25
ARXIUS
de l'Ese. d'Ag ic. de Ba celona
ROLE
DE
PROTECTION
EXERCE
PAR
LA
COUVERTURE
TRIASIQUE
VIS A VIS
DE
L'EVOLUTION
GEOCHIMIQUE
SUPERFICIELLE
DU SOCLE
GRANITIQUE
DE
LA
PENA,
PRES
DE
POBLET
(TARRAGONE,
ESPAGNE)
Jaume
BECH
BORRAS
O ), Y es
CHEVALIER
(2),
e
lean
DEJOU
(3)
INTRODUCTION
Le cad e de
l'e ude
q ui a sui e
se
de la Co dille e.
L'al í ude
du
si e es
si ue dans
la
Co dille e P eli o ale, ap-
d'en i on
900
me es, mais elle
a ein
pa enan
a
l'ensemble
des Ca alanides, 1201 me es. La
s uc u e
géologique,
-VIRGILI
(1964),
qui
cou e la pa ie a ec ée
pa
une
ec oniq
ue in ense
oues
de
la p o ince
de
Ba celona
e
ASHAUER
e
al
(1935);
CALVET
ceHe
de
Ta agone. Il
se
localise plus
(1976)-
es o mée ici
pa
des ma é-
exac emen
dans la égion
de
la
Conca
iaux sédimen ai es iasiq ues d
'u
ne
de
Ba be a, a la Pena,
appa enan
a les g ande épaisseu (plus
de
200
me es
de
Mon agnes de P ades, au sud
de
Poble ,
puissance) a ec les
conglomé a s
e
qui
g oupe
les
somme s
les plus éle és g es ouges
du
Bundsands ein, les cal-
(1)
Labo a o i
de
Sois, Escola Uni e si a ia d'Enginye ía Tecnica Ag ícola, U gelJ. 187. BARCELONA· 36
(2) Labo a oi e de Géologic de I'Uni e si é, A cnue de Val osc,
06034
NICE·
F ance
(3)INRA·
S a ion
d'
Ag onomie, Domaine de Mondési , 12 A enue de
l'
Ag icul u e, 63039 CLFRMOND-
FERRAND
Cedcx.
F ance
26
AR
X IUS de l'Esc,
d'Ag ic,
de Ba celona
cai es
e
dolomies
du
Muschelkalk, e-
posan
di ec emen
su
le
socle g ani i-
que
in usi
-VIRGILI
(1960).
ee e
s a ig aphie.
ela i emen
simple,
se
complique
d'ailleu s
dans
le
P io a
a ec
la
p ésence de
ma é iaux
paléo-
zoi'ques, ju assiques e c é acés e des
in usions
de
na u e
di é en e,
syéni-
ique
e
dio i ique,
qui
appa iennen ,
ou
comme
les g ani es, al'o ogénese
sudíHe
ou
as u ienne.
A la
Pena,
le
g ani e
es
p o ondé-
men
al é é, mais les a enes
son
en
pa ie ossilisées
pa
la
cou e u e
ia-
sique
e
en
pa ie dégagées ( igu e 1).
C'es
l'examen
compa é
de ces o ma-
ions
meubles a ec
l'é ude
de leu s
ca ac é is iques
essen ielles
qui
a dé-
so mais
e eni
no e
a en ion.
ETUDE
PETROGRAPHIQUE
DU
GRANITE
Obsc 'a ions nzie oscopiques
Le
mic oscope
pola isan
é ele
la
p ésence de
qua z,
d'oligoclase (An.
20), es
abondan e
e
sé ici isée
e
de
bio i e
chlo i isée.
Le~
eldspa hs
po as-
siqucs
son
peu isibles: 0,50 %
d'ap es
l'analyse
modale;
mais I'u ilisa ion de la
mic osonde
élec oniq
ue
pe me
de
decou i
de nomb euses plages
d'o -
hose in e s i ielle, c yp oc is alline, de
es
pe i e
aille,
non
décelable au mi-
c oscope
o dinai e,
ayan
la bi é in-
gence
du
qua z
e
appa ue
en in de
c is allisa ion
du
magma. Le
po assium
se
concen e
dans
ces eldspa hs, alo s
que
les
bio i es
chlo i isées
on
pe d u
o alemen
ce
élémen ,
y comp is les
sé ici es des plagioclases
qui
on
peu
e e
a ein
ainsi
un
s ade
de e miculi-
sa ion
p écoce.
