Sand provenance and implications for paleodrainage in a
rifted basin: the Tera Group (N. Spain)
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Publication date
2010
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Universidad Complutense de Madrid
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Abstract
Fluvial-fan and fluvial siliciclastic strata, developed during the rifting that generated the Cameros Basin (North Spain), record
important provenance changes that reveal source areas compositions and locations, paleodrainage evolution and rift patterns.
The Tera Group represents the first rifting stage in the Cameros Basin, containing fluvial-fan sediments at the lower part of the
sedimentary fill that evolve to fluvial and lacustrine systems in the upper part of the record. Our quantitative sandstone petrographic
analysis evidences the presence of three main petrofacies related closely to the rift basin evolution.
At the base of the sedimentary succession, Petrofacies 1 (quartzolithic) indicates that the fluvial-fans source areas included Jurassic
marine carbonates and older siliciclastic Mesozoic units, as well as metamorphic supplies from the West Asturian Leonese Zone
(WALZ).
Variscan basement sources of this metamorphic area (WALZ) were more abundant in the upper fluvial record (Petrofacies 2,
quartzofeldspathic). Further, the influence of plutonic source areas with a mixed potassic and calcium-sodium composition is also
recorded, probably related to the Central Iberian Zone (CIZ). In addition, a local sedimentary input was active during the fluvial riftand
lacustrine stages (Petrofacies 2 and 3, both quartzofeldspathic), as a function of the palaeogeographical position of the Jurassic marine rocks and the level of erosion reached. Plutonic rock fragments have not been observed in the Tera Group sandstones of the western part of the basin. Thus, deeper erosion of the basement in the eastern Cameros Basin is suggested.
The provenance evolution from quartzolithic to quartzofeldspathic petrofacies registered in Tera Group siliciclastic deposits is due to the higher influence of transversal supplies during the fluvial-fan stage (quartzolithic) to more important axial inputs during the fluvial stage (quartzofeldspathic). This provenance change represents the evolution from an undissected rift shoulder stage to more advanced stages of rifting (dissected rift shoulder) and during the beginning of a provenance cycle in a rifted basin.
[RESUMEN]
Los sedimentos de abanicos fluviales y fluviales propiamente dichos desarrollados durante el proceso de rift que generó la Cuenca de Cameros (Norte de España) registraron importantes cambios de procedencia que proporcionan información sobre la composición y localización de sus áreas fuente, la evolución del paleodrenaje y los patrones de rift.
Este estudio se centra en el Grupo Tera (Tithoniense) en el sector oriental de la Cuenca de Cameros. El Grupo Tera representa el primer estadio de rift en dicha cuenca, y está constituido por sedimentos de abanicos fluviales en la parte inferior del relleno sedimentario, que evolucionan a sistemas fluviales y lacustres hacia la parte superior del registro. El estudio petrográfico cuantitativo de las areniscas indica la presencia de tres petrofacies principales que muestran una estrecha relación con la evolución del rift.
En la base del registro sedimentario, la Petrofacies 1 (cuarzolítica) manifiesta que las áreas fuente de los abanicos fluviales incluyen tanto carbonatos Jurásicos marinos como unidades siliciclásticas mesozoicas previas, así como influencias metamórficas de la Zona Asturoccidental Leonesa (WALZ).
Los aportes del basamento varisco procedentes de esta área fuente metamórfica (WALZ) fueron más importantes en la parte alta del registro (Petrofacies 2, cuarzofeldespática). Además, se detecta la influencia de áreas fuente plutónicas con una composición mixta (potásica y calcosódica), probablemente relacionadas con la Zona Centroibérica (CIZ). También existió un aporte sedimentario local durante los estadios fluviales y lacustres (Petrofacies 2 y 3, ambas cuarzofeldespáticas), que tuvo lugar en función de la posición paleogeográfica de las rocas marinas Jurásicas y del nivel de erosión alcanzado.
Si comparamos los dos sectores de la cuenca, los fragmentos de roca plutónica no han sido observados en las areniscas del Grupo Tera en el sector occidental de la cuenca. Por lo tanto, se deduce un nivel de erosión del basamento más profundo en el sector occidental.
La evolución de la procedencia desde petrofacies cuarzolíticas a petrofacies cuarzofeldespáticas registrada en los depósitos siliciclásticos del Grupo Tera se debe a una mayor influencia de los aportes transversales durante la sedimentación de los abanicos fluviales (cuarzolíticos) hacia una mayor influencia de aportes axiales durante la etapa fluvial (cuarzofeldespática). Esta variación en la procedencia representa la evolución desde un estadio de hombrera de rift no erosionada a estadios más avanzados del rifting (hombrera de rift erosionada) y el comienzo de un ciclo de procedencia en una cuenca de rift.