{"id":12843,"date":"2022-07-04T11:08:21","date_gmt":"2022-07-04T11:08:21","guid":{"rendered":"https:\/\/www.icog.es\/TyT\/?p=12843"},"modified":"2022-07-08T06:26:22","modified_gmt":"2022-07-08T06:26:22","slug":"estudio-petrografico-y-genesis-de-las-concreciones-carbonaticas-septarias-de-la-capa-de-margas-de-alcorlo-turoniense-medio-en-el-sinclinal-de-tortuero-guadalajara-espana","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.icog.es\/TyT\/index.php\/2022\/07\/estudio-petrografico-y-genesis-de-las-concreciones-carbonaticas-septarias-de-la-capa-de-margas-de-alcorlo-turoniense-medio-en-el-sinclinal-de-tortuero-guadalajara-espana\/","title":{"rendered":"ESTUDIO PETROGR\u00c1FICO Y G\u00c9NESIS DE LAS CONCRECIONES CARBON\u00c1TICAS (SEPTARIAS) DE LA CAPA DE MARGAS DE ALCORLO (TURONIENSE MEDIO) EN EL SINCLINAL DE TORTUERO (GUADALAJARA, ESPA\u00d1A)"},"content":{"rendered":"
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\"\"<\/a><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

TIERRA Y TECNOLOG\u00cdA N\u00ba<\/strong> 60<\/strong> | DOI: <\/strong>https:\/\/dx.doi.org\/10.21028\/lrr.2022.07.04<\/a> | Autora:<\/strong> Luc\u00eda Rueda Ramos<\/a>. Facultad de Ciencias Geol\u00f3gicas (UCM). C\/ Jos\u00e9 Antonio Novais, 12, Ciudad Universitaria 28040 \u2013 MADRID (Espa\u00f1a). lucrueda@ucm.es<\/a>.<\/p>\n\n\n\n

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RESUMEN<\/h2>\n\n\n\n

Las concreciones carbon\u00e1ticas de tipo septaria<\/em> objeto del presente estudio se localizan en las proximidades de Tortuero (Guadalajara), en el flanco noroeste (NO) de un sinclinal tumbado en el l\u00edmite entre el Dominio nororiental del Sistema Central Espa\u00f1ol y la Cuenca de Madrid. Las concreciones se encuentran en facies mixtas correspondientes a la Capa de Margas de Alcorlo (Turoniense Medio, Cret\u00e1cico Superior). Esta unidad pertenece a la Mesosecuencia I del Cret\u00e1cico Superior y corresponde a un m\u00e1ximo regresivo. La metodolog\u00eda empleada para la caracterizaci\u00f3n mineral y textural ha permitido inferir un posible modelo gen\u00e9tico para explicar el origen de estas concreciones carbon\u00e1ticas. Las concreciones presentan dos formas: una esferoidal y otra discoidal, con diversos tama\u00f1os. En su interior se reconocen dos zonas, una interna caracterizada por la presencia de silt<\/em> (limo) y carbonato (calcita) y una externa de micrita peloidal microbiana, con porosidad secundaria de tipo shrinkage <\/em>(septarias). Esta porosidad est\u00e1parcialmente rellena de un cemento fibroso de calcita. Se deduce que las concreciones se desarrollaron por debajo de la interfase sedimento-agua en un ambiente palustre asociado a la l\u00ednea de costa. La interrupci\u00f3n de la sedimentaci\u00f3n favoreci\u00f3 el crecimiento concrecionar entorno a un n\u00facleo no determinado\/visible a partir de aguas continentales fre\u00e1ticas. El origen de las septarias<\/em> se relaciona con procesos de deshidrataci\u00f3n del sedimento por desecaci\u00f3n y cementaci\u00f3n posterior, caracter\u00edsticos de ambientes palustres.<\/p>\n\n\n\n

ABSTRACT<\/h2>\n\n\n\n

The septarian carbonate concretions of the present study are located in the vicinity of Tortuero (Guadalajara), on the northwestern (NW) flank of a syncline lying on the boundary between the northeastern Domain of the Spanish Central System and the Madrid Basin. The concretions were found in mixed facies corresponding to the Alcorlo Layer Marls (Middle Turonian, Upper Cretaceous). This unit belongs to the Upper Cretaceous Mesosequence I and corresponds to a regressive maximum. The methodology used for the mineral and textural characterization has allowed us to infer a possible genetic model to explain the origin of the carbonate concretions. The results show that the concretions present two shapes: a spheroidal and a discoidal one, and different sizes. Two zones can be recognized inside, an internal one characterized by the presence of silt and carbonate (calcite), and an external one of microbial peloidal micrite, with secondary porosity of shrinkage type (septariae). This porosity is partially filled with a fibrous calcite cement. It is inferred that the concretions developed below the sediment-water interface in a marsh environment associated with the shoreline. Interruption of sedimentation favored concretionary growth around an undetermined core from phreatic inland water. The origin of the septaria is related to sediment dehydration processes by desiccation and subsequent cementation, characteristic of marsh environments.<\/p>\n\n\n\n

