Fluid-rock interaction control on fault reactivation: A review of the Montmell-Vallès Fault System, central Catalan Coastal Ranges (NE Iberia)

Structural inheritance is a key factor controlling the tectonic evolution of the central Catalan Coastal Ranges. Up to two periods of tectonic inversion (one positive during the Paleogene and the other negative during the Neogene) affected a previously well-developed Mesozoic extensional basin system and characterized the Cenozoic evolution of the area. In this scenario, tectonic fault inversion is often observed along the Montmell-Vallès Fault System. Fault reactivation shows differences along strike from NE to SW and appears decoupled from surface to depth due to its kinked-planar geometry and the change of fault dip from >60° to 30° in depth. The ability of the Mesozoic faults to be reactivated appears also influenced by changes in the mechanical properties of the inherited fault zone. Whereas the deeper and less dipping panels of the major faults are reactivated in the entire zone (contractional during the Paleogene and extensional during the late Oligocene-Neogene), the upper and highly dipping parts of the faults only show local reactivations. The observations indicate that fault dip, the indirect role of hosting lithologies (granites and siliciclastic metasediments versus carbonate rocks) on fault rocks, the indirect role of mineral precipitation and cementation product of fluid circulation, and the direct role of the mechanical properties of the resulting fault rocks (gouge versus cemented breccias) significantly control the fault reactivation. Upper crust low angle fault segments are easily reactivated during contractional deformation but not during the extensional one. Conversely, the segments with a high-angle dip are more easily reactivated during the extensional deformation but not during the contractional one. In the study area, this resulted in the formation of footwall short-cuts developed during the Paleogene compression and extensional short-cuts occurred during the Neogene extension. On the other hand, reactivation is effective in areas where granites and siliciclastic metasediments characterize the host-rock, and non-cohesive fault gouge forms the pre-existent fault core. Instead, fault reactivation appears restricted or even prevented where the host-rock includes thick carbonate successions, and the pre-existent damage zone is formed by highly cemented and cohesive breccias

U-Pb dating and geochemical dataset of fracture-filling calcite veins from the Bóixols-Sant Corneli anticline (Southern Pyrenees)

U-Pb dating and geochemical analyzes (δ18O, δ13C, Δ47, 87Sr/86Sr and elemental composition) have been applied to fracture-filling calcite veins and host carbonates from the Bóixols-Sant Corneli anticline, which developed along the front of the Bóixols thrust sheet in the Southern Pyrenees. This robust dataset is used to determine: (i) the absolute timing of fracturing and mineralization from fluid flow; (ii) the age and duration of fold evolution; and (iii) the variations and implications of fluid behavior across the anticline, as has been described in the article “Spatio-temporal variation of fluid flow behavior along a fold: The Bóixols-Sant Corneli anticline (Southern Pyrenees) from U–Pb dating and structural, petrographic, and geochemical constraints – Marine and Petroleum Geology (2022) (Muñoz-López et al., 2022). In this new contribution, we present the raw data that have been analyzed and discussed in the related research article and, also, the whole elemental and REE composition of calcite veins and host carbonates that has not been published yet. These data may be used to unravel the age and origin of veins, to understand their sequential evolution in orogenic belts and to compare our results with those obtained in similar settings worldwide.</p

Interpretación de los contenidos en elementos minoritarios en la sal de mesa mediante FRX.

La sal de mesa es el único mineral comestible que se consume diariamente. El interés por este producto ha crecido en las últimas décadas en la cultura gastronómica, presentándose como un producto gourmet, muy apreciado en la alta cocina

Origin of the coloured karst fills in the neogene extensional system of ne iberia (Spain)

Karst fills from the onshore Penedès Basin and offshore València Trough display red, pink, orange and ochre colours. Their Mössbauer spectra indicate that Fe3+ contained in goethite is the dominant species in reddish-pink fills, whereas Fe2+ contained in dolomite and clays is more dominant in the orange and ochre ones. The lower δ 13C values and higher 87Sr/86Sr ratios of the karst fills with respect to their host carbonates can reflect the input of soil-derived CO2 and an external radiogenic source into the karst system. This geochemical composition, together with the non-carbonate fraction of the fills, consists of authigenic and transported illite, illite-smectite interlayers, as well as kaolinite, chlorite, pyrite, quartz, ilmenite, magnetite, apatite and feldspar, account for a mixed residual-detrital origin of fills. This polygenic origin agrees with that of the terra rossa sediments described worldwide. The different colours of karst fills are attributed to fluctuations in the water table, which control the Eh/pH conditions in the karst system. Thus, reddish colours reflect low water table levels and oxidising episodes, and orange and ochre ones reflect high water table levels and more reducing episodes. The greenish colours of fills could be related to fluctuations in the Fe3+/Fe2+ ratio

