Controls on the terrigenous fractions in Early Kimmeridgian shallow‑water carbonate deposits in Southern Iberia

Abstract

Two Kimmeridgian shallow-marine carbonate successions (mid-shelf), sharing a similar paleoclimatic framework (climatic zone), were previously explored using carbonate chemostratigraphy. Before, the goal was to detect signals related to paleoplatform bottom physiography, degree of connection with oceanic waters and overall circulation patterns. In this contribution, complementary bulk mineralogical composition and clay mineral fractions are investigated to contrast and complement previous information, aiming for a more complete overview of continent-ocean dynamics along shallow-carbonate platforms of southern Iberia. The goal is now to explore complex patterns of continental influence along proximal settings and their relative spatial distribution across differentiated settings without relevant difference in paleolatitude. The choice of both stratigraphic sections is based on this distinctness: Rocha Poço (Algarve Basin, Portugal) represents a more restricted and relatively proximal setting, in contrast to Puerto Lorente (South Iberian Paleomargin, S Spain) placed at a relatively more open and probably distal shallow-water context. Accordingly, quartz content was higher at Rocha Poço, especially at the lower siliciclastic interval of this section. Quartz contribution fades out at Puerto Lorente, where it was mainly controlled by short-lived terrigenous pulses. Clay mineral assemblages also differed, being more varied (smectite, illite and traces of kaolinite) and abundant at Rocha Poço, and generally leaner at Puerto Lorente. At the latter site, terrigenous pulses do not contribute to clay mineral abundance, only showing abundant illite at the topmost horizons. New information retrieved from mineralogical data provided evidence on depositional contrasts resulting from local differences in platform configuration, allowing a better understanding of mechanisms controlling the terrigenous fraction in the shallow-water carbonates analyzed.

Dos sucesiones de sedimentos marinos carbonatados de aguas someras (plataforma media), en un contexto climático similar (zona climática), fueron previamente investigadas mediante el análisis quimioestratigráfico de las fases carbonatadas. El objetivo entonces fue la identificación de señales relacionadas con la fisiografía de las plataformas, el grado de conexión con las aguas oceánicas y los patrones generales de circulación de las corrientes marinas. En esta contribución se investiga la composición mineralógica complementaria de la muestra total y los minerales de la fracción arcillosa con el objetivo de contrastar y complementar la información previa, así como para obtener una visión más completa de la dinámica de la interacción continente-océano en plataformas carbonatadas poco profundas y distantes en el sur de Iberia. En detalle, se persigue la caracterización de los patrones complejos de la influencia continental en áreas epicontinentales, neríticas proximales, así como su distribución espacial relativa en emplazamientos distanciados, pero sin diferencias notables en paleolatitud. La elección de los perfiles está basada en el contraste de sus diferencias: El perfil de Rocha Poço representa un emplazamiento marino relativamente proximal y comparativamente confinado, mientras el perfil de Puerto Lorente muestra rasgos de un contexto marino más abierto y probablemente algo más distal. En consecuencia, el contenido en cuarzo registrado en Rocha Poço fue más alto, especialmente en el intervalo siliciclástico basal, mientras que en Puerto Lorente muestra estrecha relación con eventos de aportes terrígenos. Las asociaciones minerales de la fracción arcilla también muestran diferencias. Son más diversificadas y abundantes en Rocha Poço (esmectita, illita y trazas de caolinita), mientras que en Puerto Lorente los eventos de aportes terrígenos no incrementaron la fracción arcilla, que solo muestra illita abundante en los horizontes más jóvenes. La nueva información obtenida de la fracción arcilla evidencia contrastes en las condiciones de depósito que resultan de diferencias locales en la configuración de las plataformas, lo que ha permitido una mejor comprensión de los procesos que controlaron la fracción terrígena en los carbonatos de aguas poco profundas analizados