Pleistocene to Holocene phases of sedimentation and soil formation in the semiarid SE Spain (Eastern Betic Cordillera)

  1. Silva Barroso, Pablo Gabriel 1
  2. Roquero, Elvira 2
  3. Bardají, Teresa 3
  4. Medialdea Utande, Alicia 4
  1. 1 Universidad de Salamanca
    info

    Universidad de Salamanca

    Salamanca, España

    ROR https://ror.org/02f40zc51

  2. 2 Universida Politécnica de Madrid
  3. 3 Universidad de Alcalá
    info

    Universidad de Alcalá

    Alcalá de Henares, España

    ROR https://ror.org/04pmn0e78

  4. 4 University of Cologne
    info

    University of Cologne

    Colonia, Alemania

    ROR https://ror.org/00rcxh774

Revista:
Cuaternario y geomorfología: Revista de la Sociedad Española de Geomorfología y Asociación Española para el Estudio del Cuaternario

ISSN: 0214-1744

Año de publicación: 2020

Volumen: 34

Número: 1-2

Páginas: 41-61

Tipo: Artículo

DOI: 10.17735/CYG.V34I1-2.78815 DIALNET GOOGLE SCHOLAR lock_openAcceso abierto editor

Otras publicaciones en: Cuaternario y geomorfología: Revista de la Sociedad Española de Geomorfología y Asociación Española para el Estudio del Cuaternario

Objetivos de desarrollo sostenible

Resumen

Este trabajo usa el conjunto de datos geocronológicos (OSL, TL, C14, Th/U) sobre sedimentos aluviales, calcretas y suelos existentes para el SE semiárido de España con la finalidad de construir una escala temporal teórica de las fases de sedimentación y formación de suelos más significativas ocurridas en la zona desde el Pleistoceno medio hasta el Holoceno. La mayoría de los datos proceden del conjunto de investigaciones paleosismicas y paleoclimáticas realizadas en la zona de Murcia y Almería durante los últimos años. El conjunto de datos geocronológicos publicados recoge unas 168 fechas, 52 para suelos calizos y calcretas y 116 para sedimentos cubriendo los últimos c. 400 ka. El análisis se basa en la construcción de funciones de distribución de edad-frecuencia discriminando períodos de 5 ka, que ofrecen suficiente resolución para distinguir entre los diferentes estadios isotópicos de oxígeno (OIS) ocurridas durante el período de análisis. El conjunto de datos holocenos es analizado separadamente de acuerdo con el más robusto conjunto de edades C14 de que se dispone, permitiendo un análisis más detallado por periodos de 0,5 ka. Los resultados obtenidos indican que las calcretas son elementos que preferentemente se desarrollan durante las últimas etapas de los estadios isotópicos cálidos (OIS 9 al 1), mientras que la sedimentación es dominante durante la transición entre los estadios isotópicos fríos a cálido, especialmente durante las terminaciones II a I, coincidiendo con los periodos de deglaciación. Por su parte el análisis Holoceno identifica claramente los eventos de 8,2 y 2,4 ka como periodos más áridos con menor sedimentación, pero importantes picos en la formación de calcretas.

Información de financiación

The age ?frequency function for the ?olocene (c. last 11,000 years BP) clearly discriminates The authors are grateful to the reviews of Dr. Álvaro Rodríguez Berriguete and an anonymous referee. The MINECO-FEDER Research Project CGL2015-67169-P (QTECTSPAIN – USAL) has funded this work.

