Resumen de The effects of astronomically forced climate change on hemipelagic carbonate sedimentation in a tectonically active setting: the Albian Mioño Formation in Castro Urdiales, Cantabria, N Spain

Aitor Payros Aguirre, Naroa Martínez Braceras, Luis M. Agirrezabala Mundiñano, Jaume Dinarès Turell, Idoia Rosales

• español

  El conocimiento sobre la expresión estratigráfica de los ciclos de cambio climático producidos astronómicamente en la banda de frecuencia de Milankovitch ha aumentado considerablemente en las últimas décadas. Sin embargo, hay algunos aspectos de los que aún no se tiene mucha información, como la naturaleza de los procesos ambientales climáticamente regulados que, en última instancia, determinan la sedimentación cíclica. Del mismo modo, no se dispone de mucha información sobre la expresión de los ciclos de Milankovitch en sucesiones acumuladas en cuencas tectónicamente activas. Con el fin de paliar estas deficiencias, en este trabajo se estudian los depósitos hemipelágicos albienses de la Formación Mioño de Castro Urdiales (Cuenca Vasco-Cantábrica), los cuales se acumularon durante una fase de rifting con fuerte actividad tectónica.

  El análisis sedimentológico, petrográfico y cicloestratigráfico demuestra que, a pesar de la existencia de inestabilidades tectónicas y alguna alteración diagenética, la alternancia carbonatada hemipelágica de hace 110.68–110.47 Ma estuvo regulada astronómicamente. Las fluctuaciones de estacionalidad inducidas por los ciclos de precesión causaron variaciones periódicas (20 ka) en las tasas de producción carbonatada (abundancia de plancton pelágico calcáreo y micrita exportada desde áreas someras adyacentes) y/o dilución silícea (aporte de sedimento siliciclástico terrestre y producción de partículas silíceas por esponjas). Estas variaciones determinaron la formación de calizas margosas cuando la estacionalidad anual era baja (i.e., verano boreal en el afelio, invierno en el perihelio) y la acumulación de margas cuando aumentaba la estacionalidad (i.e., verano boreal en el perihelio, invierno en el afelio). La incidencia de estos procesos aumentaba y disminuía en consonancia con la modulación de la estacionalidad producida por los ciclos de excentricidad corta de 100 ka. En conclusión, este estudio demuestra que los ciclos de Milankovitch pueden quedar fielmente registrados en sucesiones hemipelágicas acumuladas en contextos tectónicamente activos si los flujos gravitacionales de sedimento u otras perturbaciones no afectan a la sedimentación autóctona.

• English

  Our understanding of the stratigraphic expression of astronomically driven climate-change cycles in the Milankovitch frequency band has improved significantly in recent decades. However, several aspects have been little studied to date, such as the nature of the climatically regulated environmental processes that ultimately control cyclic sedimentation. Similarly, relatively little is known about the expression of Milankovitch cycles in successions accumulated in tectonically active basins.

  In order to fill this knowledge gap, the Albian hemipelagic deposits of the Mioño Formation exposed in Castro Urdiales (Basque-Cantabrian Basin) are studied herein. These deposits were accumulated during a rifting phase with strong tectonic activity. The sedimentological, petrographic and cyclostratigraphic analysis demonstrates that, despite the synsedimentary tectonic instabilities and some diagenetic overprinting, the hemipelagic carbonate alternation was astronomically forced 110.68–110.47 Ma. Seasonality fluctuations driven by precession cycles caused periodic (20 ky) variations in the rate of carbonate productivity (abundance of pelagic calcareous plankton and micrite exported from adjacent shallow-water areas) and/or siliceous dilution (terrestrially derived siliciclastic sediment supply and siliceous particle production by sponges).

  These variations resulted in the formation of marly limestone beds when annual seasonality was low (i.e., boreal summer at aphelion, winter at perihelion) and the accumulation of marlstones when seasonality increased (i.e., boreal summer at perihelion, winter at aphelion). The incidence of these processes increased and decreased in line with seasonality modulation by short-eccentricity cycles of 100 ky. In conclusion, this study shows that Milankovitch cycles can be reliably recorded in hemipelagic successions accumulated in tectonically active settings if sediment gravity flows or other disturbances do not affect autochthonous sedimentation.