Conodonts from the Quadrant Shales of Montana

Conodonts have not been known to exist in Montana prior to the discovery of the specimens discussed and described in this paper. With this fact in mind, the author has endeavored to correlate the species of seven genera found in the Quadrant formation of Montana with similar micro-organisms from other North American areas.

Organic geochemistry of Cretaceous black shales

Organic-carbon-rich 'black shales' and adjacent organic-carbon-poor rocks from three different Cretaceous settings encountered during ODP Leg 103 have been studied by organic geochemical methods. Rock-Eval analysis, carbon isotope data, and lipid biomarkers show organic matter to contain varying proportions of marine and continental materials. In Hauterivian-Barremian organic-carbon-rich marlstone turbidites, large amounts of land-derived organic matter are found. Aptian-Albian black-colored shales are interspersed within green claystones, from which they differ by containing more marine organic matter. An abbreviated layer of black shale from the Cenomanian/Turonian boundary is dominated by well-preserved marine organic matter. Downslope transport and rapid reburial within a predominantly oxygenated deep-water setting created most of these examples of black shales, except for the Cenomanian-Turonian deposits in which deep-water anoxia may have been involved.

Oils and Tars from Iowa Shales, HR-32, 1962

The inadequate supply of suitable road surfacing material in the southern part of Iowa raises the question of the possibility of utilizing certain shales abundant in this area. These carbonaceous shales commonly overlie the coal beds and may also be found as impurities in the coal seams. They constitute the "slate" which with minor amounts of coal makes up the "gob" piles at the mines. These shales frequently contain enough carbonaceous material to burn. Those which do not usually require only a relatively small amount of coal mixed with them to support combustion. As a result, the "gob" piles frequently burn. The residual shale material is frequently used locally as a road surfacing material. However, since there is no control over the burning, there is no assurance that the product is the most suitable which might be produced or that it is even uniform in its properties. To determine if a controlled burning would produce a suitable road building product economically a research project "Use of Shales as Highway Materials" (ISHC Project HR-21, IEES Project 299-S) was set up in the Iowa Engineering Experiment Station with funds provided by the Iowa State Highway Commission, This project was supervised by Charles Frush, formerly Assistant Professor of Mining Engineering at Iowa State University. The various shales were subjected to controlled burning, and the solid residues were tested for their suitability for highway use.

Composition of carbonaceous sediments from the Late Jurassic Volgian Basin of the East European Platform (Kostroma Region, Russia)

Lithological, geochemical, stratigraphic, and paleoecological features of carbonaceous sediments in the Late Jurassic Volgian Basin of the East European Platform (Kostroma Region) are considered. The shale-bearing sequence studied is characterized by greater sedimentological completeness as compared with its stratotype sections in the Middle Volga region (Gorodishche, Kashpir). Stratigraphic position and stratigraphy of the shale-bearing sequence, as well as distribution of biota in different sedimentation settings are specified. It is shown that Volgian sediments show distinct cyclic structure. The lower and upper elements of cyclites consist of high-carbonaceous shales and clayey-calcareous sediments, respectively, separated by transitional varieties. Bioturbation structures in different rocks are discussed. Microcomponent composition and pyrolytic parameters of organic matter, as well as distribution of chemical elements in lithologically variable sediments are analyzed. Possible reasons responsible for appearance of cyclicity and accumulation of organic-rich sediments are discussed.

Paleozoic stratigraphy of the Central and Northern part of the Catalonian Coastal Ranges (NE Spain)

