Nódulos y costras de hierro-manganeso en el golfo de Cádiz y la Antártidagénesis e implicaciones paleoceanográficas

Abstract

Este trabajo de investigación aborda el estudio de depósitos de nódulos y costras de Fe-Mn en el Golfo de Cádiz y el Mar de Scotia (Antártida), donde confluyen fenómenos oceanográficos, tectónicos y sedimentológicos importantes a escala global. Los objetivos específicos de la tesis incluyen: 1) el estudio de caracterización de los afloramientos submarinos de campos de nódulos y costras, de sus propiedades físicas, su petrografía, mineralogía y geoquímica; 2) la comparación con otros depósitos f erromanganesíferos a nivel mundial; 3) el establecimiento del origen de las mineralizaciones; y 4) la determinación e interpretación de indicadores de los posibles registros paleoclimáticos y paleoceanográficos contenidos en las costras y nódulos de Fe-Mn estudiados. Para ello se interpretan los datos geofísicos (esencialmente sísmicos y acústicos) y las fotografías submarinas de las áreas de estudio, y se analizan mediante diversas técnicas de laboratorio (principalmente microscopía, espectrome tría y cromatografía) más de 500 nódulos y una costra de Fe-Mn, así como diversas muestras de su cortejo de materiales encajantes y acompañantes. Los nódulos del Golfo de Cádiz se distribuyen de modo parcheado formando campos de dimensiones variables hacia la base y flancos de los edificios fangoso-carbonatados de la Dordal Diapírica del Guadalquivir, entre 850 y 1000 metros de profundidad. La zona se caracteriza por: los procesos y depósitos asociados al diapirismo y vulcanismo de fango, y la fuerte impronta erosiva sobre el fondo de la Corriente de Agua Mediterránea de Salida. Los nódulos presentan un amplio rango de tamaños, densidades, pesos y morfologías. Están formados esencialmente por sucesivas capas milimétricas de oxihidróxidos de Fe-Mn, concéntricas, dispuestas alrededor de los núcleos compuestos de carbonatos tipo siderita-rhodochrosita cuando se encuentran bien preservados. Las texturas laminar, moteada-dendrítica, detrítica y masiva son las más características. El cuarzo y filosilicatos (esmectitas illita, caolinita), suelen ser componentes esenciales, apareciendo carbonatos, sulfuros, óxidos y sulfatos como minerales accesorios y ocasionales. Muchos de estos tienen naturaleza autigénica pero otros son detríticos. Las texturas tipo biofilm, de posible origen bacteriano, son comunes en oxihidróxidos, carbonatos y sulfuros. Los nódulos son ricos en Fe (38.6 ) y en menor medida Mn (6 ), siendo pobres en metales traza y tierras raras respecto a la media de los...