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Deformación en yesos del Triásico en el sector oriental de laFalla de Socovos (sureste de España)

Deformation of Triassic gypsum in the eastern sector of the Socovos Fault (southeast Spain)

Fernando Pérez-Valera (1), Mario Sánchez-Gómez (1), Luis Alfonso Pérez-Valera (1) y Alberto Pérez-López (2)(3)

(1) Departamento de Geología, Facultad de Ciencias Experimentales, Campus de Las Lagunillas s/n. 23071, Jaén, España. fperez@ujaen.es;msgomez@ujaen.es; laperez@ujaen.es(2) Departamento de Estratigrafía y Paleontología, Facultad de Ciencias, Avenida Fuentenueva s/n. 18071, Granada, España. aperezl@ugr.es(3) Instituto Andaluz de Ciencias de la Tierra (CSIC-Universidad de Granada), Facultad de Ciencias, Universidad de Granada, 18071. Granada, España.

ABSTRACT

A Triassic gypsiferous formation is juxtaposed to the Socovos Fault along its eastern portion. Here, thegypsum shows penetrative cataclastic fabrics, particularly prominent in the main fault zone. The fabricsshow a profuse catalog of kinematic markers. The consistence between the kinematic criteria and thesense of the strike-slip faulting suggest that the fabrics have been generated, at least in a late stage, bytectonic strain. We propose that gypsum fabrics could help to analyze the structure in shallow tectonicenvironments. Testing this hypothesis would be highly useful in the Betics, were gypsum-bearing Triassicrocks crop out in extensive areas.

Key words: Socovos Fault, Triassic, gypsum fabrics, milonites, cataclastites.

Geogaceta, 48 (2010), 211-214 Fecha de recepción: 15 de febrero de 2010ISSN: 0213-683X Fecha de revisión: 21 de abril de 2010

Fecha de aceptación: 28 de mayo de 2010

Introducción

El arco de Cazorla-Alcaraz-Hellínjunto a su terminación norte, la Falla deSocovos, constituye uno de los rasgos es-tructurales más característicos del sectorseptentrional de la Cordillera Bética(Rodríguez-Estrella, 1979). La Falla deSocovos presenta un desarrollocartográfico de más de 80 km y un saltoen dirección estimado en torno a 35 km(Jerez Mir, 1973) o 60 km (Rodríguez-Estrella, 1979). Ha actuado como una«transfer fault» entre el arco Cazorla-Alcaraz-Hellín y unidades más orientalesy se amortigua hacia el oeste en el frentede cabalgamientos y escamas de la Sierrade Segura, por lo que su salto es máximoen el segmento más oriental, situado en-tre Calasparra y Cieza, provincia de Mur-cia (Fig. 1). A lo largo de este segmento,en el bloque sur, se encuentra una franjacontinua de materiales triásicos intensa-mente deformados con una anchura varia-ble que oscila entre pocas decenas de me-tros y varios kilómetros.

La estructura de esta banda de mate-riales triásicos es compleja, tanto a escalacartográfica como de afloramiento, por loque ha sido presentada como una unidadsin una estructura interna definida en lascartografías previas (Jerez Mir, 1973) e

incluso ha llegado a considerarse comode origen sedimentario (olistostrómico)en el marco de una paleogeografía com-pleja (García Cortés et al., 1991). Recien-temente se ha incluido dentro de los Com-plejos Caóticos Subbéticos (Vera, 2004).Sin embargo, un análisis detallado de losafloramientos, ha permitido observar lapresencia de estructuras discretas a esca-la cartográfica y penetrativas a escala deafloramiento, con orientaciones y crite-rios cinemáticos congruentes a lo largo devarios kilómetros.

La mayor parte de las fábricastectónicas observadas se encuentran enunidades evaporíticas pertenecientes alTriásico Sudibérico. El yeso, y en sucaso, la anhidrita, puede deformarsedúctilmente en condiciones de baja pre-sión y temperatura, desarrollando fábri-cas miloníticas (Malavieille y Ritz,1989; Williams-Stroud y Paul, 1997)siempre que exista un esfuerzo diferen-cial adecuado.

En trabajo se analizan las fábricas dedeformación presentes en los materialestriásicos próximos a la Falla de Socovoscon la finalidad de determinar si su ori-gen es tectónico y en relación con el fun-cionamiento de la falla. Puesto que el ré-gimen y desplazamiento de la Falla deSocovos es poco discutido, la región pue-

de considerarse un laboratorio naturaldonde comprobar la utilidad de este tipode fábricas para estudios estructurales.

