Publication: The epiclastic barrier-island system of the Early‒Middle Jurassic in eastern Spain
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Publication Date
2018-06
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Publisher
Springer
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Abstract
Background
During the Early-Middle Jurassic, several mainly volcaniclastic submarine eruptions, which followed well marked lineaments, took place in the Iberian Ranges of eastern Spain. Some of these volcanoes were occasionally emerged during sea-level lowstand periods.
Purposes
In this work we aim to present the signs indicating that a huge volcanic pile, located in the Sierra de Javalambre (Teruel, Spain), could have been subjected to emersion, reworking and colonization by flora. We also intend to date the volcanism and to delimit the most likely period of time when emersion, reworking and colonization were produced.
Methods
The research work was supported by geological mapping, as well as by preparing stratigraphic sections and their palaeontological sampling. Biostratigraphical dating was achieved though taxonimical determination of ammonites, brachiopods, and data from pre-existing palynological studies.
Results
As a result of the shallow marine and subaerial partial erosion of the volcanic edifice, epiclastic bodies, some of which show large scale cross-bedding and bar geometry, were generated. These bedforms are interpreted as sandwaves constituting a barrier-island system protecting a lagoon on which low-energy sediments, rich in plant remains, together with washover fan facies were deposited.
Conclusions
An Early Toarcian, Serpentinum Chronozone age for the volcanism is indicated by the brachiopod and ammonite content of infra- and inter-volcanic sediments. However, burial of the volcanic mound by the carbonates of the surrounding platforms ended in the Late Aalenian Bradfordensis Chronozone, about 10 million years after the eruption. This delay was partly due to a significant regional sedimentary gap marked by the hiatus of the Late Toarcian (from the Late Variabilis Chronozone) to the Late Aalenian (Bradfordensis-Concavum chronozones). The emersion of the volcanic pile, the colonization of the emerged islands by continental vegetation and the instauration of the epiclastic barrier-island system occurred between part of the Aalenian Murchisonae and part of the Bradfordensis chronozones. The concurrence of the porous epiclastic lithofacies together with the organic-rich lagoonal sediments could represent an analogue model of an untypical hydrocarbon system located in neritic position, which could probably be applied in other areas of extensive emerged submarine volcanoes present in the geological record.
Antecedentes Durante el Jurásico Inferior y Medio tuvieron lugar varias erupciones submarinas, principalmente de tipo volcanoclástico, que se ordenaron siguiendo alineamientos bien definidos en la Cordillera Ibérica del este de España. Algunos de estos volcanes emergieron localmente durante periodos de lowstand del nivel del mar. Objetivos En este trabajo presentamos los indicios de que un enorme apilamiento de material volcánico, localizado en la Sierra de Javalambre (Teruel, España), podría haber emergido y haber sido retrabajado y colonizado por flora de hábitat terrestre. También intentamos datar el vulcanismo y tratar de delimitar el periodo de tiempo más probable en el que se produjo la emersión, el retrabajamiento y la colonización. Métodos El trabajo de investigación estuvo basado en la cartografía geológica, así como en el levantamiento de secciones estratigráficas y su muestreo paleontológico. La datación bioestratigráfica se consiguió por medio de las determinaciones taxonómicas de ammonites y braquiópodos y por los datos de estudios palinológicos ya existentes. Resultados Como consecuencia de la erosión parcial del edificio volcánico, que tuvo lugar en entornos subaéreos y marinos someros, se generaron cuerpos de origen epiclástico. Algunos de estos cuerpos muestran geometría de barras y estratificación cruzada de gran escala. Estas bedforms se interpretan como sandwaves constituyentes de un sistema de isla barrera que protegía un lagoon en el cual se depositaron sedimentos de baja energía, ricos en restos de plantas, junto con facies de washover fans. Conclusiones El contenido fosilífero de ammonites y braquiópodos de los sedimentos infravolcánicos e intervolcánicos indica una edad Toarciense Inferior, Cronozona Serpentinum, para la emisión volcánica. Sin embargo, el enterramiento definitivo del montículo volcánico por los carbonatos de las plataformas circundantes no tuvo lugar hasta el Aaleniense Superior, Cronozona Bradfordensis, unos 10 millones de años después de la erupción. Este retraso se debió en parte a una importante interrupción regional de la sedimentación, que se extiende desde el Toarciense Superior (a partir del final de la Cronozona Variabilis) hasta el Aaleniense Superior (cronozonas Bradfordensis-Concavum). La emersión de la acumulación volcánica, la colonización de las islas emergidas por vegetación continental y la instauración de un sistema de islas barrera epiclásticas tuvo lugar entre parte de las cronozonas Murchisonae y Bradfordensis del Aaleniense. La coexistencia de litofacies epiclásticas porosas junto con sedimentos de lagoon, ricos en materia orgánica, constituiría el modelo de un atípico sistema de hidrocarburos localizado en posiciones neríticas, que podría ser aplicado probablemente en otras áreas de extensos volcanes submarinos emergidos, presentes en el registro geológico.
