Facies analysis and tridimensional relationships of the eolian and eolian-connected deposits of

Pleistocene and Holocene age in Huelva allow to proprose sedimentary models and discuss their temporal

evolution and chronology

Boersma, Jan Richard

Borja, Francisco

Dabrio, Cristino J.

Goy Goy, José Luis

Lario, Javier

Polo Camacho, María Dolores

Zazo Cardeña , Caridad

Facies analysis and tridimensional relationships of the eolian and eolian-connected deposits of
Pleistocene and Holocene age in Huelva allow to proprose sedimentary models and discuss their temporal
evolution and chronology.Depto. de Geodinámica, Estratigrafía y PaleontologíaFac. de Ciencias GeológicasTRUEpu

Docta Complutense

GEOGACETA, 20 (5), 1996 Dunas eolicas y facies asociadas pleistocenas y holocenas en el acantilado del Asperillo (Huelva) P/eistocene and h%cene eo/ian dunes and associated facies in the Asperillo c/iff (Hue/va) C.J. Oabrio (*), F. Baria (."), C. Zazo (***), J.R. Boersma (****), J. Lario ( ••• ), J.L. Goy (****") y M.O. Polo (*) ., 'Joto. Estratigrafía e InSlltuto de Geología Económica-eSle, Universidad Comolutense, 28040-Madnd ') Area de Geografía Física, Facultad de Humanidades, UniverSidad de Huelva, 21007-Huelva -,' Opto_ de Geología, Museo Nacional de Ciencias Naturales-eSle, 28006-Madrld .. "") Opto, de Geografía Física. Universidad de Utrecht, 3508 TC-Utrecht (Holanda) ""*) Doto de Geología (Geodlnam:c8), Facultad de CienCias, UnlV8rSldao. 37008- Salamanca ABSTRACT Facies ana/ys;:; and tridimensional relationships of ¡he eo/ian and eolian-connected deposits of Pleistocene and Ho{ocene age in Hue/va al/ow to propr)'je sedimentar,;' mode{s and discuss their temporal evolution and chronology. Key words: folian dunes, shorelines, sedimentary mode/s! radiocarbon, chronology, Pleistocene, Holocene, Gu/f of Cadiz, Spain Geogaceta, 20 (5) (1996), 1089-1092 ISSN:0213683X Introducción '--.,,:::_ •. ! I ~i (1 "~dj I J IBERIA ;; /I ( ;:::::::::::::: ELVA A lo largo del litoral de Huelvu, entre \lazagón y Matalascaüas (Fig. 1), se ex-llende un acantilado de 30 km. de longitud constituido por arenas y arcni~cas blanco-amarillentas de origen eólico en general, con intercalaciones (una o varias según los cortes) algo más arcillosas y licas en mate-ria orgánica. Estos niveles se ven repentina-mente intermmpidos y basculados hacia el \VSW por una falla de dirección aproxima-da E-W que se sitúa unos :2 km al sur de rorre del Loro (Goyetal .. 1994). En el corte del acantilado correspon-diente al bloque levantado (bloque septen-trional) se distinguen materiales interpreta-dos de tres ambientes: fluviales, que a techo desarrolla un nivel turbas o que fué datado por radio carbono en 41.000 años BP (Zazo et al .. 1981) Y por Borja y Díaz del Olmo (1992) en 22.550 ± 400 años Br. Por enci-ma se sitúan depósitos marinos entre +7 Y + 17 m, cubiertos a su vez por depósitos dunares eólicos. En el bloque hundido. que se extiende hasta Matalascañas. sólo se en-cuentran depósitos dunares eólicos entre los que se intercalan niveles negros ricos en materia orgánica. El objetivo de este trabajo es describir las facies presentes y su distribución en el acantilado. elaborar modelos de sedimenta-ción eólica que expliquen el apilamiento, reconstruir su evolución espacio-temporal :i\{ /~-;----,--- :14Yc' MAZAGÓN, . I ~...----::~::::r )1 Hechas y marismas cunas eolicas Pielstoceno·Hoioceno " Plio)-Pleistoceno pre-Cuaternario o ~ ü o a I falla que aíecta :IeDósrtos Cuate marias o 5 iO i5 20 25 km ---- ----:~--Fig. 1.- [\-:lapa de situación y esquema geológico. Fig. 1.- Locat/oll map and geological sketch. 1089 GEOGACETA. 