Tou e ois
ala pé iphé-
ie des
bio i es
al é ées.
on
en egis e
pa ois la p ésence
du
po assium,
com-
me
si
celui-ci a ai di usé
su
le
pou -
ou
des c is aux.
Composi ion
chimique
e
Pa ame es eh im ieo-m in e alogiqu
es
(Tableau
J)
Le
calcul des
pa ame es
CPIW
ange
la
oche
pa mi les g ani es calco-alcalins,
subplagioclasiques.
Tou e ois
ois ca-
ac é is iques pa iculie es la
app o-
chen
é oi emen
des
g anodio i es:
la
eneu
en
K2
0,
es oisine de la
moyenne
de ces oches
-DALY
(1933 h
le
pou cen age
d'o hose
moins
éle é
que
celui des plagioclases, e
la
aleu
du
pa ame e
de
sa u a ion
(35,3), oisin
de celui des oches mésoc a es.
Pa
ai-
lleu s, la
posi ion
du
poin
ep ésen a i
de
sa
composi ion
chimique
dans le
diag amme
de La
Roche
(1972)
la si ue
ou
a
p oximi é
du
clan des
g anodio-
i es.
Analyse de I'O hose e yp oc is alline
(Tableau
I)
E ec uée
a l'aide de la
mic osonde,
elle
mon e
que
le miné al es es iche
en
K2
0,
d'ailleu s légé emen su es imé,
27
ARX
IUS de l'Ese.
d'
Ag íe, de Ba celona
le
pa ame e Z
é an
de
4,2
au lieu de
4,0. C'es la plus o e
eneu
compa i-
ble a ec
la
s ue u e
d'un
eldspa h
po assique e
le
miné al es es
p oche
de l'adulai e des G isons déc i
pa
DEER
e
al.
(1962)
Analyse de
la
ehlo i e (Tableau
/)
Le
miné al es essen ieIJemen cons-
i ué de
Si0
2,
A1
2 0 3, FeO (le e
o al
es exp imé sous omle de
+)
e de
MgO.
La
eneu
de K2 O es ex eme-
men aible, comme sou en dans les
chlo i es.
Le
ealcul de
la
o mule s uc u ale
e
eelui
du
pa ame e
Fe/
Fe +
Mg
clas-
sen le miné al ala on ie e des pyeno-
ehlo i es-b uns igi es
-DEER
e
al
(1962), mais plus
p oehe
cependan
des
b uns igi es. La eompa aison a ee
un
miné al
de
Nou elle-Zélande es a ce
éga d es signi ica i e;
il
Y a
en
pa i-
culie inden i é ema quable
de
la com-
posi lon des couches é aéd iques,
Composi ion miné alogique
ap oehée du G ani e (Tableau
/)
Ces données
pe me en
une
es Ín1a-
ion quan i a i e app ochée de la
composi íon
du
g ani e oú I'on é i ie
l'abondance des plagio clases.
ETUDE COMPARATIF DES ARENES FOSSILlSEES
PAR LE TRIAS ET DE CELLES QUI
NE
SONT PAS
RECOUVERTES PAR CETTE FORMA
nON
Les a enes
on
é é
ecueillies ala oís
sous
la
cou e u e iasíque
e
en
deho s
de ce e o ma ion. Elles di e en
pa
un
ce ain nomb e de ca ac é is iques,
conce nan la couleu , I'ameublisse-
men
,
la
eomposi ion
de
leu s ae ions
ines
( (
211)
e
l'
é olu
ion
géoehímique
globale.
1/ Couleu
Saus
la
eou e u e iasique, l'a ene
ep ésen ée pa
un
éehan illon E.62
(150-200
cm
du somm e ) es
lé
gé e-
men
ubé iée. Sa
eouleu
a l'é a sec
dé e minée
pa
le code Munsell
donne:
10
y R
7/4
a
6/4
(b un
jauná e).
Pa
eon e, I'a ene E.63
(100-120
cm) e-
eueillie ho s de
ee e
eou e u e ne l'es
pas; sa eouleu es de 10
YR
7/3 a
6/3
(b un
pale).
2/
Ameublissemen supe ieiel ( ig.
2)
Les diag ammes oú igu en en abs-
cisse la aille des pa icules dé em1Ínée
pa
la g anulome ie
e
en
o donée
les
ae ions eumulées,
mon en
que
l'a ene
non
ubé iée, ho s
de
la eou e -
u e
iasique, a subí
un
ameublissemen
plus ma qué. En e e ,
la
ae ion ine
0,2011
ep ésen
e
iei
9,5 %
du
o al
con-
e seulemen 2 %
dans
l'a ene ossilisée.
