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XVII SEMANA DE ESTUDIOS DEL MAR
Ceuta, 21-24 de Septiembre de 1999
Asociación de Estudios del Mar
LAS CONEXIONES GEOLOGICAS ATLANTICOMEDITERRANEAS
Prof. Dr. Andrés Maldonado
Director del Instituto Andaluz de Ciencias de la Tierra,
C.S.I.C./ Universidad de Granada, Campus de Fuentenueva s/n,
18002 GRANADA.
ABSTRACT
The geology of the Gulf of Cadiz-Strait of Gibraltar-Alboran Sea region is widely recognized for
geodynamic plate tectonic reconstructions since it straddles the boundary between the African and Eurasian
plates. The Tethys ocean controlled the evolution of the area during the Jurassic, while the opening of the
Atlantic in Cretaceous time and the closure of the Iberian - African plates during the Cenozoic were the key
factors influencing the characteristics of the present margins and basins. In addition, the last links between
the Mediterranean and the world oceans were the Betic and Rif straits during the Miocene and the Gibraltar
Strait since the Pliocene, which controlled the evolution of the hydrographic balance, the distribution of
water masses and the depositional processes.
KEY
WORDS: Eurarian/African geodynamics,
Mediterranean alpine evolution.
Atlantic-Mediterranean
gateways,
southwest
INTRODUCCION
La región del Mar de Alborán-Golfo de Cádiz es un área tectonicamente activa al coincidir con la
amplia zona de colisión continental generada por el cierre de la placa Euroasiática y la Africana debido al
movimiento de esta hacia el norte. Las peculiaridades geológicas de la terminación occidental del
Mediterráneo y el adyacente Golfo de Cádiz resultan de su posición entre las dos placas continentales de
Eurasia y Africa, que han sufrido los efectos de una convergencia progresiva, desde el Cretaceo superior
hasta la actualidad. En el Golfo de Cadiz se localiza, además, la terminación oriental de la Zona de Fractura
Azores-Gibraltar (Fig. 1) que representa el límite de placas en el sector sur-oriental del Atlántico Norte. En
esta zona confluyen, además, el límite entre placas, el cierre estructural de las cadenas alpídicas del sur de
Iberia y norte de Africa, formando el Arco de Gibraltar. Detrás de dicho arco se ubica la cuenca del Mar de
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Alboran, que se prolonga hacia el este por la Cuenca Sur-Balear, mientras que en su parte frontal se localiza
el Golfo de Cádiz, que constituye la cuenca de antearco.
La colisión de placas durante el Neogeno y el cabalgamiento hacia poniente del bloque cortical
correspondiente al Dominio de Alborán, produjo acortamiento y engrosamiento cortical con espesores de
hasta 38-40 km, dando lugar a la formación de un orógeno, expresado fisiográficamente por las cordilleras
Béticas, Rifeñas y el Arco de Gibraltar. La corteza continental fue adelgazada en la parte interior al orógeno
durante el Mioceno inferior, como resultado de sistemas extensionales, dando origen a la individualización
de las cuencas neogenas en tierra, que afloran sobre el Dominio de Alboran, y el Mar de Alboran, cuyo
espesor de corteza es sólo de 15 km en su parte central. Los perfiles sísmicos disponibles sobre el margen
Ibérico del Golfo de Cadiz no reflejan, por el contrario, un adelgazamiento cortical importante hacia mar,
manteniéndose para el conjunto de la corteza continental y cobertera sedimentaría espesores de 28-32 km.
La activa geodinámica durante el Neogeno da lugar a una paleogeografía accidentada, con una
distribución de estrechos, cuencas y orógenos emergidos en continua evolución. Por otra parte, desde la
colisión de Europa y Africa en el Medio Oriente durante el Burdigaliense, la única comunicación del Mar
Mediterráneo con el resto de los océanos eran los estrechos Béticos y Rifeños. Los estrechos actúan a manera
de válvula controlando el balance hidrográfico y la distribución de masas de agua, pero ejercen asimismo
una importante influencia sobre los procesos sedimentarios y los tipos de depósitos al mismo tiempo que
amplifican la señal climática.
