Sinopsis de la Constitución Geológica de Cuba

En este trabajo se presenta una síntesis actualizada de la constitución e historia geológica de Cuba y sus territorios aledaños. Según el modelo geológico que aquí se propone, en la constitución geológica del territorio se reconocen dos niveles principales: el substrato plegado y el neoautóctono. Constituyen el substrato plegado un conjunto de rocas distintamente deformadas y metamorfizadas, cuya antigüedad se remonta del Jurásico Inferior-Medio al Eoceno Superior, aunque hay pequeños afloramientos del Neoproterozoico. Este conjunto lo integran fragmentos de estructuras propias del Caribe occidental y del Pacífico, originados sobre substrato continental y oceánico. Las unidades geológicas de naturaleza continental son segmentos de los antiguos márgenes continentales de Yucatán y las Bahamas, parcialmente cubiertos por cuencas de antepaís. Las unidades geológicas de naturaleza oceánica son relictos de antiguas cortezas oceánicas, y cuatro sistemas de arcos volcánicos, tres del Cretácico y uno del Paleógeno. Sobre las unidades oceánicas se desarrollaron cuencas sedimentarias postvolcánicas y transportadas (p i ggy back) de edad Campaniense superior al Eoceno Superior. El Neoautóctono está representado por varias generaciones de cuencas sedimentarias desarrolladas sobre el substrato plegado, que cubren como un tapete poco deformado las estructuras anteriores. El contraste principal entre el substrato plegado y el neoautóctono es que el primero incluye elementos de distinta procedencia, propios de las placas de Norteamérica, del Caribe y, probablemente, del Pacífico; en cambio, el neoautóctono representa la evolución de un segmento pasivo del margen meridional de la placa de Norteamérica, después que los integrantes del substrato plegado se acreccionaron a ella. Se discuten dos posibles modelos de la estructura interna del orógeno plegado cubano, y se adopta uno de éstos para desarrollar un esquema de la evolución geológica del Caribe.A synthesis of the historical geology and constitution of Cuba is here presented. In this context, Cuba can be differentiated into the foldbelt and the neoautochthonous. In the foldbelt, Early-Middle Jurassic to Late Eocene rocks, as well as some minor Neoproterozoic elements, are distinctly deformed and metamorphosed. They represent fragments of structures detached from the western Caribbean and Pacific realms. These are passive margin-foreland sections detached from the Maya block (Yucatan peninsula), parts of the Strait of Florida block (Bahamas); fragments of antique oceanic crusts and island arc segments, both of Cretaceous and Paleocene-Middle Eocene age. The neoautochthonous represent a set of several sedimentary basins of latest Eocene to Recent, that like a carpet, rest unconformably above the foldbelt. These rocks are slightly deformed and represent the latest evolution of Cuban archipelago. The main differences between the foldbelt and the neoautochthonous lies in the fact that the foldbeld encompasses elements detached from several old tectonic plates (North American, Caribbean and, probably, Pacific), while the neoautochthonous evo l ved entirely on a passive segment of the North American plate margin, after the acretionary process that lead to the formation of the foldbelt. Two possible interpretations of the structure of the foldbelt are discussed, and according one of those models, it is presented a set of evolutionary maps and cross sections of the Caribbean

