Geochronology and palaeoclimatic context of submerged siliciclastic beachrock formation in the western Mediterranean Sea

Abstract

This article describes the geomorphological and petrological characteristics of 19 submerged beachrocks located on the north Catalan coast (western Mediterranean Sea). Their length ranges between 8 and 1039 m, their width between 1.5 and 86.5 m and their thickness between 0.4 and 3.25 m. They are siliciclastic beachrocks consisting of well-rounded gravels with a very coarse sand matrix, and they have a low proportion of bioclasts (<1%). Cementation occurred in the swash zone and adjacent foreshore due to the precipitation of high magnesium calcite. From absolute dates (14C and optically stimulated luminescence) and anthropic artifacts, three phases of formation attributable to the Late Holocene were identified. Phase I corresponds to the warm and humid Roman Period and was recorded at a level below -3.75 m mean sea level (MSL). Phase II corresponds to the warm and arid Medieval Climate Anomaly and was recorded at +0.25 m to -2.5 m MSL. Phase III corresponds to the Little Ice Age and Industrial Period and was recorded at levels ranging from +0.5 m to -3.0 m MSL. Good temporal correspondence between the chronology of the cementation phases and warm and/ or dry palaeoclimatic conditions can be established

En este artículo se describen las características geomorfológicas y petrológicas de 19 playas fósiles sumergidas localizadas en la costa norte catalana (Mediterráneo Occidental). Su longitud oscila entre 1039 m y 8 m, y su anchura entre 86.5 m y 1.5 m. Su espesor varía entre un mínimo de 0.4 m y un máximo de 3.25 m. Se trata de playas fósiles siliciclásticas, constituidas por gravas bien redondeadas, con matriz de arena muy gruesa. Presentan una baja proporción de bioclastos (<1%). La cementación se produjo en la zona de batida de la playa debido a la precipitación de calcita magnesiana. A partir de dataciones absolutas (14C y OSL) y de artefactos antrópicos, se han identificado tres fases de formación atribuibles al Holoceno superior. La fase I corresponde al periodo cálido y húmedo romano, y ha sido registrada en un nivel situado por debajo de los –3.75 m respecto del nivel medio del mar (MSL). La fase II encaja con la anomalía climática cálida y árida medieval, la cual ha sido registrada entre +0.25 m y –2.5 m MSL. La fase III corresponde a la pequeña edad del hielo y al periodo industrial, y ha sido registrada en niveles situados entre +0.5 m y –3.0 m MSL. Se puede establecer una buena correspondencia temporal entre la cronología de las distintas fases de cementación y las condiciones paleoclimáticas cálidas y/o áridas