EVOLUCION GEOLOGICA
La ruptura de Pangea en el Triásico y el “rifting” subsecuente dió lugar inicalmente a los márgenes
meridionales de Iberia y de Africa septentrional, entre los que se localizaba el correspondiente al Golfo de
Cadiz durante el Mesozoico. En estos márgenes se desarrollaron extensas plataformas carbonatadas,
mientras que el oceáno Tethys se extendia en sentido latitudinal entre los dos grandes supercontinentes de
Laurasia y Africa. La Zona de Fractura Azores-Gibraltar formó posteriormente un límite transcurrente mayor
en el Atlántico Norte, que favoreció el desarrollo de tectónica extensional en el Tethys a lo largo de cuencas
oceánicas profundas. El “rifting” progresivo del Atlántico Central durante el Jurásico superior y Cretáceo
inferior dió lugar a una translación levógira importante entre Africa y Laurasia y extensión en el Tethys. Un
adelgazamiento activo del margen en el Golfo de Cádiz tuvo lugar durante el Kimmerigense y el Titónico
(143-155 Ma) y durante el Valanginense-Barremiense (118-143 Ma), mientras que el margen meridional
pasivo de Iberia estaba ocupado por extensas plataformas carbonatadas. Con anterioridad al Aptiense inferior
(anomalía M0, 118 Ma) se registra una gran discordancia en el Golfo de Cádiz, que indica un periodo
comprensivo. El Golfo de Cádiz fué probablemente sometido a un regimen transpresivo durante este tiempo.
Posteriormente, la apertura oceánica del Atlántico Norte a partir de la anomalía M0 favoreció la tectónica
extensional y los movimientos transcurrentes entre Iberia y Africa. La evolución durante el Cenozoico fué
controlada por la migración septentrional de Africa, que dió lugar al cierre progresivo de las cuencas del
Tethys y a la rápida migración del Arco de Gibraltar hacia el Golfo de Cádiz.
Como consecuencia de esta evolución, los principales dominios tectónicos y deposicionales que
confluyen en el Golfo de Cádiz son los márgenes continentales desarrollados sobre el antepais de Iberia y
Africa, la parte externa del orógeno correspondiente al Arco de Gibraltar y la prolongación en mar del
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relleno sedimentario del Valle del Guadalquivir y depresiones del pre-Rif. El extremo oriental de la Zona de
Fractura Azores-Gibraltar, se prolonga hacia el Golfo de Cadiz, aunque la localización de su trazado es
dudoso.
El Golfo de Cádiz es un entrante con forma en "fondo de saco", dentro del trazado
predominantemente rectilíneo norte-sur del margen continental del Atlántico centro-oriental. La morfología
submarina del Golfo de Cádiz es accidentada, con las curvas batimétricas mostrando una inflexión general
hacia tierra, aunque en el sector central existe una morfología convexa, representada por una serie de surcos
y crestas transversales a la pendiente. Esta fisiografía, al igual que en el Mar de Alborán, refleja una historia
tectónica compleja dominada por un régimen comprensivo durante el Cenozoico, donde asimismo ha
quedado registrada la influencia de los diferentes procesos deposicionales.
Los perfiles de sísmica de reflexión muestran importantes secuencias deposicionales. Estos depósitos
superan varios kilómetros de espesor, con una clara disimetría, donde los máximos espesores se localizan
hacia la parte central del golfo. Desde primeros estudios sobre dichos depósitos, se pusieron además de
relieve una serie de diapiros en la parte central, alineados en la prolongación de las unidades del Valle del
Guadalquivir. El sector oriental del Golfo de Cádiz, por el contrario, corresponde un alto estructural formado
por afloramientos del Complejo de los Flysch, que constituyen la prolongación en mar de las unidades
descritas en el Campo de Gibraltar. Dichas unidades flysch probablemente se acumularon en un surco
deposicional profundo, formando un complejo acrecional, o prisma de acrecion, frente al cabalgamiento
hacia poniente del Dominio Cortical de Alborán.
EL DESARROLLO DE LA CUENCA DE RETROARCO
El Mar de Alborán está caracterizado por una fisiografía compleja, resultado de su situación
tectónica, al estar aprisionado entre dos grandes placas. Este mar se ha desarrollado dentro de un régimen de
compresión regional, mientras que existen estructuras indicativas de procesos extensionales. A nivel del Mar
Mediterráneo hay tres cuencas que presentan un contexto geodinámico similar, al estar emplazadas dentro de
arcos orogénicos. Estas incluyen, de este a oeste, el Mar Egeo, el Mar Tirreno y el Mar de Alborán. Una
cuarta cuenca de retroarco, la Cuenca Panónica, está situada en tierra. De todas estas cuencas, sólo el Mar
Egeo está situado dentro de un arco de islas/fosa, que muestra las características sísmicas, gravimétricas,
geotermales, volcánicas y geológicas típicas de las cuencas de retroarco descritas para los modelos clásicos
del Pacífico. El Mar de Alborán está rodeado en su extremo occidental por el orógeno del Arco de Gibraltar,
pero no existe un arco de islas/fosa típico.
Se han diferenciado varios dominios morfoestructurales, en el Mar de Alboran que incluyen
principalmente los márgenes continentales, cuencas y altos estructurales. El relleno sedimentario de las
cuencas ha registrado las varias etapas tectónicas que han dado lugar a su desarrollo, además de una fuerte
subsidencia atestiguada por espesores sedimentarios de hasta 7 km.