20 [5), 1996 relaciones laterales de las unidades eólicas 3 -..L 1 distribución de unidades en el acantilado del Asperillo costra ferruginosa dunas y acumulaciones dunas suelos hidromortos arganlcas ._ ••• _:~:-.:.: •• ·····················_·· .. ····"'1·""-'> .. ;;%~$S ;: 'tJ o' r r " ~ o o N ~ ~ ~ ~ ~ "- ~ ~ '" " "- -.; '" O. "---;s- r t bloque levantado o ~ ~ ~ -, (3 o o o " ~ ww t bloque hundido <O -~ m ~m o ~~ (X·Y). Coordenadas UTM ~ :::::: :: Zona UTM 29 o 00 e Loe: punto de observación m 00 o' ~ :::~ " (Iocality) m m ON r rr or o o o . o o o n ,,~ ce r0N ~oo w ~~ El Aspeniic S ~ o 23 23 ::i ::i o ~ ~ o ;; :;: R3 ~ ~ :2 ~ ~ o o m :: ~ ~ o e ~ o o ~ N N o e ~. e ro e " m N e ~ o e r o '/ -.; ~ w o o ~ e ~ ro m interduna suelos hldromorios o km w6 ;:: " :1:' e¡,Q' ;; ¡:; c"- n ~~ " ~ o. " " ~ w ~ !; o S ;; Fig. 2.- Distribución de unidades y relaciones entre. Los puntos de obscnación se expre-san en distancias a Torre de la Higuera. Escala vertical muy realzada. Fig. 2.- DistributiOIl oi ullits ond mutllol relatiollshÍps. Localilíes re/oted lo distal/ces lo Torre de la Hiffuera. Note ~'erlical exafferatiol/. y presentar una cronología de los principa-les eventos. Descripción de las facies En un recorrido de! acantilado se han establecido diversas estaciones midiend(1 su distancia desde la Torre de la Higuera junto a Matalascañas, para referir a ellas la\ observaciones (Fig. 2). Como no existen buenos puntos de referencia y la configura-ción del acantilado varía con Jos tempora-les, se han determinado las coordenada\ mediante un GPS portátil delete. De muro a techo se diferencian varia .... unidades (Fíg. 2): Unidad ({[lltial: Arenas finas a media .... blancas y violáceas con niveles de hioturha-ción. Presenta superficies erosivas que in-dividualizan niveles de morfología canali-zada cuya relación anchura/profundidad e .... de 50 a 100. La estructura i ntema. muy di-fusa, es laminación paralela y estratifica-ción cruzada en surco que apunta al 5 V..,.'. con algunos sers de sentido opuesto (cerca del Parador Nacional). Las subunidade:--. lenticulares están separadas por niveles ru-jizos muy bioturbados y ricos en óxido:-, de hierro que forman concrecione~. interpreta-dos como horizontes edafizado~.AI sure\tc de Torre del Loro son grises pues contienen materia orgánica :yo" se han muestreado para datación radiométrica. Las \uperficics ero-10911 siva:--. que cortan esto,> ni \ ele\ se correspon-den con horizontes edafizado~. La unidad se interpreta como depósito.~ de do,> trenzados relativamente cercano" al tnélr. pues muestran cierta inf1uencia mareal en la re\'ersión del flujo. L 'nidun murina: Arena", IlIla\ a me-dia:--.. amarillentas. con laminación paralela y ondulada.laminación cruzada de ri/Jplc.1 de oscilaci(ln. y bioturhaci(¡n de tipo O/J¡¡ioll1nrp!J(I. Por todo ello se interpretan comll marino sublitoral (s/¡orerúce) con in-fluencia del oleaje (Z3ZO er uf .. 19K 1 J. La línea de costa parece scroblicui1 a la actual ) se disponía ESE-\V:-..rW. Pasan lateralmente y hacia arriba a de-pósiw .... elÍlicos~ el contacto es en gran parte enhi\"{) y \iempre no nlll) claro. [-"l1idad etÍlica: La mayor parte de los materiales del acantiladlJ se interpretan como depósitos eólicos o asociados a am-biente" eólico:--..Al sure .... tc de la falla de T(1-rre de lLoro (km. 16) no .... e han encomradll afloramientos de la unidad marina. Se diferencian cuatro facie", \edimenta-ria .... relacionada .... con el amhiente eólico IFi~. 2J: Fucies de {/cuIIlII/uci(ín de dlllw.\ (!(í/i-cm: Arenas media\. generalmente blanca.~. con t'o.;tratificación cnt7.adu de gran e .... cald {S('{.I de 1,) a '-1- m) t.!ominantemente tabular o algo cuneiforme con.muros :;,uavemente curvados. Algunas caras de avalancha apa-recen defonnadas por desplomes de tama-ños variables. También hay laminación pa-ralela de láminas relativamente gruesas (1 a :2 cm) correspondiente a secciones de duna\ perpendiculares al flujo. Se interpretan como duna:;, transver:;,ale:-, con diversas di-recciones de migración. Facies de úreas illterdlllwres 11 orla eálica dista! ~ Arenas medias a gruesas con laminación paralela o suavemente ondulada no siempre bien visible '! sets métricos de estratificación cruzada tabular o suavemen-te cuneiforme. interpretados como dunas