Estudio de la evolución cuaternaria de un modelado fluvial escalonado intramontañoso mediante índices morfométricos: río Lozoya, Sistema Central Español

Morphometric indices have been described as useful tools to understand the geodynamic evolution in different spatial regions and contexts, although usually only current landform shapes are considered when applying them. In this work, we combined detailed geomorphological mapping and the most representative morphometric indices and variables (valley width to valley height ratio Vf, transverse topographic asymmetry factor T-index, stream length–gradient SL, concavity index CI, elevation & slope), to quantify the evolution of the Lozoya valley landscape. These indices were not only applied to present landforms. In the case of Vf, this was measured also for different periods using the paleotopographies defined by the fluvial rock terraces. These techniques were applied to the Lozoya rock terrace staircase using a Geographic Information System (GIS) and statistical tools. This area developed in an intramountain tectonic depression delimited by basement pop-up alignments (Central System, Spain). The geomorphometric analysis revealed a complex Quaternary evolution controlled by Alpine structures, subsoil lithology, regional geomorphology, uplift and climatic factors. More incised valley shapes are located downstream, associated with lithostructural changes and fluvial captures, whereas upstream the valley displays a wide geometry coinciding with the pop-down depression. The more marked incisions are related to knickpoints identified in the Lozoya longitudinal profile, which persist through time from at least the Late Miocene and apparently did not undergo Quaternary reactivation. Finally, our analysis reveals lithological and morphostuctural controls to Lozoya bedrock terraces formation and preservation.Los índices morfométricos son descritos como herramientas útiles para comprender la evolución geodinámica de diferentes regiones geológicas, aunque suelen aplicarse considerando sólo la geometría actual de las formas del relieve. En este trabajo, hemos combinado una cartografía geomorfológica detallada & algunos de los índices y variables morfométricas más relevantes (Vf, Índice-T, SL, concavidad, elevación y pendiente), para cuantificar la evolución del río Lozoya. Estos índices fueron calculados usando no sólo las formas actuales del relieve, sino también para diferentes periodos. Este es el caso del índice Vf, cuyos valores fueron calculados a lo largo del tiempo, utilizando la paleotopografía definida por las terrazas fluviales rocosas del río Lozoya. Estas técnicas fueron aplicadas a la sequencia de terrazas rocosas del río Lozoya por medio de SIG y herrameintas estadísticas. El área de trabajo se ubica en una depresión tectónica intramontañosa delimitada por alineaciones pop-up (Sistema Central Español). El análisis geomorfométrico ha revelado una evolución Cuaternaria compleja controlada y condicionada por factores como las principales, estructuras Alpinas, la litología de subsuelo, la geomorfología regional, el levantamiento regional y el clima. En la cuenca de drenaje del Río Lozoya, los valles más incididos y estrechos se localizan aguas abajo, asociados con cambios litoestructurales y capturas fluviales, mientras que los valles más amplios se localizan hacia la zona de cabecera, relacionados con depresiones tectónicas pop-down. Por otro lado, el análisis del perfil longitudinal del Río Lozoya ha mostrado que los knickpoints mayores han persistido durante el tiempo, por lo menos desde el Mioceno Superior y sin aparentes signos de reactivación durante el Cuaternario. Finalmente, nuestro análisis revela que la formación y preservación de las terrazas erosivas están controladas por factores litológicos y morfoestucturales

Combined study of archaeomagnetism and Raman spectroscopy of experimentally burnt limestones from the middle-palaeolithic site of Pinilla del Valle (Madrid, Spain)

