influencia de la tectónica y de la dinámica oceanográfica en los

influencia de la tectónica y de la dinámica oceanográfica en los

Investigaciones recientes de la Geomorfología espanola.
A. GÓMEZ ORTIZ Y F. SALVADOR FRANCH (editores).
Barcelona, 1998, pp. 3 17-324. ISB N: 84-87779-33-6.
INFLUENCIA DE LA TECTÓNICA Y DE LA DINÁMICA OCEANOGRÁFICA
EN LOS RASGOS GEOMORFOLÓGICOS DEL TALUD CONTINENTAL
DEL GOLFO DE CÁDIZ
V.
DÍAZ-DEL-RÍOI
J. T. VÁZQUEZ 2
F.
J. HERNÁNDEZ-MoLINA 2
L. SOMOZA 3
J. M. ALVEIRINH05
F. J. LOBo 2
A. BARNOLAS3
A. MAESTR0 3
C.
M.
a
ROQUE4
C. FERNÁNDEZ-PUGA2
J. LUIS 5
E. LLAVE 2
S. MARTÍN-ALFAGEME 3
O. FERREIRA 5
Instituto Espanol de Oceanografia. c/ Puerto Pesquero, s/no 29640 Fuengirola
Facultad de Ciencias dei Mar. Campus Río San Pedro, s/no 11510 Puerto Real
31nstituto Tecnológico GeoMinero de Espana. c/ Rios Rosas, 23, 28003 Madrid
4 Facultad de Ciencias. Campo Grande, 1700 Lisboa
5 UCTRA. Universidade do Algarve. Campus de Gambelas. 8000 Faro
I
2
Resumen:
Como resultado de la compleja evolución geológica sufrida por el Golfo de Cádiz, se puede observar una batimetría que refleja una geomorfología muy particular. Se discute el origen de algunas morfologías dominantes como
los canones submarinos y los depósitos contouríticos, relacionados con las oscilaciones eustáticas relativas dei Cuaternario y con las corri entes profundas.
Pafabras clave:
Golfo de Cádiz, canones submarinos, contouritas, oscilaciones eustáticas, Cuaternario.
Abstract:
Tectonic and oceanographical influence on geomorphological features of the continental slope of Cadiz
gulf. As a result of the complex geological evolution of the Gulf of Cadix, the bathymetry of the continental margin
shows a particular geomorphological pattern. We discuss the origin of some features as submarine canyons and contouritic bodies related to sea levei changes during the Quaternary times and ais o the contour currents in the area.
Key words:
Gulf of Cadix, submarine canyons, contouritic bodies, sea-level changes, Quaternary.
318
y. DÍAZ DEL RÍO Y OTROS
1. INTRODUCCIÓN
EI Golfo de Cádiz (Figura 1) ha sido objeto de numerosos estudios que contemplan el área desde una
perspectiva regional, entre los que conviene destacar a Heezen y Johnson (1969) Yposteriormente a Gardner
y Kidd (1983), quienes resaltan los rasgos morfológicos dominantes y la influencia que ejercen las corrientes de entrada/salida en el Mar Mediterráneo a través deI Estrecho de Gibraltar. Otros autores (p.e.: Kenyon
y Belderson, 1973; Méliers, 1974; Faugeres et aI. 1984; Díaz et aI., 1985; Stow et aI., 1986; Nelson et aI. ,
1993) han estudiado distintos aspectos sedimentológicos de las variadas unidades deposicionales y su significado geológico, a la luz deI cuadro hidrodinámico que gobierna la zona. Existen otros trabajos que versan
sobre la evolución de las secuencias deposicionales deI margen continental en relación con los ciclos eustáticos que han afectado a la región durante el Plio-Cuaternario (p.e.: Grousset et ai., 1988; Somoza et ai.,
1997; Hernández-Molina et aI. , 1998a y b). Desde una perspectiva más amplia Emery y Uchupi (1984) integran la evolución geológica de la zona en el conjunto deI Atlántico Norte, permitiendo la observación global
de la unidad geográfica en un dominio mucho más extenso.
Partiendo de las imágenes obtenidas con un sonar de barrido lateral de amplia cobertura, Gardner y
Kidd (1983) realizan una descripción de las formas deI relieve submarino deI Golfo, clasificandolas en orden de importancia en los siguientes tipos: (I) ondas de sedimento y otras formas de fondo; (2) sistemas de
canones submarinos; (3) canales. Posteriormente Nelson et aI. (1993) vuelven a tratar el tema profundizando en la interpretación de algunas morfologías, particularmente en los cuerpos contouríticos y en los valles
submarinos, utilizando prácticamente la misma tipología que los precitados autores. La calidad de los registros sísmicos y sonográficos, así como el detallado muestreo sedimentario que han utilizado para realizar su
interpretación, hacen de éste trabajo una referencia básica.
