Geología del Margen y Cuenca del Mar de Alborán durante el Plio-Cuaternario: Sedimentación y Tectónica


Tesis Doctoral – Universidad de Barcelona – Instituto de Ciencias del Mar (CSIC)
Directora: Dra. Belén Alonso Martínez
Fernando Pérez Belzuz Opción A
2000

INTRODUCCIÓN
 
      Los estudios de geología de los márgenes continentales y cuencas han contribuido al conocimiento sobre su estructura, formación y evolución (Mitchell y Reading, 1969; McKenzie, 1978; Miall, 1984; Bond y Kominz, 1988). Desde el punto de vista sedimentológico, constituyen áreas donde se acumulan importante volúmenes de sedimento cuyo estudio aporta información sobre las variaciones relativas del nivel del mar, de la tectónica o del aporte sedimentario a lo largo del tiempo, permitiendo discriminar las variaciones de carácter local respecto a las variaciones de carácter global (Posamentier y Allen, 1993).

      El conocimiento de la geología de los márgenes continentales y cuencas presenta un gran interés científico así como aplicado. En este sentido, se menciona a modo de ejemplo que un buen conocimiento de la geología estructural y estratigráfica de la plataforma continental permite predecir la localización de recursos potencialmente explotables como acumulaciones de gravas y arenas (De Batist y Jacobs, 1996). Asimismo, el estudio geológico de los ambientes más distales de los márgenes continentales (talud y base de talud) y de las cuencas aporta información de los lugares preferentes de acumulación de sistemas turbidíticos que constituyen potenciales reservas de hidrocarburos (Shanmugam y Moiola, 1988) y es por ello que estos sistemas deposicionales clásticos han recibido una atención especial durante las últimas décadas. Los sistemas turbidíticos presentan una gran variabilidad arquitectónica como consecuencia de la interacción de los factores que controlan su edificación sedimentaria. El estudio de los sistemas turbidíticos actuales permite la interpretación de sistemas turbidíticos fósiles y el refinamiento de los modelos existentes (Mufti y Ricci-Luchi, 1972; Mufti y Normark, 1991; Reading y Richards, 1994; Richards et al., 1998). En consecuencia, el conocimiento de su geometría, tamaño y arquitectura interna y calidad potencial como reservorios es esencial para la exploración y explotación de sus depósitos.

      El estado actual sobre el conocimiento de los márgenes continentales y cuencas revela la existencia de numerosos estudios geológicos realizados desde múltiples disciplinas (estructural, sedimentológico, sismo-estratigráfico, paleoclimático, etc) que han contribuido al conocimiento del registro sedimentario detallado de cada provincia fisiográfica (plataforma, talud, base de talud, y cuenca), es decir, individualizando cada provincia fisiográfica como una entidad independiente, lo que contrasta con las escasas contribuciones al conocimiento del sistema integral formado por margen-cuenca, con la notable excepción de los modelos geológicos de Estratigrafia Secuencial (Posamentier y Vail, 1988; Posamentier et al., 1988). Además, los estudios realizados sobre las relaciones geométricas así como sobre la distribución espacial y temporal de los depósitos acumulados en el margen y cuenca con el objetivo de conocer la transferencia de sedimentos desde el margen hacia la cuenca han sido llevados a cabo, en general, desde una perspectiva cualitativa, es decir que hasta el momento los estudios cuantitativos sobre el aporte sedimentario son muy escasos a pesar del interés científico que ello representa (Galloway y Williams, 1991; Liu y Galloway, 1997).

      Por otra parte, los trabajos llevados a cabo en el Mar de Alborán se han centrado principalmente en su evolución tectónica o bien en su evolución sedimentaria. Sin embargo, son más escasos los estudios que muestran una evolución tecto-sedimentaria. Desde el punto de vista del registro sedimentario, se destaca la realización de estudios de estratigrafía sísmica y sedimentología limitados en el espacio, es decir, muy localizados en un sector específico del Mar de Alborán y, por el contrario, son escasos los trabajos regionales. Estos trabajos revelan la gran complejidad y variabilidad regional de los depósitos acumulados en el margen y cuenca destacando entre ellos el desarrollo de varios sistemas turbidíticos como son el Sistema Turbidítico de Almería (Alonso y Maldonado, 1992; Estrada, 1994; Estrada et al., 1997), el Sistema Turbidítico de Guadiaro (Lebreiro y Alonso, 1998) y el Sistema Turbidítico del Guadalfeo (Pérez-Belzuz et al., 1995a).

      Teniendo en cuenta esta situación, la presente memoria se centra en el estudio del registro sedimentario acumulado en las diferentes provincias fisiográficas del margen y en el ambiente de cuenca estableciendo para ello la arquitectura estratigráfica, las relaciones geométricas, la distribución espacial y temporal de los depósitos, la tectónica y la cuantificación del aporte sedimentario durante el Plio-Cuaternario del Margen y Cuenca Septentrional del Mar de Alborán. Se desea mencionar, que la presente memoria presta una atención especial al desarrollo del Sistema Turbidítico del Guadalfeo en un contexto de gran complejidad tectónica. La realización de esta memoria se ha realizado a partir del estudio e interpretación de perfiles de sísmica de reflexión muy alta resolución, alta y baja resolución, de testigos de sedimento así como de la batimetría multi-haz.

      La realización de esta memoria contribuye desde una perspectiva temática a un mayor conocimiento geológico del sistema integral de margen y cuenca estableciendo modelos de edificación además de su evolución sedimentaria y tectónica durante el Plio-Cuaternario. Además, esta memoria permite definir desde el punto de vista cuantitativo la transferencia de sedimentos del margen hacia cuenca así como su distribución espacial y temporal durante el Plio-Cuaternario. Desde el punto de vista regional, esta memoria contribuye al conocimiento geológico (morfosedimentario, sismo-estratigráfico y tectónico) del Margen Septentrional y Cuenca del Mar de Alborán estableciendo los factores que han controlado su evolución tectosedimentaria durante el Plio-Cuaternario.


