Contextos geológicos españoles de relevancia internacional 15: Episodios evaporíticos messinienses

España es un país con un gran patrimonio geológico y una increíble geodiversidad que tienen su reflejo en la gran cantidad de paisajes y lugares de interés que encontramos en él. Desde rocas que vieron nacer a Pangea (Orógeno Varisco Ibérico), hasta regiones volcánicas (Canarias, el sureste peninsular), pasando por lugares en los que podemos ver con claridad el límite Cretácico-Paleógeno gracias a una capa muy especial relacionada con el impacto que acabó con los dinosaurios hace 65 millones de años (Ma). Todos ellos forman parte de los 21 contextos geológicos españoles de relevancia internacional que estamos repasando en el blog, 21 contextos que nos sirven para comprender cuál ha sido la historia geológica que han experimentado los terrenos que definen este país ibérico a lo largo de su existencia. Y de entre todos esos eventos de gran importancia hay uno que es verdaderamente insólito, un episodio extraordinario que llevó al Mediterráneo a secarse hace aproximadamente 5 millones de años.

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Vista del Puente de la Autovía del Mediterráneo sobre el Río Aguas, dentro de la Cuenca de Sorbas, en la provincia de Almería (imagen propia)

La desecación de un mar

El mar Mediterráneo se encuentra en una posición geográfica de elevada evaporación que hace que en líneas generales tenga un régimen hídrico negativo, ya que la cantidad media de agua que se pierde por evaporación (1’36-1’54 m/año) es muy superior a la cantidad media de agua que entra a la cuenca por medio de precipitaciones o gracias a los ríos que vierten sus aguas en el mar (0’27-0’31 m/año). Por tanto, para que una cuenca de estas características pueda pervivir en el tiempo es necesario que haya un aporte extra de agua que evite la desecación, algo que para el caso del Mediterráneo ocurre gracias al intercambio que hay entre él y el océano Atlántico. Pero debido a la diferencia de salinidad que existe entre ambas masas de agua la circulación entre mar y océano es antiestuarina, con una entrada desde el Atlántico en superficie y una salida de aguas cargadas de sales, y por tanto más densas, que lo hacen en profundidad.

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Esquema simplificado de cómo es la corriente antiestuarina entre el Atlántico y el Mediterráneo (imagen propia)

La comunicación con el Atlántico es la base de la supervivencia del Mediterráneo a lo largo del tiempo. Por ello, cuando hace aproximadamente 6-7 millones de años una combinación de procesos tectónicos y glacioeustáticos causó la interrupción de esta comunicación, que por aquel entonces no se producía por el Estrecho de Gibraltar sino por un doble corredor, se produjo una desecación a gran escala del Mediterráneo. A este extraordinario episodio lo conocemos como la Crisis de Salinidad del Messiniense y se caracteriza por el depósito de una gran cantidad de rocas evaporíticas (halita o sal común y yeso principalmente) por todo el actual Mediterráneo, además de en algunas zonas próximas a él que por aquel entonces constituían cuencas sedimentarias asociadas con el mar. Tal es el volumen de sales depositadas en el Mediterráneo durante este evento que en algunos puntos hay identificados más de 1500 m de espesor de sal, ¡¡un kilómetro y medio!!

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Mapa general de los depósitos evaporíticos messinienses del Mediterráneo localizados por el programa DSDP-ODP (tomado de Roveri et al., 2014, a su vez una modificación de Rouchy & Caruso, 2006).

La Crisis de Salinidad del Messiniense es un suceso extraordinario que aunque siempre asociamos con la tectónica regional no sólo se debió a ella. Y es que a finales del Tortoniense (11’62-7’246 Ma), el piso inmediatamente anterior al Messiniense (7’246-5’333 Ma), se produjo un brusco descenso del nivel del mar que en la región pudo alcanzar los 1.500 m, lo que no hizo más que agravar la situación del Mediterráneo al ayudar todavía más a interrumpir esa doble comunicación Atlántico-Mediterráneo. El resultado es el que ya conocemos: un mar que poco a poco se fue secando, con puntuales momentos de reinundación que evitaron que se secase del todo y permitieron que durante un largo periodo de tiempo pudiera haber siempre agua suficiente para seguir depositando sales. Porque acumular 1.500 m de sal no es posible con una columna de agua como la del Mediterráneo, a no ser que haya algún tipo de alimentación periódica que aporte nueva cantidad de agua que al evaporarse siga permitiendo el depósito de sal. O al menos eso es lo que muchos geólogos creemos que debió ocurrir en este mar que un día se secó.