INTRODUCCI\u00d3N<\/h2>\n\n\n\n

Las concreciones carbon\u00e1ticas han sido en los \u00faltimos a\u00f1os objeto de investigaci\u00f3n por diferentes autores (Torrijo et al.,<\/em> 2004; Arribas et al.,<\/em> 2012; Marshall y Pirrie, 2013; McMahon et al.<\/em>, 2016; Pratt y Ponce, 2019). Los cuerpos concrecionares son estructuras \u00fatiles para reconstruir la historia diagen\u00e9tica de las unidades litol\u00f3gicas donde se encuentran. Su estudio tambi\u00e9n tiene aplicaci\u00f3n en el campo de la hidrogeolog\u00eda, paleoclimatolog\u00eda y la explotaci\u00f3n de recursos energ\u00e9ticos, ya que los factores gen\u00e9ticos, de emplazamiento y de movilizaci\u00f3n resultan de utilidad para la reconstrucci\u00f3n del entorno y su diag\u00e9nesis (Torrijo y Mandado, 2010).<\/p>\n\n\n\n

Las concreciones son un producto diagen\u00e9tico que se encuentran normalmente en rocas sedimentarias de diferentes edades, tanto en ambientes marinos como continentales (Marshall y Pirrie, 2013). Su desarrollo comienza a partir de la cementaci\u00f3n sobre un n\u00facleo, que puede ser cualquier part\u00edcula mineral o restos paleontol\u00f3gicos bien conservados precipitando diferentes generaciones de cemento (Garc\u00e9s-L\u00f3pez, 2018).  Las formas y tama\u00f1os son muy variados, desde concreciones centim\u00e9tricas, como las descritas por Marshall y Pirrie (2013) en capas profundas marinas, hasta concreciones m\u00e9tricas como las referidas por Arribas et al. (<\/em>2012) en dep\u00f3sitos arenosos e\u00f3licos.<\/p>\n\n\n\n

En general, las concreciones se originan tanto en ambientes someros como profundos y permanecen dentro de un ambiente geoqu\u00edmico espec\u00edfico (ej: zona de reducci\u00f3n de sulfatos) seg\u00fan Ponce et al.,<\/em> (2018). Asimismo, los horizontes concrecionares pueden indicar un hiato o una superficie de erosi\u00f3n y albergar informaci\u00f3n de intervalos de tiempo y eventos no documentados en el registro sedimentario (Marshall y Pirrie, 2013; Ponce et al., <\/em>2018). Por otro lado, algunas concreciones presentan en su interior grietas muy caracter\u00edsticas denominadas septarias<\/em>, cuyo origen se sigue discutiendo hoy en d\u00eda. En Espa\u00f1a, han sido descritas en diferentes tipos de formaciones, destacando las estudiadas por Alonso-Azc\u00e1rate et al. <\/em>(1996) en La Rioja o por Baceta et al.,<\/em> (2010) en el flysch <\/em>del Pa\u00eds Vasco.<\/p>\n\n\n\n

Existen cuatro hip\u00f3tesis sobre su formaci\u00f3n: por compactaci\u00f3n en un enterramiento r\u00e1pido; por descomposici\u00f3n de materia org\u00e1nica, por desecaci\u00f3n\/sin\u00e9resis (Pettijohn, 1949; Marshall y Pirrie, 2013) y por movimientos s\u00edsmicos (Pratt y Ponce, 2019).<\/p>\n\n\n\n

El objetivo del presente trabajo se centra en la caracterizaci\u00f3n de la historia diagen\u00e9tica y los posibles procesos de formaci\u00f3n y crecimiento de las concreciones carbon\u00e1ticas halladas en las margas de la Capa de Alcorlo (Turoniense Medio) en el sinclinal de Tortuero (Guadalajara). Para ello se ha realizado un estudio petrogr\u00e1fico que comprende el an\u00e1lisis textural y composicional de dichas concreciones.<\/p>\n\n\n\n

SITUACI\u00d3N GEOGR\u00c1FICA Y CONTEXTO GEOL\u00d3GICO<\/h2>\n\n\n\n

La zona de estudio (Anexo I) se localiza al norte de la provincia de Guadalajara (Espa\u00f1a) (Fig.1), pr\u00f3xima al municipio de Tortuero.<\/p>\n\n\n\n

Geol\u00f3gicamente se encuentra en el borde sur del sector nororiental del Sistema Central Espa\u00f1ol (SCE), limitando con la Cuenca Cenozoica del Tajo. El SCE es una cordillera de 600 km de longitud con una direcci\u00f3n NE-SO que se extiende desde la zona central de la Pen\u00ednsula Ib\u00e9rica hasta Portugal (De Vicente y Mu\u00f1oz-Mart\u00edn, 2012). Se distinguen dos sectores limitados por numerosas fallas transversales en direcci\u00f3n N-S: el sector occidental (Sierra de Gredos y de La Paramera) y el sector oriental (Guadarrama-Somosierra). El SCE aparece limitado por la Cuenca del Duero al norte y la Cuenca del Tajo al sur. Tect\u00f3nicamente, el SCE, se considera una cadena intraplaca de piel gruesa (De Vicente et al.,<\/em> 2004). La estructura que presenta es de tipo pop-up<\/em>, en donde predomina el basamento con cierta implicaci\u00f3n en la deformaci\u00f3n (De Vicente et al., <\/em>2004). La Meseta Central sufri\u00f3 durante la Orogenia Alpina unas fases de compresi\u00f3n-descompresi\u00f3n que dieron lugar al levantamiento del SCE durante el Cenozoico (Pedraza, 1994), provocando fallas inversas y el plegamiento de las unidades del Cret\u00e1cico Superior. Los cabalgamientos produjeron pliegues de propagaci\u00f3n de falla, entre estos destaca el sinclinal tumbado de Tortuero (Fig. 2), en donde se encuentra la Capa de margas de Alcorlo. Hacia el este del SCE predominan los materiales mesozoicos hasta la uni\u00f3n con la Rama Castellana-Valenciana del Sistema Ib\u00e9rico (De Vicente et al., <\/em>2004) (Fig. 1 B).<\/p>\n\n\n

