The recent fluctuations of the glaciers can be modellised near the Antartic Spanish Base (BAE),

where six morainic arches are exposed, as well as eight marine terraces up to + 18. 6 m. Some conclusions about the recent evolution of the island can be drawn from the geomorphological maps

and profiles elaborated

Arche, Alfredo

López Martínez, Jerónimo

Martínez de Pisón, E.

The recent fluctuations of the glaciers can be modellised near the Antartic Spanish Base (BAE),
where six morainic arches are exposed, as well as eight marine terraces up to + 18. 6 m. Some conclusions about the recent evolution of the island can be drawn from the geomorphological maps
and profiles elaborated.Depto. de Geodinámica, Estratigrafía y PaleontologíaFac. de Ciencias GeológicasTRUEpu

Docta Complutense

GEDGACETA,9,1991 checopar et al., 1981). El uso de los tres métodos permite comparar los re­sultados obtenidos, lo que da una idea de la fiabilidad de los mismos. El método de los Diedros rectos ha sido el primero en ser utilizado, ya que da una idea rápida de las direc­ciones de los esfuerzos principales. A continuación se ha aplicado el mé­todo de Etchecopar, que permite la separación de los diferentes tensores compatibles con los movimientos de las fallas de la población. Los resulta­dos de este método aparecen como orientación de los ejes de esfuerzos, y la relación R=(0'2-0'3)j(0'1-0'3), que da fOlma al elipsoide de esfuerzos; el método de Etchecoper ofrece también un test de compatibilidad mecánica de los planos de falla con el tensor mediante el CÍrculo de Mohr. El método de los diagramas y-R está basado en la ecuación de Bott, y parte de la consideración de que uno de los ejes de esfuerzo principales es vertical, de modo que sólo son nece­sarias dos variables para definir el tensor de esfuerzos: y (dirección de O'y, el esfuerzo comprensivo máximo en la horizontal), y R=(O'z-O'x)j(O'y­O'x), la relación de esfuerzos usada en la ecuación de Bott (1959). Todos los pares de valores y-R que explican el movimiento de cada falla se repre­sentan como una curva en un dia­grama bidimensional. Los «nudos» en los que las curvas correspondientes a diferentes fallas se cortan constituyen las posibles Soluciones. La principal ventaja de este método es que mues­tra el espectro de todos los tensores compatibles con la población de fa­llas, que pueden ser comprobados después mediante el método de Et­checopar. Resultados e interpretación Se han analizado 17 estaciones de datos microestructurales. La práctica totalidad de ellas se sitúan sobre cali­zas de la Fm. Guara. El análisis se ha basado fundamentalmente en planos de falla de escala decimétrica a mé­trica, que presentan, en general, bue­nos indicadores de movimiento, tales como escalones estrilolíticos y de cal­cita fibrosa. El número de fallas por estación varía entre 15 y 100, siendo lo más frecuente estaciones con 40-45 fa­llas. Las direcciones de compresión y extensión obtenidas aparecen repre­sentadas en la figura l. En el mapa y en las rocas de frecuencia de direccio­nes de compresión (para los tensores con O' 1 horizontal) y de extensión (para los tensores con O' 1 en posición vertical) pueden observarse las si­guientes tendencias: - Se encuentra bien representada la dirección de compresión NNE, que correspondería a lo que podemos con­siderar como comprensión regional «pirenaica». - Existen también en numerosos puntos direcciones de 0'1 perpendi­culares a las orientaciones de las ma­croestructuras compresivas a las que se encuentran asociadas; estas direc­ciones de compresión se encuentran comprendidas generalmente entre ENE y E-W. En este punto conviene hacer notar que por la relación entre los ejes de los tensores y la orienta­ción de la estratificación se ha deter­minado que en algunos casos la frac­turación es anterior a la flexión de las capas y en otras posterior (consi­derando que, en general, cuando se produce la fracturación, uno de los ejes del tensor de esfuerzos es verti­cal). - La mayor parte de las direccio­nes de 0'3 en los tensores distensivos se encuentran en tomo a E-W. Supo­nemos que, en el sector occidental de las sierras, algunas de ellas pueden estar relacionadas con una extensión localizada en el bloque inferior del cabalgamiento principal. En el sector oriental aparecen también macroes­tructuras distensivas (fosa de la Par­dina del SeraI), en un contexto de pe­queñas fosas de pull-apart. Referencias Almela, A. Y J. M. Ríos (1950): Actas del 1 cr Congo lnt. del Pirineo. San Sebas­tián, t n, pp. 1-28. Pub. Instituto de Es­tudios Pirenaicos, 1952. Angelier, J. et P. Mechler (1977): Bull. 