Por otra parte, los cuerpos contouríticos deI talud continental han sido tratados con gran detalle por
Faugeres, habiendo publicado sus resultados en numerosos artículos en los que se discuten los aspectos morfológicos y sedimentológicos en relación con la variabilidad de la intensidad de las fuertes corrientes de fon do provenientes deI mar Mediterraneo. AIgunos sectores deI Golfo han sido estudiados con mayor detalle,
buscando una interpretación de la evolución morfoestructural de la zona a la luz de los nuevos datos sísmicos disponibles. Este es el caso de Mougenot (1989) quien realiza una reconstrucción de la historia tectónica dei margen dei Algarve y de la génesis deI conjunto contourítico que constituye la Meseta de Faro. Más
recientemente Lobo (1995) estudia la estructuración morfosedimentaria de un sector deI margen próximo ai
Estrecho de Gibraltar, destacando la importancia de las variaciones relativas deI nivel dei mar durante el
Cuaternario como mecanismo de edificación de las unidades deposicionales recientes. Posteriormente Roque (1998) profundiza en el conocimiento de la estructura superficial de la plataforma e inicio deI talud continental deI Algarve destacando la continuidad de las unidades sísmicas identificadas a levante dei rio Guadiana, acusando un brusco cambio frente a Faro donde todo el conjunto se acuna por efecto de un alto estructural. Más recientemente L1ave (1998) analiza la evolución durante el Cuaternario Superior dei entorno
de la Bahía de Cádiz. Analiza la paleogeografía de la zona y la influencia de las fracturas recientes de dirección NNE-SSO conjugadas con NNO-SSE en los rasgos morfoestructurales de la Bahía de Cádiz condicionando la estructura dei basamento acústico y la ubicación de los principales depocentros.
Otros trabajos recientes (Díaz deI Río et aI. , 1997a y b; Vázquez et aI. , 1998a y b) versan sobre la neotectónica y la sismicidad así como sobre algunos aspectos morfosedimentarios. En eIlos se destacan algunos
rasgos morfológicos dei domínio submarino en la plataforma continental y en el taludo Los atributos identi ficados se rel acionan con la presencia de varias falIas de gran ángulo y pequeno salto que se disponen en una
dirección preferente N60E, hecho que se interpreta como uno de los factores que han influido en la configuración fisiográfica submarina actual deI sector occidental dei margen continental deI Golfo de Cádiz.
En el presente trabajo se pretenden resaltar algunos atributos geomorfológicos reconocibles en el talud
continental deI Golfo de Cádiz, determinando su relación con los diferentes episodios neotectónicos conocidos. La tectónica reciente, posteriormente retocada por el recubrimiento de los cuerpos sedimentarios originados en los distintos episodios eustáticos que han acontecido con una ciclicidad de 4° y 5° orden durante el
INFLUENCIA DE LA TECTÓNICA Y DE LA D1NÁMICA OCEANOGRÁFICA EN LOS RASGOS GEOMORFOLÓGICOS .
319
Cuaternario terminal, son los factores condicionantes en el desarrollo de la geomorfología. La neotectónica
ha ejercido un indudable control sobre la morfoestructura dei área, mi entras que las oscilaciones eustáticas
y los cambios producidos en el régimen de las corri entes han condicionado el desarrollo de las morfologías
deposicionales, erosivas y gravitacionales, tanto en la plataforma como en el talud continental.
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Fig. 1. Situación general de la zona.
2. MATERIAL Y MÉTODO
Para llevar a cabo éste estudio se han utilizado los datos recientemente adquiridos, en el contexto de
dos campanas oceanográficas (FADO 9611 y FADO 9711), utilizando sistemas de sísmica de reflexión contínua de alta resolución y media penetración (3,5 kHz, Geopulse 250 julios y Sparker 4.500 julios) y posicionamiento GPS-Diferencial. EI estudio ha cubierto la práctica totalidad de la plataforma continental dei
Golfo de Cádiz, tanto de Portugal como de Espana, así como una ámplia zona dei talud superior. Dicha prospección tiene el valor de ser la primera que se realiza con objetivos científicos, utilizando la misma metodología a ambos lados de la frontera hispano-portuguesa, La obtención de testigos verticales de sedimento, utilizando un vibrocorer de cuatro y seis metros, ha permitido correlacionar algunas unidades sísmicas con sus
correspondientes fácies de depósito. Igualmente se está procediendo a realizar las dataciones necesarias para
la asignación de edades a los episodios estudiados.