El origen de la Cuenca de Alborán es un tema extremadamente controvertido para el que se han
propuesto diversos modelos geodinámicos, y no hay acuerdo general sobre su génesis o los procesos que
condicionan la extensión y adelgazamiento cortical. Algunos autores enfatizan el papel de un diapiro
anómalo del manto o sugieren procesos relacionados con una subducción tipo cuencas de retroarco Pacífico.
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Otros, proponen procesos de subducción con desprendimiento de una porción de litosfera de la placa
subducida. Además, han sido recientemente investigados y debatidos, como mecanismos alternativos,
procesos de remocion convectiva de una raiz de litosfera engrosada, frente a procesos de delaminación
asimétrica o remoción total del manto litosférico subcortical para explicar el origen extensional de la cuenca.
El relleno sedimentario de las cuencas registra tanto las etapas tectónicas, cómo la influencia de los
procesos deposicionales, controlados por la localización de los estrechos, los aportes sedimentarios y las
oscilaciones climático-eustáticas. Una fuerte disimetría en los márgenes, que indican una tectónica y
subsidencia diferenciar notable, es característica en todas las cuencas del Mar de Alboran.
Desde el punto de vista paleoceanográfico, la evolución Messiniense y la apertura del Estrecho de
Gibraltar han dado lugar a los registros más espectaculares en la estratigrafía sísmica. La crisis de salinidad
está representada en el Mar de Alborán por la presencia de depósitos evaporíticos y una fuerte discordancia
erosiva a nivel regional, aunque no existen los importantes depósitos de sales del Mediterráneo occidental. A
su vez, la apertura del Estrecho de Gibraltar en el Plioceno dió lugar al desarrollo de cañones fuertemente
encajados en los materiales infrayacentes.
LOS
PORTALES
ATLANTICO
PALEOCEANOGRAFICA
MEDITERRANEO
Y
LA
INFLUENCIA
La evolución geodinámica de la terminación occidental del Mediterráneo y del Golfo de Cádiz,
particularmente activa durante el Neógeno, dió lugar a una paleogeografía compleja, con una distribución
cambiante en el tiempo de estrechos, cuencas marinas y de cadenas de montañas emergidas circundantes. Por
otra parte, desde el Mioceno inferior la única comunicación del Mar Mediterráneo con el resto de los
océanos fué a traves de estrechos marinos, o portales, localizados en las cadenas Béticas y el Rif. A partir del
Plioceno, la unica comunicación del Atlántico y el Mediterráneo ocurre a traves del Estrecho de Gibraltar.
Esos portales actúaron a manera de válvula controlando el balance hidrográfico y la distribución de masas de
agua, ejerciendo asimismo una importante influencia sobre los procesos sedimentarios y tipos de depósitos
durante el Neógeno y Cuaternario. Estas peculiares condiciones oceanograficas han condicionado a su vez
una amplifición de la señal climática global en el registro sedimentario de las cuencas del Mediterráneo.
En este sentido, el regimen compresional generalizado en el área durante el Tortoniense superior y el
Messiniense indujo un descenso relativo del nivel del mar, que junto a un nivel eustático global bajo del mar
dió lugar al cierre final de los portales béticos y rifeños. Desde el punto de vista paleoceanográfico, la
evolución durante el Messiniense y la apertura del Estrecho de Gibraltar han dado lugar a los registros más
caracteristicos en la estratigrafía sísmica. La crisis de salinidad mesiniense está representada en el Mar de
Alborán por la presencia de secuencias con espesores inferiores a 300 m que incluyen episodios evaporíticos,
aunque no existen los importantes depósitos de sales mesinienses del Mediterráneo occidental. Una fuerte
discordancia erosiva a nivel regional, que corresponde a la discontinuidad del “reflector M“ generalmente
reconocido en el Mediterráneo, marca la base del Plioceno en el conjunto de la cuenca y puede representar en
parte la desecación del Mediterráneo. Además, la apertura del Estrecho de Gibraltar en el Plioceno dió lugar
al desarrollo de cañones fuertemente encajados en las secuencias sedimentarias infrayacentes, tal como se
deduce de las imágenes sísmicas del mencionado “reflector M”.
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Al final del Messiniense y durante el Plioceno inferior, los esfuerzos regionales fueron afectados por
una rotación, lo cual facilitó extensión y el desarrollo de cuencas de “pull-apart” bajo un regimen
transtensivo, dando lugar a la reapertura de las conexiones Atlántico-Mediterráneo a través de Estrecho de
Gibraltar. A partir de este momento el Golfo de Cádiz fué afectado por una subsidencia acelerada en la
cuenca de ante-arco, lo cual ha favorecido en desarrollo de importantes centros deposicionales orientados en
dirección NE-SW.
