El Neogen postorogènic de la cubeta sedimentària de Campos (Mallorca, Illes Balears, Mediterrània occidental). The post-orogenic Neogene of Campos basin (Mallorca, Balearic Islands, western Mediterranean)

2006·3.8 MB·

by  Mas, Guillem

Aportacions al coneixement del N eogen
postorogenic de la cubeta sedimentaria de
Campos (Mallorca, Illes Balears, Mediterrania
occidental)
Guillem MAS i Joan J. FORNÓS
SHNB Mas, G. i Fomós, J.J. 2006. El Neogen postorogenic de la cubeta sedimentitria de
Campos (Mallorca, IlIes Balears, Mediterrimia occidental). Boll. Soco Hist. Nat. Balears,
49: 67-81. ISSN 0212-260X. Palma de Mallorca.
Es descriu un aflorament situat al sud de Campos (na Serral), on s' observa la relació
estratigrilfica entre el Plioce i el basament mioce sobre el qual es disposa. Aquesta rela
ció només havia estat observada fins a la data en la cubeta de Campos mitjan9ant son
datges. La seqüencia pliocena de tipus regressiu que esta formada per dues unitats que
corresponen a diposits litorals restringits i sornes a la base i dunars a sostre, es disposen
de forma extensiva sobre una superficie irregular formada per calcilries estromatoIítiques
SOCIETAT O'HISTORIA
del Mioce terminal que mostren unes caracterísiques diagenetiques molt particulars amb
NATURAL OE LES BALEARS
neomorfismes i abundant dolomitització. A la zona de contacte hi són presents les mor
fologies paleocilrstiques amb petits co¡'¡apses i la injecció i rebliment de materials plas
tics argilosos que deformen part de la seqüencia.
PtnIlU/es ebu: sedimentologia, diagenesi, paleoambients, Mioce terminal, Plioce,
Mallorca, Mediterrcmia occidental.
THE POST-OROGENIC NEO GENE OF CAMPOS BASIN (MALLORCA, BALEA
RIC ISLANDS, WESTERN MEDITERRANEAN). A Neogene outcrop with the strati
graphical relationship between the Pliocene and the Miocene basement located south of
Campos (na Serral) is described. At the moment this relationship had been only obser
ved in subsoil studies. The Pliocene sequence shows a regressive type formed by two
main sequences that correspond to a littoral and shallow restricted marine at the base that
evolve to an aeolian deposition. They overIay by means of an erosion and karstification
surface the stromatolithic limestones of the upper Miocene that show special diagenetic
characteristics with neomorphisms and dolomitization. At the contact between the units
palaeokarst features are present with collapses infilled by plastic muds that overprint part
of the sequence.
Keywo,tls: Sedimentology, Diagenesis, Palaeoenvironments, Terminal Miocene,
Pliocene, Mallorca, Western Mediterranean.
Guillem MAS, Societat d'Historia Natural de les Balears. Carrer Margarida Xirgu 16
baixos, 07011 Palma de Mallorca; Joan J. FORN6s, Departament de Ciencies de la
Terra. Universitat de les llles Balears. Cra. Valldemossa, km 7,5. 07122 Palma. E-mail:
[email protected]
Recepció del manuscrit: 25-set-06; revisió acceptada: 15-des-06.
68 Boll. SOCo Hist. Nat. Balears, 49 (2006)
Introducció sobre les calcaries esculloses miocenes.
Amb motiu de la realització, per part de
EIs depósits postorogenics més recents, la Direcció Insular de Carreteres del Consell
Mioce superior, Plioce i Pleistoce, rebleixen Insular de Mallorca, de la primera fase de
les cubetes o conques més deprimides de l'i les obres de reforma de la carretera Campos
lla de Mallorca: conques de Palma, Inca-sa - Sa Rapita (Ma-6030) i coincidint amb una
Pobla i Campos que han estat subsidents trinxera de desmunt ha estat posat al desco
fins a la data (Fornós i Gelabert, 1995). bert un tall que mostra un significatiu con
Aquest fet dóna com a resultat un feble tacte del Mioce terminal - Plioce dins la
coneixement de la geometria sedimentaria i cubeta sedimentaria de Campos. Aquest
relacions geometriques entre els seus dipó aflorament resulta del tot més interessant
sits que tan soIs han pogut ésser estudiats tenint en compte la dificultat per observar
mitjanc;;ant l'analisi de sondatges (normal afloraments prequaternaris al pla de
ment d'exploració hidrológica) degut a la Campos, fora de la informació fragmentaria
manca d'afloraments en superficie, tapats en proporcionada per les pedreres, alguns son
la seva major part per una important cober datges i/o petits afloraments superficials
tora aHuvial pleistocena-holocena i pel esporadics molt erosionats.
