Procedencia y modelo diagenético de las areniscas de Facies Utrillas en la cordillera Ibérica (Umbral de Ateca) y la meseta norcastellana

Abstract

Las facies Utrillas de la Cordillera Ibérica, en los alrededores del Umbral de Ateca y en la Meseta norcastellana, provincia de Soria, son un depósito detrítico formado en un ambiente sedimentario de sistemas aluviales que se puede subdividir en dos unidades (Meléndez y Vilas, 1980): la inferior, compuesta por canales y barras de litología conglomerática y areniscos a, se caracteriza por haberse depositado en un medio aluvial de tipo trenzado; y la superior, integrada porlutitas con cuerpos intercalados de areniscas canaliformes originada en un medio fluvial mucho más maduro. Las areniscas de las facies Utrillas son fundamentalmente arcosas y subarcosas, con bajos contenidos en fragmentos de roca y una matriz de tipo silcreta debida a procesos edáficos. La presencia del feldespato-K es el factor determinante de los procesos diagenéticos más importantes sufridos por estas areniscas; aparición de epimatriz de caolinita-ilita, pore filling de caolinita, cierre de la porosidad primaria y generación de porosidad secundaria por disolución de dichos feldespatos. Otros procesos diagenéticos menos significativos y más localizados hacia el techo de las series, lo constituyen: cementos de calcita, dolomita y anhidrita, así como clay coats de esmectita e interestratificados ilita-esmectita. Las areniscas estudiadas muestran un claro ejemplo de procedencia mixta de áreas fuentes compuestas por rocas metamórficas de alto, medio y bajo grado (gneises, esquistos y pizarras), no presentando indicios de aportes procedentes del macizo granítico de Guadarrama. En el Umbral de Ateca yen la unidad inferior, además, se pone de manifiesto la procedencia a partir de rocas sedimentarias areniscosas y pelíticas. La secuencia diagenética encontrada, con un modelo típico de flujos meteóricos, la escasa compactación química y los valores de la Ro = 0,5 nos ha permitido deducir para ellas una etapa de mesodiagénesis semimadura, según los criterios de Schmidt y McDonald (1979).

The Utrillas facies of the Ateca Horst (Iberian Range) and the Castilian Plateau (Soria province) consist of detrital sandstones witb subordinated conglomerates and siltstones, in which the depositional environment cOlTesponds to alluvial systems sediments. Two units were identified: The lower Unit, which is composed of channels and bars of conglomerates and sandstones and is characterized by a braided alluvial type of sediments and: The upper Unit, which consists of siltstone with intercalated channalized sandstone bodies, being deposited in a more mature fluvial environment. The investigated sandstones are principally arkoses and subarkoses witb low content in rock fragments, and present a si1crete type of matrix, as a consequence of edaphic processes. The presence of detrital K-feldspar is tbe dominant factor in the pore-fluid chemistry, in determining tbe nature and sequence of formation of principally diagenetic assemblages in tbese arkoses (kaolinite-illite epimatrix, kaolinite pore filling, closing of tbe primary porosity and formation of secondary generation of porosity, as a result of feldspar dissolution). Other les s significant and more located diagenetic pro ces ses can be identified to the top of the stratigraphical sections: penecontemporaneous smectite and mixed-layers (illite-smectite) clay coats, eodiagenetic ca1cite and mesodiagenetic anhydrite and dolomite. The studied sandstones show a typical example of mixed provenance, which is the sume source of are as composed by high, middle and low metamorphic rank (gneisses, schists and slates). This provenance do es not show indications of the source area which could be related to the Guadarrama Massif granitic rocks. In the Ateca Horst area, and in the Lower Unit, we can also recognize the influence of the arenites and pelitic sedimentru.·y source rocks. Integrating the diagenetic data with the scru.·ce burial story deduced (Ro = 0,5) and the geochemistry of the meteoric ground water, we can deduce for the Utrillas facies a mesogenetic semimature stage (after Schmidt and McDonald, 1979 criteria) witb a typical model of meteOlic fluxes diagenesis.