La influencia paleoceanográfica en el desarrollo de los depósitos del Golfo de Cádiz se observa
particularmente en la secuencia deposicional más reciente atribuida al Plio-Cuaternario. En la actualidad, la
corriente profunda de salida del Mediterráneo produce una gran variedad de estructuras sedimentarías y
depósitos, cuya acción alcanza gran parte del margen de Iberia en el Atlántico. Los depósitos del Golfo de
Cádiz muestran además una sedimentación cíclica, que debe reflejar las oscilaciones en el régimen de flujo
como consecuencia de las variaciones en la sección del perfil transversal en la zona del umbral del Estrecho
de Gibraltar, desde su apertura al final del Mioceno. El impacto de la corriente profunda del Mediterráneo en
la sedimentación del Golfo de Cádiz es evidente en los perfiles de estratigrafía sísmica, aunque el modelo
preciso y las oscilaciones de flujo a través del Estrecho de Gibraltar han sido objeto de varios debates.
LOS REGIMES DEPOSICIONALES EN EL MARGEN DEL GOLFO DE CADIZ
Durante el Mesozoico los márgenes continentales pasivos del Golfo de Cádiz se caracterizaron por el
desarrollo de plataformas carbonatadas, las cuales evolucionaron a plataformas de tipo mixto carbonatadoterrígeno durante el Cretáceo superior y el Terciario inferior. Los márgenes terrígenos del Oligoceno y
Mioceno infeior, por el contrario, se desarrollaron sobre un margen activo y de tipo transcurrente en la
próximidad del límite entre las placas de Iberia y Africa. Durante el Mioceno superior se emplaza un
olistostroma en el Golfo de Cádiz, marcando su techo el límite con los depósitos post-orogénicos que forman
el relleno de la cuenca de antearco.
El margen pasivo progradacional del Mioceno superior está caracterizado por un importante aporte
terrígeno al margen, que coincide con el cierre de los portales Atlántico-Mediterráneos. Durante el Plioceno
se desarrolla un régimen de depósitos por corrientes de contorno, que está controlado por la existencia de un
nivel alto del mar y el establecimiento de la circulación a través del recientemente creado Estrecho de
Gibraltar.
Los estilos deposicionales durante el Cuaternario fueron controlados, por el contrario, por un estilo
cíclico relacionados con niveles altos y bajos del mar, aunque en su evolución asimismo influyó la evolución
tectónica. Los depósitos de deltas marginales y cuñas de talud se correlacionan con episodios regresivos y de
bajo nivel del mar, debidos a eustasia y subsidencia. Los estadios de alto nivel del mar como el Holoceno,
por el contrario, dieron lugar a la formación de deltas progradantes sobre la plataforma interna y depósitos de
corrientes de contorno en aguas profundas, desarrollados bajo la influencia de la corriente Atlántica de
entrada y la corriente Mediterránea profunda de salida.
El regimen actual de influencia antropogénica.cultural se inició hace unos 2000 años, con la
ocupación de Ibería por los romanos. Esta influencia humana ha podido influenciar los procesos
deposicionales en la región a un nivel equivalente al producido por los cambios eustáticos y climáticos.
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IMPORTANCIA GEOLOGICA DEL AREA DEL ESTRECHO DE GIBBRALTAR
La región de confluencia entre las placas de Iberia y Africa ha sido objeto durante los últimos años de
un interés geológico y geofísico creciente, puesto de relieve por el desarrollo de varios proyectos de
investigación y reuniones internacionales. Esta área ha sido asimismo reconocida de interés científico
prioritario, para los objetivos del "Ocean Drilling Program", con objeto de investigar problemas relacionados
con procesos de deformación en el límite entre placas convergentes y la influencia de los estrechos sobre
paleoceanografía.
Concurren, en consecuencia, numerosos problemas de índole geofísica, geológica y
paleoceanográfica que merecen atención especial y cuya solución está lejos de haber sido alcanzada en el
momento actual de manera satisfactoria. Esto es particularmente evidente cuando se trata de las relaciones
entre los diversos dominios implicados (tierra/ mar, transición corteza continental engrosada/adelgazada;
orógenos/cuencas, Alborán/ Cadiz) y de la secuencia temporal precisa de procesos geológicos
(extensión/compresión, cierre/apertura estrechos, oscilaciones climático/ eustáticas, inversión de corrientes).
Varios de estos aspectos se abordan en esta presentación y aunque no todos los problemas planteados han
sido resueltos, si se debe concluir que los problemas planteados deberían contribuir a un avance para el
mejor conocimiento de la zona y de los mecanismos de importancia global que han controlado su desarrollo.
BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTARIA
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XVII SEMANA DE ESTUDIOS DEL MAR
Ceuta, 21-24 de Septiembre de 1999
Asociación de Estudios del Mar
LAS CONEXIONES GEOLOGICAS ATLANTICOMEDITERRANEAS
Prof. Dr. Andrés Maldonado
Director del Instituto Andaluz de Ciencias de la Tierra,
C.S.I.C./ Universidad de Granada, Campus de Fuentenueva s/n,
18002 GRANADA.
ABSTRACT
The geology of the Gulf of Cadiz-Strait of Gibraltar-Alboran Sea
region is widely recognized for geodynamic plate tectonic
reconstructions since it straddles the boundary between the African
and Eurasian plates. The Tethys ocean controlled the evolution of the
area during the Jurassic, while the opening of the Atlantic in
Cretaceous time and the closure of the Iberian - African plates during
the Cenozoic were the key factors influencing the characteristics of
the present margins and basins. In addition, the last links between
the Mediterranean and the world oceans were the Betic and Rif straits
during the Miocene and the Gibraltar Strait since the Pliocene, which
controlled the evolution of the hydrographic balance, the distribution
of water masses and the depositional processes.
KEY WORDS: Eurarian/African geodynamics, Atlantic-Mediterranean
gateways, southwest
Mediterranean alpine evolution.
INTRODUCCION
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La región del Mar de Alborán-Golfo de Cádiz es un área
tectonicamente activa al coincidir con la amplia zona de colisión
continental generada por el cierre de la placa Euroasiática y la
Africana debido al movimiento de esta hacia el norte. Las
peculiaridades
geológicas
de
la
terminación
occidental
del
Mediterráneo y el adyacente Golfo de Cádiz resultan de su posición
entre las dos placas continentales de Eurasia y Africa, que han
sufrido los efectos de una convergencia progresiva, desde el Cretaceo
superior hasta la actualidad. En el Golfo de Cadiz se localiza,
además, la terminación oriental de la Zona de Fractura AzoresGibraltar (Fig. 1) que representa el límite de placas en el sector
sur-oriental del Atlántico Norte. En esta zona confluyen, además, el
límite entre placas, el cierre estructural de las cadenas alpídicas
del sur de Iberia y norte de Africa, formando el Arco de Gibraltar.
Detrás de dicho arco se ubica la cuenca del Mar de Alboran, que se
prolonga hacia el este por la Cuenca Sur-Balear, mientras que en su
parte frontal se localiza el Golfo de Cádiz, que constituye la cuenca
de antearco.
La colisión de placas durante el Neogeno y el cabalgamiento hacia
poniente del bloque cortical correspondiente al Dominio de Alborán,
produjo acortamiento y engrosamiento cortical con espesores de hasta
38-40 km, dando lugar a la formación de un orógeno, expresado
fisiográficamente por las cordilleras Béticas, Rifeñas y el Arco de
Gibraltar. La corteza continental fue adelgazada en la parte interior
al orógeno durante el Mioceno inferior, como resultado de sistemas
extensionales, dando origen a la individualización de las cuencas
neogenas en tierra, que afloran sobre el Dominio de Alboran, y el Mar
de Alboran, cuyo espesor de corteza es sólo de 15 km en su parte
central. Los perfiles sísmicos disponibles sobre el margen Ibérico del
Golfo de Cadiz no reflejan, por el contrario, un adelgazamiento
cortical importante hacia mar, manteniéndose para el conjunto de la
corteza continental y cobertera sedimentaría espesores de 28-32 km.
La activa geodinámica durante el Neogeno da lugar a una
paleogeografía accidentada, con una distribución de estrechos, cuencas
y orógenos emergidos en continua evolución. Por otra parte, desde la
colisión de Europa y Africa en el Medio Oriente durante el
Burdigaliense, la única comunicación del Mar Mediterráneo con el resto
de los océanos eran los estrechos Béticos y Rifeños. Los estrechos
actúan a manera de válvula controlando el balance hidrográfico y la
distribución de masas de agua, pero ejercen asimismo una importante
influencia sobre los procesos sedimentarios y los tipos de depósitos
al mismo tiempo que amplifican la señal climática.
