Inorganic geochemistry of Miocene sediments from the Lower Chelif Basin (NW Algeria) for approaching weathering and palaeoclimatic conditions

• Fatiha Hadji ^[2] ; Abbas Marok ^[2] ; Ali Mokhtar Samet ^[3] ; Matías Reolid ^[1] ; Kamar Eddine Bensefa ^[2]
  1. [1] Universidad de Jaén

     Universidad de Jaén

     Jaén, España

     
  2. [2] University of Tlemcen
  3. [3] University of Chlef

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• Localización: Journal of iberian geology: an international publication of earth sciences, ISSN-e 1886-7995, ISSN 1698-6180, Vol. 50, Nº. 2, 2024, págs. 137-156
• Idioma: inglés
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• Resumen
  • español

    Se han llevado a cabo los análisis químicos de elementos mayoritarios y traza de los sedimentos miocenos de tres secciones estratigráfcas de la Cuenca del Bajo Chelif en el Norte de Argelia. El registro de indicadores geoquímicos demuestra que la Cuenca del Bajo Chelif ha experimentado una meteorización entre débil y moderada y los valores del Índice de Variación Composicional sugieren que estos sedimentos estaban, en general, enriquecidos en minerales petrogenéticos.

    Los diagramas Al2O3 vs. K2O muestran que, durante el Mioceno, el principal mineral que contiene Al3+ y K+ fue la ilita, probablemente originada por alteración de feldespato potásico. La aplicación del diagrama Al2O3 vs TiO2, como indicador de procedencia apunta a que todas las muestras caen en la línea que separa los campos de basalto y riolita/granito, lo que indica que el sedimento deriva de una fuente mixta con una composición que varía entre una fuente de rocas máfcas y félsicas.

    Comparado con la composición promedio de la corteza continental superior (UCC), los sedimentos miocenos muestran un fuerte empobrecimiento en SiO2, Al2O3, MnO, Na2O, K2O, Zr y Sr producido durante la meteorización así como un enriquecimiento en Cr y Cu. Los diagramas de porcentaje de variación de los distintos elementos respecto a la UCC frente al índice de alteración química (CIA) proporcionan la base para comprender la movilidad química durante la meteorización en la Cuenca del Chelif. Para el intervalo estratigráfco estudiado el Si, Al, Mn, Nay K muestran empobecimiento respecto al Ti. El Na decrece más rápidamente que el K, sugiriendo una mayor alteración de la plagioclasa sódica que del feldespato potásico. Para el Tortoniense, la movilidad de Rb y K está claramente relacionada (r = 0.72), con una menor disminución del Rb. Los valores del índice-C (C-proxy) sugieren un ambiente entre semiárido y semihúmedo durante el BurdigalienseLangiense, entre árido y semiárido para el Tortoniense y más húmedo durante el Messiniense. La relación Sr/Ba, que varía entre 0.44 y 6.48, indica un paleoambiente con variable salinidad durante el Mioceno.

  • English

    Geochemical studies of major and trace elements were conducted on Miocene sediments from three sections of the Lower Chelif Basin, Northern Algeria. Geochemical proxy records demonstrate that the Lower Chelif Basin has experienced weak to moderate weathering and the Index of Compositional Variability (ICV) values suggest that these sediments were, in general, enriched in rocks forming minerals. Al2O3 versus (vs.) K2O diagrams indicate that, in Miocene sediments, the minerals containing Al2O3 and K2O are primarily illite; likely derived from K-feldspar decomposition. The application of the Al2O3 vs TiO2 binary plot, as a provenance indicator, indicates that all the samples fall along the basalt+rhyolite/granite line indicating that the sediments derived from mixed source sediments the composition of which ranges from mafc and felsic rocks. Compared to Upper Continental Crust (UCC) composition, Miocene sediments depict strong depletion in SiO2, Al2O3, MnO, Na2O, K2O, Zr and Sr during the weathering process as well as an enrichment in Cr and Cu. Calculated percentage variation plotted against the Chemical Index of Alteration (CIA) diagrams provides a basis for assessing the chemical mobility during weathering in the Chelif Basin. For the study stratigraphical range, Si, Al, Mn, Na and K show depletion in relation to Ti. Sodium decreases more rapidly than K, suggesting a Na-plagioclase alteration higher than that of K-feldspar. During the Tortonian, the chemical motilities of Rb and K are tightly correlated (r=0.72), but the former decreases lesser. Calculated values of C-proxy suggest a roughly semi-arid to semi-moist climate during the Burdigalian-Langhian, arid to semi-arid during the Tortonian and more humid conditions during the Messinian. Sr/Ba ratio ranging from 0.44 to 6.48 indicates a palaeoenvironment with variable salinity during the Miocene.