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Fig.1. A: Mapa de Espa\u00f1a. B: Localizaci\u00f3n de la zona de estudio y esquema geol\u00f3gico modificado de Alonso-Zarza et al. (2004). 1. Rocas plut\u00f3nicas; 2. Pizarras, m\u00e1rmoles, cuarcitas y gneises; 3. Pizarras y metagrauvacas; 4. Pizarras, cuarcitas y metavulcanitas; 5. Mesozoico; 6. Pale\u00f3geno; 7. Mioceno indiferenciado; 8. Unidad Inferior del Mioceno; 9. Unidad Intermedia del Mioceno; 10. Unidad Superior del Mioceno; 11. Plioceno; 12: Cuaternario. C: Ortofoto de Google Earth de la zona de estudio (recuadro rojo) junto con sus localidades y carretera principal. Las coordenadas UTM (Proyecci\u00f3n UTM- Elipsoide internacional) de la zona de estudio en metros aproximadamente son: (626000,705250), (633000,705250), (626000,702650) y (633000,702650). El punto rojo se\u00f1ala la localizaci\u00f3n aproximada de las septarias.<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n
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Fig.2. A: Corte geol\u00f3gico y leyenda de las unidades cartogr\u00e1ficas del mapa geol\u00f3gico del Anexo I. Se observa el retrocabalgamiento de Tortuero junto con el basamento y la cobertera del Cret\u00e1cico Superior.<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Los materiales del Cret\u00e1cico Superior que se encuentran en el l\u00edmite entre la Cuenca del Tajo y el SCE, abarcan desde el Turoniense hasta el Campaniense-Maastrichtiense. Durante el Cret\u00e1cico Superior se produjo el acercamiento de la placa Africana a Eurasia, originando la separaci\u00f3n del oc\u00e9ano Atl\u00e1ntico (NO) y el mar del Tethys<\/em> (SE). Supuso uno de los episodios transgresivos-regresivos m\u00e1s importantes a escala global dando lugar a tres conjuntos sedimentarios (Fig. 3 y 4): un t\u00e9rmino inferior terr\u00edgeno (Fm. Utrillas; Cp. De Alcorlo), un t\u00e9rmino superior carbon\u00e1tico (Fm. Castrojimeno, Fm. Burgo de Osma y Fm. Valle del Tabladillo) y un \u00faltimo conjunto detr\u00edtico-evapor\u00edtico (Eoceno) dando paso al Pale\u00f3geno (Gil y Garc\u00eda, 1996; Gil et al., <\/em>2008; Gil et al., <\/em>2010). Seg\u00fan estos autores, los factores que controlaron la sedimentaci\u00f3n durante el Cret\u00e1cico Superior fueron: la subida global del nivel del mar, un clima c\u00e1lido-h\u00famedo debido a la posici\u00f3n subtropical de Iberia, y la tect\u00f3nica regional que favoreci\u00f3 las conexiones paleogeogr\u00e1ficas. La plataforma carbon\u00e1tica y margen costero que representan las sucesiones del Cret\u00e1cico Superior en el borde sur del Sistema Central forman parte de una megasecuencia sedimentaria de primer orden, que se subdivide en dos mesosecuencias de segundo orden (Fig. 3; Segura et al., <\/em>2013). El primer ciclo transgresivo-regresivo ocurri\u00f3 durante el Cenomaniense hasta el Turoniense Medio. En esta etapa destaca el desarrollo de una llanura de marea con facies mixtas y una plataforma externa carbon\u00e1tica. La Capa de margas de Alcorlo corresponder\u00eda al final de esta primera megasecuencia (Gil et al., <\/em>2010) (Fig. 3).<\/p>\n\n\n

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Fig. 3. Cuadro litoestratigr\u00e1fico y gen\u00e9tico del Cret\u00e1cico Superior (Modificado de Gil et al., 2010). Se localiza con una estrella roja la Capa de margas de Alcorlo.<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n
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Fig. 4: Columna estratigr\u00e1fica de las unidades cartogr\u00e1ficas del Cret\u00e1cico Superior en las proximidades de Tortuero. La estrella se\u00f1ala la localizaci\u00f3n de las concreciones carbon\u00e1ticas. <\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

En esta zona y por encima de los materiales cret\u00e1cicos (Fig. 3 y 4) se apoya una sucesi\u00f3n de dep\u00f3sitos sedimentarios cl\u00e1sticos y carbon\u00e1ticos del Pale\u00f3geno, Ne\u00f3geno y Cuaternario que corresponden al relleno de la Cuenca del Tajo. <\/p>\n\n\n\n

