Rapp. Comm. int. Mer Médit., 36,2001

46

Introductio

In the Eastern Mediterranean Sea, several areas of mud volcanism

were surveyed in 1999 during the MEDINETH expedition, conducted

on board R/V Professor Logachev, which provides more than fifty

cores. XRD analysis of the < 2µm-size fraction of the matrix sample

from several mud volcanoes and from an hemipelagic core, were car-

ried out at different percentages of relative humidity (0-50-100%) in

order to identify expanding clay minerals in the complex mixture.

Carbonates were removed and an internal standard was added.

Analysed samples came from three different areas (Fig. 1): the Olimpi

field, a well-known mud volcanic field on the top of the central

Mediterranean Ridge [1], the Anaximander Mountains, rifted blocks

fromTurkey [2] and the Florence Rise, west of Cyprus, a newly dis-

covered mud volcanism area [3].

Results

All the samples show a similar clay assemblage, suggesting more a

detrital origin of clay minerals than real diagenesis during burial

and/or during the eruptive process of the mud volcanoes. The clay

assemblage is largely dominated by an expanding type of clay miner-

al, smectite. Clay minerals from the kaolin group (kaolinite and hal-

lyosite) and the palygorskite group are also found in significant abun-

dance. Minor occurrence was observed for primary chlorite and illite.

In non-mud volcanic areas of the Eastern Mediterranean Sea, this type

of smectite-rich assemblage is found mainly in Messinian deposits [4].

This could suggest a Messinian source for these mud breccia matrix

sediments. Other origins could be detrital input from Africa or, espe-

cially for the Anaximander and Florence Rise areas, inherited from

Cyprus and Turkey ophiolitic complexes. This high abundance of

smectite, and minor illite content, indicates that no burial diagenesis

transformation (from smectite into illite) has taken place in these sed-

iments, supporting a shallow source for the matrix. This is in accord

with clay mineral results from ODP core samples on Napoli and

Milano mud volcanoes (Olimpi area) [5].

The relative abundance of clay minerals, however, shows significant

differences from one area to another. Kaolin group minerals (kaolinite

and hallyosite) are more abundant in the Olimpi field than in the

Anaximander /Florence area (Fig. 2). It could either re?ect a differ-

ence of source of the original material or alteration processes, but the

latter is less probable. Palygorskite is also a quite abundant mineral in

the Olimpi area, but absent from the Anaximander and Florence Rise

samples. Both these clay minerals are inferred to have originated from

Africa, especially palygorskite, suggesting aeolian input from a desert

environment. This observation is consistent with the location of these

mud volcanic fields: the Olimpi area, on the top of the Mediterranean

Ridge, mainly composed of Nile-derived sediments, and the

Anaximander Mountains showing a clear affiliation with Turkey units.

References

1 - Cita, M.B., et al., 1989. Discovery of Mud diapirism on

Mediterranean Ridge.A preliminary report. Boll. Soc. Geol.It., 108, 537-

543.

2 - Woodside, J.M., M.K. Iva 

n 

ov, and A 

. 

F. Limonov, 1997. Neotectonics

and ?uid ?ow through sea?oor sediments in the Eastern Mediterranean

and Black Seas - Part I. IOC Te 

chnical series, 48 (UNESCO 1997), 128 p.

3 - Woodside, J.M., J. Mascle, T.A.C. Zitter,A.F. Limonov, M. Ergun,

and A. Volkonskaia, 2000. The Florence Rise, the Western Bend of the

Cyprus Arc. Marine Geology(submitted) .

4 - Chamley, H., G. Dunoyer-de-Segonzac, and F. Melieres, 1978. Clay

minerals in Messinian sediments of the Mediterranean Sea. DSDP, 42,

389-395.

5 - Jurado-Rodriguez, M.J. and F. Martinez-Ruiz, 1998. Some clues

about the Napoli and Milano mud volcanoes from an integrated log-core

approach.  Proc. of the ODP, Scientific Results, A.H.F. Robertson, K.C.

Emeis, C. Richter, and A. Camerlenghi. (eds), 160, 607-624.

NEW INFORMATION CONCERNING CLAY MINERAL PROVENANCE IN MUD VOLCANOES

T.A. C. Zitter

1

*, S. J. Van der Gaast

2

, J. M. Woodside

1

1

Vrije Universiteit, De Boelelaan, Amsterdam, The Netherlands - zitt@geo.vu.nl, wooj@geo.vu.nl

2

NIOZ, AB Den Burg, Texel, The Netherlands - gaast@nioz.nl

Abstract

X ray-powder diffraction (XRD) analyses were conducted on matrix mud breccia samples from the MEDINETH expedition to the eastern

Mediterranean mud volcano fields. The clay assemblage is dominated by high abundance of expanding clay minerals (smectite). The rel-

ative abundance of clay minerals re?ects different sources of the original material: more from sources in Africa for the Olimpi area and

fromTurkey and Cyprus for the Anaximander and Florence areas. No evidence of deep burial diagenesis has been found.

Keywords: Eastern Mediterranean, Mud volcanoes, Clay mineralogy

Fig.1: Main structures of Eastern Mediterranean Sea and loca-

tion of surveyed area (stars), 1: Olimpi field, 2: Anaximander

Mountains, and 3: Florence Rise.

Fig. 2: Standardized abundance for kaolin group minerals (ratio

of the mineral peak area on the internal standard peak area) in

the different samples. Numbers refer to samples in Olimpi field:

Milano mud volcano (1), Napoli mud volcano (2,3,4), Moscow

mudvolcano(5,6,7,8,9,10),intheAnaximanderarea:

Amsterdam mud volcano (11,12) Kazan mud volcano (13), and

in the Florence Rise area: Texel mud volcano (14,15); (16) is an