ACTA G E O L ~ G I C A HISPANICA, t. 21-22 (1986-1987), pags. 395-401 Las capas de «Margas Verdes)) del Cenomanense de la zona central de la Cadena Ibérica: su significado en la evolución de la Plataforma Levantina (1) Dpto. Estratigrafía. Universidad Complutense de Madrid y Instituto de Geología Económica CSIC-UCM. (2) Dpto. Geología Universidad Alcalá de Henares. (3) Dpto. Química Agrícola, Geologogía y Geoquímica. Univ. Autónoma Madrid. (4) División Obra Nueva RENFE RESUMEN INTRODUCCI~N En este sector de la Cordillera Ibérica, dentro del conjunto de los materiales carbonatados litorales y marinos proximales, del Ceno- manense inferior-medio, se intercalan hasta cuatro litosomas de «mar- gas verdes)), con un espesor variable (5-50 m) y una distribución geográfica no siempre coincidente. Litológicamente están formadas por margas de un acusado color verde, a veces con intercalaciones de calcarenitas, biomicritas o calizas lumaquélicas, habiéndose con- siderado como depósitos de llanuras mareales, lagoon o plataformas someras restringidas. Estos materiales se interpretan como depósitos de baja tasa de sedimentación, formados durante intervalos de mínimos eustáticos y depositados a favor de una subsidencia isostática generalizada en esta región pudiéndose obtener a partir de ellos una curva eustática compleja, de traza sinuosa, con cinco valores máximos, que son pro- gresivamente menos acusados. Palabras clave: Eustatismo. Discontinuidades. Cenomanense. Cor- dillera Ibérica. ABSTRACT In this Iberian Range area belonging to the proximal marine and litoral carbonates materials assemble from the Lower-Middle Ceno- manien four lithosomes of agreen rnar ls~ are interlayed with a varia- ble thickness (5-50 m) and not always with the same geographic distribution. Lithologically they are strongly green coloured marls, sometimes with different kinds of limestones and biomicrites. They have been considered as deposits of tidal flat, lagoon or shallow plat- form. En la zona central de la Cadena Ibérica (provincias de Guadalajara, Soria, Zaragoza, Teruel, Castellón, Cuenca y Valencia, fig. 1), el Cenomanense inferior y medio está formado por una sucesión alternante de lito- somas carbonáticos y margosos (capas de margas ver- des) con un espesor total promedio de unos 150 m. ,., En estos materiales se han definido las siguientes uni- dades litoestratigráficas formales: en la región meridio- nal, las Formaciones, Margas de Chera (único litosoma margoso con denominación formal), Dolomías de Ala- toz y Dolomías tableadas de Villa de Vés (Vilas et al., 1982); en la región oriental, en parte las Formaciones Ca- lizas y Margas de Mosqueruela (Miembro superior, Mar- gas y Calizas del Puerto de Villarroya) y Dolomías del Barranco de los Degollados (los términos basales) defi- nidas por Canerot (1982); en la región septentrional la Formación Calizas dolomíticas de Nuévalos que pasa por cambio lateral de facies a los depósitos mixtos de la For- mación Arenas, Arcillas y Calizas de Santa María de las Hoyas (Alonso et al., 1982) y posteriormente a los ma- teriales terrígenos de la Formación Arenas de Utrillas de- finida por Aguilar et al., (1971). Formando parte de estos materiales se encuentran los niveles de margas verdes a los cuales se pueden conside- rar como capas, ya que según las áreas se sitúan tanto These materials are interpreted as low tax sedimentation depo- sits, formed during the intervals and deposited ac- en los límites de estas unidades litoestratigráficas, como cording to an isostatic subsidence, generally in aii this area during intercaladas dentro de las mismas (fig. 2) Y en algunas the Cenomanian. From the Cenomanian sedimentary record in this zonas cruzan 10s cambios laterales de facies entre las uni- area it can be obtained a complex eustatic curve with a sinusoidal trace, dades, pasando del