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Geologische Rundschau

, Volume 72, Issue 1, pp 167–190 | Cite as

Factors controlling the mineralogy and geochemistry of the recent surface sediments of the Kalloni Gulf, Lesvos Island, Greece

  • A. E. Kelepertsis
  • E. Chatsidimitriadis
Aufsätze

Abstract

Detailed chemical and mineralogical data are presented for 37 samples of surface sediments collected from the Kalloni gulf, (eastern half), Lesvos island, northern Greece.

The sediments are largely carbonate-rich muds, though near the eastern and northern coast of the gulf higher proportions of biogenic and lithogenic sands and gravels occur. The main minerals are quartz, feldspar (andesine), clay minerals (montmorillonite, illite, Kaolinite) and the carbonate minerals (calcite, Mg-calcite, aragonite).

The mathematical method of factor analysis was applied in order to explain the mineralogical and geochemical variations. These variations can be interpreted in terms of variations in provenance and depositional environment. Six factors were produced accounting for 83.6 % of the total data variance: (a) a Si-Al-Na-K-Ti-Rb-Ba-Y-Zr factor controlled by clays and detrital minerals such as feldspars and zircon opposed by a CaCO2-Cu-Sc-Sr-La association (carbonate, minerals), (b) an organic carbon factor (C-Fe-Ce-Zn-Rb-Ni-Y-Nb), (c) a Fe-Mg-Cr-Ni factor representing control by peridotite, (d) a Ce-Nd-Fe-Ni-Zn-La factor controlled by silicate minerals, (e) a Al-Fe-Ti-P-V factor controlled by chlorite amphiboles or pyroxenes of volcanic or basaltic intrusions, (f) a Mn-Fe-Zn-factor controlled by iron-manganese oxides.

Similarities in trace element composition among Kalloni gulf bottom sediments, and source lithologies indicate that the trace elements are derived from the adjacent landmasses. The AI/Ti ratio of the sediments is consistent with the terrigenous nature of sendimentation in the Kalloni gulf.

Keywords

Montmorillonite Kaolinite Chlorite Aragonite Carbon Factor 

Zusammenfassung

Von 37 Sedimentproben aus der östlichen Hälfte des Kallonigolfes der Insel Lesbos/ Griechenland werden chemische und mineralogische Einzelheiten beschrieben. Die Sedimente sind vorwiegend karbonatreicher Schlamm, obgleich nahe der östlichen und nördlichen Küste der Bucht größere Anteile von biogenen und lithogenen Sanden und Kiesen vorkommen. Die Hauptmineralien sind Quarz, Feldspat (Andesin), Tonminerale (Montmorillonit, Illit, Kaolinit) sowie Karbonat-Minerale (Calcit, Mg-Calcit, Aragonit).

Mit Hilfe der Faktorenanalyse wurde versucht, die mineralogischen und geochemischen Variationen zu erklären. Die Variationen lasssen sich durch Veränderungen der Herkunft und des Ablagerungsmilieus erklären. Für 83,6% der gesamten Daten-Varianz wurden 6 Faktoren berechnet: a) ein Si-Al-Na-K-Ti-Rb-Ba-Y-Zr Faktor, der durch Tone und detritische Mineralien wie Feldspäte und Zirkon gesteuert wird und im Gegensatz steht zu einer Ca-CO2-Cu-Sc-Sr-La Assoziation (Karbonate, Minerale), b) ein Faktor für organischen Kohlenstoff (C-Fe-Ce-Zn-Rb-Ni-Y-Nb), c) ein Fe-Mg-Cr-Ni Faktor, der durch Peridotit bestimmt wird, c) ein Ce-Nd-Fe-Ni-Zn-La Faktor, der silikatischen Minerale, e) ein Al-Fe-Ti-P-V Faktor für Amphibole oder Pyroxene aus vulkanischen-basaltischen Intrusionen und f) ein Mn-Fe-Zn Faktor aus Eisen-Mangan Oxiden.

Die Ähnlichkeiten zwischen der Spurenelementzusammensetzung in den Sedimenten des Golfes von Kalloni und den Ausgangsgesteinen weisen darauf hin, daß die Spuren-elemente von der umgebenden Landmasse herzuleiten sind. Das Al/Ti Verhältnis der Sedimente stimmt mit der terrigenen Sedimentation im Golf von Kalloni überein.