The Interpretation of Caribbean Paleogeography: Reply to Hedges

La hipòtesi de GMRlàndia (Iturralde-Vinent & MacPhee, 1999) especifica que una llengua de terra, capaç d'actuar com a via de dispersió per a organismes terrestres, va connectar les futures Antilles Majors amb la vorera del nord-oest de Sud Amèrica durant un període curt cap a la transició Eocè/Oligocè. Hedges (2001) ha criticat aquesta hipòtesi sota diferents prismes, i a aquest treball tractam de replicar algunes de les seves objeccions, tenint en compte l'evidència més recent que tenim sobre les següents tres qüestions: (1) Quant ha durat la presència dels ambients terrestres actuals de la conca del Carib? (2) Quines han estat les dates d'emergència més probables per a les illes que tenen aquests ambients? (3) Quin efecte tenen les corrents de superfície marines sobre la distribució dels objectes que suren a l'àrea del Carib? Primer, en contra del que diu Hedges, encara no hi ha evidència geològica per a donar suport a una continuïtat als ambients terrestres del Carib abans de fa 37 Ma. A llavors, la pretensió d'Hedges que com a mínim algunes entitats biòtiques haurien persistit in situ per períodes de més de 37 Ma (la data més primerenca suportada per tal evidència), com a minim a algunes de les illes actuals, encara no es pot mantenir sobre bases geològiques. Segon, l'esdeveniment d'importància decisiva en l'emergència de GMRlàndia no fou la baixada del nivell eustàtic de la mar, sinó l'aixecament d'lm arc insular tot seguint el final de la seva fase magmàtica. A llavors, notar, com Hedges fa, que l'emergència de GAARIàndia no va estar correlacionada amb una baixada identificable principal-encara que fos correcte- no és pertinent al problema plantejat. Ni ho són les incerteses de les datacions, tant de les baixades com de l' esdeveniment d'aixecament. Finalment, encara que el moviment de les corrents de superfície marines està afectat per la força de Coriolis, el vent és molt més important per al moviment dels objectes sobre la superfície. Experiments reals revelen que aquests moviments són significativament caòtics, cosa que condueix a que el transport passiu virtualment mai esdevindrà en línia recta. Com a resultat, encara que els objectes transportats pels rius de Sud Amèrica eventualment poden embarrancar a les costes del Carib, els temps de trànsit són probablement llargs. Aquest fet, tal volta més que qualsevol altre, condueix a que les llargues estades a la mar siguin un mètode improbable de dispersió exitosa per a moltes castes d'organismes. Òbviament, les investigacions geològiques i paleontològiques no poden falsar escenaris històrics, però poden subministrar termini ad qu.em per precisament el tipus d'esdeveniments en que els biogeògrafs insulars haurien d'estar interessats, tals com quan apareixen per primera vegada a una àrea ambients desitjables per organismes terrestres, i quins organismes (representats per les seves restes) eren els primers en disposar de l'avantatge d'aquestes noves terres.La hipòtesi de GMRlàndia (Iturralde-Vinent & MacPhee, 1999) especifica que una llengua de terra, capaç d'actuar com a via de dispersió per a organismes terrestres, va connectar les futures Antilles Majors amb la vorera del nord-oest de Sud Amèrica durant un període curt cap a la transició Eocè/Oligocè. Hedges (2001) ha criticat aquesta hipòtesi sota diferents prismes, i a aquest treball tractam de replicar algunes de les seves objeccions, tenint en compte l'evidència més recent que tenim sobre les següents tres qüestions: (1) Quant ha durat la presència dels ambients terrestres actuals de la conca del Carib? (2) Quines han estat les dates d' emergència més probables per a les illes que tenen aquests ambients? (3) Quin efecte tenen les corrents de superfície marines sobre la distribució dels objectes que suren a l'àrea del Carib? Primer, en contra del que diu Hedges, encara no hi ha evidència geològica per a donar suport a una continuïtat als ambients terrestres del Carib abans de fa 37 Ma. A llavors, la pretensió d'Hedges que com a mínim algunes entitats biòtiques haurien persistit in situ per períodes de més de 37 Ma (la data més primerenca suportada per tal evidència), com a minim a algunes de les illes actuals, encara no es pot mantenir sobre bases geològiques. Segon, l'esdeveniment d'importància decisiva en l'emergència de GMRlàndia no fou la baixada del nivell eustàtic de la mar, sinó l'aixecament d'lm arc insular tot seguint el final de la seva fase magmàtica. A llavors, notar, com Hedges fa, que l'emergència de GAARIàndia no va estar correlacionada amb una baixada identificable principal-encara que fos correcte- no és pertinent al problema plantejat. Ni ho són les incerteses de les datacions, tant de les baixades com de l' esdeveniment d'aixecament. Finalment, encara que el moviment de les corrents de superfície marines està afectat per la força de Coriolis, el vent és molt més important per al moviment dels objectes sobre la superfície. Experiments reals revelen que aquests moviments són significativament caòtics, cosa que condueix a que el transport passiu virtualment mai esdevindrà en línia recta. Com a resultat, encara que els objectes transportats pels rius de Sud Amèrica eventualment poden embarrancar a les costes del Carib, els temps de trànsit són probablement llargs. Aquest fet, tal volta més que qualsevol altre, condueix a que les llargues estades a la mar siguin un mètode improbable de dispersió exitosa per a moltes castes d'organismes. Òbviament, les investigacions geològiques i paleontològiques no poden falsar escenaris històrics, però poden subministrar termini ad quem per precisament el tipus d'esdeveniments en que els biogeògrafs insulars haurien d'estar interessats, tals com quan apareixen per