Landscape evolution and geodynamic controls in the Gulf of Cadiz (Huelva coast, SW Spain) during the Late Quaternary

The coastal evolution of the El Abalario area (Huelva, southern Spain) during the Late Pleistocene and Holocene is reinterpreted after a refinement of the available geochronology by means of optically stimulated luminescence (OSL) dating. New data come from the analysis of soft sediment deformation, palaeosols, geomorphological mapping, and published seismic surveys on the onshore and offshore Gulf of Cadiz. The present structure of El Abalario dome resulted from the complex interaction of littoral-catchment processes and sea-level changes upon an emergent coastal plain, conditioned by the upwarping of the underlying Pliocene - Pleistocene prograding deltaic sequence. Upwarping is probably related to escape of over-pressurized fluids, accompanied by dewatering, prior to (?) and during OIS (Oxygen Isotopic Stage) 5. Continued upwarping produced the large NW - SE gravitational fault of Torre del Loro (TLF) in the southwestern flank of the dome, roughly parallel to the present coastline during OIS 5 - OIS 4. The resulting escarpment favoured the accumulation of aeolian sand dunes (units U1, U2, and U3) from OIS 5 to early OIS 1. Unit U1 (OIS 5) ends upwards in a supersurface with a thick weathering profile that suggests moist and temperate climatic conditions. Unit U2 accumulated mainly during OIS 4 and OIS 3 with prevailing W/E winds. The supersurface between U2 and U3 records a part of OIS 2, with relative low sea level. Sedimentation of unit U3 took place during the Last Deglaciation (radiocarbon and OSL ages) with prevailing W/SW winds, under a temperate moist climate, that became more arid towards the top (Holocene). A major supersurface with an iron crust-like layer (SsFe) developed during the Holocene Climatic Optimum (OIS 1) under wetter and more temperate conditions than before, fossilizing the TLF. The supersurface is covered by younger aeolian dunes (U4, U5, U6, and U7) transported by W - SW winds since the Late Neolithic - Chalcolithic cultural period (̃5.0 ky cal BP).Financial support from Spanish Projects BTE2002-1065 and BTE2002-1691. This is a contribution to IGCP 495 and to the INQUA “Coastal and Marine Processes Commission”

El complejo eólico de El Abalario (Huelva)

El área de El Abalario (Huelva) situada en la cuenca Neógena del Guadalquivir e incluida en parte dentro del Parque Natural de Doñana (Fig.1), constituye el sector litoral con el mayor y “más completo” registro de materiales eólicos aflorantes desarrollados desde el Pleistoceno Superior hasta la actualidad en la Península Ibérica. Numerosos trabajos han sido publicados desde los años setenta cuando Caratini y Viguier (1973) consideraron todos los depósitos aflorantes a lo largo del acantilado de El Asperillo (sector costero de El Abalario) como sedimentos eólicos de edad Holocena, en base a datos polínicos. Posteriormente, Zazo et al. (1981) distinguen próximos a la Torre del Loro, sedimentos fluviales y marinos en la base del acantilado y realizan las primeras dataciones de radiocarbono en los sedimentos fluviales. El estudio geomorfológico junto con la interpretación de numerosos sondeos llevados a cabo por el IGME en el área del Abalario llevan a Goy et al. (1994) a considerar esta área como una zona inestable sometida a una tectónica activa durante el Cuaternario.Este trabajo ha sido financiado por los Proyectos CGL2008-04000, CGL2008-3998, OAPN-036/2008 y GRACCIE-CSD-2007-00067. Es una contribución al IGCP495 (Quaternary Land Ocean Interactions: Driving Mechanisms and Coastal Responses); al Proyecto 0911-INQUA-CMP (Decoding the Last Interglacial in Western Mediterranean) y al Grupo de Trabajo de la UCM- 910198.Peer reviewe