ABSTRACT
 
No disponible

ÍNDICE
 
      INTRODUCCIÓN 1
PLAN DE LA MEMORIA 2

MODULO I: ANTECEDENTES Y METODOLOGÍA

CAPITULO 1: ANTECEDENTES REGIONALES 5
INTRODUCCIÓN 5
Situación geográfica y fisiográfica 5
Climatología 5
Hidrografía 5
ENCUADRE OCEANOGRÁFICO 7
ENCUADRE FISIOGRÁFICO 11
ENCUADRE GEOLÓGICO Y GEOFÍSICO 13
REGISTRO SEDIMENTARIO 18
Mioceno 18
Plio-Cuaternario 19
Plioceno Inferior 20
Plioceno Superior 22
Cuaternario 23
Sedimentación reciente (Pleistoceno Superior-Holoceno) 25
PALEOCEANOGRAFÍA Y PALEOCLIMATOLOGÍA 29
Mesiniense 30
Plioceno Inferior 32
Plioceno Superior y Cuaternario 33
Glaciaciones en el Hemisferio Norte 33
Formación de sapropeles 34
EVOLUCIÓN GEODINÁMICA 37
Cordilleras Béticas 37
Mar de Alborán 39

CAPITULO 2: METODOLOGÍA 47
CAMPAÑAS DE GEOFÍSICA 47
CARACTERÍSTICAS DE LOS EQUIPOS ACÚSTICOS 49
Equipos de sísmica 49
Sondas multihaz 51
ANÁLISIS SÍSMICO 51
Términos básicos utilizados en sísmica 53
Establecimiento de secuencias y unidades sísmicas 53
MAPAS DE ISOLÍNEAS 54
CALCULO DE LA PROFUNDIDAD EN MILISEGUNDOS DE LOS EVENTOS BIOESTRATIGRAFICOS 54
METODO DE CUANTIFICACION DEL APORTE SEDIMENTARIO 55

MODULO II: RESULTADOS

CAPITULO 3: ESTRATIGRAFIA SISMICA DEL MARGEN SEPTENTRIONAL Y CUENCA DEL MAR DE ALBORAN 57
INTRODUCCIÓN 57
MESOSECUENCIAS Y SECUENCIAS SISMICAS PLIO-CUATERNARIAS 58
Atrioucion cronoesirangranca 58
Correlación con estudios previos 60
Correlación con sondeos científicos. 61
Cálculo de la profundidad en milisegundos (tiempo doble) de los eventos biostratigráficos 61
Cálculo de la profundidad en metros de los reflectores sísmicos 64
DESCRIPCION DE LAS SECUENCIAS SISMICAS PLIO-CUATERNARIAS 64
Secuencia sísmica 1: Plioceno Inferior 65
Límites 65
Cuerpos sísmicos 65
Depósitos fluviales 65
Deltas de plataforma 69
Cuerpos de relleno de cañón 69
Cuñas progradantes de talud y base de talud 72
Cuerpos agradacionales en cuña 72
Lóbulos de abanico 75
Geometría 75
Secuencia sísmica 2: Plioceno Superior 78
Límites 78
Cuerpos sísmicos 82
Deltas de plataforma 82
Cuerpos de relleno de cañón y cárcavas submarinas 84
Cuñas progradantes de talud y base de talud 85
Cuerpos de colada de derrubios 85
Lóbulos de abanico 85
Geometría 87
Secuencia sísmica 3: Cuaternario Inferior 90
Límites 90
Cuerpos sísmicos 92
Deltas de plataforma 92
Cuerpos de relleno de cañón y cárcavas submarinas 93
Cuñas progradantes de talud y base de talud 93
Cuerpos de colada de derrubios 95
Lóbulos de abanico 95
Geometría 95
Secuencia sísmica 4: Cuaternario Superior 97
Límites 97
Cuerpos sísmicos 99
Deltas de plataforma 100
Cuerpos de relleno de cañón y cárcavas 100
Ciñas progradantes de talud y base de talud 102
Cuerpos agradacionales en cuña 102
Cuerpos de colada de derrubios 102
Lóbulos de abanico 103
Geometría 103
CARACTERÍSTICAS GEOLOGICAS DEL AREA DE MOTRIL Y MARBELLA-MALAGA: DIFERENCIAS 105

CAPITULO 4: ESTRATIGRAFIA SISMICA DEL AREA DE MOTRIL 111
INTRODUCCIÓN 111
UNIDADES SISMICAS PLIO-CUATERNARIAS 111
DESCRIPCION DE LAS UNIDADES SISMICAS PLIO-CUATERNARIAS 113
Unidad sísmica P11: Plioceno Inferior 113
Límites 116
Facies sísmicas 116
Geometría 118
Unidad sísmica P12: Plioceno Superior basal 119
Límites 119
Facies sísmicas 122
Geometría 124
Unidad sísmica P13: Plioceno superior terminal 125
Límites 125
Facies sísmicas 127
Geometría 127
Unidad sísmica Ct1: Cuaternario Inferior basal 128
Límites 129
Facies sísmicas 129
Geometría 131
Unidad sísmica Ct2: Cuaternario Inferior terminal 131
Límites 131
Facies sísmicas 132
Geometría 133
Unidad sísmica Ct3: Cuaternario Superior 134
Límites 134
Facies sísmicas 136
Geometría 137
ARQUITECTURA ESTRATIGRAFICA DEL AREA DE MOTRIL 138
SISTEMAS DEPOSICIONALES CLASTICOS 140

CAPITULO 5: ANÁLISIS ARQUITECTONICO DEL SISTEMA TURBIDITICO DEL GUADALFEO 143
INTRODUCCIÓN 143
Elementos arquitectónicos 143
Elementos arquitectónicos de sexto, quinto, cuarto, tercer y segundo-orden 143 Correspondencia entre los elementos arquitectónicos básicos, primarios y secundarios con los definidos por otros autores 149
Nomenclatura de los elementos arquitectónicos 149
De los elementos arquitectónicos básicos (lóbulos de abanico) 152
De los elementos arquitectónicos primarios y secundarios 153