primera vegada a una àrea ambients desitjables per organismes terrestres, i quins organismes (representats per les seves restes) eren els primers en disposar de l'avantatge d'aquestes noves terres.The GMRlandia hypothesis (Iturralde-Vinent & MacPhee, 1999) specifies that a landspan, capable of acting as a dispersal conduit for terrestrial organisms, connected the future Greater Antilles with the margin of northwestern South America for a short period around the time of the Eocene/Oligocene transition. Hedges (2001) has criticized this hypothesis on various grounds, and in this paper we seek to reply to several of his objections by considering the most recent evidence bearing on these three questions: (1) How long have the present land environments of the Caribbean basin been in existence? (2) What are the likeliest emergence dates for the islands supporting those environments? (3) What effect do sea-surface currents have on the distribution of flotsam in the Caribbean area? First, contra Hedges, there is still no geological evidence for continuity in Caribbean land envirorunents earlier than 37 Ma. Therefore, Hedges' claim that biotic entities on at least some of the present islands have persisted in situ for periods longer than 37 Ma (the earliest date supported by such evidence) still GUillot be sustained on geological grounds. Secondly, the event of overriding importance in the emergence of GMRlandia was not drawdown in eustatic sea level, but uplíft in the island arc following the termination of its magmatic phase. Therefore, noticing as Hedges does that the emergence of GMRlandia was not correlated with an identifiable major drawdown-even if correct-has no pertinence to the issue at hand. Neither do uncertainties in the dating of either drawdowns or the uplift event. Finally, although the movement of sea-surface currents is affected by the Coriolis force, wind is much more important for the motion of objects on the surface (flotsam). Actual experiments reveal that such motions are significantly chaotic, which means that passive transport will virtually never occur in a straight line. As a result, although objects carried by South American rivers may eventually wash up on Caribbean shores, transit times are likely to be long. This fact, perhaps more than any other, makes long seas journeys an improbable method of successful dispersal for many kinds of organisms. Among such organisms we count most land mammals, for a host of autecological and physiological reasons. For other kinds of organisms, including herps, different considerations may apply. Obviously, paleontological and geological investigations cannot falsify historical scenarios, but they can provide termini ad quem for precisely the kinds of events that island biogeographers should be interested in, such as when environments suitable for land organisms first appeared in an area, and what organisms (as represented by their remains) were the first to take advantage of these new lands.The GMRlandia hypothesis (Iturralde-Vinent & MacPhee, 1999) specifies that a landspan, capable of acting as a dispersal conduit for terrestrial organisms, connected the future Greater Antilles with the margin of northwestern South America for a short period around the time of the Eocene/Oligocene transition. Hedges (2001) has criticized this hypothesis on various grounds, and in this paper we seek to reply to several of his objections by considering the most recent evidence bearing on these three questions: (1) How long have the present land environments of the Caribbean basin been in existence? (2) What are the likeliest emergence dates for the islands supporting those environments? (3) What effect do sea-surface currents have on the distribution of flotsam in the Caribbean area? First, contra Hedges, there is still no geological evidence for continuity in Caribbean land envirorunents earlier than 37 Ma. Therefore, Hedges' claim that biotic entities on at least some of the present islands have persisted in situ for periods longer than 37 Ma (the earliest date supported by such evidence) still GUillot be sustained on geological grounds. Secondly, the event of overriding importance in the emergence of GMRlandia was not drawdown in eustatic sea level, but uplíft in the island arc following the termination of its magmatic phase. Therefore, noticing as Hedges does that the emergence of GMRlandia was not correlated with an identifiable major drawdown-even if correct-has no pertinence to the issue at hand. Neither do uncertainties in the dating of either drawdowns or the uplift event. Finally, although the movement of sea-surface currents is affected by the Coriolis force, wind is much more important for the motion of objects on the surface (flotsam). Actual experiments reveal that such motions are significantly chaotic, which means that passive transport will virtually never occur in a straight line. As a result, although objects carried by South American rivers may eventually wash up on Caribbean shores, transit times are likely to be long. This fact, perhaps more than any other, makes long seas journeys an improbable method of successful dispersal for many kinds of organisms. Among such organisms we count most land mammals, for a host of autecological and physiological reasons. For other kinds of organisms, including herps, different considerations may apply. Obviously, paleontological and geological investigations cannot falsify historical scenarios, but they can provide termini ad quem for precisely the kinds of events that island biogeographers should be interested in, such as when environments suitable for land organisms first appeared in an area, and what organisms (as represented by their remains) were the first to take advantage of these new lands

