Sevillano Matilla, Ana
Rosales Franco, Idoia (dir.) ; Badenas Lago, Beatriz (dir.)
Universidad de Zaragoza,
2022
Resumen: Esta tesis doctoral se centra en el estudio estratigráfico y sedimentológico de los materiales de plataforma carbonatada somera del Jurásico Inferior en la isla de Mallorca, concretamente en el intervalo al que corresponde el depósito de la Formación Es Barraca (Sinemuriense) y su tránsito hacia las formaciones Sa Moleta y Es Racó (Pliensbachiense inferior).
Para el Jurásico Inferior y en el ámbito del Tethys más occidental, se han descrito numerosos ejemplos de plataformas carbonatadas someras epicontinentales, de gran extensión y bajo relieve topográfico, en las que se observa una importante diversidad de facies. Un buen ejemplo de estas plataformas se encuentra representado en la unidad objeto principal de esta tesis doctoral, la Formación Es Barraca en sus afloramientos de la isla de Mallorca. Esta unidad está formada por calizas bien estratificadas con capas centimétricas a métricas organizadas en secuencias predominantemente somerizantes, que junto con las unidades dolomíticas del Rhaetiense y Hettangiense (formaciones Felanitx y Mal Pas) forman la base de los principales relieves montañosos de la isla (Sierra de Tramuntana y Sierras de Levante). En dichos relieves se localizan los seis perfiles estratigráficos de la Formación Es Barraca estudiados en esta tesis, cuyas potencias varían entre 110 y 226 m, sumando en conjunto un total de 1.080 m de series analizadas “capa a capa”, complementadas con observaciones petrográficas en 246 láminas delgadas. En estos perfiles se ha estudiado: (a) la distribución espacial y temporal de las facies y microfacies sedimentarias, y las discontinuidades estratigráficas, (b) el contenido micropaleontológico con interés bioestratigráfico (foraminíferos bentónicos y algas calcáreas) y (c) la distribución jerárquica de las secuencias sedimentarias de alta frecuencia.
Estos tres focos de estudio constituyen las fuentes de datos necesarias para la consecución de los objetivos principales de la tesis: (1) caracterizar con detalle el modelo de sedimentación y la evolución de la plataforma carbonatada somera del Sinemuriense, (2) datar con mayor precisión la Formación Es Barraca (unidad litoestratigráfica redefinida como formación en este estudio) que representa dicha plataforma, así como sus relaciones estratigráficas con las unidades suprayacentes (formaciones Sa Moleta, Es Racó y Es Cosconar del Pliensbachiense, o formaciones más modernas del Jurásico Medio, según el dominio paleogeográfico), (3) determinar los factores internos (autocíclicos) y externos (alocíclicos) que controlan la arquitectura secuencial de la sucesión en la plataforma estudiada, y (4) revisar el esquema estratigráfico existente, lo que ha llevado a proponer un nuevo esquema litoestratigráfico para el intervalo Sinemuriense−Pliensbachiense inferior en Mallorca, a partir de los datos obtenidos en los tres objetivos anteriores.
Se han reconocido, en la Formación Es Barraca, 29 facies y subfacies agrupadas en 7 asociaciones de facies representativas de ambientes y subambientes que varían desde llanuras de marea (supra- e intermareales) y plataforma interna (lagoon restringido, barras internas o shoals, lagoon abierto), hasta plataforma media y externa. La evolución sedimentaria de la plataforma carbonatada refleja 3 estadios. El Estadio 1 (Sinemuriense inferior a base del Sinemuriense superior) corresponde a una amplia y casi plana plataforma epicontinental, desde su dominio perimareal a submareal somero, con una variedad de facies que cambian rápidamente a lo largo del área estudiada. Durante el Estadio 2 (Sinemuriense superior) se produce una rápida inundación que da paso a una plataforma carbonatada fangosa, desde el dominio somero a la plataforma abierta, en la que se registran importantes cambios de espesor relacionados con subsidencia diferencial. Finalmente, durante el Estadio 3 (Sinemuriense terminal), en el noreste (dominio de Sierras de Levante) se desarrollan referencialmente facies perimareales y de tipo bahamiano que alternan con calizas submareales fangosas representativas de condiciones de plataforma interna somera, mientras que en el noroeste (dominio Sierra de Tramuntana) se produce una rápida transición hacia facies de plataforma media y externa con cierta influencia siliciclástica. Las variaciones en la arquitectura de facies, los cambios en la producción de carbonatos y la evolución de los perfiles de plataforma a lo largo de los tres estadios representados en la Formación Es Barraca, se interpretan como el resultado de la interacción entre la tectónica extensional regional (inicio de una fase de rifting durante el Jurásico Inferior en el Tethys occidental), cambios en las condiciones paleoambientales y/o climáticas y fluctuaciones relativas del nivel del mar.