Financiadores

    • CGL2015-67169-P

Referencias bibliográficas

  • Alonso Zarza, A.M.; Silva, P.G.; Goy, J.L.; Zazo, C. (1998). Fan-surface dynamics, plant-activity and calcrete development: Interactions during ultimate phases of fan evolution in the semiarid SE Spain (Murcia). Geomorphology, 24, 147-167. https://doi.org/10.1016/S0169-555X(98)00022-1
  • Ayalon, A.; Bar-Matthews, M.; Kaufman, A. (2002). Climatic conditions during marine oxygen isotope stage 6 in the eastern Mediterranean region from the isotopic composition of speleothems of Soreq Cave, Israel. Geology, 30 (4), 303 – 306. http://dx.doi.org/10.1130/0091-7613(2002)030<0303:CCDMOI>2.0.CO;2
  • Blain, H.A.; Cruz Silva, J.A.; Jiménez Arenas, J.M.; Margari, V.; Roucoux, K. (2018). Towards a Middle Pleistocene terrestrial climate reconstruction based on herpetofaunal assemblages from the Iberian Peninsula. Quaternary Science Reviews, 191. 167-188. https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2018.04.019
  • Blain, H.A.; Bisbal-Chinesta, J.F.; Martínez-Monzón, A.; Panera, J.; Rubio-Jara, S.; Uribelarrea, D.; Yravedra, J., Pérez-González, A. (2019). The Middle to Late Pleistocene herpetofaunal assemblages from the Jarama and Manzanares valleys (Madrid, central Spain): An ecological synthesis. Quaternary International, 520, 49-63. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2018.03.004
  • Blanco-González, A.; Lillios, K. T.; López-Sáez, J.A.; Drake, B. L. (2018). Cultural, Demographic and Environmental Dynamics of the Copper and Early Bronze Age in Iberia (3300–1500 BC): Towards an Interregional Comparison at the Time of the 4.2 ky BP Event. Journal of World Prehistory, 31, 1–79. https://doi.org/10.1007/s10963-018-9113-3
  • Calmel-Avila, M. (2002). The Librilla “rambla” an example of morphogenetic crisis in the Holocene (Murcia, SE Spain). Quaternary International, 93-94, 101–108. https://doi.org/10.1016/S1040-6182(02)00009-5
  • Candy, I.; Black, S. (2009). The timing of Quaternary calcrete development in semi-arid southeast Spain: Investigating the role of climate on calcrete genesis. Sedimentary Geol., 218, 6–15. https://doi.org/10.1016/j.sedgeo.2009.03.005
  • Delgado Castilla, L. (2009). Edades U/Th de los travertinos del cuaternario reciente de la Cuenca de Tabernas, Almería: implicaciones en su evolución geodinámica y paleoambiental. Cuaternario y Geomorfología, 23 (1), 65-76.
  • Ferrater, M.; Ortuño, M.; Masana, E.; Martínez-Díaz, J.J.; Pallàs, R., Perea, H.; Baize, S.; García-Melendez, E.; Echeverria, A-; Rockwell, T., Sharp, W.D.; Arrowsmith, R. (2017). Lateral slip rate of Alhama de Murcia fault (SE Iberian Peninsula) based on a morphotectonic analysis. Quaternary International, 451, 87-100. http://dx.doi.org/10.1016/j.quaint.2017.02.018
  • García-Melendez, E.; Goy, J.L.; Zazo, C. (2003). Neotectonics and Plio-Quaternary landscape development within the eastern Huercal-Overa Basin (Betic Cordilleras, southeastern Spain). Geomorphology, 50, 111-133. https://doi.org/10.1016/S0169-555X(02)00210-6
  • Goy, J.L.; Zazo, C. (1986). Synthesis of the Quaternary in the Almería littoral neotectonic activity and its morphological features, western Betics, Spain. Tectonophysics, 130, 259–270. https://doi.org/10.1016/0040-1951(89)90259-X
  • Harvey, A.M.; Miller, S.Y.; Wells, S.G. (1995). Quaternary soil and river terrace sequences in the Aguas / Feos river systems: Sorbas basin, southeast Spain. In: Mediterranean Quaternary River Environments (J. Lewin; M.G. Macklin; J.C. Woodward, eds.). Balkema, Rotterdam. Google Scholar