Estructuras de licuefacción sísmica en el yacimiento romano de La Magdalena, Complutum s. IV AD (Madrid, España)

la antigua ciudad romana de Complutum (Alcalá de Henares, Madrid) fue fundada en el s. I AD y fue una de las ciudades más importantes de Hispania. Complutum fue destruida, abandonada bruscamente, reubicada y reconstruida en una nueva localización en el s. IV AD. Las causas de la destrucción y la nueva localización de la ciudad son aún una incógnita para la arqueología. En este trabajo se muestran diferentes efectos arqueosismológicos de terremotos (EAEs) afectando al yacimiento de La Magdalena (una explotación agrícola situada a 4 km al NE del núcleo urbano de Complutum). El efecto geológico de origen sísmico que afectó al yacimiento es la licuefacción. Se pueden observar diques de arena y cráteres de gravas por explosión afectando a instalaciones romanas, como cisternas, casas o tumbas. Simultáneamente al abandono de La Magdalena también fueron abandonadas de forma brusca la ciudad de Complutum y varias villas romanas a lo largo del valle del Henares, en algunos casos con EAEs que pueden asociarse al mismo evento que destruyó el yacimiento de La Magdalena. Estos EAEs podrían estar generados por un terremoto de Mw = 5.0-6,6, utilizando los límites empíricos de licuefacción y ruptura cosísmica de la fallaInstituto Geológico y Minero de España, EspañaDepartamento de Geología, Escuela Politécnica Superior de Ávila, Universidad Salamanca, EspañaTrébede, Patrimonio Cultural, S.L., EspañaUniversidad de Salamanca, EspañaFacultad de Ciencias, Universidad Autónoma de Madrid, EspañaDepartamento de Ingeniería del Terreno, Escuela Politécnica Superior de Ávila, Universidad de Salamanca, EspañaDepartamento de Edafología, Escuela Técnica Superior de Ingenieros Agrónomos, Universidad Politécnica de Madrid, EspañaFacultad de Ciencias, Universidad Nacional de Educación a Distancia, EspañaDepartamento de Geología, Universidad de Alcalá de Henares, Españ

Seismically induced liquefaction structures in La Magdalena archaeological site, the 4th century AD Roman Complutum (Madrid, Spain)

The ancient Roman city of Complutum(Alcalá deHenares,Madrid), founded in the 1st century AD,was one of the most important cities ofHispania. The old Roman citywas destroyed, abruptly abandoned, relocated close by and rebuilt during the late 4th century AD. Destruction of the city and its relocation has not yet been explained by archaeologists. In this paper,with ourmultidisciplinary approach, we identify and characterize earthquake archaeological effects (EAEs) affecting the archaeological site, the La Magdalena, an agricultural holding 4 km from the core of Complutum. The most important EAEs in the site are liquefactions (sand dikes and explosive sand-gravel craters) affecting Roman structures, such as water tanks (cisterns), houses and graves. Ground liquefaction generated significant ground cracks, explosive craters and folds in foundations of buildings. Several other Roman sites throughout the valleywere also abandoned abruptly during the 4th century AD, in some caseswith EAEs of similar origin. This suggests the occurrence of a 5.0–6.6 Mw seismic event in the zone, in accordance with the minimum empirical limit of seismically-induced liquefaction and the maximum surface rupture length of the Henares fault.Instituto Geológico y Minero de España, EspañaDepartamento de Geología, Escuela Politécnica Superior de Ávila, Universidad Salamanca, EspañaFacultad de Ciencias, Universidad Autónoma de Madrid, EspañaTrébede, Patrimonio Cultural, S.L., EspañaDepartamento de Ingeniería del Terreno, Escuela Politécnica Superior de Ávila, Universidad Salamanca, EspañaDepartamento de Edafología, Universidad Politécnica de Madrid, EspañaFacultad de Ciencias, Universidad Nacional de Educación a Distancia, EspañaDepartamento de Geología, Universidad de Alcalá de Henares, Españ

Análisis de la deformación en la Península Ibérica a partir del estudio de mecanismos focales, implicaciones en la peligrosidad sísmica