El análisis de la distribución estratigráfica de grandes foraminíferos bentónicos y algas calcáreas y la determinación de la bioserie evolutiva Mesoendothyra−Lituosepta−Orbitopsella spp., a lo largo de tres secciones estratigráficas localizadas en las Sierras de Levante, han permitido reconocer por primera vez en la Formación Es Barraca tres biozonas consecutivas: biozona A (Siphovalvulina sp.-Mesoendothyra sp.), biozona B (Lituosepta recoarensis) y base de biozona C1 (Orbitopsella aff. primaeva), (Septfontaine, 1984). Esta biozonación acota al Sinemuriense la edad de la Formación Es Barraca, que no alcanza en su techo el Pliensbachiense inferior, tal y como hasta el momento se había propuesto en el esquema estratigráfico previo definido por Álvaro et al. (1989). La correlación de los datos bioestratigráficos obtenidos a lo largo del transecto Suroeste-Noreste: Son Maina - S’Heretat - Cuevas de Artà, muestra la pérdida progresiva de las biozonas superiores hacia el noreste, lo que nos lleva a inferir la presencia de lagunas estratigráficas importantes a techo de la Formación Es Barraca. Por otro lado, hacia el suroeste del transecto, se ha identificado sobre la Formación Es Barraca una nueva unidad estratigráfica carbonatada somera (no definida formalmente en este trabajo) perteneciente a la biozona C1 (techo de Sinemuriense superior−Pliensbachiense basal). Esta distribución sugiere la existencia de una fase temprana extensional de la plataforma durante el Sinemuriense terminal–Pliensbachiense inferior que dio lugar a zonas de no depósito y/o erosión y zonas con depósito de facies someras.
Además, en esta tesis se han seleccionado cuatro perfiles estratigráficos de las Sierras de Levante con potencias comprendidas entre ∼70 y 125 m, representativos de la plataforma perimareal−submareal somera (Estadio 1 de la Formación Es Barraca, Sinemuriense inferior−base del Sinemuriense superior), a lo largo de los cuales se ha analizado la tendencia vertical de las facies para organizarse en secuencias y las superficies o límites de secuencia. Todo ello ha permitido identificar secuencias de tres escalas distintas. Las secuencias de gran escala (∼10−30 m) y mediana escala (∼1−10 m), generalmente somerizantes, han sido relacionadas con factores alocíclicos: variaciones del nivel del mar debidas a ciclos orbitales de excentricidad de largo término (∼400.000 años) y corto término (∼100.000 años) respectivamente; no obstante, una incipiente subsidencia diferencial y los diferentes procesos internos de producción y acumulación de carbonato, pudieron controlar la continuidad lateral y la variabilidad en el número de secuencias de mediana escala registrado lateralmente. Para las secuencias de pequeña escala (∼0,3−5 m) se sugiere como principal factor de control los procesos autocíclicos (internos) en los dominios perimareales y submareal someros de la plataforma.
Finalmente, apoyándonos en el conjunto de los nuevos datos estratigráficos, sedimentológicos y bioestratigráficos obtenidos en esta tesis, proponemos un nuevo esquema litoestratigráfico para el intervalo Sinemuriense−Pliensbachiense inferior de Mallorca, en el que se elimina la hasta ahora llamada Formación Sóller y se elevan sus tres miembros Es Barraca, Sa Moleta y Es Racó (Álvaro et al., 1989), a la categoría de formación. En esta nueva propuesta las tres unidades no son equivalentes laterales entre sí, representan distintas etapas en la evolución de la plataforma y están separadas por discontinuidades de carácter regional.
