Estudi estructural i estratigràfic del sud d’Andorra

[cat] Aquesta tesi es centra en l'estudi estratigràfic i estructural d'un sector de la zona axial del Pirineu, concretament al sud d'Andorra, en què hi afloren roques del Paleozoic que han estat afectades per les orogènesis herciniana i alpina. Els objectius principals d'aquesta tesi es centren en millorar el coneixement de la geologia regional d'Andorra, i es poden agrupar en els següents punts: - Millorar el coneixement de l'estratigrafia de les roques d'Andorra. - Proposar una evolució estructural del sector d'estudi a partir de la realització de talls geològics i d'observacions de camp. - Comparar el sector d'estudi amb altres massissos hercinians i establir relacions entre ells. Aquesta tesi parteix de la realització d'un mapa geològic del sector a l'escala 1:25.000 (que es presenta a l'escala 1:50.000 per facilitar-ne la lectura) que és la base del treball i l'element de visualització de part dels resultats. Les unitats estructurals estudiades són el dom de la Rabassa, la part més oriental del sinclinal de Llavorsí i de l'anticlinal de la Massana, i un sector del massís de la Pallaresa, al nord est d'Andorra. En el capítol d’estratigrafia es caracteritzen les formacions que afloren a l’àrea d’estudi i que inclouen des de la Fm d’Alins (Cambroordovicià) fins al Devonià mitjà. El següent capítol tracta sobre la datació de zircons detrítics amb mètodes radiomètrics U-Pb de tres mostres corresponents a les quarsites del sostre de la Fm de Jújols i a una mostra de la Fm quarsita de Bar. Els objectius són: 1) determinar l'edat màxima de sedimentació d'aquestes dues formacions, i 2) determinar la situació dels Pirineus al marge nord de Gondwana durant el Paleozoic inferior a partir de la comparació amb les poblacions d'edat d'altres terrenys perigondwànics dels que ja se'n coneix la posició, i proposar àrees font d'aquests sediments. Pel que fa a l’estructura, s’han realitzat tres talls geològics compensats de direcció nord - sud que abasten tota la zona d'estudi. En aquests talls queden reflectits els diferents episodis de deformació que s'han descrit en aquest treball, que es poden agrupar en dos episodis anteriors a la foliació principal, l'episodi de deformació principal i els episodis posteriors. La fase de deformació principal és herciniana i es caracteritza per la formació de plecs, encavalcaments i una foliació S2, tots ells vergents cap al sud. Aquest episodi de deformació es desenvolupa en tres estadis: en el primer es formen encavalcaments vergents cap al sud arrelats al Silurià i plecs associats en els materials suprajacents, en el segon es formen els grans plecs quilomètrics que afecten a tota la sèrie i que són els responsables de la forma cartogràfica actual de les grans unitats i la foliació principal en aquest sector S2, i finalment es formen els grans encavalcaments que tallen totes les estructures anteriors i que estarien arrelats en els materials del Cambroordovicià. La deformació alpina de la zona d'estudi es limita a moviments de tota la làmina que donen lloc a la rotació i/o basculament de les estructures prèvies, i a la reactivació d'algunes falles i encavalcaments hercinians. Gràcies a la restitució dels talls s'ha pogut calcular un escurçament màxim en aquest sector d'un 60%, la major part del qual és degut a les deformacions hercinianes. Per últim, es discuteix la relació de la meitat sud d'Andorra amb altres sectors del Pirineu i amb els massissos hercinians més propers, fent èmfasi en les característiques sedimentològiques, estructurals i magmàtiques d'aquests territoris, així com de l'anàlisi de procedència realitzat a partir de l'estudi dels zircons detrítics

Detrital zircons from the pre-Silurian rocks of the Pyrenees: Geochronological constraints and provenance