Podem fer ApS virtual?: creació d’una plataforma de difusió d’activitats de ciències de la terra per a estudiants d’ESO [Informe final PID 2020PID-UB/039]

Projecte PID: 2020PID-UB/039El projecte proposa la creació de diverses activitats virtuals, dinàmiques i vives, allotjades en el servidor de la UB, i que serveixin com a plataforma de llançament per a la incorporació, la difusió i la implementació de noves propostes futures amb un marcat caire innovador. Totes s’emmarquen en l’àmbit de l’educació i divulgació científica dins de les assignatures de Treball de Final de Grau (TFG) i de màster (TFM) que es realitzen a les facultats de Ciències de la Terra i Biologia de la Universitat de Barcelona. Aquesta actuació ha impulsat definitivament la metodologia docent d’Aprenentatge-Servei (ApS) a la Facultat de Ciències de la Terra i en ensenyaments que continguin assignatures relacionades amb les Ciències de la Terra i el Medi Ambient, i han millorat la transferència de coneixements geològics cap a la Societat.S’han generat 3 projectes virtuals d'accés gratuït que inclouran conceptes de ciències de caire transversal i dinamitzador, Aquests projectes han estat dissenyats per l’alumnat del grau de geologia, el grau de ciències ambientals i el màster de formació del professorat de l’especialitat de Biologia i Geologia en el marc dels seus TFG i TFM. Les activitats estan relaciones amb el currículum de Ciències de la Terra, i destinades a l’estudiat d’ESO i Batxillerat. El desenvolupament de les activitats, així, implica també la seva implementació i avaluació en almenys un institut pilot.En definitiva, es vol demostrar que la resposta a la pregunta proposada al títol del projecte “Podem fer ApS virtual?” és clarament sí, tot i les aparents restriccions i contradiccions que sembla implicar el propi concepte ApS amb la metodologia docent virtual

Diagenesis and fluid-fracture evolution in an intracontinental basin: The Penedès half-graben,western Mediterranean / Diagènesi i evolució de la relació fluid-fractura en una conca intracontinental: la conca del Penedès, oest de la Mediterrània

[cat] La formació de la conca del Penedès està associada a un període extensiu d’edat neògena que provocà l’obertura del Solc de València. El marge nord-oest del Solc de València està constituït per una sèrie de grabens (Penedès, Vallès, Barcelona ...) i horsts (Garraf, Gaià-Montmell, Montnegre ...), el conjunt dels quals formen la Serralada Costanera Catalana. Aquesta serralada resulta de la superposició de tres esdeveniments tectònics principals: (1) l’extensió Mesozoica, compresa entre el Pèrmic i el Cretàcic inferior, (2) la compressió Paleògena, la qual produí la inversió de les principals conques extensives Mesozoiques i (3) l’extensió neògena, compresa entre l’Oligocè tardà i el Miocè mig, la qual generà l’actual sistema de rift de la Mediterrània occidental. S’han estudiat 19 afloraments localitzats tant en els alts estructurals, Garraf i Gaià-Montmell, com en el sector central de la conca del Penedès.[eng] The Penedes half-graben represents a natural field laboratory for the study of the link between tectonics and palaeofluids because it exposes numerous outcrops that allow a global and complete diagenetic study of the basin from Mesozoic to present times. The Penedes half-graben is located in the central part of the Catalan Coastal Ranges (CCR) and results from the superposition of three main tectonic events: (1) the Mesozoic extensional phase which is divided into two Mesozoic rift episodes: the first, Late Permian to Triassic in age and the second, latest Oxfordian to Aptian in age; (2) the Paleocene to middle Oligocene compressional phase which includes the emplacement of ENE-to-NE-trending thick-skinned thrust sheets bounded by SE dipping thrusts with a limited left-lateral strike-slip motion; (3) the late Oligocene?- Neogene extensional phase which split the CCR into a set of ENE-WSW blocks mainly tilted toward the NW, constituting the actual horst-and-graben systems now present at the northwestern Mediterranean. Samples were taken in 19 different outcrop areas located within three main structural domains: the Gaia-Montmell domain, which represents the footwall block of the SE-dipping major normal faults that bound the north-western margin of the basin, the Central Penedes domain, which comprises the central Miocene syn- and post-rift deposits and the Garraf domain, which comprises a group of small syn-depositional tectonic horsts and half-grabens developed in the Garraf horst during its Neogene evolution