desenvolupament del sól edafic. Dins d'a L'objectiu doncs del present treball es
quest context la conca o cubeta de Campos fer la descripció detallada de les unitats que
és la que presenta més mancances en el seu afloren en un aflorament situat al sud de
coneixement. Així, la seva geometria és Campos (na Serral) i que s'atribueixen al
practicament desconeguda (Gelabert, 1998). Mioce superior i Plioce i analitzar les seves
Dades obtingudes mitjanc;;ant la modelitza característiques sedimentológiques tot dis
ció gravimetrica feta per Ayala et al. (1994) cutint la seva relació estratigrafica, a la
permeten atribuir a la cubeta de Campos una vegada que s'analitzen possibles inferencies
profunditat d'uns pocs centenars de metres, paleoambientals.
amb un espessor de material s postorogenics
que, d'acord amb el mapa d'isobates de
material s postburdigalians de Fuster (1973), Localització
no sobrepassaria els 400 m. També Colom
(1985) a partir de l'analisi d'uns sondatges L'aflorament estudiat (Fig. 1) es troba
(sondatges 3.-Llucmajor-Campos i 4.-Zona localitzat al terme municipal de Campos
de Campos), indica la presencia del Neogen (lIla de Mallorca, Illes Balears,
postorogenic a la zona de Campos tot indi Mediterrania Occidental); en concret al tram
cant que presenta una evo lució del medi quilometric 4,9 - 5,2 km de la carretera Ma-
marí fins un regim lacustre total plioquater 6030 (abans PM-603) que uneix Campos
nari. Poques dades més es tenen disponibles amb sa Rapita (Coordenades: projecció
d'aquesta area fora les dades aportades per UTM x: 117395; y: 55535; z: 25 m). El
la cartografia geológica a escala 1: 50.000 nom de l'aflorament correspon al topónim:
del IGME (Instituto Tecnológico Na Serral (local); Es Serral (Mascaró,
Geominero de España, 1991) en la que s'in 1987). Es tracta de dues seccions paraHeles
dica una potencia mitjana de la formació corresponents als talls lateral s d'una trinxe
plioquaternaria entre 30 i 50 m disposada ra de desmunt posada al descobert per les
C. Mas i J J. Forllós, El Neogell poslorogi!llic de la COl1ca de Campos 69
obres de ref0n11a de la carretera, amb una és freqlient la presencia de fines lami
lIargaria total de la secció d'uns 300 m i una nacions estromato lítiques d' ordre
potencia maxima exposada a lIarg de tot I'a mil'limetric de potencia. Els doms
florament d'uns 4,5 m. estromatol ítics presenten a la base
dimensions centimetriques (Fig. 3A)
del ti pus LLH (Logan el al., 1964)
Estratigrafia (sedimentologia) amb una microstructura formada per
partícules i laminada que cauria dins
Localment, als talls proporcionats per
de la classi ficació com a estromatoli t
I'aflorament esmentat es poden di tingir els
micrític (Flligel, 2004). Lateralment
dos trams fon;:a diferenciats separats per una
pot passar a estar f0n11at per calcisilti
superficie d'erosió irregular pero continua i
tes blanques amb traces de lamina
parcialment carstificada que passarem
cions estromatolítiques (estromatolits
seguidament a descriure. El tram inferior
aglutinat ). A sostre d'aquest nivell els
atribu"it al Mioce terminal i el superior
doms estromatolítics adquireixen
corresponent al Plioce (Fig. 2).
