En la geología del norte de Europa , los sedimentos Jotnienses [nota 1] son un grupo de rocas precámbricas asignadas más específicamente a la Era Mesoproterozoica ( Rifea ), aunque algunas podrían ser más jóvenes. Los sedimentos jotnianos incluyen los sedimentos más antiguos conocidos en la zona del Báltico que no han estado sujetos a metamorfismo . Estratigráficamente , los sedimentos jotnianos se superponen a los granitos rapakivi y otras rocas ígneas y metamórficas y, a menudo, son invadidos por diabasas más jóvenes .
Los sedimentos jotnianos incluyen areniscas ricas en cuarzo , limolitas , arcosa , esquisto y conglomerados . [3] [4] El color rojo característico de los sedimentos jotnianos se debe a su deposición en condiciones subaéreas (por ejemplo, no marinas). [5] Los sedimentos jotnianos son los sedimentos más antiguos conocidos en la zona del Báltico que no han estado sujetos a metamorfismo . [4] [5]
Su edad está poco limitada, pero generalmente son más jóvenes que los granitos rapakivi y más antiguos que las diabasas postjotnianas [nota 2] que invaden los sedimentos. Esto significa que los sedimentos jotnianos se depositaron hace aproximadamente 1600-1260 millones de años. Sin embargo, algunos sedimentos jotnianos son más jóvenes que las diabasas, lo que significa que pueden tener menos de 1260 millones de años. [2] Los sedimentos jotnianos suelen asignarse a la etapa Riphean de la Era Mesoproterozoica . [1] [2] Los sedimentos jotnianos descansan sobre lo que se conoce como rocas subjotnianas [nota 3] que incluyen granitos erosionados de rapakivi y la serie Hogland . [6] [7] [8] Amantov y sus compañeros de trabajo comentan sobre los términos Jotnian y Postjotnian que: [2]
los términos deben interpretarse como más descriptivos (es decir, la diabasa generalmente corta la arenisca) que temporal (todas las areniscas jotnianas no necesariamente son más antiguas que todas las diabasas postjotnianas).
A gran escala, los sedimentos jotnianos se clasifican como parte de un grupo de sedimentos de "cuasiplataforma" de la Plataforma de Europa del Este que no están lo suficientemente metamorfoseados para ser parte de la "protoplataforma" y no están lo suficientemente indeformados como para ser parte de la categoría de "cataplataforma". . [7] Por analogía con la penillanura subcámbrica establecida que se extiende a lo largo de gran parte de Fennoscandia, ha habido sugerencias de la existencia de una penillanura subjotniana exhumada . [9] Esta superficie existe realmente, pero su extensión es muy limitada, representada como pequeñas llanuras de valles en Sveg y a lo largo del sistema Västerdalälven - Dalälven . [10]
Hay evidencia que sugiere que las rocas de cobertura de Jotnian o una plataforma de Jotnian alguna vez cubrieron gran parte de Fennoscandia y no se restringieron a unas pocas localidades como hoy. [11] [12] La extensión geográfica limitada de los sedimentos jotnianos en la actualidad se debe a su erosión a lo largo del tiempo geológico . [11] Las rocas sedimentarias tan antiguas como los sedimentos jotnianos tienen un bajo potencial de conservación . [13] La distribución de algunos sedimentos de Jotnian está asociada espacialmente con la aparición de granito rapakivi. [3] [nota 4] Korja y colaboradores (1993) afirman que la coincidencia de sedimento Jotniano y granito rapakivi en el Golfo de Finlandia y el Golfo de Botnia está asociada con la existencia de una corteza delgada en estos lugares. [15] En la actualidad, las rocas sedimentarias jotnianas se encuentran comúnmente en medio grabens , grabens estrechos , en posiciones ligeramente plegadas hacia abajo (sinclinales) o en graben-sinclinales mixtos. [2] [9] La mayoría de los grabens que albergan sedimentos jotnianos están orientados de noroeste a sureste. [16] Sin embargo, la mayor ocurrencia de sedimentos jotnianos no parece ocurrir ni en un rift ni en un graben y se encuentra en Dalarna , Suecia. [3] [7] Se ha sugerido que las cuencas sedimentarias que albergan sedimentos jotnianos en Dalarna, Gävle , el mar de Botnia , Satakunta y el lago Ladoga forman una alineación de subsidencia paralela al área de subducción hallandiana-danopolónica inferida , posiblemente correspondiente a una antigua cuenca de arco posterior . [17]
