Hola a todos!
Aquí estamos de nuevo, dispuestos a seguir descifrando el Karoo…
En esta entrada nos centraremos en una formación en concreto de la cuenca, la formación de Skoorsteeberg (en Tanquan) , es una de las formaciones que podemos encontrar dentro del grupo Ecca, el cual ya mencionamos en la entrada anterior.
Esta formación se genero durante el periodo Pérmico , como os podéis imaginar hace 300Ma el panorama era muy distinto al actual…
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Formaciones turbidíticas dentro del grupo Ecca.
Y es que, haciendo un viaje en el tiempo, estos magníficos afloramientos se formaron en un ambiente de mar profundo, tras el retroceso de los glaciares formados durante la glaciación de Dwyka se produjo una gran transgresión marina generándose un extenso mar poco profundo donde se depositaron las lutitas “Prince Albert” y la formación “whitehill” (formaciones del grupo Ecca), poco a poco este extenso mar fue haciéndose cada vez mas profundo dando lugar al desarrollo de turbiditas distales a través de abanicos submarinos, también se dieron capas de cenizas volcánicas (formación Collingham) lo que evidenciaba el vulcanismo de arco activo hacia el sur de la cuenca.
La formación en la que nos centraremos a continuación se trata de un complejo turbiditico rico en arena con intercalaciones de lutitas, formado a través de un complejo sistema de abanicos.
¿Donde situamos la formación?
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Estratigrafía esquemática de la sucesión de abanicos submarinos en la formación Skoorsteenberg.
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Situación del complejo de abanicos en Tanquan, donde se marcan además
las principales direcciones de compresión en la “cape fold belt” y la dirección
principal del transporte de sedimento.
Uno de los procedimientos que se utilizan en el análisis de cuencas es el estudio de datos geoquímicos y la posterior interpretación de estos con el objetivo de estudiar la evolución estratigráfica de la cuenca y la evaluación de la procedencia de los aportes.
Para realizar el estudio se realizaron distintos sondeos, abarcando desde zonas mas proximales a mas distales, se realizaron estudios sobre TiO2 y Al2O3, además de algunos elemento mayores y elementos traza, incluyendo tierras raras (REE). Se estudia también el índice químico de alteración (CIA).
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Localización de los distintos sondeos y reconstrucción de los
abanicos según mapas de isopacas y datos de dirección
de paleocorrientes.
Como podemos apreciar en la imagen anterior los abanicos 1,2,3 y 5 se originan en una dirección S mientras que el 4 surge de una zona mas W, esto será importante para posteriores interpretaciones.
Podemos distinguir dos tipos de lutitas (según estudios de rayos gamma, geoquímicos y espectrales):
-Lutitas inter-abanico: gruesas secuencias depositadas entre capas de arena de los abanicos.
-Lutitas intra-abanico: unidades mas delgadas de lutitas intercaladas dentro de arenas pertenecientes a los abanicos.
Estas diferencias se interpretan debidas a cambios relativos del nivel del mar y/o variaciones en
la tasa de sedimentación.
Las lutitas inter-abanico son interpretadas dentro de periodos de baja tasa de sedimentación , correlativos en el tiempo con periodos transgresivos.
Los abanicos de fondo de la cuenca son interpretados como secuencias compuestas, donde fases ricas en crecimiento de arena representan épocas del nivel del mar bajo, donde también se forman las lutitas intra-abanico, que son menos extensas lateralmente que las lutitas inter-abanico.
Muchos autores( (Adelmann y Fiedler, 1998; Cole, 1992; Ha ̈lbich, 1983; Kingsley, 1981)han sugerido que el área de origen de los sedimentos era la “cape folt belt “, sin embargo Johnson (1991) la sitúa en un arco magmático mas al sur, como área adicional para esta sucesión.
Otros autores como Andersson, Johansson y Kumpulainen (2003) utilizaron datos de Sm -Nd en la formación para concluir que no existían variaciones en la procedencia de los aportes de los diferentes abanicos.
Pero vamos, ahora si, a ver los resultados que aporta el siguiente estudio y a que conclusiones nos lleva…
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Correlación geoquimioestratigrafica entre los distintos sondeos basadas en relaciones TiO2/Al2O3
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Correlación geoquimioestratigrafica entre los distintos sondeos basadas en datos de Zr.
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Correlación geoquimioestratigrafica entre los distintos sondeos basadas en datos de Sr.
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Se observa una disminución progresiva del del K2O, esto puede representar la cantidad de material felsico en la roca, mientras que la mayor concentración en CaO representaría los materiales mas máficos.