cólica", aislada\. En detalle suelen presentar alternancias de sers de laminación paralela (tran:;,porte en régimen de tlujo alto) y lami-nación rugosa (crinkling. debida a ripples de adhesión) que localmente conserva r¡-Jlpfes completos. Se rcconocen secuencias de potencia métrica constituidas por una base erosiva plana y neta seguida de cuatro inten'alos: :-,in estructura, de laminación pa-ralela. de laminación rugosa y. a techo. de laminación difusa biorurbada por raicilla ...... Suponemos que e~tas secuencias se deben a que el niwl freático en las úreas interduna-res tiende a situarse progresivamente m<Í\ cerca de a la superficie. y ello ocune repeti-damente. lo quc no\ lleva a pensar que se producían oscilaciones mús o menos perió-dica:--.. Facies de dUlIos \. \'cgeracirín: Consis-ten en arenas cólicas con intercalaciones edá.ficu\. Las facics de dunas arenosas son similares a las citada .... m¡i:-, arriba y forman cuerpos complejos de dimensiones hecto-métricas y morfología lenticular plano-con-vexa. Aelemá ..... intercalan ni\'eles deci- ~l hemimétricos de arenas ricas en fraccióll arcillosa y materia ()rgánica de origen húmi-co que le confieren un color gri .... o negnlí'-CO. En detalle estos niveles cuhren las du-nas y se adaptan a su morfología interdigi-túndo\e localmente con ellas (km. ~). Esto .... niveles irregulares. que en muchos punto .... son la suma de varios intervalo ..... son lo .... que algunos trabajos denominan "turba.~··. Interpretamos el conjunto corno unu sucesión de episodio .... de construcción del sistema de dunas eólica\ y \u posterior fija-ción por vegetación. Pen\amos que esta.~ alternancias estaban relaciollaJa,~ con lluc-tuaciones del nivel freático. pero no sabc-1110\ si de una magnitud similar a la ele la:-. \ccuencia\ citadas en loo.; amhientc ..... intcr-dunare.'>. El carácter edáflco de gran parte de 1,1 materia orgánica (húmica) dificulta la data-ción de radiocarhol1(). f I dunas eólicas activas - IlIvel f reático f-~t -- •• ,_ ~·t dunas eólicas poco activas B) suelos hidromorfos dunas eólicas activas desfavorable para generar niveles orgánicos nivel ireático • [ t \ -- + '-dunas eólicas fijadas y vegetadas generación de niveles orgánicos -+ suelos hidromorfos ~~~.,-- 'Z-:s:= ----. ........... ~-dunas eólicas activas 'i' niveles orgánicos parcialmente erosionados y enterrados Fig. 3.- Modelos de depósito de las facies eólicas y relacionadas con poca (A) o mucha lB) cobertera vegetal intermitente. fluctuaciones del nivel t'reático y pedogénesis. Fig. 3.- Models 01 eoliall and re/ated facies withoul (A) and with (E) significalll (huI ¡ntermittent) plan! e(H'er. water-table .f7uctuatiolls, alld pedogel1esis. Facies de sucios f1idrolllorfos: Arenas ;inas a medias con laminacÍón paralela on--1u Jante con sets métricos Ilislados de estra-:ificación cruzada. Se interpreta como la llrla eólica distal de un :-.istema dunar. don-de la arena se entrampa en el substrato en-,:harcado, o al menos húmedo y vegetado. y ~e fOlman potentes niveles edátlcos de gran extensión lateral. Se trata de horizontes in-tensamente bioturbados a los que la movili-Lación hidromórfica ve~tical de hierro les confiere un color amarillento o rojizo con decoloraciones blancuzcas verticales. que ",uponemos relacionadas con raíces. Local-mente estos perfiles edáficos pasan lateral-mente y en pocos metros a los ricos en ma-teria orgánica (localidad I~. km. 5.7). :\lodelos sedimentarios Las relaciones laterales de facies permi-ten proponer dos modelos sedimentarios para el sistema dunar eólico del Asperillo (Fig.3). GEOGACETA. 20 (5). 