Entre Finlandia y Suecia, los sedimentos jotnianos son comunes en el golfo de Botnia , el mar de Botnia y el mar de Åland, incluido el sur de Kvarken . [2] [7] [11] Las rocas jotnianas conocidas en el mar de Åland son areniscas y pertenecen a la Formación Söderarm (informal). Por encima de estos hay areniscas y lutitas del Alto Rife y Vendian. [8] Totalmente dentro de aguas suecas hay una ocurrencia de sedimentos jotnianos en la cuenca Landsort entre Gotland y el archipiélago de Estocolmo . [8] [11] Las rocas jotnianas encontradas en la cuenca Landsort son areniscas rojas. [8] En el mar de Botnia, frente a la costa de Pori en Satakunta Jotnian, los sedimentos alcanzan un espesor de miles de metros, en otros lugares el espesor es mucho menor, por ejemplo 100 m en el banco de Sylen y, sin embargo, en otros lugares del mar de Botnia los sedimentos de Jotnian están ausentes. [11] La penillanura subcámbrica atraviesa las rocas de Jotnia en el mar de Botnia. [11]
Muhos, en el noreste del golfo de Botnia, es un sitio de presencia de sedimentos jotnianos. [2] En este lugar se pueden encontrar sedimentos jotnianos dentro del Muhos Graben que ha tenido un desplazamiento hacia abajo de aproximadamente un kilómetro. Los sedimentos del fondo del Muhos Graben son conglomerados y arcosas cuyo contacto con las rocas metamórficas subyacentes constituye una discordancia . Los guijarros del conglomerado están formados por esquisto y granito mientras que la matriz es de arcosa. La mayor parte (90–80%) de la secuencia de sedimentos está formada por limolitas y lutitas . El color de las limolitas y lutitas varía de rojo y marrón a gris y verde. Las limolitas y lutitas están intercaladas con arenisca arcósica. Las areniscas arcósicas rojas de Muhos Graben son comparables a las de Satakunta. Estos sedimentos son de origen fluvial. [5]
El sur de Satakunta, cerca de las costas del mar de Botnia, alberga algunos sedimentos de Jotnia conocidos como arenisca de Satakunta. [2] [18] Estos sedimentos son areniscas arcósicas de color rojo y clara estratificación que se intercalan con menores cantidades de lutitas rojas o negras. Según las características mineralógicas y geoquímicas de los sedimentos se clasifican como inmaduros . Las areniscas de Satakunda son una formación de sedimentos fluviales . [5] Con base en el hallazgo de glauconita en las rocas jotnianas de la parte noroeste del afloramiento , se ha sugerido que al menos en ese lugar la diagénesis ocurrió bajo el agua. [16] Se encuentra en una estructura de graben con tendencia noroeste-sureste [nota 5] que ha ayudado a preservar los sedimentos. Este graben ha experimentado un desplazamiento hacia abajo de unos 650 metros. [5] La arenisca de Satakunta no tiene más de 1400-1300 millones de años. La pila sedimentaria de Satakunta tiene al menos 600 metros de espesor, pero probablemente podría llegar a los 1.800 metros. Diques de diabasa postjotnianos de 1270 a 1250 millones de años de antigüedad atraviesan las areniscas de Satakunta. [18]
En las orillas orientales del lago Ladoga, en Rusia, afloran rocas sedimentarias y volcánicas . Entre ellas se encuentran la "serie Salmi" o "suite Salma" y la "suite Priosersk", que son unidades jotnianas. [1] [2] [19] Estas rocas se superponen al granito Salma rapakivi y a rocas ígneas y metamórficas de la edad Paleoproterozoica . [11] [19] La arenisca , la arenisca y el conglomerado son los componentes sedimentarios de la suite Salmi, que incluye además rocas volcánicas máficas . [19] Al igual que Satakunta y Muhos en Finlandia, los sedimentos del lago Ladoga se encuentran en un graben de la edad del Proterozoico tardío. [20] La estructura graben que alberga los sedimentos se conoce como "estructura Pasha-Ladoga", que también es en parte un sinclinal, por lo que se la conoce como graben-sinclinal. [2] El espesor máximo del montón de sedimentos no es inferior a 800 metros. [20] Los sedimentos de Jotnia están expuestos sólo como pequeños afloramientos en la tierra, pero las exposiciones son mayores en el fondo del lago. [2]