320
V. DÍAZ DEL RÍO Y OTROS
3. DISCUSIÓN
Son tres los grandes conjuntos morfoestructurales que se pueden identificar en la zona: (1) Margen
Continental suribérico, localizado frente a las costas de Portugal y caracterizado por una plataforma relativamente estrecha y un pronunciado talud continental configurado en parte por la acción de la tectónica y la dinámica oceanográfica; (2) Domínio deI Guadalquivir, situado en la prolongación hacia el mar de la Cuenca
dei Guadalquivir, se caracteriza por tener una plataforma continental más ancha que la anterior y un talud de
pendiente más suave originado como consecuencia de la acumulación de unidades sedimentarias. El límite
septentrional de este dominio estaIÍa marcado, en el talud continental, por un alto de basamento, de dirección
N60E, que llega a tener expresión batimétrica y que se denomina Banco dei Guadalquivir; (3) Domínio Bético, constituído por la extensión en el margen continental dei Complejo de los Flysh y la Unidad Alóctona
dei Guadalquivir u Olitostroma. Aquí la plataforma se hace algo más estrecha y el talud más escarpado como
consecuencia de la mayor influencia que ejerce la configuración tectoestructural dei conj\lnto.
Dispuestos sobre estos domínios, queremos destacar -entre muchos otros- la existeRcia de dos tipos geomorfológicos de génesis diferente (Figura 2) que revisten un gran interés por el papel que desempeíian en
la evolución reciente de la zona en cuestión así como por su interacción:
a) Valles y caiíones submarinos. Corresponden a un tipo morfológico de génesis erosiva. A partir de
un análisis bati métrico detallado se ha observado una red, fuertemente jerarquizada, de canales submarinos
que se disponen en dos direcciones preferentes: N30E y N70E. Algunos valles submarinos están relaciona-
Fig. 2. Red de canones submarinos y cuerpos de depósito contourítico (1 , 2, 3 Y4).
Fosa de Álvarez Cabral (a); Fosa de Diego Cao (b).
INFLUENC IA DE LA TECTÓN ICA Y DE LA DlNÁMICA OCEANOG RÁFI CA EN LOS RASGOS GEOMORFOLÓGICOS .
32 1
dos con la red continental actual. En los episodios tormentosos que se ven acompanados de fuertes temporales se ha observado una intensa remobilización sedimentaria que alcanza entre 15 y 20 km aguas afu era, particularmente en la zona dei Al garve. Parte de estos sedimentos resuspendidos o transportados desde el litoral , resedimentan en la plataforma continental. Los sedimentos más fin os con gran cantidad de materia organica se despl azan hacia el Este por efecto de la corri ente superficial atlántica propiciando la
sedimentación sobre el talud superior, generando cuerpos deposicionales sísmicamente transparentes que
delatan ciertos contenidos de gases hidratados. Una cierta cantidad de sedimentos finos se escapan a través
de los canones submarinos, atrapados por el efecto sumidero que generan las corri entes sobre el margen (por
efecto de la morfología). Estos depósitos no sobrepasan una determinada profundidad, que suele osci lar entre los 300 y 500 metros -según la zona- , aI impedirselo el efecto de la corriente profunda mediterránea que
circul a a gran veloc idad en sentido contrario.
Exi ste un valle principal en dirección quasi E-W conocido como " Valle dei Guadalquivir" y que jerarqui za todo el drenage, convirtiendo a los canones conocidos en tributarios que van a desaguar en la L1anura
Abi sa l de la Herrad ura. contribuyendo ai extenso abanico submarino que recubre la parte más di stal dei olitostroma. Algunos canones, como es el caso dei Cafión de Portimao o el de Lagos, presentan ciertas desviaciones en sus ejes, coherentes entre sí, apreciandose una tendencia ai desplazamiento hacia el Este. Este hecho se interpreta como la consecuencia dei empuje originado por un sistema de fali as dispuestas en la dirección bética que se han originado como falias normales en tiempos preneógenos y que han rejugado en
dirección durante el Cuaternario.