The Paleozoic stratigraphic succession in the Catalonian Coastal Ranges spans the interval from Cambrian(?) to Carboniferous, with only one break, separating the pre-Carboniferous part of the sequence from the Carboniferous. The oldest rocks exposed form a sequence of schists, fine grained sandstones, gneisses (laminar pre-Hercynian intrusions), marbles, orto- and para-amphibolites and calcsilicate rocks. comparison with other localities iuggests an Early Cambrian age (or perhaps in part older). Upwards the sequence becomes more monotonous andconsists only of schists (or slates where themetamorphic grade is lower) and thin fine-grained sandstone layers (Cambrian-Ordovician). Still higher in the sequence, an altemation of greywackes and slates is found, with interlayered mud-supported conglomerates at its lower part and acid volcanic rocks which occur throughout the whole sequence. This part of the sequence has provided the oldest faunas known in the Catalonian Coastal Ranges, which indicate the Caradoc. Finally, in its uppermost part, the Ordovician sequence contains some thin limestone layers that contain Ashgill faunas. The Silurian, from Llandovery to Lower Ludlow, consists of black graptolitic shales with dolerite sills, whilst the upper Ludlow, Pridolian and Devonian consist of nodular limestones and marls withpelagic and hemipelagic faunas. The youngest Devonian faunas found correspond in general to the Emsian. The existence of a gap at this point of the sequence suggests the possibility that part of the Devonian could have been eroded. The Carboniferous is characterized by a thick culm sequence (Visean to Westphalian?), resting on thin chert and limestone layers (Tournaisian and Visean). A comparison with neighbouring areas shows a similarity regarding succession and facies with other Paleozoic massifs around the Western Mediterranean.

Low latitude Paleocene to early Eocene radiolarian systematics, biochronology and paleoenvironmental analysis

