Lithogeochemistry of the platform sediments deposited south of the Brabant Massif (Belgium) during the Mesodevonian and Frasnian
Service géologique de Belgique, 13 rue Jenner, B-1040 Bruxelles, and Université libre de Bruxelles, Faculté des Sciences, 50 avenue F.D. Roosevelt, 1050 Bruxelles (Belgium).
Résumé
Dans le but de préciser l'évolution géochimique des sédiments de plate-forme déposés au S du Massif de Brabant pendant le Mésodévonien et le Frasnien, une prospection lithogéochimique stratégique a été entreprise au Service géologique de Belgique. Elle a été conduite de 1980 à 1984, principalement dans le Synclinorium de Verviers. Au total, 1133 échantillons répartis sur 25 coupes (affleurements et sondages) ont été analysés par fluorescence X pour 27 éléments. Pour chaque coupe, les résultats des analyses ont été reportés en regard de la colonne lithostratigraphique correspondante, ce qui a permis la visualisation des tendances d'évolution du fond géochimique et la mise en évidence de niveaux stratigraphiques géochimiquement anomaux. En phase finale, toutes les données ont fait l'objet de traitements statistiques. Tout d'abord, l'établissement de diagrammes de corrélations binaires a confirmé le contrôle lithologique de certains éléments. Ensuite, dans les cas des échantillons de fond géochimique et pour certaines populations sélectionnées par l'âge et la nature des roches encaissantes, on a calculé divers paramètres de distribution et les coefficients de corrélation correspondants. Un traitement des données par analyse factorielle a aussi été utilisé en complément des autres traitements statistiques. Enfin, au sein de chaque formation lithostratigraphique et pour les types de roches les plus représentatifs, les fonds géochimiques (moyennes géométriques) ont été calculés en chaque localité et cartographies en vue de la mise en évidence de gradients géochimiques régionaux éventuels.
Abstract
A lithogeochemical Survey was undertaken by the Belgian Geological Survey during 1980-1984 to determine the geochemical evolution of the platform sediments deposited south of the Brabant Massif during the Mesodevonian and Frasnian. Work was mainly concentrated in the Verviers Synclinorium.
1133 samples from 25 localities (outcrops and drillholes) were analysed for 27 elements. For each section, the results were plotted in stratigraphic order to demonstrate the evolution of the geochemical background and to characterize anomalous stratigraphic levels. All the data were then treated statistically. Binary correlation diagrams were drawn to demonstrate the lithological control of some of the elements. Various distribution parameters and the relevant correlation matrices were determined for the background samples and for some populations selected on the basis of age and lithology. Factor analysis was carried out on all the data. Finally, the geochemical backgrounds (geometric means) of all the formations and the main rock types, calculated for each locality, were mapped to reveal possible regional geochemical gradients.
The study of the geochemical backgrounds of various sedimentary rocks underlines the passive role of the limestones as source of Ba, Fe, Mn, Pb, Zn and Cu. Most of the anomalies which have been detected concern Zn, either alone or with other elements. They are mainly related to sedimentological breaks such as zones of transgression - regression, important lithological changes or both together. Furthermore, the regional anomalous character of the time surface on which occurs a Ba, (Zn, Pb) sedimentary deposit (Chaudfontaine) recently discovered by drillhole (Dejonghe, 1979) is emphasized.