dimensions metriques (Fig. 38). La
roca, que presenta un elevat grau de
Mince terminal
cristal'linitat, e ta molt dolomititzada
En la unitat miocena hi podem distingir
encara que de forma molt irregular tan
dues seqliencies similars amb estromatolits
en la vertical com en I'horitzontal.
que presenten una potencia al voltant d'un
Aquesta dolomitització és més evident
metre cada una. La inferior esta incompleta
en els nivells amb presencia de lami
pel fet de que no es veu la base (nivell d'a
nacions estromatolítiques. Els percen
florament corresponent al límit de I'excava
tatges de dolomita oscil'len entre un 59
ció realitzat per a I'ampliació de la carrete
i un 99 % del total de la roca, essent la
ra). Seguinl de baix a dalt, la descripció els
resta calcita per lo que podríem parlar
diferents nivells és com segueix:
d'una dolomia. Es tracta d'una roca
a) 1, 20 m de calcarie blanques en les quals
.0 ------
0 ..... -
Fig. l. Localització i aspecte general dell'anora111ent estudiat amb el contacte entre el Mioci: superior i el Plioce.
Fig. 1. Localiol/ ol/d general view of lhe sllIdied Olllcrop showing Ihe COI/IOCI belIVeen Ihe Upper Miocene ond Ihe
P¡¡ocel/e.
70 Boll. SOCo His/. Na/. Balears. 49 (2006)
I
Textura molt pura on el percentatge d'impure
-J ~::¡..f3 ~~ ses és molt baix normalment inferior
al I % en el qual el component princi
pal és el quars i hi han indicis d 'argi
les (en la seva major part caolinita),
que es fan especialment evidents a
sostre ja en el contacte amb el següent
nivel!.
b) 0,10 a 0,20 m d'un nivellmolt irregular,
pero continu, format per Ilims argilo
sos de color verdós (Fig. 3C). Es trac
ta de material fi, compost en la seva
major part per I!ims (mediana, 10,62
I-'-m que correspon a Ilims mitjans),
amb un 17, I % d'argiles i un 5, I %
d'arenes molt fines, amb una modera
da c1assi ficació. Des del punt de vista
composicional esta format en la seva
major part per quars amb un 20% d 'ar
giles (il'lita i caolinita) i un poc de cal
cita.
c) 0,35 m nivel! carbonatat molt continu en
tot I'aflorament en contacte net amb el
nivel! inferior a la paleotopografia del
qual s'hi adapta perfectament amb les
seves laminites criptalgals (Fig. 3 D i
3E) que corresponen a estromatolits
aglutinats de gra fi, de color molt obs
curo Presenta una important presencia
de sílex en f0l111a de noduls i local
ment en lamines amb un elevat grau
d'alteració que proporciona caolinita.
d) 0,15 m nivell similar a I'anterior pero
amb una menor proporció del sílex i
una certa dolomitització. La laminació
es fa molt difusa.
e) I m de calcaries negres d'aspecte espon
giforme (Fig. 3 F). Presenta cristal!s
esparítics obscur que denoten una
forta recristal·lització. Presenta lami
nacions estromatolítiques amb f0l111a
Fig. 2. Seric cstratignHiea sintetiea representativa de de doms d'escala metrica no sempre
l'aflorall1cnt de na Serral (Campos). clarament visibles i amb una micros
Fig. 2. SYllthelic slralrigraphical lag o/Ihe lIIaterials
tructura molt complexa el que pel111et
crofJpillg 0111 ill 110 Sen'al (Calllpos).
G. Mas i./..!. Fornós, El Neogen poslorogenic de la conca de Campos 7\
Fig. 3. Imatges de detall de les morfologies estromatolítiques deis diposits del Mioce superior. Veure detall s al texto
Fig. 3. De/Gil views ofstromGtolithic mOlphologies in Ihe upper Miocene deposi/s. See /llOre de/Gils in /ex/.