Highly diverse radiolarian faunas of latest Maastrichtian to early Eocene age have been recovered from the low latitude realm in order to contribute to the clarification of radiolarian taxonomy, construct a zonation based on a discrete sequence of co-existence intervals of species ranging from the late Paleocene to early Eocene and to describe a rich low latitude latest Cretaceous to late Paleocene fauna. 225 samples of late Paleocene to early Eocene age have been collected from ODP Leg 171 B-Hole 1051 A (Blake Nose), DSDP Leg 43-Site 384 (Northwest Atlantic) and DSDP Leg 10-Sites 86, 94, 95, 96. Sequences consist of mainly pelagic oozes and chalks, with some clay and ash layers. A new imaging technique is devised to perform (in particular on topotypic material) both transmitted light microscopy and SEM imaging on individual radiolarian specimens. SEM precedes transmitted light imaging. Radiolarians are adhered to a cover slip (using nail varnish) which is secured to a stub using conductive levers. Specimens are then photographed in low vacuum (40-50Pa; 0.5mbar), which enables charge neutralization by ionized molecules of the chamber atmosphere. Thus gold coating is avoided and subsequently this allows transmitted light imaging to follow. The conductive levers are unscrewed and the cover slip is simply overturned and mounted with Canada balsam. In an attempt towards a post-Haeckelian classification, the initial spicule (Entactinaria), micro- or macrosphere (Spumellaria) and initial spicule and cephalis (Nassellaria) have been studied by slicing Entactinaria and Spumellaria, and by tilting Nassellaria in the SEM chamber. A new genus of the family Coccodiscidae is erected and Spongatractus HAECKEL is re-located to the subfamily Axopruinae. The biochronology has been carried out using the Unitary Association Method (Guex 1977, 1991). A database recording the occurrences of 112 species has been used to establish a succession of 22 Unitary Associations. Each association is correlated to chronostratigraphy via calcareous microfossils that were previously studied by other authors. The 22 UAs have been united into seven Unitary Associations Zones (UAZones) (JP10- JE4). The established zones permit to distinguish supplementary subdivisions within the existing zonation. The low-latitude Paleocene radiolarian zonation established by Sanfilippo and Nigrini (1998a) is incomplete due to the lack of radiolarian-bearing early Paleocene sediments. In order to contribute to the study of sparsely known low latitude early Paleocene faunas, 80 samples were taken from the highly siliceous Guayaquil Formation (Ecuador). The sequence consists of black cherts, shales, siliceous limestones and volcanic ash layers. The carbonate content increases up section. Age control is supplied by sporadic occurrences of silicified planktonic foraminifera casts. One Cretaceous zone and seven Paleocene zones have been identified. The existing zonation for the South Pacific can be applied to the early-early late Paleocene sequence, although certain marker species have significantly shorter ranges (notably Buryella foremanae and B. granulata). Despite missing marker species in the late Paleocene, faunal distribution correlates reasonably to the Low-Latitude zonation. An assemblage highly abundant in Lithomelissa, Lophophaena and Cycladophora in the upper RP6 zone (correlated by the presence of Pterocodon poculum, Circodiscus circularis, Pterocodon? sp. aff. P. tenellus and Stylotrochus nitidus) shows a close affinity to contemporaneous faunas reported from Site 1121, Campbell Plateau. Coupled with a high diatom abundance (notably Aulacodiscus spp. and Arachnoidiscus spp.), these faunas are interpreted as reflecting a period of enhanced biosiliceous productivity during the late Paleocene. The youngest sample is void of radiolarians, diatoms and sponge spicules yet contains many pyritized infaunal benthic foraminifera which are akin to the midway-type fauna. The presence of this fauna suggests deposition in a neritic environment. This is in contrast to the inferred bathyal slope depositional environment of the older Paleocene sediments and suggests a shoaling of the depositional environment which may be related to a coeval major accretionary event. RESUME DE LA THESE Des faunes de radiolaires de basses latitudes très diversifiées d'âge Maastrichtien terminal à Eocène inférieur, ont été étudiées afin de contribuer à la clarification de leur taxonomie, de construire une biozonation basée sur une séquence discrète d'intervalles de coexistence des espèces d'age Paléocène supérieur à Eocène inférieur et de décrire une riche faune de basse latitude allant du Crétacé terminal au Paléocène supérieur. L'étude de cette faune contribue particulièrement à la connaissance des insaisissables radiolaires de basses latitudes du Paléocène inférieur. 225 échantillons d'âge Paléocène supérieur à Eocène inférieur provenant des ODP Leg 171B-Site 1051A (Blake Nose), Leg DSDP 43-Site 384 (Atlantique Nord -Ouest) et des DSDP Leg 10 -Sites 86, 94, 95, 96, ont été étudiés. Ces séquences sont constituées principalement de « ooze » et de « chalks »pélagiques ainsi que de quelques niveaux de cendres et d'argiles. Une nouvelle technique d'imagerie a été conçue afin de pouvoir prendre conjointement des images en lumière transmise et au Microscope Electronique à Balayage (MEB) de spécimens individuels. Ceci à été particulièrement appliqué à l'étude des topotypes. L'imagerie MEB précède l'imagerie en lumière transmise. Les radiolaires sont collés sur une lame pour micropaléontologie (au moyen de vernis à ongles) qui est ensuite fixée à un porte-objet à l'aide de bras métalliques conducteurs. Les spécimens sont ensuite photographiés en vide partiel (40-50Pa; 0.5mbar), ce qui permet la neutralisation des charges électrostatiques dues à la présence de molécules ionisées dans l'atmosphère de la chambre d'observation. Ainsi la métallisation de l'échantillon avec de l'or n'est plus nécessaire et ceci permet l'observation ultérieure en lumière transmise. Les bras conducteurs sont ensuite dévissés et la lame est simplement retournée et immergée dans du baume du Canada. Dans une approche de classification post Haeckelienne, le spicule initial (Entactinaires), la micro- ou macro -sphère (Spumellaires) et le spicule initial et cephalis (Nassellaires) ont été étudiés. Ceci a nécessité le sectionnement d'Entactinaires et de Spumellaires, et de pivoter les Nassellaires dans la chambre d'observation du MEB. Un nouveau genre de la Famille des Coccodiscidae a été érigé et Spongatractus HAECKEL à été réassigné à la sous-famille des Axopruninae. L'analyse biostratigraphique à été effectuée à l'aide de la méthode