New Insights on Betic Cordillera Structure From Gas Geochemistry

Abstract

The current lithospheric structure of the Betic Cordillera results from active geodynamic system related to slab retreat slowdown in western Mediterranean. A sharp change in lithospheric thickness has been imaged beneath the Betic Cordillera, potentially resulting from a near‐vertical subduction‐transform‐edge‐propagator fault toward the surface with possible mantle influx. In this study, we use helium isotopic composition of bubbling and dissolved gases in groundwater samples of the central part of the Betic Cordillera to evaluate the origin of gases and to set constraints on its lithospheric structure. We found that helium isotopic composition have a dominant radiogenic component with a mantle‐derived He contribution reaching mainly 1% for the investigated area. Estimation of He diffusion within the ductile crust indicates that this process is potentially to slow to explain the low mantle‐derived He contribution measured at the surface. A new analysis of the available data of the crustal metamorphic complexes allows us to suggest that the crust could be dissociated from the mantle with no evidence of asthenospheric influx. The weak mantle He signature could reflect a mantle material earlier incorporated in the crustal metamorphic complexes of the Betic Cordillera during their exhumation. In light of mass balance calculations, we propose that the slight 3He excess observed in the present‐day fluids might result from a fossil mantle signature diluted by local radiogenic production over time.

Caracterización hidroquímica e isotópica de las aguas subterráneas de Lanjarón (Sierra Nevada, Granada)

“…Se reconocen accidentes tectónicos de mayor envergadura (detachement) como el contacto entre los materiales del Nevado-Filábride y del Alpujárride de dirección E-W y la falla NNW-SSE del arroyo Salado, ambos relacionados con surgencias de mayor contenido salino, termales y con presencia de CO 2 . Estas fallas, de rango cortical y con ascenso de CO 2 de origen en parte mantélico (Lix et al, 2018), hacen de colector de buena parte de la descarga de las aguas subterráneas de los esquistos Nevado-Filábrides y de su capa de meteorización, también gracias a la barrera que constituyen los afloramientos de filitas Alpujárrides (Castillo et al, 1999). También existen otras fracturas de dirección NW-SE a NNW-SSE y NE-SW con importancia en el flujo del agua subterránea.…”

“…Muy cerca del anterior, otro pequeño grupo de cuatro puntos, incluye los manantiales de Capuchina (70) y Baños ( 12), de características hidroquímicas parecidas, pero también otros dos totalmente distintos, como son los manantiales Salado 11 (46) y Fuente Gómez (164). A pesar de la abundancia de CO 2 en los manantiales termales de Baños y Capuchina, este último incluso con gas en un 18 % de origen mantélico (Lix et al, 2018), las muestras no parecen exhibir efectos de fraccionamiento isotópico por intercambio geotérmico del O 2 .…”

Evolución del caudal y de la conductividad eléctrica en el río Lanjarón (Sierra Nevada, Granada)

“…Se reconocen accidentes tectónicos de mayor envergadura (detachement) como el contacto entre los materiales del Nevado-Filábride y del Alpujárride de dirección E-W y la falla NNW-SSE del arroyo Salado, ambas relacionadas con surgencias de mayor contenido salino, termales y con presencia de CO 2 . Estas fallas, de rango cortical y con ascenso de CO 2 de origen en parte mantélico (Lix et al, 2018), hacen de colector de buena parte de la descarga de las aguas subterráneas de los esquistos Nevado-Filábrides y de su capa de meteorización, también gracias a la barrera que constituyen los afloramientos de filitas Alpujárrides (Castillo et al, 1999). También existen otras fracturas de dirección NW-SE a NNW-SSE y NE-SW con importancia en el flujo del agua subterránea.…”

Role of CO2 in low to medium enthalpy geothermal systems in the Central Betic Cordillera (Spain)

“…The water samples 361 characterized by higher amounts of dissolved CO2 display lower pH values, suggesting that 362 CO2 is the main species responsible of water acidity. The high-CO2 springs of CL, BAA and 363 BUG are also characterized by bubbling gases with similar composition as the dissolved gases 364 (Lix et al, 2018). 365…”