b) Cuerpos de depósito COlltOUrítico. Corresponde a un tipo morfológico de génesis deposicional. Su
di stribución geográfica es bien conocida, mi entras que su estructura interna no está suficientemente descrita
en los perfi les de media penetración. Su desarrollo más espectacular se produce ai Sur dei Algarve, en la orilia meridional de la fosa de Alvarez Cabral. La corriente profunda mediterránea (con valores que oscil an entre los 250 cmls junto ai Estrecho de Gibralter hasta los 10-20 cm/sj unto ai Cabo de San Vicente), col isiona
frontalmente con el margen continental dei Algarve produciendo una fuerte erosión en la base dei talud superior que propicia la profundización de un canal principal (Fosa de Al varez Cabral) -entre los 500 y los 700
metros de profundidad- en cuya orilla meridi onal se presenta el desarrollo más espectacular de estos cuerpos, y de otro canal más alejado de la ruptura de la plataforma (Fosa de Diego Cao) -entre los 700 y los 800
metros de profundidad-, que se encuentra separado de aquel por la Meseta de Faro. Cada una de las unidades contouríticas posee una forma planar alabeada y elongada, de sección sigmoiclal -más acu sado en los
cuerpos recientes- que se superponen unas a otras formando una secuencia compu esta por, ai menos, doce
unidades.
EI conjunto contourítico se extiende de Este a Oeste entre los 500 y los 800 metros de profundidad,
está interrumpido por los ejes de los canones submarinos que se instalan en el borde de la plataforma y en eI
talud continental. De ésta manera quedan individuali zados cuatro grandes cuerpos que se separan de la unidad principal. Una parte importante dei transporte de partícul as que acarrea la cOlTi ente meditarránea a lo
largo de ambas fosas, se canali za posteriormente a través de los canones submarinos, que actúan de sumidero alimentando de esta manera la cuenca profunda. Es propio destacar el importante volumen de sedimentos
que transportan los canones desde su cabecera, habiendose observado voluminosas masas de material que se
movi li zan gravitacionalmete pendiente abajo.
4. CONCLUSIONES
Los canones submarinos y los depósitos contouríticos son dos formas de relieve submarino que tienen
una ámplia representación en el Golfo de Cádiz. La ex istencia de los canones hay que relacionaria básicamente con los efectos derivados de la tectónica reciente que en conjunción con los descensos relativos dei nivel marino durante el Cuaternario, han permitido que los procesos erosivos se canalicen a través de las direcciones preferentes de fracturación produciendo de esta manera el entramado de profundos y activos siste-
322
V. DÍAZ DEL RÍO Y OTROS
mas de drenage submarino. La notable jerarquización de la red submarina genera un extenso cuerpo sedimentario dei tipo abanico profundo que se localiza en la llanura abisal de la Herradura.
Por otra parte, la fuerte corriente submarina procedente dei mar Mediterraneo interacciona intensamente con el talud superior a lo largo dei margen continental ibérico, generando diversos cuerpos sedimentarios denominados contouritas que poseen un espesor varible y una forma generalmente lenticular (aunque
existe una variada tipología contourítica) con discontinuidades sísmicas internas e incisiones producidas por
canales erosivos. Estos cuerpos de depósito contourítico progradan generalmente hacia el talud, aunque tambien lo pueden hacer ocasionalmente en dirección a la plataforma, recubriendo parcialmente las fosas que
genera la corriente ai chocar contra el margen . Buenos ejemplos de ello son los recubrimientos progresivos
de la Fosa de Alvarez Cabral.
AGRADECIMIENTOS
AI Profesor Dr. I.C. Faugeres de la Universidad de Burdeos sus recomendaciones. A Ricardo Gómez
de Paz y Francisco González su constante y profesional ayuda en las campafías. A los colaboradores de la
Facultad de Ciencias dei Mar (Cádiz) y de la Universidade do Algarve (Faro) que han participado en las
campafías oceanográficas. A la tripulación dei buque oceanográfico dei Instituto Espafíol de Oceanografía
B/O F de P. Navarro . Este estudio se ha realizado gracias ai acuerdo de cooperación científica bilateral establecido entre el Instituto Espafíol de Oceanografía y la Universidade do Algarve (Portugal) y ha sido finan ciado con fondos deI Proyecto CICYT PB94-1090-C03-03 Y dei Proyecto 1418 dei IEO. Este trabajo es una
contribución ai Proyecto 396 IGCP "Continental Shelves in the Quaternary".
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