Tectonic origin of the unique Holocene travertine from the Holy Cross Mts.: Microbially and abiologically mediated calcium carbonate, and manganese oxide precipitation

Acta Geologica Polonica

Volumn 54, Issue 1, 2004, Pages 61-76

  Gruszczyński, Michał ^a,b   Kowalski, Bolesław J ^a   Sołtysik, Robert ^a   Hercman, Helena ^c  

^a JAN KOCHANOWSKI UNIVERSITY   (Poland)

^b INSTITUTE OF PALEOBIOLOGY   (Poland)

^c INSTITUTE OF GEOLOGICAL SCIENCES   (Poland)

Author keywords

Holocene; Holy Cross Mts.; Manganese oxides; Precipitation of calcium carbonate; Tectonic dislocations; Travertine

Indexed keywords

CALCIUM CARBONATE; HOLOCENE; PRECIPITATION (CHEMISTRY); TECTONIC SETTING; TRAVERTINE;

CENTRAL EUROPE; EURASIA; EUROPE; POLAND; SWIETOKRZYSKIE; SWIETOKRZYSKIE MOUNTAINS;

EID: 16544376856     PISSN: 00015709     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: None     Document Type: Article

References (74)

1. ALEXANDROWICZ, S.W. & GERLACH, T. 1983. Holocene travertine from Moszczenica near Bochnia. Studia Geormorphologica Carpatho-Balcanica, 16, 83-97.
2. ANDERSON, T.F. & ARTHUR, M.A. 1983. Stable isotopes of oxygen and carbon and their application to sedimentologic and environmental problems. In: M.A. AirroUR, T.F. ANDERSON, I.R. KAPLAN, J. VEIZER & L.S. LAND (Eds), Stable isotopes in Sedimentary Geology. Society of Economic Paleontologists and Mineralogists Short Course, 10, 1-151. Tulsa.
3. ASSERETO, R.L.A.M. & FOLK, R.L. 1980. Diagenetic fabrics of aragonite, calcite, and dolomite in an ancient peritidal-spelean environment: Triassic Calcare Rosso, Lombardia, Italy. Journal of Sedimentary Petrology, 50, 371-394.
4. BATHURST, R.G.C. 1971. Carbonate Sediments and their diagenesis. In: Developments in Sedimentology, 12, 658 pp. Elsevier, Amsterdam.
5. BOLEWSKI, A. 1965. Mineralogia szczegółowa, 796 pp. Wydawnictwa Geologiczne; Warszawa.
6. CASTANIER, S., LE METAYER-LEVREL, G. & PERTHUISOt, J-P. 1999. Ca-carbronates precipitation and limestone genesis the microbiogeologist point of view. Sedimentary Geology, 126, 29-23.
7. CHAFETZ, H.S. & FOLK, R.L. 1984. Travertines: Depositonal morphology and the bacterially constructed constituents. Journal of Sedimentary Petrology, 54, 289-316.
8. CHAFETZ, H.S. & GUIDRY, S.A. 1999. Bacterial shrubs, crystal shrubs, and ray-crystal shrubs: bacterial vs. abiotic precipitation. Sedimentary Geology, 126,57-74.
9. CHAFETZ, H.S. & LAWRENCE, J.R. 1994. Stable isotopic variability within modern travertines. Geographie physique et Quaternaire, 48, 257-273.
10. 3 precipitates: An example from an active travertine system. Sedimentology, 38, 107-126.
11. 18O signatures of seasonal laminae comprising travertine stromatolites. Journal of Sedimentary Petrology, 61, 1015-1028.
12. CHAFETZ, H.S., WILKINSON,,B.H. & LOVE, K. M. 1985. Morphology and composition of non-marine carbonate cements in near-surface settings. In: N. SCHNEIDERMANN & P.M. HARRIS (Eds), Carbonate Cements. Special Publication Society of Economic Paleontologists and Mineralogists, 36, 337-347. Tulsa.
13. COLEMAN, M.L. 1985 Geochemistry of diagenetic non-silicate minerals: kinetic considerations. Philosophical Transactions of Royal Society of London A, 315, 39-56.