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Shetland del Sur Glacial pulses and marine terraces near the Antarctic Spanish Base, Livingston Island, South Shetlands J. López Martínez*, E. Martínez de Pisón* y A. Arche Miralles** * Universidad Autónoma de Madrid. 28049 Madrid . •• Inst. de Geología Económica. C.S.I.C. Universidad Complutense. 28040 Madrid. 44 ABSTRACT The recent fluctuations of the glaciers can be modellised near the Antartic Spanish Base (BAE), where six morainic arches are exposed, as well as eight marine terraces up to + 18. 6 m. Some con-GEOGACETA, 9. 1991 c1usibns about the recent evolution of the island can be drawn from the geomorphological maps and profiles elaborated. Key words: geomorphology, Quaternary, glacial fluctuations, raised beaches, Livingston /sland, South Shetlands, Antarctica. Geogaceta, 9 (1991), 44-47. Situación La isla Livingston posee unos 845 km.2 de extensión, de los cuales apro­ximadamente el 10% se encuentra descubierto de hielo y nieve durante el verano austral (diciembre a marzo). Forma parte del archipiélago de las Shetland del Sur, estando situada a una latitud entre 62°27' y 62°48' S Y a una longitud entre 59°45' y 61°15' W (fig. 1). El emplazamiento de la Base An­tártica Española Juan Carlos 1 (BAE), fue decidido en la primera visita de . científicos españoles a la isla en 1987, quedando instalada en 1988. Se encuentra situada en la costa norocci­dental de la Península Hurd, cerca de la ensenada de Johnson (Johnsons Dock). El  substrato rocoso en esa zona de la isla está constituido por las turbiditas de la formación Miers Bluff (Hobbs, 1968). '" 6f:JOw :¡eow OEL SURlf �o \..� Y. <. � LIVINGSTON. RO. 'Q N  �G !!ill 61°00'W PuMa EI,fon/. .-L KG · R.y Jor9' N • H.llon R -Rob.rI G · Or .. nwlch La caleta donde se sitúa la BAE queda dominada por un pico de 275 m. de altitud, que ha sido denominado Reina Sofía. Inmediatamente al Oeste del mismo existe un pequeño lóbulo de hielo que desciende del glaciar mayor que ocupa buena parte de la Península Hurd. De este lóbulo surge un arroyo que pasa junto a la BAE y que discurre por el fondo de una am­plia vallonada (fig. 2). Precisamente en esta zona, entre el nivel del mar y los 143 m. de altitud del frente glaciar actual, se conservan una serie de te� rrazas marinas escalonadas y de suce­sivos arcos morrénicos, de excepcio­nal interés dentro de los limitados afloramientos de la isla. Abarcando un área mayor que la indicada, hemos realizado una carto­grafía geomorfológica de las formas glaciares, litorales, penglaciares y to­rrenciales existentes, la cual no es in­cluida aquí por limitaciones de espacio. O, 60000'W IOKm. Fig. 1.-Mapas de situación. El recuadro menor, donde se sitúa la BAE, corresponde al área en que se ha realizado la cartografía geomorfológica de detalle. Fig. 1.-Location map. The shaded area has been mapped in detail. Por otra parte, en diversos lugares de la isla Livingston, a partir de los de­pósitos y otras formas glaciares, hemos registrado las pulsaciones experimenta­das por el hielo y, además, levantando una quincena de perfiles detallados de las playas elevadas. Antecedentes El retroceso glaciar holoceno y la exis­tencia de terrazas marinas elevadas sobre el actual nivel del mar, han sido puestos de manifiesto en diversos lugares de la Antártida y en particular en las Shetland del Sur (Corte, 1959; Adie, 1964; Ni­chols, 1966; John y Sugden, 1971, etc.). En la isla Livingston ya Hobbs (1968) apuntó la existencia de sucesivos arcos morrénicos en la zona de Johnsons Dock, aunque el estudio detallado de los mis­mos no fue el objetivo de sus trabajos. Sí prestó más atención a los modelados y depósitos marinos (playas, rasas, cuevas, etc.) existentes en la isla a diversas alturas sobre el nivel actual del mar. Existen trabajos que incluyen per­files de terrazas marinas elevadas, con especial atención al caso· de las amplias playas de la península de Byers (Adie, 1964; John y Sugden, 1971, etc.). . En cuanto a los episodios glacia­res, algunos autores reconocen dos fa­ses principales, probablemente pleis­tocenas (John y Sugden, 1971), para Fig. 2.