Boletín Geológico y Minero. T. XCVII-11. Año 1986 (160-164) GEOLOGIA Revisión paleoecológica y estudio de las biofacies de la cuenca carbonífera de Henarejos (Cuenca) Por M. C. DIEGUEZ (*), J. TALENS (**) y F. FONOLLA (**) RESUMEN Se analiza la paleosucesión de agrupaciones vegetales fósiles de la cuenca carbonífera estefaniense de He­ narejos (Cuenca), apoyándola en la sucesión litológica correspondiente. Estas definen claramente dos tipos de biofacies: una fluvial y otra lacustre. La evolución de la primera pasa gradualmente a la segunda mediante un lago de escasa extensión, que finalmente se convierte en una zona lacustre de gran tamaño, en la que la biomasa de higro y mesozona, permitió la formación de una gran capa de carbón. Más tarde, las condiciones geológicas hicieron revertir el paleobiotipo a las características fluviales iniciales. Se citan por primera vez en esta localidad y en España: Pinnularia capillacea Lindley & Hutton y Annularia asteris Bell, siéndolo, también esta última especie, por primera vez en el Estefaniense. SUMMARY The paleosuccession of vegetal assemblages of the Carboniferous Coalfield of Henarejos (Cuenca) is analized, being supported in the corresponding lithological sequence. These are defined clearly in two types of biofacies: a fluvial and a lacustrine one. The evolution from one to another achieves gradually by a lake of limited ex­ tension, which finally is converted into a lacustrine zone of great size, in which the higro- and mesozone bio­ mass, allow the formation of a great layer of coal. Later, geological conditions made the paleobiotipe to change to the original fluvial characteristics. They are appointed for the first time in this location and in Spain: Pinnularia capillacea Lindley & Hutton and Annularia asteris Bell, being, also, this last specie, for the first time named in the Stephanian. INTRODUCCION Los antecedentes geológicas de la Cuenca car­ bonífera de Henarejos (Cuenca) han sido explica­ dos de forma prolija en los trabajos realizados por FONOLLÁ, TALENS et al. (1972); MELÉNDEZ, TA· LENS et al. (1983), y WAGNER, TALENS y MELÉNDEZ ( 1983 ). En dichas publicaciones se incluyen, ade­ más, columnas estratigráficas detalladas, con la posición de los yacimientos, así como mapas y perfiles geológicos, que permiten la observación de sus características tanto en el tiempo como en el espacio. (*) Museo Nacional de Ciencias Naturales del CSIC. José Gutiérrez Abascal, 2. 28006 Madrid. Teléf. 26125 13. (**) Departamento de Paleontología. Facultad de Cien­ cias Geológicas. Universidad Complutense. Madrid. 22 MATERIAL Y METODOS El material estudiado en el presente trabajo, es básicamente el mismo de los trabajos citados an­ teriormente, al que hay que añadir ejemplares de especies pertenecientes al grupo de las Calami­ taceas. Entre éstos hemos podido constatar la pre­ sencia de: Calamites sp.,· Annularia asteris Bell; Pinnularia capillacea Lindley & Hutton; especies que son citadas por primera vez en España y Asterophyllites equisetiformis (Schl.) Brongniart forma typica sensu Kidston & J ongmans. Asimis­ mo, se han estudiado ejemplares correspondien­ tes a lo que pensamos pudiera constituir una nue­ va forma de Asterophyllites equisetiformis (Schl.) Brgt. y a una nueva especie de Asterophyllites Brongniart. Existen distintos puntos de partida para la re- REVISION PALEOECOLOGICA Y ESTUDIO DE LAS BIOFACIES ... II · 161 visión paleoecológica y la posible reconstrucción del medio donde se efectuó la sedimentación de entre ellos hemos tenido en cuenta: el estudi¿ de KNIGHT (1974), sobre el yacimiento de Sabero (León), en el que se recogen las agrupaciones vegetales descritas por HAVLENA, ampliando el con­ tenido de éstas, describiendo una flora formadora de carbón (Flüznah), en la que las especies de Pteridospermales predominan sobre las de Filica­ les y otra asociada a rocas arenosas (Fl6zfern), en la que, por el contrario, las especies de Filicales son más abundantes. Nos basamos, fundamentalmente, en la interpre­ tación esquemática de la distribución de la flora en facies sedimentarias dada por PEPPERS & PFE­ FFERKORN (1970), que ha sido utilizada como mo­ delo de trabajo con resultados positivos, aún cuan­ do las bases de algunas interpretaciones ecológicas, como áreas de pantano secas (Dry swamp) y áreas de pantano húmedas (Wet swamp ), sean inciertas, En el caso de llanuras de desbordamiento (Flood-plains), se ha intentado utilizar la zona­ ción explicada por KRASILOV (1975), tanto en el sentido longitudinal, como en el transversal, reco­ giendo los conceptos de xerozona, mesozona e hi­ grozona. REVISION PALEOECOLOGICA CoRTÁZAR (1875) da la siguiente lista de especies encontradas: Neuropteris acutifolious; Pecopteris miltoni; Calamites cannaeformis; Calamites sucko­ wi y Calamocladus longifolius. Desde el punto de vista taxonómico, debemos precisar que Calamites cannaeformis Brgt. es sino­ nimia p. p. de C. suckowi Brgt., de C. cisti Brgt. Y de C. undulatus Stern., mientras que Calamocla­ dus longifolius lo es de Asterophyllites longifolius Sternberg. Estas especies se encuentran en yaci­ mientos cuya distribución estratigráfica va desde el Westfaliense al Pérmico. Aunque el número de especies es muy reducido, sobre todo en el caso de las Pteridospermales y Filicíneas,_ el conjunto de ambas con las Calami­ tales nos induce a pensar en un medio de diques o llanuras de inundación (Levees, flood-plains). La lista de macroflora dada por Rmz FALCÓ y MADARIAGA Ro.ro (1941), fue comentada ya, desde 2l el punto de vista estratigráfico, por WAGNER, TA­ LENS y MELÉNDEZ (1983, pág. 387). En ella encon­ tramos tan sólo una especie perteneciente a las Pteridospermales: Alethopteris aquilina, un taxón perteneciente a las Filicíneas (Pecopteris sp.), y dos a las Licopodíneas (Sigillaria sp. y Lepidoden­ dron sp.). Este conjunto no tipificado es de difícil interpretación, dado que Licopodíneas y Pteridos­ permales nos indican facies sedimentarias distin­ tas, en tanto que las Filicíneas, por encontrarse en cualquiera de estas facies, con excepción de las tierras de nivel elevado, no nos permiten in­ clinarnos por un tipo determinado, ofreciendo la posibilidad tanto de una llanura de inundación como de la parte húmeda de un pantano (Wet swamp ), aunque falten las Articuladas. Un problema parecido presenta el listado de JONGMANS (1951), en el que se citan cuatro espe­ cies de Pteridospermales (Neuropteris cf. plan­ chardi Zeiller, Odontopteris genuina Grand'Eury, Pecopteridium devillei Bertrand=Callipteridium devillei, Alethopteris cf. costei Zeiller); entre las Filicíneas, tres especies del género Pecopteris (P. cf. unita Brgt., P. cf. polymorpha Brgt. y P. arbo­ rescens (Schl.) Brgt.); tres especies de Articuladas (Sphenophyllum oblongifolium (Germar & Kaul­ fuss) Unger, Annularia stellata (Schl.) Wood y Equisetites zaeformis (Schl.) Andrae), y una espe­ cie perteneciente a las Cordaitales (Cordaites lin­ gulatus Grand'Eury). Posteriormente se añadió a esta lista otra especie de las Pteridospermales: Alethopteris costei. Nos encontramos, por tanto, con elementos como las Cordaitales, que se hallan tanto en relieves altos (Uplands), como en zonas húmedas panta­ nosas (Wet swamp); sin embargo, la agrupación de Pteridospermales con Filicíneas y Articuladas nos indica claramente un dique o una llanura de inundación, lo que nos llevaría a considerar como hipoautóctona a la especie Cordaites lingulatus Grand'Eury. MELÉNDEZ, T ALENS et al. ( 1983) en la localidad marcada como Hc-26 y a la que atribuyen una edad Estefaniense B-C, indican la presencia tan sólo de una especie de los siguientes géneros de Pteridos­ permales: Callipteridium, Alethopteris y Pecopte­ ris, predominando el grupo de las Filicíneas con una especie del género