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GEOGACETA, 48, 2010

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Diques de lamproítas a lo largo de la Falla de Socovos(Béticas orientales)

Lamproite dikes along the Socovos Fault (Eastern Betics)

Luis Alfonso Pérez-Valera (1), Mario Sánchez-Gómez (1), José Manuel Fernández-Soler (2), Fernando Pérez-Valera (1)

y Antonio Azor (3)

(1) Departamento de Geología. Universidad de Jaén, Campus Las Lagunillas s/n. laperez@ujaen.es(2) Departamento de Mineralogía y Petrología e Instituto Andaluz de Ciencias de la Tierra (UGR � CSIC), Av. Fuentenueva s/n, 18071 Granada.(3) Departamento de Geodinámica. Universidad de Granada, Av. Fuentenueva s/n, 18071 Granada.

ABSTRACT

The Calasparra segment of the Socovos Fault shows a large number of lamproite outcrops, most ofthem being dikes emplaced along tension gashes and Riedel faults. Subsequently to the emplacement,some of the dikes were affected by faulting, showing striae and kinematic indicators of right-lateraldisplacement. The ubiquity of the lamproite outcrops, together with the mantle source invoked for thesemagmas, imply that the Socovos Fault is a major fracture zone, cutting through the crust and connecting insome way the surface to the lithospheric mantle.

Key words: Socovos fault, lamproites, volcanic dikes, strike-slip fault, Betic Cordillera.

Geogaceta, 48 (2010), 151-154 Fecha de recepción: 15 de febrero de 2010ISSN: 0213-683X Fecha de revisión: 21 de abril de 2010

Fecha de aceptación: 28 de mayo de 2010

Introducción

Las fallas constituyen discontinui-dades dentro de la corteza, que puedenformar canales para la circulación pre-ferente de fluidos. La relación entre fa-llas y fluidos hidrotermales es bien co-nocida y en muchos casos la presenciade estos fluidos se considera críticapara el funcionamiento sísmico de lasfallas (Sibson, 2001; Barnicoat et al.,2009). También es conocida la relaciónespacial entre vulcanismo y fallas endeterminados contextos, como los riftcontinentales.

El vulcanismo lamproítico del suresteibérico aparece disperso en tres provin-cias (Albacete, Almería y Murcia) en con-textos tectónicos diferentes, por lo que apriori no cabe esperar un condicionanteestructural único. La naturaleza misma delas rocas lamproíticas supone un ascensodirecto del magma desde el área fuente enla base de la litosfera (Mitchell yBergman, 1991), que necesita de canalesque atraviesen el manto litosférico y lacorteza, para permitir que volúmenes pe-queños de fundidos, como los que consti-tuyen los volcanes de la provincialamproítica del SE español, alcancen lasuperficie. En este sentido, los trabajosregionales que dieron a conocer elPrebético de Albacete y Murcia (Jerez

Mir, 1973; Rodríguez Estrella, 1979), yaponían de manifiesto que los volcaneslamproíticos se alineaban según fallas ofracturas más o menos evidentes, aunquesólo el volcán de Calasparra está sobre eltrazado de una falla (la Falla de Socovos).También se ha descrito en la literatura lapresencia de dos diques lamproíticos si-

tuados unos 15 km al suroeste del áreaestudiada (Férriz et al., 1994).

Este trabajo muestra la existencia deun gran número de afloramientoslamproíticos, en su mayoría diques, quejalonan más de 20 km de la traza de laFalla de Socovos y que por su pequeñotamaño o inaccesibilidad habían pasado

Fig. 1.- Esquema tectónico de la Falla de Socovos. El recuadro de la parte superior derechamuestra la localización de la Falla de Socovos en el conjunto de la Cordillera Bética.

Fig. 1.- Tectonic sketch of the Socovos Fault. The inset in the upper right corner shows thelocation of the Socovos Fault in the Betic Cordillera.

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desapercibidos. Además de la descripciónde los diques, se analizan sus relacionescon la zona de falla y se discutensomeramente las implicaciones que estosdiques tienen en el funcionamiento de laFalla de Socovos.