14. CZARNOCKI, J. 1928. Spostrzezenia w zakresie tektoniki okolic Słupi Nowej. Posiedzenia Naukowe PIG, 21, 60-61.
15. CZARNOCKI, J. 1950. Geologia regionu łysogórskiego w zwia̧zku z zagadnieniem złoza rud zelaza w Rudkach. Prace Geologicne J. Czarnockiego, 6a, 5-404.
16. ČABALOVA, D. 1991. Travertiny Sloveńska. Geologicky Pruzkum, 1, 4-8.
17. DADLEZ, R., KOWALCZEWSKI, Z. & ZNOSKO, J. 1994. Some key problems of the pre-Permian tectonics of Poland. Geological Quarterly, 38, 169-188.
18. DEINES, P. 1980. The isotopic composition of reduced organic carbon. In: P. FRITZ & J.C. FONTES (Eds), Handbook of Environmental Isotope Geochemistry, pp. 329-406. Elsevier, Amsterdam.
19. ERLICH, H.L. 1996. Geomicrobiology, 719 pp. Marcel Dekker, Inc; New York.
20. 18O content of waters from natural sources. Geochimica et Cosmochimica Acta, 4, 213-224.
21. FILONOWICZ, P. 1968. Objaśnienia do Szczegółowej mapy geologicznej Polski w skali 1: 50 000, ark. Słupia Nowa [In Polish], pp, 1-73. Wydawnictwa Geologiczne; Warszawa.
22. FILONOWICZ, P. 1969. Objaśnienia do Szczegółowej mapy geologicznej Polski w skali 1: 50 000, ark. Daleszyce, pp 1-77. Wydawnictwa Geologiczne; Warszawa.
23. FILONOWICZ, P. 1980. Objaśnienia do mapy geologicznej Polski 1: 200 000, ark. Kielce, pp. 3-143. Wydawnictwa Geologiczne; Warszawa.
24. FOLK, R.L. 1965. Some aspects of recrystalization in ancient limestones. In: L.C. PRAY & R.C. MURRAY (Eds), Dolomitization and limestone diagenesis. Special Publication Society of Economic Paleontologists and Mineralogists, 13, 14-48. Tulsa.
25. FOLK, R.L. 1993. SEM imaging of bacteria and nannobacteria in carbonate sediments and rocks. Journal of Sedimentary Petrology, 63, 990-999.
26. FOLK, R.L. 1999. Nannobacteria and the precipitation of carbonate in unusual environments, Sedimentary Geology, 126, 47-55.
27. FOLK, R.L., CHAFETZ, H.S. & TIEZZI, P.A. 1985. Bizarre forms of depositional calcite in hot-spring travertines, central Italy. In: N. SCHNEIDERMANN & P.M. HARRIS (Eds), Carbonate Cements. Special Publication Society of Economic Paleontologists and Mineralogists, 36, 349-369. Tulsa.
28. FOLK, R.L. & LYNCH, F.L. 2001. Organic matter, putative nannobacteria and the formation of ooids and hardgrounds. Sedimentology, 48, 215-229.
29. FORD, T.D. & PEDLEY, H.M. 1996. A review of tufa and travertine deposits of the world. Earth-Science Reviews, 41, 117-175.
30. GÓRKA, P. 2002. Identyfikacja i modelowanie obiektów dynamicznych dla potrzeb badań geologicznych. MSc Thesis. Silesian Technical Univetsity Arch., 120 pp.
31. GRADZIŃSKI, R. & RADOMSKI, A. 1957. Cavern deposits of "rock milk" in the Szczelina Chochołowska Cave. Annales Societatis Geologorum Poloniae, 24, 63-90. [In Polish with English summary].
32. GRUSZCZYŃSKI, M. & MASTELLA, L. 1986. Calcareous tufas in the area of the Mszana Dolna tectonic window. Annales Societatis Geolegorum Poloniae, 56, 117-131. [In Polish with English summary]
33. HALICKI, B. & LILPOP, J. 1932. Czwartorzȩdowe trawertyny w Gliczarowie i na Podhalu. Posiedzenia Naukowe PIG, 33,97-98.