Se presentan los resultados arqueomagnéticos, de propiedades magnéticas y espectroscopia Raman obtenidos de analizar muestras de dos tipos de calizas calentadas experimentalmente bajo con-diciones controladas. Estas calizas han sido fre-cuentemente identificadas en los yacimientos de paleolítico medio de Cueva Descubierta y Abrigo de Navalmaíllo (Pinilla del Valle, Madrid, Es-paña). Mediante un sistema de termopares, se re-gistraron temperaturas máximas de calentamiento de 400-450 ºC durante una hora. El objetivo es caracterizar las variaciones en la mineralogía fe-rromagnética y los compuestos (in)orgánicos, así como estudiar el registro de la dirección del campo magnético terrestre en el momento del enfriamien-to. Esto permitirá obtener un patrón extrapolable a las calizas arqueológicas de cara a identificar estructuras de combustión en el yacimiento. Los experimentos de ambas técnicas fueron realizados en muestras representativas de ambas litologías tanto antes como después de la quema experimen-tal. Antes de la quema, ambos tipos de caliza es-taban dominados por dolomita y calcita y, como principales óxidos de hierro, goetita y magnetita. Tras la quema, la goetita original pervivió en las muestras calentadas <200 ºC mientras que se transformó a hematites y/o magnetita en las ca-lentadas en torno a 450 ºC. Las alteraciones mi-neralógicas se centraron mayoritariamente en el 1ercm de profundidad. La neoformación de magnetita como paso intermedio en el proceso de deshidra-tación de la goetita hacia hematites ha sido poco documentada y tiene implicaciones paleomagnéti-cas. Se discuten los resultados mineralógicos, sus implicaciones para la identificación de fuego en el yacimiento así como sus potenciales aplicaciones a casos de estudio similare.Here we report the archaeomagnetic, rock-magnetic and Raman spectroscopy results of sample analysis from two types of limestones that were experimentally heated under controlled conditions. These lithologies have been commonly identified at the middle-palaeolithic sites of Descubierta Cave and Navalmaillo rock-shelter (Pinilla del Valle, Madrid, Spain). By means of a thermocouple system, maximum heating temperatures of 400 − 450 ºC were recorded during one hour. The main goal was to characterize the variations in the magnetic mineralogy and (in)organic compounds, and to study the record of the Earth´s magnetic field direction at the time of cooling. This allowed us to obtain a pattern that is potentially applicable to archaeological limestones in order to identify combustion structures at the site. All experiments were carried out on representative samples both before and after experimental heating. Before heating, both types of limestones were dominated by dolomite and calcite and as main iron oxides, goethite and magnetite. After heating, the original goethite persisted in samples heated to low temperatures (<200 ºC) whereas it transformed to haematite and/or magnetite in those heated to 450 ºC. Mineralogical alterations mostly focused on the outermost 1st cm of depth. The neoformation of magnetite as intermediate step in the dehydration process of goethite to haematite has been barely documented and has palaeomagnetic implications. The mineralogical results obtained, their implications for the identification of fire at the site as well as potential applications to similar cases studies are discussed.Junta de Castilla y León (projects BU066U16 and BU235P18) and the European Fund for Economic and Regional Development (FEDER

Datación de dos terrazas rocosas del valle del Río Lozoya (Comunidad de Madrid, España) mediante los isótopos cosmogénicos ¹⁰Be y ²⁶Al = Dating of two rocky terraces River Valley Lozoya (Madrid, Spain) by the cosmogenic isotope Be-10 and Al-26.

The drainage basin of the Rio Lozoya (Madrid) is a tectonic depression located in the eastern part of the Spanish Central System. This area is characterized by a very heterogeneous lithology and a complex structural history. During the Quaternary, in this sector, an extensive sequence of rocky terraces which shows the evolution twisty highlighted in the Lozoya River basin was generated. The absence of sedimentary deposits becomes very difficult to obtain numerical information from such morphologies. To overcome this problem we used the method of dating by exposing an erosional surface isotopes cosmogenic by inverse modeling of chi-square to adjust the measured 10Be and 26Al in models of depth profiles on two levels of the sequence values regional rocky terraces: TE15 (+ 62-64m) and TE17 (+ 42-46m). In both cases, the concentration ratios 26Al / 10Be in the measured samples is very similar to surface ratio of production (~ 6.75), indicating a constant exposure. Using inverse modeling, they have been calculated minimum ages of&gt; 232 ka and erosion ratios of 18 to 19 mm / ka for TE15 and&gt; 140 ka and 7-8 mm / ka for TE17

Quaternary geomorfological sequence and landscape reconstruction in the Lozoya valley (Central System, Spain)

