PETROLOGY AND GEOCHEMISTRY OF SANDSTONE FROM LOWER CRETACEOUS KIKHLA FORMATION, NW LIBYA: IMPLICATIONS FOR PROVENANCE AND DEPOSITIONAL SETTING

Petrologia e geoquímica de arenitos da Formação Kikhla (Cretáceo Inferior), Noroeste da Líbya: implicações para proveniência e ambiente deposicional

Resumo

ABSTRACT - This study aims to determine and investigate the provenance of the source rocks and the depositional setting of the Kikhla Formation, Lower Cretaceous, northwestern Libya. It is mainly composed of mature quartzitic sandstone alternating with conglomerate and clay. The study proved that the sandstone is yellow-white in color and commonly carries quartz granular and small fragments of silicified wood. The environmental deposition is under differing fluvial conditions and by a large braided river. Texturally, the Kikhla sandstone is poorly cemented, coarse to very coarse grained and strongly unimodal and is classified as litharenite and subarkose by the modal composition, which is supported by geochemical studies. According to petrography and geochemistry, the Kikhla sandstone was deposited in a passive continental margin basin, mainly from granitic sources. On the basis of major elements ratios, and petrographic interpretation, the source rocks are most likely recognized as granites that were exposed via rifting. The CIA (Chemical Index of Alteration) values (73.28-93.97) indicate a high degree of chemical weathering, which could be attributed to the arid climate conditions in the source area and mainly controlled by the source-rock provenance, hydraulic sorting during transport and deposition, diagenesis and depositional environment. According to chemical investigations, sandstone exhibits significant concentrations of SiO₂, Na₂O>K₂O, and Fe₂O₃, which is compatible with the modal data.

RESUMO - Este estudo visa determinar e investigar a proveniência das rochas geradoras e o ambiente deposicional da Formação Kikhla, Cretáceo Inferior, noroeste da Líbia. É composta principalmente de arenito quartzítico maduro alternando com conglomerado e argila. O estudo reconheceu arenito com coloração amarelo-esbranquiçada e comumente carrega quartzo granular e pequenos fragmentos de madeira silicificada. A deposição ambiental ocorreu sob diferentes condições fluviais e por um grande rio entrelaçado. Texturalmente, o arenito Kikhla é mal cimentado, de granulação grossa a muito grossa, fortemente unimodal e é classificado como litarenito e subarcósio pela composição modal, que é suportada por estudos geoquímicos. De acordo com petrografia e geoquímica, o arenito Kikhla foi depositado em uma bacia de margem continental passiva, principalmente a partir de fontes graníticas. Com base nas proporções dos principais elementos e na interpretação petrográfica, as rochas-fonte são provavelmente reconhecidas como granitos que foram expostos por meio de rifteamento. Os valores do CIA (Índice Químico de Alteração) (73,28-93,97) indicam um alto grau de intemperismo químico, que pode ser atribuído às condições climáticas áridas na área de origem e controladas principalmente pela proveniência da rocha fonte, seleção hidráulica durante o transporte e deposição, diagênese e ambiente deposicional. De acordo com as investigações químicas, o arenito apresenta concentrações significativas de SiO₂, Na₂O>K₂O e Fe₂O₃, o que é compatível com os dados modais.