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Philippe Rohou, Luc Barbanson & Vincent Perthuisot

La sédimentation dans un paléokarst de l'Urgonien cantabrique (Province de Santander, Espagne) : apports et problèmes

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Résumé

A environ 10 kilomètres au sud de Santander, les formations carbonatées de l'Urgonien encaissent un karst colmaté par des argiles rouges et des oxydes de fer. La fraction détritique du remplissage est constituée, pour l'essentiel, d'argiles (principalement illite, chlorite, kaolinite). On y trouve également de la matière organique ainsi que des graviers et blocs vraisemblablement issus de l'encaissant. Les figures sédimentaires observées sont anecdotiques et ne sont présentes qu'au sommet des remplissages. Les oxydes de fer peuvent représenter une fraction supérieure à 30 % du remplissage et sont exploités en tant que minerai de fer. Ils se présentent, soit sous la forme de nodules rognonneux dont la taille varie d'une fraction de millimètre à une vingtaine de centimètres, soit sous la forme de blocs encroûtés. Leur taille peut alors atteindre plusieurs mètres cubes. Indépendamment de la granulométrie, les teneurs en fer sont d'autant plus faibles que l'on se situe dans les zones les plus superficielles. L'étude paragénétique, et surtout texturale, nous a permis de montrer que ces oxydes sont le fruit d'une précipitation chimique du fer in situ sous la forme de marcassite ultérieurement oxydée. La présence et à fortiori la granulométrie des nodules métalliques n'ont donc aucune incidence sur la caractérisation de la dynamique de transport des matériaux comblant le karst. Les vestiges de ce réseau karstique se répartissent selon un axe d'orientation N.80°, d'une longueur d'environ 50 kilomètres pour une largeur maximale observée inférieure à une dizaine de kilomètres. Cet axe est nettement sécant sur le sens actuel de drainage (Sud vers le Nord) qui est imposé par la morphologie. Quant à la dynamique nécessaire pour rendre compte du cadre sédimentologique régional et de la distribution verticale du remplissage, plusieurs hypothèses sont avancées et discutées.

Mots-clés : remplissage karstique, karstic filling, paléokarst, paleokarst, oxydes de fer, iron oxides

Zusammenfassung

Die Sedimentation in einem Paläokarst des kantabrischen Urgon (Provinz Santander, Spanien) : Beiträge und Probleme. Ungefähr zehn Kilometer südlich von Santander schliessen die Karbonatformationen des Urgon einen mit rotem Ton und Eisenoxid aufgeschütteten Karst ein. Der Trümmerteil der Füllung besteht hauptsächlich aus Tongesteinen (insbesondere Illit, Chlorit, Kaolinit). Er enthält ausserdem organische Stoffe sowie Gesteinsblöcke und Schotter, die wahrscheinlich aus dem einschliessenden Gestein stammen. Sedimentäre Formen wurden selten und nur auf der Kuppe der Füllungen beobachtet. Das Eisenoxid macht stellenweise mehr als 30 % der Füllung aus und wird als Eisenerz abgebaut. Man findet es entweder als nierenförmige Erzkerne, deren Grösse zwischen weniger als einem Millimeter und mehr als 20 Zentimetern variiert, oder als verkrustete Blöcke von bis zu mehreren Kubikmetern. Ungeachtet der Korngrösse nimmt der Eisengehalt von den unteren zu den oberen Zonen ab. Anhand der Untersuchung der Paragenese und besonders der Textur konnten wir zeigen, dass diese Oxide in situ durch chemische Ausfällung des Eisens in später oxidierten Markasit entstanden sind. Das Vorhandensein und a fortiori die Grösse der Metallkerne geben demzufolge keinerlei Auskunft über die Transportdynamik der den Karst füllenden Materialien. Die Verteilung der Reste des Karstgitters folgt auf ca. 50 Kilometern Länge einer N.80° ausgerichteten Achse ; ihre maximale beobachtete Breite beträgt etwa zehn Kilometer. Die Achse verläuft deutlich senkrecht zur gegenwärtigen, durch die Morphologie vorgegebenen Richtung der Entwässerung (von Süden nach Norden). Betreffend der für die Erklärung des sedimentologischen Rahmens sowie der vertikalen Verteilung der Füllung nötigen Dynamik werden mehrere Hypothesen vorgeschlagen und diskutiert.

Pour citer cet article

Philippe Rohou, Luc Barbanson & Vincent Perthuisot, «La sédimentation dans un paléokarst de l'Urgonien cantabrique (Province de Santander, Espagne) : apports et problèmes», Annales de la Société géologique de Belgique [En ligne], Fascicule 1 (Sédimentologie karstique), Volume 111 (1988), URL : https://popups.uliege.be:443/0037-9395/index.php?id=692.

A propos de : Philippe Rohou

Département des sciences de la terre, Université d'Orléans. B.P. 6759, F-45067 Orléans Cedex (France)

A propos de : Luc Barbanson

Département des sciences de la terre, Université d'Orléans. B.P. 6759, F-45067 Orléans Cedex (France)

A propos de : Vincent Perthuisot

Département des sciences de la terre, Université d'Orléans. B.P. 6759, F-45067 Orléans Cedex (France)