1996 Las facies de acumulación de dunas eó-licas se relacionan lateralmente con las de arcas interdunares o de orla distal de tipo manto de arena con dunas aisladas. Esto "l¡cede en la dirección del viento dominan-te. es decir hacia el este-sureste (Fig. 3A l. Las facies de dunas y vegetación for-man una sucesión lateral de facies que hacia las zonas distales acaba en las de suelm hidromorfos, de modo que de oeste a este -.,c pasa de: (a) Apilamientos dunares. con l'pisodios de arrasamiento y colonización \-egetal marcados por niveles edafizados de color gris y ricos en materia orgánica: (b) Dunas aisladas que conservan su expresión paleotopográfica resaltada por las diferen-cias de coloración, aunque la única sección no deja ver la morfología tridimensionaL (e) Manto arenoso de las áreas distales con menor aporte donde se construyen algunas dunas menores aisladas y la colonización ycgetal es más continua: (d) Gradualmente los suelos hidromorfos adquieren más im-portancia en el manto arenoso distal. La unidad se construye por la repetición de los acontecimientos descritos (Fig. 3B). Distribución espacial de las facies eólicas La distribución de facies (Fig. 2) está relacionada con los modelos sedimentarios anteriore"" pero además se reconocen facto-res climáticos y tectónicos. Los primeros se traducen en el grado de humedad. o incluso encharcamiento, de los ",uelos: sc registra un episodio más húmedo en la base caracterizado por suelos hidro-morfas muy potentes y endurecimiento del substrato edafizado y luego un ciclo de se-yuía (facies eólicas arenosas o "manto eóli-ca" l y, de nuevo hacia arriba. aumento de humedad (unidades de dunas vegetadas y de suelos hidromOJios). El desplazamiento del cambio de facies hacia el noroeste indica el progresivo alejamiento de los frentes du-nares activos en esa dirección y el progresi-vo encharcamiento de la región por ascenso del nivel freático, es decir las facies de sue-los hidromorfos son expansivas sobre las anteriores. El factor tectónico está representado por el movimiento de las fallas E-W y N-S que compartimentan bloques (Fig. 4). Al menos la falla de Torre del Loro debió ac-tuar algo durante el deposito delimitando un área algo más elevada al NW, donde hubo sobre todo transporte y acumulaciones du-nares, mientras que en el hundido (SE) se acusaba más la tendencia subsidente, con úreas interdunares y paleosuelos. Como la sucesión muestra un ligero "abombamien-to" en el Asperillo, suponemos que el blo-que hundido basculó ligeramente durante el 1091 GEOGACETA.20 (5J, 1996 Fig. 4.- Bloque diagrama de la zona estudiada que puede senir también como un mode-lo parecido al de los materiales eólicos descritos, aunque la falla condicionante actual sería la de J\Iatalascañas. Fig. 4.- Diagrammatic block 01 lile studied area thal may (indirectly) serFe as a moderll analogue for lhe described deposits. although the present conditionillg ¡auU ü rhe Matalascajias ¡ault. depósito de las facies eólicas, fonnando una rampa que ascendía suavemente hacia el sureste hasta la zona del AsperiIlo y luego descendía de nuevo. En la cara ascendente (NW) se acumulaban sobre todo facies du-nares yen la descendente (SE) la~ dunas aisladas vegetadas y los suelos hidromorfo:... Cronología de los principales aconteci~ mientos A pesar de las numerosas dataciones por C~14 no se ha conseguido establecer aún una cronología precisa de los materia-les del Asperillo. Esto se debe en parte a la génesis de las muestras (material edáfico) \ a la dificultad de interpretar la estratigrafía precisa de las unidades por la ausencia de puntos de referencia, la aparente horizonta-lidad de los materiales y la desproporción entre las dimensiones horizontal y vertical. Las dataciones llevadas a cabo sobre el techo de los depósitos fluviales en el niyel rico en materia orgánica dan edades supe-riores a los 40 Ka, con tan sólo una datación que estaría en el límite del método ('22.S5U ± 400). Por otra parte, los materiales mari-nos que cubren este nivel rico en materia orgánica deben corresponder. según los datos regionales, al Último lnterglacial (entre ca. 130 y 85 Ka). Por consiguiente los depó-sitos fluviales selÍan pre- Último lntcrglacial. Ello supone que la unidad eólica más antigua (arenas edafizadas. 