Development of successive karstic systems within the Baix Pened es Fault zone (onshore of the Valencia Trough, NW Mediterranean)

The Baix Penedès Fault zone records successive karstic systems. The outcrops studied correspond to different segments of the fault, which were temporarily connected and disconnected, allowing for different diagenetic processes to occur. The first karstic system affected the Mesozoic rocks due to subaerial exposure after Paleogene compression, an event characterized by widespread dissolution and the generation of vug and cavern porosity. The δ18O values of the dolomitic sediment filling the initial vuggy porosity are similar to those of the host dolomite, indicating that the sediment comes from the erosion and reworking of the host rock. The second karstic system is related to the upward propagation of the Baix Penedès Fault. This deformation was characterized by random‐fracture fabrics with dolomite cement and sediment. The stable isotopes values and Sr/Ca ratios of both the dolomite cement and sediments are similar to those of the host rock. In contrast, the more depleted δ13C values indicate the influence of soil‐derived CO2 and the opening of the system to meteoric waters. During the third karstic event, the δ18O, δ13C, Sr/Ca ratios, and 87Sr/86Sr values of diagenetic cements suggest a marine signature, indicating that the karstic sediments were dolomitized under the influence of late Burdigalian‐Langhian marine waters. These marine waters were probably expelled from poorly buried sediments and circulated through faults producing dolomitization of the karstic sediments. A final karst system developed during a period of uplift and subaerial exposure. The δ18O values, the Mg/Ca and Sr/Ca ratios, and the high radiogenic values of the calcite cements formed during this period indicate precipitation from meteoric waters. The results of this study have implications for carbonate hydrocarbon reservoir analogs subject to karstic influence in the Valencia Trough and elsewhere

Polyphasic hydrothermal and meteoric fluid regimes during the growth of a segmented fault involving crystalline and carbonate rocks (Barcelona Plain, NE Spain)

A polyphasic tectonic‐fluid system of a fault that involves crystalline and carbonate rocks (Hospital fault, Barcelona Plain) has been inferred from regional to thin section scale observations combined with geochemical analyses. Cathodoluminescence, microprobe analyses and stable isotopy in fracture‐related cements record the circulation of successive alternations of hydrothermal and low‐temperature meteoric fluids linked with three main regional tectonic events. The first event corresponds to the Mesozoic extension, which had two rifting stages, and it is characterized by the independent tectonic activity of two fault segments, namely southern and northern Hospital fault segments. During the Late Permian‐Middle Jurassic rifting, these segments controlled the thickness and distribution of the Triassic sediments. Also, dolomitization was produced in an early stage by Triassic seawater at shallow conditions. During increasing burial, formation of fractures and their dolomite‐related cements took place. Fault activity during the Middle Jurassic-Late Cretaceous rifting was localized in the southern segment, and it was characterized by hydrothermal brines, with temperatures over 180°C, which ascended through this fault segment precipitating quartz, chlorite, and calcite. The second event corresponds to the Paleogene compression (Chattian), which produced exhumation, folding and erosion, favouring the percolation of low‐temperature meteoric fluids which produced the calcitization of the dolostones and of the dolomite cements. The third event is linked with the Neogene extension, where three stages have been identified. During the syn‐rift stage, the southern segment of the Hospital fault grew by tip propagation. In the relay zone, hydrothermal brines with temperature around 140°C upflowed. During the late postrift, the Hospital fault acted as a unique segment and deformation occurred at shallow conditions and under a low‐temperature meteoric regime. Finally, and possibly during the Messinian compression, NW‐SE strike‐slip faults offset the Hospital fault to its current configuration

Aproximació de la ciència a les aules de secundària: investigació dels microplàstics presents a les sals de taula.