Antecedentes Durante el Jurásico Inferior y Medio tuvieron lugar varias erupciones submarinas, principalmente de tipo volcanoclástico, que se ordenaron siguiendo alineamientos bien definidos en la Cordillera Ibérica del este de España. Algunos de estos volcanes emergieron localmente durante periodos de lowstand del nivel del mar. Objetivos En este trabajo presentamos los indicios de que un enorme apilamiento de material volcánico, localizado en la Sierra de Javalambre (Teruel, España), podría haber emergido y haber sido retrabajado y colonizado por flora de hábitat terrestre. También intentamos datar el vulcanismo y tratar de delimitar el periodo de tiempo más probable en el que se produjo la emersión, el retrabajamiento y la colonización. Métodos El trabajo de investigación estuvo basado en la cartografía geológica, así como en el levantamiento de secciones estratigráficas y su muestreo paleontológico. La datación bioestratigráfica se consiguió por medio de las determinaciones taxonómicas de ammonites y braquiópodos y por los datos de estudios palinológicos ya existentes. Resultados Como consecuencia de la erosión parcial del edificio volcánico, que tuvo lugar en entornos subaéreos y marinos someros, se generaron cuerpos de origen epiclástico. Algunos de estos cuerpos muestran geometría de barras y estratificación cruzada de gran escala. Estas bedforms se interpretan como sandwaves constituyentes de un sistema de isla barrera que protegía un lagoon en el cual se depositaron sedimentos de baja energía, ricos en restos de plantas, junto con facies de washover fans. Conclusiones El contenido fosilífero de ammonites y braquiópodos de los sedimentos infravolcánicos e intervolcánicos indica una edad Toarciense Inferior, Cronozona Serpentinum, para la emisión volcánica. Sin embargo, el enterramiento definitivo del montículo volcánico por los carbonatos de las plataformas circundantes no tuvo lugar hasta el Aaleniense Superior, Cronozona Bradfordensis, unos 10 millones de años después de la erupción. Este retraso se debió en parte a una importante interrupción regional de la sedimentación, que se extiende desde el Toarciense Superior (a partir del final de la Cronozona Variabilis) hasta el Aaleniense Superior (cronozonas Bradfordensis-Concavum). La emersión de la acumulación volcánica, la colonización de las islas emergidas por vegetación continental y la instauración de un sistema de islas barrera epiclásticas tuvo lugar entre parte de las cronozonas Murchisonae y Bradfordensis del Aaleniense. La coexistencia de litofacies epiclásticas porosas junto con sedimentos de lagoon, ricos en materia orgánica, constituiría el modelo de un atípico sistema de hidrocarburos localizado en posiciones neríticas, que podría ser aplicado probablemente en otras áreas de extensos volcanes submarinos emergidos, presentes en el registro geológico.