72 Boll. Soco Bist. Nat. Balears, 49 (2006)
classificar-Ios com a thrombOlits aglu Plioce (serie estrllligrtijico)
tinats de gra gruixut (Flüge1, 2004). La seqüencia pliocena presenta dos
Localment presenten estructura nivells c1arament diferenciables perl color
columnar i els doms estan individualit (Fig. 5) en la que s 'hi han distingit fins a sis
zats. Lateralment aquests thrombOlits nivells (Fig. 6) que de base a sostre són:
passen a calcarenites grogues molt
bioturbades amb fauna característica a) 1 - 2 cm de lutites de color blanc - gris
de medis restringits, especialment amb cIar extensives i en contacte directe
presencia de moHuscs. sobre el Mioce terminal. Contenen
abundants gasteropodes (Cerithiacea),
La seqüencia miocena que s' observa a bivalves, restes carbonosos, pues d'e
l'aflorament estudiat presenta una seqüen quinoderm i foraminífers (Ammonia
cia transgressiva litoral restringida que ani becari, oo.).
ria probablement de les condicions interma b) 5 - 10 cm d'argiles ocres amb abundants
reals de la base fins a condicions clarament foraminífers (principalment Ammonia
submareals a sostre de la seqüencia amb la becari i també Ephidium crispum).
presencia deIs thrombOlits. Tot aixo, dins c) 0,25 - 1,50 m de calcilutites de color
d'unes condicions diagenetiques for~a groc, molt lirnolítiques als trams infe
riors i més arenoses als nivells supe
característiques.
El contacte entre aquest unitat miocena riors. EIs nivells limolítics inferiors es
i la que se 1i superposa atribUIda al Plioce és caracteritzen per la presencia d'abun
for~a irregular a mitjana escala (Fig. 4). Esta dants foraminífers (Ammonia becari i
format per un nivell irregular de pocs centí també Ephidium crispum), ostracods
metres format per lutites ocres (llims areno (Cyprideis torosa) i peixos (dents de
sos) formats per grans de quars en més d'un petits esparids, oo.). També presenten
70 %, carbonats i una proporció d'argiles al moltes restes vegetals.
voltant del 3 % (il'lita principalment i caoli d) 5 - 10 cm d'argiles ocres- verdes, de
nita). D'una banda es tracta d'un contacte característiques i composició similars
net que segueix la paleotopografia. original i a les del nivell b) amb abundants fora
que ve marcada per la forma suaument minífers com Ammonia becari i també
ondulada amb lleugeres convexitats d'al Ephidium crispum.
guns decímetres d'altura i amplades d'ordre e) 0,20 - 1 m constitui'ts essencialment per
metric deIs doms estromatolítics; i per l'al una lumaqueHa massiva (rudstone) de
tre, aquesta superficie esta tallada per una bivalves (Ostrea sp., Cardium sp.),
serie de depressions, probablement degudes gasteropodes (Conus sp.) i altres
al coHapse d'algun deIs doms estromatolí moHuscs, deIs que únicament es con
tics inferior i/o cavitats de petites dimen serva el motlle, excepció feta deIs
sions. Aquestes depressions estan reblides ostreids que constitueixen l' especie
pe1s material s de la unitat sobrejacent de clarament dominant arribant a formar
forma sinsedimentana definida per l'engrui autentics bancs d'ostres (Fig. 7A).
ximent de la unitat pliocena immediatament També s'ha observat algun ostracode.
superior. f) 0,5 - 3 m de biocalcarenites blanques
d'aspecte massiu i molt bretxificades.
Contenen rars foraminífers que degut a
G. Mas i J.J. Fornós, El Neogen posrorogel/ic de la conca de Campos 73
Fig. 4. Contacte irregular entre la unital miocena i els dipósits pliocens.
Fig. 1. Irregular COI/raer betll'ee/1 rhe Miocene and rhe Pliocene marerials.
Fig. 5. Dins deis dipósits pliocens hi són bcn visibles dues unitals diferents.
Fig. 5. 7\1'0 lIIoi/1 unirs con be differenriored illlo rhe pliocene c1eposirs.