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Ilustración geográfica de cómo pudo ser la cuenca del Mediterráneo durante la Crisis de salinidad del Messiniense (fuente: Ledesma Rubio, 2005)

La Cuenca de Sorbas, un lugar de gran interés para el Messiniense

La Cuenca de Sorbas es una pequeña depresión intramontañosa alargada en dirección aproximadamente E-O que se sitúa entre la Sierra de los Filabres (al norte) y la Sierra Alhamilla (al sur). Esta cuenca, una de las numerosas que encontramos en el interior de la Cordilera Bética, es de gran importancia dentro de la Crisis del Messiniense por ser una de las cuencas donde mejor se conservan las condiciones paleoambientales reinantes en aquel momento en el Mediterráneo occidental. De hecho es una de las cuencas más estudiadas y mejor conocidas de todas las que existieron en el Mioceno dentro del área del Mediterráneo, hasta el punto de que su secuencia messiniense es usada como referente global y como modelo de correlación con el resto de cuencas mediterráneas.

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Mapa geológico de la región de Almería indicando en amarillo las principales cuencas y en marrón las sierras más destacadas del sustrato bético (tomado de Geología del entorno árido de almeriense)

Hace unos 8 millones de años la configuración geográfica de la Península Ibérica era muy diferente a la actual. En el norte Iberia ya había colisionado con Europa y se habían empezado a levantar Los Pirineos, mientras que en el sur, en lo que hoy es Almería, la línea de costa se encontraba a los pies de la Sierra de los Filabres. Pero como ya sabemos las placas tectónicas no se están quietas, y en esta región encontramos en el Mioceno tres placas chocando unas con otras: la microplaca de Alborán, la placa Ibérica y la placa Africana, esta última muy insistente en irse al norte, donde están las otras dos y a las que empuja. El resultado de todos estos movimientos tectónicos fue el levantamiento del Sistema Bético, el cierre del Estrecho Norbético (uno de los dos corredores que comunicaban en el Mioceno el Mediterráneo con el Atlántico) y el desarrollo de una serie de cuencas sinorogénicas que evolucionarán a intramontañosas y que seguirán teniendo una historia sedimentaria que contarnos después de la fase principal de la Orogenia Alpina en esta zona. De esta manera en Almería asistimos al levantamiento de la Sierra Alhamilla hace unos 7 millones de años, gracias al cuál la Depresión de Sorbas se independizó y se estableció como una de esas cuencas intramontañosas: la Cuenca de Sorbas. Pero en el Tortoniense también hubo una subida de nivel del mar que permitió que todas estas cuencas intramontañosas béticas tuvieran una sedimentación marina, de manera que la Cuenca de Sorbas siguió recibiendo sedimentos marinos de manera interrumpida hasta que hace 2’5 millones de años la línea de costa se desplazó a su posición actual. Fue entonces cuando la depresión terminó su historia como cuenca marina receptora de sedimentos, pero antes ya había experimentado las consecuencias de la crisis de salinidad del Mediterráneo.

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Evolución paleogeográfica de la Cuenca de Sorbas desde el Tortoniense superior hasta el Plioceno inferior (tomado de Geología del entorno árido de almeriense)

Los depósitos evaporíticos de la Cuenca de Sorbas son de gran importancia a la hora de hablar de la crisis de salinidad, pero lo cierto es que no se produjeron durante el evento principal de desecación sino en uno de los momentos de recuperación del Mediterráneo. Por aquel entonces Sorbas era una cuenca restringida y semiaslada que tenía escasa o nula comunicación con el resto del Mediterráneo, cerrada por el oeste y separada del mar abierto por el este por un umbral submarino que cuando se levantó tiempo después dio la actual Sierra de Cabrera. En esta cuenca, durante una de las subidas del nivel del mar que sabemos que ocurrieron, entraron aguas presumiblemente atlánticas que invadieron la depresión y permitieron el depósito de una formación geológica muy importante. Los Yesos de Sorbas (Miembro Yesares) son una potente sucesión de más de 130 m de espesor compuesta por bancos de yeso de hasta 20 m separados unos de otros por tramos margoso-limosos e incluso algunos carbonatados. Estos tramos margosos suelen tener abundantes restos fósiles de origen marino que han permitido asociarlos con episodios de reinundación de la cuenca, mientras que los bancos yesíferos, que se habrían formado durante los periodos de desecación, contienen unas estructuras de crecimiento muy espectaculares por su aspecto arborescente. Los superconos o coliflores, que es como se llaman estas estructuras, se formaron en un ambiente hipersalino de escasa profundidad en el que precipitó el yeso como variedad selenita, dando con el tiempo estas estructuras con forma de cono invertido (el ápice hacia abajo) que se distribuyen de manera dispersa por todo el miembro geológico. Dentro de estos yesos también hay un modelado kárstico, con espeleotemas dentro de una de las mayores cuevas en yeso de todo el país.