DESCRIPTIVA DE LA ARQUITECTURA SISMICA DE LOS LOBULOS DE ABANICO DEL SISTEMA TURBIDITICO DEL GUADALFEO 157
Lóbulos de abanico en la unidad sísmica P11. 157
Lóbulo de abanico de quinto-orden 157
Lóbulo de abanico A 157
Lóbulos de abanico de cuarto-orden 157
Lóbulos de abanico Al y A2 157
Lóbulos de abanico en la unidad sísmica P12 158
Lóbulos de abanico de quinto-orden 158
Lóbulo de abanico B 158
Lóbulo de abanico C 158
Lóbulos de abanico en las subunidades sísmicas P12A. P12B y P12C 160
Lóbulos de abanico de cuarto-orden 160
Lóbulo de abanico B1 160
Complejo de canal-dique B1 160
Lóbulo de abanico Cl 160
Complejo de canal-dique CI 160
Lóbulo de abanico B2 162
Complejo de canal-dique B2 162
Lóbulo de abanico C2 165
Complejo de canal-dique C2 165
Lóbulo canalizado C2 165
Lóbulo de abanico C3 166
Complejo de canal-dique C3 166
Lóbulos de abanico en la unidad sísmica P13 168
Lóbulos de abanico de quinto-orden 168
Lóbulo de abanico D 168
Lóbulos de abanico en las subunidades sísmicas P13A y P13B 168
Lóbulos de abanico de cuarto-orden 168
Lóbulo de abanico D1 168
Complejo de canal-dique D1a 169
Complejo de canal-dique D1 b 169
Lóbulo canalizado DI 171
Lóbulo de abanico D2 172
Complejo de canal-dique D2 174
Lóbulo canalizado D2 175
Lóbulo de abanico D3 177
Complejo de canal-dique D3 177
Lóbulo canalizado D3 178
Lóbulos de abanico en la unidad sísmica Ct1 178
Lóbulos de abanico de quinto-orden. 180
Lóbulo de abanico E 180
Complejo de canal-dique E 180
Lóbulo de abanico F 180
Complejo de canal-dique F 180
Lóbulo canalizado F 183
Lóbulos de abanico en la unidad sísmica Ct2 184
Lóbulos de abanico de quinto-orden 184
Lóbulo G 184
Lóbulo H 184
Lóbulos de abanico en las subunidades sísmicas Ct2A y Ct2B 185
Lóbulos de abanico de cuarto-orden 185
Lóbulo de abanico G1 185
Complejos de canal-dique G1a y G1 b 185
Complejo de canal-dique G1c 185
Lóbulo canalizado G1 c 185
Lóbulo de abanico H1 187
Complejo de canal-dique H1 187
Lóbulo canalizado HI 188
Lóbulo de abanico G2 189
Complejos de canal-dique G2a y G2b 189
Complejo de canal-dique G2c 189
Lóbulo canalizado G2 190
Lóbulo de abanico H2 190
Complejo de canal-dique H2 192
Lóbulo canalizado H2a 193
Lóbulo canalizado H2b 193
Lóbulos de abanico en la unidad sísmica Ct3 194
Lóbulos de abanico de quinto-orden 194
Lóbulo de abanico I 194
Lóbulos de abanico en las subunidades sísmicas Ct3A, Ct3B y Ct3C 195
Lóbulos de abanico de cuarto-orden 195
Lóbulo de abanico I1 195
Complejos de canal-dique I1 a e I1 b 195
Complejo de canal-dique I1 c 198
Lóbulo canalizado I1 198
Lóbulo de abanico Jl 200
Complejo de canal-dique J1 200
Lóbulo canalizado J1 201
Lóbulo de abanico I2 201
Complejos de canal-dique I2a e I2b 203
Complejo de canal-dique I2c 203
Complejo de canal-dique I2d 203
Lóbulo canalizado I2 204
Lóbulo de abanico J2 204
Complejo de canal-dique J2 204
Lóbulo canalizado J2b 205
Lóbulo de abanico I3 206
Complejos de canal-dique I3a e I3b 206
Complejos de canal-dique I3c, I3d, I3e, I3f I3g, I3h, I3i e I3j 209
Lóbulo canalizado I3 211
Lóbulo de abanico J3 214
Complejo de canal-dique J3a 214
Complejo de canal-dique J3b 216
Lóbulo canalizado J3 216
ATRIBUCION LITOLOGICA DE LOS ELEMENTOS ARQUITECTONICOS DEL SISTEMA TURBIDITICO DEL GUADALFEO 218
Tipos de facies sísmicas: Síntesis 218
Analisis textural 220
Atribución litológica de los elementos arquitectónicos 226
De los lóbulos de abanico 226
De los cuerpos de relleno de cañón 227
De los cuerpos de colada de derrubios 228
De los depósitos estratificados 228

CAPITULO 6: TECTONICA DEL AREA DE MOTRIL 229
INTRODUCCIÓN 229
Bloques tectónicos 229
Estructuras tectónicas 229
BLOQUE TECTONICO DE DJIBUTI 232
Estructuras principales 232
Estructuras secundarias 243
BLOQUE TECTONICO DE CHELLA 246
Estructuras principales 246
Estructuras secundarias 248
BLOQUE TECTONICO DE GUALCHOS 250
Estructuras principales 252
Estructuras secundarias 252
BLOQUE TECTONICO DE GUADALFEO 253
Estructuras principales 253
Estructuras secundarias 255
SINTESIS DE LA TECTONICA DEL AREA DE MOTRIL 255

CAPITULO 7: CUANTIFICACION DE PARAMETROS GEOMETRICOS 259
INTRODUCCIÓN 259
ANALISIS CUANTITATIVO GENERAL DE PARÁMETROS GEOMETRICOS 259
Parámetros geométricos de las cuencas de drenaje 259
Parámetros geométricos del Area de Motril 263
Parámetros geométricos del Sistema Turbidítico del Guadalfeo 263
Parámetros de la geometría externa 266
Parámetros de la arquitectura interna 266
ANÁLISIS CUANTITATIVO DETALLADO DE PARÁMETROS GEOMETRICOS EN EL SISTEMA TURBIDITICO DEL GUADALFEO 267
Parámetros geométricos de cada uno de los lóbulos de abanico 267
Parámetros de la geometría externa 268
Parámetros de la arquitectura interna 271
Relaciones geométricas de los lóbulos de abanico 271
Parámetros geométricos de los cuerpos de relleno de canal 273
Parámetros de la geometría externa 276
Parámetros de la arquitectura interna 282
Relaciones geométricas en los cuerpos de relleno de canal: continuidad lateral 282
Continuidad lateral y conectividad interna en los cuerpos de relleno de canal 282 Caracterización de los cuerpos de relleno de canal según su calidad como reservorios 284