límite o el interior de una unidad, with five maximum values that are progressively less sharp and are continually delayed. al límite o el seno de otra unidad, lateralmente equiva- lente a la primera (García et al., 1984; Segura et al., 1983 Key words: Eustatism. Discontinuities. Cenomanian. Iberian Ranges. y García et al., 1987). VARIACIONES LATERALES Figura 1 . - Localizacion del área de estudio. Mh, Macizo Hercínico; Ca, Cordilleras Alpinas; De, Depresiones Cenozoicas; S, trazado de la sección de la fig. 2. Figure 1 . - Studied area localitation. Mh. Hercynic Massif; Ca, Alpi- ne Ranges; Dc, Cenozoic Basins; S fig. 2 section way. ANTECEDENTES Ya desde antiguo, diversos autores habían descrito el Cenomanense como una alternancia de margas y de calizas o dolomías, pero sin considerar la posible conti- nuidad lateral de los niveles margosos (Castell, 1880). La primera individualización de una «capa de mar- gas verdes)) la realiza Ramírez del Pozo et al., (1974) al cartografiar y describir aisladamente, los materiales que hoy se denominan Formación Margas de Chera. Poste- riormente, García et al., (1978) identifican dos de los mi- veles, Segura et al., (1983) reconocen la tercera capa y Segura y García (1986) describen la cuarta. Respecto a su génesis, García et al., (1978) señalan que corresponden a depósitos de medios poco profun- dos, con baja tasa de sedimentación, y que representan el término basal de megasecuencias de profundización que se desarrollan después de una discontinuidad estra- tigráfica. Una buena y detallada descripción de estos ma- teriales, referida tan solo a la «capa de margas verdes)) más antigua (Formación Margas de Chera), puede en- contrarse en Mas (1981), en la que se interpretan estas margas como depósitos litorales de lagoon abierto a Ila- nuras de mareas. En líneas generales, cada una de las cuatro capas de margas verdes (fig. 2) pierde espesor y se carga en terrí- genos hacia el Macizo Ibérico (W); y aumenta su poten- cia y su contenido en intercalaciones carbonáticas hacia las zonas más externas de la plataforma levantina (E). Haciendo una pequeña abstracción, pueden diferen- ciarse cuatro tipos de facies: - Margas verdes alternando con niveles arenosos (en facies «tipo Utrillas))), que generalmente se sitúan hacia la base del tramo (por ejemplo en Reillo). - Margas verdes con algunas delgadas intercalacio- nes de dolomías (nodulares, estromatolíticas, etc.) y de costras ferruginosas (por ejemplo en El Cubillo). - Margas verdes y ocres con abundantes ostreidos (aislados o formando lumaquelas), con la esporádica pre- sencia de otros bivalvos, foraminíferos bentónicos e in- cluso ammonites (Mas y Wiedmann, 1980), etc . (por ejemplo en Ademuz). - Margas verdes y ocres con abundantes ostreidos, presentando abundantes intercalaciones de bancos car- bonáticos, que varían de calcarenitas y calizas con Ru- distas a calizas nodulares con foraminíferos bentónicos y dolomías con huellas de bioturbación vegetal (por ejem- plo en Gestalgar). Estas variaciones laterales de facies, pueden ser lo su- ficientemente acusadas, como para que en algunas áreas, se llegue a no poder diferenciar la «capa de margas ver- des» de las facies Utrillas (p. ej. en Peñalén); o para que en otros casos, el alto contenido en intercalaciones car- bonatadas, pueda permitir su inclusión (al menos en par- te), en la unidad carbonatada infra o suprayacente (p. ej. en Gestalgar). VARIACIONES VERTICALES Se encuentran dos tipos de sucesiones, por un lado, afloramientos en los cuales la capa de margas verdes pre- senta una homogeneidad de facies, o una regular alter- nancia, de tal modo, que no es posible deducir una polaridad vertical (p. ej. en Benaguacil). En otros casos, que son la mayoría, hay una tendencia en la distribución de las facies, y así: hacia los bordes de la cuenca, las fa- cies terrígenas (arenas), se sitúan hacia la base de la ca- pa (p. ej. en Casa Veguillas); y hacia las zonas más centrales de la plataforma, las facies más carbonáticas, se localizan también hacia la base de la capa de margas (p. ej. Barranco del Vallurgo, en Ademuz). Figura 2. - Esquema simplificado de la arquitectura estratigráfica de la Etapa Albense superior Cenomanense medio en la zona Central de la Cordillera Ibérica. 