  • Harvey, A.M.; Whitfield, E. (nee Maher); Stokes, M.; Mather, A.E. (2014). The Late Neogene to Quaternary Drainage Evolution of the Uplifted Neogene Sedimentary Basins of Almería, Betic Chain. In: Landscapes and landforms of Spain (F. Gutiérrez; M. Gutiérrez, eds.). World Geomorphological Landscapes Series. Springer, Dordrecht, 37-62. https://doi.org/10.1007/978-94-017-8628-7_3
  • Iliott, S.H. (2014). Cosmogenic dating of fluvial terraces in the Sorbas basin, SE Spain. Ph.D. Thesis. University of Plymouth, UK. 345 pp.
  • Insua, J.M.; García-Mayordomo, J.; Salazar, A.; Rodríguez-Escudero, E.; Martín-Banda, R.; Álvarez-Gómez, J.A.; Canora; C.; Martínez-Díaz, J.J. (2015). Paleoseismological evidence of Holocene activity of the Los Tollos Fault (Murcia, SE Spain): A lately formed Quaternary tectonic feature of the Eastern Betic Shear Zone. Journal of Iberian Geology, 41 (3), 333-350. http://dx.doi.org/10.5209/rev_JIGE.2015.v41.n3.49948
  • Lewin, J.; Macklin, M.G.; Woodward J.C. (1995). Mediterranean Quaternary River Environments. Balkema, Rotterdam. 287 pp. Google Scholar
  • Macklin, M.G.; Fuller, I.C.; Lewin, J.; Maas, G.S.; Passmore, D.G.; Rose, J.; Woodward, J.C.; Black, S.; Hamlin, R.H.B.; Rowan, J.S. (2002). Correlation of fluvial sequences in the Mediterranean basin over the last 200 ka and their relationship to climate change. Quaternary Science Reviews, 21, 1633–1641. https://doi.org/10.1016/S0277-3791(01)00147-0
  • Martínez-Díaz, J.J.; Masana, E.; Hernández-Enrile, J.L.; Santanach, P. (2003). Effects of repeated paleo-earthquakes on the Alhama de Murcia fault (Betic Cordillera, Spain) on the Quaternary evolution of an alluvial fan system. Annals of Geophysics, 46 (5), 775–792. https://doi.org/10.4401/ag-3455
  • Masana, E.; Martínez Díaz, J.J.; Hernández-Enrile, J.L.; Santanach, P. (2004). The Alhama de Murcia fault (SE Spain), a seismogenic fault in a diffuse plate boundary. Journal of Geophysical Research, 109, B01301: 1-17. https://doi.org/10.1029/2002JB002359
  • Masana, E.; Pallàs, R.; Perea, H.; Ortuño, M.; Martínez-Díaz, J.J.; García-Meléndez, E.; Santanach, P. (2005). Large Holocene morphogenic earthquakes along the Albox fault, Betic Cordillera, Spain. Journal of Geodynamics, 40, 119-133. https://doi.org/10.1016/j.jog.2005.07.002
  • Masana, E.; Moreno, X.; Gràcia, E.; Pallàs, R.; Ortuño, M.; López, R.; Gómez-Novell; Ruano, P.; Perea, H.; Štepancíková, P.; Khazaradze, G. (2018). First evidence of paleoearthquakes along the Carboneras Fault Zone (SE Iberian Peninsula): Los Trances site. Geologica Acta, 16 (4), 461-476. https://doi.org/10.1344/GeologicaActa2018.16.4.8
  • Montenat, Ch. (1981). Observations nouvelles sur les croûtes calcaires pléistocènes du Sud-Est de l’Espagne Province d’Alicante et de Murcia. Géologie Méditerranéene, 8 3, 137–15. https://doi.org/10.3406/geolm.1981.1163
  • Ortuño, M.; Masana, E.; García-Meléndez, E.; Martínez-Díaz, J.J.; Canora, C.; Štepancíková, P.; Cunha, P.; Sohbati, R.; Buylaert, J.P.: Murray, A.S. (2012). Paleoseismic study of a slow-moving and silent fault termination: The Alhama de Murcia-Góñar system (Eastern Betics, Spain). Geological Society of America Bulletin, 124 (9/10), 1474 – 1494. https://doi.org/10.1130/B30558.1
  • Roquero, E.; Silva, P.G.; Rodríguez-Pascua, M.A.; Bardají, T.; Élez, J.; Carrasco-García, P.; Giner-Robles, J.L. (2019a). Geomorphology and pedology of faulted fan surfaces and paleosols in the Palomares Fault Zone (Betic Cordillera, SE Spain). Geomorphology, 342, 196 – 209. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2019.06.003
  • Roquero, E.; Silva, P.G.; Élez, J.; Rodríguez-Pascua, M.A.; Medialdea, A. (2019b). Registro edáfico de los cambios paleoambientales en la Depresión del Guadalentín durante el Holoceno (Murcia, SE España). En: Actas XV Reunión Nacional de Cuaternario AEQUA, Bilbao, 235 – 237.