Résumé

On présente les données chimiques et minéralogiques relatives à 37 échantillons sédimentaires de surface prélevés dans la baie de Kalloni (moitié orientale) de l'Ile de Lesvos en Grèce. Les sédiments sont formés en grande partie par des vases carbonatées, quoique près de la côte, à l'est et au nord de la Baie, se rencontrent de plus fortes proportions de sable et de gravier. Les minéraux principaux sont: le quartz, le feldspath (andésine), les minéraux argileux (montmorillonite, illite, kaolinite) et des carbonates (calcite Mg-calcite, aragonite).

La méthode mathématique de l'analyse factorielle a été utilisée pour l'interprétation des variations minéralogiques et géochimiques. Ces variations peuvent être interprétées en terme de variation dans la provenance et de l'environnement du milieu du dépôt. Six facteurs permettent de rendre compte, à 83,6%, de la variation totale des données: a) le facteur Si-Al-Na-K-Ti-Rb-Ba-Y-Zr lié aux minéraux argileux et détritiques comme les feldspaths et le zircon, en opposition avec l'association Ca-Co2-Cu-Sc-Sr-La (minéraux carbonatés), b) le facteur carbone organique (C-Fe-Ce-Zn-Rb-Ni-Y-Nb), c) le facteur Fe-Mg-Cr-Ni en liaison avec les péridotites; d) le facteur AI-Fe-Ti-P-V lié aux chlorites, amphiboles ou pyroxénes des intrusions volcanique ou basiques, f) le facetur Mn-Fe-Zn lié aux oxides fer-manganèse.

Les similitudes dans la composition des éléments en trace existant entre les sédiments du fond de la baie de Kalloni et les lithologie des endroits de provenance indiquent que les éléments en trace proviennent des masses continentales adjacentes. Le rapport Al/Ti des sédiments concorde avec la nature terrigène de la sédimentation dans la baie de Kalloni.

Краткое содержание

Описаны результаты х имического и петроло гического исселдования 37-ти проб осадочных пород из восточной половин ы гольфа

Каллони острова Лесб ос/Греция.

Эти породы содержат г лавным образом богат ый карбонатами ил, но вблизи восточного и северного побережь я бухты встречаются в большо м количестве биогенны й и литогенный пески и гравий.

Ведущими минералами здесь являются кварц, полевой шпат (андезит), глинистые минералы (монтморилл онит, иллит каолинит) и карб онатные минералы, как-то кальцит, магнезиальный кальц ит, арагонит.

С помощью факторного анализа сделана попы тка объяснить минералог ические и геохимические коле бания состава, их отло жения. Для 83,6 % общей вариации данных подсчитали 6 фа кторов: а) фактор Si-Al-Ba-K-Ti-Rb-Ba-Y-Zr, зависящи от типа глин, а также кластических минера лов, как полевой шпат и циркон, и являющийся противоп оложностью к ассоциациям Ca-Co2-Cu-Sc-Sr-La (Кар бонаты, минералы).

б) Фактор для органиче ского углерода: С-Fe-Ce-Zn.Rb-Ni-Y-Nb; в) Фактор

Fe-Mg-Cr-JNi, зависящий от налич ия перидотита, г) Факто р Ce-Nd-Fe-Ni-Zn-La, упревляемый силикат ными минералами, д) Фак тор Al-Fe-Ti-P-V для амфиболитов и пироксенов из вулка но-базальтовых интру зий, е)

Фактор Mn-Fe-Zn, характерный для желе зисто-марганцевых ок ислов.

Сходство между соста вом микроэлементов о садочных пород бухты Каллони и исходных минералов указывает на то, что эт и микроэлементы принесены из окружаю щего материка. Соотно шение алюминия и TИTaHa в этих седиментах связ ано с терригенными пр оцессами отложения в этой бухт е.

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Copyright information

© Ferdinand Enke Verlag Stuttgart 1983

Authors and Affiliations

  • A. E. Kelepertsis
    • 1
  • E. Chatsidimitriadis
    • 2
  1. 1.Department of GeochemistryInstitute for Geology and Mineral ExplorationAthensGreece
  2. 2.Department of Geology-PalaeontologyUniversity of ThessalonikiThessalonikiGreece

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