EVOLUCION GEOLOGICA
La ruptura de Pangea en el Triásico y el “rifting” subsecuente
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dió lugar inicalmente a los márgenes meridionales de Iberia y de
Africa septentrional, entre los que se localizaba el correspondiente
al Golfo de Cadiz durante el Mesozoico. En estos márgenes se
desarrollaron extensas plataformas carbonatadas, mientras que el
oceáno Tethys se extendia en sentido latitudinal entre los dos grandes
supercontinentes de Laurasia y Africa. La Zona de Fractura AzoresGibraltar formó posteriormente un límite transcurrente mayor en el
Atlántico Norte, que favoreció el desarrollo de tectónica extensional
en el Tethys a lo largo de cuencas oceánicas profundas. El “rifting”
progresivo del Atlántico Central durante el Jurásico superior y
Cretáceo inferior dió lugar a una translación levógira importante
entre Africa y Laurasia y extensión en el Tethys. Un adelgazamiento
activo del margen en el Golfo de Cádiz tuvo lugar durante el
Kimmerigense y el Titónico (143-155 Ma) y durante el ValanginenseBarremiense (118-143 Ma), mientras que el margen meridional pasivo de
Iberia estaba ocupado por extensas plataformas carbonatadas. Con
anterioridad al Aptiense inferior (anomalía M0, 118 Ma) se registra
una gran discordancia en el Golfo de Cádiz, que indica un periodo
comprensivo. El Golfo de Cádiz fué probablemente sometido a un regimen
transpresivo durante este tiempo. Posteriormente, la apertura oceánica
del Atlántico Norte a partir de la anomalía M0 favoreció la tectónica
extensional y los movimientos transcurrentes entre Iberia y Africa. La
evolución durante el Cenozoico fué controlada por la migración
septentrional de Africa, que dió lugar al cierre progresivo de las
cuencas del Tethys y a la rápida migración del Arco de Gibraltar hacia
el Golfo de Cádiz.
Como consecuencia de esta evolución, los principales dominios
tectónicos y deposicionales que confluyen en el Golfo de Cádiz son los
márgenes continentales desarrollados sobre el antepais de Iberia y
Africa, la parte externa del orógeno correspondiente al Arco de
Gibraltar y la prolongación en mar del relleno sedimentario del Valle
del Guadalquivir y depresiones del pre-Rif. El extremo oriental de la
Zona de Fractura Azores-Gibraltar, se prolonga hacia el Golfo de
Cadiz, aunque la localización de su trazado es dudoso.
El Golfo de Cádiz es un entrante con forma en "fondo de saco",
dentro del trazado predominantemente rectilíneo norte-sur del margen
continental del Atlántico centro-oriental. La morfología submarina del
Golfo de Cádiz es accidentada, con las curvas batimétricas mostrando
una inflexión general hacia tierra, aunque en el sector central existe
una morfología convexa, representada por una serie de surcos y crestas
transversales a la pendiente. Esta fisiografía, al igual que en el Mar
de Alborán, refleja una historia tectónica compleja dominada por un
régimen comprensivo durante el Cenozoico, donde asimismo ha quedado
registrada la influencia de los diferentes procesos deposicionales.
Los perfiles de sísmica de reflexión muestran importantes
secuencias deposicionales. Estos depósitos superan varios kilómetros
10
de espesor, con una clara disimetría, donde los máximos espesores se
localizan hacia la parte central del golfo. Desde primeros estudios
sobre dichos depósitos, se pusieron además de relieve una serie de
diapiros en la parte central, alineados en la prolongación de las
unidades del Valle del Guadalquivir. El sector oriental del Golfo de
Cádiz, por el contrario, corresponde un alto estructural formado por
afloramientos del Complejo de los Flysch, que constituyen la
prolongación en mar de las unidades descritas en el Campo de
Gibraltar. Dichas unidades flysch probablemente se acumularon en un
surco deposicional profundo, formando un complejo acrecional, o prisma
de acrecion, frente al cabalgamiento hacia poniente del Dominio
Cortical de Alborán.
EL DESARROLLO DE LA CUENCA DE RETROARCO
El Mar de Alborán está caracterizado por una fisiografía
compleja, resultado de su situación tectónica, al estar aprisionado
entre dos grandes placas. Este mar se ha desarrollado dentro de un
régimen de compresión regional, mientras que existen estructuras
indicativas de procesos extensionales. A nivel del Mar Mediterráneo
hay tres cuencas que presentan un contexto geodinámico similar, al
estar emplazadas dentro de arcos orogénicos. Estas incluyen, de este a
oeste, el Mar Egeo, el Mar Tirreno y el Mar de Alborán. Una cuarta
cuenca de retroarco, la Cuenca Panónica, está situada en tierra. De
todas estas cuencas, sólo el Mar Egeo está situado dentro de un arco
de
islas/fosa,
que
muestra
las
características
sísmicas,
gravimétricas, geotermales, volcánicas y geológicas típicas de las
cuencas de retroarco descritas para los modelos clásicos del Pacífico.
El Mar de Alborán está rodeado en su extremo occidental por el orógeno
del Arco de Gibraltar, pero no existe un arco de islas/fosa típico.
Se han diferenciado varios dominios morfoestructurales, en el Mar
de Alboran que incluyen principalmente los márgenes continentales,
cuencas y altos estructurales. El relleno sedimentario de las cuencas
ha registrado las varias etapas tectónicas que han dado lugar a su
desarrollo, además de una fuerte subsidencia atestiguada por espesores
sedimentarios de hasta 7 km.
