GEOGACETA, 51, 2012

Análisis preliminar de las tobas cuaternarias del río Ebrón (Castielfabib, , Cordillera Ibérica)

Preliminary analysis of the Quaternary tufas of the River Ebrón (Castielfabib, Valencia, Iberian Range)

Mª Victoria Lozano (1), Carlos Sancho (2), Concha Arenas (2), Marta Vázquez-Urbez (2), José Eugenio Ortiz (3), Trinidad de Torres (3), Gonzalo Pardo (2), Mª Cinta Osácar (2) y Luis Auqué (2)

(1) Departamento de Geografía y Ordenación del Territorio, Universidad de Zaragoza, Ciudad Escolar s/n, 44003 , España. (2) Departamento de Ciencias de la Tierra, Universidad de Zaragoza, Pedro Cerbuna 12, 50009 Zaragoza, España. [email protected] (3) Laboratorio de Estratigrafía Biomolecular, Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Minas, Ríos Rosas 21, 28003 Madrid, España.

ABSTRACT RESUMEN

In this paper the Alpine cleavage affecting the Permo-Triassic series of Se estudia la esquistosidad alpina que afecta a la serie Permo-Triásica the Espadan Range (Castellón) is studied. Cleavage affects to argillites and de la Sierra de Espadán, (Castellón). La esquistosidad afecta a los tramos sandstones in Saxonian and Buntsandstein facies. At cartographic scale it is argilíticos y areniscosos en facies Saxoniense y Buntsandstein, con distinto linked with the Espadan box anticline with constant ONO-ESE trend. At mi- grado de penetratividad. A escala cartográfica se asocia al anticlinal de Es- croscoscopic scale it constitutes a “spaced cleavage” with a predominance padán con geometría en cofre y orientación ONO-ESE. A escala microes- of pressure solution and passive rotation mechanisms. At outcrop scale the tructural se clasifica como esquistosidad espaciada con predominio de los cleavage characterizes by a sigmoidal geometry linked both the post-cleav- mecanismos de disolución por presión y rotación mecánica de filosilicatos. age flexural slip as a cleavage-related flexural flow mechanism. The proposed A escala de afloramiento destaca la geometría sigmoidal de las superficies kinematic model to explain its origin includes three main stages: 1) incipient de esquistosidad atribuida tanto a un mecanismo post-esquistoso de flexo- development of cleavage linked to layer-parallel shortening, 2) buckling and deslizamiento en las capas competentes como a flexofluencia sin-esquistosa increasing of cleavage penetrativity and 3) folfing amplification and layer-par- en capas incompetentes. El modelo cinemático para su génesis contempla allel shear. tres estadios: 1) desarrollo incipiente de esquistosidad en relación a acorta- miento paralelo a las capas, 2) buckling e incremento del grado de penetra- Key-words: Cleavage, folding, Permo-Triassic, kinematic model, Iberian tividad y 3) amplificación de los pliegues y cizalla simple paralela a las capas. Chain. Palabras clave: Esquistosidad, plegamiento, Permo-Trías, modelo cinemá- tico, Cordillera Ibérica.

Geogaceta, 51 (2012), 51-54. Fecha de recepción: 15 de junio de 2011 ISSN:2173-6545 Fecha de revisión: 3 de noviembre de 2011 Fecha de aceptación: 25 de noviembre de 2011

Introducción avanzar en la propuesta de un modelo de zoica se superponen conglomerados, are- evolución paleoclimática regional y caracte- niscas y arcillas del Neógeno. Entre las lo- Las formaciones tobáceas cuaternarias, rizar su contexto sedimentario incluyendo calidades de El Cuervo y Castielfabib existen asociadas con el drenaje de la Cordillera la estimación de la tasa de sedimentación pliegues y cabalgamientos, de orientación Ibérica, adquieren especial relevancia du- tobácea. NE-SO, que afectan fundamentalmente al rante los estadios isotópicos 7, 5 y 1 (Váz- Triásico medio y superior (Fig. 2) (Abril y quez-Urbez et al., 2011a) de características Área de estudio Rubio, 1978). interglaciares (Shackleton y Opdyke, 1973; En el relieve de la cuenca del río Ebrón Durán, 1989). Además de su interés como La cuenca del río Ebrón (Fig. 1) se loca- destacan los restos de superficies de erosión, indicadores paleoambientales, los sistemas liza en el sector central de la Cordillera Ibé- entre 1000 y 1400 m, que enrasan con el re- tobáceos fluviales destacan por la elevada rica y forma parte de las Sierras de Albarra- lleno terciario de la Depresión de Teruel. En tasa de acumulación (Arenas et al., 2010a; cín y de la fosa de Alfambra-Teruel- el valle del río Ebrón afloran depósitos de to- Vázquez-Urbez et al., 2010; 2011a). Landete. Ocupa el flanco occidental de un bas cuaternarias que son el objeto de estu- Alrededor de Castielfabib (provincia de gran pliegue anticlinal de orientación N-S dio del presente trabajo. El perfil longitudi- Valencia) afloran depósitos tobáceos cua- constituido, fundamentalmente, por mate- nal de este río presenta importantes cambios ternarios de extraordinario desarrollo aso- riales carbonatados jurásicos y cretácicos; en su gradiente derivados de la incisión di- ciados al río Ebrón, un afluente del río también afloran rocas del Triásico (Facies ferencial controlada por la distinta resisten- (Fig. 1). El estudio cartográfico, estratigrá- Muschelkalk y Keuper) y detríticas del Cre- cia de los materiales del sustrato. En la ac- fico y cronológico de estos registros permite tácico inferior. Sobre esta sucesión meso- tualidad, la descarga del río Ebrón (1,2 m3/s)