34. HANCOCK, P.L., CHALMERS, R.M.L., ALTUNEL, E. & CAKIR, Z. 1999. Travitonics: using travertines in active fault studies. Journal of Structural Geology, 21, 903-916.
35. HEM, J.D. 1963. Chemical equillibria and rates of manganese oxidation. United States Geological Survey Water-Supply Paper, 1667-A, 64pp.
36. HEM, J.E. 1964. Deposition and dissolution of manganese oxides. United States Geological Survey Water-Supply Paper, 1667-B, 42pp.
37. rd Intern. Conf., Montpellier, France, pp. 81-82.
38. HOEFS, J. 1997. Stable Isotope Geochemistry (4th ed.), 201 pp. Springer, Berlin.
39. ICHIKUNI, M. 1973. Partition of strontium between calcite and solution: effect of substitution of manganese. Chemical Geology, 11, 315-319.
40. IRWIN, H., CURTIS, C. & COLEMAN, M.L. 1977. Isotopic evidence for source of diagenetic carbonates formed during burial of organic-rich sediments. Nature, 269, 209-213.
41. IVANOVICH, M. & HARMON, R.S. 1992. Uranium Series Disequilibrium. Applications to environmental problems, 571 pp. Clarendon; Oxford.
42. JANCZEWSKI, E. 1932. Ruchy sejsmiczne zauwazone w Polsce w lutym. 1932 r. Posiedzenia Naukowe PIG, 33, 70-72.
43. JANSSEN, A., SWENNEN, R., PODOOR, N. & KEPPENS, E. 1999. Biological and diagenetic influence in Recent and fossil tufa deposits from Belgium. Sedimentary Geology, 126, 75-95.
44. KIRKLAND, B.L., LYNCH, F.L., RAHNIS, M.A., FOLK, R.L., MOLINEUX, I.J. & MCLEAN, R.J.C. 1999. Alternative origins for nanno-bacteria-like objects in geology. Geology, 27, 347-350.
45. KOWALCZEWSKI, Z. & DADLEZ, R. 1996. Tectonics of the Cambrian in the Wiśniówka area (Holy Cross Mts., Central Poland). Geological Quarterly, 40, 23-46.
46. KOWALSKI, B. 1998. Geologiczce i krajobrazowe konsekwencje poprzecznej dyslokacji łysogórskiej w Görach Świȩtokrzyskich. In: Materiały sesji nt. Przemiany środowiska geograficznego obszarów górskich w Polsce i jego stan współczesny, 11, pp. 7-16. Kielce.
47. KOWALSKI, B. 2000. Rzeźba. In: S. CIEŚLIŃSKI & A. KOWALKOWSKI (Eds), Świȩtokrzyski Park Narodowy - przyroda, gospodarka, kultura, pp. 107-128. Bodzentyn - Kraków.
48. KOWALSKI, B. 2002. Geneza układu sieci rzecznej w Górach Świȩtokrzyskich. Prace Instytutu Geografii Akademii Świétokrzyskiej w Kielcach, 7, 315-351.
49. KRUMBEIN, W.E. 1979. Calcification by bacteria and algae. In: P.A. TRUDINGER & D.J. SWAINE, (Eds), Biogeochemical Cycling of Mineralforming Elements, pp. 47-68. Elsevier; New York.
50. LOISY, C., VERRECHIA, E.P & DUFOUR, P. 1999. Microbial origin for pedogenic micrite associated with a carbonate palaeosol (Champagne, France). Sedimentary Geology, 126, 193-204.
51. MARSHALL, K.C. 1979. Biogeochemistry of manganese minerals. In: P.A. TRUDINGER & D.J. SWAINE, (Eds), Biogeochemical Cycling of Mineralforming Elements, pp. 253-292. Elsevier, New York.
52. MASTELLA, L. 2001. Tektoniczne uwarunkowania wystȩpowania martwic wapiennych we fliszu podhalańskim. In: Materiały IV. Ogólnopolskiej Konferencji: Neotektonika Polski. Neotektonika, morfotektonika, sejsmotektonika - stan badań i perspektywy rozwoju, pp. 66-79. Komisja Neotekleniki Komitetu Badań Czwartorzȩdu PAN, Kraków.