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Arriba: Interpretación sedimentaria de los Yesos de Sorbas dentro del contexto del Mediterráneo messiniense (tomado de Geología del entorno árido de almeriense). Abajo: Imagen de una serie de superconos y una capa de margas dentro de los Yesos de Sorbas (imagen propia)

Los Yesos de Sorbas son uno de los aspectos más destacados de la Cuenca de Sorbas, pero no son el único geosite asociado con este contexto. Y es que antes de que se produjera la crisis de salinidad en la cuenca se desarrollaba una extensa plataforma carbonatada llena de arrecifes, que actualmente encontramos en la base de las secuencias evaporíticas. Estos arrecifes messinienses son muy importantes geológicamente hablando porque son los últimos que aparecen en la historia geológica de todo el Mediterráneo, y los tenemos tanto en la Cuenca de Sorbas como en otras de las cuencas marinas almerienses. Por lo general todos estos arrecifes coralinos tienen una composición y una evolución muy característica, ya que comienzan como biohermos con una relativa alta diversidad de especies de corales que pasan con el tiempo a arrecifes de coral monoespecíficos del género Porites, que es lo que vemos en el atolón de El Hoyazo de Níjar, sin duda uno de los mejor conservados de toda la región mediterránea. Dentro de la Cuenca de Sorbas destaca el arrecife de Cariatiz, con una espectacular plataforma arrecifal en la que se acumularon los esqueletos de corales y otros organismos marinos (algas calcáreas, moluscos, gusanos…). Y a diferencia de El Hoyazo, que define un atolón con un volcán en su interior, el arrecife de Cariatiz es en realidad una barra arrecifal que separaba la parte profunda de la cuenca, con su talud de elevada pendiente, de un lagoon interior y poco profundo en el que habitaron otras especies de corales y organismos marinos.

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Vista panorámica del arrecife de Cariatiz, muy cerca del municipio de Sorbas. La parte de lagoon en la imágen estaría a la izquierda, mientras que a la derecha estaría la parte profunda de la cuenca, con el talud de alta pendiente bien marcado y en algunos puntos la cresta arrecifal todavía identificable (imagen propia)

Hace unos 5’4 millones de año la Cuenca de Sorbas era una bahía abierta al mar por el este y cruzada de norte a sur por un sistema de islas barrera que aislaban una laguna somera del resto de la cuenca. En esta laguna se depositaron arenas y limos que todavía hoy en día conservan muy bien tanto estructuras sedimentarias (estratificación cruzada, estratificación hummocky, ripples de oleaje…) como abundantes fósiles de insectos o de huellas, lo que ha permitido el estudio en detalle de la laguna y la identificación de cuatro ambientes sedimentarios diferentes. El primero de estos ambientes es la laguna interna, constituida por limos y arcillas finamente laminados en los que son frecuentes las grietas de desecación y las huellas de aves y mamíferos, ambos criterios de poca profundidad. Las islas barrera están formadas por cordones arenosos parcialmente emergidos que aislaron la laguna del resto de la cuenca. En ellos se distinguen tres subzonas que de más profunda a más somera son: los abanicos de tormentas, donde se puede ver estratificación hummocky (indicio de removilización por tormentas); la playa propiamente dicha, con laminación paralela de bajo ángulo y estructuras de bioturbación de cangrejos y raíces en la parte más superficial; y las dunas eólicas, que constituyen la parte más emergida de las islas barrera y en las que el viento es el principal agente de transporte. El tercer ambiente sedimentario identificado son las barras litorales, bajíos arenosos en forma de dunas subacuáticas y someras que se ven movidas por el oleaje, desarrollándose en ellas una estratificación cruzada en artesa. El último ambiente identificado en la Facies Playa de Sorbas es la plataforma marina, caracterizada por un claro dominio de la sedimentación limosa y por la presencia de estromatolitos, estructuras carbonatadas amonticuladas formadas por microorganismos, en la parte más somera.

