Origin of carbonate concretions from mud mounds in the Gulf of Cadiz (SW Iberian Peninsula)

espanolEl Golfo de Cadiz, que muestra una gran variedad de estructuras asociadas a circulacion de fluidos (volcanes de fango, monticulos de fango y pockmarks), es una de las zonas mas importantes para el estudio sedimentologico, biologico y biogeoquimico de ese tipo de ambientes. El analisis de los carbonatos autigenicos asociados a los monticulos y volcanes de fango se ha utilizado extensamente en el estudio de la circulacion y la composicion quimica de los fluidos. Se han estudiado concreciones carbonatadas en los monticulos de fango del Complejo de chimeneas carbonatadas Diasom (monticulos de fango Iberico, Cornide y Arcos) con objeto de conocer la naturaleza y origen de los fluidos implicados en la precipitacion de las mismas. Las concreciones carbonatadas muestran una gran variedad de morfologias y tamanos, asi como abundantes trazas de bioturbacion. Los datos obtenidos mediante DRX confirman que las concreciones estan formadas principalmente por dolomita, dolomita ferruginosa, calcita con alto contenido en magnesio (HMC) y ankerita. Los valores de d13C, entre -48,3 y -10,9 � V-PDB, sugieren que los principales procesos implicados en su genesis son la oxidacion de la materia organica, la sulfato-reduccion bacteriana (BSR), y la oxidacion anaerobica de metano (AOM). El origen del metano es principalmente termogenico y solo algunas concreciones muestran valores de d13C inferiores a -40 � V-PDB, indicando la oxidacion de metano microbiano. Los fluidos implicados en la precipitacion del carbonato estan relacionados principalmente con la desestabilizacion de hidratos de gas (valores de d18Ofluido V-SMOW superiores a +2 �) y, en menor grado, con agua marina modificada por enriquecimiento en 18O causado por interaccion roca-agua. No es posible descartar, sin embargo, la influencia de otros fluidos profundos relacionados con deshidratacion de arcillas si tenemos en cuenta los valores mas altos de d18Ofluido -V-SMOW EnglishThe Gulf of Cadiz displays a number of structures that are associated with fluid circulation (mud volcanoes, mud mounds and pockmarks).This area has been used as natural laboratory for the sedimentological, biological and biogeochemical studies of these environments. Analysis of the associated authigenic carbonates has been widely used as a proxy to yield insights into the circulation and chemical composition of these fluids. A study of carbonate concretions from the Iberico, Cornide and Arcos mud mounds in the Diasom Field was undertaken to better understand the origin and type of fluids from which these concretions precipitated. The concretions display varying morphologies, some of which correspond to bioturbation traces. X-ray diffractions revealed that these carbonate concretions are mainly composed of dolomite, Fe-rich dolomite, high magnesium calcite (HMC) and ankerite. The d13C values of carbonate minerals ranged between -48.3 and-10.9 � V-PDB, which suggests that the main processes involved in their genesis are organic matter oxidation, bacterial sulphate-reduction (BSR) and anaerobic methane oxidation (AOM). The origin of the methane is mainly thermogenic, and only few concretions yielded d13C values lower than -40 � V-PDB, suggesting oxidation of microbial methane. Fluids involved in the carbonate precipitation are interpreted as being related to gas hydrate destabilisation (d18Ofluid-V-SMOW values higher than +2 �) and, to a lesser extent, modified seawater enriched in 18O due to rock-water interaction. Nevertheless, the highest d18Ofluid-V-SMOW values suggest that the influence of other deep-seated fluids due to clay-mineral dehydration cannot be ruled out.