Marco geológico

La zona estudiada se sitúa en la parteoriental de la Cordillera Bética, en el seg-mento central de la Falla de Socovos (Fig.1). Esta falla constituye el límite norte delarco de Cazorla � Alcaraz (Andrieux yNebbad, 1996; Nebbad, 2001). Su trazacartográfica se extiende más de 80 km endirección ESE-ONO, siendo su salto endirección máximo estimado de 35 km(Jerez Mir, 1973) o incluso de 60 km(Rodríguez-Estrella, 1979). Ha actuadocomo una «transfer fault» dextra entre elarco Prebético y unidades más orientales(Martín-Velázquez et al., 1998), ponien-

do en contacto en un espacio relativamen-te reducido varios de los dominios princi-pales de las zonas externas de la Cordille-ra Bética (Fig. 1).

Estos dominios son: (i) el PrebéticoExterno, que en esta región se correspon-de con arenas, areniscas, conglomeradossilíceos y margas terrígenas asignadas afacies Weald-Utrillas, de edad Cretácico

inferior, y dolomías y calizas masivas queabarcan casi todo el Cretácico superior(Jerez Mir, 1973; Jerez Mir et al., 1973);(ii) el Prebético Interno, con una secuen-cia similar al Prebético Externo, pero conmayor espesor y culminado con los mate-riales carbonatados y detríticos delPaleógeno sobre las calizas del Cretácicosuperior; (iii) el Dominio Intermedio, del

Tabla I.- Elementos mayores de algunas delas muestras analizadas. Los números de

muestra coinciden con los diques de la Fig. 2.

Table I.- Major elements of some of theanalyzed samples. The sample number is the

same of lamproite outcrops in Fig. 2.

Fig. 3.- Cortes geológicos que muestran los diques lamproíticos emplazados y deformados a lolargo de la zona de Falla de Socovos. ZFS: Zona de Falla de Socovos.

Fig. 3.- Cross-sections showing the lamproite dikes emplaced and deformed along the SocovosFault zone. ZFS: Socovos Fault Zone.

Fig. 2.- Mapa geológico del segmento de Calasparra de la Falla de Socovos (véase localización en la Fig. 1).

Fig. 2.- Geological map of the Calasparra segment of the Socovos Fault (see location in Fig. 1).

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Diques de lamproítas a lo largo de la Falla de Socovos (Béticas orientales)

que afloran únicamente los materialesmargosos y margocalizos del Albiense;(iv) el Triásico Sudibérico, constituidopor materiales detrítico-evaporíticos; (v)el Subbético, formado por dolomías delJurásico inferior y margas y margocalizasdel Cretácico y Paleógeno y por último,(vi) las cuencas neógenas y el vulcanis-mo, que acontece en el Tortoniense supe-rior a 7.1 M.a. (Duggen et al., 2005).

Afloramientos de lamproítas a lolargo de la Falla de Socovos

Los afloramientos de lamproítas seencuentran a lo largo del segmento cen-tral de la Falla de Socovos (Fig. 2). Sehan identificado 22 afloramientos delamproítas, con características muy dife-rentes, pero que se pueden agrupar enfunción del lugar y modo de emplaza-miento. Casi todos los afloramientos secorresponden con diques emplazados a lolargo de fracturas relacionadas con lazona de Falla de Socovos. Algunos deellos podrían llegar a considerarse peque-ños núcleos volcánicos, ya que presentanuna extensión superior al hectómetro yuna interacción importante con la rocaencajante, dando lugar a brechasfreatomagmáticas.

Aproximadamente la mitad de los di-ques se alinean según la dirección de lafalla, con longitudes que varían desdepocos metros hasta más de medio kiló-metro. Los demás diques se encuentranalargados según fracturas de t ipo«tension gashes» (grietas de tensión) yfracturas de tipo Riedel, congruentes conel movimiento dextro de la Falla deSocovos. En general, el espesor de losdiques oscila en torno al metro, aunqueexcepcionalmente pueden alcanzan 5 o6 metros.

Los diques intruyen tanto en la zonade falla como en las rocas adyacentes,en litologías muy diferentes en funcióndel lugar donde aparecen, que van des-de los yesos del Triásico hasta lasmargas y calcarenitas del Mioceno, pa-sando por las dolomías del Jurásico, lasarenas de facies Weald-Utrillas o lascal izas y dolomías cretácicas delPrebético. Gran parte de los diques, so-bre todo los que muestran menor gradode alteración, presentan una foliaciónmagmática de flujo paralela a los bor-des. En algunos, se observan las rela-ciones con la roca encajante, pudiendoencontrar en e l contacto bordesrubefactados de poco espesor, pequeñasbrechas volcánicas y en ocasiones ex-tensiones decamétricas de brechas vol-cánicas, probablemente de origen

Fig. 4.- Diagramasde elementos mayo-

res con respecto aSiO

2.