The first LA-ICP-MS U-Pb detrital zircon ages from quartzites located below (three samples) and above (one sample) the Upper Ordovician unconformity in the Central Pyrenees (the Rabassa Dome, Andorra) were investigated. The maximum depositional age for the Jújols Group, below the unconformity, based on the youngest detrital zircon population, is around 475 Ma (Early Ordovician), whereas for the Bar Quartzite Fm., above the unconformity, the presence of only two zircons of 442 and 443 Ma precludes obtaining a precise maximum sedimentation age. A time gap of ~ 20 million years for the Upper Ordovician unconformity in the Pyrenees can be proposed, similar to that of the Sardic unconformity in Sardinia. The similar age patterns obtained on both sides of the Upper Ordovician unconformity suggest that there was no change in the source area of these series, while the absence of a Middle Ordovician age population may be due to a lack of sedimentation at that time. The four study samples present very similar U-Pb age patterns: the main age populations correspond to Neoproterozoic (Ediacarian-Cryogenian, ca. 550-750 Ma); Grenvillian (Tonian-Stenian, ca. 850-1100 Ma); Paleoproterozoic (Orosirian, ca.1900-2100 Ma) and Neoarchean (ca. 2500-2650 Ma). The similarity with the Sardinian age distribution suggests that these two terranes could share the same source area and that they were paleogeographically close in Ordovician times in front of the Arabian-Nubian Shield

The Avalanche of Les Fonts d'Arinsal (Andorra): An Example of a Pure Powder, Dry Snow Avalanche

On 8th February 1996, in the north-western part of Andorra in the Pyrenees, the Les Fonts d'Arinsal (LFd'A) pure powder avalanche was triggered, descending some 1200 m to the bottom of the Arinsal valley and continuing up the opposite slope for about 200 m. This size 4-5 avalanche reached velocities of up to 80 ms−1, devastated 18 ha of forest, involved a minimum volume of up to 1.8 × 106 m−3 and caused major damage to eight buildings. Fortunately, no one was injured thanks to an evacuation, but 322 people lost their properties. This study describes the physical characteristics of the LFd'A avalanche path and provides data on earlier avalanches, the meteorological synoptic situation and snowpack conditions that generated the avalanche episode, the warning and preventive actions carried out, the effects and evidence of the large avalanche, and the defence system implemented afterwards. A discussion of the avalanche dynamics based on observations and damage, including the role of snow entrainment, the total lack of characteristic dense flow deposits, as well as the evidence of a two-phase flow (fluidisation and suspension), is presented. This case study is an example of a paradigmatic large, pure powder, dry-snow avalanche, which will be useful for model calibration

Flood Consequences of Land‐Use Changes at a Ski Resort: Overcoming a Geomorphological Threshold (Portainé, Eastern Pyrenees, Iberian Peninsula)

The sensitive mountain catchment of Portainé (Eastern Pyrenees, Iberian Peninsula) has recently experienced a significant change in its torrential dynamics due to human disturbances. The emplacement of a ski resort at the headwaters led to the surpassing of a geomorphological threshold, with important consequences during flood events. Consequently, since 2008, channel dynamics have turned into sediment‐laden, highly destructive torrential flows. In order to assess this phenomenon and to acquire a holistic understanding of the catchment's behaviour, we carried out a field work‐based multidisciplinary study. We considered the interaction of the various controlling factors, including bedrock geology, geomorphological evolution, derived soils and coluvial deposits, rainfall patterns, and the hydrological response of the catchment to flood events. Moreover, anthropogenic land‐use changes, its consequential hydrogeomorphic effects and the role of vegetation were also taken into account. Robust sedimentological and geomorphological evidence of ancient dense debris flows show that the basin has shifted around this threshold, giving rise to two different behaviours or equilibrium conditions throughout its history: alternating periods of moderate, bedload‐laden flows and periods of high sediment‐laden debris flow dynamics. This shifting could have extended through the Holocene. Finally, we discuss the possible impact of climate and global change, as the projected effects suggest future soil and forest degradation; this, jointly with more intense rainfalls in these mountain environments, would exacerbate the future occurrence of dense sediment‐laden flows at Portainé, but also in other nearby, similar basins