Estudi estructural i estratigràfic del sud d’Andorra
- Autores: Aina Margalef Porcar
- Directores de la Tesis: Josep María Casas Tuset (dir. tes.)
- Lectura: En la Universitat de Barcelona ( España ) en 2015
- Idioma: catalán
- Tribunal Calificador de la Tesis: Pere Santanach i Prat (presid.), Joaquín García Sansegundo (secret.), Bernard Laumonier (voc.)
- Programa de doctorado: Ciències de la Terra
- Materias:
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- Tesis en acceso abierto en: Dipòsit Digital de la UB TDX
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- Resumen
Esta tesis se centra en el estudio estratigráfico y estructural de un sector de la zona axial del Pirineo, concretamente en el sur de Andorra, donde afloran rocas del Paleozoico que han sido afectadas por las orogénesis hercínica y alpina. Los objetivos principales de esta tesis se centran en mejorar el conocimiento de la geología regional de Andorra, y se pueden agrupar en los siguientes puntos: - Mejorar el conocimiento de la estratigrafía de las rocas de Andorra. - Proponer una evolución estructural del sector de estudio a partir de la realización de cortes geológicos i observaciones de campo. - Comparar el sector de estudio con otros macizos hercínicos y establecer relaciones entre ellos. Esta tesis parte de la realización de un mapa geológico del sector a escala 1:25.000 (que se presenta a escala 1:50.000 para facilitar la lectura) que es la base del trabajo y el elemento de visualización de parte de los resultados. Las unidades estructurales estudiadas son el domo de la Rabassa, la parte más oriental del sinclinal de Llavorsí y del anticlinal de la Massana, y un sector del macizo de la Pallaresa, al noreste de Andorra. Todas estas unidades están afectadas por un metamorfismo regional de grado bajo o muy bajo. El granitoide de Andorra ¿ Montlluís queda fuera del ámbito de estudio. Las rocas más antiguas observadas en el área de estudio pertenecen a la Fm de Alins y se encuentran situadas al norte del puerto de Envalira. Esta formación está limitada por contactos mecánicos y no se conoce su potencia. Estratigráficamente por encima se encuentra la Fm de Jújols, que forma el núcleo del domo de la Rabassa y del anticlinal de la Massana y tampoco se ha podido estimar su potencia. Estas dos formaciones son azoicas en este sector, pero a partir de dataciones con circones detríticos se ha calculado una edad máxima de sedimentación de la parte superior de la Fm de Jújols de 478 Ma, que indica una edad Ordovícico inferior para el techo de esta formación. Por otro lado, se han descrito dacitas dentro de la Fm de Jújols que en un futuro podrían servir para acotar mejor la edad de esta formación. Las rocas del Ordovícico superior reposan de manera discordante sobre las del Cambro-Ordovícico. La característica principal de esta serie es la disminución de su potencia en dirección norte, así como la disminución del tamaño de grano en esta misma dirección. En este trabajo se presentan varias columnas realizadas tanto en el domo de la Rabassa como en el anticlinal de la Massana que ilustran esta tendencia. Se han realizado dataciones con circones detríticos en una muestra de la Fm Cuarcita de Bar y se ha obtenido una edad máxima de sedimentación de 443 Ma, que indica que esta cuarcita incluye parte de la base del Silúrico. La cartografía detallada de la serie del Ordovícico superior ha sido clave para el estudio de la estructura de este sector. Por encima de las rocas del Ordovícico superior y en continuidad sedimentaria se encuentran las pizarras ampelíticas del Silúrico, de las que no se conoce su potencia ya que su carácter plástico facilita que actúen como niveles de despegue de varias estructuras tectónicas. Por último, el Devónico del sector de estudio pertenece al dominio de Sierra Negra, y las rocas que afloran corresponden a las Fm de Rueda, Castanesa, Manyanet y parte de la Fm Civís. Se ha realizado la datación de circones detríticos con métodos radiométricos U-Pb de tres muestras correspondientes a las cuarcitas del techo de la Fm de Jújols y a una muestra de la Fm Cuarcita de Bar. Los objetivos son: 1) determinar la edad máxima de sedimentación de estas dos formaciones, y 2) determinar la situación de los Pirineos en el margen norte de Gondwana durante el Paleozoico inferior a partir de la comparación con las poblaciones de edad de otros terrenos perigondwánicos con una posición conocida, y proponer áreas fuente para estos sedimentos. En total se han realizado 540 análisis, de los cuales 101 han sido desestimados a causa de la discordancia entre sus edades, superior al 10%. En cuanto a la edad máxima de sedimentación, se ha determinado con la herramienta Isoplot en 478±5 Ma para el techo de la Fm de Jújols y en 443±6 Ma para la cuarcita de Bar. Estas edades implican una laguna máxima de 35 Ma entre la edad de las rocas del Cambro-Ordovícico y las del Ordovícico superior, hecho que confirma la presencia de una discordancia en la base del Ordovícico superior. Por otro lado, a partir de las edades obtenidas en los análisis realizados, se han definido una serie de poblaciones de edad de circones que son características de las muestras de Andorra. Estas poblaciones son, en orden de importancia: 1) 550-750 Ma (Ediacárico ¿ Criogénico), 2) 850-1100 Ma (Grenvilliense), 3) 1900-2100 Ma (Paleoproterozoico). 