Gypsum crystal morphologies in lake sediments for paleoclimate reconstructions: a case study in Fuente de Piedra playa-lake (Málaga)

Abstract

El yeso (CaSO4 ∙2H2 O) es uno de los minerales evaporíticos más comunes en la Tierra. Sus cristales exhiben diversas morfologías que pueden proporcionar información sobre su entorno deposicional. En este trabajo analizamos las morfologías del yeso presentes en un testigo de sedimento de 14 m de la laguna de Fuente de Piedra (Málaga), con el objetivo de relacionar los cambios en las morfologías y las facies sedimentarias con las variaciones de los niveles del lago en el pasado. La precipitación de cristales prismáticos prevaleció durante periodos de nivel del lago elevados. Los cristales microlenticulares, por su parte, están presentes en todo el testigo y no parecen estar relacionados con condiciones específicas. No obstante, los cristales macrolenticulares parecen estar asociados a periodos más secos de alta salinidad. Los granos de yeso subredondeados se encuentran en toda la secuencia y suelen concentrarse en facies relacionadas con etapas de agitación durante niveles elevados del lago. Por último, la ausencia de yeso durante niveles bajos puede atribuirse a una menor interacción entre el lago y el acuífero salino, o bien a contenidos relativamente altos de materia orgánica disuelta. Nuestros resultados sugieren que la presencia de ciertas morfologías del yeso puede utilizarse para reconstruir niveles paleolacustres

Gypsum (CaSO4 ∙2H2 O) is one of the most common evaporitic minerals on Earth. Its crystals exhibit diverse morphologies that can offer insights into their depositional environment. In this study, we analyzed the morphologies of gypsum deposits in a 14 m sedimentary sequence from Fuente de Piedra playa-lake (Málaga, Spain) to link the gypsum morphological variations and the lake sedimentary facies to changes in the past lake level. Precipitation of primary prismatic crystals prevailed during lake highstand periods. In contrast, lenticular gypsum crystals are consistently present throughout the entire core and do not seem to correlate to specific lake levels. An exception are macro-lenticular crystals, which seem to be associated with dry periods and high salinity water. Subrounded gypsum grains, eroded from former primary crystals, are also abundant along the sequence and usually concentrate in facies corresponding to stages of lake agitation during highstand periods. The absence of gypsum during lowstand periods can be attributed to relatively high contents of dissolved organic matter or, more likely, to reduced interaction between the lake and the saline groundwater aquifer beneath. Our results suggest that the occurrence of some gypsum morphologies can be used to infer paleo-lake levels