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CSPG Bulletin

Abstract


Bulletin of Canadian Petroleum Geology
Vol. 37 (1989), No. 3. (September), Pages 255-265

Formation of Poikilotopic Calcite-Dolomite Fabrics in the Oligocene-Miocene Bluff Formation of Grand Cayman, British West Indies

Brian Jones, Suzanne M. Pleydell, Kwok-Choi Ng, F.J. Longstaffe

ABSTRACT

Although the Oligocene-Miocene Bluff Formation of Grand Cayman is formed mostly of hard, very fine crystalline dolostone, there are localized patches where it has been altered to pulverulite or partly replaced by calcite. The latter incorporates textures indicative of 'dedolomitization'. Although 'dedolomites' have traditionally been regarded as the product of concomitant dolomite dissolution and calcite precipitation, petrographic and isotopic analysis of the Cayman examples suggest that such fabrics can evolve through a series of distinct, time-separated processes. These fabrics, which are herein referred to as poikilotopic calcite-dolomite in order to avoid the semantic and genetic problems associated with terms such as 'dedolomitization' and 'calcitization', are of two types.

Type I poikilotopic calcite-dolomite originated by the 1) formation of zoned (cloudy cores-clear rims) limpid dolomite cements, 2) preferential dissolution of the cores of the dolomite crystals, and 3) precipitation of calcite cement that both fills and encases the hollow dolomite crystals. Type II poikilotopic calcite-dolomite formed by 1) replacement of the original carbonate by finely crystalline dolomite, 2) development of pulverulite through the dissolution of some of dolomite, and 3) precipitation of coarse calcite crystals that poikilotopically encase the dolomite left after dissolution.

Type II poikilotopic calcite-dolomite is most common along the major joints that transect the Bluff Formation on Grand Cayman. Type I poikilotopic calcite-dolomite occurs in near surface settings where cavities have been partly occluded by limpid dolomite cements. Petrographic and isotopic evidence suggests that the replacement of dolomite by calcite in the Bluff Formation occurred as groundwaters became progressively less saline through time.

RESUME

Quoique la formation Oligocene-Miocene Bluff de la grande ile Caiman est formee surtout de dolomie dure et finement cristalline, il existe des endroits precis et localises ou elle a ete transformee en pulverulite ou remplacee en partie par la calcite. Cette derniere incorpore des structures indicatives de la "dedolomitisation". Bien que les "dedolomies" aient ete traditionnellement considerees comme le resultat concomitant de la dissolution de la dolomite et de la precipitation de la calcite, l'analyse petrographique et isotopique des examples Caiman suggere que de telles structures peuvent se produire a travers une serie de processus bien distincts et separes dans le temps. Ces structures, que l'on nomme ici calcite-dolomie poecilotopique afin d'eviter les problemes d'origine semantique et genetique que l'on associe avec les termes tels que "dedolomitisation" et "calcitisation", sont de deux types.

Le type I de calcite-dolomie poecilotopique provient de 1) la formation de ciments dolomitiques limpides zones (noyaux troubles-bordures limpides), 2) la dissolution preferencielle des noyaux des cristaux de dolomie, et 3) la precipitation de ciment de calcite qui remplit et entoure les cristaux de dolomie creux. Le type II de calcite-dolomie poecilotopique fut engendre par 1) le remplacement du carbonate original par de fins cristaux de dolomie, 2) la formation de pulverulite par la dissolution d'une partie de la dolomie, et 3) la precipitation de cristaux grossiers de calcite qui entourent de facon poecilotopique la dolomie qui demeure apres la dissolution.

Le type II de calcite-dolomie poecilotopique se retrouve le plus souvent le long de joints importants qui recoupent la formation Bluff sur la grande ile Caiman. Le type I de calcite-dolomie poecilotopique se retrouve pres de la surface ou les cavites ont ete partiellement bouchees par des ciments de dolomie limpide. Des preuves petrographiques et isotopiques suggerent que le remplacement de la dolomie par la calcite dans la formation Bluff se produisit a mesure que la salinite de l'eau souterraine decroissait avec le temps.

Traduit par Marc Charest


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