-Entorno de la Base Antártica Espa­ñola. M: morrenas, P: playas elevadas (ver figuras 3 y 4). Fig. 2.-The surroundings of the B,4E. M: Moraines, P: raised beaches (see figures 3 and 4). 45 GEOGACETA, 9,1991 las S hetland del Sur. Por su parte Everett (1971) propone para la isla Livingston dos estadios principales, un pequeño reavance posterior y por último el retroceso actual, sin precisar edades. Además, relaciona algunas te­rrazas marinas con los períodos inter­glaciares. Mediante el estudio y datación de sedimentos lacustres en la isla Rey Jorge, se han apuntado edades de 8.000 años B.P. para la deglaciación de la Península Fildes y de 6.000 B . P. para el máximo nivel marino durante el Holoceno, siendo éste unos 20 m. superior al actual (Mausbacher, Mü­ller y Schmidt, 1989). Observaciones geomorfológicas El área costera septentrional de la península Hurd posee una superficie relativamente extensa descubierta de hielo. Está constituida por tres vallona­das separadas entre sí por dos cordales procedentes del pico Reina Sofía. La más occidental de las tres es en la que se encuentra la BAE, y la más oriental se sitúa en el borde del glaciar John­sons, el cual llega hasta el mar con un frente acantilado en el fondo de John­sons Dock, pequeño fiordo con morfo­logía glaciar sumergida y depósitos morrénicos en sus márgenes. En la vallonada de la BAE se en­cuentran bien definidos seis arcos morrénicos principales escalonados (figuras 2, 3 Y 4), a lo largo de cerca de 1 km. de longitud y unos 143 m. de desnivel. Se distinguen subfases en el conjunto de los dos arcos superio­res (tres en el más reciente y cuatro en el inmediato anterior) y se obser­van en los interfluvios más cercanos depósitos colgados de fases más anti­guas. En el conjunto inferior existen también dos subfases muy próximas en morrenas laterales sin arco frontal. Los seis arcos principales se escalo­nan entre los 143 y los 20 m. de alti­tud, asociados en varios casos a um­brales con rellenos postetiores tem­poralmente encharcados. La disposi­ción y cotas de estas formas y depósi­tos se aprecia en las figs. 2, 3 Y 4. Bn las vallonadas orientales la complejidad es algo mayor, al existir una antigua confluencia entre una cuenca con terminación en forma de circo en la pared NE del· Pico Reina Sofía y la vaIlonada más oriental, pe­gada al glaciar de J ohnson. 46 Fig. 3.-Situación de las morrenas (M) y playas elevadas (P) en las proximidades de la Base Antártica Española (BAE). Para las cotas ver fig. 4. Fig. 3.-Moraines (M) and beaches (P) near the Antarctic Spanish Base (BAE). See fig. 4 for elevations. El retroceso glaciar en la cuenca del citado circo ha dejado cinco conjuntos morrénicos escalonados a lo largo del pequeño valle. El inferior presenta nu­merosas subfases, tres de ellas destaca­das, y el inmediato superior otras dos; • 1,6Om. 141m. " +2,1011'1. + 113,3 ... + 5,IOm. +10011'1, P. + 12,111'1. 64 ......  P. +13,711'1. M. :ZOm. +16,0,", .. + 18,60m • en los intermedios el más alto tapiza el área de difluencia entre las dos vallo­nadas orientales y el otro arco se sitúa sobre un umbral. En el conjunto más reciente hay dos subfases ya en rela­ción con la morfología del vallejo � Conos lorrenclates. ,. B Ployo, � ff.%)��� SOh;ffi� .� lO � Morr.no. ¡m Glaciar actual. 20 A-B � �:�::ldn�: [[¡ Base Elpo¡:¡o[o BAE ,. {Juan CorlOI I l, $0111 ,. morr4nlcoI Fig. 4.-Perfil detallado entre el nivel del mar y el frente glaciar actual en las cercanías de la Base Juan Carlos 1. Se indican las cotas de las playas elevadas (P) y las morrenas (M). Fig. 4.