La creació d’una guia visual mostrant el protocol de laboratori de separació i observació de microplàstics té l'objectiu global de generar activitats de divulgació de la Geologia i promocionar el trànsit Secundària-Universitat.Aquesta activitat està englobada en el projecte d'innovació docent 2020PID-UB/039 de la Universitat de Barcelona i ha sigut subvencionada pel projecte de National Geographic Society COVID-19 Remote Learning Emergency.L’activitat presentada forma part del projecte MICROPLASTICS IN TABLE SALTS?: How to easily study them (National Geographic Society's COVID‐19 Remote Learning Emergency Fund for Educators) que ofereix una aproximació de l’alumnat de secundària a la ciència a partir d’un experiment enfocat a la problemàtica global sobre els residus plàstics en el medi ambient i la seva influència directa sobre l’ésser humà.A partir de la col·laboració entre professorat universitari de Geologia i Belles Arts, s’ha creat una guia visual que mostra el protocol de laboratori per a l’estudi dels microplàstics a les sals de taula. La funció principal d’aquesta guia visual és il·lustrar el procediment per separar, observar i quantificar els microplàstics i altres partícules insolubles presents en sals de taula. A més, aquestes activitats tenen com a fonament quatre dels Objectius de Desenvolupament Sostenible (ODS): 3, 4, 6 i 12. El públic destinatari és alumnat d'educació secundària i batxillerat (12-17 anys) en centres educatius que disposin de laboratori químic. A més, la guia inclou una secció amb un protocol lleugerament modificat, per a aquells centres educatius que tenen un laboratori químic desproveït de certs materials. Aquesta activitat pot ser emprada per al professorat per contextualitzar una lliçó del temari de Ciències de la Terra, o bé per introduir-lo de forma amena i pràctica i aprofitar els seus continguts per presentar els conceptes teòrics associats. Les instruccions detallades en poden trobar en l'arxiu associat o a http://www.ub.edu/sedimentary-geology/microplastics-salt (en anglès) o a http://www.ub.edu/sedimentary-geology/microplastics-salt-cat/ (català).Amb el suport de la subvenció de National Geographic Society COVID-19 Remote Learning Emergency Fund for Educators i el Projecte 2020PID-UB/039

Recerca dels microplàstics com a eina docent: experiments senzills per a alumnes de primària.

La creació d’una guia visual mostrant el protocol de laboratori de separació i observació de microplàstics té l'objectiu global de generar activitats de divulgació de la Geologia i promocionar l’aproximació de la ciència a l’alumnat d’educació primària.Aquesta activitat està englobada en el projecte d'innovació docent 2020PID-UB/039 de la Universitat de Barcelona i ha sigut subvencionada pel projecte de National Geographic Society COVID-19 Remote Learning Emergency.L’activitat presentada forma part del projecte MICROPLASTICS IN TABLE SALTS?: How to easily study them (National Geographic Society's COVID‐19 Remote Learning Emergency Fund for Educators) que ofereix una aproximació de l’alumnat de primària a la ciència a partir d’un experiment enfocat a la problemàtica global sobre els residus plàstics en el medi ambient i la seva influència directa sobre l’ésser humà.A partir de la col·laboració entre professorat universitari de Geologia i Belles Arts, s’ha creat una guia visual que mostra el protocol de laboratori per a l’estudi dels microplàstics a les sals de taula. La funció principal d’aquesta guia visual és il·lustrar el procediment per separar, observar i quantificar els microplàstics i altres partícules insolubles presents en sals de taula. A més, aquestes activitats tenen com a fonament quatre dels Objectius de Desenvolupament Sostenible (ODS): 3, 4, 6 i 12. El públic destinatari és alumnat d'educació primària (10-11 anys), per a centres educatius que no tenen un laboratori químic, o a qualsevol persona interessada que vulgui fer l'experiment amb materials senzills i disponibles a casa. Aquesta activitat pot ser emprada per al professorat per contextualitzar una lliçó del temari de Ciències de la Terra, o bé per introduir-lo de forma amena i pràctica i aprofitar els seus continguts per presentar els conceptes teòrics associats. Les instruccions detallades en poden trobar en l'arxiu associat o a http://www.ub.edu/sedimentary-geology/microplastics-salt (en anglès) o a http://www.ub.edu/sedimentary-geology/microplastics-salt-cat/ (català).Amb el suport de la subvenció de National Geographic Society COVID-19 Remote Learning Emergency Fund for Educators i el Projecte 2020PID-UB/039