Resumen (otro idioma):
Para el Jurásico Inferior y en el ámbito del Tethys más occidental, se han descrito numerosos ejemplos de plataformas carbonatadas someras epicontinentales, de gran extensión y bajo relieve topográfico, en las que se observa una importante diversidad de facies. Un buen ejemplo de estas plataformas se encuentra representado en la unidad objeto principal de esta tesis doctoral, la Formación Es Barraca en sus afloramientos de la isla de Mallorca. Esta unidad está formada por calizas bien estratificadas con capas centimétricas a métricas organizadas en secuencias predominantemente somerizantes, que junto con las unidades dolomíticas del Rhaetiense y Hettangiense (formaciones Felanitx y Mal Pas) forman la base de los principales relieves montañosos de la isla (Sierra de Tramuntana y Sierras de Levante). En dichos relieves se localizan los seis perfiles estratigráficos de la Formación Es Barraca estudiados en esta tesis, cuyas potencias varían entre 110 y 226 m, sumando en conjunto un total de 1.080 m de series analizadas “capa a capa”, complementadas con observaciones petrográficas en 246 láminas delgadas. En estos perfiles se ha estudiado: (a) la distribución espacial y temporal de las facies y microfacies sedimentarias, y las discontinuidades estratigráficas, (b) el contenido micropaleontológico con interés bioestratigráfico (foraminíferos bentónicos y algas calcáreas) y (c) la distribución jerárquica de las secuencias sedimentarias de alta frecuencia.
Estos tres focos de estudio constituyen las fuentes de datos necesarias para la consecución de los objetivos principales de la tesis: (1) caracterizar con detalle el modelo de sedimentación y la evolución de la plataforma carbonatada somera del Sinemuriense, (2) datar con mayor precisión la Formación Es Barraca (unidad litoestratigráfica redefinida como formación en este estudio) que representa dicha plataforma, así como sus relaciones estratigráficas con las unidades suprayacentes (formaciones Sa Moleta, Es Racó y Es Cosconar del Pliensbachiense, o formaciones más modernas del Jurásico Medio, según el dominio paleogeográfico), (3) determinar los factores internos (autocíclicos) y externos (alocíclicos) que controlan la arquitectura secuencial de la sucesión en la plataforma estudiada, y (4) revisar el esquema estratigráfico existente, lo que ha llevado a proponer un nuevo esquema litoestratigráfico para el intervalo Sinemuriense−Pliensbachiense inferior en Mallorca, a partir de los datos obtenidos en los tres objetivos anteriores.
Se han reconocido, en la Formación Es Barraca, 29 facies y subfacies agrupadas en 7 asociaciones de facies representativas de ambientes y subambientes que varían desde llanuras de marea (supra- e intermareales) y plataforma interna (lagoon restringido, barras internas o shoals, lagoon abierto), hasta plataforma media y externa. La evolución sedimentaria de la plataforma carbonatada refleja 3 estadios. El Estadio 1 (Sinemuriense inferior a base del Sinemuriense superior) corresponde a una amplia y casi plana plataforma epicontinental, desde su dominio perimareal a submareal somero, con una variedad de facies que cambian rápidamente a lo largo del área estudiada. Durante el Estadio 2 (Sinemuriense superior) se produce una rápida inundación que da paso a una plataforma carbonatada fangosa, desde el dominio somero a la plataforma abierta, en la que se registran importantes cambios de espesor relacionados con subsidencia diferencial. Finalmente, durante el Estadio 3 (Sinemuriense terminal), en el noreste (dominio de Sierras de Levante) se desarrollan referencialmente facies perimareales y de tipo bahamiano que alternan con calizas submareales fangosas representativas de condiciones de plataforma interna somera, mientras que en el noroeste (dominio Sierra de Tramuntana) se produce una rápida transición hacia facies de plataforma media y externa con cierta influencia siliciclástica. Las variaciones en la arquitectura de facies, los cambios en la producción de carbonatos y la evolución de los perfiles de plataforma a lo largo de los tres estadios representados en la Formación Es Barraca, se interpretan como el resultado de la interacción entre la tectónica extensional regional (inicio de una fase de rifting durante el Jurásico Inferior en el Tethys occidental), cambios en las condiciones paleoambientales y/o climáticas y fluctuaciones relativas del nivel del mar.