Fluid flow in the subduction channel: Tremolite veins and associated blackwalls in antigoritite (Villa Clara serpentinite mélange, Cuba)

Exotic blocks of massive antigorite-serpentinite (antigoritite) document a deep-seated subduction channel in the Villa Clara serpentinite-matrix mélange, central Cuba. The petrological and geochemical characteristics of antigoritite allow distinguishing two types of rock: i) antigoritite and ii) dolomite-bearing antigoritite. Both types are intimately related in field exposures and represent deep peridotite infiltrated by H2O-CO2 fluid mixtures that triggered antigoritization and local carbonation. Fluid infiltration continued after antigoritization forming a vein network as a potential response to hydrofracturing that precipitated tremolitite in the veins and triggered fluid-antigoritite reaction forming blackwalls. The mineralogical and chemical zoning in the blackwalls (Atg + Chl + Tr adjacent to antigoritite and Chl + Tr adjacent to the tremolitite vein) attest for multi-step metasomatic processes during fluid-rock interaction characterized by advection of infiltrating fluid towards the blackwall and, possibly, by diffusion out of the blackwall towards the fluid-filled vein. Tentative thermodynamic modeling of the blackwall domain Atg + Chl + Tr points vein network formation at 400–500 °C and 5–10 kbar during exhumation in the subduction channel, suggesting the infiltration of deep-seated pressurized fluid that triggered hydrofracturing. The chemical compositions of antigoritites, veins and blackwalls indicate a LILE- and LREE-enriched fluid evolved from the subducting plate, while Srsingle bondNd isotope systematics are compatible with an external fluid composed of a mixture of fluids evolved from sediments and, probably to a lesser extent, altered oceanic crust.This research was funded by projects MICINN PID2019-105625RB-C21 (co-funded by Fondo Europeo de Desarrollo Regional, FEDER), Junta de Andalucía P20_00550, Catalonian project SGR 2014-1661 and the University of Granada. LD acknowledges PhD grant BES-2013-063205 of the Spanish Ministry of Economy and Competitiveness and scholarship of Fundació Universitària Agustí Pedro i Pons. Funding for open access charge: Universidad de Granada / CBUA

Sinopsis de la Constitución Geológica de Cuba

En este trabajo se presenta una síntesis actualizada de la constitución e historia geológica de Cuba y sus territorios aledaños. Según el modelo geológico que aquí se propone, en la constitución geológica del territorio se reconocen dos niveles principales: el substrato plegado y el neoautóctono. Constituyen el substrato plegado un conjunto de rocas distintamente deformadas y metamorfizadas, cuya antigüedad se remonta del Jurásico Inferior-Medio al Eoceno Superior, aunque hay pequeños afloramientos del Neoproterozoico. Este conjunto lo integran fragmentos de estructuras propias del Caribe occidental y del Pacífico, originados sobre substrato continental y oceánico. Las unidades geológicas de naturaleza continental son segmentos de los antiguos márgenes continentales de Yucatán y las Bahamas, parcialmente cubiertos por cuencas de antepaís. Las unidades geológicas de naturaleza oceánica son relictos de antiguas cortezas oceánicas, y cuatro sistemas de arcos volcánicos, tres del Cretácico y uno del Paleógeno. Sobre las unidades oceánicas se desarrollaron cuencas sedimentarlas postvolcánicas y transportadas (piggy back) de edad Campaniense superior al Eoceno Superior. El Neoautóctono está representado por varias generaciones de cuencas sedimentarias desarrolladas sobre el substrato plegado, que cubren como un tapete poco deformado las estructuras anteriores. El contraste principal entre el substrato plegado y el neoautóctono es que el primero incluye elementos de distinta procedencia, propios de las placas de Norteamérica, del Caribe y, probablemente, del Pacífico ; en cambio, el neoautóctono representa la evolución de un segmento pasivo del margen meridional de la placa de Norteamérica, después que los integrantes del substrato plegado se acreccionaron a ella.

New evidence for late Eocene-early Oligocene uplift of Aves Ridge and paleogeography of GAARlandia

The GAARlandia hypothesis has produced vigorous debate among biologists regarding whether now-submerged landforms that existed in the Caribbean region during the late Paleogene might have acted as a barrier for marine organisms and as a bridge for terrestrial biotas migrating from South America into the Greater Antilles. This concept derived from the hypothesized emergence history of the Aves Ridge. In the quarter century since GAARlandia was first proposed, new paleontological, geological and geophysical information has greatly extended the database available. Here we reaffirm that GAARlandia was a positive topographic feature from middle Eocene, and was exposed above sea level between late Eocene and early Oligocene when it facilitated biotic colonization of the northern Greater Antilles and their satellite islands, whether as a series of closely spaced islands or as a continuous peninsula projecting from northeastern South America along the crown of the rise