ABSTRACT

The Oligocene-Miocene Bluff Formation, which crops out on the eastern part of Grand Cayman Island, has been subjected to an exceedingly complex diagenetic history. Cavities formed during subaerial exposure, as a result of leaching of skeletal allochems and dissolution of the host rock. At a later stage of diagenesis many of these cavities were filled or partly filled by a complex sequence of dolomite and calcite cements. Such cements document the passage of the rocks from the phreatic zone to the vadose zone, and provide a record of highly variable pore-water chemistry.

While the formation sediments were in the mixed marine-meteoric zone and the freshwater phreatic zone, limpid dolomite or zoned dolomite and coarse, sparry calcite formed. However, once the rocks reached the vadose zone, complex, zoned, dolomite-calcite microstalactites formed. In some cavities this phase of cementation was followed by the emplacement of terra rossa and/or microbreccia. Although distinct successions of cements can be documented for most cavities, the actual succession varies greatly from cavity to cavity, even though the cavities may be very close together.

The cement fabrics are distinct. Recognition of similar fabrics in ancient rocks would provide an indication of proximity to surfaces that had been subaerially exposed.

CIMENTS PHREATIQUES ET VADOSES DANS LA FORMATION DE BLUFF D'AGE TERTIAIRE DE L'ILE GRAND CAYMAN, ANTILLES BRITANNIQUES

RESUME

La formation de Bluff, d'age oligo-miocene, affleure dans la partie est de l'ile Grand Cayman. L'histoire diagenetique de cette formation apparait particulierement complexe. Lors d'une phase d'exposition aerienne, des cavites se formerent par lessivage des allochems et dissolution de la roche encaissante. Dans un stade ulterieur, une sequence complexe de ciments dolomitiques et calcitiques se developpa dans beaucoup de ces cavites. Cette sequence temoigne du passage des roches de la zone phreatique a la zone vadose et represente un enregistrement de la chimie tres variable de l'eau intersticielle.

Dans la zone mixte a eau meteorique et marine ainsi que dans la zone phreatique a eau douce, de la dolomite limpide ou zonee et de la sparite se formerent. Des microstalactites zonees a dolomite et calcite, plus complexes, se developperent ensuite dans la zone vadose. Dans certaines cavites, cette phase de cimentation fut suivie par le depot de terra rosa et/ou de microbreche. Bien que la sequence de formation des ciments puisse etre documentee pour la plupart des cavites, cette sequence apparait tres variable d'une cavite a l'autre, meme lorsque celles-ci sont tres proches.

Les caracteristiques de ce ciment apparaissant particulieres, la reconnaissance de caracteristiques semblables dans des roches anciennes serait une indication de la proximite d'une surface erosionnelle.

Traduit par B. Collot