Motukoreaita, Filipsita Y Calcita: Una Secuencia De Alteracion Submarina De Basaltos En El Margen Sur-Balear
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ACTA GEOL~GICAHISPANICA, t. 20 (1985), no 1, pags. 81-93 Motukoreaita, Filipsita y Calcita: una Secuencia de Alteracion Submarina de Basaltos en el margen Sur-Balear. Isabel ZAMARREÑOF Feliciano PLANA(') y Antonio VAZQUEZ(2) (1) Instituto Jaime Almera, C.S.I.C. ~artíi Franqués, s/n, 08028 Barcelona (2) U.E.I. Geología Marina, Instituto de Ciencias del Mar, C.S.I.C., Paseo Nacional s/n, 08003 Barcelona RESUMEN El estudio mineralógico y petrográfico de las muestras de basal- En épocas recientes se han citado en numerosos lo- tos olivínicos dragados en el Banco de Emile Baudot, al SE de Ibi- za, revelan la existencia de las siguientes fases minerales de altera- calidades brechas volcánicas básicas con cementos zeo- ción: motukoreaita, filipsita y calcita. Estos minerales secundarios iíticos y carbonatados procedentes de sondeos o dra- constituyen el relleno de fracturas, oquedades y vesículas. Cuando gados en dorsales oceánicas y montes submarinos. No las tres fases minerales están presentes, la secuencia de precipitación obstante, son más bien escasos los trabajos en los que es: primero motukoreaita, seguida de filipsita y finalmente calcita. La motukoreaita constituye el mineral mas abundante y ha sido iden- se incluya un estudio mineralógico y petrográfico de- tificada mediante análisis por difracción de rayos X, microscopio tallado de los componentes del relleno de fracturas, ve- electrónico de barrido y energía dispersivz. El hallazgo de motuko- sículas, etc. de dichos basaltos, que ilustren sobre los reaita es de gran relevancia puesto que únicamente se conocía su exis- procesos de alteración que ha sufrido el material vol- tencia en dos localidades en todo el mundo. La paragénesis de los cánico y las fases mineralógicas a que han dado lugar. minerales secundarios corresponde a una alteración o diagénesis sub- marina a baja temperatura. En un estudio preliminar realizado en fragmentos de brechas volcánicas procedentes de un dragado en d Palabras clave: Motukoreaita, Filipsita, Alteración basaltos, Banco Emile Baudot, Mediterráneo occidental. Banco de Emile Baudot, al SE de Ibiza ya se señalaba la abundancia de material carbonatado y zeolítico co- ABSTRACT mo constituyente del cemento y relleno de fracturas y vesiculas en las brechas volcánicas (Zamarreño et al., Olivine basalt hyaloclastites dredged from the Emile Baudot Bank in the southern margin of Balearic Islands show several alteration 1983). Sin embargo, la complejidad mineralógica exis- minerals. The principal secondary mineral assemblages are motuko- tente en los rellenos de cavidades (fracturas, oqueda- reaite, phillipsite and calcite. The three main components occur in- des, vesículas) aconsejó un estudio más exhaustivo de filling fractures, vugs, vesicles and as spherulitic textures. In cavi- las diversas fases mineralógicas. De este modo cada una ties having the three mineral phases the precipitation sequence was de las fases aisladas ha sido estudiada mediante diver- found to be motukoreaite, phillipsite and calcite. sas técnicas (difracción de rayos X, fluorescencia de Motukoreaite, the first phase to form, is the most abundant, and rayos X, microscopio electrónico de barrido) para lle- was identified by X-ray diffractometry, scanning electron micros- copy and energy dispersive analysis. Worldwide this is the third oc- gar a una identificación mineralógica. currence of motukoreaite reported in the literature. El objetivo de este trabajo es pues el de determinar Phillipsite is the second mineral in the sequence and generally oc- la composición mineralógica, secuencia de cristaliza- curs before calcite. Calcite appear late in the alteration sequence in- ción y distribución de los minerales secundarios de al- filling the centers of cavities. Contacts between the three mineral pha- ses are sharp, lacking any gradational zone. teración de las rocas volcánicas del Banco de Emile Baudot. Estos minerales secundarios que se presentan The secondary mineral assemblages originated by low temperatu- re alteration of olivine basalts during the initial stages of basalt coo- rellenando fracturas, oquedades, vesículas o forman- ling in contact with sea water. do esferulitos, constituyen en los casos más complejos ten al pie de los flancos del pitón como depósitos de «slump» (Fig. 2). METODOS ANALÍTICOS Difracción de rayos-X. Los análisis por difracción de rayos-><efectuados sobre la muestra total y con las fa- ses mineralógicas aisladas por triaje con la lupa bino- cular se han realizado con un equipo SIEMENS D-500 con tubo de Cu a 40 kv y 20 mA, equipado con mo- nocromador de grafito y conectado a un ordenador PDP-11/23 a través de una interfase DACO-MP. En la muestra global se ha obtenido el espectro sobre 200 mg de material molturado y con tamailos de partícula Figura 1.- Mapa de situación del Banw de Emiie Baudot y batimetna. inferior a 40p, mientras que para las fases aisladas, estas se han situado sobre un soporte de plata sinteri- Figure 1 .