Reunión Ibérica sobre Fallas Activas y Paleosismología (3ª. 2018. Alicante). - Texto en inglés con resumen y palabras claves en inglés y españolSe han analizado 682 mecanismos focales de terremotos localizados en la Península Ibérica y zonas próximas. Aplicando métodos de determinación del tensor de deformación (Modelo de Deslizamiento), se han obtenido diferentes resultados para cada uno de los mecanismos focales: (1) plano de falla entre los dos planos nodales del mecanismo, (2) orientación de máximo acortamiento horizontal (ey), (3) factor de forma de tensor de deformación (k’) y (4) tipo de falla. Con estos datos se pueden realizar análisis regionales y locales de las características de la fracturación activa en el área considerada: (a) caracterización de la fracturación, (b) orientación de máximo acortamiento horizontal, (c) zonación en función del tipo de falla y del factor de forma del tensor de deformación. Este tipo de información puede ser muy útil a la hora de realizar tanto diferentes análisis locales de la peligrosidad sísmica, como para incorporar a los catálogos sísmicos terremotos históricos destructivos sin información de la fuente sísmica. = We analysed 682 earthquake focal mechanism solutions located in the Iberian Peninsula and nearby areas. We have obtained different parameters applying methods of determination of the strain tensor (Slip Model): (1) the fault plane between the nodal planes of the focal mechanism, (2) the orientation of the maximum horizontal shortening (ey), (3) the strain shape factor (k`) and (4) the type of fault. With these data, regional and local analysis of active faulting can be carried out in Spain: (a) fracture characterization, (b) the orientation of maximum horizontal shortening, (c) spatial zonation according to the type of fault and (d) the strain shape factor. These results can be useful for seismic hazards studies of local zones and for including destructive historical earthquakes in the seismic catalogs.Departamento de Geología y Geoquímica, Universidad Autónoma de Madrid, EspañaInstituto Geológico y Minero de España, EspañaDepartamento de Geología, Universidad de Salamanca, EspañaDepartamento de Geología, Geografía y Medio Ambiente, Universidad de Alcalá, EspañaDepartamento de Edafología, Universidad Politécnica de Madrid, Españ

Análisis arqueosismológico del conjunto arqueológico romano de Mulva- Munigua (Sevilla, España). Resultados preliminares

El conjunto arqueológico romano de Mulva-Munigua (Sevilla, España) presenta daños en las edificaciones que pueden ser interpretadas como resultado de la ocurrencia de un evento sísmico (Efectos Arqueológicos de los Terremotos: EAEs) a finales del siglo III A.D., fecha coincidente con el inicio del periodo de declive económico de este asentamiento romano. Para intentar establecer el posible origen sísmico de las deformaciones, se ha procedido al inventario y análisis de las estructuras deformadas presentes en el yacimiento. No obstante, algunas de estas deformaciones también se pueden interpretar como resultado de procesos gravitaciones asociados a la ladera Este de la colina sobre la que se sitúa parte del yacimiento. Las direcciones de máxima deformación (ey) obtenidas del análisis de EAEs indica dos direcciones preferentes de la deformación (o movimiento preferente del terreno): NNO-SSE y ENEOSO. Aunque los datos presentan una dispersión importante, se puede establecer que la orientación principal NNO-SSE es compatible con un evento sísmico situado en el borde norte del Valle del Guadalquivir. La orientación ENE-OSO podría relacionarse con un evento posterior, o más seguramente con procesos de ladera de carácter cosísmico o no.Departamento de Geología y Geoquímica, Universidad Autónoma de Madrid, EspañaDepartamento de Geología, Universidad de Alcalá, EspañaInstituto Geológico y Minero de España, EspañaDepartamento de Geología, Escuela Politécnica Superior de Ávila, Universidad Salamanca, EspañaDepartamento de Edafología, Escuela Técnica Superior de Ingenieros Agrónomos, Universidad Politécnica de Madrid, EspañaDepartamento de Geografía Física, Universidad de Sevilla, Españ

Paleogeografía y Paleosismicidad: El caso de estudio Bajo Segura, SE España

Trabajo presentado en la XIV Reunión Nacional de Cuaternario, celebrada en Granada (España), del 30 de junio al 2 de julio de 2015El presente trabajo aborda el análisis paleogeográfico de la Depresión del Bajo Segura donde se ubicaba la antigua bahía Ibero-Romana del Sinus ilicitanus. Se confrontan datos de reconstrucciones paleogeográficas, documentos históricos con el análisis geomorfológico del sistema de acequias, azudes y canales de la zona y su desarrollo en diferentes periodos. Se concluye que durante la época musulmana la zona afectada por el terremoto en las inmediaciones de Orihuela era un sistema deltáico palmeado 1048 AD se relacionan con fracturación del terreno y procesos de licuefacción, así como un relevante cambio del curso del rí Segura y abandono del sistema deltaico.This work has been funded by the Spanish research projects CGL2012 (QTECTBETICA -USAL), CGL2012-33430 (CSIC) and CGL2013-42847-R (UNED) and W. G. QTECT-AEQUAPeer reviewe