Estructura del segmento Calasparra-Cieza

La Falla de Socovos posee una direc-ción general N120E que hacia el este dela población de Calasparra pasa a serN100E e incluso E-O en las proximida-des de la región del Carcabo (Fig. 1). Estesegmento de la falla pone en contacto ro-cas del Triásico y unidades subbéticas alsur, con materiales del Prebético al norte(Baena y Jerez Mir, 1982). El segmentoposee una clara expresión topográficamarcada por el contraste entre las estruc-turas a un lado y otro de la falla. En estesector, la falla limita varias estructurassingulares, como la de la Sierra del Moli-no y su continuación al este, formada porpliegues anticlinales, asimétricosvergentes al sur, cuya dirección es parale-la a la falla (Fig. 1). Hacia la parte másoriental del segmento, la Falla deSocovos pasa de ser un límite neto conuna zona de falla de pocos hectómetrosde ancha, a una amplia franja de materia-les Triásicos fuertemente deformados,que llegan a superar el kilómetro de an-chura (Fig. 1). Esta zona de falla está li-

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mitada por fallas inversas, con sentidosde movimiento hacia el norte y el sur, for-mando una estructura en flor positiva quesepara sendas cuencas miocenas («sincli-nal de Calasparra» y Carbabo, Fig. 1). Alo largo del segmento estudiado, la zonade falla se encuentra intruida por diversoscuerpos volcánicos de rocasultrapotásicas (Pérez-Valera et al., estevolumen) que aparecen parcialmente de-formados.

Fábricas en materiales yesíferos

El análisis de la deformación de lasrocas triásicas que se encuentran en lazona de falla de la traza principal, asícomo del resto de afloramientos triásicosal sur de la Falla de Socovos, ha permiti-do el reconocimiento de un conjunto defábricas, penetrativas al menos a escalade afloramiento, que son ubicuas en todala región. En estas fábricas el yeso consti-tuye un elemento esencial, ya sea comocomponente mayoritario o único, o biencomo cemento de una roca heterogénea.Las fábricas en yesos aparecen íntima-mente relacionadas con estructuras frági-les que se desarrollan en otras litologías,tales como planos de falla estriados y ha-rinas de falla, estas últimas en ocasionesbandeadas y con estructuras pseudo-SC.Las fábricas observadas pueden dividirseen dos grupos, rocas de aparienciamilonítica y rocas cataclásticas.

Las de apariencia milonítica presen-tan siempre un alto porcentaje de matrizyesífera y un reducido tamaño de grano,por lo que suelen formar las rocas máscompactas de todas ellas. Son general-

mente de tonalidades blancas, negras ogrises, con un bandeado bien definido.Muestran dos términos extremos entre losque se encuentran todas las situacionesintermedias posibles. Por una parte exis-ten rocas muy bien foliadas, que llamare-mos yesos foliados, generalmente sin unalineación penetrativa, pero con plieguessimilares (Fig. 2C) a veces intrafoliares.El otro término extremo lo constituye unafábrica plano-lineal muy marcada, conpliegues en vaina y estructurasmorfológicamente similares a las SC ySC� de las milonitas cuarzofeldespáticas,por lo que pueden denominarse verdade-ras milonitas de yesos. La lineación estámarcada por cristales estirados de yeso y/o por la orientación de los ejes de los plie-gues. Cuando las milonitas de yeso inclu-yen cristales bipiramidales de cuarzo opequeños niveles de dolomías, éstos sereorientan según la lineación actuandocomo porfiroclastos.

Las fábricas cataclásticas son compa-rativamente más frecuentes. Poseen un as-pecto muy variado que va a depender fun-damentalmente de la proporción entre elyeso y el resto de componentes. En gene-ral presentan foliación (cataclasitasfoliadas, Chester et al., 1985; Fig. 2A)marcada por láminas de diferente compo-sición, o proporción de matriz yesífera.Son frecuentes los fragmentos de rocasmás competentes a modo de porfiroclastosque desarrollan formas sigmoidalesasimétricas (Fig. 2A, 2B), que indican elsentido de movimiento. Otro elemento ca-racterístico de estas fábricas es la presen-cia de colas de presión en losporfiroclastos con fibras orientadas (Fig.