28
ARXIUS
de l'Esc.
de
Ba celona
3/
Composi ion des ac ions ines (
2J1.
( ig. 3) -A ene ubé iée
Les di e s diag a nmes de
RX
pe me -
en d 'iden i ie la p ésence d'in e s a i-
iés i égu lie s 10-14 X non gon lan s
( aie a 12,8 X inchangée a la sui e
du
ai emen al'é hy1ene-g1yco1
e
s'éc a-
san a 10 X
au
chau age), d 'illi e, de
. kaolini e (7,19 X)
e
d 'halloysi e
(7,67
X),
la
deshyd a a ion de ce miné-
al a 2500 C p o oquan une o e
c oissence
du
pic a 7,14
X.
Le
qua z
comple e ce co ege a gileux.
La
cou be d'analyse he mique di é-
en ielle co obo e
ce
diagnos ic mon-
an
en
ou e
la p ésence d'oxydes de
e g ace a
un
pie exo he mique impo -
an
a
350
0
C.
La
he mog a imé ie
déma que
un
dépa d'eau accusé en e
400
e
600
0 C a ibué aux miné aux
1/1/. Le
ca1cu1
donne des eneu s de
25 %
e
de 35 % espec i emen
pou
l'illi e e l'associa ion kaolini e + halloy-
si e, andis
que
les oxydes de e , es-
ponsables de la colo a íon de l'a ene
e
ixés su
les
a giles a eignen 6,3
%.
La
phase
(2J1.
es moins iche en SiOq que
celle de l'a ene
non
ubé iée ( ableau Il)
e
le
appo
Si0
2 /
Al
2 0 3 indique une
bisialli isa ion anche -PEDRo (1968).
A ene
non
ubé iée. La composi-
ion de la ac ion
(2J1.
es di é en e de
la p écéden e. Les mine aux a gileux
son
les sui an s: smec i e, illi e
e
su -
ou
kaolini e es abondan e;
il
n'y a
id
qu'un
seul pie a7,14
$.
mais plus im-
po an e
non
dédoublé. Une es ima-
ion app ochée donne espec i emen
25 %d'illi e,45 %de kaolini e
e
seule-
men
3,4 % d'oxyde de e . Mais
le
appo
Si0
2 /
A1
2 0 3 2,95 aduí
aussi une bisialli isa ion.
4/ E o/u ion géochimique g/oba/e
(Tableau
IIl)
Celui-ci con ien les analyses chimi-
ques
du
g ani e ais
e
des deux ypes
d'a enes. On cons a e que
la
composi-
ion de l'a ene ubé iée es peu di é-
en e de celle de la oche-me e, ce qui
adui une al é a ion chimiq ue es
ménagée. En e e , CaO
e
MgO
son
inchangés e meme K2 O s'acc o en
p opo ion ela i e, en aison de l'in-
ulné abili é des eldspa hs po assiq ues
c y p oc is allins.
Na~O
se
é ele
le
ca ion plus mobile.
Tou
Fe2 + es ans o mé
en
Fe3 +
e
on no e une ce aine désilici íca ion.
Pa con e, dans l'a ene non ubé iée,
l'al é a ion s'accuse, ca
si
MgO
es ou-
jou s
cons an , CaO e
Na2
O
son
o e-
men é acués (57 e 53
%).
L'hyd a a ion
es aussi plus éle ée andis
que
la désili-
d ica ion
ne p og esse
que
es peu.
La séquence d'al é a ion despuis
le
g ani e al'a ene non ubé iée s'é abli
com sui , a ec
les
di e s élémen s classés
pa o d e de mobili é c oissan e:
Fe, Al, Ti, K (
Mg
(
Si
(
Na
(
Ca
Indices de
REICHE
(1943), ep is pa
RUXTON
(]968)
(Fig.
4)
La ep ésen a ion g aphique de la
a ia ion des deux pa ame es
WPI
e
PI
de
a~on
explici e que l'al é a ion chi-
mique es plus accen uée dans
le
cas de
l'a ene non ubé iée, pa sui e de
la
aleu néga i e de l'indiee WP
1.
29
ARXIUS
de
l'Esc. de Ba celona
In dice de
PARKER
(1970)
( ig.
