Az alsó-toarci feketepala Réka-völgyi szelvényének ásványtani jellemzése (Óbányai Aleurolit Formáció, Mecsek-hegység): őséghajlattani következtetések | Mineralogy of the Lower Toarcian black shale section from the Réka Valley (Óbánya Siltstone Formation, Mecsek Mountains, Hungary): implications for palaeoclimate

Abstract

Munkánkban az alsó-toarci feketepala (Óbányai Aleurolit Formáció, Réka-völgy, Mecsek) nagyfelbontású ásványtani vizsgálati eredményeit mutatjuk be. A feketepala-szelvényből és közvetlen feküjéből gyűjtött minták legnagyobb mennyiségben kalcitot, kvarcot, kaolinitet, illit±muszkovitot és amorf anyagot tartalmaznak. Alárendelt mennyiségben pirit, illit/szmektit kevert szerkezetű rétegszilikát, klorit, plagioklász és káliföldpát mutatható ki a mintákban. A másodlagos ásványok jelenléte (pl. goethit és gipsz) az utólagos, felszíni oxidáció hatását tükrözi. A feketepalát tartalmazó szakasz közvetlen feküjéből származó mintákhoz képest az anoxikus esemény során felhalmozódott kőzetegyüttesben a kaolinit jelentős mennyisége emelhető ki, ami az őskörnyezeti feltételekben bekövetkező változásra utal. A minták agyagásványos összetétele kőzettípustól függetlenül nagyon hasonló: uralkodó mennyiségben a kaolinit (45–80%) és az illit±muszkovit (15–55%) fordul elő. A véletlenszerűen közberétegzett illit/szmektit kevert szerkezetű ásvány és a klorit mennyisége alárendelt. A vizsgált agyagásványtani paraméterek alapján a Réka-völgyi szelvényben az agyagásványok relatív mennyisége a lehordási területről az üledékgyűjtő medencébe jutó eredeti összetételt tükrözi, ezért őskörnyezeti rekonstrukcióra használható fel. Az agyagfrakcióban a kaolinit uralkodó részaránya (kaolinit/illit>1) nedves szubtrópusi– trópusi klímát, intenzív kémiai mállást és nagy víz/kőzet arányt jelez a forrásterületen. A feketepala-szelvényben a kiugróan nagy kaolinit/illit arányú (>2) szintek a kontinentális mállási ráta többlépcsős ugrásszerű növekedésére utalnak az óceáni anoxikus esemény során. | In this paper, the results of a high-resolution mineralogical study of the Lower Toarcian black shale section (Óbánya Siltstone Formation, Réka Valley, Mecsek Mountains) are presented. The samples collected from the black shale section and from its underlying beds are predominantly composed of calcite, quartz, kaolinite, illite±muscovite and amorphous substance. Additionally, pyrite, illite/smectite mixed-layer minerals, chlorite, rare plagioclase and K-feldspar are also present. Moreover, there are some secondary minerals such as goethite and gypsum, reflecting outcrop weathering. The samples of the black shale section have significantly higher kaolinite content relative to the underlying beds, indicating a palaeoenvironmental change during the Early Toarcian oceanic anoxic event. The clay mineral assemblages are composed mainly of kaolinite (45–80%) and illite±muscovite (15–55%); random I/S mixed-layers occur in small quantities, sometimes with traces of chlorite. The clay mineral suites of the Réka Valley section reflect the original composition derived from the provenance area and, therefore, may be used for palaeoenvironmental reconstruction of the source area. In the clay fraction of the samples, the dominance of kaolinite (kaolinite/illite>1) indicates a high water-rock ratio in the source area along with a humid-subtropical to tropical climate; this may represent a period of climatically driven, more intense chemical weathering of the source terrains. In the black shale section, levels with high values (i.e. more than 2) of the kaolinite/illite ratio suggest time intervals with an extreme continental weathering rate related to the oceanic anoxic event