Copyright© 2012 Sociedad Geológica de España / www.geogaceta.com 51 GEOGACETA, 51, 2012 Mª. V. Lozano, C. Sancho, C. Arenas, M. Vázquez-Urbez, J. E. Ortiz, T. de Torres, G. Pardo, Mª. C. Osácar y L. Auqué

dominan arenas carbonatadas y calizas bio- clásticas y fitoclásticas, depositadas en re- presamientos extensos. Incluyen intercala- ciones detríticas con intra y extraclastos. Ha- cia el techo las facies de represamiento al- ternan con las de briofitas y de tallos col- gantes, típicas de barrera-cascada. Se han datado 7 muestras mediante RA (Tabla I). En la muestra MIR-5 se ha corre- gido la relación D/L ya que los ostrácodos del género Candona racemizan más lentamen- te que los del género Herpetocypris, de ma- nera que la edad indicada entre paréntesis sería la correcta. La muestra MIR-8 presen- ta cantidades de L-serina significativas, lo que indica una posible contaminación por ami- noácidos actuales y, por tanto, la edad sería algo más antigua de la indicada. Las mues- tras MIR-2A y MIR-7 presentan una edad si- milar, ≈ 490 ka, más antigua que el resto. En Fig. 1.- Situación del área de estudio. estas muestras aparecen ostrácodos de la es- Fig. 1.- Location of the study area. pecie Cyprideis torosa, que habita en aguas está influenciada por aportes subterráneos, con surgencias aguas arriba de El Cuervo.

Materiales y metodología

En las inmediaciones de Castielfabib, el estudio cartográfico ha permitido diferenciar depósitos tobáceos encajados correspon- dientes a dos unidades diferentes (Figs. 3 y 4). Se levantaron dos perfiles estratigráficos en la inferior (Mirador y Cascada) y otros dos en la superior (Convento y Central) (Figs. 2 y 5), que se muestrearon para posicionarlos cro- nológicamente mediante Racemi-zación de Aminoácidos (RA) y 14C. La RA se efectuó en el Laboratorio de Estratigrafía Biomolecular de la ETSIM (Madrid) a partir de los valores D/L del ácido aspártico y glutámico en os- trácodos (Ortiz et al., 2009). Las muestras se analizaron en un cromatógrafo de líquidos HPLC-1000 con detector de fluorescencia. El análisis de 14C mediante técnica AMS se lle- vó a cabo en la University of Zurich-Federal Institute of Technology. La posición de las muestras datadas aparece en la figura 5.

Resultados

Unidad tobácea superior Presenta un extenso afloramiento en la margen derecha del río Ebrón (Fig. 2). Tiene una geometría de cuña con un notable in- cremento de la potencia aguas debajo de Castielfabib (Fig. 4). Perfil Mirador (Fig. 5). Su potencia es de Fig. 2.- Mapa geológico y posición de los perfiles estratigráficos. ≈ 77 m. En la parte inferior del perfil pre- Fig. 2.- Geologic map and location of studied stratigraphic sections.

