Original paper

Fazies-kontrollierte Halokinese am Beispiel des Diapirs Salinas de Rosío (Nordspanien)

[Fades Controlled Halokinesis as Shown by the Salinas de Rosío Diapir of Northern Spain]

Meiburg, Peter; Michalzik, Dieter; Schmitt, Ralf

Kurzfassung

Im Gebiet des Salzstockes Salinas de Rosío, am Westende der Südkantabrischen Diapirzone (Prov. Burgos, Spanien), können alle Entwicklungsstadien der Halokinese synsedimentär in räumlicher und zeitlicher Dimension verfolgt werden. Gestützt auf eine geologische Spezialkartierung (110 km²), die feinstratigraphische Aufnahme und Gliederung der Schichtfolge sowie die Mikrofaziesanalyse der Sedimente sind sowohl die Voraussetzungen der lateralen Salzmigration und Salzanstauung während der Unter- und Ober-Kreide als auch die Phasen des Salzauftriebs im Gebiet der Rückenachse bis zum Oligozän qualitativ und teilweise quantitativ zu belegen. Es sind insgesamt 5 Stadien zu unterscheiden: 1. Nach Ablagerung des salinaren Keupers bestand bis Ende Barreme ein flaches Sedimentationsbecken, dessen Fazies ausschließlich von der großräumigen paläogeographischen Entwicklung bestimmt war (vor-halokinetisches Stadium). 2. Mit dem Apt (Molino-Schichten) bildeten sich durch Salzzufuhr aus dem Gebiet der Südflanke des Ostkantabrischen Haupttroges erste lokale Schwellen aus, die submarine Sand- und Konglomerat-Schüttungen auslösten (Salzkissen-Stadium). Gegen Ende der Unter-Kreide (Largas-Schichten) lag der Neigungsvektor der Kreide-Basisfläche bei 55°/15° NE. Im Cenoman (Baranda-Schichten) war die Kontur eines Salzkissens deutlich fixiert. Vom Turon (Trueba-Mergel) bis zum unteren Campan (Lacazinen-Schichten) zeichnete sich die Anlage einer nach N offenen primären Randsenke ab. An ihrer Südflanke entwickelte sich allmählich ein 100° streichender Salzrücken, dessen Achse im W kulminierte und nach E flach abtauchte. Alle Schichtfolgen vom Cenoman bis zum oberen Maastricht keilen im Bereich des westlichen Achsenabtauchens aus. 3. Mit dem Mittel-Campan (Bedon-Sandstein) begann das Diapirstadium im Bereich einer 15 km langen Achsenkulmination. Im E erfolgte zusätzliche Salzzufuhr im Streichen der Rückenachse aus dem nach S verlagerten Ostkantabrischen Haupttrog (Gradient 100°/15° SE), im W aus einer sekundären Randsenke. Dieses Halokinese-Stadium dauerte bis zum Ende des Paleozäns an (Torme-Schichten). Mit dem Unter-Eozän endete die marine Entwicklung (Alveolinen-Kalk). 4. Vom mittleren Eozän bis zum Oligozän (Miozän?) entwickelte sich im Bereich der Mulde von Medina de Pomar - Villarcayo ein limnisches Sedimentationsbecken und zugleich an der Südflanke des Diapirs eine tertiäre Randsenke. Die Subsidenz wurde kontemporär begleitet von lateraler Salzzufuhr an der Basis, Erosion des Diapir-Daches und kräftigen Konglomerat-Schüttungen (Santurde-Konglomerat) in die tertiäre Randsenke (finales Diapirstudium). Mit Hilfe der Geröllanalyse ist der Moment des Durchbruches der Salinargesteine des Keupers zu erfassen. 5. Im jüngsten Tertiär und im Pleistozän erfolgte, gravitativ gesteuert, das gletscherartige Ausfließen der Salinargesteine. Laterale Extrusion in die tertiäre Randsenke und lokale Subrosion der Salinargesteine dauern an (post-halokinetisches Stadium).

Abstract

The region of the Salinas de Rosío Diapir at the Western end of the Diapiric Zone of Southern Cantabrian (Prov. of Burgos, Spain), exhibits all phases of halokinetic development. The phases are reflected in both time and space in the contemporaneous sedimentary rocks. Detailed geologic mapping (110 km²), stratigraphic measurements, subdivision of the sedimentary sequences and microfacies analysis document both the lateral migration and the accumulation of the salt during the Lower and Upper Cretaceous, and the phases of salt uplift in the ridge axis as late as the Oligocene. Five stages can be identified: 1. After sedimentation of the saline Keuper, and until the end of the Barremian, a shallow sedimentary basin developed whose fades were exclusively dominated by the regional paleogeography (pre-halokinetic stage). 2 Salt supplied from the southern side of the East Cantabrian main trough during the Aptian (Molino Formation) generated initial rises which triggered submarine deposition of sand and conglomerate (salt-pillow stage). At the end of the Lower Cretaceous (Largas Formation) the inclination vector of the basal Cretaceous was 55°/15° NE. During the Cenomanian (Baranda Formation) the salt pillow was clearly developed. From the Turonian (Trueba Formation) to the Lower Campanian (Lacazina Limestone) a rim syncline, open to the north, emerged. On its southern flank, a salt ridge striking ESE (100°) gradually developed. Its axis culminated in the west and gently plunged toward the east. All the sedimentary sequences from Cenomanian to Upper Maastrichtian wedge out in the plunging axis to the west. 3. The diapir started during the Middle Campanian (Bedon Formation) in a 15 km long axial culmination. In the east, it was accompanied by additional salt supply along the strike of the ridge axis from the East Cantabrian main trough (gradient 100° /15° SE) shifted to the south. In the west, additional salt was supplied from a secondary rim syncline. This halokinetic stage lasted until the end of the Paleocene (Torme Formation). The marine development ended during the Early Eocene (Alveolina Limestone). 4. A limnic sedimentary basin was formed during the Middle Eocene to the Oligocene (Miocene?) in the region of the Medina de Pomar - Villarcayo Syncline. Simultaneously, a tertiary rim syncline in front of the south flank of the diapir was generated. These processes were accompanied contemporaneously by a lateral salt infusion from the south at the base of the diapir, erosion of the top of the diapir, and considerable deposition of conglomerate (Santurde Formation the rim syncline. The moment of piercing of the Keuper Salt rocks is determined by means of pebble analysis (final diapiric stage). 5. The gravity controlled, glacier-like outpouring of the salt rocks occured during the Latest Tertiary and Pleistocene. Lateral extrusion into the tertiary rim syncline and local subrosion of the rocks continues (post-halokinetic stage).

Keywords

Diapirevaporitesedimentary basinKeuperLower Cretaceousophiolitesalt tectonicsUpper CretaceousPaleogeneuplifterosionsubrosiongravity sliding Cantabrian Mountains (Salinas de Rosio)