des Associations Unitaires {Guex 1977, 1991). Une base de données enregistrant les présences de 112 espèces à été utilisée poux établir une succession de 22 Associations Unitaires. Chaque association est corrélée à la chronostratigraphie au moyen de microfossiles calcaires précédemment étudiés par d'autres auteurs. Les 22 UAs ont été combinées en sept Zones d'Associations Unitaires (UAZones) (JP10- JE4). Ces Zones permettent d'insérer des subdivisions supplémentaires dans la zonation actuelle. La zonation de basses latitudes du Paléocène établie par Sanfilippo et Nigrini (1998a) est incomplète due au manque de sédiments du Paléocène inférieur contenant des radiolaires. Afin de contribuer à l'étude des faunes peu connues des basses latitudes du Paléocène inférieur, 80 échantillons ont été prélevés d'une section siliceuse de la Formation de Guayaquil (Equateur). La séquence est composée de cherts noirs, de shales, de calcaires siliceux et de couches de cendres volcaniques. La fraction carbonatée augmente vers le haut de la section. Des contraintes chronologiques sont fournies par la présence sporadique de moules de foraminifères planctoniques. Une zone d'intervalles du Crétacé et sept du Paléocène ont été mises en évidence. Bien que certaines espèces marqueur ont des distributions remarquablement plus courtes (notamment Buryella foremanae et B. granulata), la zonation existante pour le Pacifique Sud est applicable à la séquence d'age Paléocène inférieure à Paléocène supérieur basal étudiée. Malgré l'absence d'espèces marqueur du Paléocène supérieur, la succession faunistique se corrèle raisonnablement avec la zonation pour les basses latitudes. Un assemblage contenant d'abondants représentant du genre Lithomelissa, Lophophaena et Cycladophora dans la zone RP6 (correlée par la présence de Pterocodon poculum, Circodiscus circularis, Pterocodon? sp. aff. P. tenellus et Stylotrochus nitidus) montre une grande similitude avec certaines faunes issues des hauts latitudes et d'age semblable décrites par Hollis (2002, Site 1121, Campbell Plateau). Ceci, en plus d'une abondance importante en diatomés (notamment Aulacodiscus spp. et Arachnoidiscus spp.) nous mènent à interpréter cette faune comme témoin d'un épisode de productivité biosiliceuse accrue dans le Paléocène supérieur. L'échantillon le plus jeune, dépourvu de radiolaires, de diatomés et de spicules d'éponge contient de nombreux foraminifères benthiques infaunaux pyritisés. Les espèces identifiées sont caractéristiques d'une faune de type midway. La présence de ces foraminifères suggère un environnement de type néritique. Ceci est en contraste avec l'environnement de pente bathyale caractérisent les sédiments sous-jacent. Cette séquence de diminution de la tranche d'eau peut être associée à un événement d'accrétion majeure. RESUME DE LA THESE (POUR LE GRAND PUBLIC) Les radiolaires constituent le groupe de plancton marin le plus divers et le plus largement répandu de l'enregistrement fossile. Un taux d'évolution rapide et une variation géographique considérable des populations font des radiolaires un outil de recherche sans égal pour la biostratigraphie et la paléocéanographie. Néanmoins, avant de pouvoir les utiliser comme outils de travail, il est essentiel d'établir une solide base taxonomique. L'étude des Radiolaires peut impliquer plusieurs techniques d'extraction, d'observation et d'imagerie qui sont dépendantes du degré d'altération diagénétique des spécimens. Le squelette initial, qu'il s'agisse d'un spicule initial (Entactinaria), d'une micro- ou macro -sphère (Spumellaria) ou d'un spicule initial et d'un cephalis (Nassellaria), est l'élément le plus constant au cours de l'évolution et devrait représenter le fondement de la systématique. Des échantillons provenant de carottes de basses latitudes du Deep Sea Drilling Project et de l' Ocean Drilling ont été étudiés. De nouvelles techniques d'imagerie et de sectionnement ont été développées sur des topotypes de radiolaires préservés en opale, dans le but d'étudier les caractéristiques de leur squelette initial qui n'étaient pas visibles dans leur illustration originale. Ceci aide entre autre à comparer des spécimens recristallisés en quartz, provenant de terrains accrétés, avec les holotypes en opale de la littérature. La distribution des espèces étudiés a fourni des données biostratigraphiques qui ont été compilées à l'aide de la méthode des Associations Unitaires (Guez 1977, 1991). Il s'agit d'un modèle mathématique déterministe conçu pour exploiter la totalité de l'assemblage plutôt que de se confiner à l'utilisation de taxons marqueurs individuels. Une séquence de 22 Associations Unitaires a été établie pour la période allant du Paléocène supérieur à l'Éocène inférieur. Chaque Association Unitaire a été corrélée à l'échelle de temps absolue à l'aide de microfossiles calcaires. Les 22 UAs ont été combinées en sept Zones d'Associations Unitaires (JP10- JE4). Ces Zones permettent d'insérer des subdivisions supplémentaires dans la zonation actuelle. Les radiolaires du Paléocène inférieur à moyen des basses latitudes sont rares. Les meilleures sections connues se trouvent dans les hautes latitudes (Nouvelle Zélande). Quelques assemblages épars ont été mentionnés par le passé en Californie, en Équateur et en Russie. Une séquence siliceuse de 190 mètres dans la Formation de Guayaquil (Équateur), s'étendant du Maastrichtien supérieur au Paléocène supérieur, a fourni des faunes relativement bien préservées. L'étude de ces faunes a permis de mettre en évidence la première séquence complète de radiolaires de basses latitudes dans le Paléocène inférieure. Huit zones allant du Crétacé terminal au Paléocène supérieur ont pu être appliqués et la présence de foraminifères planctoniques a fournie plusieurs points d'attache chronologiques. Dans le Paléocène supérieur, un riche assemblage contenant d'abondants diatomés et radiolaires ayant des similitudes faunistiques marquantes avec des assemblages de hautes latitudes de Nouvelle Zélande, témoigne d'un épisode de productivité biosiliceuse accrue pendant cette période. Étant donné que la pointe du continent sud-américain et l'Antarctique étaient plus proches au cours du Paléocène, ce phénomène peut être expliqué par le transport, le long de la côte ouest de l'Amérique du Sud, d'eaux riches en nutriments en provenance de l'Océan Antarctique. Suite à cet épisode, l'enregistrement en radiolaires est interrompu. Ceci peut être associé à des événements tectoniques régionaux qui ont eu pour effet de diminuer la tranche d'eau relative, rendant l'environnement plus favorable aux foraminifères benthiques qui sont abondamment présents dans l'échantillon le plus jeune de la séquence.

