Estudio comparativo entre las areniscas paleozoicas y triásicas de la isla de Menorca: evidencias de procesos de reciclado

Abstract

Las formaciones siliciclásticas prehercínicas (Devónico inferior y Carbonífero inferior) y permotriásicas de la isla de Menorca están limitadas por una serie de discontinuidades sedimentarias. En el presente trabajo se estudia la composición de dichas formaciones detríticas con el fin de analizar los procesos de reciclado y variaciones en la litología de las áreas fuentes en relación con las citadas discontinuidades. La composición modal de dichos depósitos detríticos analizada en un diagrama QFR permite distinguir tres etapas fundamentales durante su génesis: a) Devónico inferior (Q9S, FJ, R2) - Unidad Inferior del Carbomlero (QS2, FlJ, RJs): representa una reactivación importante de las áreas fuentes, eminentemente metamórficas de bajo grado. b) Unidad Inferior del Carboníjero-Buntsandstein inferior (Q97, F/, R2): supone un período de ganancia progresiva de madurez de los depósitos, donde se infieren importantes procesos de reciclado. c) Buntsandstein inferior-Buntsandstein superior (Q87, F7, R6): refleja un cambio leve pero sustancial en los aportes, detectándose la influencia de áreas fuentes granítico-gnéisicas. Analizando los depósitos arenosos en un diagrama QmFLt se observa cómo, dentro de la segunda etapa descrita anteriormente, se produce un considerable incremento de cuarzos policristalinos (Qp) con la sedimentación pérmica, que denota una participación de áreas fuentes metamórficas de bajo grado. La escasa presencia de los fragmentos metamórficos (lábiles) en las areniscas pérmicas indica la existencia de importantes procesos de retrabajamiento durante el transporte de estos materiales. El empleo de determinados índices composicionales (Qp/Qt, F/Qt y Ch/Qt) permite corroborar la existencia de procesos de reciclado ligados a las discontinuidades sedimentarias. Se establece un modelo de procedencia de las areniscas analizadas, del que cabe señalar que las discontinuidades sedimentarias más importantes, en cuanto a cambios litológicos de las áreas fuentes, tienen lugar en los momentos de tránsito entre el Devónico inferior y la Unidad Inferior del Carbonífero, entre la Unidad Superior del Carbonífero y el Pérmico, y por último entre el Buntsandstein inferior y el Buntsandstein superior. Además, es de resaltar que los depósitos de la Unidad Superior del Carbonífero y del Buntsandstein inferior representan las unidades con mayor grado de reciclado a partir de los materiales sedimentados previamente. [ABSTRACT] Prebercinian and permotriassic siliciclastic formations (Lower Devonian and Lower Carboniferous) in the Menorca Island are bounded by sedimentary unconformities. The aim of this paper is to analyce the recyc1ing processes and the main variations in source area lithologies related with sedimentary unconformities, by the light of petrographie composition of those detrital formations. T bree main stages in the aceumulation of detrital deposits can be distinguisbed by analysis of modal composition on a QFR diagram: a) Lower Devonian (Q9S, FJ, R2) - Carboniferous lower unit (Q52, F/J, RJs): it represents a signifieant reactivation of source areas of low-rank metamorphic litbologies. b) Carboniferous lower unit - Lower Buntsandstein (Q97. Fl. R2): it represents a period of progressively increasing detrital maturity. In this period important recycling processes are inferred. e) Lower Buntsandstein - Upper Buntsandstein (Q87, F7, R6): it shows a sligbt but definitive cbange in source lithology witb influence of granitic-gneissic source rocks. On a QmFLt diagram, sandstones of the second stage defined aboye display an important ¡nerease in polycrystalline quartz during permian sedimentation. This faet outlines a low-rank metamorphic contribution from the source area. Scarce content of metamorphic fragments in permian sandstones suggests that ¡ntense reworking of those sandstones took place during transporto Compositional indices (Qp/Qt, F/Qt and Ch/Qt) permit to corroborate the existence of recycling processes related to unconformities. Finally, a general provenance model of sanctstones of Menorca is proposed. In this madel the main sedimentary unconformities related with sustantial lithological changes of source areas are the boundaries between Lower Devonian and Carboniferous lower unit, the Carboniferous upper unit and the Permian, and that beated between the Lower and Upper Buntsandstein. In addition, the Carboniferous upper unit and Lower Buntsandstein are the sandstone formations with greatest recyc1ing processes from sandstone formations deposited previously.