Fig. 4.- Majorelements versus SiO

2

plots.

freatomagmático. En muchos otros, laalteración de las lamproítas y/o de laroca encajante no permite observar lasrelaciones con la roca de caja.

Se han realizado dos cortes geológicosen los que se muestra la estructura de lazona de falla y cómo se encuentran empla-zados los diques dentro de ésta (Fig. 3). Al-gunos de los diques se disponen según pla-nos de falla mostrando brechificación, es-trías horizontales y estructuras que nospermiten corroborar el movimiento dextrode la falla.

Petrología y geoquímica de laslamproítas

Las rocas estudiadas son lamproítasflogopíticas con olivino, de acuerdocon la nomenclatura de Mitchell yBerman (1991). Texturalmente sonmicroporfídicas con microfenocristalesde flogopita, olivino, algo de diópsido,apatito y opacos, en una matriz ví-trea o microcristalina, parcialmenterecristalizada a feldespato potásico. Lamayoría de las muestras presentan efec-tos de alteración secundaria a mineralesde la arcilla y carbonatos.

Se ha analizado una selección de ro-cas de diferentes diques, mediante Fluo-rescencia de Rayos X (elementos mayo-res y Zr) e ICPMS (resto de elementos

traza y tierras raras; Tablas I y II). Lacomposición en elementos mayores delas muestras con menor grado de altera-ción es similar a la de otras rocasultrapotásicas de la provincia volcánicaneógena del SE español (e.g. Fúster etal., 1967; Venturelli et al., 1984; Duggenet al., 2005). Así, muestran valores mo-derados de SiO

2 (54%-57.1%), altos en

MgO (4.8 a 12.1%), K2O (6.7-10.2%) y

P2O

5 (0.9-1.5%), y bajos en Al

2O

3 (8.4-

10.6%) y Na2O (0.2-1.9%). No se obser-

van correlaciones claras entre los dife-rentes elementos mayores, ni tampocovariaciones en función de la posicióngeográfica de las muestras a lo largo de

Fig. 5.- Diagrama de elementos trazanormalizados al manto primitivo.

Fig. 5.- Plot of trace elements normalized toprimitive mantle.

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la traza de la Falla de Socovos. Lasmuestras más alteradas presentan valo-res mucho más bajos de SiO

2, K

2O y

MgO, y más altos de CaO (Fig. 4).Con respecto a los elementos traza y

tierras raras, las rocas presentan conte-nidos muy altos en elementos compati-bles (Ni, Cr), junto a patrones de los ele-mentos incompatibles fuertemente frac-cionados (Fig. 5), con enriquecimientoen elementos móviles en agua (Cs, Rb,Ba, K, Th, U, Pb), y valores relativamen-te empobrecidos de los elementos menosmóviles en agua (Nb, Ta, Ti, Tierras Ra-ras Pesadas), de modo análogo a los va-lores típicos de magmas asociados a zo-nas de subducción. Los contenidos en Zry Sr son también relativamente altos.Las Tierras raras muestran un enriqueci-miento extremo de las Tierras Raras Li-geras y patrones muy fraccionados (Fig.6), con una muy alta relación entre lasTierra Raras Ligeras y las Tierras RarasPesadas (La/Yb 50-65), y una anomalíanegativa de Eu (Eu/Eu* 0.61-0.7).

Conclusiones

Se han descrito más de 20 nuevosafloramientos volcánicos a lo largo dela Falla de Socovos. Éstos se extiendenal menos en el 30 % de la longitud de lafalla y constituyen por tanto una carac-terística esencial de la misma. Los aflo-ramientos son en su mayoría diques,que intruyen los materiales de la zonade falla según grietas de tensión y frac-turas Riedel de dimensiones métricas ahectométricas. El hecho de que los di-ques se emplacen aprovechando estruc-turas generadas por el funcionamientode la falla y que algunos de ellos pre-senten estriación y brechificación indi-ca que el emplazamiento de los diqueses, de alguna forma, coetáneo con elfuncionamiento de la falla.