Estruturação da seqüência vulcano-sedimentar Rio Mata Cavalo (Morro do Pilar, MG, Brasil) baseada na análise qualitativa de dados geofísicos

Geofísica terrestre (magnetometria e radiometria) foi utilizada como ferramenta de apoio ao mapeamento geológico em uma área de pesquisa mineral da Companhia Mineradora de Minas Gerais (COMIG), denominada Alvo Bueiro, localizada a sudeste da cidade de Morro do Pilar, na Serra do Espinhaço, Estado de Minas Gerais. A integração de informações de geologia de superfície com os dados geofísicos correspondentes permitiu definir quatro zonas: A, B, C e D. A Zona A, caracterizada por altos valores de susceptibilidade magnética e baixos valores de radiometria, é composta por itabiritos do Grupo Serra da Serpentina. A Zona B, pertencente ao mesmo grupo, é constituída por filitos cinza e metassiltitos e mostra baixa susceptibilidade magnética; interrupções nas linhas de contorno foram interpretadas como decorrentes de falhas de empurrão. A Zona C, relacionada à Seqüência Vulcano-Sedimentar Rio Mata Cavalo, é caracterizada por uma expressiva anomalia do campo magnético total em xistos máficos e ultramáficos com lentes de formações ferríferas e filitos carbonosos negros; esta zona hospeda as mais importantes anomalias geoquímicas de ouro conhecidas na área em estudo. A Zona D, correspondente a ortognaisses cisalhados do Complexo Dona Rita, mostra os mais elevados valores de radiometria do Alvo Bueiro e baixas respostas magnéticas.