53. MASTELLA, L. & MIZERSKI, W. 2002. Budowa geologiczma jednostki łysogórskiej (Góry Świçtokrzyskie) na podstawie analizy zdjȩć radarowych. Przegla̧d Geologiczny, 50, 767-772.
54. MIZERSKI, W. 1978. O zrzutowym charakterze uskoku łysogórskiego. Biuletyn Geologiczny Uniwersytetu Warszawskiego, 27, 193-202.
55. MIZERSKI, W. 1995. Geotectonic evolution of the Holy Cross Mts. in central Europe. Biuletyn Państwowego Instyntutu Geologicznego, 372, 1-47.
56. MIZERSKI, W. 2000. Tektonika i tektogeneza paleozoiku świçtokrzyskiego. Prace Instytutu Geografii Wyzszej Szkoły Pedagogicznej w Kielcach, 4, 93-125.
57. MOROZEWICZ, J. 1907. Przyczynki do znajomości wȩglanu wapniowego. Kosmos, 32, 487-495.
58. MOUNT, J.F. & COHEN, A.S. 1984. Petrology and geochemistry of rhizolits from Plio-Pleistocene fluvial and marginal lacustrine deposits, East Lake Turkana, Kenya. Journal of Sedimentary Petrology, 54, 263-275.
59. 18O compositions in some fresh-water carbonates associated with ultramamafic rocks and serpentinites: western United States. Geochimica et Cosmochimica Acta, 35, 687-697.
60. PEDLEY, M. 2000. Ambient temperature freshwater microbial tufas. In: R.E. RIDING & S.M. AWRAMIK (Eds), Microbial Sediments, pp. 179-186. Springer, Berlin - Heidelberg - New York.
61. PENTECOST, A. 1993. British travertines: a review. Proceedings of Geologists' Association, 104, 23-39.
62. PENTECOST, A. 1995. Quaternary travertine deposits of Europe and Asia Minor. Quaternary Science Reveiws, 14, 1005-1028.
63. PENTECOST, A. & VILES, H. 1994. A review and reassessment of travertine classification. Geographic physique et Quaternaire, 48, 305-314.
64. PRZYBYŁOWICZ, W., SCHWARCZ, H.P. & LATHAM, A.G. 1991. Dirty calcites; 2, Uranium-series dating of artificial calcite-detritus mixtures. Chemical Geology, 86, 161-178.
65. ROMANEK & ZŁONKIEWICZ 1992. Mapa geologiczna podstawowa 1 : 50 000 ark. 817 Nowa Słupia. B - Mapa bez utworów czwartorzȩdowych. In: Mapa geologiczna Polski 1: 200 000 ark. Sandomierz. Państwowy Instytut Geologiczny; Warszawa.
66. SANDERS, J.E & FRIEDMAN, G.M. 1967, Origin and occurrence of limestones. In: G. V CHILLINGAR, H.J. BISSEL & R.W. FAIRBRIDGE (Eds), Carbonate Rocks, pp. 169-265. Developments in Sediemntology, 9A, Elvieser; Amsterdam.
67. STOOPS, G. 1976. On the nature of "lublinite" from Hollanta (Turkey). American Mineralogist, 61, 172.
68. STUMM, W. & MORGAN, J.J. 1970. Aquatic Chemistry, 689 pp. Wiley; New York.
69. STUPNICKA, E. & STEMPIEN-SAEK, M. 2001. Poznajemy Góry Swiȩtokrzyskie, 173 pp. Państwowe Wydawnictwo Naukowe; Warszawa.
70. SZULC, J. 1983. Geneza i klasyfikacja wapiennych osadów martwicowych. Przegla̧d Geologicny, 31, 231-236.
71. TURI, B. 1986. Stable isotopic geochemistry of travertines. In: P. FRITZ & J.C. FONTES (Eds), Handbook of Environmental Isotope Geochemistry, pp. 207-238. Elsevier, Amsterdam.
72. ZNOSKO, J. 1995. Jeszcze raz o budowie geologicznej Góry Wiśniówki (Góry Świȩtokrzyskie). Przegla̧zd Geologiczny, 43, 1049-1051.
73. ZAVARZIN, G.A. 1961. Symbiotic culture of a new microorganism oxidizing manganese. Microbiology, 30, 343-345.
74. ZAVARZIN, G.A. 1963. Structure of Metallogenium. Microbiology, 32, 864-867