METODOLOG\u00cdA<\/h2>\n\n\n\n

Para abordar este estudio se han seguido diferentes etapas de trabajo:<\/p>\n\n\n\n

– Trabajo de Campo: Se han realizado un mapa geol\u00f3gico (Anexo I), dos cortes geol\u00f3gicos a escala 1:25.000 (Fig. 3) y una columna estratigr\u00e1fica (Fig. 2). Se tomaron medidas de direcci\u00f3n y buzamiento en las diferentes unidades estratigr\u00e1ficas para su cartograf\u00eda geol\u00f3gica; en la Capa margas de Alcorlo, se describieron in situ<\/em> las concreciones observando su ordenaci\u00f3n, tama\u00f1o y morfolog\u00eda. Adem\u00e1s, se realiz\u00f3 un muestreo de las concreciones m\u00e1s representativas que se posicionaron dentro de las columnas estratigr\u00e1ficas. Tambi\u00e9n se tomaron fotos del afloramiento.<\/p>\n\n\n\n

Una vez realizada la secci\u00f3n estratigr\u00e1fica (Fig. 4) se eligi\u00f3 en el afloramiento una cuadr\u00edcula de 6 m2<\/sup> para hacer la descripci\u00f3n in situ<\/em> de las concreciones teniendo en cuenta: su relaci\u00f3n con la roca caja (margas), distribuci\u00f3n espacial, medida de los tama\u00f1os (calibre), descripci\u00f3n de las formas, etc. Posteriormente se realiz\u00f3 un muestreo de las concreciones m\u00e1s representativas. El siglado que se ha utilizado para hacer el muestreo es el siguiente: TUR-MX-Cc (Turoniense- MuestraX- Concreciones carbon\u00e1ticas). Los tama\u00f1os fueron medidos con un calibre utilizado las escalas de tama\u00f1os de Udden (mm) y Krumbein (\u0424) para su caracterizaci\u00f3n morfol\u00f3gica (Anexo II).<\/p>\n\n\n\n

– An\u00e1lisis petrogr\u00e1fico: De un total de 80 concreciones para el an\u00e1lisis petrogr\u00e1fico se seleccionaron cinco ejemplares, cuatro simples y una compuesta (formada por varias concreciones unidas entre s\u00ed). En cada concreci\u00f3n se realiz\u00f3 la secci\u00f3n pulida y su correspondiente l\u00e1mina delgada de 30 micras de espesor. Las l\u00e1minas delgadas se realizaron en el laboratorio de Paleontolog\u00eda del Departamento de Geodin\u00e1mica, Estratigraf\u00eda y Paleontolog\u00eda de la Facultad de Ciencias Geol\u00f3gicas de la Universidad Complutense de Madrid. Se ha llevado a cabo un estudio microsc\u00f3pico con luz transmitida que incluye: la caracterizaci\u00f3n composicional y textural de las concreciones, as\u00ed como un estudio de la diag\u00e9nesis y la porosidad. Para el an\u00e1lisis petrogr\u00e1fico se ha utilizado un microscopio \u00f3ptico marca OLYMPUS, modelo BX51, equipado con una c\u00e1mara digital OLYMPUS, modelo DP12 en el Departamento de Mineralog\u00eda y Petrolog\u00eda de la Facultad de CC. Geol\u00f3gicas de la Universidad Complutense de Madrid. Las l\u00e1minas fueron sometidas a tinci\u00f3n selectiva de carbonatos (Lindholm y Finkelman, 1972) para diferenciar la mineralog\u00eda de carbonatos (calcita y dolomita). Para la caracterizaci\u00f3n de la textura deposicional se han empleado la clasificaci\u00f3n de Dunham (1962), y el trabajo de Tucker (1988) para la descripci\u00f3n de los cementos. La caracterizaci\u00f3n de la porosidad se realiz\u00f3 siguiendo la clasificaci\u00f3n de Choquette y Pray (1970). Tambi\u00e9n se consult\u00f3 el trabajo de Scholle y Ulmer-Scholle (2003) como material petrogr\u00e1fico complementario. Para el an\u00e1lisis de la forma de las concreciones se ha realizado un diagrama de Zingg para observar la tendencia de los ejes cristalogr\u00e1ficos (Corrales et al., <\/em>1977). El eje x e y del gr\u00e1fico representan las relaciones B\/A (M) y C\/B (N) de los ejes cristalogr\u00e1ficos, siendo A el eje mayor, B el intermedio y C el menor.<\/p>\n\n\n\n

– An\u00e1lisis de Difracci\u00f3n de Rayos X (DRX): Se ha empleado el difract\u00f3metro Bruker modelo D8 ADVANCE en el Centro de Asistencia a la Investigaci\u00f3n (C.A.I) de T\u00e9cnicas Geol\u00f3gicas de la Facultad de C.C. Geol\u00f3gicas de la Universidad Complutense de Madrid para dos muestras. Los diagramas de difracci\u00f3n de polvo desorientado para caracterizar la mineralog\u00eda de la muestra total se han obtenido en un intervalo angular de 2 a 65\u00ba, un tama\u00f1o de paso de 0,02\u00ba y un tiempo por paso de 1 s. El an\u00e1lisis semicuantitativo se ha realizado siguiendo el m\u00e9todo de Chung (1975) y utilizando el software EVA de Bruker.<\/p>\n\n\n\n

