Charakterystyka geochemiczna oraz przemiany diagenetyczne środkowodewońskich dolomitów Gór Świętokrzyskich

Środkowodewońskie dolomity z Gór Świętokrzyskich były tematem badań od wielu lat. Na temat ich genezy nadal istnieją kontrowersje. W latach 90-tych pojawiły się dwie różne koncepcje tłumaczące powstanie dolomitów z regionu kieleckiego. Jedna z nich zakłada model kompakcyjno–konwekcyjny. Jej autor podzielił dolomity na syngenetyczne (wczesnodiagenetyczne) powstałe krótko po sedymentacji oraz mezogenetyczne (późnodiagenetyczne) o genezie hydrotermalnej. Druga koncepcja zakłada model synsedymentacyjno-hydrotermalny typu smokersów, który zakłada istnienie niezwykle efektywnej „pompy” hydrotermalnej. W niniejszej pracy autorka starała się zgłębić genezę środkowodewonskich dolomitów z regionu kieleckiego. Wykorzystała do tego analizy oparte zarówno o geochemię organiczną jak i nieorganiczną. Połączenie tych metod obejmujących badania petrograficzne, mineralogiczne, analizę składu pierwiastkowego oraz izotopów trwałych i radiogenicznych, jak również studium biomarkerowe, pozwoliło odpowiedzieć na wiele pytań dotyczących genezy i procesów wtórnych jakimi poddane zostały środkowodewońskie dolomity. Wiek badanych skał oszacowano na eifel w przedziale partitus – kockelianus, zaś dolomityzacja zachodziła najprawdopodobniej tuż po depozycji osadów, z udziałem wód wysłodzonych i związana była z zastępowaniem wcześniej powstałych utworów wapiennych. Głównym źródłem materii organicznej w utworach środkowodewońskich były maty glonowe tworzące się w środowisku lagunowym, z niewielką domieszką materii organicznej pochodzącej z lądu. Część materiału została także poddana działaniu roztworów hydrotermalnych. Pogrążenie osadów nastąpiło po etapie dolomityzacji.

The Middle Devonian dolomites from the Holy Cross Mountains have been the subject of research for many years and their origin remains controversial. In the 1990s, two different concepts emerged explaining the origin of dolomites from the Kielce region. According to one of them, the compaction-convection model, the dolomites are divided into syngenetic (early diagenetic), i.e. formed shortly after sedimentation, and mesogenetic (late diagenetic) of hydrothermal origin. In the second concept, a synsedimentary-hydrothermal model of the smokers type, the existence of an extremely effective hydrothermal "pump" was proposed. This work is aimed at elucidating the genesis of the Mid-Devonian dolomites from the Kielce region with the use of organic and inorganic geochemical proxies. This study was mainly based on the following methods: petrographic investigations, quantitative XRD mineralogical analysis, major and trace element analysis, stable and radiogenic isotope measurements, as well as biomarker study. The obtained results allowed to answer many questions regarding the origin and secondary alteration, which the Middle Devonian dolomites were exposed to. The depositional age of the studied rocks was estimated as the Eifelian partitus – kockelianus. Dolomitization took place shortly after deposition and was related to the influence of freshened fluid. The process was associated with the replacement of original limestone formations. The main source of organic matter in the Middle Devonian formations were algal mats, which formed in a lagoonal environment with a small input of terrestrial organic matter. Some of the material was also exposed to hydrothermal fluids. The burial of the sediment occurred after the dolomitization stage.