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Fig. 3.- Relaciones de campo entre unidades to- báceas en Castielfabib. Fig. 3.- Field relationships between tufa units near Castielfabib. de un amplio rango de salinidad y típicamente sulfatadas o cloruradas. Esto sugiere que par- te de los depósitos muestreados tendría su origen en la destrucción de tobas anteriores, Tabla I.- Edades de racemización de aminoácidos. localizadas aguas arriba, y alimentadas por Table I. Chronological data from Aminoacid Racemization. aportes asociados a la Facies Keuper. En de- finitiva, la edad más razonable parece situarse entre los 186 ka en la base del perfil y 152 ka en el tramo intermedio. Perfil Cascada (Fig. 5). Su espesor es de ≈ 20 m, si bien no se ha observado el con- tacto sobre el sustrato. Dominan las facies de 14 briofitas y estromatolitos en intervalos con Tabla II.- Edades de C. 14 fuerte inclinación, originados en dispositivos Table II. Chronological data from C. de barrera-cascada. pecto a la unidad superior aumenta pro- se han estimado tasas de sedimentación to- Se han datado mediante RA dos mues- gresivamente aguas abajo de Castielfabib bácea entre 0,5 y 2,5 cm/año. tras del perfil y otras dos del techo de un de- (Fig. 4). Perfil Central (Fig. 5). Su potencia es de pósito equivalente a este perfil (LC-A y LC- Perfil Convento (Fig. 5). Corresponde a ≈ 25 m. La estructura de los depósitos pre- B) (Tabla I). Las muestras LC-4.4 y LC-B han los 25 m superiores del afloramiento, si bien senta una suave inclinación hacia el SO. Do- sido corregidas por los mismos motivos por debajo quedan otros 25 m de difícil ac- minan las facies de represamiento y palus- que la muestra MIR-5. Por tanto, la edad hay ceso. Las facies dominantes (arenas y limos tres en relación con barrera-cascadas y pe- que situarla entre 150 y 98 ka. carbonatados y calizas de briofitas) respon- queños saltos. Se reconocen facies de es- den a represamientos entre barrera. También tromatolitos formados en tramos con velo- Unidad tobácea inferior se encuentran facies palustres. cidad alta. Aparece encajada en la anterior y pre- Dos muestras datadas mediante RA Se han obtenido dos edades de RA (19,1 senta mayor continuidad cartográfica (Fig. 2). (Tabla I) indican edades de 10,3 y 16,8 ka, y 14,6 ka) (Tabla I) y otras dos calibradas de Cerca de Castielfabib presenta una superfi- invertidas respecto a su posición estratigrá- 14C (3360 y 2788 años BP) (Tabla II). cie topográfica poco inclinada que se resuelve fica. Sin embargo, las edades calibradas de aguas abajo con una rampa de mayor pen- 14C de otras tres muestras son 5983, 2336 Interpretación y discusión diente (Fig. 4). El grado de encajamiento res- y 2067 años BP (Tabla II). A partir de éstas, La nucleación y posterior desarrollo de las dos unidades tobáceas coincide con un cam- bio en el gradiente del perfil longitudinal del río, controlado por el contacto entre rocas car- bonatadas cretácicas resistentes y detríticas terciarias más lábiles. Este aumento en el gra- diente facilitaría la desgasificación mecánica e induciría la precipitación de la calcita. Esta circunstancia estaría favorecida, además, por la elevada concentración de Ca2+ pro- veniente de las facies margoso-evaporíticas Fig. 4.- Perfiles longitudinales del río, unidad tobácea superior y unidad tobácea inferior. del Keuper en la cuenca de drenaje (Fig. 2). Fig. 4.- Longitudinal profiles of the River Ebrón and the upper and lower tufa units. La unidad tobácea superior responde, bá-

Sociedad Geológica de España 53 GEOGACETA, 51, 2012 Mª. V. Lozano, C. Sancho, C. Arenas, M. Vázquez-Urbez, J. E. Ortiz, T. de Torres, G. Pardo, Mª. C. Osácar y L. Auqué