1, Dolomias tableadas; 2, Dolomias; 3, Margas verdes; 4, Calizas y Dolomías; 5, Facies terrigenas. Figure 2. - Simplified scheme of the upper Albian middle-Cenomanian stratigraphic build up in the Central zone of the Iberian Range. 1. Dolomite banc; 2. Dolomites; 3. Creen marls; 4. Limestones and Do- lomites; S , Terrigenous facies. RELACIONES CON LOS MATERIALES INFRAYACENTES Siempre hay huellas, más o menos claras, de la exis- tencia de una interrupción sedimentaria: superficies ru- befactadas, costras ferruginosas, costras perforadas, etc. En muchas ocasiones, la discontinuidad no está exac- tamente a la base de la capa margosa, sino hacia el te- cho del litosoma carbonático infrayacente, por debajo de un tramo de calizas bioturbadas (p. ej. Casas de Gar- cimolina). En algunos afloramientos, puede observarse la presencia de huellas de varias discontinuidades impor- tantes; bien separando las calizas de Rudistas y las ba- rras de calcarenitas del tramo de calizas bioturbadas suprayacentes; bien separando estas últimas calizas bio- turbadas de las margas con ostreidos; y por último, se- parando estas margas con ostreidos, de las margas verdes de tonos acusados suprayacentes (p. ej. en Campo de Arriba, en Villar del Arzobispo, etc.). Desde el punto de vista regional, hacia el Macizo Ibé- rico, cada capa de margas verdes, va descansando pro- gresivamente sobre facies más marginales del litosoma (megasecuencia deposicional) infrayacente, llegando in- cluso a descansar sobre arenas en facies «tipo Utrillas)) (p. ej. en la transversal Bicuerca-Reillo-Villalba de la Sie- rra; Meléndez et al., 1974; García et al., 1978). RELACIONES CON LOS MATERIALES SUPRAYACENTES Los materiales suprayacentes, por el contrario, va- rían relativamente muy poco sus facies de unos puntos a otros, por lo general, son dolomías bioturbadas con intercalaciones, más o menos abundantes y potentes, de estromatolitos o/y de bancos con ripples. Nunca se han encontrado costras ferruginosas ni nin- guna otra marca que permita sospechar la presencia de una discontinuidad sedimentaria entre estos depósitos y las margas verdes infrayacentes. EVOLUCIÓN VERTICAL En la evolución vertical, las capas de margas verdes representan los episodios menos marinos de toda la su- cesión. Son las 1.ínicas facies del Cenomanense inferior y medio en las que se han encontrado paleosuelos y ca- ráceas (García et al., 1978; Mas, 1981) y son en su ma- yor parte azoicas. También deben de ser las facies con una menor tasa de sedimentación. En la sucesión vertical, desde una ca- pa de margas verdes, hacia las partes centrales de los li- tosomas carbonáticos infra y suprayacentes, hay una disminución de la bioturbación y los niveles ferrugino- sos, así como un aumento de la energía y batimetría de los depósitos. Por todo ello, parece lógico atribuir a las margas verdes, la menor tasa de sedimentación de toda la sucesión litológica. DISTRIBUCIÓN DE FACIES En la horizontal, y como ya se ha indicado, desde el borde de la cuenca sedimentaria hacia sus zonas más centrales, se encuentran: margas verdes con un alto con- tenido en arenas, lo que las hace casi indiferenciables de las «facies Utrillas)); margas verdes con intercalaciones arenosas; margas verdes; margas ocres con ostreidos y numerosas intercalaciones carbonáticas, lo que las hace casi indiferenciables de las facies carbonáticas infra y su- prayacentes. En la vertical, también hay casi siempre una