Composición isotópica (δ13C, δ18O y δD) de perfiles mixtos de calcretas-silcretas: significado paleoambiental (Mioceno, área de Torrijos, Cuenca de Madrid)

Abstract

In this paper the isotopic stable isotopes of three calcrete-silcrete profiles are studied. The profiles correspond to the top of the Lower Miocene Unit of the SE Madrid basin and developed on fine-grained detrital deposits formed in distal alluvial fan systems. δ13CPDB and δ18OPDB analyses were carried on the carbonate samples (calcite), whereas δ18OSMOW and δDSMOW, were analyzed in the silica minerals (quartz, opal and moganite). The results indicate that the calcrete-silcrete profiles formed by the influence of meteoric percolating waters. The values obtained in the calcretes indicate meteoric waters, slightly modified, and a great influence of vegetation, especially C3 plants, in the precipitation of soil carbonate. The water responsible for silcrete formation was very similar in the three studied profiles. δ18O and δ D ratios do not fit the global meteoric water line, probably due to evaporation. Most of silicification processes were from groundwaters of δ18OSMOW values between -6 and -8‰. However, the very early silicification processes, localized in roots, were produced in microenvironments with slightly more evaporated waters (between -4 and -6 ‰) due probably to evapotranspirationSe estudia la composición isotópica de tres perfiles mixtos de calcretassilcretas desarrollados sobre depósitos detríticos finos de abanicos arcósicos, de la Unidad Inferior del Mioceno, al Suroeste de la Cuenca de Madrid. Los análisis de δ13CPDB y δ18OPDB se realizaron en las partes constituidas por calcita, y los de δ18OSMOW y δDSMOW, en las partes formadas por minerales de la sílice (cuarzo, ópalo CT y moganita). Los valores isotópicos indican que los perfiles de calcretas-silcretas se formaron a partir de la percolación de aguas meteóricas. Los valores obtenidos en las muestras carbonáticas indican aguas meteóricas poco modificadas y una gran influencia de la vegetación, sobre todo de las plantas de tipo C3, en la precipitación del carbonato dentro del suelo. El agua involucrada en la formación de las silcretas fue parecida en los tres perfiles, y las relaciones entre δ18O y δ D no se adaptan a la línea teórica de las aguas meteóricas, probablemente por la influencia de la evaporación. La silicificación mayoritaria fue freática, interviniendo aguas con un rango composicional entre -6 y -8 ‰ δ18OSMOW. Sin embargo, los primeros procesos de silicificación localizados en raíces, se producirían en microambientes con aguas más evaporadas (entre -4 y -6 ‰), posiblemente como consecuencia de la evapotranspiración