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Arriba: Esquema paleogeográfico de los distintos ambientes sedimentarios que definen la Facies Playa de Sorbas (tomado de Geología del entorno árido de almeriense). Abajo: Imagen de huellas fósiles de aves (izquierda) y de estratificación hummocky (derecha) de la Facies Playa de Sorbas (tomadas de Calaforra, 2009)

¿Dónde encontrar los geosites de este contexto?

La Cuenca de Sorbas es un magnífico lugar para conocer las consecuencias que tiene el simple hecho de que un mar como el Mediterráneo se seque, algo que si ha pasado en el pasado geológico sabemos que puede volver a pasar en un futuro. A enero de 2011 (última lista del IGME), los geosites reconocidos de este contexto son 5 (números 159-163) y están agrupados en los tres bloques que a grandes rasgos ya hemos visto en esta entrada. Y como es lógico, los tres los encontramos dentro la Cuenca de Sorbas, en la provincia de Almería.

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Los geosites del contexto de Episodios evaporíticos messinienses se encuentran en la cuenca intramontañosa de Sorbas, dentro de la Cordillera Bética (modificado a partir de Vera et al., 2004)
  1. Los Yesos del Río Aguas, en el área de Molinos del Río  Aguas (Sorbas), donde aflora la mejor sección del  Messiniense de toda la región del Mediterráneo, con 14-14 ciclos diferentes de depósitos de yesos.
  2. Los arrecifes de Sorbas, de entre los que destacan el arrecife de Cariatiz al norte de la cuenca y el arrecife de Hueli al sur.
  3. Las Facies Playa del Miembro Sorbas

Bibliografía

Calaforra, J.M. (2009): “Messinnian Evaporite Episodes”. In: Spanish geological frameworks and geosites. An approach to Spanish geological heritage of international relevance (A. García-Cortés, Ed.), IGME, Madrid, 157-162.

CMA-Consejería de Medio Ambiente, Ed. (2003): “Geología del entorno árido de almeriense. Guía didáctica de campo”. Junta de Andalucía, 163 p.

CMA-Consejería de Medio Ambiente, Ed: “Geodiversidad y Patrimonio Geológico de Andalucía”. Junta de Andalucía, 326 p.

Dabrio, C.K.; Roep, T.B.; Polo, M.D. & Fortuin, A.R. (1997): “Late Messinian coastal barrier and washover fan sedimentation in Sorbas (SE Spain)”. Geogaceta, 21, 89-92.

Julivert, M.; Fontboté, J.M.; Ribeiro, A. y Conde, L. (1972): “Mapa tectónico de la Península Ibérica y Baleares E. 1:1.000.000”. Inst. Geol. Min. España, Madrid, 113 p.

Ledesma Rubio, F. (2005): “Paleogeomorfología de la Península Ibérica, y los primeros pobladores”. 43 p.

Rouchy, J.M. and Caruso, A. (2006): “The Messinian salinity crisis in the Mediterranean basin: A reassessment of the data and an integrated scenario”. Sedimentary Geology, 188-189, 35-67.

Roveri, M.; Manzi, V.; Bergamasco, A.; Falcieri, F.M.; Gennari, R.; Lugli, S. and Schreiber, B.C. (2014): “Dense shelf water cascading and Messinian canyons: a new scenario for the Mediterranean Salinity Crisis”. American Journal of Science, Vol. 314, 751–784.

Vera, J.A.; Barnolas, A; Bea, F.; Calvo, J.P.; Civis, J.; De Vicente,  G.; Fernández-Gianotti, J.; García-Cortés, A.; Pérez-Estaún, A.; Pujalte, V.; Rodríguez-Fernández, L.R.; Sopeña, A. y Tejero, R. (2004): “Introducción”. En: Geología de España (J.A. Vera, Ed.), SGE-IGME, Madrid, 1-17.

Viseras, C. (coord.); Soria, J.M. y Fernández, J. (2004): “Cuencas neógenas postorogénicas de la Cordillera Bética”. En: Geología de España (J.A. Vera, Ed.), SGE-IGME, Madrid, 576-581.

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