Los terremotos antiguos del conjunto arqueológico romano de Baelo Claudia (Cádiz, Sur de España): Quince años de investigación arqueosismológica

El presente trabajo ilustra el estado del conocimiento sobre arqueosismología en la antigua ciudad romana de Baelo Claudia (Tarifa, Cádiz) tras casi quince años de investigaciones. Esta antigua ciudad romana se vio afectada por dos importantes terremotos en los años 40–60 AD y 260–290 AD. El primero de ellos afectó en mayor grado a la parte baja (costera) de la ciudad provocando importantes cambios urbanísticos y arquitectónicos (monumentalización) en respuesta a las labores de reconstrucción. El segundo de ellos provocó una mayor destrucción, cuya ruina progresiva desembocó en el abandono definitivo de la ciudad en el 365–390 AD. Se catalogan, cartografían y describen la mayor parte de los Efectos Arqueológicos de los Terremotos (EAEs) del sector monumental de la ciudad, que testifican los efectos producidos por el terremoto ocurrido en el 260–90 AD. La cartografía de daños (EAEs) muestra la distribución y orientación de los daños en la zona baja de la ciudad, así como la ocurrencia de otros procesos cosísmicos, como deslizamientos y pequeños tsunamis. El análisis estructural del conjunto de daños orientados indica que la dirección de movimiento del terreno se produjo en una dirección dominante del SO al NE. Los análisis geoarqueológicos, así como importantes anomalías constructivas y funerarias, sugieren la intervención de tsunamis de escaso poder de penetración durante los dos terremotos, apuntando a la existencia de una fuente sísmica submarina común al SSO de la ciudad. Se han identificado diferentes fallas normales de dirección N-S en la zona de la Bahía de Bolonia, algunas de las cuales se prolongan hacia el interior del mar en la zona SSO de Baelo Claudia. Estas fallas presentan claras evidencias de actividad Cuaternaria y podrían considerarse como las fuentes sísmicas más probables para los dos antiguos terremotos que afectaron a la ciudad en época romana.Departamento de Geología, Escuela Politécnica Superior de Ávila, Universidad Salamanca, EspañaDepartamento de Geología y Geoquímica, Universidad Autónoma de Madrid, EspañaInstitut für Neotektonik und Naturgefahren, Universität Aachen, AlemaniaÁrea de Riesgos Naturales, Instituto Geológico y Minero de España, EspañaDepartment of Earth Sciences, University of Cambridge, Reino UnidoConjunto Arqueológico Romano de Baelo Claudia, Junta de Andalucía, EspañaDepartamento de Ingeniería del Terreno, Escuela Politécnica Superior de Ávila, Universidad de Salamanca, EspañaU.D. Geología, Universidad de Alcalá, EspañaDepartamento de Edafología, Universidad Politécnica de Madrid, EspañaDepartamento de Geología, Universidad de Salamanca, EspañaDepartamento de Geología, Museo Nacional de Ciencias Naturales, Españ

Restos de caballos fósiles cuaternarios en la depresión Prados-Guatén (Pantoja de la Sagra, Toledo)

