Chalk. The suboxic series occurs in chalk which was continuously deposited and contained hematite pigment and limited organic matter. The anoxic series was associated with slow to nil deposition and hardground development inc halks that originally contained hematite pigment but no longer do so, and an enhanced supply of organic matter.

20

Procesy diagenetyczne w holoceńskiej kredzie jeziornej wywołane obciążeniem – artykuł dyskusyjny

Żurek-Pysz U.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2011

|

nr 446 (2)

437--442

PL

Holoceńskie osady węglanowe (kreda jeziorna i gytie) są żelami zawierającymi 55–60% wody, mikrokrystaliczny kalcyt i zróżnicowaną substancję organiczną. W artykule omówiono wpływ długotrwałej konsolidacji na procesy diagenetyczne w kredzie jeziornej. Analiza powierzchni mikrostrukturalnych dostarczyła wielu cennych informacji o wczesnej diagenezie w holoceńskich osadach wapiennych.

EN

Holocene carbonate sediments (lacustrine chalk, gyttja) constitute gel, containing 55-60% of water, microcrystalline calcite and diverse organic matter. The long-lasting consolidation of lacustrine chalk and its effect are discussed. It can eventually have an influence on diagenetic processes of sediments. Microstructural analysis of lacustrine chalk provided interesting information about early diagenesis on Holocene calcareous sediment.