4) 2450-2650 Ma (Neoarcaico) y 5) 480-510 Ma (Ordovícico inferior ¿ Cámbrico inferior). Estas poblaciones de edad se han comparado con varias muestras de Cerdeña, Jordania, Sicilia y el Macizo Ibérico utilizando diferentes métodos estadísticos. Los resultados muestran una gran afinidad entre las poblaciones de edad de Andorra y las de Cerdeña, así como con una muestra que pertenece a la Cuarcita Armoricana. Este hecho sugiere una situación paleogeográfica muy próxima entre Andorra y Cerdeña antes de la orogénesis hercínica, así como una posición también relativamente próxima con algunas partes de la Cuarcita Armoricana. Las áreas fuente que alimentarían la sedimentación de las rocas del Pirineo durante el Paleozoico inferior se encontrarían en el continente de Gondwana, situado más al sur según las coordenadas actuales, y la dirección de transporte sería de sur a norte. Estas áreas fuente podrían corresponder al Metacratón del Sáhara, al escudo de Arabia ¿ Nubia, y al sistema de súper abanicos de Gondwana, que transportaría sedimentos desde los cinturones de Irumide y Mozambique y desde Madagascar. En este contexto, Andorra se encontraría situada en algún punto al norte del Metacratón del Sáhara, dentro del ámbito de influencia del súper abanico de Gondwana y en una posición distal, desplazada hacía el norte respeto al continente. El sector de estudio se encuentra en la zona axial del Pirineo y forma parte del manto del Orri. La orogénesis alpina, que dio lugar al apilamiento antiformal de distintas láminas cabalgantes que dan la forma actual al Pirineo, no produjo una deformación suficientemente importante como para borrar las características de las deformaciones anteriores. El análisis estructural ha permitido realizar tres cortes geológicos compensados de dirección norte ¿ sur que abarcan toda la zona de estudio. En estos cortes quedan reflejados los distintos episodios de deformación que se han descrito en este trabajo, que se pueden agrupar en episodios anteriores a la foliación principal, el episodio de deformación principal y los episodios posteriores. Se han descrito dos episodios anteriores a la foliación principal: el primero se caracteriza por la formación de una foliación S1 discontinua, plegada, asociada a pliegues de escala hectométrica a kilométrica y que afecta a toda la serie, es por tanto de edad hercínica; el segundo se encuentra localizado cerca de la población de Argolell, en el cierre occidental del domo de la Rabassa, y se ha identificado gracias a las figuras de interferencia de pliegues que se observan en este afloramiento. Los pliegues asociados a este episodio se encuentran plegados por el episodio de deformación principal. No se han encontrado evidencias para relacionar temporalmente estos dos episodios de deformación, y tampoco se puede descartar que se trate del mismo episodio. La fase de deformación principal D2 se caracteriza por la formación de pliegues, cabalgamientos y una foliación S2, todos ellos con vergencia hacía el sur y que son las estructuras de deformación principal en toda el área de estudio. Este episodio de deformación se desarrolla en tres estadios: en el primero se forman cabalgamientos vergentes hacía el sur enraizados en el Silúrico y pliegues asociados en los materiales suprayacentes, en el segundo se forman grandes pliegues kilométricos que afectan a toda la serie y que son los responsables de la forma cartográfica actual de las grandes unidades y la foliación principal en este sector (S2), y finalmente se forman los grandes cabalgamientos que cortan todas las estructuras anteriores y que estarían enraizados en los materiales del Cambro-Ordovícico o en materiales más antiguos. La edad de este episodio es también hercínica. Los episodios posteriores se limitan a la formación de una foliación subvertical S3 poco penetrativa y muy discontinua, a la formación de una familia de pliegues de tipo kink y a la existencia de una familia de fallas normales con sentido de desplazamiento hacía el N y el NW que serían sincrónicas con la intrusión de los granitoides tardihercínicos. La deformación alpina en la zona de estudio se limita a movimientos de toda la lámina que dan lugar a la rotación y/o basculamiento de las estructuras previas, y a la reactivación de algunas fallas y cabalgamientos hercínicos. Gracias a la restitución de los cortes se ha podido calcular un acortamiento máximo en este sector de un 60%, la mayor parte del cual es debido a las deformaciones hercínicas. Por último, se discute la relación de la mitad sur de Andorra con otros sectores del Pirineo y con los macizos hercínicos más cercanos, haciendo énfasis en las características sedimentológicas, estructurales y magmáticas de estos territorios, así como en el análisis de procedencia realizado a partir del estudio de circones detríticos. El Pirineo presenta similitudes con las Cordilleras Costeras Catalanas, las zonas externas de Cerdeña y la Montagne Noire, hecho que indicaría una paleoposición adyacente con estos territorios antes de la orogénesis hercínica. Estos territorios formarían la parte distal de la plataforma externa del margen norte de Gondwana, en una posición un poco más occidental que la desembocadura del sistema de drenaje del escudo de Arabia ¿ Nubia.