nez-Tudela et al., 1986; Sancho et al., 2010; tos. Para la unidad holocena, la tasa de se- Arenas et al., 2010b; Vázquez-Urbez et al., dimentación tobácea alcanza los 2,5 cm/año. 2011a, b). La existencia de tobas durante el Estos datos confirman la elevada eficacia se- MIS 6, de rasgos glaciares a escala global, dimentaria de estos sistemas fluviales. indica que las condiciones ambientales en áreas de latitudes bajas no debieron de ser Agradecimientos muy desfavorables (Sancho et al., 2010; Are- nas et al., 2010b). Esta unidad incluye se- Este trabajo es una contribución de los Pro- dimentos retrabajados de otros edificios, que yectos CGL2006-05063/BTE, CGL2009-09216/ CLI y CGL2009-10455/BTE, financiados por el MICINN en la actualidad no se reconocen, cuya (y anteriores designaciones) y FEDER, y de los Gru- edad de 490 ka los situaría en el MIS 13 pos Análisis de Cuencas Sedimentarias Conti- (Shackleton y Opdyke, 1973). nentales y PaleoQ de la Unizar-Gobierno de Ara- La unidad inferior aparece encajada gón. Los autores agradecen los comentarios del respecto a la superior. Es posible diferenciar Dr. Ildefonso Armenteros y de un revisor anónimo. un ambiente fluvial con represamientos, aguas arriba de la ruptura en el gradiente del Referencias perfil longitudinal, y un dispositivo de ram- pas fluviales con pequeños saltos aguas aba- Abril, J. y Rubio, J. (1978). Mapa Geológico de Es- jo. Su desarrollo se inicia antes de 6 ka y se paña 1:50.000, hoja 612 (). IGME. mantiene hasta hace menos de 2 ka. Las ta- Arenas, C., Vázquez, M., Pardo, G. y Sancho, C. sas de sedimentación estimadas oscilan en- (2010a). En: Carbonates in Continental Set- tre ca 0,5 y 2,5 cm/año. Son similares a las tings (A.M. Alonso y L.H. Tanner, Eds.). Deve- lopments in Sedimentology, Elsevier, 61, 133- observadas en sistemas funcionales (Vázquez- 175. Urbez et al., 2010, 2011a). Arenas, C., Sancho, C., Vázquez-Urbez, M., Pardo, La falta de precisión y los desajustes cro- G., Hellstrom, J., Ortiz, J.E., Torres, T., Osácar, C. nológicos observados en las edades de RA y Auqué, L. (2010b). Geogaceta, 49, 51-54. se deben a que se analizan 7 alícoutas de Durán, J.J. (1989). En: El karst en España (J.J. Du- cada muestra, de manera que se admite un rán y J. Martínez, Eds.). Monografía Sociedad coeficiente de variación en el resultado final Española de Geomorfología, 4, 243-256. del 20% (Murray-Vallace, 2000). Por otro Martínez-Tudela, A., Robles, F., Santiesteban, C., lado, las diferencias entre la edad de 14C y Grün, R. y Hentzsch, B. (1986). En: Quaternary de RA en las tobas holocenas se deben a que Climate in Western Mediterranean (F. López el algoritmo de cálculo para las relaciones D/L Vera, Ed.), U.A.M., 307-324. de ostrácodos se ha calibrado con muestras Murray-Vallace, C. (2000). En: Perspectives in de mayor edad. Amino Acid and Protein Geochemistry (G.A. Goodfriend, M.J. Collins, M.L. Fogel, S.A. Macko y J.F. Wehmiller, Eds.). Oxford Univer- Conclusiones sity Press, 279-300. Ortiz, J.A., Torres, T., Delgado, A., Reyes, E. y Díaz- El estudio de las tobas cuaternarias del Bautista, A. (2009). Quaternary Science Re- río Ebrón en el entorno de Castielfabib views, 28, 947-963. conduce a las siguientes conclusiones pre- Pedley, H.M. (1990). Sedimentary Geology, 68, liminares: 143-154. Existen dos unidades fluviales tobáceas Sancho, C., Arenas, C., Pardo., G., Vázquez, M., que conforman un sistema de terrazas tipo Hellstrom, J., Ortiz, J.E., Torres, T., Rhodes, E., Osácar, C. y Auqué, L. (2010). Geogaceta, 48, Fig. 5.- Perfiles estratigráficos sintéticos. nested fill. Su desarrollo se asocia con un in- cremento en el gradiente del perfil longitu- 31-34. Fig. 5.- Summarized stratigraphic sections. dinal del río. Shackleton, N.J. y Opdyke, N.D. (1973). Quaternary sicamente, a un modelo fluvial de barrera- La unidad tobácea superior se formó du- Research, 3, 39-55. represamiento o “stepped systems” (Pedley rante los MIS 6 y 5 (entre 180 y 100 ka), de Vázquez-Urbez, M., Arenas, C., Sancho, C., Osá- et al., 1990; Arenas et al., 2010a), que in- características glaciares e interglaciares res- car, M.C., Auqué, L. y Pardo, G. (2010). Inter- crementaría las irregularidades en el perfil lon- pectivamente, confir-mando que las condi- national Journal of Earth Sciences, 99, 1027- 1049. gitudinal inicial. Esta unidad se desarrolló en- ciones ambien-tales no fueron tan desfavo- Vázquez-Urbez, M., Arenas, C., Sancho, C., Auqué, tre los 180 y 100 ka, de manera que coin- rables durante el MIS 6. La unidad tobácea L., Osácar, C. y Pardo, G. (2011a). En: C. Are- cide con los estadios isotópicos marinos (MIS) inferior se desarrolló, al menos, entre 6 y 2 nas, L. Pomar y F. Colombo (Eds). Post-Meet- 6 y 5 (Shackleton y Opdyke, 1973). La aso- ka (MIS 1). ing Field trips 28th IAS Meeting, Zaragoza. ciación entre el MIS-5, de características in- El dispositivo sedimentario corresponde Geo-Guías, 8, 241-274. terglaciares, y el desarrollo de tobas en la Cor- a sistemas fluviales de barrera-cascada y re- Vázquez-Urbez, M., Pardo, G., Arenas, C. y San- dillera Ibérica es bastante frecuente (Martí- presamiento y de rampas con pequeños sal- cho, C. (2011b). Geomorphology, 125, 1-10.

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