La península de Rybachy, en el norte del óblast de Murmansk, alberga rocas sedimentarias jotnianas que datan de hace 1126 ± 50 millones de años. Estas rocas son empujadas por rocas más jóvenes de Vendian y Upper Riphean . [21]
La Formación Jotnian Tersky aflora a lo largo de la costa Tersky en la costa sur de la península de Kola . Estos afloramientos son un sobrellenado del vecino Kandalaksha Graben , que también está lleno de estos sedimentos. La formación tiene lechos limosos dentro de una matriz de mica y arcilla . La Formación Tersky se depositó en el lapso de tiempo comprendido entre hace 1263 y 1080 millones de años (± 40 millones de años de error). El vecino Kerets Graben en el Mar Blanco está lleno de 2000 a 1500 metros de sedimentos jotnianos. [21]
En Suecia, las rocas jotnianas se pueden encontrar en Dalarna , Gävle , Nordingrå , Svartälven , el lago Mälaren y Almesåkra (Grupo Almesåkra). [3] [11]
El grupo de sedimentos Jotnian Almesåkra se encuentra en el norte de Småland en un área en forma de triángulo centrada alrededor de Nässjö ; además, hay una pequeña franja de estos sedimentos que corre hacia el norte desde el área principal. El Grupo Almesåkra se extiende sobre un área de aproximadamente 380 km 2 (150 millas cuadradas). [22] [23] El Grupo Almesåkra está formado por areniscas ricas en feldespato , argilitas y pequeñas cantidades de conglomerado. Se cree que los depósitos son de origen fluvial. Las argilitas constituyen aproximadamente el 10% de los afloramientos, mientras que las areniscas y los conglomerados constituyen el 90% restante de los afloramientos. El espesor del montón de sedimentos no supera los 1.200 metros. [13] El Grupo Almesåkra está perturbado tectónicamente, muestra un plegamiento considerable y está invadido por diabasa. [22] [13] El grupo Almesåkra se superpone a los plutones del cinturón ígneo transescandinavo . [13] Al menos en algunos afloramientos, los sedimentos más bajos son arcosas, presumiblemente de origen local como grus . [22] Los geólogos Eva-Lena Tullborg y sus compañeros de trabajo consideran que el Grupo Almesåkra se originó en las primeras fases de erosión de la región elevada de Sveconorwegian hacia el oeste. [24]
Cerca de Brevik en el municipio de Eksjö y Röjda , hay diques de diabasa que albergan numerosos clastos redondeados de arenisca roja de Jotn , incluidos arenita de cuarzo y arcosa . Se interpreta que estos xenolitos jotnianos formaron parte de un conglomerado que fue desintegrado por el magma de diabasa. El conglomerado que contenía los clastos de rocas sedimentarias redondeadas de Jotni sólo se ha deducido que existe y no se ha encontrado en las proximidades de las diabasas en cuestión. [25]
La zona de Dalarna (arenisca de Dala), con un área de 50 km x 150 km, constituye la región más grande que se sabe que está cubierta en la actualidad por sedimentos jotnianos. [3] La arenisca se extiende más allá de la frontera de Suecia hasta Hedmark en Noruega , donde se la conoce como "arenisca de Trysil". En Idre, las perforaciones han revelado que la arenisca de Dala se extiende por debajo de las capas de Caledonia . La arenisca de Dala se superpone discordantemente al basamento del Cinturón Ígneo Transescandinavo . La discordancia, que se cree que se formó por erosión subaérea, era la superficie de una penillanura en el momento de la deposición de la arenisca de Dala. El paisaje de penillanura se formó después de prolongados períodos de erosión. [17] La sedimentación de la arenisca de Dala ocurrió hace entre 1650 y 1200 millones de años. [26]