polari- dad en la distribución de sus facies. Hacia los bordes de la cuenca, en las facies con terrígenos, estos se sitúan ha- cia la base de la capa de margas, marcando una tenden- cia vertical hacia la marinización. Hacia las zonas centrales de la cuenca, las intercalaciones carbonáticas (más masivas) se localizan hacia la base de la capa de margas, marcando entonces una tendencia vertical ha- cia la somerización. En una posición geográficamente intermedia entre ambos casos, se sitúan los afloramien- tos en los que la capa de margas está constituida por un tramo inferior de margas con ostreidos y alguna inter- calación carbonática, y un tramo superior de margas ver- des de colores intensos y azóicos, llegando en algunos puntos a estar separados por una discontinuidad (p. ej. en Villar del Arzobispo). Todos estos datos indican que: hacia los bordes de la cuenca sedimentaria la capa de margas constituye el tramo basal de una mesosecuencia de profundización; y hacia las zonas más centrales de la cuenca, la capa de margas representa también los términos de somerización por los que culmina la mesosecuencia superior (fig. 3). TRANSGRESIONES Y REGRESIONES Así pues, en la evolución vertical de todo el conjun- to sedimentario, las capas de margas verdes representan las etapas de mínimos en la batimetría y en la tasa de sedimentación, mientras que las facies de calizas con Ru- distas, representan los máximos en la batimetria, y pro- bablemente también en la velocidad de depósito. Hacia las zonas marginales de la plataforma sedimentaria, los episodios de máximos vienen representados por otras fa- cies también más marginales. En el Cenomanense inferior y medio, se reconocen aquí cinco episodios regi'ésivos separados por cinco epi- sodios transgresivos. A los cuatro primeros episodios re- gresivos corresponden las cuatro capas de margas: Formación Margas de Chera (Vilas et al., 1982), Miem- bro margoso (Segura et al., 1983), Nivel de margas (Se- gura y García, 1984) y Capa de margas (Segura et al., 1983). El último episodio regresivo, viene representado por la parte central de la Formación Calizas dolomíticas de Nuévalos. Los cinco episodios transgresivos están re- flejados por la Formación Dolomías de Alatoz y por otros cuatro litosomas carbonáticos que no tienen de- nominación formal: Dolomías superiores de Alatoz (Se- gura et al., 1983), Dolomías masivas con bioturbación (Segura y García, 1984) «Capa dolomítica)) (Segura et al., 1983, ((Dolomías superiores)) de Villa de Vés (Segu- ra et al., 1983). En líneas generales, las capas de margas son sucesi- vamente menos potentes, y los litosomas carbonáticos que las separan, también sucesivamente presentan facies Flc Figure 3. - Modelo de distribución espacial y temporal de las capas de margas y sus facies. Ft, facies con terrigenos; Fm, facies de mar- gas; Flc, facies de lumaquelas y facies con intercalaciones carbonáticas. Figure 3. - Spatial and temporal distribution model of the mar1 beds and their facies. Ft, Terrigenous facies; Fm, Mar1 facies; Flc, Bio- clastic facies and facies with carbonated interlayerings. menos marinas. Esto indica, que tanto los impulsos trans- gresivos como los regresivos, van perdiendo importancia del Cenomanense inferior al Cenomanense medio (fig. 2). A toda esta evolución sedimentaria, se le atribuye un origen eustático ya que si bien la ((plataforma levanti- na», se desarrolla sobre un zócalo articulado tectónica- mente, como demuestra la presencia de fracturas que limitan la distribución de las facies (Segura et al., 1985), su actividad no condicionó la sedimentación de estos ma- teriales ya que de existir una causa tectónica para esta rápida y compleja historia (aproximadamente una trans- gresión de 200 km. cada 0,8 m.a.), habría estructurado tectónicamente estos depósitos dando lugar a discordan- cias internas, paleofracturas, etc. y