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Stable isotope and rare earth element geochemistry of the Baluti carbonates (Upper Triassic), Northern Iraq

  • Tobia, Faraj Habeeb
    • Geosciences Journal
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    • 제22권6호
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    • pp.975-987
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    • 2018
  • Stable isotope ratios of $^{18}O/^{16}O$ and $^{13}C/^{12}C$ and rare earth elements geochemistry of the Upper Triassic carbonates from the Baluti Formation in Kurdistan Region of Northern Iraq were studied in two areas, Sararu and Sarki. The aim of the study is to quantify the possible diagenetic processes that postdated deposition and the paleoenvironment of the Baluti Formation. The replacement products of the skeletal grains by selective dissolution and neomorphism probably by meteoric water preserved the original marine isotopic signatures possibly due to the closed system. The petrographic study revealed the existence of foraminifers, echinoderms, gastropods, crinoids, nodosaria and ostracods as major framework constituents. The carbonates have micritic matrix with microsparite and sparry calcite filling the pores and voids. The range and average values for twelve carbonate rocks of ${\delta}^{18}O$ and ${\delta}^{13}C$ in Sararu section were -5.3‰ to -3.16‰ (-4.12‰) and -2.94‰ to -0.96‰ (-1.75‰), respectively; while the corresponding values for the Sarki section were -3.69‰ to -0.39‰ (-2.08‰) and -5.34‰ to -2.70‰ (-4.02‰), respectively. The bivariate plot of ${\delta}^{18}O$ and ${\delta}^{13}C$ suggests that most of these carbonates are warm-water skeletons and have meteoric cement. The average ${\Sigma}REE$ content and Eu-anomaly of the carbonates of Sararu sections were 44.26 ppm and 1.03, respectively, corresponding to 22.30 ppm and 0.93 for the Sarki section. The normalized patterns for the carbonate rocks exhibit: (1) non-seawater-like REE patterns, (2) positive Gd anomalies (average = 1.112 for Sararu and 1.114 for Sarki), (3) super chondritic Y/Ho ratio is 31.48 for Sararu and 31.73 for Sarki which are less than the value of seawater. The presence of sparry calcite cement, negative $^{13}C$ and $^{18}O$ isotope values, the positive Eu anomaly in the REE patterns (particularly for Sararu), eliminated Ce anomaly ($Ce/Ce^{\ast}$: 0.916-1.167, average = 0.994 and 0.950-1.010, average = 0.964, respectively), and Er/Nd values propose that these carbonates have undergone meteoric diagenesis. The REE patterns suggest that the terrigenous materials of the Baluti were derived from felsic to intermediate rocks.

강원도 태백 지역의 중기 석탄계의 코노돈트와 고생태 (Conodont Fauna and Its Paleoecology of the Middle Carboniferous System in Taebaek Area, Gangwon, Korea)

  • 박수인;오재경
    • 한국지구과학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.337-348
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    • 2000
  • 강원도 태백 일대에 분포하는 중기 석탄기의 만항층과 금천층은 주로 셰일, 사암 및 석회암으로 구성되며, 이 층들의 석회암에서 코노돈트, 방추충, 해백합, 완족류, 산호, 태선동물, 개형충 등이 풍부하게 산출된다. 이 연구는 연구 지역의 만항층과 금천충의 석회암 암상을 조사하고 이들 석회암에서 산출되는 코노돈트의 종류와 수를 조사하여 코노돈트의 고생태를밝혔다. 또한, 만항층과 금천층에서 산출되는 여러 종류의 화석을 바탕으로 이들의 퇴적환경을 구명하였다. 연구 지역에 분포하는 만항층과 금천층의 석회암은 해백합과 여러 종류의 생물 파편을 많이 포함한 와케스톤(wackestone)과 팩스톤(packstone)으로 구성된다. 특히, 금천층 일부 석회암 내에서는 따뜻한 천해환경을 지시하는 Chaetetes산호화석이 발견된다. 연구 지역의 석탄계에서 발견된 코노돈트는 6속 12종이며, 이들 코노돈트는 대부분 생물 파편을 많이 포함한 팩스톤이나 와케스톤에서 많이 산출된다. 만항층 석회암에서는 Neognathodus bothrops, N. medexultimus, Hindeodus minutus, Diplognathodus coloradoensis, D. edentulus, Idiognathodus delicatus, Streptognathodus elegantulus, S. sp. 등이 산출되며, 금천층의 석회암에서는 Neognathodus medexultimus, N. roundyi, N. dilatus, Gondolella bella, Diplognathodus coloradoensis, D. edentulus, Hindeodus minutus, Idiognathodus delicatus, and Streptognathodus elegantulus 등의 코노돈트가 산출된다. 이들 코노돈트 중 Hindeodus minutus, Diplognathodus coloradoensis, D. edentulus, 등은 얕은 바다에서 생성된 석회암에서 산출되는 종들이다. 따라서 연구 지역의 만항층과 금천층 석회암의 암상과 이들 석회암에서 산출되는 코노돈트는 이들 석회암이 해수의 순환이 좋은 얕은 바다에서 퇴적되었음을 지시한다.

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