El valle del río Lozoya se ha labrado en el basamento metamórfico y granítico paleozoico del Sistema Central (Comunidad de Madrid, España), dejando una amplia secuencia de terrazas rocosas o erosivas que evidencia la compleja evolución de este valle durante el Cuaternario. La cartografía geomorfológica de estas morfologías utilizando herramientas SIG y MDE de alta resolución (MDE5 CNIG), fotografías aéreas (escalas 1:33.000), mapas geológicos (1:50.000 Serie Magna), topográficos (escala 1:5.000), e históricos, además de trabajo de campo, ha permitido distinguir 24 niveles de terraza y el cauce actual, que han sido correlacionadas con el sistema de terraza del río Jarama en la Cuenca de Madrid, y con los depósitos fluviales localizados en el sistema kárstico del yacimiento Pinilla del Valle y de la Cueva del Reguerillo, en la zona de confluencia Jarama-Lozoya. En base a estas correlaciones, los niveles del Lozoya entre T1 (+200-205 m) y T15 (+62-64 m) se situarían en el Pleistoceno Inferior, entre T16 (+50-55 m) y T20 (+17-20 m) en el Pleistoceno medio, desde quizás T21 (+12-14 m) a T22 (+6-8 m) en el Pleistoceno Superior y los niveles inferiores entre T23 (+3-5 m), T24 (+1-2 m) y T25 (actual) en el Holoceno. La cartografía y reconstrucción de los niveles de base de las terrazas rocosas ha permitido modelizar la evolución cuaternaria del Valle del Lozoya.Lozoya watershed is located in a Paleozoic rocky intracratonicorogen (NE Central System, Comunidad de Madrid, Spain).Afterwards of a detailed geomorphological mapping using GIS tools and high resolution DEM data (MDE5 CNIG), aerial photos, lithologic, topographic, and historic maps and field work, has allowed to distinguish 24 levels of terraces from the current level of the Lozoya River. These terrace system has been correlated with the fluvial terrace system formation of the Jarama River (Madrid Basin). Also we have fluvial deposits located in the karstic system of the archaeological site of the Pinilla Del Valle and at the cave of Reguerillo. Based on these correlations, we settled at the Early Pleistocene 13 levels of terraces of the Lozoya River, among T1 (+200-205 m) and T15 (+62-64 m), at the Middle Pleistocene 6 levels, among T16 (+50-55 m) and T20 (+17-20 m), at the Late Pleistocene 3 levels among T21 (+12-14 m) and T22 (+6-8 m) and at the Holocene 3 levels among T23 (+3-5 m), T24 (+1-2 m) and T25 (actual). Mapping and reconstruction of the base levels of the rock terraces has allowed us the modeling of the Quaternary evolution of the Lozoya Valley.Depto. de Geodinámica, Estratigrafía y PaleontologíaFac. de Ciencias GeológicasTRUEpu

Deshaciendo el palimpsesto: una aproximación a la secuencia cultural de la ocupación neandertal del abrigo de Navalmaíllo, Pinilla del Valle (España)

The Navalmaíllo site is a karstic rockshelter located in a mountain environment near the Lozoya river. The location of the site allows for the close monitoring of the surrounding area, for following the migrations of animals and for the temporary residence of human groups. The difficulties associated with estimating the time span of occupational processes at archaeological sites raise the problem of the synchrony and diachrony of occupations that form palimpsests. Archaeostratigraphy has revealed the integrity of the sedimentary deposit, how it has been affected by both natural agents (falling boulders and the conservation of the site) and human agents (the excavation method). The deformation of the plastic deposit is reflected in the archaeostratigraphy, but the two periods of occupation identified have been preserved and were not largely affected. The archaeostratigraphic approach has resulted in the identification of some of the taphosedimentary aspects of Layer F and in the deciphering of the cultural palimpsest, establishing the cultural sequence of occupations at the Navalmaíllo site.El yacimiento de Navalmaíllo es un abrigo kárstico localizado en un entorno de montaña cerca del río Lozoya. La ubicación del yacimiento permite un control del entorno, siguiendo las migraciones de animales y para el establecimiento temporal de los grupos humanos. Las dificultades asociadas con la temporalidad relacionada con los procesos ocupacionales de los yacimientos, desvelan la problemática vinculada a la sincronía y diacronía de las ocupaciones que componen los palimpsestos. La arqueoestratigrafía ha permitido conocer la integridad del depósito, y cómo se ha visto afectado por procesos naturales (la caída de bloques y la conservación del yacimiento) y humanos (el método de excavación). La deformación del depósito plástico ha quedado reflejada en la arqueoestratigrafía, pero los dos periodos de ocupación identificación han quedado preservados y apenas se han visto afectados por esta caída de bloques. El enfoque arqueoestratigráfico ha permitido la identificación de algunos de los aspectos tafosedimentarios del nivel F y desgranar el palimpsesto cultural, estableciendo la secuencia cultural de ocupaciones en el yacimiento de Navalmaíllo