El espesor máximo de los sedimentos en Dalarna es de 800 m. Los sedimentos más bajos son conglomerados y brechas . Por encima de esta capa basal, los sedimentos son principalmente arenisca roja estratificada intercalada con lutitas y conglomerados. [19] Entre las areniscas se encuentran areniscas de grauvaca y areniscas ricas en cuarzo. [7] Una característica notable de las areniscas de Dala es que características delicadas como marcas de ondulaciones , marcas de gotas de lluvia y grietas de barro han sobrevivido en los sedimentos. [19] Las areniscas de Dalarna son de origen eólico y representan dunas antiguas y sedimentos interdunares. [27] La arenisca de Dala tiene una huella de metamorfismo de entierro de bajo grado del tipo pumpellyita , lo que significa que alguna vez debieron haber sido enterradas bajo varios kilómetros de sedimentos. Es posible que la arenisca de Dala alguna vez estuviera conectada con el golfo de Botnia por un mar epicontinental . [11] La arenisca de Dala constituye una parte de un amplio sinclinal alineado de norte a sur . La sedimentación en Dalarna aparentemente no ocurrió en un graben o rift como es el caso de la mayoría de los otros sedimentos jotnianos. [3]
Los sedimentos jotnianos terrestres en Gävle (arenisca de Gävle) tienen un espesor máximo estimado de 900 metros. Junto con la arenisca de Dala, la arenisca de Gävle ha sufrido un metamorfismo de enterramiento de bajo grado del tipo pumpellyita, lo que significa que alguna vez debieron haber estado enterradas bajo varios kilómetros de sedimentos. [11] Junto con los sedimentos jotnianos de Nordingrå, la arenisca de Gävle comparte vínculos con las rocas satakunta jotnianas. [3] Los hallazgos arqueológicos muestran que la arenisca de Gävle se utilizó como piedra de molino en Lejstaån, cerca de Uppsala . [28]
La arenisca jotniana aflora alrededor de Södra Björkfjärden en el lago Mälaren . [nota 6] Se pueden encontrar afloramientos visibles en la localidad de Rasta en el oeste de la isla de Ekerön y en varias islas e islotes pequeños: Midsommar, Pingst, Gåsholmen, Gåsholmsskäret y Gåsholmshatten, siendo los tres últimos parte de una reserva natural. [29] [30] La arenisca de Jotnian también se encuentra en el fondo de Björkjärden y los estudios de erráticos glaciales sugieren que hay arenisca de Jotnian no expuesta al norte del área de Björkfjärden, donde los afloramientos son vestigios de un cráter de meteorito precámbrico erosionado , lleno de sedimentos de Jotnian. En Rasta, el basamento debajo de los sedimentos está formado por granitos y pegmatitas de la orogenia Svecofenniana . [29]
En el área de Nordingrå, que se extiende desde Malmön hasta Hernön, los sedimentos jotnianos descansan sobre un complejo de gabros , monzogranito , granitos y anortositas . [31] Los sedimentos de Jotnia consisten en arenisca , arcosa y conglomerado ricos en cuarzo . [31] [32] La arenisca y la arcosa tienen lentes y lechos de limolita y esquisto de color negro y violeta . Los lechos de limolita suelen tener de 5 a 10 centímetros de espesor. [32] Los sedimentos jotnianos en el área de Nordingrå muestran a menudo estratos cruzados y marcas de ondulaciones . También hay dunas fósiles . En Ringkallen la pila de sedimentos jotnienses tiene una altura de 65 metros. [32] Los perfiles de sedimentos expuestos muestran una variación considerable en las facies sedimentarias . [32] El entorno de deposición de areniscas, incluida la arcosa, era el de un terraplén o un canal con poca corriente. El entorno probablemente era el de un río, ya que las paleocorrientes son algo uniformes. También es posible que algunos lechos se depositaran en marismas o como eoliitas . [32] Al igual que las areniscas de Gävle, los afloramientos de Nordingrå están vinculados a los afloramientos de Satakunta en Finlandia. [3] Los sedimentos están intruidos y cubiertos por diabasa . [31]
En la isla de Tärnö se han encontrado xenolitos de arenisca de Jotnian en un dique de diabasa . Se ha interpretado que estos xenolitos se originan en las rocas de cobertura de Jotnian que se encuentran sobre el dique y que desde entonces han sido erosionadas. Una vez que el dique entró, los fragmentos de roca jotnianos se habrían incorporado al dique y luego habrían caído durante una "inversión del ascenso del magma". Las relaciones del dique con los sedimentos jotnianos sugieren que el magma invadió los sedimentos húmedos como una especie de peperita . [12]
Los sedimentos jotnianos (principalmente arenisca de cuarzo y limolita) existen en algunos lugares debajo de los sedimentos de la plataforma fanerozoica del oeste de Letonia y el oeste de Lituania [4] dentro de la Syneclise Báltica . [7]
