Resumen de Cronología de los procesos de remagnetización química por enterramiento

Juan José Villalaín Santamaría, Pablo Calvín Ballester, María Felicidad Bógalo Román, Irene Falcón, Antonio María Casas Sáinz

• español

  Las remagnetizaciones químicas regionales son fenómenos muy habituales en rocas sedimentarias, especialmente cuando están ligadas a los procesos de enterramiento, ya que el incremento de la temperatura asociado al mismo favorece el creci- miento de cristales ferromagnéticos (s.l.). El crecimiento de magnetita en calizas registrando remagnetizaciones a lo largo de áreas muy extensas ha sido descrito en diversas cuencas sedimentarias de espesor importante. Un caso bien estudiado en trabajos previos de nuestro grupo de investigación es el de la cuenca mesozoica del Atlas, posteriormente invertida durante el Cenozoico. Las calizas del Jurásico inferior registraron una remagnetización de sistemática polaridad normal portada por magnetita que ha podido ser datada con precisión en 100 Ma, dentro del Supercrón de Polaridad Normal del Cretácico (CNS).

  La mineralogía magnética de estas rocas está dominada por magnetita con tamaños de grano correspondientes a estado super- paramagnético (SP) y monodominio estable (SSD). La remagnetización muestra una dirección y edad muy homogénea a lo largo de toda la región investigada (~10.000 km2 ), sugiriendo un tiempo rápido de registro. Sin embargo, la fase extensional de esta cuenca se prolongó durante decenas de millones de años, manteniendo las condiciones de enterramiento necesarias para el crecimiento de cristales de magnetita, cubriendo de ese modo muchos crones de polaridad incluyendo el CNS. En este trabajo abordamos la cuestión de la cronología del crecimiento de cristales y del bloqueo de la magnetización en magnetita, así como del registro de la remagnetización. Analizamos la hipótesis de que la dirección de remagnetización representa el promedio de los momentos magnéticos de toda la población de magnetita SSD que crece de forma continua desde el Jurásico Medio hasta el Cenozoico, dando como resultado la dirección esperada para la edad central del CNS. Para probar la hipóte- sis hemos realizado simulaciones del registro de la remagnetización, así como experimentos de magnetismo de rocas para demostrar la presencia de granos de magnetita bloqueados con polaridades normal e inversa en la misma muestra. Estos resul- tados explican también la alta frecuencia de remagnetizaciones regionales registradas durante los supercrones de polaridad.

• English

  The widespread chemical remagnetizations are common in sedimentary rocks, particularly if they are caused by burial.

  This is because the heating linked to burial generates the growth of ferromagnetic (s.l.) grains. The growth of magnetite in limestones as responsible of widespread remagnetizations has been documented in several thick sedimentary basins. A case that has been studied in depth by our research group is that of the Mesozoic Atlasic Basin subsequently inverted during the Cenozoic. The lower Jurassic limestone recorded a systematically normal polarity overprint carried by magnetite. This remagnetization has been dated at 100 Ma, within the so called Cretaceous Normal Polarity Superchron (CNS). The magne- tic mineralogy of these rocks is dominated by fine grained magnetite with domain state between superparamagnetic (SP) and stable singledomain (SSD). This remagnetization shows a very homogeneous paleomagnetic direction and age throughout the wide studied area (~10.000 km2), suggesting an acquisition during a short event. However, the extensional stage of the basin lasts tens of millions years, keeping the necessary burial conditions for growth of magnetite grains across several polarity chrons, including the CNS. In this study we address the question of timing of growth of magnetic particles and blocking of magnetization in magnetite, as well as the record of the remagnetization. We analyze the hypothesis that the remagnetization direction is just the average of magnetic moments of the entire SSD magnetite population that grew from the Middle Jurassic up to the Cenozoic, resulting in the expected direction at the middle of the CNS. In order to test this hypothesis, simulations of the record of magnetization as well as rock magnetism experiments to demonstrate the existence of SSD magnetite grains blocked with reversed and normal polarities in the same sample have been developed. These results can explain the frequent occurrence of widespread remagnetizations during superchrons.