Glacial Morphology of Los Pelados-El Nevero Massif (Sierra de Guadarrama National Park). A new interpretation and chronology

El presente trabajo se localiza en el Macizo de Los Pelados-El Nevero y tiene como objetivos el inventario, cartografía, cronología e interpretación de la secuencia evolutiva de sus paleoglaciares. La altura media de este macizo es de 2100 m (Pico del Nevero, 2209 m) y su litología (orto, para y leuco-gneises) y ambiente climático (mediterráneo de montaña continentalizado) son los propios del Guadarrama Central. En el contexto fisiográfico, este macizo destaca por su trazado casi E-W frente a la dirección general NE-SW del conjunto de los Montes Carpetanos y por su morfoestructura de bloque disimétrico basculado (laderas meridionales escarpadas-laderas septentrionales tendidas). Esa dismetría, junto a los escalones oriental y occidental debidos a sistemas de fallas de tendencia N-S (los de los puertos de Navafría y Malagosto), dieron origen a una pequeña meseta topográfica en la planicie de cumbres que posibilitó el desarrollo de un glaciarismo distintivo en estas áreas, caracterizados por: una tendencia centrífuga de las lenguas glaciares a partir de las cimas; una relativa abundancia de glaciares con localización septentrional y la presencia de un pequeño glaciar de meseta. Los datos obtenidos mediante datación absoluta 10Be-TCN en el paleoglaciar de Hoyo Grande, muestran que la MIE local (~26 ka BP; MIS2) ocurrió sincrónicamente con el LGM.The studies on glacial geomorphology of the Sierra de Guadarrama have been focused mainly on the Peñalara Massif and, in general, the cartographies provided have little detail and in many cases are imprecise. In fact, in this mountain range there are areas with paleoglaciares that were described for the first time in the second half of the last century and the cartographies are only schematic. One of these areas is Los Pelados-El Nevero Massif, which is where this work is located. The main objectives are the inventorying, describing and mapping in detail its glacial morphology and establishing the absolute chronology of some evolutionary reference stages. Los Pelados-El Nevero Massif has an average height of 2100 m asl and its culmination is the peak of Nevero (2209 m). Its lithology (ortho, para and leuco-gneises) and climatic environment (Continentalized Mediterranean mountain climate) are the generals corresponding to central Guadarrama sector (Fig. 1). However, its morphology has some distinctive features such as its E-W tendency versus the NW-SW general direction of the whole of the Montes Carpetanos range, or the dissymmetric morphostructure of its mountain-block (tilted block: steep southern-face and gentle northern-slopes). This dissymmetry, together with the eastern and western steps due to N-S trend faults systems (those of the Navafría and Malagosto ports), gave rise to a small plateau type summit surface that enabled the development of a distinctive glaciarism in this massif (Fig. 2, Fig. 3). In the other massifs of the Sierra de Guadarrama (Peñalara, Cabezas de Hierro) the glaciers were developed on double slope (southeast-northwestern; northern-southern) predominating those of southern location. However, in the case of the Los Pelados-El Nevero Massif the glaciers had a centrifugal tendency from the topographic plateau with orientations to all the slopes although in one, the western one, were little significant. In addition, distinctive features of the glaciarism of this massif are, as much the relative abundance of glaciers in northern slopes as the existence of a small plateau-type glacier. All this configures a massif with remarkable development of the glaciers (Fig. 3, Table I). The maximum length reached by a glacier in this area was 2294 m and the lower topographic elevation reached by the ice during its maximum extension (local MIE) was 1560 m asl, parameters that corresponds to the paleoglacier of Porrinoso-Peñacabra. With the data available so far, obtained by means of 10Be-TCN absolute dating in the paleoglacier of Hoyo Grande (Table II), the local MIE is synchronous with the LGM (~26 ka Bp; MIS2). This age is in agreement with the chronology obtained for the MIE of the Peñalara paleoglacier (18 km to the SW), but it is in disagreement with chronology obtained for the MIE of the La Mujer Muerta paleoglacier (30 km to the SW), given that it is attributed an age corresponding to the MIS3 and, therefore, prior to the LGM.Depto. de Geodinámica, Estratigrafía y PaleontologíaFac. de Ciencias GeológicasTRUEMinisterio de Economía y Competitividad (MINECO)Organismo Autónomo de Parques Nacionalespu