74 Boll. Soco Hist. Nat. Balears, 49 (2006)
l'alteració són dificils de classificar al., 2006; Blanc, 2006), seria a causes tecto
(probablement Ammonia becari)o niques que originarien els successius tanca
ments deIs passadissos Betic i del Rift amb
Cobreixen tota la serie argiles i llims l'ai1lament del mar Mediterrani de l'ocea
holocenics (terra rosa) que constitueixen Atlantic. De les dues teories discutides a
l'actual sol d'alteració, formant el denomi l'actualitat, la de Krijgsman et al. (1996) i la
nat "call vermell" de les terres de cultiu del de Clauzon et al. (1996), la primera consi
pla de Campos; on es poden distingir, reta deraria les evaporites marginal s i de conca
llant i reblint els trams superiors de la serie profunda com a sincroniques, mentre que la
pliocenica, e1s perfils de clots d'un antic segona consideraria la seva deposició com a
cultiu de vinya, actualment transformat en dos episodis clarament separats. La que
camp de regadiu (Fig. 7B). sembla adaptar-se més a la seqüencia pre
En conjunt, el Plioce, constitueix una sent a la zona de Campos així com als altres
seqüencia marina granocreixent amb diposits de la mateixa edat descrits a altres
influencies continentals, extensiva i que es zones de Mallorca (Fomós i Pomar, 1983)
sobreposa directament sobre el Mioce ter és la de Clauzon et al. (1996). Aquest model
minal (previament meteoritzat, parcialment de la Crisi Messiniana descriu que el nivell
carstificat i, probablement, erosionat). mari del mediterrlmi durant aquest període
Els material s pliocenics es troben afec davallaria en dues fases separades per un
tats per deformacions degudes a despla<;a període d'inundació. La primera fase que
ments verticals provocats per enfonsaments passaria fa 5,8 Ma i que afectaria només als
del sediment, que tenen la seva corres marges de la conca tindria una amplitud
pondencia amb col-lapses de la unitat bassal moderada d'uns 100 m de descens (un poc
miocenica i que han afectat al sediment més segons Agnes i Mauffret, 2006) que
Plioce del tota l'area horitzontal superior. donaria lloc a les denominades evaporites
Destacar un espectacular tram col-lapsat gipsíferes inferiors. La segona fase que
que, afavorit per la plasticitat limolítica de representaria una caiguda més drastica de
la subunitat d) del conjunt pliocenic (Fig. 8), més de 1.500 m, afectaria a tota la conca i
ha provocat l' esllavissament d' aquests tindria lloc fa uns 5,6 Ma, seria la responsa
mateixos material s argilosos de la subunitat ble de la gruixa de sediments evaporítics
d), aparentant la injecció de material s argi que hi ha a les zones pro fundes i de l'encai
losos dins de la seqüencia pliocena, al tro xament i incisió deIs grans canyons subma
bar-se a la vegada delimitat clarament per rins relacionats amb els principals cursos
dues petites fractures distensives. fluvials. Entre mig d'aquestes dues fases
regressives tindria lloc el denominat episodi
del Lago Mare (Clauzon et al., 2005) en la
Discussió qual es produiria la invasió del Mediterrani
per les aigües més superficial s del
a).Mioce Paratethys oriental (Popov et al., 2006)
Els diposits miocenics que hem descrit durant les fases d'ascens del nivell de la
corresponen al debatut episodi de la Crisi de mar. Aquest episodi esta format per diposits
Salinitat Messiniana que té lloc entre els 6,1 salobrosos que inclourien abundancia de
i 5,3 Ma i que sembla que més que ser cau diposits amb facies estromatolítiques així
sada per causes climatiques (Fauquette et com diposits de tipus lacustre i d'aigües
somes amb fauna salobrosa.
G. Mas i J.J. Fornós, El Neogen poslorogenic de la conca de Campos 75
HOLOCE
P
L
e) I
d) O
C
e) E
~a)
M
I
O
C
E
Fig. 6. Nivells diferenciats dins del Pliocc. Veure detalls dins del text.
Fig. ó. Di/Jerenl le veis observed inlo Ihe Pliocene. See lIIore delails in lexl.
Fig. 7. A) Banes d'ostres (bioherllls) dins deis dipósits del Plioee. B) CIOIS d'un antie eultiu de vinya.
