Title Genesis and origin of terrestrial materials within the carbonate deposits of the Western-Istrian Anticline : doctoral dissertation Title (croatian) Postanak i podrijetlo kopnenih materijala u slijedu karbonatnih naslaga Zapadnoistarske antiklinale : doktorski rad Author Ivor Perković Mentor Goran Durn (mentor)Committee member Igor Vlahović (predsjednik povjerenstva)Committee member Blanka Cvetko Tešović (član povjerenstva)Committee member Andrea Mindszenty Granter University of Zagreb Defense date and country 2024-08-30, Croatia Scientific / art field, NATURAL SCIENCES Universal decimal classificationUDC ) 55 - Geology. Meteorology. Hydrology Abstract The Western Istrian Anticline represents a major structure of the Istrian peninsula, which comprises four depositional megasequences separated by four regionally important unconformities. This research focuses on the terrestrial materials from the 1st Unconformity and 3rd Unconformity primarily characterised by bauxites and palaeosols. The 1st Unconformity was studied at two localities: the Rovinj-1 bauxite deposit and the Zlatni rt palaeosol, which were found to be derived from polygenetic parent material. The most important find in the Rovinj-1 deposit was the climate aridification during the end of bauxite deposition and subsequent deposition of its cover. Glauconite was found in the upper parts of the cover deposits, and it was also found in the Zlatni rt palaeosol, where it was studied in detail as a rare example of glauconite formation during the palaeosol flooding. The 3rd Unconformity was studied at the Minjera locality, where analysed material was found to be primarily derived from aeolian sources. Their study revealed differences in palaeotopography during formation of individual bauxite deposits, shown also in the mineralogical and geochemical differences. The pyritisation in these deposits was determined to be a multi-phase process, since four stages of pyritisation were observed. This work also aimed to determine the differences and similarities in the behaviour of trace elements and REEs between oxidising and reducing conditions in palaeosols and bauxites. It was determined that iron oxides were found to be a primary source of their enrichment under oxidising conditions while the immobility of certain elements, their scavenging by pyrite and release upon the dissolution of iron oxides were the primary drivers of enrichment and depletion of different elements under reducing conditions.
Abstract (croatian) Zapadnoistarska antiklinala kao SZ dio Jadranske karbonatne platforme predstavlja nedeformirani dio Jadranske mikroploče. Njezine se naslage sastoje od četiriju megasekvencija, međusobno odijeljenim četirima diskordancijama, u sklopu kojih su taložene kopnene naslage. 1. megasekvencija predstavlja karbonatne naslage taložene između bata i starijeg kimeridža koje se primarno sastoje od mikritnih, peloidalnih te bioklastičnih do ooidnih vapnenaca. Nakon njihova taloženja započinje nastanak boksita, paleotala i breča 1. diskordancije tijekom starijeg kimeridža do mlađeg titona. Porastom morske razine u mlađem titonu započinje 2. megasekvencija taloženjem Kirmenjak vapnenaca, nakon kojih slijedi taloženje izmjene ranodijagenetskih i kasnodijagenetskih dolomita i debelog slijeda pretežito plitkomorskih vapnenaca. Na prijelazu iz starijeg u mlađi apt došlo je do regresije i početka 2. diskordancije u sklopu koje su taložena močvarna paleotla i breče. Oscilirajućom transgresijom u mlađem albu završila je 2. diskordancija te započelo taloženje 3. megasekvencije u sklopu koje je taložen debeli slijed vapnenaca i dolomita. Taloženje tih naslaga završava u različito vrijeme, od mlađeg cenomana do mlađeg santona okopnjavanjem uzrokovanim početkom kolizije Jadranske mikroploče s Euroazijskom pločom. U sklopu te 3. diskordancije talože se primarno boksiti uz različite tipove paleotala i špiljskih sedimenata. U paleocenu je došlo do transgresije kojom je započelo lokalno taloženje slatkovodnih do bočatih kozinskih naslaga, nakon kojih u eocenu slijedi taloženje marinskih foraminiferskih vapnenaca, prijelaznih