Sphenopteris, ocho del gé­ nero Pecopteris y una perteneciente al género Lo­ batopteris. De Lycopodiales, así como de Calami­ tales, citan tres especies. II - 162 M. C. DIEGUEZ, J. TALENS Y F. FONOLLA Dadas las características de la anterior relación, con la presencia de Lycopodíneas podríamos inter­ pretarlo como la parte seca de un pantano (Dry swamp), aunque, por otro lado, el hecho de encon­ trar Pteridospermales induce a considerarlo como una llanura de inudación (Flood-plain). En la localidad Hc-39 sólo se encuentra Pecopte­ ris arborescens (Schl.) Brgt., con lo que la inter­ pretación paleoecológica, según el modelo usado, sería imposible, pero los autores especifican, en la columna estratigráfica, la existencia de un pa­ leocauce. En la localidad H-19 domina, netamente, el gru­ po de las Lycopodíneas con cuatro especies: Si­ gillaria brardi Brgt.; Lepidodendron aculeatum Lesq.; L. acutatum Strbg., y Stigmaria ficoides Brgt.; existen, además, una especie de Pteridosper­ males: Perispermum pachytestum Lesq., y una de Filicíneas: Pecopteris unita Brgt. El hecho del cla­ ro dominio de las Lycopodíneas, nos indica, de forma segura, una facies sedimentaria pantanosa o lagunar. La localidad He-4, cuya flora es la más baja, dentro de la serie estratigráfica, se distingue por el dominio de las Pteridospermales, de las que se presentan cuatro especies: Neuropteris auricula­ ta Brgt., N. gallica Zeiller, N. ovata Hoffman, N. grandeuryi Wagner, sobre las Filicíneas, de las que sólo se halla la especie Pecopteris candolleana Brgt. El hallazgo de estas especies hace que los autores asignen a esta localidad una edad de tran­ sición entre Westfaliense D-Estefaniense, e incluso Estefaniense A. Hay que añadir las especies de Ca· lamitaceas que citábamos al comienzo de este tra­ bajo, resaltando el hecho de que A. asteris Bell es la primera vez que se cita en el Estefaniense A. Esta agrupación de Filicíneas, aún cuando sólo esté presente una especie, con Pteridospermales y Articuladas, es la indicada como típica de diques y llanuras de inudación, dato que se ve corrobo­ rado por la existencia a muro de un paleocauce, a continuación del cual encontramos conglomera­ dos y una alternancia de lutitas arenosas, arenis­ cas y cuarcitas y tramos carbonosos, que nos indi­ carían la presencia de un río con brazos anasto­ mosados. Al analizar los listados de WAGNER, T ALENS y ME­ LÉNDEZ (1983) encontramos que en la localidad 3093-JT, equivalente a la unión de las localidades 24 He-26 y He-19 de MELÉNDEZ, TALENS et al. (1983), se pone de manifiesto la existencia de Pteridosper· males, Filicíneas, Articuladas, Lycopodíneas y Cor· daitales, que nos indicaría una zona de depósito, cerca del nivel de base, próximo a la zona de des· carga aluvial, donde se acumularían representan­ tes de grupos taxonómicos típicos de distintas facies sedimentarias. En la localidad 3575 es claro el predominio de las Filicíneas con nueve taxones: Dicksonites lep­ tophylla Doubinger, Sphenopteris sp., Sph. castelli Zeiller, Alloillopteris angustissima (Strb.) Stock· mans & Williere, Nemejcopteris feminaeformis (Schl.) Baethel, Lobatopteris corsini Wagner, Pe­ copteris cf. paleacea Zeiller, P. unita Brgt.; sobre las Articuladas, de las que se enumeran: Spheno­ phyllum thoni var. minor Sterzel, Sph. oblongifo­ lium (Germar & Kaulfuss) Unger y Asterophyllites equisetiformis (Schl.) Brongniart. Este conjunto vegetal plantea dudas sobre su asignación a la parte seca de un pantano o a un dique o llanura de inundación. En el análisis palinológico de la localidad He-26 no se han realizado porcentajes, pero se observa la presencia, entre otros tipos de esporas, de Laevi­ gatosporites perminutus, con posible afinidad con el grupo de las Articuladas, y de la que dada su densidad debemos considerar autóctona, al igual que las especies de Punctatosporites con posible afinidad con las