Fig. J A) OSlraea sp. hiohenlls in Ihe Pliocene deposils. B) Human made depressiolls corresponding lo an old
villeyard cultivGrioll.
76 Boll. Soco Hist. Nat. Balears, 49 (2006)
Aquest Miod~ terminal referit ha estat mes que no s 'han extingit des de la seva apa
descrit a Mallorca dins de les formacions rició) i tenint en compte el principi de l'ac
denominades Calcaries Pont d'Inca descri tualisme, les formacions estromatolítiques
tes a partir del sondeig S.19 (SGOP) al Pont faciliten la realització d'inferencies paleo
d'Inca (García-Yagüe i Muntaner, 1968), ambientals. El creixement deIs estromató1its
que es corresponen amb les Calcaries de es troba sempre lligat a cossos d'aigua
Santanyí (Pomar et al., 1983), les Facies necessitant d'unes condicions fisic - quími
Pont d 'Inca de la Unitat estromatolítica ques de bona lluminositat i alta concentració
superior (Fornós i Pomar, 1983), el de sals i nutrients, cosa que probablement
Complex terminal messinia (Alvaro et al., passaria en plena crisi de salinitiat messinia
1984) i calcaries neomórfiques de la part na. Per aixó s 'ubiquen en aigües sornes, amb
superior de la Seqüencia de Santanyí TM. un creixement óptim vers els 10 - 15 m de
3.3 (Simó i Ramon, 1986). És tracta del profunditat, principalment en ambients res
tram superior de la unitat 8 del full 724 (39- tringits (ambients hipersalins, badies tropi
28) del Mapa Geológic d'Espanya (ITGE, cals, ... ) adoptant una organització en forma
1991). de colónies irregulars que formen vertaders
Segons aquesta interpretació doncs, els esculls algals que ofereixen un ecosistema
dipósits descrits correspondrien al episodi que proporciona alimentació, refugi i protec
d'ascens del nivell de la mar entre les dues ció per a molts altres organismes (peixos,
etapes regressives, període que inclouría moHuscs, crustacis, cucs, altres algues, ... )
l'estadi isotópic TG15 (Shack1eton et al., dins d'un ambient tranquil que evita l'arros
1995; Vida1 et al., 2002) i que es desenvo1u segament del substrat per l' embat de les ones
paria entre ca. 5,8 i 5,7 Ma. La important i afavoreix la reproducció.
diagenesi soferta pels nivells superiors del La presencia de l'aflorament estu-
Comp1ex Terminal correspondria amb el diat coincideix amb la secció efectuada en
mehim de la crisi messiniana amb la drasti l'ampliació de la carretera per tal d'eliminar
ca caiguda del nivell de la mar (Agnes i el desnivell present. Sembla probable que el
Mauffret, 2006). dit relleix topografic correspongui a la
EIs estromatólits són estructures organo forma he retada que s 'hauria format al
sedimentaries laminades adherides al subs Mioce per la construcció biogenica estroma
trat, producte de l'activitat metabólica de tolítica. Aquesta forma positiva, més afecta
microorganismes fotosintetics, principal da per la carstificació seria agradada per la
ment algues cianoficies (cianobacteris). EIs transgressió pliocena posterior que presen
microorganismes s' estratifiquen i van crei taria aquí facies litoral s i molt sornes.
xent a través del sediment que es va solidifi
IJ)Plioce
cant, mentre que moIts restes organics són
El Plioce es correspon amb les forma
sepuItats com a part de la laminació. Al
cions descrites com a la Seqüencia de Son
ésser sepultats, els microorganismes cons
Mir (TPl) i Seqüencia de Búger-St. Jordi
tructors alliberen individus que recolonitzen
(TP2) (Simó i Ramón, 1986) definides com
la superficie. La materia organica sepultada
a Calsisiltites de Son Mir i Calcarenites de
es descompon amb el temps, formant buits
Sto Jordi (Barón i Pomar, 1978; Pomar et al.,
que s' omplen de sediment, el que pot confe
1983) i la Unitat dep osicional Pliocena
rir a l'estromatólit una textura porosa.
(Alvaro et al., 1984). És tracta de la unitat 9
Gracies al seu caracter pancrónic (organis-