Origin and diagenesis of calcretes in Upper Miocene limestones, southern Madrid basin, Spain

Abstract

Different calcrete pro files are associated with lacustrine limestones in Upper Miocene formations on the south of the Madrid Basin. The limestones overlie mudstones which interfinger thin limestones beds and are also interbeded with sandy-filled channels. This set of underlying deposits represent a fluviallacustrine complex which evolved to a large shallow lake system. Two calcrete profiles, referred as ATS and MIR pro files, have been studied in detail. The profiles exhibit a typical zonation of diagenetic facies as follows: microsparite mosaics, massive calcrete with floating texture, horizons containing pisoliths with gravitational coatings and laminar crusts. These features have different development and vertical distribution in the studied profiles. Moreover, each profile shows particular features. Hollows and cavities filled by terrigenous and/or carbonate partic1es cemented by calcite are relevant in the ATS pro file whereas in the MIR substrate platy cavities were developed. These variations would be indicative of the different paleomorphological position of the areas where the calcretes were developed.En el sector sur de la Cuenca de Madrid, los últimos términos del Mioceno Superior están constituidos por calizas lacustres que presentan sobreimpuestos perfiles de calcreta. Las calizas se disponen sobre un conjunto sedimentario, predominantemente detrítico, formado por arcillas que se interdigitan con niveles poco continuos de calizas e intercalan canales arenosos de poca entidad. Este conjunto corresponde a un complejo fluviolacustre que evolucionó posteriormente hasta la implantación de un sistema lacustre extenso de carácter somero. Se han estudiado detalladamente dos perfiles de calcreta (ATS,MIR) situados en un mismo nivel estratigráfico, distantes entre sí 1 km. Estos perfiles muestran sobreimpuestas al sustrato carbonático, entre otras, las siguientes facies de calcreta: masas de microesparita, micrita que engloba terrígenos dispuestos con textura "floating", horizontes de pisolitos con recubrimientos gravitacionales bien definidos y costras laminares. Estos rasgos, aunque comunes a ambos perfiles, se muestran con desigual desarrollo y reparto vertical en cada uno de ellos. Tales diferencias de distribución, así como otros rasgos específicos de cada perfil (conductos rellenos por terrígenos y cementados con micrita en el perfil ATS, huecos planares en el sustrato del perfil MIR), indican que los perfiles se desarrollaron en sustratos que ocupaban distintas posiciones paleo morfológicas.