El origen de la Cuenca de Alborán es un tema extremadamente
controvertido para el que se han propuesto diversos modelos
geodinámicos, y no hay acuerdo general sobre su génesis o los procesos
que condicionan la extensión y adelgazamiento cortical. Algunos
autores enfatizan el papel de un diapiro anómalo del manto o sugieren
procesos relacionados con una subducción tipo cuencas de retroarco
Pacífico. Otros, proponen procesos de subducción con desprendimiento
de una porción de litosfera de la placa subducida. Además, han sido
recientemente investigados y debatidos, como mecanismos alternativos,
procesos de remocion convectiva de una raiz de litosfera engrosada,
11
frente a procesos de delaminación asimétrica o remoción total del
manto litosférico subcortical para explicar el origen extensional de
la cuenca.
El relleno sedimentario de las cuencas registra tanto las etapas
tectónicas, cómo la influencia de los procesos deposicionales,
controlados por la localización de los estrechos, los aportes
sedimentarios y las oscilaciones climático-eustáticas. Una fuerte
disimetría en los márgenes, que indican una tectónica y subsidencia
diferenciar notable, es característica en todas las cuencas del Mar de
Alboran.
Desde el punto de vista paleoceanográfico, la evolución
Messiniense y la apertura del Estrecho de Gibraltar han dado lugar a
los registros más espectaculares en la estratigrafía sísmica.
La
crisis de salinidad está representada en el Mar de Alborán por la
presencia de depósitos evaporíticos y una fuerte discordancia erosiva
a nivel regional, aunque no existen los importantes depósitos de sales
del Mediterráneo occidental. A su vez, la apertura del Estrecho de
Gibraltar en el Plioceno dió lugar al desarrollo de cañones
fuertemente encajados en los materiales infrayacentes.
LOS PORTALES ATLANTICO MEDITERRANEO Y LA INFLUENCIA PALEOCEANOGRAFICA
La evolución geodinámica de la terminación occidental del
Mediterráneo y del Golfo de Cádiz, particularmente activa durante el
Neógeno, dió lugar a una paleogeografía compleja, con una distribución
cambiante en el tiempo de estrechos, cuencas marinas y de cadenas de
montañas emergidas circundantes. Por otra parte, desde el Mioceno
inferior la única comunicación del Mar Mediterráneo con el resto de
los océanos fué a traves de estrechos marinos, o portales, localizados
en las cadenas Béticas y el Rif. A partir del Plioceno, la unica
comunicación del Atlántico y el Mediterráneo ocurre a traves del
Estrecho de Gibraltar. Esos portales actúaron a manera de válvula
controlando el balance hidrográfico y la distribución de masas de
agua, ejerciendo asimismo una importante influencia sobre los procesos
sedimentarios y tipos de depósitos durante el Neógeno y Cuaternario.
Estas peculiares condiciones oceanograficas han condicionado a su vez
una amplifición de la señal climática global en el registro
sedimentario de las cuencas del Mediterráneo.
En este sentido, el regimen compresional generalizado en el área
durante el Tortoniense superior y el Messiniense indujo un descenso
relativo del nivel del mar, que junto a un nivel eustático global bajo
del mar dió lugar al cierre final de los portales béticos y rifeños.
Desde el punto de vista paleoceanográfico, la evolución durante el
Messiniense y la apertura del Estrecho de Gibraltar han dado lugar a
los registros más caracteristicos en la estratigrafía sísmica. La
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crisis de salinidad mesiniense está representada en el Mar de Alborán
por la presencia de secuencias con espesores inferiores a 300 m que
incluyen episodios evaporíticos, aunque no existen los importantes
depósitos de sales mesinienses del Mediterráneo occidental. Una fuerte
discordancia erosiva a nivel regional, que corresponde a la
discontinuidad del “reflector M“ generalmente reconocido en el
Mediterráneo, marca la base del Plioceno en el conjunto de la cuenca y
puede representar en parte la desecación del Mediterráneo. Además, la
apertura del Estrecho de Gibraltar en el Plioceno dió lugar al
desarrollo de cañones fuertemente encajados en las secuencias
sedimentarias infrayacentes, tal como se deduce de las imágenes
sísmicas del mencionado “reflector M”.
Al final del Messiniense y durante el Plioceno inferior, los
esfuerzos regionales fueron afectados por una rotación, lo cual
facilitó extensión y el desarrollo de cuencas de “pull-apart” bajo un
regimen transtensivo, dando lugar a la reapertura de las conexiones
Atlántico-Mediterráneo a través de Estrecho de Gibraltar. A partir de
este momento el Golfo de Cádiz fué afectado por una subsidencia
acelerada en la cuenca de ante-arco, lo cual ha favorecido en
desarrollo de importantes centros deposicionales orientados en
dirección NE-SW.
