ABSTRACT

The carbon and oxygen isotopic compositions of authigenic siderite, dolomite, and calcite from mudstone and siltstone of the Albian Harmon Member indicate mineral formation from fluids with a significant meteoric component. The ¹³C and ¹⁸O values for all carbonates range from approximately -15 to +5 per mil PDB and 11 to 27 per mil SMOW, respectively.

The paragenesis of early diagenetic minerals is pyrite, siderite concretions, calcite cement, disseminated dolomite, and disseminated siderite. Pyrite was formed primarily by bacterial sulphate reduction. Isotopic trends of the carbonate minerals indicate that bacterially mediated sulphate reduction, methanogenesis, and the mixing of meteoric and basinal waters were involved in carbonate mineral formation.

The isotopic composition of concretion siderite resulted from sulphate reduction and early methanogenesis in a mixed marine-meteoric fluid at temperatures between 10 and 25°C. Calcite cement and dolomite also formed at low temperatures from mixed fluids. Disseminated siderite probably formed from similar fluids at higher temperatures, but less than 50°C.

All authigenic carbonates show an ¹⁸O depletion in basin margin facies. The magnitude of this depletion varies with time, suggesting a primary isotopic variability in the basinal fluids that was subsequently influenced by meteoric incursion from the west-southwest (basin margin).

RESUME

La teneur en isotopes de carbone et d'oxygene de mineraux authigenes tels que la siderite, la dolomie, et la calcite, composant les schistes argilleux et les microgres du membre Albien Harmon, indique que ces mineraux furent precipites a partir de fluides ayant une importante composante meteorique. Les teneurs en ¹³C et en ¹⁸O pour tous les carbonates se trouvent approximativement entre -15 et +15 par mil PDB, et 11 et 27 par mil SMOW, respectivement.

La paragenese des mineraux diagenetiques formes tot est la suivante: pyrite, concretions de siderite, ciment de calcite, dolomite disseminee, et siderite disseminee. La pyrite fut produite principalement par la reduction de sulfate par des bacteries. La tendance des variations isotopiques des carbonates indique que la reduction de sulfate ou les bacteries servent d'intermediaire, la methanogenese, et le melange des eaux meteoriques avec celles du bassin sedimentaire furent impliquees dans la formation des carbonates.

La composition en isotopes des concretions de siderite fut le resultat de la reduction de sulfate et de la methanogenese tot dans la sequence diagenetique, dans un fluide compose marin-meteorique, a des temperatures entre 10 et 25°C. Le ciment de calcite ainsi que la dolomie se formerent aussi a de basses temperatures a partir de fluides composes. La siderite disseminee se forma probablement a partir de fluides semblables, a des temperatures plus elevees mais moins que 50°C.

Tous les carbonates authigenes montrent un appauvrissement en ¹⁸O dans les facies marginaux. L'ampleur de cet appauvrissement varie avec le temps, ce qui suggere une variabilite isotopique primaire dans les fluides du bassin sedimentaire qui fut par la suite influencee par une incursion meteorique provenant de la direction ouest sud-ouest (marge du bassin).

Traduit par Marc Charest

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