naslaga, globigerinskih lapora te fliša. Konačna kolizija s Euroazijskom pločom uzrokovala je izdizanje cijelog područja Istre čime je započela 4. diskordancija koja obuhvaća kopnene materijale taložene sve do danas, a primarno je predstavljena crveničnim tlima te pedosedimentnim kompleksima crvenica i lesa. Karbonatne i siliciklastične naslage četiriju megasekvencija detaljno su istražene te predstavljaju dobro utemeljen stratigrafski okvir koji olakšava i omogućava detaljno izučavanje kopnenih materijala taloženih tijekom trajanja četiriju navedenih diskordancija, odnosno tijekom prekida taloženja. Kopneni materijali koji su predmet istraživanja ove doktorske disertacije slabije su istraženi u odnosu na okolne marinske karbonatne i siliciklastične naslage. Za kopnene materijale u području Zapadnoistarske antiklinale bitno više relevantnih znanstvenih podataka postoji za one vezane za 2. i 4. diskordanciju dok su naslage 1. i 3. diskordancije znatno manje istražene te su stoga bile i glavni predmet istraživanja ovog doktorskog rada. Naslage 1. i 3. diskordancije predstavljene su primarno boksitima a dijelom i različitim tipovima paleotala. Boksiti i paleotla kao i njihova neposredna podina i krovina izrazito su važan i vrijedan izvor informacija o paleoklimatskim i paleookolišnim uvjetima koji su egzistirali tijekom istraživanih diskordancija. Tako boksiti jasno ukazuju na uvjete tropske i vlažne klime te na dugotrajnost kopnenih faza tijekom kojih su formirani. Analiza mineralnog i geokemijskog sastava boksita i paleotala može pružiti dodatni uvid u kemijske i fizičke promjene prilikom njihove geneze, posebno analizom minerala glina te sastava i ponašanja elemenata u tragovima i elemenata rijetkih zemalja (REE). Također, tijekom transgresije je došlo do piritizacije boksita i taloženja krovinskih naslaga koje su specifične za individualna ležišta, tako da analiza III piritiziranih boksita i njihove neposredne krovine pruža uvid u inicijalnu fazu transgresije. Upravo takvi slijedovi naslaga koje tijekom svog postanka bilježe promjene okoliša, pa tako i prevladavanje oksidativnih i reduktivnih uvjeta, predstavljaju izvrstan materijal za proučavanje i analizu razlika i sličnosti ponašanja elemenata u tragovima i elemenata rijetkih zemalja u specifičnim okolišima. Obzirom da su paleotla vezana za 2. diskordanciju nastala u reduktivnim okolišima, a crvenična tla vezana za 4. diskordanciju u oksidativnim uvjetima, saznanja vezana za tu problematiku dobivena istraživanjem boksita 1. i 3. diskordancije, upotpunjena su rezultatima dobivenim istraživanjem kopnenih materijala 2. i 4. diskordancije. Nadalje, na temelju sastava teške frakcije utvrđena je poligenetska provenijencija ishodišnih materijala iz kojih su nastali boksiti i paleotla 1. i 3. diskordancije. Posljednji cilj ove disertacije ispunjen je djelomice, budući da se zbog ograničenosti dobivenih rezultata bez dodatnih kompleksnih istraživanja nije mogla provesti detaljnija paleogeografska rekonstrukcija kretanja područja Zapadnoistarske antiklinale i geotektonskih promjena u njezinom okruženju. S druge strane, tijekom istraživanja za potrebe doktorskog rada ostvareni su i izvorno neplanirani rezultati i utvrđene nove znanstvene spoznaje od kojih osobito treba istaknuti pronalazak glaukonita u potopljenome paleotlu na lokaciji Zlatni rt, aridifikaciju klime utvrđenu u ležištu boksita Rovinj-1 i epigenetske promjene istražene u nalazištima boksita Minjera.
Keywords
Western Istrian Anticline
karst bauxites
palaeosols
pyritisation of karst bauxites
rare earth elements
trace elements
Keywords (english)
Zapadnoistarska antiklinala
krški boksiti
paleotla
piritizacija krških boksita
elementi rijetkih zemalja
elementi u tragovima
Language english URN:NBN urn:nbn:hr:169:264525 Project Number: IP-2019-04-8054 Study programme Title: Applied Geosciences, Mining and Petroleum Engineering Catalog URL http://katalog.nsk.hr/F/?func=direct&CON_LNG=ZAG&local_base=ZAG01_WEB&doc_number=000729866 Type of resource Text Extent IX, 90 str. ; 30 cm File origin Born digital Access conditions Open access Terms of use Created on 2024-10-28 15:26:01
