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Erzpetrographisch-mikroanalytische Untersuchung und Genese der sedimentären Eisennickelvorkommen von Agios Ioannis und Marmeiko (Lokris - Griechenland) tab:

[Fe-Ni deposits of sedimentary origin occur in the region of Locris (Central Greece)]

Alevizos, George; Mücke, Arno

Neues Jahrbuch für Mineralogie - Abhandlungen Band 176 Heft 1 (2001), p. 67 - 88

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published: Feb 26, 2001

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ArtNo. ESP154017601004, Price: 29.00 €

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Kurzfassung

In der Lokrisregion Zentralgriechenlands befinden sich bedeutende Vorkommen von sedimentären Eisennickelerzen, die seit vielen Jahren gefördert werden. Als Muttergesteine der Eisennickelerze werden lateritische Abtragungsprodukte angesehen, die von ultrabasischen Ophiolithkomplexen und anderen Gesteinen der hypopelagonischen Zone Griechenlands stammen. Die Eisennickelerze sind Oolite und Pisolite. In den Gesteinen treten auch Peloide, Ooid- und Pisoid-Fragmente, Klasten (meist Chromit und chromführende Al-Spinelle), Abrasiolite, xenomorphe Klinochloraggregate, serpentinisierte Gesteinsfragmente und Ni-Chlorite auf sowie gelegentlich auch Chamosit. Diese Bestandteile sind in einer feinstkörnigen, kaolinitischen Grundmasse eingebettet, der unterschiedliche Mengen an Goethit und Hämatit beigemengt sind. Die mineralogische Zusammensetzung der Ooide, Pisoide und Peloide sowie der Ooidfragmente, Klasten und Abrasiolite dagegen besteht überwiegend aus Hämatit, Goethit und untergeordnet Kaolinit. Ooide, Pisoide und Peloide haben sich küstennah und gezeitenbedingt im schwach bewegten Wasser gebildet und zwar durch tangentiale Anlagerung von plattigen Kaolinitpartikeln um Kerne. Diese wurden gemeinsam mit feinkörnigem Kaolin als Matrix sedimentiert und bilden zusammen den Protolit der untersuchten Vorkommen. Die Kaolinite der Ooide/Pisoide/Peloide und der Matrix enthalten Fe absorptiv und im Gitter. Submarin diagenetische Prozesse fanden, angezeigt durch organische Substanz und autigener Pyrite und Siderite, unter reduzierende Bedingungen statt. Infolge der Abwesenheit bzw. niedrigen Konzentration von Mg im küstennahen Meerwasser bleibt die Neubildung von Chamosit aus Kaolinit während der Diagenese weitgehend aus. Diese Bedingungen entsprechen dem Kaolinittyp der oolitischen Eisensteine. Post-diagenetisch fand in den Sedimenten ein Vereisenungsprozeß statt, der unter Verdrängung von Kaolin rollfrontartig zur Anreicherung von Goethit und Hämatit führte. Der post-diagenetische Vereisenungsprozeß ist mit lateritischen Verwitterungsprozessen nicht vergleichbar und findet bei einem pH kleiner oder gleich 4 statt. Unter diesen Bedingungen werden Si und Al gemeinsam abgeführt unter gleichzeitiger Anreicherung von Fe. Die Anwesenheit von Ooidfragmenten, Klasten und Abrasioliten deuten auf wiederholte Umlagerung hin. Die Vorkommen von Agios Ioannis und von Marmeiko, die zum Kaolinit-Typ der Phanerozoischen Eisensteine gehören, werden als hetero-allochtone Bildungen angesehen, die sekundär in situ vereisent und zusätzlich mehrfach umgelagert worden sind.

Abstract

Fe-Ni deposits of sedimentary origin occur in the region of Locris (Central Greece). These deposits originated from lateritic weathered ophiolite complexes and other rocks of the Sub-Pelagonian Zone of Greece. The sediments occur in the form of oolites and pisolites and contain peloids, elasts, abrasiolites, and fragments of ooids and pisoids. Other constituents are xenomorphic aggregates of clinochlore, serpentinised rock fragments, Ni-chlorite and rarely chamositic clay. All these constituents are embedded in a kaolin groundmass being admixed with goethite and hematite in varying proportions. The mineralogical composition of the ooids, pisoids and peloids is similar to that of the groundmass but contain minor kaolin. Ooids and pisoids were formed by rolling on the seafloor caused by gentle tidal flow in a near-shore setting and originated by mechanically accretion of platy iron-bearing kaolinite crystals. Under transgressive conditions they were redeposited and laid down together with fine-grained iron-bearing kaolin which forms the matrix of the unlithified sediment being the protoliths of the Fe-Ni ores. Subsequent submarine weathering took place under reducing conditions being indicated by remnants of organic matter and the formation of authigenic pyrite (mainly framboidal), bravoite (Ni-pyrite) and siderite. Due to the lack of Mg, the transformation of iron-bearing kaolin into chamositic clay failed to occur. The environmental conditions needed for low Mg concentration and a near-shore setting may have been realised in a marginal marine basin with high river discharge and, thus, of low salinity. The postulated absence of fully marine conditions is supported by the lack of fossiliferous and brecciated shell material and bioturbation. The occurrence of chamositic clay, being of very minor abundance, is attributed to incompletely lateritised ultrabasic rock material which was finely-distributed in the protoliths. Post-diagenetic and under continental weathering conditions the rocks were ferruginized at pH conditions lower or equal to 4. Under these conditions both Si and Al (of kaolinite) were simultanuously mobilized and depleted whereas iron precipitated. Reworking and redeposition of the primary constituents are inferred from broken ooids and pisoids, elasts, abrasiolites, and nuleii of ooidal/pisoidal fragments in newly-formed pisoids. The deposits of Agios Ioannis and Marmeiko belong to the kaolinite type of Phanerozoic ironstones and are hetero-allochtonic, post-diagenetically ferruginised, reworked and redeposited.

Keywords

Locris region/Greeeekaolinite-type Ni and Fe-rich oolites/pisolitesoriginsedimentation and palaeo-environmentsubmarine weatheringpost-diagenetic ferruginisationredeposition.