ningún fenómeno de este tipo, ha sido detectado en el seno de estos materia- les en la Cadena Ibérica. Pero al mismo tiempo, parece necesaria la concurren- cia de subsidencia, pues el espesor total de los depósitos del Cenomanense inferior y medio en este área, viene a ser el doble que el valor del aumento eustático total, que para este intervalo de tiempo puede deducirse de las cur- vas propuestas por varios autores (Vail et al., 1977; Rey- ment & Bengston, 1985). Esto nos lleva a considerar que la variación eustáti- ca, va a marcar en toda la plataforma, los momentos de mayor batimetría (y quizás también los de mayor tasa de sedimentación), así como los momentos de menor ba- los episodios de profundización y durante los episodios timetria y según las áreas los de discontinuidad en la se- de somerización (fig. 3). - - - dimentación, pero la existencia de subsidencia, implica De una forma estimativa, de las sucesiones sedimen- que la sedimentación, no va a venir influenciada por una tarias (fig. 4, A), correlacionadas e interpretadas, pue- ((variación eustática)) común para toda la plataforma, den obtenerse unas curvas de variaciones batimétricas sino por una variación ((tecto-eustática)), que va a ser di- ferente para cada región, en función de los diferentes va- aproximadas (fig. 4, B): y de estas últimas, por adición de los espesores del registro sedimentario, pueden dedu- lores regionales de subsidencia. cirse unas curvas tecto-eustáticas (fig. 4 C). En función ¡ Además, en cada mesosecuencia deposicional, el in- tervalo trangresivo presenta mayores espesores que el in- tervalo regresivo, a la vez que facies algo diferentes. Durante la transgresión trabajan a favor de la profundi- zación, el eustatismo positivo más la subsidencia, y en contra, de ella, la sedimentación, que tiende a colmatar la cuenca sedimentaria. Durante la regresión, actúan a favor de la somerización el eustatismo negativo y la se- dimentación, mientras que en el sentido contrario actúa la subsidencia. Por todo ello, las condiciones de sedimentación de las margas verdes, van a migrar diacrónicamente con las variaciones tecto-eustáticas, siendo algo distintas durante de la geología regional de este sector de la Cordillera Ibé- rica, puede presumirse la existencia de una ((subsidencia isostásica)) (l)d, que tendría distintos valores para cada punto (fig. 4, D), pero en general, puede estimarse en un valor aproximado a la mitad del espesor de los depó- sitos acumulados. Estos valores de subsidencia, restados a las correspondientes curvas tecto-eustáticas, permiten obtener una idea de la curva eustática (fig. 4, E), válida para toda la plataforma sedimentaria. Además, todo el conjunto de depósitos que aquí se consideran, se enmarcan dentro de un «superciclo» (Vail et al., 1977), que correspondería desde el Albense supe- rior (o medio) al Cenomanense medio, para el que se han Figura 4. - Factores tectónicos y eustáticos en la sedimentación de las capas de margas. A, registro sedimentario en tres zonas de la cuenca: a, próxima; b, intermedia; c, central. B, discontinuidades y curvas batimétricas. C, curvas tecto-eustáticas. D, valores de la subsidencia. E, curva eustática. F, tendencia general eustática. G , variación eustática de segundo orden. Figure 4. - Eustatic 2nd tectonic factors of the Mar1 beds sedimenitation. A, sedimentary record of three basin zones: a, proximal; b, intermedia- te; c, central. B, disconformities and bathymetric curves. C, tecto-eustatic curves. E, eustatic curve. F, general eustatic trend. G, second order eustatic variation. (que se han identificado con los materiales Albenses in- frayacentes (ver Carenas et al., en este mismo volumen), que señalarían una mayor complejidad de la historia se- dimentaria de estos depósitos. Y por último, la propia dinámica de los distintos medios