Sedimentology and diagenetic evolution of the Neogene ‘Intermediate Sandstone Unit’ in the halite deposits of the Granada Basin, SE Spain: the turning point in the change from marine to continental sedimentation

• Adrián López Quirós ^[1] ; Mickael Barbier ; José M. Martín ^[1] ; Xavier Guichet
  1. [1] Universidad de Granada

     Universidad de Granada

     Granada, España

     
• Localización: Journal of iberian geology: an international publication of earth sciences, ISSN-e 1886-7995, ISSN 1698-6180, Vol. 44, Nº. 3, 2018, págs. 513-537
• Idioma: inglés
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• Resumen
  • español

    La Cuenca de Granada (50×50 km) es una cuenca neógena intramontañosa ubicada en la parte central de la Cordillera Bética (España). Al fnal del Tortoniense se desecó, depositándose una potente secuencia salina, formada por tres unidades que incluyen halita: la ‘Unidad de Halita Inferior’ (UHI), la ‘Unidad de Arenisca Intermedia’ (UAI) y la ‘Unidad de Halita Superior’ (UHS). Los sedimentos de la UAI registran el cambio de condiciones marinas a no marinas. El objetivo principal de este trabajo es estudiar el ambiente de formación y la evolución diagenética de la UAI, para evaluar los eventos que condujeron y resultaron de la continentalización de esta cuenca en el Mioceno tardío. Este estudio incluye descripciones visuales de los testigos de sedimento, análisis petrográfcos (petrografía convencional y Microscopía Electrónica de Barrido) y geoquímicos (δ34S, δ18O y 87Sr/86Sr). El depósito de la UAI tuvo lugar en un ambiente de lago costero, aislado del mar abierto por una isla barrera. El lago evolucionó de somero e hipersalino, a más profundo y con frecuentes inundaciones marinas inducidas por tormentas y, de nuevo a salino somero. Los análisis isotópicos indican mezcla de aguas, incluidas marinas y subterráneas (hidrotermales) para explicar el origen de las salmueras. Los eventos de inundación disolvieron parte de la halita, reprecipitándola como cemento secundario en las cavidades de disolución. En la diagénesis temprana se produjo la recristalización de halita, el reemplazamiento de yeso por halita y el de halita por anhidrita nodular, y la formación de pirita framboidal. En la diagénesis intermedia-tardía tuvo lugar el reemplazamiento de halita y anhidrita por sílice (megacuarzo, calcedonia y lutecita), y el de la lutecita por celestina. La formación de megacuarzo se relaciona con salmueras de percolación empobrecidas en sulfato procedentes de la UHS. La cristalización de calcedonia y lutecita aconteció después a partir de salmueras de percolación ricas en sulfato, procedentes de la secuencia yesífera que corona la sal. El reemplazamiento de lutecita por celestina tuvo lugar por la interacción con aguas subterráneas ricas en Sr.

  • English

    The Granada Basin is a small (50×50 km) Neogene intramontane basin located in the central part of the Betic Cordillera (Spain). In the latest Tortonian, the Granada Basin desiccated and a thick salt succession formed, encompassing three halitebearing units: the ‘Lower Halite Unit’, the ‘Intermediate Sandstone Unit’ (ISU), and the ‘Upper Halite Unit’ (UHU). ISU deposits record the onset of marine to non-marine conditions in the Granada Basin. The main purpose of this paper is to study the environment of formation and the diagenetic evolution of the ISU salt-bearing unit, in order to assess the events leading to and resulting from the continentalization of this basin in the late Miocene. This study includes visual core descriptions, petrographic (conventional petrography and scanning electron microscopy), and geochemical (δ34S and δ18O and 87Sr/86Sr) analyses. ISU deposition took place in a coastal lake, isolated from the open sea by a sand barrier. Lake evolution was from a very shallow, hypersaline lacustrine environment to a deeper, perennial lake undergoing frequent storm-induced marine fooding and, fnally, to a shallower, perennial saline lake. Isotope analyses point to a mixture of diferent infow waters, including marine- and underground (hydrothermal)-water inputs for the origin of the brines. Halite dissolution occurred after fooding events and clear-halite cement was precipitated inside primary-halite dissolution cavities. Early diagenesis involves halite re-crystallisation during repetitive, dissolution–precipitation cycles, gypsum replacement by halite, halite replacement by nodular anhydrite, and framboid pyrite formation. Intermediate- to late-diagenetic processes are silica (megaquartz, chalcedony, and lutecite) replacement of halite and anhydrite, and celestine replacement. Megaquartz formation relates to sulfate-depleted, UHU percolating brines. Chalcedony and lutecite crystallization took place sometime later from sulfaterich percolating brines, during deposition of the gypsum sequence occurring on top of the salt. Celestine, replacing lutecite, resulted from the interaction with Sr-rich underground waters (via dissolution of previously formed celestine).