Resumen de Fault-related hydrothermal dolomites in Cretaceous carbonates (Cantabria, northern Spain): : Results of petrographic, geochemical and petrophysical studies

Mumtaz M. Shah, Fadi H. Nader, Julie Dewit, Rudy Swennen, Daniel García García

• English

  The present contribution documents NW-SE oriented fault and fracture related dolomites in Aptian-Albian carbonates (Karrantza area; northern Spain). Field observations revealed two main dolomite types, namely massive and zebra dolomite. Texturally, these dolomite types are mostly planar and nonplanar and variably reworked by subsequent alterations, which resulted in neomorphism and recrystallization, cataclastic deformation and calcite filling of dolostones. Petrographic and geochemical studies demonstrate the superposition of different diagenetic events, which were involved in multiphase dolomitization. Several phases of hydrothermal calcite cement pre- and post-date the dolomitisation events. Massive dolomites show overlapping stable isotopic ratios ranging from -16.9 to -8.9{per thousand} ({delta}18 O V-PDB), and -2.6 to +3.1{per thousand} ({delta}13 C V-PDB). Zebra dolomite shows more depleted values of {delta}18O and {delta}13C as compared to massive dolomites ({delta}18O: -18.1 to -15.2{per thousand}V-PDB and {delta}13C: -8.1 to +1.6{per thousand} V-PDB). Fluid inclusion analyses show homogenization temperature (Th) values from 120 to 200°C and estimated salinities range between 10 and 24 eq. wt.% NaCl. Both dolomite types are nearly stoichiometric, with CaCO3 values between 50 and 52 mole% Limestones close to the dolomites show depleted {delta}l8O values (similar to those of the dolomites), implying isotopic resetting during dolomitization. Recrystallization appears to have decreased the bulk porosity values in the interlocking nonplanar dolomite (with negligible porosity), while late-stage calcite cements occlude most of the remaining porosity, and make petrophysical measurements difficult to interpret. The possible source of dolomitizing fluids can be deeply buried Triassic evaporitic strata in the intra-platform basin, Keuper salt diapirs and/or Mg-bearing igneous rocks

• français

  La présente contribution décrit des dolomies liées à des failles et des fractures NW-SE dans les carbonates d'âge aptien-albien (Karantza, Espagne du nord). Deux types principaux de dolomie, massive et zebra, sont observés. Ces dolomies présentent des textures planaires ou non planaires, plus ou moins affectées par des altérations superposées, induisant une recristallisation néomorphique, une cataclase et un remplissage calcitique tardif. Les données pétrographiques et géochimiques montrent la superposition de plusieurs stades diagénétiques et une dolomitisation multiphasée. Plusieurs stades de cémentation calcitique précèdent et suivent la formation des dolomies. Les dolomies massives ont une gamme de rapports isotopiques étendue de -16.9 à -8.9{per thousand} ({delta}18O V-PDB) et de -2.6 à +3.1{per thousand} ({delta}13C V-PDB). Les dolomies zebra ont des compositions isotopiques relativement plus légères ({delta}18O de -18.1 à -15.2{per thousand}V-PDB et {delta}13C de -8.1 à +1.6{per thousand} V-PDB). Les inclusions fluides présentent des températures d¿homogénéisation (Th) de 120 à 200°C et des salinités entre 10 et 24 % éq. NaCl. Les deux types de dolomie sont proches de la stoechio-métrie, avec une proportion molaire de CaCO3 variant de 50 à 52%. Les calcaires situés à proximité des dolomies montrent des compositions isotopiques appauvries en {delta}18O, similaires à celles des dolomies, et traduisant un rééquilibrage pendant la dolomitisation. La recristallisation semble avoir réduit la porosité primitive dans les dolomies non planaires à texture mosaïque, et la calcite tardive comble 1'essentiel de la porosité résiduelle, compliquant 1'interprétation des mesures pétrophysiques. L'origine des fluides responsables de la dolomitisation peut être cherchée dans les niveaux évaporitiques profonds du Trias, les diapirs salifères du Keuper et/ou dans des roches ignées magnésiennes.