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 (Ma).

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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 (autor: Daniel Hernández-Barreña).

La desecación de un mar

El mar Mediterráneo se encuentra en una posición geográfica de elevada evaporación que hace tenga un régimen hídrico negativo. En otras palabras, la cantidad media de agua que 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 él (0.27-0.31 m/año). Esta situación obliga al Mediterráneo a buscar un aporte extra de agua si quiere pervivir en el tiempo, un aporte que le llega gracias al intercambio que hay por el estrecho de Gibraltar entre él y el océano Atlántico. Pero debido a la diferencia de salinidad que existe entre ambas masas de agua la circulación entre los dos es antiestuarina, con una entrada en superficie desde el Atlántico y una salida del Mediterráneo en profundidad de aguas cargadas de sales (más densas).

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Esquema simplificado de cómo es la circulación antiestuarina con la que se comunican 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 de todo el 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 toda la cuenca mediterránea. Tal es el volumen de sales depositadas durante este evento que en algunos puntos hay identificados más de 1500 m de espesor de sales.

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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 complejo en el que no solo intervinieron movimientos tectónicos. Y es que a finales del Tortoniense (11.62-7.246 Ma) se produjo un brusco descenso del nivel del mar que en la región del Mediterráneo pudo alcanzar los 1500 m, de manera que esto, sumado al empuje de África hacia el norte, conllevó al cierre de la doble comunicación Atlántico-Mediterráneo que había por aquel entonces. El resultado fue el inicio de la desecación del mar, con puntuales momentos de reinundación que evitaron que se secase del todo y que permitieron que durante un largo periodo de tiempo pudiera haber siempre agua suficiente para seguir depositando sales. Porque acumular 1500 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 gran parte de la comunidad geológica cree actualmente que ocurrió durante el Messiniense.

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Hace 5-6 millones de años el Mediterráneo experimentó un gran cambio que le llevó a secarse casi por completo. A este evento se le conoce como Crisis de Salinidad del Messiniensen (imagen de a 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 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 Ma la configuración geográfica de la península Ibérica era muy diferente a la actual. En el norte Iberia ya había colisionado con Europa y como consecuencia del levantamiento de Pirineos se estaban desarrollando las cuencas sinorogénicas surpirenaicas. En el sur la situación era más compleja, con tres placas tectónicas chocando entre sí: la microplaca de Alborán, la placa Ibérica y la placa Africana, esta última muy insistente en irse al norte. El resultado fue el levantamiento del sistema Bético, el cierre del estrecho Norbético y el desarrollo de una serie de cuencas sinorogénicas que con el tiempo evolucionarán a cuencas intramontañosas. Una de estas cuencas fue la cuenca de Sorbas, que no obstante siguió registrando una sedimentación marina hasta hace 2.5 Ma, cuando la línea de costa se desplazó al sur, a su posición actual.

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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 geosites de la cuenca de Sorbas

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 semiaislada 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, la actual sierra de Cabrera. En esta cuenca entraron, durante una de las subidas del nivel del mar, 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 por tramos de material fino (margas y limos).

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Durante la crisis de salinidad del Messiniense se produjeron grandes depósitos de sales y yesos como los de esta imagen, correspondientes al miembro Yesares de la cuenca de Sorbas, en Almería (autor: Daniel Hernández-Barreña).

Los yesos de Sorbas son muy interesantes por varios motivos. En primer lugar porque los tramos margosos suelen tener abundantes restos fósiles de origen marino que han permitido asociarlos con esos episodios de reinundación de la cuenca. Por otro lado porque en los bancos yesíferos, que se habrían formado durante los periodos de desecación, se han encontrado unas estructuras de crecimiento muy espectaculares por su aspecto arborescente. Los superconos o coliflores 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 una serie de cuevas kársticas, uno de los mejores ejemplos de karsts en yesos de todo el país que nos recuerda que el modelado kárstico no solo sucede en carbonatos.

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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 (autor: Daniel Hernández-Barreña).

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. 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…). A diferencia del Hoyazo, que es un atolón que bordea a un volcán submarino, el arrecife de Cariatiz define una barra arrecifal que separaba la parte profunda de la cuenca 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 (autor: Daniel Hernández-Barreña).

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 constituyen la facies Playa, muy importante proque en ella todavía se conservan tanto estructuras sedimentarias (estratificación cruzada, estratificación hummocky, ripples de oleaje…) como abundantes fósiles de insectos y huellas de vertebrados. Gracias a toda esta riqueza hemos podido estudiar en detalle la laguna y las playas que la rodeaban, llegándose a identificar hasta cuatro ambientes sedimentarios diferentes: una laguna interna con limos y arcillas finamente laminados en los que son frecuentes las grietas de desecación y las huellas de aves y mamíferos; varias islas barrera formadas por cordones arenosos parcialmente emergidos en los que se identifican tres subzonas (abanicos de tormentas, playas y dunas eólicas); las barras litorales, bajíos arenosos en forma de dunas subacuáticas y someras que se ven movidas por el oleaje; y la plataforma marina, caracterizada por un claro dominio de la sedimentación limosa y por la presencia de estromatolitos.

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Arriba: Esquema paleogeográfico de los distintos ambientes sedimentarios que definen la facies Playa del miembro 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 del miembro Sorbas (Calaforra, 2009).

En resumen

Los episodios evaporíticos messinienses de la cuenca de Sorbas son cruciales para entender y comprender cómo fue posible que un mar como el Mediterráneo se secase hace 6 millones de años. De los 252 geosites reconocidos en 2021, 5 de ellos forman parte de este contexto de interés exclusivamente sedimentológico que nos hace viajar a Almería pero a un momento en el que el sur de la península era muy diferente a cómo lo es hoy en día, con arrecifes y atolones en lugar de desiertos.

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Tabla con los 5 geosites que constituyen el contexto geológico de episodios evaporíticos messinienses (IGME).

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.

IGME: “AND057, Las Facies Playa del Miembro Sorbas“. En Inventario de Lugares de Interés Geológico. Ver online.

IGME: “AND060, Los Yesos del Río Aguas (Puente del Río Aguas y Barranco del Infierno, Sorbas)“. En Inventario de Lugares de Interés Geológico. Ver online.

IGME: “AND063, Los arrecifes de Sorbas en Los Alías (Cariatiz)“. En Inventario de Lugares de Interés Geológico. Ver online.

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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