Durante la primera reunión de campo del Grupo Madrileño de Cuaternario (GQM-AEQUA) se localizaron restos fragmentarios de dentición de caballos fósiles en los antiguos areneros de Pantoja de La Sagra (Toledo), actualmente en proceso de desmantelamiento y relleno. Ante la posibilidad de deterioro y pérdida los restos fueron recolectados y trasladados al Museo Nacional de Ciencias Naturales (CSIC, Madrid) donde se ha procedido a su análisis. Las piezas fósiles analizadas responden a un maxilar izquierdo con tres piezas dentales in situ (molares y premolares), y otras siete más aisladas. Todos los dientes aislados, junto con el fragmento de maxilar existente, corresponden a un adulto joven. Los restos fósiles se encontraban asociados a un nivel de arenas fluviales situado unos cuatro metros por debajo de la superficie de la Terraza de +15 m de la Depresión Prados-Guatén definida como un nivel perteneciente al tránsito Pleistoceno inferior-medio, del antiguo Sistema fluvial Manzanares-Guatén por Silva (1988). En concreto los niveles superiores de esta terraza han sido interpretados como resultado de la superposición de los últimos depósitos del antiguo sistema fluvial y los primeros asociados al relleno de la Depresión por tributarios de área fuente más local tras su abandono como consecuencia del proceso de captura del valle inferior del Manzanares por parte del Río Jarama al SW de la Ciudad de Madrid (Silva et al., 1988). Los caracteres morfológicos y morfométricos de las piezas dentarias permiten identificarlos como Equus ferus cf. mosbachensis cuya distribución bioestratigráfica abarca la parte final del Pleistoceno Medio (c.a. 500-200 ka B.P.). Junto a los restos fósiles aparecieron también escasos fragmentos líticos correspondientes a productos de lascado en sílex de difícil atribución tecnológica. Los restos fósiles analizados, indican que el depósito extensivo de arenas fluviales en el eje de la Depresión, culminó durante el final del Pleistoceno medio, y que la dinámica fluvial de la Depresión tras su proceso de abandono fue de hecho más activa de lo que se pensaba con la instalación de sistemas de arroyos relevantes alimentados por cabeceras locales antes del encajamiento definitivo actual de los arroyos Prados y Guatén.Peer reviewe

Nuevos índices cronológicos de evolución de los suelos en terrazas fluviales

13 páginas, 6 figuras, 4 tablas.[ES] Se estudia una cronosecuencia en el sistema de terrazas fluviales del río Tajo, en el sector comprendido entre Aranjuez y Toledo (España Central) con el fin de establecer la variación de las propiedades de los suelos con el tiempo. La cronología relativa del sistema de terrazas se establece según dataciones por faunas de vertebrados, industrias líticas, criterios cartográficos y geomorfológicos relativos y por correlación con otros sistemas de terrazas de la Cuenca del Tajo. Se establecen unos índices como criterios de la evolución del suelo: CA, porcentaje de arcilla en el horizonte argílico (Bt); COA, contenido global de arcilla, que corresponde al producto del contenido de arcilla por el espesor del horizonte argílico en cm; ILU, índice de iluviación, relación entre el porcentaje de arcilla en el horizonte Bt/porcentaje de arcilla en el horizonte A; y, AC/L, índice de vejez, relación entre el porcentaje de arcilla/porcentaje de limo en el horizonte Bt. Se realiza el estudio estadístico de las correlaciones lineales entre estos índices y la edad relativa de los suelos estimada a través de la cota relativa de los niveles de terrazas correspondientes. El índice de vejez (AC/L) es el que muestra los mejores resultados como criterio cronológico de evolución edáfica en la cronosecuencia estudiada. La aplicación de estos índices cronológicos a otras cronosecuencias de terrazas fluviales (río Henares y río Esla) confirma la utilidad de estos criterios de la evolución del suelo. Los mejores resultados se obtienen para el índice de vejez, y en segundo lugar el contenido de arcilla, y el contenido global de arcilla. El índice de iluviación presenta una mayor variabilidad, y su uso como criterio cronológico de evolución es menos preciso, debido a que resulta más afectado por la conservación total o el truncamiento parcial del perfil original.[EN] A soil chronosequence on fluvial terraces of the Tajo river (Aranjuez-Toledo sector, Central Spain) is studied in order to establish the variation of soil properties with time. Relative chronology of terraces has been established based on vertebrates fauna, lithic industry, geomorphic criteria, and by correlation with other terrace systems of the Tajo basin. Sorne indices have been established as estimators of soil evolution degree: CC: clay content (%) in Bt horizon; OCC: global clay content, obtained by the product of thickness and clay percentage of Bt; CS: clay/silt ratio, which results from the division of clay percentage and silt percentage in Bt horizon, and constitutes an estimation of the soil ageing; ILL: illuviation index, or ratio between clay content in Bt horizon and clay content in the overlying horizon. The study of correlations among the properties of argillic horizons and the aforementioned indices and the relative age of the soils have been carried out. The application of these indices to other similar chronosequences confirm their validity. The best results have been obtained for the CS index (ageing index), OCC and CC. Illuviation index shows a great variability, so its use as an evolution criterion is less precise, because it is affected by the total preservation or truncation of the upper part of the original profile.DGICYT Proyectos PB95-0946-PB95-0109 y Junta de Castilla- León Proyecto SAG4/94.Peer reviewe