RESULTADOS<\/h2>\n\n\n\n

Descripci\u00f3n de las concreciones in situ y <\/em>relaci\u00f3n con la roca caja<\/h3>\n\n\n\n

Las concreciones se encuentran concentradas de manera limitada en una parte de la Capa margas de Alcorlo en las proximidades de la localidad de Tortuero (Fig. 1 C). Est\u00e1 constituida por margas ocres semiconsolidadas de textura limosa. Las concreciones carbon\u00e1ticas se encuentran dispersas dentro de las margas sin una ordenaci\u00f3n preferente. Aparte de las concreciones carbon\u00e1ticas, se distinguen peque\u00f1os n\u00f3dulos amorfos (seg\u00fan la forma) de carbonato de aproximadamente 1 cm. Esta unidad se caracteriza por presentar un cambio lateral de facies con la Fm. Arenas de Utrillas (Gil et al., <\/em>2010). Estratigr\u00e1ficamente, se encuentra en contacto con la Fm. Utrillas en la base, y con las Dolom\u00edas y Calizas arenosas de la Fm. Caballar a techo (Fig. 3 y 4). El color ocre de las concreciones es el mismo que el de la roca caja (Fig. 5 A y B).<\/p>\n\n\n

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Fig. 5. A y B: Vista del afloramiento donde se observan las concreciones carbon\u00e1ticas in situ (Capa de margas de Alcorlo, ver ubicaci\u00f3n en Fig. 1 C). <\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Las 80 muestras recogidas en el afloramiento se han clasificado seg\u00fan su tama\u00f1o, forma, color y agrupaci\u00f3n. El tama\u00f1o (di\u00e1metro mayor estimado en la concreci\u00f3n) puede variar mucho siendo los tama\u00f1os m\u00e1s frecuentes los comprendidos entre los intervalos (16-32) mm, (32-64) mm y (64-128) mm. Las formas son variadas, lleg\u00e1ndose a encontrar 66 con forma esferoidal y 14 con forma discoidal. Las concreciones carbon\u00e1ticas se pueden llegar a encontrar agrupadas en 3, 4 o incluso 8 unidades coalescentes. Por esta raz\u00f3n, se han distinguido entre concreciones simples y compuestas, esta \u00faltimas formadas por m\u00e1s de dos concreciones (Anexo II). Las concreciones cuyo tama\u00f1o medio corresponde a los intervalos (16-32) mm y (32-64) mm suelen tener formas esf\u00e9ricas (Fig. 5 A y B); sin embargo, las de (64-128) mm suelen ser discoidales. El diagrama de Zingg muestra que la mayor\u00eda de las concreciones se pueden considerar esferoidales o que sus ejes tienen una tendencia a ser equidimensionales (Fig. 6).<\/p>\n\n\n

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Fig. 6. Diagrama de Zingg. Los resultados muestran una clara inclinaci\u00f3n hacia la forma esferoidal de las concreciones carbon\u00e1ticas. Los datos han sido tomados del Anexo II.<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Descripci\u00f3n composicional<\/h3>\n\n\n\n

En este apartado se describe la f\u00e1brica interna y composici\u00f3n mineral de las concreciones carbon\u00e1ticas, tanto en secciones pulidas, como en secciones fracturadas por el martillo, l\u00e1mina delgada y an\u00e1lisis de Difracci\u00f3n de Rayos X (DRX).<\/p>\n\n\n\n

La caracterizaci\u00f3n en campo y secci\u00f3n pulida de las concreciones carbon\u00e1ticas (tanto discoidales como esferoidales) refleja una f\u00e1brica interna formada por dos zonas m\u00e1s o menos definidas, una zona interna que forma la mayor parte de la concreci\u00f3n y otra externa en la periferia. La zona interna est\u00e1 constituida por una marga (limo y carbonato) con un desarrollo de fracturas de tipo septaria<\/em> muy caracter\u00edsticas (Fig. 7 A-D). \u00c9stas se estrechan hacia la periferia de la concreci\u00f3n y presentan un patr\u00f3n radial poli\u00e9drico e irregular similar a las descritas y definidas por diferentes autores (Boles et al<\/em>., 1984, Baceta et al.,<\/em> 2010, Marshall y Pirrie, 2013). Las concreciones muestran en su interior un color anaranjado-ocre, con algunas zonas oscuras, correspondientes a posibles \u00f3xidos de Fe o materia org\u00e1nica (Fig. 7 B-D). Las septarias<\/em> parecen m\u00e1s abundantes y desarrolladas en las concreciones discoidales que en las esferoidales (Fig. 7 A y B).<\/p>\n\n\n\n

El an\u00e1lisis de la zona interna de las concreciones en l\u00e1mina delgada (Fig. 8 C y D) permite diferenciar una fracci\u00f3n silt<\/em> (0,062 \u2013 0,031mm) cementada por un mosaico de cristales de calcita de textura microcristalina-mesocristalina. La fracci\u00f3n silt<\/em> est\u00e1 formada por clastos de cuarzo monocristalino, feldespatos, micas y opacos, as\u00ed como agregados de minerales de la arcilla (caolinita) y posibles restos de materia org\u00e1nica (Fig. 8 A-D). La zona externa de la concreci\u00f3n corresponde a carbonato micr\u00edtico peloidal de aspecto grumelar con poros fenestrales (Choquette y Pray, 1970) (Fig. 8 F). El espesor de esta envuelta externa es variable y llega a superar los 2 mm. En ocasiones y en secci\u00f3n longitudinal, se reconoce una laminaci\u00f3n paralela horizontal limitada por una fina capa negra, la cual queda cortada por las fracturas (Fig. 7 B). En ambos tipos de concreciones se desarrollan las septarias con el mismo patr\u00f3n radial.<\/p>\n\n\n

