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The Cretaceous glauconitic sandstones of Abu Tartur, Egypt
Brigitte Pestitschek
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Geowissenschaften, Geographie und Astronomie
Betreuer*in
Susanne Gier
DOI
10.25365/thesis.8457
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29202.96707.916970-6
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Die Abu Tartur Mine befindet sich in der Western Desert, 50 km westlich der Stadt El Kharga in Ägypten. Geologisch wird das Abu Tartur Plateau hauptsächlich von oberkretazischen (Campan – Maastricht) Phosphoriten, welche wirtschaftlich genutzt werden, Schwarzschiefern und Glaukoniten aufgebaut. Die Phosphat-haltigen Ablagerungen sind von großem wirtschaftlichen Interesse und werden seit ihrer Entdeckung im Jahr 1967 genutzt.
Ein Profil der Sedimentabfolge wurde aufgenommen, sedimentologisch beschrieben, charakterisiert, und die einzelnen Schichten beprobt. Weiters wurde eine spezielle Glaukonitlage detailliert mineralogisch und chemisch untersucht und mit einer Glaukonitprobe aus der Mine verglichen.
Aufgrund der Sedimentabfolge konnten zwei Ablagerungsbereiche interpretiert werden: 1) ein hemipelagisches Environment im Tiefwasser, wo Phosphorite und an organischem Kohlenstoff-reiche Tone abgelagert wurden und 2) ein flacheres, höher energetisches Schelf-Environment mit der Ablagerung von Glaukoniten. Von einer sequenzstratigraphischen Perspektive: 1) wurde während eines Transgressiven Systemtrakts (TST) und eines frühen Hochstands (HST) abgelagert und 2) während des mittlerern und späten Meerespiegel-Hochstands und eines Niedrigstand progradierenden Fächers (Glenn & Arthur, 1990).
Petrologische und rasterelektronenmikroskopische Untersuchungen verdeutlichen die authochtone Bildung der Glaukonitkörner. Mittels Röntgendiffraktometrie (XRD), Mikrosondenmessungen und Dünnschliffanalysen wurden chemische, morphologische und farbliche Unterschiede der Oberflächenproben AT 31 bis AT 36 und der frischen Minenprobe festgestellt. Die frischen Glaukonitkörner der Minenprobe sind, verglichen mit den Oberflächenproben, reich an Fe2O3 und K2O. Dies veranschaulicht, dass die Oberflächenproben starker Verwitterung ausgesetzt wurden. XRD Analysen der <2 µm Fraktionen der Proben zeigen, dass die Glaukonitkörner aus Illit (Glaukonit)/Smektit-Wechsellagerungsmineralen bestehen. In der Minenprobe ist der Anteil der Illitlagen im Wechsellagerungsmineral jedoch höher (80%) als in den Oberflächenproben (52%).
Das Ladungsdiagramm Muskovit-Pyrophyllit-Seladonit zeigt einen klaren Trend von smektitischem Glaukonit zu illitischem Glaukonit. Die Minenprobe plottet exakt im Glaukonitfeld.
Die Ergebnisse verdeutlichen, dass die Oberflächenproben durch die Verwitterung stark verändert sind. Glaukonit verändert sich durch die Verwitterung kontinuierlich von einem illitähnlichen Mineral zu einem Fe-reichen Illit/Smektit Wechsellagerungsmineral und schließlich zu Smektit.
Für alle chemischen und mineralogischen Untersuchungen an glaukonitischen Oberflächenproben müssen diese starken Verwitterungseffekte berücksichtigt werden.
Abstract
(Englisch)
The Abu Tartur mine is located in the Western Desert of Egypt, 50 km west of El Kharga City. Geologically, the Abu Tartur plateau is built by a sequence of Upper Cretaceous (Campanian – Maastrichtian) phosphorites, black shales and glauconitic sandstones. The phosphate deposits are of great economic importance and have been mined since their discovery in 1967.
Outcrop sections were measured, sampled, sedimentologically characterized and described. One specific glauconite layer was investigated mineralogically and chemically in detail and compared to a subsurface sample from the mine.
Two depositional regimes can be interpreted based on sedimentary architecture and structures: 1) a deeper-water hemipelagic environment, where phosphorites and organic carbon-rich shales were deposited and 2) a shallower, prograding higher energy shelf environment with glauconite. From a sequence stratigraphic perspective 1) was deposited during the transgressive systems tract and the early highstand while 2) was deposited during the remaining highstand and a lowstand prograding wedge (Glenn & Arthur, 1990).
Petrographic and SEM investigations show that the glauconite grains are of autochthonous origin. XRF, EMPA and thin-section analyses show that the glauconite grains from the outcrop differ significantly in their chemical composition, morphology and color from the grains of the mine sample. The fresh glauconite are enriched in Fe2O3 and K2O compared to the surface samples.
XRD analyses of the clay fraction of the six outcrop samples and the mine sample show that the grains consist of illite(glauconite)/smectite mixed-layers, with more illite layers (80 %) in the mine sample.
The charge distribution diagram muscovite-pyrophyllite-celadonite shows a clear trend from smectitic glauconite to illitic glauconite, the mine sample plots exactly in the field for glauconites.
All these features indicate that the surface samples are strongly altered by weathering and that glauconite progressively transforms into iron-rich illte/smectite mixed layers and then into smectites. For any chemical and mineralogical characterization of glauconites at surface, these weathering effects have to be taken into consideration.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
Abu Tartur Egypt glauconite phosphorite black shale diagenesis
Schlagwörter
(Deutsch)
Abu Tartur Ägypten Glaukonit Phosphorit Schwarzschiefer Diagenese
Autor*innen
Brigitte Pestitschek
Haupttitel (Englisch)
The Cretaceous glauconitic sandstones of Abu Tartur, Egypt
Paralleltitel (Deutsch)
Die kretazischen Glaukonitsandsteine von Abu Tartur, Ägypten
Publikationsjahr
2010
Umfangsangabe
115 S. : Ill., graph. Darst., Kt.
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Susanne Gier
AC Nummer
AC08022298
Utheses ID
7623
Studienkennzahl
UA | 066 | 815 | |