La influencia paleoceanográfica en el desarrollo de los depósitos
del Golfo de Cádiz se observa particularmente en la secuencia
deposicional más reciente atribuida al Plio-Cuaternario. En la
actualidad, la corriente profunda de salida del Mediterráneo produce
una gran variedad de estructuras sedimentarías y depósitos, cuya
acción alcanza gran parte del margen de Iberia en el Atlántico. Los
depósitos del Golfo de Cádiz muestran además una sedimentación
cíclica, que debe reflejar las oscilaciones en el régimen de flujo
como consecuencia de las variaciones en la sección del perfil
transversal en la zona del umbral del Estrecho de Gibraltar, desde su
apertura al final del Mioceno. El impacto de la corriente profunda del
Mediterráneo en la sedimentación del Golfo de Cádiz es evidente en los
perfiles de estratigrafía sísmica, aunque el modelo preciso y las
oscilaciones de flujo a través del Estrecho de Gibraltar han sido
objeto de varios debates.
LOS REGIMES DEPOSICIONALES EN EL MARGEN DEL GOLFO DE CADIZ
Durante el Mesozoico los márgenes continentales pasivos del Golfo
de Cádiz se caracterizaron por el desarrollo de plataformas
carbonatadas, las cuales evolucionaron a plataformas de tipo mixto
carbonatado-terrígeno durante el Cretáceo superior y el Terciario
inferior. Los márgenes terrígenos del Oligoceno y Mioceno infeior, por
el contrario, se desarrollaron sobre un margen activo y de tipo
transcurrente en la próximidad del límite entre las placas de Iberia y
13
Africa. Durante el Mioceno superior se emplaza un olistostroma en el
Golfo de Cádiz, marcando su techo el límite con los depósitos postorogénicos que forman el relleno de la cuenca de antearco.
El margen pasivo progradacional del Mioceno superior está
caracterizado por un importante aporte terrígeno al margen, que
coincide con el cierre de los portales Atlántico-Mediterráneos.
Durante el Plioceno se desarrolla un régimen de depósitos por
corrientes de contorno, que está controlado por la existencia de un
nivel alto del mar y el establecimiento de la circulación a través del
recientemente creado Estrecho de Gibraltar.
Los estilos deposicionales durante el Cuaternario fueron
controlados, por el contrario, por un estilo cíclico relacionados con
niveles altos y bajos del mar, aunque en su evolución asimismo influyó
la evolución tectónica. Los depósitos de deltas marginales y cuñas de
talud se correlacionan con episodios regresivos y de bajo nivel del
mar, debidos a eustasia y subsidencia. Los estadios de alto nivel del
mar como el Holoceno, por el contrario, dieron lugar a la formación de
deltas progradantes sobre la plataforma interna y depósitos de
corrientes de contorno en aguas profundas, desarrollados bajo la
influencia de la corriente Atlántica de entrada y la corriente
Mediterránea profunda de salida.
El regimen actual de influencia antropogénica.cultural se inició
hace unos 2000 años, con la ocupación de Ibería por los romanos. Esta
influencia humana ha podido influenciar los procesos deposicionales en
la región a un nivel equivalente al producido por los cambios
eustáticos y climáticos.
IMPORTANCIA GEOLOGICA DEL AREA DEL ESTRECHO DE GIBBRALTAR
La región de confluencia entre las placas de Iberia y Africa ha
sido objeto durante los últimos años de un interés geológico y
geofísico creciente, puesto de relieve por el desarrollo de varios
proyectos de investigación y reuniones internacionales. Esta área ha
sido asimismo reconocida de interés científico prioritario, para los
objetivos del "Ocean Drilling Program", con objeto de investigar
problemas relacionados con procesos de deformación en el límite entre
placas convergentes y la influencia de los estrechos sobre
paleoceanografía.
Concurren, en consecuencia, numerosos problemas de índole
geofísica, geológica y paleoceanográfica que merecen atención especial
y cuya solución está lejos de haber sido alcanzada en el momento
actual de manera satisfactoria. Esto es particularmente evidente
cuando se trata de las relaciones entre los diversos dominios
implicados
(tierra/
mar,
transición
corteza
continental
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engrosada/adelgazada; orógenos/cuencas, Alborán/ Cadiz) y de la
secuencia
temporal
precisa
de
procesos
geológicos
(extensión/compresión,
cierre/apertura
estrechos,
oscilaciones
climático/ eustáticas, inversión de corrientes). Varios de estos
aspectos se abordan en esta presentación y aunque no todos los
problemas planteados han sido resueltos, si se debe concluir que los
problemas planteados deberían contribuir a un avance para el mejor
conocimiento de la zona y de los mecanismos de importancia global que
han controlado su desarrollo.
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