Geochemistry of Neoproterozoic shales of the Rabanpalli Formation, Bhima Basin, Northern Karnataka, southern India: implications for provenance and paleoredox conditions Translated title: Geoquímica de pizarras neoproterozoicas de la Formación Rabanpalli, cuenca Bhima, Karnataka norte, sur de la India: implicaciones para la proveniencia y las condiciones de paleoredox

Abstract

The Rabanpalli Formation exhibits two types of shales, viz. grey and calcareous shales. These shales (grey and calcareous) have been analysed for major, trace, and rare earth elements to find out their source rocks characteristics and paleo-oxygenation conditions. The grey shales have higher concentration of SiO2, Al2O3, Fe2O3, K2O, Zr, Th, U, V, Cr, La, Ce, and Y than calcareous shales, whereas calcareous shales are enriched in CaO, Mn, Sr, Ba, Cu, and Zn, which indicate that the carbonate phase minerals are higher in calcareous shales. The positive correlation of K2O with other elements, and abundance of Al2O3, Ba, Th, and Rb suggest that these elements are primarily controlled by the dominant clay minerals. La/Sc, Th/Sc, Th/Co, Th/Cr, and Cr/Th ratios of shales were compared with those of sediments derived from felsic and basic rocks (fine fraction), upper continental crust (UCC) and post-Archean Australian average shale (PAAS) ratios, which reveal that these ratios are within the range of felsic rocks. The La/Sc vs. Th/Co plot also suggests the felsic nature of the source rocks. The shales show slightly light rare earth element (LREE) enriched and flat heavy rare earth element (HREE) patterns with negative Eu anomaly, and are similar to the granitoids from Dharwar Craton, which suggest that the Archean Dharwar Craton contributed the sediments to the Bhima basin. The geochemical parameters such as U, authigenic U, U/Th, V/Cr, Ni/Co, and Cu/Zn ratios indicate that these shales were deposited under oxic environment.

Translated abstract

La Formación Rabanpalli incluye dos tipos de pizarras: grises y calcáreas. Esas pizarras fueron analizadas por elementos mayores y traza para establecer las características de las rocas fuente y las condiciones de paleo-oxigenación. Las pizarras grises tienen concentraciones más altas de SiO2, Al2O3, Fe2O3, K2O, Zr, Th, U, V, Cr, La, Ce, e Y que las pizarras calcáreas, mientras que las pizarras calcáreas están enriquecidas en CaO, Mn, Sr, Ba, Cu y Zn, lo cual indica una mayor abundancia de fases carbonatadas en las pizarras calcáreas. La correlación positiva de K2O con otros elementos y la abundancia de Al2O3, Ba, Th y Rb sugieren que esos elementos están principalmente controlados por los minerales arcillosos dominantes. Las comparación de las relaciones La/Sc, Th/Sc, Th/Co, Th/Cr y Cr/Th de las pizarras con las relaciones que exhiben los sedimentos derivados de rocas básicas y félsicas (fracción fina), la corteza continental superior y la lutita australiana postarqueana (post-Archean Australian average shale, PAAS) reveló que esas relaciones se encuentran en el rango de las rocas félsicas. Un gráfico de La/Sc vs. Th/Co también sugiere una naturaleza félsica para las rocas fuente. Las pizarras presentan patrones ligeramente enriquecidos en tierras raras ligeras y un patrón plano para las tierras raras pesadas, así como anomalías negativas de Eu; estos patrones son similares a los granitoides del cratón Dharwar sugiriendo que este cratón arqueano aportó los sedimentos a la cuenca Bhima. Parámetros geoquímicos como U, U autígeno, y las relaciones U/Th, V/Cr, Ni/Co y Cu/Zn indican que las pizarras fueron depositadas en un ambiente oxidante.