Glacial geomorphology of the High Gredos Massif: Gredos and Pinar valleys (Iberian Central System, Spain)

We present a detailed geomorphological map of the landform assemblages originated by the two major paleoglaciers of the Sierra de Gredos mountain range in the Spanish Iberian Central System. Based on previous works, our map focused on the features formed by Gredos and Pinar paleoglaciers during the last glaciation and subsequent glacial events. Based on a remote sensing analysis and exhaustive field surveys, we identified with great accuracy the local distribution of glacial, periglacial, mass movement, structural, fluvial, and lacustrine features. We recognized three main glacial geomorphological formations representing: (i) the maximum glacial extension reached (peripheral deposits); (ii) the culmination of glacial conditions (principal moraines) and (iii) the local glacial withdrawal (internal deposits). Our map offers a renewed spatial framework on which to conduct higher-resolution glacial chronologies, especially of Late Glacial and Holocene glacial activity, providing key information for performing future paleoclimatic reconstructions of the northern hemisphere mid-latitudes

The Calderuelas hydro-laccolith (Sierra de Guadarrama National Park), a remarkable periglacial landform

En este trabajo se describe el hallazgo de un hidrolacolito en la Sierra de Guadarrama (Sistema Central). Su estudio se ha realizado mediante la caracterización morfológica y de la estructura interna, a través del empleo de Modelos Digitales del Terreno (MDT) obtenidos de datos LiDAR y varios perfiles geoeléctricos. Los resultados permiten establecer la génesis de esta estructura, de origen periglaciar, y la influencia de los procesos de ladera en su evolución. Los ciclos hielo-deshielo y las condiciones hidrogeológicas del entorno son los factores que controlan la evolución que presenta a lo largo del tiempo esta morfología. Estas estructuras muestran una extraordinaria sensibilidad ambiental, por lo que su monitorización resulta de gran interés para garantizar su preservación futuraThis research describes the finding of a hydro-laccolith in the Sierra de Guadarrama (Central System). The study, based on the combination of Digital Terrain Models (DTM) and geoelectric data, allowed the characterization of the surface morphology and internal structure. The results allow establishing the genesis of this periglacial- related structure and the role played by slope processes in its evolution. Freeze-thawing cycles and hydrogeological conditions are responsible factors that control its evolution over time. Such type of structures show an extraordinary environmental sensitivity, thus their monitoring is of great interest to guarantee their further preservatio

El hidrolacolito de las Calderuelas (Parque Nacional de la Sierra de Guadarrama), una morfología periglaciar singular

En este trabajo se describe el hallazgo de un hidrolacolito en la Sierra de Guadarrama (Sistema Central). Su estudio se ha realizado mediante la caracterización morfológica y de la estructura interna, a través del empleo de Modelos Digitales del Terreno (MDT) obtenidos de datos LiDAR y varios perfiles geoeléctricos. Los resultados permiten establecer la génesis de esta estructura, de origen periglaciar, y la influencia de los procesos de ladera en su evolución. Los ciclos hielo-deshielo y las condiciones hidrogeológicas del entorno son los factores que controlan la evolución que presenta a lo largo del tiempo esta morfología. Estas estructuras muestran una extraordinaria sensibilidad ambiental, por lo que su monitorización resulta de gran interés para garantizar su preservación futura