CAPITULO 8: CUANTIFICACION DEL APORTE SEDIMENTARIO 289
INTRODUCCIÓN 289
ANÁLISIS CUANTITATIVO GENERAL DEL APORTE SEDIMENTARIO 291
Aporte sedimentario procedente ae las cuencas ae drenaje 291
Método I: A partir de la superficie topográfica teórica inicial de las cuencas de drenaje 291 Método II: Cálculo de parámetros hidrológicos de las cuencas de drenaje a partir de parámetros geométricos 294
Metodo III: Aporte sedimentario reciente de las cuencas de drenaje 297
Comparación de los valores de aporte sedimentario de las cuencas de drenaje obtenidos con diferentes métodos (I, II y III) 299
Aporte sedimentario al Area de Motril 300
Aporte sedimentario a las unidades sísmicas 303
Volumen 303
Tasa deposicional 304
Tasa de sedimentación 304
Tasa de aporte sedimentario 304
Aporte sedimentario a los cuerpos sísmicos 305
Volumen 305
Tasa deposicional 308
Distribución de los cuerpos sísmicos en las unidades sísmicas 311
Çomparación de los métodos de cálculo de aporte sedimentario 313
Aporte sedimentario al Sistema Turbidítico del Guadalfeo 314
Volumen total del sistema turbidítico 315
Volumen de los elementos arquitectónicos básicos. 315
Tasa deposicional total del sistema turbidítico 316
Tasa deposicional de los elementos arquitectónicos básicos 317
ANÁLISIS CUANTITATIVO DETALLADO DEL APORTE SEDIMENTARIO DEL SISTEMA TURBIDITICO DEL GUADALFEO 317
Aporte sedimentario a cada uno de los lóbulos de abanico 317
Volumen 317
Tasa depositional 318
Tasa de sedimentación 318
Tasa de aporte sedimentario 319
Aporte sedimentario transferido por los cañones 319

CAPITULO 9: COMPARACION ENTRE EL APORTE SEDIMENTARIO Y PARÁMETROS GEOMETRICOS 323
INTRODUCCIÓN 323
Comparación entre tasa deposicional y longitud en el conjunto de los lóbulos de abanico 323
Çomparación entre tasa deposicional y longitud de cada uno de los lóbulos de abanico 325 Ecuación que relaciona tasa deposicional y longitud de cada uno de los lóbulos de abanico 325
En lóbulos de abanico de quinto-orden 325
En lóbulos de abanico de cuarto-orden 327
Cálculo de una nueva ecuación que relaciona tasa deposicional y longitud excluyendo los lóbulos de abanico controlados por altos morfológicos 329
En lóbulos de abanico de quinto-orden 329
En lóbulos de abanico de cuarto-orden 331
Relación entre tasa deposicional v superficie de cada uno de los lóbulos de abanico 331
En lóbulos de abanico de quinto-orden 333
En lóbulos de abanico de cuarto-orden 333
MODULO III: DISCUSION Y CONCLUSIONES

CAPITULO 10: MODELOS DE EDIFICACION 335
MODELOS DE EDIFICACION DEL MARGEN DEL AREA DE MOTRIL 335
Margen abrupto subalimentado 337
Margen intermedio progradante 339
Margen suave agradante 341
MODELOS DE LOBULO DE ABANICO 341
Clasificación del Sistema Turbidítico del Guadalfeo 343
Establecimiento de modelos de lóbulo de abanico 344
Modelos de lóbulo de abanico 346
Radial monoalimentado con lóbulos canalizados 347
Radial bialimentado con lóbulos canalizados 347
Radial de alimentación múltiple tipo rampa con lóbulos canalizados 348
Elongado monoalimentado con lóbulos canalizados 348
Elongado monoalimentado simple 350

CAPITULO 11: EVOLUCIÓN SEDIMENTARIA DEL AREA DE MOTRIL DURANTE EL PLIO-CUATERNARIO 351
INTRODUCCIÓN 351
EVOLUCIÓN SEDIMENTARIA DEL AREA DE MOTRIL DURANTE EL PLIO-CUATERNARIO 351
Fase A 352
Etapa I: Plioceno Inferior 352
Fase B 353
Etapa II: Plioceno Superior basal 353
Etapa lII: Plioceno Superior terminal 357
Etapa IV: Cuaternario Inferior basal 359
Etapa V: Cuaternario Inferior terminal 362
Etapa VI: Cuaternario Superior 363
EVOLUCIÓN SEDIMENTARIA DEL SISTEMA TURBIDITICO DEL GUADALFEO DURANTE EL PLIO-CUATERNARIO 366
Fase A 369
Etapa I: Plioceno Inferior 369
Fase B 369
Etapa II: Plioceno Superior basal. 373
Etapa III: Plioceno Superior terminal. 375
Etapa IV: Cuaternario Inferior basal- 376
Etapa V: Cuaternario Inferior terminal. 377
Etapa VI: Cuaternario Superior 378
Subetavas 380
Subetapa 1 380
Subetapa 2 380
Subetapa 3 382
Evolución del lóbulo de abanico de cuarto-orden 131 382
Evolución del lóbulo de abanico de cuarto-orden Cl 382
Subetapa 4 382
Evolución del lóbulo de abanico de cuarto-orden B2 382
Evolución del lóbulo de abanico de cuarto-orden C2 384
Subetapa 5 384
Evolución del lóbulo de abanico de cuarto-orden C3 384
Subetapa 6 385
Evolución del lóbulo de abanico de cuarto-orden Dl- 385
Subetapa 7 388
Evolución del lóbulo de abanico de cuarto-orden D2 388
Evolución del lóbulo de abanico de cuarto-orden D3 390
Subetapa 8 390
Evolución del lóbulo de abanico E 390
Evolución del lóbulo de abanico F 392
Subetapa 9 396
Evolución del lóbulo de abanico de cuarto-orden G1 396
Evolución del lóbulo de abanico de cuarto-orden H1 398
Subetapa 10 401
Evolución del lóbulo de abanico de cuarto-orden G2 401
Evolución del lóbulo de abanico de cuarto-orden H2 403
Subetapa 11 406
Evolución del lóbulo de abanico de cuarto-orden I1 406
Evolución del lóbulo de abanico de cuarto-orden Jl 408
Subetapa 12 409
Evolución del lóbulo de abanico de cuarto-orden I2 409
Evolución del lóbulo de abanico de cuarto-orden J2 410
Subetapa 13 411
Evolución del lóbulo de abanico de cuarto-orden I3 411
Evolución del lóbulo de abanico de cuarto-orden J3 415
EVOLUCIÓN ESPACIO-TEMPORAL DE LOS LOBULOS DE ABANICO Y PROCESOS SEDIMENTARIOS RELACIONADOS: MIGRACIONES 424
Migraciones laterales 424
En lóbulos de abanico de quinto-orden 424
En lóbulos de abanico de cuarto-orden 426
En lóbulos de abanico de tercer-orden 427
Migraciones longitudinales 428
En lóbulos de abanico de quinto-orden 428
En lóbulos de abanico de cuarto-orden 429
En lóbulos de abanico de tercer-orden 429

