Zusammenfassung
Eine Untersuchung der klastischen Sequenz der oberen Kuwait-Gruppe, die entlang der Jal Az-Zor Zone in Nordkuwait aufgeschlossen ist, ergab mehrere Horizonte fossilen Kalksinters. Geländebeobachtungen und texturelle Charakteristik der Sequenz deuten an, daß der fossile Kalksinter in Zyklen eines feinkörnigen fluviatilen Sandsteines eingebettet ist und diagenetisch während interfluviatilen Stadien gebildet wurde. Merkmale der Ablagerungsverhältnisse und der Giagenese des verkalkten fluviatilen Sandsteines sprechen dafür, daß jeder Zyklus mit der Sedimentation des Sandsteines unter humiden Klimabedingungen begann. Auf dieses Stadium folgte eine Phase semiariden Klimas, während dessen sich die Kalksinterprofile entwickelten. Der obere Teil der Kalksinterabschnitte verwitterte in Regenzeiten, dabei bildeten sich »terra rosa«-Böden. Während des folgenden rauhen ariden Klimas wurden wüstenähnliche äclische Sande sedimentiert. Den fossilen knotigen Kalksinter findet man nur innerhalb des fluviatilen Sandsteines. Die Lithifizierung der Sandsteine erfolgte in zwei diagenetischen Phasen: In der frühen Phase wurde auhigener, mikrokristalliner Calcit und die Kalksinterknoten gebildet. Während der späteren Diagenesephase fiel makrokristalliner Calcit als intergranularer Zement aus, der die tonige Ausgangsmatrix substituierte und Klüfte sowie Hohlräume innerhalb der Kalksinterknoten ausfüllte. Beobachtungen und Interpretationen dieser Studie werden das Verständnis um den lithostratigraphischen Zusammenhang der klastischen Sequenz der Kuwait-Gruppe in der Region des nördlichen Arabischen Golfes erleichtern.
Abstract
An investigation of the upper Kuwait Group clastic sequence (Mio-Pleistocene) exposed along the Jal Az-Zor escarpment in north Kuwait revealed several horizons of fossil calcrete. Field occurrences and textural characteristics of the studied sequence indicated that the fossil calcrete was hosted in cyclic fluviatile muddy sandstones and developed through diagenesis during inter-fluvial periods. Depositional and diagenetic features of the calcretized fluviatile sandstone units suggested that each cycle started with the deposition of a fluviatile muddy host sandstone during a humid period. This was followed by a period of semi-aridity during which calcrete profiles developed. The upper part of the calcrete profiles was weathered and terra rosa type soil was formed during wet seasons. This was succeeded by a severe arid climate and the deposition of desert aeolian sand sheets. Fossil nodular calcrete was only developed within the fluviatile muddy sandstones. The calcretized sandstones were lithified in two stages of diagenesis-an early stage that was responsible for the authigenesis of microcrystalline calcite and the development of calcrete nodules, and a later stage during which macrocrystalline calcite cement was precipitated as an intergranular cement displacing and replacing the clay matrix of the host sediments and filling fractures and cavities in the calcrete nodules. The findings and conclusions of the present study will help in understanding the lithostratigraphic setting of the Kuwait Group clastic sequence in the northern Arabian Gulf region.
Résumé
La série élastique du groupe supérieur du Koweit (MioPleistocène), exposée le long de l'escarpement de Jal Az-Zor (nord du Koweit) montre plusieurs horizons de calcrètes fossiles. Les relations de terrain et les caractères structuraux de cette série montrent que ces calcrètes se sont formées dans des sables argileux fluviatiles cycliques, par un processus de diagenèse intervenu au cours de périodes interfluviales. Les caractères sédimentologiques et diagénétiques de ces roches suggèrent que chaque cycle a débuté par le dépôt, en période humide, des sables argileux fluviatiles et s'est poursuivi en période de semi-aridité par le développement des calcrètes. La partie supérieure des calcrètes a subi une altération atmosphérique avec formation d'un sol de type »terra rossa« au cours des saisons humides. Le cycle se termine par l'installation d'un climat strictement aride, avec dépôt de sables éoliens désertiques. Les calcrètes, nodulaires, se sont formées uniquement dans les sables argileux fluviatiles. Leur lapidification s'est opérée en deux stades: un premier stade responsable de l'apparition de calcite authigène microcristalline et du développement de nodules carbonates; un second stade marqué par la précipitation d'un ciment intergranulaire de calcite macrocristalline qui s'est substitué à la matrice argileuse du sédiment primaire et a rempli les fissures et cavités des nodules. Les résultats de cette étude permettent de mieux comprendre l'édification lithostratigraphique de la série clastique du Groupe du Koweit dans la région septentrionale du Golfe Arabique.
Краткое содержание
При исслеедовании кл астических свит верх ней группы Кувайт, обнажающейся вдоль зоны Jal Az-Zor в северной части Кувай та, в различных горизо нтах установили фоссильные калькрет ы. Дальнейшие работы в поле и характериста ки текстуры свит дали указания на то, что калькерты, со держащие фоссилии за хоронены в циклах отложения ме лкозернистого флюви ального песчаника и образова лись диагенетически во время межфлювиаль ных периодов. Характе ристики условий отложения и д иагенеза обизвестле нных флювиальных песчани ков говорит о том, что к аждый цикл отложения песча ника начинался при гу мидных климатических услов иях. Затем наступала ф аза полуаридного климата, в течение кот орой появлялись калькреты. В их верхни й части калькреты под вергались выветриванию в перио д дождей, образуя почв ы «terra rosa». В течение последу ющего аридного перио да откладывались эолов ые пески, похожие на пе ски пустыни. Калькреты, со держащие фоссилии, на ходят только среди флювиал ьных песчаников. Лити фикация — сцементирование — п есчаников имело мест о во время друх фаз диаген еза: на ранней стадии образовывался аутигенный микрокри сталлиновый кальцит и желваки калькрета. Пр и позднейшей фазе диа генеза выпадал макрокриста ллиновый кальцит в ви де межкристаллинового цемента, заместившег о глинистую исходную матрицу и за полнивший трещины и п олости внутри желваков каль крета. Наблюдения, про веденные во время данного иссл едования и интерпрет ация процессов облегчат п онимание литографич еских зависимостей в класт ических свитах групп ы Кувайт в регионе северной час ти аравийского залив а.