A lo la rgo de l segmento deCalasparra, se observa que los aflora-mientos de lamproítas se distribuyende manera más o menos continua sobretodas las rocas anteriores al Plioceno,por lo que no se descarta que en el fu-turo, con la exploración de los seg-mentos adyacentes de la Fal la deSocovos, aparezcan nuevos aflora-mientos. A su vez, la ubicuidad de losafloramientos identificados sugiereque pudo ser un fenómeno generaliza-do en un tramo amplio de la falla.

La presencia de rocas lamproíticas,que provienen de fundidos primariosgenerados en el manto a lo largo de unsegmento tan largo de la Falla deSocovos, indica la importancia de lafalla a escala litosférica, habiendo per-mitido que volúmenes muy pequeñosde fundido, asciendan desde el mantoy se canalicen a través de la falla. A suvez, la presencia generalizada de fun-didos a lo largo de todo el plano de fa-lla, probablemente desde la base de lacorteza, pudo condicionar el compor-tamiento mecánico de la Falla de

Tabla II.- Elementos traza y Tierras Rarasde algunas de las muestras analizadas.

Table II.- Trace and Rare Earth Elements ofsome of the analyzed samples.

Fig. 6.- Diagrama de Tierras Raras norma-lizadas a condritos.

Fig. 6.- Plot of Rare Earth Elementsnormalized to chondrites.

Socovos durante el emplazamiento delos diques en el Mioceno superior.

Agradecimientos

Agradecemos a Mercedes MuñozGarcía y Tomás Rodríguez Estrella sus co-mentarios sobre el manuscrito original quehan ayudado a mejorar el trabajo. Trabajofinanciado por una beca de Formación deProfesorado Universitario del Ministeriode Educación y por el Ministerio de Cien-cia e Innovación a través de los proyectosCGL2006-10202/BTE, CONSOLIDER-INGENIO CSD-2006-00041 y CTM2005-08071-CO3-01/MAR.

Referencias

Andrieux, J. y Nebbad, F. (1996). Geoga-ceta, 20, 810-813.

Barnicoat, A.C., Sheldon, H.A. y Ord, A.(2009). Mineralium Deposita, 44, 705-718.

Duggen, S., Hoernle, K., Bogaard, Pvd. yGarbe-Schönberg, D. (2005). Journal ofPetrology, 46, 1155�1201.

Férriz, F. J., Fernández Soler, J. M. y Cáma-ra, F. (1994). Boletín de la Sociedad Es-pañola de Mineralogía, 17, 231-239.

Fúster, J.M., Gastesi, P., Sagredo, J. y Fer-moso, M.L. (1967). Estudios Geológi-cos, 23, 35-69.

Jerez-Mir, L. (1973). Geología de la ZonaPrebética en la transversal de Elche dela Sierra y sectores adyacentes (provin-cias de Albacete y Murcia). Tesis Docto-ral, Univ. Granada, 749 p.

Jerez Mir, L., García Monzón, G. y JerezMir, F. (1973). Mapa Geológico de Es-paña 1:50.000, hoja nº 890 (Calaspa-rra). IGME.

Martín-Velázquez, S., Rodríguez Pascua,M.A., De Vicente, G. y Calvo, J.P.(1998). Revista de la Sociedad Geológi-ca de España, 11, 369-383.

Mitchell, R. H. y Bergman, S. C. (1991).Petrology of Lamproites. New York, Ple-num Press.

Nebbad, F. (2001). Le prisme orogenique Pre-bétique (Sud-Est de l�Espag-ne), Évolutioncinématique et coupes equilibrées. TesisDoctoral, Univ. de Orsay, Paris XI, 239 p.

Rodríguez-Estrella, T. (1979). Geología eHidrogeología del sector de Alcaraz-Lié-tor-Yeste (prov. de Albacete): Síntesisgeológica de la zona Prebética. Colec.Mem. IGME, 97. 566 p. Madrid.

Sibson, R. H. (2001). Reviews in EconomicGeology, 14, 25�50.

Venturelli, G., Capedri, S., Di Battistini,G. ,Crawford, A. , Kogarko, L.N. y Celesti-ni, S.(1984). Lithos, 17, 37-54.