CAPITULO 12: EVOLUCIÓN TECTONICA DEL ARFA DE MOTRIL DURANTE EL PLIO-CUATERNARIO 431
INTRODUCCIÓN 431
EVOLUCIÓN TECTONICA PLIO-CUATERNARIA 431
Plioceno Inferior 431
Bloque tectónico de Djibuti 432
Estructuras principales 432
Bloque tectónico de Gualchos 433
Estructuras principales 433
Estructuras secundarias 433
Plioceno Superior 435
Bloque tectónico de Djibuti 435
Estructuras principales 435
Estructuras secundarias 437
Bloque tectónico de Chelia 437
Estructuras principales 437
Estructuras secundarias 438
Bloque tectónico de Gualchos 438
Estructuras principales 439
Estructuras secundarias 439
Bloque tectónico de Guadalfeo 441
Cuaternario Inferior 441
Bloque tectónico de Djibuti 441
Estructuras principales 442
Estructuras secundarias 443
Bloque tectónico de Chelia 445
Estructuras principales 445
Estructuras secundarias 445
Bloque tectónico de Gualchos 446
Estructuras principales 446
Estructuras secundarias 447
Bloque tectónico de Guadalfeo 447
Estructuras secundarias 447
Cuaternario Superior 448
Bloque tectónico de Djibuti 448
Estructuras principales 448
Estructuras secundarias 449
Bloque tectónico de Chelfa 450
Estructuras principales 450
Estructuras secundarias 450
Bloque tectónico de Gualchos 451
Estructuras secundarias 451
Bloque rectonico de Guadalfeo 451
SINTESIS DE LA EVOLUCIÓN TECTONICA PLIO-CUATERNARIA 453

CAPITULO 13: EVOLUCIÓN TECTO SEDIMENTARIA DEL AREA DE MOTRIL DURANTE EL PLIO-CUATERNARIO 455
INTRODUCCIÓN 455
PLIOCENO INFERIOR. 455
PLIOCENO SUPERIOR 458
CUATERNARIO INFERIOR 461
CUATERNARIO SUPERIOR 467

CAPITULO 14: FACTORES DE CONTROL 471
INTRODUCCIÓN 471
CAMBIOS DEL NIVEL DEL MAR 472
Descenso y bajo del nivel del mar 472
Disminución del espacio de acomodación , migración de los depocentros hacia cuenca y aumento del aporte sedimentario 472
Discordancias 473
Formación de deltas de plataforma por regresión forzada 473
Incisión y colmatación de cárcavas y cañones submarinos 474
Formación de lóbulos de abanico 479
Ascenso del nivel del mar 482
Incremento en el espacio de acomodación, migración de depocentros hacia tierra y disminución del aporte sedimentario 482
Discordancias («ravinement surfaces») 482
Colmatación de valles submarinos 483
Alto nivel del mar 483
Incremento en el espacio de acomodación, migración de depocentros hacia tierra y disminución del aporte sedimentario 483
Formación de prodeltas 484
Desarrollo de secciones condensadas 484
APORTE SEDIMENTARIO 485
Areas fuente externas 485
Areas fuente internas 486
Tasa de aporte sedimentario total 487
Control en la edificación del margen 487
Control en la edificación de deltas de plataforma y lóbulos de abanico 487
Tasa de aporte sedimentario transferido a través de los valles submarinos 483
Control en los depocentros sedimentarios 488
Control en los modelos de lóbulo de abanico 490
«Sistema Oriental» del Sistema Turbidítico del Guadalfeo 490
«Sistema Occidental»del Sistema Turbidítico del Guadalfeo 490
Control en las migraciones de los lóbulos de abanico 490
Migraciones laterales 491
Migraciones longitudinales 491
TECTONICA 491
Control sobre la fisiografia del margen y cuenca 492
Fisiografía del margen 492
Fisiografía de la cuenca 492
Formación de altos volcánicos 492
Formación de anticlinales 493
Formación de diapiros de fango 493
Control sobre la formación y preservación de los cuerpos sedimentarios 493
Control sobre los modelos de edificación del margen 494
Control sobre los modelos de lóbulo de abanico 496
Control sobre la formación de discordancias angulares y abanicos de capas 497
Control sobre los valles submarinos 497

CAPITULO 15: CONCLUSIONES YSINTESIS 499
SINTESIS: EVOLUCIÓN GEOLOGICA DEL MARGEN SEPTENTRIONAL Y CUENCA DEL MAR DE ALBORAN 499
Plioceno Inferior 499
Plioceno Superior 500
Cuaternario Inferior 502
Cuaternario Superior 504
CONCLUSIONES 507
Arquitectura estratigráfica del Margen Septentrional y Cuenca del Mar de Alborán 507
Arquitectura estratigráfica, tectónica y cuantificación en el area de Motril 508
Análisis arquitectónico y cuantificación en el Sistema Turbidítico del Guadalfeo 509
Modelos de edificación,- evolución tecto-sedimentaria y factores de control 510

BIBLIOGRAFIA 513

ANEXOS I


CONCLUSIONES
 
      El análisis de la presente memoria ha permitido definir los principales rasgos de la arquitectura estratigráfica del Margen Septentrional y Cuenca del Mar de Alborán (17.550 km2) definiendo las principales secuencias sísmicas desarrolladas durante el Plio-Cuaternario.

