Controles alocíclicos de la sedimentación barremiense en la subcuenca de Galve (formación camarillas, margen occidental de la cuenca del Maestrazgo)

Laburpena

Esta Tesis Doctoral aborda el estudio de la Formación Areniscas y Arcillas de Camarillas de edad Barremiense en la Subcuenca de Galve y la discusión de los factores alocíclicos que controlaron la sedimentación y el registro sedimentario de esta unidad. El área de estudio, se sitúa entre las comarcas de las Cuencas Mineras, Maestrazgo y Teruel (provincia de Teruel) que durante el Cretácico representó el margen occidental de la Cuenca del Maestrazgo en el margen occidental del Tethys. El estudio pluridisciplinar aquí planteado incluye: i) un análisis estratigráfico y sedimentológico de detalle de la formación para la interpretación de ambientes sedimentarios, su arquitectura estratigráfica y la evolución sedimentaria; ii) un análisis palinológico para determinar con más exactitudla edad de la unidad y caracterizar la paleoclimatología del Barremiense; iii) un análisis cicloestratigráfico que permita evaluar el control de la ciclicidad, determinando el papel relativo de los diferentes controles como el clima (y su relación con la cicliddad orbital) el papel relativo de la tectónbica sinsedimentaria y las variaciones relativas del nivel del mar. Este estudio de ciclidad servirá también como método de deteminación de la edad de la unidad y de cada una de las secuencias o estadios diferenciados dentro del registro de la misma; iv) un estudio de la estructura extensional cretácica y de la tectónica sedimentaria a partir, especialmente, de las variaciones de espesor del registro sedimentario en relación a las fallas y, finalmente v) una interpretación de la evolución secuencial de la formación y su interpretación en el contexto suprarregional del Tehys occidental durante el Barremiense El estudio estratigráfico y sedimentológico de la Formación Camarillas se ha basado en el levantamiento de 19 perfiles estratigráficos (de entre 170 y 800 m de espesor en total) distribuidos a lo largo de la subcuenca y en el estudio de detalle de algunos de sus depósitos a partir de imágenes aéreas de alta resolución obtenidas con un drone. En conjunto esta unidad está caracterizada por un potente registro de materiales siliciclásticos (areniscas y arcillas), un escaso desarrollo de facies carbonatadas y la práctica ausencia de fauna y pistas fósiles marinas. El estudio de las facies sedimentarias a partir de datos de campo, secciones pulidas y láminas delgadas, entre otros, ha permitido distinguir 30 asociaciones de facies y su relación lateral y vertical han sido la base para analizar la arquitectura estratigráfica y diferenciar tres estadios sedimentarios para la formación. El Estadio 1 incluye 9 asociaciones de facies, desde asociaciones de facies fluviales a mareales, ha sido interpretado como un sistema estuarino dominado por mareas. El Estadio 2 ha sido interpretado como un sistema estuarino mixto dominado por mareas y oleaje y en él se han distinguido 13 asociaciones de facies que definen cuatro zonas con características bien diferenciadas y que abarcan las zonas interna, central y distal del estuario y la zona marina abierta (shoreface). El Estadio 3 ha sido interpretado como un sistema isla barrera-lagoon en el que se han distinguido 8 asociaciones de facies que han sido agrupadas definiendo distintas zonas (interna, externa y marina abierta) dentro del sistema. Para cada uno de los estadios se ha construido un modelo sedimentológico donde se puede apreciar la distribución espacial de las diferentes asociaciones de facies en la subcuenca. El estudio palinológico de la Formación Camarillas está basado en el análisis de 7 muestras productivas situadas en los Estadios 2 y 3 de la unidad, así como en la comparación de los resultados obtenidos por otros autores. Las asociaciones paleopolínicas reconocidas, junto con las edades inferidas por otros autores a partir del análisis de asociaciones de caráceas, ostrácodos y foraminíferos bentónicas en esta unidad o en las unidades infra- y suprayacentes han permitido datar esta formación en la Subcuenca de Galve como Barremiense inferior-parte basal del Barremiense superior. Las asociaciones paleopolínicas también ha permitido interpretar para el área de estudio un clima subtropical árido con una fuerte estacionalidad. El análisis cicloestratigráfico está basado en la construcción de una serie de datos a partir de la relación proximalidad-distalidad de las facies sedimentarias en el perfil