sedimentarios, les hace responder de diferente modo, a los factores tectónicos y eustáticos que aquí se han considerado, dificultando así la identificación y valoración de los mismos. dado unos valores y una tendencia de variación eustáti- ca absoluta (fig. 4, F). La substracción de esta variación eustática general, de la curva eustática aquí obtenida, da Figura 5. - Esquema teórico simplificado de las variaciones eustáti- cas de segundo orden. Transgresiones: 1, Miembro Calizas de la Bi- cuerca (Vilas et al., 1982); 3, Miembro inferior de la Formacion Dolomías de Alatoz (Segura et al., 1983); 5, Miembro superior de la Formación Dolomias de Alatoz (Segura e! al., 1983); 7 , Dolomías masivas bioturbadas y estromatolíticas (Seguras y Garcia, 1986); 9, Capa Dolomítica (Garcia et al., 1984); 11, Miembro superior de la Formación Dolomias tableadas de Villa de Vés (García et al., 1984). Regresiones: 2, Formación Margas de Chera (Vilas e! al., 1982); 4, Miembro medio de la Formacion Dolomías de Alatoz (Segura e! al., 1983); 6, Margas verdes y ocres (Segura y Garcia, 1986); 8, Capa mar- gosa (García y Segura, 1984); 10, Formación Calizas dolomíticas de Nuévalos (Alonso et al., 1982); 12, discontinuidad Cenomanense med.-sup. como resultado una curva de variaciones eustáticas de sup.? -- - segundo orden (fig. 4, G). Estas variaciones eustáticas de segundo orden, a pe- sar de ser más una estimación que un cálculo, si permi- ten deducir, que se corresponden con una curva de trazo sinuoso y sin ángulos (fig. 5), del estilo de las curvas da- rned. das por Hancock (1975) que la curva con abruptas va- riaciones, del tipo de la elaborada por Vail et al., (1977). Estas variaciones eustáticas de segundo orden, no son $ tan regulares, como puede deducirse del distinto desa- '3 - C rrollo y de las algo diferentes facies que presenta cada o capa de margas. Desde los comienzos del Cenomanense E medio, las oscilaciones eustáticas van siendo progresi- vamente menos acusadas, probablemente más distancia- I nf. das en el tiempo, y muy probablemente no tengan porqué ser tan exactamente simétricas. Asimismo,, la arquitectura estratigráfica de todo el conjunto de estos depósitos, parece en detalle, bastante más compleja. La subsidencia no debió de ser, ni tan Figure 5. - Simplified theoritical scheme of the second order eustatic variations. Transgressions: 1, Calcareous member of «La Bicuerca)) (Vilas et al., 1982); 3, Alatoz Formation's lower member (Segura et al., 1983); 5. Alatoz Formation's upper member; 7, Bioturbated and stromatolitic massive dolomites (Segura and Garcia, 1986); 9, Dolo- (1) Se utiliza aquí el término de ((Subsidencia isostásica)), Para mitic bed (García e! al., 1984); 11, Upper member of the «Villa de denominar la subsidencia que se reconoce en extensas cuencas sedimen- Vés» Formation (Garcia e! al., 1984). Regressions: 2, «Marls of i=hera» tarias, durante grandes intervalos de tiempo; Presenta un valor rela- Formation (Vilas e! al., 1982); 4, Alatoz Formation's intermediale tivamente constante, próximo a la mitad del espesor de sedimentos member (Segura et al., 1983); 6, Ochre and green Marls; 8, Marly acumulados; parece estar ocasionada por el Peso de 10s materiales bed (García and Segura, 1984); 10, «Calizas dolomíticas de Nuéva- sedimentados; está desconectada, geográficamente Y cronológicamen- los» Formation. (Alonso e! al., 1982); 12, Middle-Upper (Cenoma- te, de cualquier etapa de estructuración tectónica del área. nian disconformity). 7 Dol. m. b. y e. ~ g . v e c y OCK 6 5 ~ b . SUP. AI. ~ b . med.Al 4 3 Mb.inf Al. Fm.Chera 2 + + 1 ~ b . Bicuerca constante en el tiempo, ni tan regular su variación en el Vrac. - + espacio (ver Pérez et al., en este mismo volumen). Es pre- visible la existencia de ciclicidades de rangos inferiores AGUILAR, M. 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