Lithology-dependent reliability of AMS analysis: A case study of the Eocene turbidities in the southern Pyrenees (Aragón, Spain)

Fine-grained sediments are generally better strain-markers in the outer part of orogenic belts and foreland basins because they are more prone to cleavage formation than coarse detrital rocks in diagenetic to very-low metamorphic environments. This also commonly applies to magnetic fabric analysis, thus favoring sampling in fine-grained rocks. In this article, this general assumption is tested sampling for anisotropy of magnetic susceptibility (AMS) analysis along different levels of Bouma sequences in turbidites from the Eocene South-Pyrenean turbiditic basin, above and below the cleavage front. Application of other techniques (LTAMS, AGRM and hard-APARM) indicates that the cleavage imprint in AMS fabrics is carried by paramagnetic particles, in this case, by clay minerals. The results obtained show that: (i) directional results of AMS are similar in the different levels of the Bouma sequence; (ii) the paramagnetic contribution to the susceptibility is independent from the lithology; and (iii) the equivalent paramagnetic contribution to susceptibility (detrital sedimentary particles) does not show differences between a to d (sandstones) and e-level (siltstones and shales).

RésuméLes sédiments à grain fin sont normalement des bons marqueurs de la déformation dans les zones externes des orogènes et dans un environnement de diagenèse à métamorphisme de faible degré, parce que c’est dans ceux-ci qu’on trouve, par rapport aux sédiments grossiers, le meilleur développement du clivage. Ce principe est aussi appliqué à la fabrique magnétique et, en conséquence, l’échantillonnage dans les études d’anisotropie de susceptibilité magnétique (ASM) est normalement focalisé dans les siltites et les argilites. Dans ce travail, nous avons testé ces approches par l’analyse de l’ASM dans différents niveaux de la séquence de Bouma dans le bassin turbiditique de Jaca-Pamplona dans le versant sud-pyrénéen, au-dessus et au-dessous du front de schistosité. L’application d’autres techniques (LTAMS, AGRM et APARM-dur) montre que les porteurs de la fabrique magnétique sont des minéraux paramagnétiques (notamment des minéraux argileux). Les résultats obtenus montrent que: (i) les données de l’analyse directionnelle de l’ASM sont similaires dans les différents niveaux de la séquence de Bouma; (ii) la contribution paramagnétique à la susceptibilité est indépendante de la lithologie; et (iii) la contribution paramagnétique équivalente (particules sédimentaires détritiques) ne montre pas de différences entre les niveaux a-d (grès) et e (siltites et argilites).