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Fig. 7. A: Corte de una concreci\u00f3n esferoidal simple (muestra TUR-M5-Cc). B: Corte longitudinal de una concreci\u00f3n discoidal simple (muestra TUR-M6-Cc) en la que se observa levemente laminaci\u00f3n paralela en el interior y septarias con fracturaci\u00f3n vertical, propias de unas grietas de tensi\u00f3n por compactaci\u00f3n. C: Corte transversal de una concreci\u00f3n compuesta (muestra TUR-M1-Cc) en la que se observa un grupo de tres concreciones discoidales con septarias en su interior e independientes en su comportamiento de fracturaci\u00f3n. D: Corte transversal de una concreci\u00f3n discoidal simple (muestra TUR-M2-Cc) en la que se observan septarias con un patr\u00f3n poli\u00e9drico. Tanto en secci\u00f3n pulida como en l\u00e1mina delgada se puede observar dos \u00e1reas definidas: una zona central o interna (1) a la concreci\u00f3n y una capa fina externa (2) que se desarrolla sobre la anterior y la envuelve.<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n
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Fig. 8. A: Detalle del relleno de una septaria en la zona interna de una concreci\u00f3n discoidal, muestra TUR-M5-Cc, n\u00edcoles paralelos. B: Septaria en una concreci\u00f3n discoidal rellena parcialmente por cemento fibroso de calcita, muestra TUR-M5-Cc, n\u00edcoles paralelos.. C: Zona interna de la concreci\u00f3n discoidal, muestra TUR-M5-Cc. D: Aumento de la Fig. 8 C, donde se reconoce la fracci\u00f3n silt (cuarzo, micas y opacos), los agregados de caolinitas (flechas blancas) parcialmente reemplazados por calcita (en rojo), n\u00edcoles paralelos. E: Detalle del cemento fibroso y localmente botroidal de calcita rellenando parcialmente una septaria, muestra TUR-M5-Cc, n\u00edcoles cruzados. F: Zona externa de una concreci\u00f3n compuesta, muestra TUR-M1-Cc, formada por micrita con desarrollo de porosidad fenestral, n\u00edcoles paralelos.<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Las septarias<\/em> se presentan en todas las concreciones y est\u00e1n formadas por cavidades cuya anchura va disminuyendo del centro de la concreci\u00f3n al borde de esta y termina con una forma puntiaguda muy caracter\u00edstica. Esta porosidad llega en algunas zonas hasta la zona externa, cort\u00e1ndola (largo: 1,5-2 cm en la Fig. 7 B; ancho: 2 a 0,5-0,25 mm en la Fig. 7 D). A nivel microsc\u00f3pico las septarias<\/em> se encuentran parcialmente rellenas por un cemento calc\u00edtico fibroso y botroidal (Fig. 8 A, B y E) (Scholle y Ulmer-Scholle, 2003). Generalmente, el relleno parece minoritario, ya que en los ejemplares expuestos en la Fig. 7 no se observan rellenos a simple vista.<\/p>\n\n\n\n

Los difractogramas muestran una clara composici\u00f3n calc\u00edtica y sil\u00edcea en ambas muestras (zona interna y externa mezclada). Los filosilicatos comparten casi el mismo % en peso. Cualitativamente, estos minerales de la arcilla podr\u00edan corresponder a caolinita, ya que el pico es igual a 7,2 Amstrong (la banda de la caolinita).<\/p>\n\n\n

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Fig. 9: A y B: Difractogramas de las muestras TUR-M4-Cc y TUR-M5-Cc. Leyenda: Qtz (cuarzo), Phy (filosilicatos), Fsp (feldespato pot\u00e1sico) y Cal (calcita). Eje x: \u00e1ngulo de bombardeo (2-Theta). Eje y: Intensidad. C: An\u00e1lisis semicuantitativo de las fases cristalinas de la mineralog\u00eda total por DRX en polvo. <\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

DISCUSI\u00d3N<\/h2>\n\n\n\n

El an\u00e1lisis textural y composicional, as\u00ed como el estudio diagen\u00e9tico de las concreciones ha permitido sugerir un modelo gen\u00e9tico.<\/p>\n\n\n\n