      Por otra parte, el estudio detallado de un área específica (Area de Motril) de esta región del Mar de Alborán (6.250 km2) sobre la arquitectura estratigráfica, la tectónica y la cuantificación del aporte sedimentario ha permitido: a) definir las unidades sísmicas así como los tipos de depósitos desarrollados durante el Plio-Cuaternario, b) establecer la arquitectura estratigráfica del Sistema Turbidítico del Guadalfeo y la relación entre la geometria de los elementos arquitectónicos y el aporte sedimentario, c) establecer las principales estructuras tectónicas así como conocer la formación de bloques tectónicos, y d) definir parámetros que cuantifican el aporte sedimentario.

      Este conjunto de datos han sido integrados en los modelos de edificación del margen y modelos de lóbulo de abanico, y ha permitido el establecimiento de la evolución geológica así como de los factores que han controlado dicha evolución durante el Plioceno y el Cuaternario.

      A continuación se pasa a explicar las conclusiones más importantes y que son agrupadas en cuatro apartados siguiendo el desarrollo de esta memoria:

      – Arquitectura estratigráfica del Margen Septentrional y Cuenca del Mar de Alborán
– Arquitectura estratigráfica, tectónica y cuantificación en el Area de Motril
– Análisis arquitectónico y cuantificación en el Sistema Turbidítico del Guadalfeo
– Modelos de edificación, evolución tecto-sedimentaria y factores de control

      
Arquitectura estratigráfica del Margen Septentrional y Cuenca del Mar de Alborán

      El Margen Septentrional y Cuenca del Mar de Alborán en el que se diferencian dos áreas geográficas (Area de Motril y Area de Marbella-Málaga) están formados por cuatro secuencias sísmicas: 1 (Plioceno inferior), 2 (Plioceno superior), 3 (Cuaternario Ínferior) y 4 (Cuaternario Superior). Estas secuencias sísmicas Plio-Cuaternarias están constituidas por distintos tipos de cuerpos sísmicos (depósitos fluviales, deltas de plataforma, cuerpos de relleno de cañón y cárcavas submarinas, cuñas progradantes de talud y base de talud, cuerpos agradacionales en cuña, cuerpos de colada de derrubios y lóbulos de abanico) que condicionan la distribución de los depocentros sedimentarios.

      En el Area de Motril se resalta que la distribución de espesores de la serie Plio-Cuaternaria es homogénea en el tiempo y en el espacio, es decir se forma un importante depocentro de 1.400 ms de espesor que se localiza en el talud y base de talud, donde tienen lugar el desarrollo de diez lóbulos de abanico (A al J). Estos lóbulos forman parte del Sistema Turbidítico del Guadalfeo desarrollado desde el Plioceno Ínferior al Cuaternario Superior.

      En contraste, el Area de Marbella-Málaga presenta una distribución de espesores de la serie Plio-Cuaternaria heterogénea en el espacio y en el tiempo, dando lugar a tres depocentros localizados en: 1) en la base de talud (1.100 ms), 2) en la Cuenca Oeste de Alborán (1.300 ms) y 3) en la base y talud y cuenca del sector SW (1.450 ms). En este área los máximos espesores se relacionan con la edificación de cuñas progradantes de talud y base de talud, y con depósitos estratificados de la cuenca.

      De las dos áreas geográficas identificadas, que presentan caracteristicas geológicas diferenciadas en cuanto a su confinamiento geográfico, la permanencia geográfica de los depocentros sedimentarios así como la complejidad y variabilidad sedimentaria y tectónica, se ha seleccionado el Area de Motril (área confinada, con depocentros sedimentarios estables y complejidad sedimentaria y tectónica) para llevar a cabo el estudio de cuantificación del aporte sedimentario, modelos de edificación y la evolución tecto-sedimentaria.

      Arquitectura estratigráfica, tectónica y cuantificación en el Area de Motril

      Desde el punto de vista de la arquitectura sedimentaria, el Area de Motril desarrolla un total de seis unidades sísmicas del Plioceno (Pll: Inferior, P12: Superior basal, y P13: Superior Terminal) y del Cuaternario (Ctl: Ínferior basal, Ct2: Inferior Terminal y Ct3: Superior) que están limitados por discontinuidades identificadas por reflectores sísmicos (M, P1, A, P2, B y Q2). La unidad sísmica Pl1 se corresponde con la secuencia sísmica 1, las unidades sísmicas P12 y P13 con la secuencia sísmica 2, las unidades sísmicas Ct1 y Ct2 con la secuencia sísmica 3 y la unidad sísmica Ct3 con la secuencia sísmica 4. En la serie Plio-Cuaternaria se definen cuatro tipos de sistemas deposicionales clásticos (sistema fluvial, sistema deltaico, sistema «Apron», sistema turbidítico) acumulados en diferentes ambientes sedimentarios desde la plataforma a la cuenca.

      Desde el punto de vista tectónico en el Area de Motril se reconocen cinco familias de estructuras tectónicas (NO10E-NO25E, N045E-N065E, N070E-N085E, N085E-N120E y N140E-N170E). El Area de Motril presenta un comportamiento heterogéneo, que se refleja en la formación de cuatro bloques tectónicos (Guadalfeo, Gualchos, Chella y Djibuti) con caracteristicas específicas en relación a la penetratividad de la deformación, las direcciones estructurales predominantes, el tipo de basamento y el espesor de la cobertera sedimentaria. Los distintos bloques tectónicos presentan un comportamiento diferente en cuanto al predominio de la tectónica dúctil o frágil, si bien su evolución tectónica durante todo el Plio-Cuaternario es coherente con un único campo de esfuerzos de ámbito regional. El campo de esfuerzos se caracteriza por una distensión de carácter radial en el Plioceno Ínferior que cambia durante el Plioceno Superior y Cuaternario a un régimen compresivo caracterizado con un máximo compresivo de orientación NW-SE a N-S.
El estudio cuantitativo del aporte sedimentario al Area de Motril refleja cambios significativos en la tasa de aporte sedimentario desde el Plioceno Superior al Cuaternario. Los máximos de la tasa de aporte sedimentario se dan en el Plioceno superior terminal (527 km3/M.A.) y en el Cuaternario Ínferior terminal (544 km3/M.A.). En cambio, los mínimos se producen en el Plioceno Superior basal (471 km3/M.A.), el Cuaternario Ínferior basal (393 km3/M.A.) y el Cuaternario Superior (480 km3/M.A.). La cuantificación de la tasa de aporte sedimentario de los diferentes cuerpos sedimentarios durante el Plioceno Superior y Cuaternario revela que los valores más importantes se dan en los depósitos estratificados (307 km3/M.A.) y en los lóbulos de abanico (141 km3/M.A.). En contraste, los valores más reducidos de la tasa de aporte sedimentario ocurren en los cuerpos de colada de derrubios (22,5 km3/M.A), los deltas de plataforma (12 km3/M.A.) y los cuerpos de relleno de cañón (5 km3/M.A.).