4)
Ce
au eu
a p oposé
pou
I'é ude de
l'al é a ion chimique des oches, l'u ili-
sa ion
d'un
indice
oú
son
p is en
comp e
d'une
pa
les
ca ions qu'il
conside e comme les plus mobiles, e
d'au e
pa
les
éne gies
de
liaison de
ces memes ca ions a ec l'oxyg¿me.
Il
es dé ini comme sui :
Pa - Ca +
Mg
+ K Na ] x 100
.0,7
0,9 0,25 0,35
La igu e
4,
ep ésen an la a ia ion
de"
ce · indice despuis
le
g ani e ais
jusqu'aux
a enes,
mon e
qu'il
n'es pas
modi ié dans l'a ene ubé iée, alo s
qu'il
diminue dans l'a ene
non
ubé iée,
ésul a
qui
co obo e les données déja
acquises.
CONCLUSION GENERALE
A la Pena, nous sommes donc en
p ésence de
deux
ypes d'a enes g ani-
iques:
l'
une, ossilisée pa
la
cou e -
u e iasique, a subi une é olu ion
géochimique ménagée, dans
le
domaine
de
la
bisiallisa ion,
e
dans des condi-
ions légé emen ubé ian es.
Ce e
é o-
lu ion
se
mani es e d'ailleu s a ec une
g ande ampleu a la su ace
du
socie
he cynien en Espagne
e
la
ubé ac ion
peu é e accusée -
VIRG
ILI
e
al
(1974).
L'au e dégagée de ou e cou e u e
sédimen ai e es ma quée aussi pe une
al é a ion ca ac é is ique du meme do-
maine
de
la
bisialli isa ion, mais elle es
plus
accen uée comme l'indiquen
la
g anulomé ie,
l'é ude
des miné aux
a gileux secondai es e l'é olu ion chi-
mique globale.
Ce e di é ence
peu
s'explique
pa
le
ole
de
p o ec ion
es e icace exe cé
pa
les
puissan es assises
du
T ias,
qui
on limi é les e e s des agen s clima Í-
ques
e
igé
la p og essions de l'al é-
a ion.
Mais ces a enes
se
din inguen aussi
pa la ubé ac ion
qui
n'appa ai ici
que
sous
le
T ias. Elle es conside ée comme
an é ieu e au Bundsands ein dans
la
Chaine Ibé ique
e
le
Sys eme Cen al
espagnol -VIRGILI
e
al
(1976;
HER-
NANDO
COSTA
e
al
(1978). Ce ype
d'al é a ion ubé ian e a é é égalemen
obse ée su le socie dans l'Oues de
l'Espagne sous des cou e u es plus é-
cen es: albienne, paléocene, miocene,
plio-pleis ocene e les au eu s es imen
que
ce p ocessus a
pu
se
dé oule pen-
dan
une es longue pé iode géologique
comp ise
en
e
le
pos -he cynien p é-
iasique e
le
débu
du
Miocene
-Mo-
LINA
e al (1980). Ainsi les a enes de la
Pena di é e aien aussi au
poin
de ue
de
leu
age, l'une
é an
an é iasique
e
l'au e,
non
ubé iée, . beaucoup plus
écen e, sans dou e pos mio cene e
ca ac é isée pa une é olu íon géo-
chimique plus ma quée.

30
ARXIUS
de ,'Ese.
d'Ag ie.
de Ba celona
SUMMARY
A La Pena, nea Poble (Ta ago-
ne, Spain),
he
he cinían
basemen
is
highly al e ed; i has p oduced
wo
kinds
o
sands:
one
Iigh ly ubi ied
and ossilized
by
a íassic co e lng
made
o
sands one
and
lime laye s
o
Bundsands ein and
Mu
schelkalk;
and
he
o he
no
ubUled and ee om
any sedimen a y co e ing.
Bo h
ha e
de eloped
in
an
en i onmen
p opi ious
o
he
bíali iza ion,
bu
he
ee sand
is
cha ac e ized
by
a
mo e
sensible supe -
icial geochemical e olu ion. as we can
see
by
g anulome y,
by
he
s udy
o
clay mine als in whích kaolini e
is
in
g ea e
quan i y,
and
by
he
whole che-
mical al e a ion.
We
can unde sÍand his di e ence
ecalling
he
pa
o
p o ec ion
played
by
he iassíc co e ing which has limi-
ed lle in e en ion o al e a ion agen s.
On
he
o he
hand
he
ubi ica íon
which appea s only u
nde
iassic could
be
explained
by
a
di e en
ch onology
o hese sands, one being
o
a p e-
iassic age and
he
o he
much
mo e
ecen , doub lessly pos -mio cene.