Chemical composition of bottom sediments from the Baltic Sea

According to geochemical analyses carbonaceous sediments from deep basins of the Baltic Sea containing 3-5% of organic carbon are enriched in some metals such as Cu, Mo, Ni, Pb, Zn, V, and U relative to shallow-water facies of the Bay of Finland. These metals also enrich (relative to background values in clayey rocks) ancient carbonaceous shales, where the average Cu and V contents are slightly higher and that of Mo, Pb, and Zn lower than in deep-sea carbonaceous sediments of the Baltic Sea. In addition, the deep-sea carbonaceous sediments of the Baltic Sea are enriched (but less notably than ancient shales) in Ag, As, Bi, and Cd. These data confirm previous assumptions that carbonaceous sediments accumulating now in seas and oceans can be considered as recent analogs of ancient metalliferous shales.

Chemistry of Jurassic/Cretaceous black shales

Black shale samples of Jurassic to Cretaceous age recovered during the 'Norwegian Shelf Drilling Program' between 1987 and 1991 from Sites 7430/10-U-01 (Barents Sea), 6814/04-U-02 (Norwegian Shelf near the Lofoten) and 6307/07-U-02 (Norwegian Shelf near Trondheim) were analyzed for major and trace elements. These laminated black shales are characterized by high total organic carbon (TOC) and total sulfur (TS) contents as well as by significant enrichments in several redox-sensitive and/or sulfide-forming trace metals (Ag, Bi, Cd, Co, Cr, Cu, Mo, Ni, Re, Sb, Tl, U, V, and Zn). Enrichment factors relative to 'average shale' are comparable to those found in Cenomanian-Turonian boundary event (CTBE) black shales and Mediterranean sapropels. The Re content is high in the studied black shales, with maximum values up to 1221 ng/g. Re/Mo ratios averaging 2.3*10**-3 are close to the seawater value. High trace metal enrichments and Re/Mo ratios close to the seawater value point to a dominantly anoxic and sulfidic water column during black shale formation. Interbeds with higher Re/Mo ratios, especially in high-resolution sampled core sections, point to brief periods of suboxic conditions. Additionally, enhanced Zn concentrations in the black shales from the Barents Sea support the assumption that hydrothermal activity was also high during black shale deposition. Trace metal signatures of black shales at different drill sites on a transect along the Norwegian Shelf are not only influenced by water depth but also by their location in the boreal realm. Metal enrichments are higher in the northern compared to the southern sites. Volgian (=Tithonian 151-144 Ma BP) black shales exhibit elevated trace metal contents in comparison to their Berriasian (144-137 Ma BP) counterparts. This probably reflects a change in the circulation pattern during periods of black shale formation. Therefore different paleoceanographic conditions, probably controlled by climatic change linked to the transgression of the paleo-sealevel and the North Atlantic opening, may have developed from the Volgian to the Berriasian.

Geochemistry of black shales from Breitbach Creek

Lower Cretaceous sediments are frequently characterized by a well expressed cyclicity. While the processes influencing environments above the carbonate compensation depth (CCD) are reasonably well understood, almost nothing is known about the deep ocean. Cretaceous sub-CCD sediments from the Tethys and Atlantic Oceans typically show rhythmic black/green shale successions. To gain insight into the nature of these black/green shale cycles, we performed detailed geochemical analyses (X-ray fluorescence, Rock-Eval and reactive iron analysis) on a 3 m long section of latest Aptian age. The major-element distribution of the analyzed shale sequence indicates a periodic change from a high-productivity and well-oxygenated green shale mode to a low-productivity oxygen-deficient black shale mode. It is proposed here that the preservation of organic matter was dependent on the strength of salinity-driven deepwater generation. Furthermore, the data show that the Corg content covaries with changes in the detrital composition. Therefore we hypothesize that Tethyan deepwater circulation was sensitive to changes in the monsoonal system. Time series analysis suggests that these changes are periodic in nature, although we are currently unable to prove that the dominant periodicity is related to the precession component of the Milankovitch frequencies.