      Del conjunto de estos cuerpos sedimentarios, se destaca que los lóbulos de abanico del Sistema Turbidítico del Guadalfeo presentan una especial relevancia ya que registran las mayores acumulaciones de sedimento (1400 ms) del Area de Motril con importante tasa de aporte sedimentario (141 km3/M.A.) y una gran continuidad en su actividad sedimentaria desde su inicio, en el Plioceno Ínferior, hasta el Cuaternario Superior. De manera que este sistema deposicional es especialmente sensible a las variaciones del nivel del mar, al aporte sedimentario y a la tectónica. En consecuencia, su estudio tiene una gran relevancia económica como potencial reservorio de hidrocarburos.

      Análisis arquitectónico y cuantificación en el Sistema Turbidítico del Guadalfeo

      La arquitectura general del Sistema Turbidítico del Guadalfeo desarrollado en el Area de Motril revela el desarrollo de dos sistemas A y B. El «Sistema Oriental», alimentado por los cañones V1, V2, V3 y V4, se forma durante el Cuaternario y está constituido por los lóbulos E, G e Í. El «Sistema Occidental», alimentado por los cañones Oriental y Occidental, se desarrolla desde el Plioceno Ínferior hasta el Cuaternario y está integrados por siete lóbulos (A, B, C, D, F, H, J). Los lóbulos de abanico sufren migraciones laterales y longitudinales como consecuencia de los cambios de la actividad sedimentaria de los cañones. Las migraciones laterales se caracterizan, en general, por una migración hacia el Este mientras que las migraciones longitudinales son más variables pero muestran una importante retrogradación durante el Cuaternario Superior.

      El análisis detallado de la arquitectura del Sistema Turbidítico del Guadalfeo permite el establecimiento de elementos arquitectónicos básicos (cuerpos de relleno de cañón, lóbulos de abanico, cuerpos de coladas de derrubios y depósitos estratificados) de distinto orden de jerarquía (sexto-orden, quinto-orden, cuarto-orden, etc). Además, los lóbulos de abanico, que representan la mayor parte del volumen (95%) del Sistema Turbidítico del Guadalfeo, muestran una gran complejidad en su arquitectura interna estableciéndose dos categorias de elementos arquitectónicos: primarios y secundarios. Los elementos primarios están representados por los complejos canal-dique y los lóbulos canalizados, mientras que los elementos arquitectónicos secundarios son constituyentes de los complejos de canal-dique (cuerpos de relleno de canal, depósitos de desbordamiento y cuerpos lenticulares semitransparentes) y de los lóbulos canalizados (canales distributarios, depósitos de borde canalizado y lóbulos deposicionales).

      La cuantificación del Sistema Turbidítico del Guadalfeo es realizada a partir del estudio de parámetros geométricos y del aporte sedimentario. El establecimiento de parámetros que caracterizan la geometria externa y la arquitectura interna de los lóbulos de abanico tiene gran utilidad para la definición de modelos de lóbulo de abanico y para la caracterización objetiva de su calidad como reservorios. El estudio cuantitativo del aporte sedimentario al Sistema Turbidítico del Guadalfeo refleja cambios significativos en la tasa de aporte sedimentario desde el Plioceno Superior al Cuaternario. Los máximos de la tasa de aporte sedimentario ocurren en el Plioceno Superior terminal (190 km3/M.A) y en el Cuaternario Ínferior terminal (195 km3/M.A.). En cambio los mínimos se producen en el Plioceno Superior basal (110 km3/M.A.), en el Cuaternario Ínferior basal (111 km3/M.A.) y el Cuaternario Superior (136 km3/M.A.).

      La comparación entre la tasa de aporte sedimentario y la longitud de los lóbulos de abanico sugiere que el aporte sedimentario a los lóbulos ejerce un control directo sobre su longitud en aquellos lóbulos no controlados por barreras morfológicas. Así, un aumento de la tasa de aporte sedimentario de estos lóbulos de abanico (B, C, E, F, G, H, J) determina un aumento de su longitud favoreciendo el desarrollo de un proceso progradacional hacia cuenca. En contraste, un aumento de la tasa de aporte sedimentario de los lóbulos de abanico D e Í, controlados por barreras morfológicas, no da lugar a un aumento de la longitud de estos lóbulos dando lugar a un incremento de su anchura en relación con su longitud.

      Modelos de edificación, evolución tecto-sedimentaria y factores de control

      En relación a los modelos de edificación, se establecen tres modelos de edificación de márgenes y cinco modelos de lóbulo de abanico durante el Plio-Cuaternario. Los tres modelos de margen establecidos en función de la fisiografia y arquitectura estratigráfica del Area de Motril son los siguientes: a) abrupto subalimentado, b) intermedio progradante y c) suave agradante. Los cinco modelos de lóbulo de abanico definidos según criterios cualitativos y cuantitativos desarrollados en el Sistema Turbidítico del Guadalfeo son los siguientes: a) radial monoalimentado con lóbulos canalizados, b) radial bialimentado con lóbulos canalizados, c) radial de alimentación múltiple tipo rampa con lóbulos canalizados, d) elongado monoalimentado con lóbulos canalizados y e) elongado monoalimentado simple.

