Inorganic geochemistry of Miocene sediments from the Lower Chelif Basin (NW Algeria) for approaching weathering and palaeoclimatic conditions

Geochemical studies of major and trace elements were conducted on Miocene sediments from three sections of the Lower Chelif Basin, Northern Algeria. Geochemical proxy records demonstrate that the Lower Chelif Basin has experienced weak to moderate weathering and the Index of Compositional Variability (ICV) values suggest that these sediments were, in general, enriched in rocks forming minerals. Al2O3versus (vs.) K2O diagrams indicate that, in Miocene sediments, the minerals containing Al2O3 and K2O are primarily illite; likely derived from K-feldspar decomposition. The application of the Al2O3vs TiO2 binary plot, as a provenance indicator, indicates that all the samples fall along the basalt + rhyolite/granite line indicating that the sediments derived from mixed source sediments the composition of which ranges from mafic and felsic rocks. Compared to Upper Continental Crust (UCC) composition, Miocene sediments depict strong depletion in SiO2, Al2O3, MnO, Na2O, K2O, Zr and Sr during the weathering process as well as an enrichment in Cr and Cu. Calculated percentage variation plotted against the Chemical Index of Alteration (CIA) diagrams provides a basis for assessing the chemical mobility during weathering in the Chelif Basin. For the study stratigraphical range, Si, Al, Mn, Na and K show depletion in relation to Ti. Sodium decreases more rapidly than K, suggesting a Na-plagioclase alteration higher than that of K-feldspar. During the Tortonian, the chemical motilities of Rb and K are tightly correlated (r = 0.72), but the former decreases lesser. Calculated values of C-proxy suggest a roughly semi-arid to semi-moist climate during the Burdigalian-Langhian, arid to semi-arid during the Tortonian and more humid conditions during the Messinian. Sr/Ba ratio ranging from 0.44 to 6.48 indicates a palaeoenvironment with variable salinity during the Miocene. Se han llevado a cabo los an & aacute;lisis qu & iacute;micos de elementos mayoritarios y traza de los sedimentos miocenos de tres secciones estratigr & aacute;ficas de la Cuenca del Bajo Chelif en el Norte de Argelia. El registro de indicadores geoqu & iacute;micos demuestra que la Cuenca del Bajo Chelif ha experimentado una meteorizaci & oacute;n entre d & eacute;bil y moderada y los valores del & Iacute;ndice de Variaci & oacute;n Composicional sugieren que estos sedimentos estaban, en general, enriquecidos en minerales petrogen & eacute;ticos. Los diagramas Al2O3 vs. K2O muestran que, durante el Mioceno, el principal mineral que contiene Al3+ y K+ fue la ilita, probablemente originada por alteraci & oacute;n de feldespato pot & aacute;sico. La aplicaci & oacute;n del diagrama Al2O3 vs TiO2, como indicador de procedencia apunta a que todas las muestras caen en la l & iacute;nea que separa los campos de basalto y riolita/granito, lo que indica que el sedimento deriva de una fuente mixta con una composici & oacute;n que var & iacute;a entre una fuente de rocas m & aacute;ficas y f & eacute;lsicas. Comparado con la composici & oacute;n promedio de la corteza continental superior (UCC), los sedimentos miocenos muestran un fuerte empobrecimiento en SiO2, Al2O3, MnO, Na2O, K2O, Zr y Sr producido durante la meteorizaci & oacute;n as & iacute; como un enriquecimiento en Cr y Cu. Los diagramas de porcentaje de variaci & oacute;n de los distintos elementos respecto a la UCC frente al & iacute;ndice de alteraci & oacute;n qu & iacute;mica (CIA) proporcionan la base para comprender la movilidad qu & iacute;mica durante la meteorizaci & oacute;n en la Cuenca del Chelif. Para el intervalo estratigr & aacute;fico estudiado el Si, Al, Mn, Nay K muestran empobecimiento respecto al Ti. El Na decrece m & aacute;s r & aacute;pidamente que el K, sugiriendo una mayor alteraci & oacute;n de la plagioclasa s & oacute;dica que del feldespato pot & aacute;sico. Para el Tortoniense, la movilidad de Rb y K est & aacute; claramente relacionada (r = 0.72), con una menor disminuci & oacute;n del Rb. Los valores del & iacute;ndice-C (C-proxy) sugieren un ambiente entre semi & aacute;rido y semih & uacute;medo durante el Burdigaliense-Langiense, entre & aacute;rido y semi & aacute;rido para el Tortoniense y m & aacute;s h & uacute;medo durante el Messiniense. La relaci & oacute;n Sr/Ba, que var & iacute;a entre 0.44 y 6.48, indica un paleoambiente con variable salinidad durante el Mioceno.