The Sardic unconformity and the Upper Ordovician successions of the Ribes de Freser area, Eastern Pyrenees

Abstract

The Ribes de Freser area of the Eastern Pyrenees is characterized by an Alpine antiformal stack that comprises the so-called El Baell and Bruguera tectonostratigraphic units. This work presents detailed geological mapping and stratigraphic and facies analyses of these units, in order to improve the understanding of the Mid–Late Ordovician paleogeographical features of this sector of the Pyrenean margin of North Gondwana, subsequently affected by the Sardic Phase and the Variscan Orogeny. The Katian El Baell Formation, which crops out in the homonymous unit, is revised, formally erected and proposed as a lateral equivalent of the Estana Formation. The El Baell Formation consists of shale/limestone alternations where the carbonate production was controlled by development of pelmatozoan–bryozoan meadows and mud-mounds with plano-convex geometries and preservation of ramose bryozoans in life position. The thicker limestone levels, marking the top of shallowing-upward sedimentary cycles, contain fissure networks occluded with Pb–Zn–As ore mineralizations, whose clast counterparts occur forming overlying lags. The El Baell/Ansovell contact is marked by karstic clayey byproducts. Both the drastic changes in thickness and facies of the El Baell and Estana formations, and the presence of contemporaneous epithermal and fissuring episodes in the former, point to the onset of Katian (Late Ordovician) extensional tectonics, which may have controlled sharp modifications in accommodation space. Finally, the internal structure of the El Baell and Bruguera units are different, pointing to the record of a pre-Variscan (Mid Ordovician) deformational episode responsible for the dispersion of Variscan mesostructures in pre-Upper Ordovician rocks.

Resumen

El sector de Ribes de Freser, en el Pirineo Oriental, se caracteriza por un apilamento antiformal alpino compuesto por las llamadas unidades tectonostratigráficas de El Baell y Bruguera. El objetivo de este trabajo es profundizar en el conocimiento de estas unidades, a través de la cartografía geológica y el análisis estratigráfico, con el fin de contribuir a la comprensión de la influencia tectónica registrada a lo largo del Ordovícico Medio–Superior. Se revisa y se propone la Formación El Baell, de edad katiense, que aflora en la unidad de El Baell y se considera equivalente lateral de la Formación Estana. La Formación El Baell se compone de alternancias lutítico-calcáreas donde la producción carbonatada se relaciona con el desarrollo de praderas de pelmatozoos-briozoos y montículos micríticos con geometrías plano-convexas y conservación de briozoos ramosos en posición de vida. Los niveles más potentes de caliza, que marcan la parte superior de los ciclos sedimentarios de somerización, contienen redes de fisuras rellenas con mineralizaciones de Pb–Zn–As, cuyos clastos aparecen retrabajados en niveles suprayacentes. Asimismo, el contacto El Baell/Ansovell está marcado por subproductos arcillosos cársticos. Tanto los cambios drásticos de espesor y facies en las formaciones El Baell y Estana, como la presencia de episodios epitermales y de fracturación en el primero, apuntan al registro de una tectónica extensional, de edad katiense (Ordovícico Superior), responsable de cambios importantes en el espacio de acomodación. Por último, la estructura interna de las unidades de El Baell y Bruguera es significativamente diferente, señalando el registro de un episodio de deformación pre-Varisco (Ordovícico Medio) responsable de la dispersión de las mesoestructuras variscas que afectan a las rocas anteriores al Ordovícico Superior.