  • Schulte, L.; Julià, R.; Burjachs, F.; Hilgers, A. (2008). Middle Pleistocene to Holocene geochronology of the River Aguas terrace sequence (Iberian Peninsula). Geomorphology, 98, 13-33. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2007.03.018
  • Silva, P.G. (2014). The Guadalentín Tectonic Depression, Betic Cordillera, Murcia. In: Landscapes and landforms of Spain (F. Gutiérrez; M. Gutiérrez, eds.). World Geomorphological Landscapes Series. Springer, Dordrecht, 25 -35. http://dx.doi.org/10.1007/978-94-017-8628-7_2
  • Silva, P.G., Harvey, A.M., Goy, J.L., Zazo, C. (1992). Geomorphology, depositional style and Morphometric relationships of Quaternary alluvial fans in the Guadalentín Depression (Murcia, SE Spain). Z. F. Geomorphologie, 36, 325-341. Google Scholar
  • Silva, P.G.; Goy, J.L.; Zazo, C.; Bardají, T. (2003). Fault generated mountain fronts in southeast Spain: geomorphologic assessment of tectonic and seismic activity. Geomorphology, 250, 203-226. https://doi.org/10.1016/S0169-555X(02)00215-5
  • Silva, PG.; Bardají, T.; Calmel-Ávila, M.; Goy, J.L.; Zazo, C. (2008). Transition from alluvial to fluvial systems in the Guadalentín Depression (SE Spain) during the Holocene: Lorca Fan versus Guadalentín River. Geomorphology, 100, 140-153. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2007.10.023
  • Silva, P.G.; Bardají, T.; Roquero, E.; Martínez-Graña, A.; Perucha, M. A.; Lario, J.; Giner Robles, J.L.; Rodríguez-Pascua, M.A.; Pérez-López, R.; Cabero, A.; Goy, J.L.; Zazo, C. (2015). Seismic palaeogeography of coastal zones in the Iberian Peninsula: Understanding ancient and historic earthquakes in Spain. Cuaternario y Geomorfología, 29, 31-56. http://dx.doi.org/10.17735/cyg.v29i1-2.31012
  • Silva, P.G.; Roquero, E.; Bardají, T.; Baena-Presley, J.; Cearreta, A.; Rodríguez-Pascua, M.A.; Rosas, A.; Zazo, C.; Goy, J.L. (2017). El Periodo Cuaternario: La Historia Geológica de la Prehistoria. Cuaternario y Geomorfología, 31 (3-4), 113-154. https://doi.org/10.17735/cyg.v31i3-4.55588
  • Sohbati, R.; Murray, A. S; Buylaert, J.-P.; Ortuño, M.; Cunha, P. P.; Masana, E. (2012). Luminescence dating of Pleistocene alluvial sediments affected by the the Alhama de Murcia fault (eastern Betics, Spain): a comparison between OSL, IRSL, and post-IR IRSL ages. Boreas, 41 (2), 250-262. https://doi.org/10.1111/j.1502-3885.2011.00230.x
  • Somoza, L.; Zazo, C.; Goy, J.L.; Mörner, N.A. (1989). Estudio geomorfológico de secuencias de abanicos aluviales cuaternarios (Alicante – Murcia, España). Cuaternario y Geomorfología, 3, 73-82. Google Scholar
  • Stokes, M. (2008). Plio-Pleistocene drainage development in an inverted sedimentary basin: Vera basin, Betic Cordillera, SE Spain. Geomorphology, 100, 193-211. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2007.10.026
  • Stokes, M.; Mather, A.; Rodés, Á.; Kearsey, S.; Lewin, S. (2018). Anatomy, Age and Origin of an Intramontane Top Basin Surface (Sorbas Basin, Betic Cordillera, SE Spain). Quaternary, 1(2), 15p. https://doi.org/10.3390/quat1020015
  • Walker, M.; Head, M.J.; Berkelhammer, M.; Björck, S.; Cheng, H.; Cwynar, L.; Fisher, D.; Gkinis, V.; Long, A.; Lowe, J.; Newnham, R.; Rasmussen, S.O.; Weiss, H. (2019). Formal ratification of the subdivision of the Holocene Series/Epoch (Quaternary System/Period). Episodes, 41 (4), 213 – 223. https://doi.org/10.18814/epiiugs/2018/018016
  • Wenzens, E.; Wenzens, G. (1997). The influence of tectonics, sea-level fluctuations and river capture on the Quaternary morphogenesis of the semi-arid Pulpí Basin (southeast Spain). Catena 30, 283-293. https://doi.org/10.1016/S0341-8162(97)00016-7