estratigráfico. La serie de datos ha mostrado tres secuencias retrogradantes principales que coinciden con los tres estadios sedimentarios antes diferenciados. Atendiendo a la edad de la formación, estas secuencias han sido correlacionadas con las tres primeras secuencias eustáticas barremienses propuestas recientemente por Haq (2014) y que se enmarcan dentro de la subida eustática de primer orden registrada durante el Barremiense. Esta correlación ha permitido la datación de la unidad en su conjunto (comprendida entre 130,6 y 128,7 Ma) y de cada uno de los estadios (700, 500 y 700 ka, respectivamente). Este marco cronológico junto con su comparación de la serie de datos con las curvas de insolación de Laskar et al. (2011) han sido utilizadas para transformar dicha serie sedimentaria en una serie temporal. El análisis espectral de dicha serie temporal ha proporcionado evidencias adicionales que corroboran la existencia de ciclos de excentricidad corta (100 ka) en esta unidad. La datación de los estadios y de la unidad ha permitido calcular tasas de sedimentación para los perfiles estudiados. La tasa de sedimentación media para el conjunto de la formación fue relativamente elevada, variando, dependiendo de los perfiles, entre 150 y 400 m/m.a El estudio de la tectónica extensional sinsedimentaria y de las relaciones tectónica-sedimentación está fundamentalmente basado en el análisis de las diferencias de espesor que registra la unidad. Estas variaciones de espesor han sido mostradas en interpretaciones fotogeológicas, paneles de correlación y en mapas de isopacas realizados para cada estadio y para la unidad en su conjunto, y muestran que dos familias de fallas normales (orientadas una NNO-SSE y otra WSW-ENE) estuvieron activas durante el depósito de la Fm. Camarillas. A partir de los cambios de espesor producidos por las fallas en los estadios definidos y en otros intervalos menores se ha analizado la actividad sinsedimentaria de las fallas más importantes. El análisis de los saltos de falla producidos en cada estadio ha permitido calcular para dichas fallas tasas medias de movimiento que varían entre 90 y 170 m/m.a. Los resultados corroboran que ambas familias de fallas se mueven simultáneamente y muestran la exitencia de interacciones entre fallas de la misma familia y también entre fallas de distintas familias. El análisis secuencial realizado para la Formación Camarillas define tres secuencias de depósito correlacionables con las secuencias eustáticas de Haq (2014). Siguiendo los modelos propuestos por Cattaneo y Steel (2003), en nuestra interpretación hemos tenido en consideración el balance entre la tasa de acomodación y la tasa de sedimentación y su variación a lo largo del tiempo. Todas las secuencias muestran una evolución general retrogradante, identificándose en la primera los tres cortejos sedimentarios (LST, TST y HST) mientras que en las dos superiores no se ha reconocido el cortejo sedimentario de bajo nivel del mar (LST), probablemente debido a que la actividad tectónica enmascaró las bajadas eustáticas. Los resultados son discutidos en el contexto paleogeográfico y paleoclimático de Iberia y del Tethys occidental y se analiza el papel jugado por el clima, la tectónica extensional sinsedimentaria en un contexto eustático transgresivo. La acumulación de los materiales siliciclásticos (areniscas y arcillas) se realizó en un ambiente costero somero caracterizado por un clima subtropical árido con una fuerte estacionalidad. La procedencia de los materiales siliciclásticos se ha situado en las áreas emergidas del Macizo Ibérico situadas al oeste del área de estudio. La tasa de aporte de materiales debió ser muy importante si se tiene en cuenta la alta tasa de sedimentación reconocida en la zona de estudio. Esta elevada tasa de aportes silicicláticos se ha relacionado con la existencia de elevaciones importantes en el Mazico Ibérico y con un registro climático con lluvias estacionales que favorecieron su erosión. La creación del relieve en dicho macizo estaría probablemente relacionada con la elevación del margen occidental de Iberia en relación con el rifting y apertura del Atlántico Central. Los cambios de espesor asociados a las fallas y la ausencia de escarpes y variaciones de facies significativas indican que la tasa de sedimentación en la cuenca fue generalmente mayor a la tasa de subsidencia tectónica de las fallas. El contexto transgresivo barremiense indujo una retrogradación de las facies para cada una de las secuencias y la evolución retrogradante general de la unidad.