      La evolución tecto-sedimentaria en el Area de Motril comprende dos fases principales, el Plioceno Ínferior y el Plioceno Superior-Cuaternario. Durante el Plioceno Ínferior se establece un régimen distensivo de carácter radial que condiciona una fuerte subsidencia de la mayor parte del margen (Bloque tectónico’ del Guadalfeo) y de la cuenca del Area de Motril al tiempo que se produce un rápido levantamiento tectónico de flanco del margen del Bloque tectónico de Gualchos y de las Cordilleras Bélicas. Este contexto tectónico condiciona un importante aporte sedimentario al Area de Motril (960 km3/M.A.) que determina la formación de importantes depocentros sedimentarios (750 ms). Durante esta fase se inicia la actividad sedimentaria el Sistema Turbidítico del Guadalfeo que produce la formación del Complejo Turbidítico Ínferior caracterizado por el notable desarrollo de los cuerpos de relleno de cañón, tomando una mayor importancia que el desarrollo de los lóbulos de abanico.

      Durante el Plioceno Superior y el Cuaternario se instala un nuevo campo de esfuerzos compresivo caracterizado por un máximo compresivo N-S a NW-SE. El margen durante el Plioceno Superior y el Cuaternario Ínferior continua presentando dos zonas con diferente comportamiento, el margen del bloque tectónico de Gualchos experimenta un procesos de levantamiento y el margen del bloque tectónico del Guadalfeo está sometido a una mayor subsidencia aunque experimenta también procesos de basculamiento. El margen durante el Cuaternario Superior presenta un comportamiento más homogéneo, los dos bloques tectónicos subsiden uniformemente. La Cuenca de Motril se caracteriza durante el Plioceno Superior y Cuaternario por una subsidencia más moderada que la producida en el Plioceno Ínferior. Durante el Plioceno Superior y el Cuaternario la tasa de aporte sedimentario presenta valores relativamente reducidos con un valor promedio de 487 km3/M.A. Este reducido aporte sedimentario explica la formación de depocentros menos importantes en Plioceno Superior (325 ms), en el Cuaternario Ínferior (275 ms) y en el Cuaternario Superior (295 ms) en contraste con los valores del Plioceno Ínferior (750 ms). Durante el Plioceno Superior y el Cuaternario se produce la actividad sedimentaria mas importante del Sistema Turbidítico del Guadalfeo que determina la formación del Complejo Turbidítico Superior caracterizado por el desarrollo que alcanzan los 9 lóbulos de abanico (lóbulos B al J).

      Los factores que han controlado la evolución sedimentaria del Margen Septentrional y Cuenca del Mar de Alborán durante el Plio-Cuaternario son los cambios del nivel del mar, aporte sedimentario y tectónica.

      Los cambios del nivel del mar condicionan distintos aspectos de la evolución sedimentaria como consecuencia de su control en el aporte sedimentario, el espacio de acomodación y la ocurrencia de los procesos sedimentarios. Así, en particular, el descenso y bajo del nivel del mar favorece la disminución del espacio de acomodación y la migración de los depocentros hacia cuenca, la formación de discordancias en la plataforma, la edificación de deltas de plataforma por regresión forzada, la incisión y colmatación de cañones y cárcavas submarinas, la importante edificación de los lóbulos de abanico así como un aumento del aporte sedimentario. En contraste, los ascensos del nivel del mar condicionan un incremento en el espacio de acomodación, la formación de superficies discordantes transgresivas, colmatación de los cañones submarinos.

      El aporte sedimentario, estrechamente ligado con los cambios del nivel del mar controla la naturaleza y la distribución espacial de los diferentes tipos de cuerpos sedimentarios y ejerce una gran influencia sobre los modelos de edificación del margen. Se demuestra que cuando hay mayor aporte sedimentario se favorece la construcción de deltas de plataforma así como la edificación de los lóbulos de abanico. En este sentido, se menciona que cuando ocurre un mayor aporte de sedimento al área durante el Plioceno Superior terminal y Cuaternario Ínferior terminal tiene lugar un importante desarrollo de los lóbulos de abanico que queda reflejado en su elevado porcentaje de volumen respecto al total de cada la unidad sísmica y en su mayor tasa deposicional. Además, la tasa de aporte sedimentario transferida por los cañones submarinos controla la localización y magnitud de los depocentros sedimentarios, así como las migraciones laterales y longitudinales de los lóbulos de abanico como demuestra la fuerte correlación que presentan la tasa de aporte sedimentario de los lóbulos de abanico y su longitud. El aporte sedimentario influye también en los modelos de edificación de los lóbulos de abanico. Se establece que un mayor aporte sedimentario favorece la formación de lóbulos de abanico radiales con lóbulos canalizados mientras que un aporte reducido está relacionado con la formación de lóbulos abanico elongados simples.

      La tectónica representa el factor que condiciona la fisiografla del margen y de la cuenca, la formación de abanicos de capas y discordancias angulares, además de la localización y la actividad sedimentaria de los cañones submarinos que aprovechan zonas de debilidad controladas por la localización de las fallas. Además, el comportamiento tectónico del margen (levantamiento vs. subsidencia) controla la formación de distintos modelos de edificación, lo que queda-especialmente puesto de manifiesto en el Area de Motril. El margen del Bloque tectónico de Gualchos, sometido principalmente a procesos de levantamiento tectónico, presenta un predominio del modelo edificación abrupto subalimentado. Sin embargo, en el margen del Bloque tectónico de Guadalfeo, donde predominan los procesos de basculamiento del margen, se desarrollan los modelos de edificación suave agradante e intermedio progradante. La tectónica ejerce también una gran influencia sobre los modelos de lóbulo de abanico del Sistema Turbidítico del Guadalfeo. Así, la formación de lóbulos de abanico de alimentación múltiple tipo rampa (lóbulos G e Í) del «Sistema Oriental», está relacionada con la gran penetratividad de la deformación, el elevado gradiente fisiográfico y la creación de espacio de acomodación en la plataforma durante el Cuaternario Ínferior terminal y Cuaternario Superior en el Bloque de Gualchos. Por otro lado, los episodios de fuerte basculamiento del margen (ej. Plioceno Superior terminal) y el crecimiento de los anticlinales controla los procesos de inestabilidad sedimentaria que determinan la formación de grandes cuerpos de colada de derrubios como el Megadeslizamiento de Nerja.