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The recognition of meteoric-hydrothermal and supergene processes in volcanic carbonatites, Nyanza Rift, western Kenya, using carbon and oxygen isotopes

1997; Elsevier BV; Volume: 25; Issue: 1 Linguagem: Francês

10.1016/s0899-5362(97)00064-x

1879-1956

Isaac Oriechi Onuonga, Anthony E. Fallick, Peter Bowden,

Geology and Paleoclimatology Research

Carbon and O isotopic compositions were determined for calcite and siderite from the Buru and Kuge carbonatite centres. Wide ranges in the isotopic compositions of these minerals were observed with values of δ13C and δ18O for the Buru calcites ranging from +1.3 to −3.2% (PDB) and + 11.3 to +26.2% (SMOW), respectively. The δ13C and δ18O ranges for the Kuge calcites are −3.1 to −8.4% (PDB) and +18.1 to + 25.7% (SMOW). The Buru siderites plot in a narrow and restricted range at −3.1 to −4.4% (PDB) and +12.6 to + 16.1% (SMOW). Calcite and siderite from the Buru and Kuge volcanic carbonatite centres do not retain their isotope signatures expected for primary magmatic carbonatites. Most of the variations in CO isotope composition can be attributed to secondary processes involving low-temperature hydrothermal alteration and isotope exchange between carbonatites and meteoric water. Higher δ18O values (+21.9 to +26.2%) with a significant increase in δ13C values (−1.5 to + 1.3%) shown by the most oxidised samples from the Buru carbonatite may indicate the involvement of supergene exchange with atmospheric CO2 at surface temperatures. Les compositions isotopiques du C et de l'O ont été déterminées pour la calcite et la sidérite des massifs de carbonatite de Buru et de Kuge. De larges écarts ont été observés. Les δ13C et δ18O des calcites vont à Buru de 1.3 à 3.2% (PDB) et de +11.3 à +26.2% (SMOW) respectivement, et à Kuge de −3.1 à −8.4% (PDB) et de +18.1 à 25.7% (SMOW). Les valeurs des sidérites de Buru se situent dans une gamme étroite allant de −3.1 à −4.4% (PDB) et de +12.6 à 16.1% (SMOW). Les compositions isotopiques du C et de l'O des carbonatites de Buru et de Kuge n'ont pas la signature isotopique attendue pour des carbonatites magmatiques primaires. La plupart des variations de composition isotopique peuvent être attribuées à des processus secondaires impliquant une altération hydrothermale de basse température et un échange isotopique entre les carbonatites et l'eau météorique. Les valeurs plus élevées de δ18O (+21.9 à + 26.2%) s'accompagnant d'un accroissement significatif des valeurs de δ13C (−1.5 à + 1.3%) présentées par les échantillons les plus oxydés de la carbonatite de Buru peuvent indiquer l'implication d'échange supergène avec le CO2 atmosphérique aux températures de surface.