- Index map with bathymetry and location of Emiie Bau- zada en cantidades del orden de 0.5 mg, tras su dot Banc. trituración. Los monocristales se han estudiado mediante un di- fractómetro de cristal Único ENRAF-NONIUS CAD-4 hasta tres fases distintas de diferenciación mineral: mo- con tubo de Mo a 50 kv y 20 rnA, monocromador de tukoreaita, filipsita y calcita. Hasta la actualidad la grafito, conectado a un ordenador PDP-11/23 para ob- existencia de motukoreaita sólo había sido citada en tener las dimensiones de la celda y realizandose en al- dos localidades, en Nueva Zelanda y en Austria. Este gunos casos diagramas Laue con radiación monocro- mineral es un sulfato-carbonato hidratado de Al, Mg mática para identificar nódulos y granos de dimensio- y Na, cuya estructura (Rius y Plana, 1986) es similar nes menores de 0.2 x 0.2 x 0.2 mm. a la de la wermlandita, y cuya génesis parece estar li- gada a los primeros procesos de alteración del mate- Fluorescencia de rayos-X. El análisis por fluorescen- rial basáltico al entrar en contacto con el agua del mar. cia de rayos X se ha realizado sobre una pastilla de 0.5 ENCUADRE GEOLÓGICO El Banco de Emile Baudot está situado en el extre- mo occidental de la dorsal de Cabrera, en la zona cen- tral del margen continental suroriental Balear. Se en- cuentra flanqueado al W por el CaAón de Cabrera y al SE por el escarpe de Emile Baudot (Fig. 1). Este banco es un pitón de naturaleza basáltica (Mauf- frett, 1979), cuya génesis se enmarca en el vulcanismo desarrollado a favor de fracturas de dirección NE-SW relacionadas con el desplazamiento estructural disten- sivo que durante al menos 5 millones de aiios se pro- dujo al final del Mioceno (Drooger, 1973). Este des- plazamiento distensivo es asímismo responsable de la actual configuración estructural de la cuenca surbalear eri fosas subsidentes y escarpes abruptos (Mauffrett, 1979). La localización y configuración de este bainco como un alto fondo de elevadas pendientes (puede alcanzar 24"), lo individualiza y aisla con respecto a las provin- Figura 2.- Banco de Emile IBaudot (3,s kHz ecosonda) y situación del área de dragado. cias deposicionales adyacentes, contribuyendo además a que los recubrimientos sedimentarios que presenta Figure 2.- Emile Baudot Bank 3,s kHz echo-sounding record with sean nulos o muy escasos, localizándose cuando exis- location of haul dredge. gr del material encapsulado en BO,H con un equipo Macroscópicarnente ambos tipos presentan el aspecto RIGAKU S-MAX/E trabajando a 50 kv y 40 mA con de basaltos alterados de tonalidades rojizas. En el ca- tubo en Rh y cristales LiF (200) y PET. so de las hialoclastitas con cemento carbonatado do- Microscopia electrónica de barrido y EDAX. Fragmen- minante aparecen como muy compactadas y los frag- tos volcánicos de 0.5 x 0.5 x 0.3 cm se estudiaron al mentos de basaltos vesiculares están unidos por un ma- microscopio electrónico de barrido PSEM-500 acopla- terial micritico de tonalidad amarillenta o marrón. do a un equipo de energía dispersiva de rayos-X Las hialoclastitas con cemento de motukoreaita, ma- (EDAX) y conectado a un ordenador NOVA-2 para croscopicamente presentan un aspecto menos compac- realizar los análisis elementales. Las muestras se me- tado que las cementadas por carbonato. Están forma- talizaron con Au para la obtención de las imágenes tras das por fragmentos angulares de basaltos olivínicos el análisis con EDAX. muy vesiculares, de dimensiones inferiores al centíme- tro, y tanto entre los fragmentos basálticos como en el interior de las vesículas se presenta un relleno crista- PETROGRAFÍA lino de tonalidad blanquecina o transparente. La iden- Las muestras de basaltos dragados en el flanco del tificación mineralógica del material cristalino de relle- Banco de Emile Baudot son muy similares en cuanto no ha sido bastante ardua debido, como veremos más a su composición mineralógica primaria. Se trata de adelante, a las peculiares características del material. hialoclastitas cuyos fragmentos están constituidos por Unicamente se ha podido llegar a determinaciones mi- fenocristales idiomorfos de clinopiroxenos, olivino y neralógicas tras aislar los cristales con la ayuda de una Figura 3.- Hialoclastita con cemento carbonatado predominante. En Figura 4.- Hialoclastita con cemento de motukoreaita predominan- el esquema de la derecha: M, cemento micritico (wackestone); 1, ta- te, rellenando las fracturas. En el esquema de la derecha: 1, primer pizado de motukoreaita; 2, oquedades en el cemento micrítico relle- tapizado de motukoreaita; 2, relleno de motukoreaita precipitada nas de filipsita y ocasionalmente filipsita y motukoreaita; B, frag- en un segundo estadio; B, fragmento de basalto olivínico vesicular. mentos de basalto olivínico vesicular. Figure 4.- Hyaloclastite with motukoreaite infilling microfractures. Figura 3.- Carbonate cemented hyaloclastite. Sketch on the right: Sketch on the right: 1, motukoreaite rim cement surrounding the frag- M, micrite cement (wackestone); 1, motukoreaite rim cement; 2, vugs ments of vesicular olivine basalt (B); 2, motukoreaite.