Las concreciones carbon\u00e1ticas estudiadas se caracterizan por presentar un desarrollo complejo donde los cristales de cemento parecen crecer de forma simult\u00e1nea en todo el volumen de la concreci\u00f3n. Este tipo de cemento generalizado ha sido descrito y denominado como de tipo  pervasive<\/em> por Raiswell y Fisher (2000). El tama\u00f1o homog\u00e9neo de la fracci\u00f3n silt <\/em>y su porosidad primaria original(Fig. 8 C) podr\u00eda haber favorecido la entrada de aguas sobresaturadas en calcita y el posterior desarrollo de los cristales de calcita seg\u00fan sus tres ejes cristalogr\u00e1ficos y dentro de la porosidad primaria relicta (Marshall y Pirrie, 2013). Por otra parte, en los an\u00e1lisis de DRX de la muestra TUR-M4-Cc (Fig. 9 A) se observa un alto % de cuarzo respecto de los feldespatos y filosilicatos (Fig. 9 C) lo que podr\u00eda haber permitido la entrada de las aguas mete\u00f3ricas diagen\u00e9ticas responsables del desarrollo de cristales con velocidades de precipitaci\u00f3n similares. Esta ser\u00eda la hip\u00f3tesis que podr\u00eda justificar el desarrollo de las concreciones esferoidales. Por otra parte, la elevada proporci\u00f3n en minerales de la arcilla en algunas concreciones discoidales podr\u00eda favorecer el crecimiento de cristales de calcita a favor de la orientaci\u00f3n preferente de estos minerales de la arcilla (minerales laminares), y as\u00ed condicionar su morfolog\u00eda final (Marshall y Pirrie, 2013). Sin embargo, ser\u00eda necesario hacer m\u00e1s an\u00e1lisis para probar que las concreciones discoidales tienen m\u00e1s minerales de la arcilla que las esferoidales.<\/p>\n\n\n\n

La textura en mosaico equicristalina del cemento, en la zona interna de la concreci\u00f3n, indica una composici\u00f3n original de calcita de bajo contenido en Mg, as\u00ed como un posible ambiente diagen\u00e9tico mete\u00f3rico fre\u00e1tico, ya que muestra cristales equidimensionales con texturas en mosaico (Tucker, 1988; Tucker y Wright, 1990). Los haces de caolinita (Fig. 8 D) posiblemente se formaron por la alteraci\u00f3n de feldespato pot\u00e1sico durante la eog\u00e9nesis y en ambiente diagen\u00e9tico mete\u00f3rico (Worden y Morad, 2003). A su vez, estos agregados de caolinita podr\u00edan encontrarse parcialmente reemplazados por calcita de bajo contenido en magnesio (Fig. 8 D). La cementaci\u00f3n de calcita de bajo contenido en magnesio y la alteraci\u00f3n de los feldespatos pot\u00e1sicos a caolinita caracterizan un ambiente temprano mete\u00f3rico y debieron ser simult\u00e1neos. La presencia de opacos se interpreta como \u00f3xidos o hidr\u00f3xidos de Fe o posibles restos de materia org\u00e1nica utilizando la luz reflejada para diferenciar. El cemento carbon\u00e1tico se pudo originar a favor de part\u00edculas o granos carbon\u00e1ticos (Fig. 10).<\/p>\n\n\n\n

Los rasgos texturales de la envuelta externa carbon\u00e1tica como su textura grumelar, con presencia de porosidad fenestral (Fig. 8 F), as\u00ed como posibles restos de materia org\u00e1nica parecen indicar un proceso de precipitaci\u00f3n carbon\u00e1tica por bioinduci\u00f3n favorecida por la actividad de cianobacterias (Tucker y Wright, 1990; Goswami y Ghosh, 2021). Este proceso ser\u00eda el responsable de la formaci\u00f3n de las concreciones compuestas (Fig. 7 C). Se sugiere que el desarrollo de carbonato bioinducido se producir\u00eda en la interfase sedimento-agua o por debajo de esta, en un ambiente palustre asociado a la l\u00ednea de costa con una importante actividad microbiana.<\/p>\n\n\n\n

Se plantea que las septarias<\/em> correspondan a una porosidad de tipo shrinkage <\/em>(Choquette y Pray, 1970) formada por retracci\u00f3n y desecaci\u00f3n del sedimento carbon\u00e1tico en diag\u00e9nesis mete\u00f3rica temprana. Esta porosidad es muy frecuente en ambientes palustres (Freytet y Plaziat, 1982) y su desarrollo pudo estar ligado a pulsos o etapas de desecaci\u00f3n relacionados con bajadas progresivas del nivel fre\u00e1tico en ambientes palustres pr\u00f3ximos a la l\u00ednea de costa. Por otra parte, la capacidad de deshidrataci\u00f3n e hidrataci\u00f3n de las arcillas podr\u00eda justificar el desarrollo de las septarias<\/em>. La alta porosidad y baja permeabilidad de las arcillas provocar\u00eda el hinchamiento de dichos minerales, que al deshidratarse dar\u00edan lugar a las fracturas. Esta hip\u00f3tesis se sostiene por la morfolog\u00eda de las concreciones (Marshall y Pirrie, 2013), ya que, si se supone que las discoidales tienen m\u00e1s % de arcilla, deber\u00edan de desarrollarse m\u00e1s septarias<\/em>, y precisamente, esto se observa en la Fig. 7 A y B. Sin embargo, se necesitar\u00edan m\u00e1s an\u00e1lisis de Rayos X para apoyar esta hip\u00f3tesis.<\/p>\n\n\n\n

