Petrologia i diagènesi en sediments de l'Oligocè superior i del Miocè inferior i mitjà de la Depressió del Vallès i del Pla de Barcelona. Evolució de l'àrea font i dinàmica dels fluids

Abstract

En aquesta tesi s'han estudiat sediments d'edat entre l'Oligocè superior i el Miocè mitjà que estan en relació amb la formació de les Serralades Costaneres Catalanes (SCC). Els sediments d'edat oligocena (Catià de Montgat) es van formar en un context compressiu, quan les SCC encavalcaven vers la Conca de l'Ebre, probablement com a part integrant d'una conca de tipus piggy back. Els sediments d'edat miocè inferior i mig es van formar en un context distensiu, reomplint dues de les conques de tipus semigraben que provocaren el col·lapsament de gran part de les SCC i la formació del Solc de València. Concretament, els sediments més basals del Miocè inferior (Aquitanià? i Burdigalià inferior del Vallès) pertanyen a l'etapa de syn-rift miocena i la resta de sediments del Miocè inferior i mitjà (Burdigalià superior-Languià del Vallès i Languià?-Serraval·lià de Montjuïc) pertanyen a l'etapa de post-rift.<br/>Després de l'estudi detallat dels materials del Catià de Montgat, del Burdigalià del Vallès i del Serraval·lià de Montjuïc, es poden identificar tres etapes en l'evolució de l'àrea font, les quals es poden relacionar amb l'evolució tectono-sedimentària d'aquesta zona i, al mateix temps, amb la dinàmica dels fluids establerta durant la diagènesi dels sediments estudiats:<br/>1- A l'Oligocè superior, hi havia una cobertora mesozoica que recobria els massíssos del Garraf, de Collserola i la part més meridional del massís del Montnegre. Aquest fet s'adiu amb l'etapa de pre-rift donada per aquesta època dins del context d'evolució tectono-sedimentària del marge català del Solc de València. A més, això concorda amb la darrera fase de cimentació dels gresos de Montgat, la qual esdevingué en relació amb fluids que circularen preferentment a través de fractures en un context de deformació compressiva.<br/>2- Al Burdigalià inferior, la formació de les fosses del Vallès i de Barcelona, provocà una forta erosió del massís de Collserola. Aquesta forta erosió promogué la desaparició, pràcticament en la seva totalitat, de la cobertora mesozoica del massís de Collserola i, probablement, del massís del Montnegre. Aquest esdeveniment concorda amb l'etapa de syn-rift donada per aquesta època dins del context d'evolució tectono-sedimentària del marge català del Solc de València. Per altra banda, l'entrada de fluids meteòrics que circularen de manera general a través dels sediments del Burdigalià inferior del Vallès i que en causaren la seva cimentació està en consonància amb aquesta situació.<br/>3- A partir del Burdigalià superior només es registra l'erosió del sòcol paleozoic del massís de Collserola i, probablement, dels perfils d'alteració permians que l'afectaven al contacte entre aquest i la cobertora mesozoica, mentre que, a la Serralada Prelitoral, s'erosionava la cobertora mesozoica i començaven a erosionar-se els materials paleògens de la conca de l'Ebre. Aquesta situació s'adiu amb l'etapa de post-rift donada per aquesta època dins del context d'evolució tectono-sedimentària del marge català del Solc de València. Al igual que en l'etapa anterior, en aquest període la cimentació es feu per fluids que circularen de manera general a través del sediment i que causaren la cimentació del Burdigalià superior-Languià del Vallès (fluids meteòrics) i la silicificació de Montjuïc (fluids indeterminats).

The present work studies the sediments from Upper Oligocene to Middle Miocene age related to the formation of the Catalan Coastal Ranges (CCR). Two of the studied zones are located in the Barcelona Plain (the Chattian sediments of Montgat and the Serravallian rocks of Montjuïc) and the other one, Burdigalian in age, is located in the Vallès Depression. Upper Oligocene sediments were formed as part of a compressive piggy-back basin when the CCR thrusted the Ebro basin. The Middle and Lower Miocene sediments were deposited in two half-graben basins during an extensive period that caused the collapse of the CCR and the formation of the Valencia Trough. Specifically, basal sediments of the Lower Miocene (Aquitanian? and Lower Burdigalian sediments of the Vallès half-graben) belong to a syn-rift stage and the rest of the Lower and Middle Miocene deposits (Upper Burdigalian-Langhian rocks of the Vallès half-graben and Langhian?-Serravallian materials of Montjuïc) belong to a post-rift stage.<br/>Three different stages in the evolution of the source areas have been identified with the study of the sediments of the Chattian of Montgat, the Burdigalian of Vallès and the Serravallian of Montjuïc. These stages can be correlated with the tectono-sedimentary evolution of the area and, at the same time, with the fluid dynamics recognized during the diagenesis of the studied materials.<br/>1- During Upper Oligocene times, there was a Mesozoic cover that overlaid the massifs of Garraf, Collserola and Montnegre. This situation is concordant with the pre-rift stage prior to the Miocene extension. On the other hand, the last stage of cementation of the Montgat sandstones, occurring in relation with fluids that circulated preferably through fractures in a compressive context, reinforces this conclusion.<br/>2- In Lower Burdigalian times, the formation of the Vallès and Barcelona basins promoted a strong erosion that caused the disappearance of the Mesozoic cover from the Collserola massif and, probably, from the Montnegre massif as well. This situation is concordant with the Miocene sin-rift stage. Shallow meteoric fluids that circulated pervasively through the Lower Burdigalian sediments of the Vallès half-graben are in accordance with this point.<br/>3- Finally, in the Collserola massif, and from the Upper Burdigalian onwards, the erosion of the Palaeozoic rocks, and the associated Permian weathering profiles, took place, whereas in the Prelitoral Range the Mesozoic cover and the Palaeogene materials of the Ebro basin were being eroded. This situation points to a Miocene post-rift stage. As in the previous stage, during this one the cementation that took place was related with fluids circulating pervasively through the sediments: meteoric fluids in the case of the Upper Burdigalian materials of the Vallès half-graben, and indeterminate fluids in the case of the Serravallian sediments of Montjuïc.