RESUM
A la Pena,
p op
de Poble (Ta a-
gona), el sócol g aní ic he cinh és o -
amen
al e a ;
ha
dona
lloc a dos
ipus
d'a ena: una de lleuge amen
ubi icada i ossili zada
pe
un e-
cob imen
iasic cons i ui'
pe
capes
g esoses i calca les del Bundsands ein i
del Muschelkalk; i l'al a no ubi icada
i desp o ei'da de
o a
cobe u a sedi-
men a ia.
To es
dues s'han desen olu-
pa
en
un
ambien a o able a la bis-
sial·li zació, pe o l'a ena lliu
e
es ca ac-
e i za
pe
una
e olució geoquímica
supe icial més acusada, al com
ho
mos en la g anulome ia, l'es udi deIs
mine als a gilosos, en els quals la caoli-
ni a
és
més
abundan ,
i l'al e ació
química
global.
Hom
po
adona -se
d'aques a
di e-
encia e ocan
el
pape
de p o ecció
exe ci pel
ecob imen
iasic
que
ha
limi a la in e enció deis agen s de
I'al e ació.
D'al a
banda,
la ube acció
que
no apa eix més
que
al
T iasic
po-
d ia explica -se
pe
una
c onología
di e en
pe
a aques es a enes, essen
una
d'eda
an e ülsica i l'al a, mol
més ecen , sens
dub e
pos miodmica.
----
x
Tableau
1.
COMPOSITION CHIMICO-MINERALOGIQUE DU
GRANITE
DE LA
PENA
ET
FORMULES
STRUCTURALES
DE DEUX DE SES CONSTITUANTS
Elémen s G ani e ais Composi ion miné alogique Fo mules s uc u ales app ochées
E
61
app ochée en % O hose: 32 oxygenes
La Pena
Sí 11,900
Al4+ } 4,042
AP+
Fe3+ 0,005
Tí 0,003
Fe2+ -
Mn
0,003
Mg
-
Ca
0,038
Na
0,188
T K 3,971
X 15,942
Z 4,208
4,5
0,7
M~1.
An
94,8
1)
O
~-----------
FELDS 32,3
Adulai e
des G isons
11,939
4,066
0,006
-
-
0,019
0,006
0,264
3,715
16,01
4,00
6,6
0,6
92,8
.
Chlo i e 280xygenes
B uns igi e
La Pena
~ou elle
Zélande
5,868}8
O
5,864}~
2,132 ' 2,136 '
2,485
1 2,307
0,473
-0,057
5,144 5,605
11,8 11,63
0,112, >
4,073 3,
143
1
0,014 0,048
0,003
Fe/Fe+Mg
0,56 0,66
»
::o
e
.Il
o.
(1)
ñ
!'3
o.
~
i·
g.
~
~
O-
::¡
Q)
~
32
Tableau
Il. ANALYSES CHIMIQUES DES FRACTIONS
<
2¡.L
DES ARENES
I Elémen s A ene ubé iée
E.621 A ene ubé iée
E.631
Si02
AI
2 0 3
FC203
FeO
Ti0 2
P20S
MnO
CaO
MgO
K2 0
N:i;!O
H2
O+
H2O-
36,60
22,20
7,39
-
0,76
0,43
0,11
3,57
1,98
2,50
1,35
21,74
1,37
44,10
25,40
5,40
-
0,24
0,26
0,06
1,66
1,74
2,36
0,76
16,43
0,46
TOTAL
100,00 98,87
Si0
2 /AI 20 3 2,8 2,95
33
AR
XI
US
de
l'
Ese,
d'
Ag
ic.
de
Ba celona
Tableau III. ANAL YSES CHIMIQUES GLOBALES DES
ARENES
COMPARÉES A
CELLE
DU
GRANITE
FRAIS
Elémen s G ani e ais A ene ubé iée
E.61
E.62
A ene non ubé iée
E.63
Si0
2 68,50 64,10
6350
AI
20 3 15,30 16,80 16,90
Fe203
0,49 4,30 4,40
FeO 2,94 aces aces
TíO;.
0,42 0,60 0,60
P20S 0,23 0,33 0,22
MnO 0,06 0,05 0,09
CaO 1,90 1,90 0,82
MgO
1,57 1.60 1,60
K20 2,95 4,25 3,85
Na20
3,48 2,40 1,60
H 2
O+
1,60 2,54 4,43
H 2
O-
0,17 0,52 1,30
TOTAL 99,61 99,39 99,31