La forma de las concreciones discoidales puede sugerir cierta compactaci\u00f3n en la historia diagen\u00e9tica del cuerpo rocoso que las alberga. Seg\u00fan diversos estudios (Astin, 1986; Marshall y Pirrie, 2013; Wetzel y Bojanowski, 2021) la presi\u00f3n que ejerce el sedimento durante el enterramiento en muchos casos puede provocar la forma en disco de las concreciones junto con las respectivas grietas internas en respuesta de dicha fuerza, siempre que las concreciones est\u00e9n a\u00fan en estado pl\u00e1stico, pero al mismo tiempo lo suficientemente cementadas como para resistir a dicha compactaci\u00f3n (Seilacher, 2001; Wetzel y Bojanowski, 2021). El ejemplar discoidal de la Fig. 7 B muestra unas grietas que podr\u00edan indicar un ligero aplastamiento sinsedimentario por carga frente a la de la Fig. 7 A, la cual no tienen ninguna evidencia de aplastamiento. Adem\u00e1s, seg\u00fan Pratt y Ponce et al.,<\/em> (2019) es posible que algunas septarias se hayan producido por alg\u00fan tipo de sismicidad, siempre y cuando se evidencie en el registro sedimentario alg\u00fan tipo de evento muy intenso y corto en el tiempo como las tempestitas, ca\u00edda de bloques grandes o estructuras sedimentarias que se hayan formado por tsunamis o episodios tormentosos.<\/p>\n\n\n\n

Por otro lado, la falta de relleno cementante en las grietas sept\u00e1ricas induce a pensar que no hubo presencia de aguas diagen\u00e9ticas o mete\u00f3ricas desde ese momento hasta nuestros d\u00edas que pudiese provocar la precipitaci\u00f3n total de minerales de calcita.<\/p>\n\n\n\n

El cemento fibroso de calcita que rellena parcialmente las septarias<\/em> se interpreta como un precipitado inicial de aragonito formado a partir de aguas enriquecidas en Mg (Scholle y Ulmer-Scholle, 2003). Se sugiere que el origen del aragonito podr\u00eda estar asociado a una posible entrada de aguas marinas desde la costa hacia zonas palustres restringidas (Fig. 10). Aun as\u00ed, se deben incorporar datos isot\u00f3picos del ox\u00edgeno  (d18<\/sup>\u00ba) en estudios futuros para completar y evidenciar la hip\u00f3tesis.<\/p>\n\n\n

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Fig. 10. Esquema de la estructura interna de una concreci\u00f3n carbon\u00e1tica tipo y modelo gen\u00e9tico para las septarias diferenciando cinco estadios evolutivos: a) Por debajo de la interfase sedimento-agua y en un ambiente fre\u00e1tico mete\u00f3rico precipitaci\u00f3n de calcita (primera generaci\u00f3n de cemento) alrededor de una peque\u00f1a part\u00edcula carbon\u00e1tica aprovechando la porosidad primaria relicta en las margas de la Capa de Alcorlo; b) Evoluci\u00f3n progresiva de la cementaci\u00f3n en la zona interna con formaci\u00f3n de un mosaico de calcita; eventualmente la precipitaci\u00f3n de carbonato tendr\u00eda lugar en un ambiente reductor con la formaci\u00f3n de ankerita, m\u00ednimamente detectada; c) Posible desarrollo de la capa externa carbon\u00e1tica por actividad microbiana a partir de procesos de bioinducci\u00f3n en un ambiente palustre-lacustre; d) Bajada del nivel fre\u00e1tico dando lugar a la fisuraci\u00f3n por desecaci\u00f3n de la concreci\u00f3n (deshidrataci\u00f3n de las arcillas) con desarrollo de las septarias en zona vadosa. e) Formaci\u00f3n de la 2\u00aa generaci\u00f3n de cemento fibroso en algunas paredes de la fractura a partir de aguas enriquecidas en Mg (origen marino?).<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Tanto Segura et al. <\/em>(2013) como Gil-Gil et al. <\/em>(2013) en sus estudios palinol\u00f3gicos argumentan que durante el Turoniense Medio (Capa de margas de Alcorlo) hubo un ambiente costero-continental (palustre). Seg\u00fan Gil et al. <\/em>(2010) la Capa de Alcorlo representa una ruptura sedimentaria o m\u00e1ximo regresivo que se produjo durante la Mesosecuencia I (Turoniense Medio, Cret\u00e1cico Superior). Esta interrupci\u00f3n de sedimentaci\u00f3n favorecer\u00eda la actividad microbial as\u00ed como la bioinducci\u00f3n de carbonato en el tiempo necesario para el desarrollo de los cuerpos concrecionares (Garc\u00e9s L\u00f3pez, 2018) en un ambiente eodiagen\u00e9tico (Hudson et al., <\/em>2001). Por tanto, la formaci\u00f3n de estas concreciones carbon\u00e1ticas podr\u00eda coincidir con la ruptura sedimentaria que se produjo hace 90 Ma. Los pulsos de retracci\u00f3n y contracci\u00f3n por la bajada del nivel fre\u00e1tico quedar\u00edan respaldados tambi\u00e9n por el m\u00e1ximo regresivo.<\/p>\n\n\n\n

CONCLUSIONES<\/h2>\n\n\n\n

La Capa de margas de Alcorlo muestra una profusi\u00f3n y concentraci\u00f3n de concreciones carbon\u00e1ticas muy caracter\u00edstica en la zona de estudio.<\/p>\n\n\n\n