Morfología tectónica de estructuras neógeno-cuaternarias en las Béticas orientales

Resumen

Esta tesis proporciona un análisis detallado, en tierra y en mar, de las estructuras tectónicas Neógeno¿Cuaternarias en las Béticas orientales y su influencia en la batimetría y en la evolución del paisaje y la red de drenaje. Los procesos extensionales que llevaron a la formación de las cuencas sedimentarias de las Béticas surorientales (cuencas de Sorbas¿Tabernas, Vera y Níjar) en el interior del sistema orogénico del Arco de Gibraltar produjeron importantes depocentros marinos Tortonienses coetáneos con la acreción magmática de arco y de retro-arco a lo largo del margen de Palomares. Discordancias relacionadas con esta extensión, que afectan a las calizas templadas del miembro Azagador, ocurren hasta el Tortoniense terminal (~8 Ma). La extensión fue extremadamente heterogénea y segmentada por grandes fallas de transferencia como la falla sinistrorsa de Carboneras y la falla dextrorsa de Sierra Cabrera Norte. En el Tortoniense terminal se inició la inversión contractiva de las cuencas con la formación de los anticlinorios E¿O de Sierra Alhamilla¿Polopos y NE¿SO de Sierra Cabrera y fallas inversas asociadas. Otras estructuras resultado de la inversión son la fallas dextrorsa de Polopos, de dirección E¿O/ESE¿ONO, y su conjugadas, la falla sinistrorsa de Palomares, de dirección NNE¿SSO. En esta tesis se realizó un nuevo mapa morfo-estructural de la zona de falla de Polopos que tiene aproximadamente 30 km de longitud con énfasis en su actividad Cuaternario hasta el presente. Esta zona de falla está formada por la falla inversa de Sierra Alhamilla Norte y las fallas transpresivas dextrorsas Gafarillos Norte y Gafarillos Sur, todas activas desde el Trotoniense terminal (¿ 7 Ma) hasta el Pleistoceno superior (¿ 70 ky) excepto la falla Gafarillos Norte, que está sellada por las calizas arrecifales del miembro Cantera. La geometría helicoidal de la zona de falla permite la transferencia desde un desplazamiento hacia el SE a lo largo de la falla inversa de Sierra Cabrera Sur hasta un desplazamiento hacia el NO asociado a la falla inversa de Sierra Alhamilla Norte por medio de segmentos de falla verticales dextrorsos de Gafarillos. Los estudios estructurales de campo y morfométricos (basados en SIG) indican que el desplazamiento transpresivo dextrorso a lo largo de la zona de falla de Polopos condicionó el relieve de la ladera norte de Sierra Alhamilla produciendo un conjunto de rasgos geomorfológicos relacionados con fallas, congruentes con el levantamiento tectónico de sus bloques de techo (ej. frentes montañosos rectilíneos, cuencas y valles profundamente erosionados, cuencas de drenaje inmaduras, y procesos de rejuvenecimiento de los cauces en la inmediación de las fallas). El conjunto de datos tectónicos y morfométricos en el anticlinorio de Sierra Cabrera pone en manifiesto una estructura de ¿pop-up¿ activa formada por las fallas inversas de Sierra Cabrera Norte y Sierra Cabrera Sur. El ¿pop-up¿ se formó en dominio constrictivo entre las fallas conjugadas de salto en dirección de Polopos y Palomares. Mientras tanto, en la cuenca de Níjar tuvo lugar extensión perpendicular a la dirección del esfuerzo máximo compresivo horizontal actual en el dominio extensional de las fallas conjugadas de salto en dirección. Las fallas normales de alto ángulo de la cuenca de Níjar condicionaron el relieve en la ladera sur de la Sierra Alhamilla produciendo un conjunto de rasgos geomorfológicos relacionados con fallas, congruentes con el levantamiento tectónico de sus bloques de muro (ej. frentes montañosos rectilíneos, cuencas y valles profundamente erosionados, cuencas de drenaje inmaduras, y ¿knickpoints¿ relacionados con fallas). Una vez que el segmento Norte de la falla de Gafarillos fue sellado por calizas Messinienses, un nuevo segmento de falla transpresiva dextrorsa se desarrolló al sur de la Sierra de Polopos (la falla de Gafarillos Sur) que desplazó el principal frente montañoso del norte al sur de la sierra. Este proceso junto con el levantamiento y la propagación hacia el oeste de la falla inversa de Sierra Alhamilla Norte favoreció la incisión del río Alias y de su afluente la rambla de Lucainena que capturó la red de drenaje centrípeta de la cuenca de Sorbas en el Pleistocene medio. El continuo levantamiento de los anticlinorios de Sierra Alhamilla¿Polopos y Sierra Cabrera y la subsidencia local asociada con la zona de falla de Palomares en la cuenca de Vera promovió la erosión en la cabecera del río Aguas y la captura de la cuenca de Sorbas en el Pleistoceno superior. Líneas sísmicas de reflexión profunda, perfiles paramétricos, y mapas batimetrícos a lo largo del margen de Palomares, en mar, junto con los datos geodésicos de GPS y mecanismos focales disponibles en el área indican que la inversión del margen de Palomares produjo fallas inversas y pliegues de dirección NE¿SO y fallas sinistrorsas de dirección NNE¿SSO. Estas estructuras son comparables con las que se observan en tierra y consistentes con la dirección actual, NE¿SO, del esfuerzo horizontal máximo y son activas hoy en día como indican los rasgos del fondo marino (ej. deflexiones de cañones submarinos y escarpes de fallas submarinas) y los mecanismos focales en el área. El conjunto de estructuras del margen de Palomares, tanto en tierra como en mar, es congruente con un modelo de convergencia oblicua donde el acortamiento NO¿SE se reparte entre fallas inversas ¿en-echelon¿ y pliegues asociados, y fallas de salto en dirección a lo largo de un margen orientado NNE¿SSO. La inversión del margen de Palomares ocurrió desde el Tortoniense terminal¿Messiniense hasta el presente y es coetánea con la inversión del margen de Argelia. La inversión compresiva del Mediterráneo occidental desde el Mioceno superior hasta el presente, está produciendo un nuevo límite de placas transpresivo a lo largo del margen sur de las cuencas Argelino-Balear y de Alborán. Este límite de placas se ha propagado hacia el oeste desde el margen de Argelia aprox. hace 7 Ma hasta la Cresta del Alborán aprox. 5 Ma, terminando a lo largo del margen sur de la cuenca del Alborán Occidental.