El análisis de la distribución estratigráfica de grandes foraminíferos bentónicos y algas calcáreas y la determinación de la bioserie evolutiva Mesoendothyra−Lituosepta−Orbitopsella spp., a lo largo de tres secciones estratigráficas localizadas en las Sierras de Levante, han permitido reconocer por primera vez en la Formación Es Barraca tres biozonas consecutivas: biozona A (Siphovalvulina sp.-Mesoendothyra sp.), biozona B (Lituosepta recoarensis) y base de biozona C1 (Orbitopsella aff. primaeva), (Septfontaine, 1984). Esta biozonación acota al Sinemuriense la edad de la Formación Es Barraca, que no alcanza en su techo el Pliensbachiense inferior, tal y como hasta el momento se había propuesto en el esquema estratigráfico previo definido por Álvaro et al. (1989). La correlación de los datos bioestratigráficos obtenidos a lo largo del transecto Suroeste-Noreste: Son Maina - S’Heretat - Cuevas de Artà, muestra la pérdida progresiva de las biozonas superiores hacia el noreste, lo que nos lleva a inferir la presencia de lagunas estratigráficas importantes a techo de la Formación Es Barraca. Por otro lado, hacia el suroeste del transecto, se ha identificado sobre la Formación Es Barraca una nueva unidad estratigráfica carbonatada somera (no definida formalmente en este trabajo) perteneciente a la biozona C1 (techo de Sinemuriense superior−Pliensbachiense basal). Esta distribución sugiere la existencia de una fase temprana extensional de la plataforma durante el Sinemuriense terminal–Pliensbachiense inferior que dio lugar a zonas de no depósito y/o erosión y zonas con depósito de facies someras.
Además, en esta tesis se han seleccionado cuatro perfiles estratigráficos de las Sierras de Levante con potencias comprendidas entre ∼70 y 125 m, representativos de la plataforma perimareal−submareal somera (Estadio 1 de la Formación Es Barraca, Sinemuriense inferior−base del Sinemuriense superior), a lo largo de los cuales se ha analizado la tendencia vertical de las facies para organizarse en secuencias y las superficies o límites de secuencia. Todo ello ha permitido identificar secuencias de tres escalas distintas. Las secuencias de gran escala (∼10−30 m) y mediana escala (∼1−10 m), generalmente somerizantes, han sido relacionadas con factores alocíclicos: variaciones del nivel del mar debidas a ciclos orbitales de excentricidad de largo término (∼400.000 años) y corto término (∼100.000 años) respectivamente; no obstante, una incipiente subsidencia diferencial y los diferentes procesos internos de producción y acumulación de carbonato, pudieron controlar la continuidad lateral y la variabilidad en el número de secuencias de mediana escala registrado lateralmente. Para las secuencias de pequeña escala (∼0,3−5 m) se sugiere como principal factor de control los procesos autocíclicos (internos) en los dominios perimareales y submareal someros de la plataforma.
Finalmente, apoyándonos en el conjunto de los nuevos datos estratigráficos, sedimentológicos y bioestratigráficos obtenidos en esta tesis, proponemos un nuevo esquema litoestratigráfico para el intervalo Sinemuriense−Pliensbachiense inferior de Mallorca, en el que se elimina la hasta ahora llamada Formación Sóller y se elevan sus tres miembros Es Barraca, Sa Moleta y Es Racó (Álvaro et al., 1989), a la categoría de formación. En esta nueva propuesta las tres unidades no son equivalentes laterales entre sí, representan distintas etapas en la evolución de la plataforma y están separadas por discontinuidades de carácter regional.
Resumen (otro idioma):
Pal. clave: sedimentologia ; estratigrafia ; petrologia sedimentaria
Titulación: Programa de Doctorado en Geología
Plan(es): Plan 489
Nota: Presentado: 11 11 2022
Nota: Tesis-Univ. Zaragoza, , 2022
Enlace permanente:
Registro creado el 2023-02-27, última modificación el 2023-02-27
