“Reduction spots” in Rotliegend sandstones from the Lower Silesia

Przedmiotem badań pracy jest geneza „plam redukcyjnych” w kontynentalnych skałach klastycznych czerwonego spągowca z obszaru północno-wschodniej części niecki północnosudeckiej. Próbki skalne zostały pobrane z stropowej części skał czerwonego spągowca na granicy z tzw. białym spągowcem. Skały reprezentują facje rzek roztokowych klimatu ciepłego i suchego lub półsuchego. Do analiz wykorzystano metody mikroskopii optycznej, katodoluminescencji w mikroskopie optycznym oraz elektronowej mikroskopii skaningowej z emisją polową z detektorami elektronów wtórnych i wstecznie rozproszonych oraz systemem mikroanalizy. Wykazano, że źródłem żelazistego pigmentu w skałach są diagenetycznie przeobrażone ziarna detrytyczne bogate w żelazo (biotyt, hornblenda, ziarna lityczne) oraz zaadsorbowane na materiale pylastym związki żelaza naniesione z pobliskich gleb równi aluwialnych. Zabarwienie osadu miało miejsce we wczesnych etapach diagenezy po złożeniu materiału w wyniku panujących w osadzie warunków utleniających. „Plamy redukcyjne” w czerwonych skałach klastycznych przyjmują formę jasnoszarych otoczek wokół skupień węglanowych typu caliche. Odbarwione otoczki są efektem lokalnych mikrośrodowisk redukcyjnych powstałych wewnątrz i wokół skupień węglanowych. Skupienia węglanowe zinterpretowano jako inicjalne stadium rozwoju caliche, powstałe prawdopodobnie na fragmentach flory lub fauny, z szczątkową zawartością substancji organicznej odpowiedzialnej za powstanie lokalnych środowisk redukcyjnych.

The “reduction spots” from the Rotliegend continental clastic rocks from the north-eastern part of the North Sudetic Basin were investigated. Sampling was carried out in the top of the Rotliegend profile, near the boundary with the Weissliegend. Analysed samples represent fluvial facies of the warm, arid or semi-arid climate. Optical microscopy, optical cathodoluminescence and scanning electron microscopy with secondary electrons and backscattered electrons detectors and microanalytical equipment have been applied. Results allowed to determine that diagenetic alterations of iron bearing minerals (biotite, hornblende, lithic grains), as well as iron oxides adsorbed on the clay material from adjacent alluvial plain soils were the main source of iron in the sediment. Pigmentation has occurred in the early stages of the diagenesis in deposited sediment due to prevailing oxidation conditions. “Reduction spots” represent spheroidal in shape zones of drab material around carbonate nodules interpreted as a caliche. Origin of the bleached zones are due to locally induced reduction environments in the surrounding of the caliche nodules. Carbonate nodules were interpreted as an initial stage of caliche formation. The crystallization of carbonate nodules probably took place on a remnants of flora or fauna, which were a presumable source of organic matter responsible for formation of local reducing environments.