Active tectonics in the central and eastern Betic Cordillera through morphotectonic analysis: the case of Sierra Nevada and Sierra Alhamilla

Abstract

Quaternary activity of folds and faults can be assessed by the analysis of drainage network and the evaluation of geomorphic indexes. These analyses are especially productive in semiarid areas where tectonic rates are low-to-moderate and Quaternary dating is limited. In this work, we have revisited the most relevant GIS-based methodologies used to assess tectonic activity by using morphometric analyses and we discuss the tectonic implications in two key areas of the central and eastern Betic Cordillera (Sierra Nevada and Sierra Alhamilla regions). In the Sierra Nevada area, the use of geomorphic indexes in the mountain range and in the neighboring Granada and Guadix-Baza basins suggests that all are part of the same SW-directed extensional system. The Granada basin (except in its NE border) subsided during the Late Pleistocene as it is located in the hanging wall of the extensional system. On the other hand, the Sierra Nevada mountain range, the NE border of the Granada basin and the Guadix-Baza basin are located in the active uplifted foot wall of the system. Thus, the higher fluvial incision rates in the Guadix-Baza basin can be directly correlated with the most recent uplift history of Sierra Nevada mountain range. In the Sierra Alhamilla region, a geomorphic study shows Late Pleistocene activity along the North Alhamilla Reverse Fault and the dextral transpressive South Gafarillos Fault, two segments of the Polopos Fault Zone, previously considered as an inactive fault.La actividad cuaternaria de pliegues y fallas puede ser estimada mediante el análisis de las redes de drenaje y el cálculo de índices geomorfológicos. Este tipo de análisis es especialmente útil en zonas semiáridas con tasas de bajas y moderadas de actividad tectónica, y con escasas dataciones cuaternarias. En este trabajo hemos hecho una revisión de los principales trabajos que utilizan Kelmetodologías desarrolladas con SIG para la evaluación de actividad tectónica por medio de análisis morfométricos y discutimos sus aportaciones en dos áreas claves de la Cordillera Bética central y este (Sierra Nevada y Sierra Alhamilla). En la región de Sierra Nevada, el cálculo de índices geomorfológicos tanto en la sierra como en las cuencas neógenas de Granada y Guadix-Baza pone de manifiesto que los tres son parte del mismo sistema extensional. La cuenca de Granada (excepto su borde NE) está situada sobre el bloque de techo del sistema extensional y por tanto sometida a subsidencia, mientras que Sierra Nevada, la cuenca de Guadix-Baza y el borde NE de la propia cuenca de Granada están situados en el bloque de muro del sistema, sometido a un levantamiento activo. De este modo, las altas tasas de incisión registradas en la Cuenca de Guadix-Baza tienen una correlación directa con la historia más reciente del levantamiento de Sierra Nevada. En la región de Sierra Alhamilla, un estudio geomorfológico pone de manifiesto la activación en el Pleistoceno Superior de la falla inversa del borde norte de Sierra Alhamilla y del segmento sur de la falla transpresiva dextral de Gafarillos, ambos segmentos de la falla de Polopos, la cual había sido previamente considerada como inactiva.