KFUPM ePrints

Depositional environments and provenance of the Wajid Sandstone, Abha-Khamis Mushayt area, Southwestern Saudi Arabia

Babalola, Lameed Olabode (1999) Depositional environments and provenance of the Wajid Sandstone, Abha-Khamis Mushayt area, Southwestern Saudi Arabia. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

[img]
Preview
PDF
9Mb

Arabic Abstract

تم استخدام منهج متعدد الطرائق (يشتمل على دراسة الشرائح الصخرية ، تحليل المعادن الثقيلة ، كيمياء العناصر الآثر ، طريقة المجهر الإلكتروني الماسع ، وطريقة تشتت الأشعة السينية) ، لتقصي البينات الترسيبية ، وأصل رسوبيات حجر وجير الرملي من العمر الباليوزوي الأسف المنكشف في منطقة أبها ، خميس مشيط بجنوب غرب المملكة العربية السعودية . كما تم التحري عن أصل طبقات الحجر الطيني الكاوليني والحديديالمصاحبة . يمثل حجر وجير الرملي بمنطقة الدراسة تتابعاً رسوبياً بسمك 300 متر تقريباً من المدملكات ، الحجر الرملي الحصوي الناضج معدنياً والجيد إلى فقير التصنيف والخشن إلى متوسط الحبيبات . تم تقسيم التتابع الرسوبي على أساس اللون وشيوع الطبقات الحديدية إلى وحدتين : الوحدة الحمراء السفلى ، والوحدة الرمادية العليا . إن شيوع الزركون ، التورمالين والروتايل في طاقم المعادن الثقيلة بحجر وجير الرملي يؤكد النضج الـمعدني لهـذه الرسوبيات . دلت كل الصفات الضوئية (اللون ، الأنواع البلورية ، المتخلات البلورية ، … إلخ) لهذه المعادن الثقيلة على أن المصدر أحزمة قارية متوسطة إلى حمضية . كما إن الابيدوت يشير إلى أحزمة متحولة كصخور مصدرية أيضاً . إن تضامن نسبة عالية من SiO2 و AI2O3 TiO2 ، وتركيزات منخفضة من P2O5,CaO,MgO,TiO2,Cr,Co. N and V يدل على غلبة الأحزمة المتسطة إلى الفلسية كمصدر للرسوبيات ، كما وتؤكد ذلك قــيم نسـب Cr/Ni, V/Cr and V/Ni . عضدت أيضاً قيم المعامل والعنقود البيانيين للعناصر الأثر مثل Cr,Co,Ni,St and V هذا التفسير . دل النضج المعدني للرسوبيات (أكثر من 95%) على بيئة رواسخ مستقرة لأحزمة المصدر . وكما تم التعرف على وجود حافة قارية مستقرة تكنونياً من خلال التمثيل البياني لقيم Al2O3+Fe2O3 / Al2O3 و Fe2O3 / TiO2 و Al2O3 المطبعة مقابل قيم Fe2O3/TiO2 . إن التمثيل البياني ثنائي التغاير لـ SiO2 و K2O/Na2O يشير إلى بيئة حافة قارية مستقرة تكنونياً مع تأثير بعض الذر القوسية المحيطية . إن اتجاه التيار القديم للترسيب (غالباً في اتجاه الشمال) والمعادن الثقيلة وكيمياء العناصر الأثر والإطار التكتوني الإقليمي كلها ترجع مرتفعات اليمن كمصدر رئيسي لهذه الرسوبيات . كلمة بعمنى التغيير المحلي الطفيف للتيار القديم في اتجاه الشمال الشرقي إن الدرع العربي يمثل مصدراً إضافياَ للرسوبيات . إن الصفات النسيجية الكليـّة للصخور والتراكيب الرسوبية (هي في الغالب تطبق وتصفح متقاطع بزوايا منخفضة ومقاييس كبيرة) واتجاه التيار القديم وهندسة السحنات الصخرية (أجسام رملية كتلية مدمجة رأسياً) كلها دلائل على بيئة ترسيب لانهار متعرجة أوضحت دراسات تشتت الأشعة السينية والمجهر الإلكتروني المساح أن الهيماتايت والجيوثايت محليي المنشأ هما المعدنان الحديديان الغالبان في الوحدة الحمراء . كما وتدل المورفولوجيا النسيجية التي تمت ملاحظتها بواسطة المجهر الإلكتروني إلى أن الحجر الطيني المصاحب يتكون في الأساس من كاولين محلي المنشأ .

English Abstract

A multidisciplinary approach (including thin section petrography, heavy mineral analysis, trace element chemistry, scanning electron microscopy and X-ray diffractometry) was utilized to investigate the depositional environments and provenance of the sediments of the Lower Paleozoic Wajid Sandstone exposed in the Abha-Khamis Mushayt area of southwestern Saudi Arabia. The origin of the associated ferruginous horizons and kaolinitic claystone was also investigated. The Wajid Sandstone in the study area is represented by an approximately 300m thick sequence of medium to coarse grained poor to well-sorted, mineralogically mature, pebbly sandstone and conglomerate. On the basis of color and abundance of ferruginous horizons, the sequence was divided into two units; a lower Red Unit and an upper Grey Unit. The dominance of zircon, tourmaline and rutile in the heavy mineral suites of the Wajid Sandstone supports the mineralogical maturity of the sediments. The overall optical attributes (color, crystal types, inclusions etc. ) of these heavy minerals indicate an acidic to intermediate source terrain. The presence of epidote and kyanite indicates contributions from metamorphic terrain. The association of high Si0₂, A1₂0₃ Ti0₂ with low concentration of P₂0₅, Ca0, Mg0, Ti0₂, Cr, Co, Ni and V indicates a dominanity intermediate to felsic source terrain. The values of the Cr/Ni, V/Cr and V/Ni ratios are also in agreement with the inferred felsic to intermediate source terrain. The factor and cluster asociations of the trace elements Cr, Co, Ni, Sr and V also support this interpretation. The mineralogical maturity of the sediments (over 95% quartz), indicates a stable cratonic setting of the source terrains. A tectonically stable continental margin was inferred from the plots of the normalized A1₂0₃ /(A1₂0₃+Fe₂0₃) versus Fe₂0₃/Ti0₂. The bivariate plots of K₂0/Na₂0 and Si0₂ also favor a passive margin tectonic environment with minor oceanic island arc influence. Paleocurrent distribution (mainly northern orientation), heavy mineral and trace element chemistry as well as the regional tectonic framework suggest highlands in Yemen as the major source of the sediments. Minor variability of the paleocurrent distribution in the northeast direction suggests the Arabian Shield as an additional source of the sediments. The overall textural attributes, sedimentary structure (mainly large scale, low angle cross-bedding and cross-lamination), paleocurrent orientation and facies geometry (vertically stacked blocky and bodies, channel fills and bars) indicate a braided river depositional environment. SEM and XRD studies showed thatauthigenic hematite and goethite are the dominant iron minerals of the Red Unit. The observed textural morphologies from SEM study showed that the associated claystone is mainly composed of authigenic kaolinite.



Item Type:Thesis (Masters)
Date:December 1999
Date Type:Completion
Subjects:Islam and Arabic
Divisions:College Of Applied and Supporting Studies > General Studies Dept
Creators:Babalola, Lameed Olabode
Committee Advisor:Husain, Mahbub
Committee Members:Imam, M. Badrul and Hariri, Mustafa M.
ID Code:9778
Deposited By:KFUPM ePrints Admin
Deposited On:22 Jun 2008 16:48
Last Modified:25 Apr 2011 09:21

Repository Staff Only: item control page