-Detailed profile from sea level to present dar glacial front near the BAE. Elevations for the raised beaches (P) and Moraines (M) are shown. oriental, donde son visibles también tres niveles de terrazas torrenciales pro glaciares y, en el cono de deyec­ción formado en el sector costero de Johnsons Dock, se observan también tres fases, una de ellas actual. En el circo del Pico Reina Sofía existe una antigua difluencia hacia el sector de la BAE y un arco mórrénico lateral alto, relacionable con la fase cuyo frente está próximo al litoral. Además hay huellas de cinco subfases posteriores. En los bordes del fondeadero John­sons hay dos fases de morrenas late­rales equivalentes a las más bajas ya descritas y un arco frontal retocado en forma de flecha por la acción litoral. En la topografía submarina (IHM, 1989) se distinguen, además del ci­tado, otros cinco arcos que podrían ser morrenas por su forma convexa hacia el exterior o umbrales glaciares. El conjunto de depósitos morréni­cos reconocidos y cartografiados en la zona son agrupables en cuatro esta­dios principales: 1, fases antiguas; 2, arcos externos; 3, arcos intermedios; y 4, arcos internos recientes. Los arcos externos se apoyan en la vallonada central en el tercer nivel de playa (P3), de los ocho existentes en este sector, mientras que los internos pueden ser asimilables a la Pequeña Edad del Hielo. La datación de las playas es, por tanto, básica para el es­tablecimiento de una cronología glaciar. En la v allonada de la BAR e s  donde las playas elevadas se encuen-tran mejor conservadas (figs. 2, 3 y 4). En ese lugar puede pensarse que los niveles de playa se han formado con posterioridad a los depósitos mo­rrénicos externos, puesto que los ar­cos carecen de frente -posiblemente erosionado-, se colocan en el límite superior de las playas y los materiales de la terraza más alta proceden de la reelaboración de los materiales mo­rrénicos. Sin embargo, el emplazamiento de los arcos externos en el siguiente va­lle hacia el Este, parece indicar el re­cubrimiento de ciertas playas por las morrenas externas, lo que significaría un avance glaciar posterior a la elabo­ración de las terrazas marinas supe­riores. Además, esas playas altas de­bieron formarse tras la transgresión que dio lugar a un paleo acantilado, hoy parcialmente erosionado, situado localmente tras frentes morrénicos. externos. Por otra parte, es evidente la in­fluencia de un proceso epirogénico -con importantes connotaciones ne­otectónicas- en esta escalinata de ocho playas entre 1,5 m. y 18,6 m. (figs. 3 y 4). La comparación de los datos pre­sentados con las observaciones en otras áreas, realizadas por nosotros, por el equipo de la Universidad de Barcelona con quienes colaboramos y por otros autores, junto con los resul­tados de las dataciones en curso de al­gunos huesos de ballena encontrados en las playas elevadas, podrá permitir GEOGACETA, 8,1881 algunas deducciones más sobre la his­toria glaciar de lit isla Livingston. Agradecimientos La topografía de detalle para elabo­rar el perfIl adjunto se ha realizado con la ayuda de los cartógrafos del Servi­cio CartográfIco del Ejército, especial­mente de Alfonso Sánchez del Toro. Este trabajo forma parte del pro­yecto ANT-89-0821-E, financiado por la CICYT. Referencias Adie, R. J. (1964): En Adie, R. J. (Ed.) Antarctic Geol. SCAR Proceedings. II Geomorphology. 27-32. Corte, A. E. (1959): En Cordini, R. (Ed.) El conocimiento de la Antártida. Publ. nº 6. Inst. Ant. Argentino. pp. 65-13l. Everett, K. R. (1971): Arctic, 24, 1,41-50. Hobbs, G. J. 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Main movements occured in Iberica stage or Castallana phase *Upper Oligocene - Lower Mio­cene) and Guadarrama stage or Neocastellana and lower Tortanian phases (Iower to middle Mio-cene). . Neocastellana phase probably was the most important of them and reactivated as thrusts for­mer normal faults, striking NE-SO to ENE-OSO). Key words: Sistema Central, erosión surfaces, Alpine tectonics. Geogaceta, 9 (1991), 47-50. 47 

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