Alternativa y progresivamente materiales mas máficos podrían haber sido generados, esto podría explicarse por la interpretación que indica que la única fuente de sedimentos se sometió a denudación progresiva con diferentes litologías en el lecho rocoso, las rocas del lecho mas profundas mas tarde serian expuesta, intuyendo que estas serian mas máficas que las primeras rocas expuestas.
En cuanto a la relación TiO2/Al2O3 podemos observar que aumenta ligeramente hacia techo.
Teniendo en cuenta que el Al será indicativo de arcillas, lo cual implica una mayor alteración química en el area de origen y por tanto un clima mas cálido y húmedo, si lo que tenemos en un enriquecimiento en Ti lo que se puede interpretar es que se da una menor alteración química y por tanto parece darse un ligero enfriamiento del clima o condiciones de menos humedad, esto también es apoyado por los datos de CIA(índice químico de alteración) que disminuye.
Teniendo en cuenta que el Al será indicativo de arcillas, lo cual implica una mayor alteración química en el area de origen y por tanto un clima mas cálido y húmedo, si lo que tenemos en un enriquecimiento en Ti lo que se puede interpretar es que se da una menor alteración química y por tanto parece darse un ligero enfriamiento del clima o condiciones de menos humedad, esto también es apoyado por los datos de CIA(índice químico de alteración) que disminuye.
Sin nos fijamos en los aumentos que se producen (sobre todo en el abanico 4) en el contenido en Zr y Hf entramos en contradicción con la interpretación que proponía mayor control de rocas máficas a la hora de generar sedimento, ya que las mayores concentraciones en Zr se dan cuando la roca que genera el sedimento en felsica.
Por otra parte señales que disminuyen en la sección como K2O, La y Th son indicadores de contribución máfica .
Ante el resultado de estos datos que parecen anómalos y contradictorios se propone la siguiente interpretación:
El área fuente de sedimentos podría haberse vuelto mas félsica, aunque las rocas denudadas progresivamente deben haber sido predominantemente máficas, las distintas anomalías se producen en uno de los abanicos, el 4, con lo que la fuente de las anomalías podría haber sido una fuente transitoria de sedimentos rico en materiales félsicos, la orientación del eje del abanico presenta una variación de 60º con respecto a los otros abanicos, lo que apoya la posibilidad de la procedencia de los materiales de una fuente ligeramente distinta.
Además de estos métodos podemos valernos de otros para analizar la procedencia de los sedimentos como es el estudio petrográfico de las proporciones de cuarzo, feldespato y fragmentos líricos en el sedimento, representadas por medio de los diagramas de Folk (1974) y Dickinson(1985).
A continuación se muestran estos diagramas que recogen los datos analizados en sedimentos de formaciones del grupo Ecca y Beaufort inferior.
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El cuarzo, el feldespato y fragmentos líticos sedimentarios magmáticos y metamórficos con algunas micas y minerales pesados estables son los constituyentes del la fracción arena, dentro de la secuencia no se observan variaciones significativas en la composición.
Se señalan en definitiva dos tipos de procedencia diferentes:
-Fuerte influencia de orogeno reciclado, datos de paleocorrientes indican que el orogeno reciclado se encuentra hacia el sur de la cuenca, lo que nos lleva a pensar de nuevo en el “cape folt belt” formado por la acumulación de sedimentos paleozoicos tempranos.
-La abundancia de fragmentos volcánicos y plutónicos sugieren un area de origen magmática adicional.
Concluyendo, ambos métodos de análisis de procedencia de los sedimentos nos indican interpretaciones similares.
Espero haber ayudado a que comprendáis algo mejor el panorama en el cual se desarrolla la cuenca del Karoo y los métodos en los cuales se basa el análisis de cuencas para descifrar el pasado.
Pero recordad…hoy solo desciframos una pequeña parte de la historia del Karoo valiéndonos de recursos como la geoquímica y la petrografía, sin embargo no son los únicos métodos que nos ayudaran a reconstruir el pasado de nuestra cuenca…
Si queréis conocerlos…nos vemos en las próximas entradas compañeros!! =P
"El mas bello sentimiento que uno puede experimentar es sentir misterio. Esta es la fuente de todo arte verdadero, de toda verdadera ciencia. Aquel que nunca a conocido esta emoción, que no posee el don de maravillarse ni encantarse...sus ojos están cerrados..."(Albert Einstein).
Hasta pronto! ;)
Bibliografia principal:
-Provenance evolution and chemostratigraphy of a Palaeozoic submarine fan-complex: Tanqua Karoo Basin, South Africa
P.O.D. Anderssona,*, R.H. Wordenb, D.M. Hodgsonb, S. Flintb