Medullosaceas. Hay, también, es­ poras semidensas y ornamentadas como Verru­ cosisporites, cuya afinidad es con el grupo de las Marattiales. Esta agrupación, que indica diques o llanuras de inundación, está en concordancia con los resultados obtenidos del estudio de la ma­ croflora, y resuelve las dudas que nos planteaba dicha localidad. EL AMBIENTE SEDIMENTARIO La reconstrucción paleoambiental de algunos ya­ cimientos españoles ha sido realizada últimamen­ te por diversos autores: KNIGHT (1974), en Sabe­ ro; RoLDÁN (1983), en la cuenca de Valdeinfierno; WALLIS (1983), en la de Puertollano; SÁNCHEZ DE LA TORRE et al. (1983), en la Cordillera Cantábri­ ca; GISBERT (1983), en el Pérmico de los Pirineos españoles; WAGNER (1983), en la descripción de los yacimientos de la Península Ibérica hace, asímis­ mo, un estudio paleogeográfico de éstos. REVISION PALEOECOLOGICA Y ESTUDIO DE LAS BIOFACIES ... II · 163 Son mínimos, sin embargo, los intentos de re­ construcción paleoambiental y estudio de las pa­ leosucesiones uniendo los datos obtenidos del es­ tudio litológico, con los del estudio de la macro­ flora, dándose escasa importancia a las biofacies. La sucesión de Henarejos (sic. MELÉNDEZ et al., 1983), presenta a muro un conglomerado polimíc­ tico formado por cantos rodados de tamaño muy variable y de marcado carácter continental. Exis­ ten en ella varios tramos sucesivos, ciclotemas, con un conglomerado a muro, y en cada uno de los cuales se ha for~ado capa de carbón, si bien sólo la formada en la localidad He-26 está bien desarrollada, siendo las restantes simples «Car· boneros» o lutitas carbonosas asociados en algu­ nos casos, localidades He-4, He-19 y He-39, con niveles que contienen plantas fósiles. La localidad He-4 está constituida a muro por conglomerados polimícticos de bloques y cantos rodados y a techo existe una alternancia de hiti­ tas arenosas, areniscas y cuarcitas y tramos carbo· nosos. La macroflora encontrada presenta un predo­ minio de las Pteridospermales y Calamitaceas, co­ rrespondiente a una agrupación vegetal arbustiva perteneciente a una mesozona. Estos datos nos indican una facies de llanura de inundación con frecuentes cambios de nivel y la subsiguiente exposición al aire, que sería co­ lonizada por las plantas en época de estiaje. La localidad He-39 presenta a muro una alter­ nancia de lutitas arenosas areniscas y cuarcitas y a techo la existencia de un paleocauce con conglomerados. Sólo se han encontrado restos de una especie de Filicíneas, lo que nos indicaría una mesozona. Estos restos vegetales, restos flotados, podrían haber sido depositados por la corriente en un lago somero. Nos encontramos ante una agrupación Flozfern. El estudio litológico de la localidad He-19 da como resultado la presencia de carboneros alter· nando con areniscas y cuarcitas micáceas. La agrupación vegetal es del tipo vegetación silvática pantanosa (Swamp forest vegetation), formadora de carbón (FlOznah), con claro domi­ nio de las Lycopodíneas que nos indican una hi­ grozona. 25 Se trataría, por tanto, de una facies fluvial­ pantanosa. En la localidad He-26, cuyo muro está forma­ do por carboneros, alternando con areniscas cuar­ zosas y a techo areniscas y pizarras alternando con carboneros, destaca como característica fun­ damental la capa de carbón, cuyo espesor medio es de 1,60 m. La agrupación vegetal, cuya biomasa debía ser importante dado el espesor de la capa de carbón, es de tipo arbustivo (woody-shrub vegetation, sic. Oshurkova) y formadora de carbón (Flüznah), co­ lonizando higro y mesozona. Por último, la localidad 3575, perteneciente al mismo ciclo sedimentario que la anterior, se pre- 354m 346m 10 9 315 m 8 280m 7 240m 6 180 m 165 m 5 140m 4 70m 50m 3 2 20m Om -- - -- - -, -·- - -·- -· - . - .. ... ~ \. .. ~:·\..• /.,,.- Q 3575 Q He-26 3093 JT ~ He -19 lf':> He -39 ~ He-4 Columna estratigráfica de síntesis, sic. WAGNER,