1, Fig. 1) Y la de manto eólico con dunas y áreas distales in-terdunares (2. Fig.2) estarían comprendi-das al menos entre 80 y 45 Ka., que es la edad más antigua obtenida en la unidad de 1092 dunas con vegetación que las sobreyace. In-terpretamos que ambas corresponde al Últi-mo Glacial durante el que lo" niveles freáti-cos también eran relativamente bajos, pero estaban sometidos a oscilaciones bien mar-cadas en los sedimentos y en los perfiles edafizados. Las direcciones predominantes de vientos eran hacia N90"E y :-J 150c E. con las áreas interdunares y distales hacia el este-sureste. La unidad de alternancias de dunas acti-vas y vegetadas (con direcciones de migra-ción hacia N90"E y EN. 3, Fig. 2) se extien-de desigualmente .y, con el transcurso del tiempo, se va reduciendo la llegada de arena y los acúmuJos principales de arena se dan en la rampa del noroeste mientras que hacia el sureste se amplían cada vez más los sue-los hidromorfos. Es. por ello. una fase de retroceso de las unidades eólicas y ascenso de los niveles freáticos que interpretamos que está relacionado con un ascenso eustá-tico del nivel del mar que reduce drástica-mente los aporte<, a las playa:. aneja". El desplazamiento de facies hacia el noroeste ;. el tiempo de residencia de la materia orgáni-ca en los peIfiles edáficos explican la dispa-ridad de las dataciones radiométricas en los niveles ricos en materia orgánica, pues re-gistran un tiempo relativamente largo. Lo cierto es que los resultados obtenido." "c agrupan entre. al menos. 45 y 20 Ka. BP con cuatro dataciones en torno a los 30 Ka (lnterestadio). y entre los 12;. 7 Ka BP para los niveles ricos en materia orgánica supe-nares. La mayor ele\"ación del bloque t\'W de la falla de Ton'e del Loro justifica la escasez de niveles edáficos (sólo aparecen en la ve-cindad de la falla y con escaso desarrollo) pues f ué. sobre todo, un área de transporte activo donde acabó por acumularse un gran complejo dunar. Arrasamiento parcial y' de cierta unifor-mización del relieve datable como del Pleis-toceno terminal y Holoceno temprano. En este lapso se desarrollaron costras ferrugi-nasas de tipo alío férrico (panes de hierro) VIsibles en muchos puntos del corte. La si-guiente generación de dunas conservada (arenas pardas sueltas cuya estructura inter-na no hemos podido observar en detalle) entierra una industria lítica mixta neolítica terminal y calcolítica datada entre 5.000 a 4.000 años BP. Estos depósitos correspon-den a las paleodunas mixtas entre parabóli-cas y transversales que migraban hacia el este y quc Borja y Díaz del Olmo (1995) denominan Alto Manto Eólico Seco (AMES\. Sobre una nueva superficie erosiva. arenas de color crema que incluyen restos desde romanos a medievales. Son dunas semiestables parabólicas de Doñana y Mé-dano del Asperillo que migraban hacia el ENE (Borjo y Díaz del Olmo. 1995). Las duna más recientes son las activa~ de Doñana y el Médano del Asperillo. que sólo se forman en el bloque hundido de le falla de Torre de la Higuera -Matalascañ~l' ya en la edad moderna (Fig . ..j. l. Agradecimientos Trabajo realizado dentro de los Proyec-tos: Unión Europea EVSV-CT94-0445, Beca de Investigación EV5V-CT94-544) DGICYT PB92-0023. Realizado en el mar· ca de la INQUA Shorelines Commission: el JGCP Prolecl367. Referencias Borja. F Y Díaz del Olmo. F (19921. [N-QUA Mediterrallea!l (llld Btock SC(I.I Shorelines SlIbcof11mis.\io!l, f\/ell"stetlel: 14: 87-93. Borja. F y Diaz del Olmo. F (1995). Pu-teoambienre Cuaternario en la Pen[nsui, Ihérica. Santiago de Compostela. 2 pág Goy .. J.L. Zazo. c., Dabrio. Cl. y Lario. (1994). Simposio da Marfiem lherici!. Lisboa. l pág. Zazo, c., Dabrio. CJ .. Gay. J.L. y Menan-teau. L. (19~ 1 l.Acta.\ y Gu[us de Excur-siones de la \'" Reunión del Grupo Espa-ñol de Trabajo del Cuaternario. 357-361" ¡ 1 

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Dunas eólicas y facies asociadas pleistocenas y holocenas en el acantilado del Asperillo (Huelva)

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