Article PDF
Avoid common mistakes on your manuscript.
References
Al-Awadi, Z. A. (1980): Tertiary and Recent mollusca of Kuwait. - 515 pp., M.Sc. thesis, Kuwait University, unpublished, Kuwait.
Buckland, W. (1821): Description of the quartz rock of Lickey Hills. - Geol. Soc. London Trans.,5, 506–544, London.
Cox, P. T. &Rhodes, R. D. (1935): The geology and oil prospects of Kuwait territory. - Kuwait Oil Company, unpublished report, Kuwait.
Dunham, R. J. (1965): Vadose pisolite in the captain reef. - Soc. Econ. Paleon. and Mineral. Permian Bainec. Progr., 10th Annual Meeting, pp. 13–14.
Flint, R. F. (1959): Pleistocene climates in eastern and southern Africa. - Bull. Geol. Soc. Am.,70, 343–374.
Foda, M., Khalaf, F., Gharib. I., Al-Hashash, M. &AlKadi, A. (1984): Assessment of sand encroachment and erodibility problems in Kuwait. - Final Report, KISR No. 1297, Kuwait Institute for Scientific Research, Kuwait.
Folk, R. L. (1971): Longitudinal dunes of the north-western edge of the Simpson desert, northern territory, Australia, I. Geomorphology and grain size relationships. - Sedimentology,16, 5–54.
Fuchs, F., Gattinger, T. E. &Holzer, H. F. (1968): Explanatory test of the synoptic geologic map of Kuwait. Geol. Surv., pp. 1–87, Vienna.
Goudie, A. S. (1983): Calcrete. - In: Chemical Sediments and Geomorphology, pp. 93–132, London (Goudie, A. S. and K. Pye, Eds.).
Hubert, J. F. (1977): Paleosol calciche in the New Haven Arkose, Connecticut: Record of semiaridity in Late Triassic Early Jurassic time. - Geology,5, 302–304.
Khalaf, F. I., Gharib, I. M. &Al-Hashash, M. Z. (1984): Types and characteristics of the Recent surface deposits of Kuwait, Arabian Gulf. -Jour. of Arid. Envir.,7, 9–33.
Lamplugh, G. W. (1902): Calcrete. - Geological Magazine,9, 575.
— (1901): Geology of the Zambezi basin around Batoka Gorge. - Geol. Soc. of London, Quarterly Journ.,63, 162–216, London.
Lattman, L. H. (1977): Weathering of Caliche in southern Neveda. - In: Geomorphology in arid regions, pp. 221–231. State University of New York, Binghamton (D.O. Doehring, Ed.).
Mann, A. W. &Horwitz, R. C. (1979): Groundwater calcrete deposits in Australia: Some observations from western Australia. -Jour. Geol. Soc. Aust.,26, 293–303.
Maxwell, R. A. (1982): Sandsheet and lag deposits in the southwestern desert. - In: Desert Landforms of Southwest Egypt. A basis for comparison with Mars, pp.157–174. National Aeronautics and Space Administration, Washington, D. C. (El-Baz, F. and Maxwell, T. A., Eds.).
McPherson, J. (1979): Calcrete (caliche) palaeosols in fluvial red beds of the Aztec siltstone (Upper Devonian), Southern Victoria Land, Antarctica. - Sedimentary Geology,22, 267–285.
Milton, D. I. (1967): Geology of the Arabian Peninsula, Kuwait. - Geol. Surv. Prof., Paper 560 - P, U.S. Govt. Printing Office, Washington, D.C.
Milnes, A. R. &Hutton, J. T. (1983): Calcretes in Australia. - In: »Soils« an Australian Viewpoint, Division of Soils, CSIRO, pp. 119–162, London.
Netterberg, F. (1978): Dating and correlation of calcretes and other pedocretes. - Trans. Geol. Soc. S. Afr.,18, 379–391.
Owen, R. M. &Nasr, S. N. (1958): Stratigraphy of the Kuwait-Basrah area. - In: Habitat of Oil. A Symposium, pp. 1252–1278, Am. Assoc. Pet. Geol. (L. G. Weeks, Ed.).
Reeves, C. C. (1976): Caliche: Origin, classification, morphology, and uses. - 233 pp., Lubbock.
Salman, A. S. (1979): Geology of the Jal Al-Zor-Al-Liyah area, Kuwait. - 129 pp., M.Sc. thesis, Kuwait University, unpublished, Kuwait.
Steel, R. J. (1974): Cornstone (fossil caliche), its origin, stratigraphic and sedimentological importance in the New Red Sandstone, Western Scotland. - Journal of Geology,82, 351–369.
Author information
Authors and Affiliations
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Khalaf, E.I., El-Sayed, M.I. Fossil cyclic calcrete in the Kuwait Group clastic deposits (Mio-Pleistocene) of Kuwait, Arabian Gulf. Geol Rundsch 78, 525–536 (1989). https://doi.org/10.1007/BF01776189
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/BF01776189