2D) en el sentido de transporte. Cuandopredomina el componente yesífero en lamatriz, las cataclasitas se asemejan a lasmilonitas descritas anteriormente. Sin em-bargo, cuando la matriz está compuestamayoritariamente por lutitas, lascataclasitas poseen una foliación definidapor formas almendradas delimitadas por«slickensides» estriadas. Estas formasamigdalares están constituidas por estruc-turas SC frágiles, desarrolladas a partir dela intersección de planos Riedel tipo Y, R1,y P (Babaie et al., 1991).

Orientación y cinemática

El gran número de indicadorescinemáticos encontrados en las fábricasdescritas, junto con los habituales de lasestructuras frágiles, han permitido reali-zar un análisis de la deformación similaral que se puede realizar en una regiónmetamórfica. Como indicador de la direc-ción se han utilizado lineación mineral deyeso, fibras en planos y colas de presión,estrías en almendras frágiles, porreorientación y estiramiento frágil declastos.

El sentido de desplazamiento ha sidoobtenido a partir de estruturas SC y SC�en yesos, pseudo-SC frágiles, formassigmoidales de porfiroclastos, pliegues dearrastre y escalones en las fibras de ye-sos. Además de estas estructuras se haobservado que la orientación de las fibrasde yeso que rellenan diaclasas de deter-minados sectores no guardan relación conla orientación de las mismas (Fig. 2E),por lo que se ha considerado un criterioadicional de extensión.

Fig. 1.- Mapa geológicosimplificado del sectororiental de la Falla deSocovos, donde se señala elárea estudiada. FS: Fallade Socovos. CG: Cuencadel Guadalquivir.

Fig. 1.- Simplifiedgeological map of theeastern sector of theSocovos Fault, showing thestudied area. FS: SocovosFault. CG: GuadalquivirBasin.

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Deformación en yesos del Triásico en el sector oriental de la Falla de Socovos, sureste de España

En la figura 3 se han resumido estosindicadores cinemáticos, representándo-los junto a las principales estructurascartografiables. Se observa que la mayorparte de las fábricas con criterioscinemáticos se encuentran en la zona defalla principal, y son congruentes con elrégimen dextro de la falla. Además, 1 kmal sur de la falla pueden observarselineaciones asociadas a pequeñoscabalgamientos de dirección NNO o SSE(ver diagrama ARC, Fig. 3) y sin embar-go en su proximidad aparecen tambiénvenas rellenas y fallas normales con unadirección de extensión ortogonal a la an-terior, es decir OSO-ENE (diagramasCUM y CAB, Fig. 3).

Estos sentidos de movimiento sontambién congruentes con el funciona-miento de la Falla de Socovos, conside-rando que los materiales triásicospróximos a ella se comportan en con-junto como una zona de cizalla dextracon deformación plástica que sufre si-multáneamente acortamientos a 60º y

alargamientos a 150º de la direcciónprincipal.

Otros indicadores cinemáticos nodescritos en este trabajo muestran local-mente sentidos de movimiento inversohacia el norte en la Falla de Socovos, quepodrían corresponder con un cambio derégimen de esfuerzos reciente, como ocu-rre en la Falla de Crevillente cerca delsector estudiado (Sanz de Galdeano yBuforn, 2005).

Discusión y conclusiones

La estructura cartográfica de aflora-mientos triásicos similares al área estu-diada ha sido atribuida a procesosdiapíricos (ver p. ej. Mancheño yRodríguez-Estrella, 1985) osedimentarios (Bourgois, 1975; GarcíaCortés et al., 1991). Sin embargo, se haprestado poca atención a las deformacio-nes de origen predominantementetectónico, a pesar de que se conoce unaamplia representación de materiales del

Triásico a lo largo de grandes zonas defalla de salto en dirección (Falla deSocovos, Falla de Crevillente, Falla deTíscar), donde se ha puesto de manifiestola importancia de los procesos tectónicosen la estructuración de las rocas (Pérez-Valera, 2005; Pérez-Valera et al., 2006).

En el sector estudiado, próximo a laFalla de Socovos, se ha encontrado que ladeformación de las rocas yesíferas mues-tra un profuso desarrollo de fábricas concriterios cinemáticos coherentes con elfuncionamiento de la falla, incluso a va-rios kilómetros de distancia de la trazaprincipal. Las fábricas observadas varíandesde las que pueden considerarsemilonitas auténticas con un comporta-miento dúctil a todas las escalas, hastacataclasitas provenientes de labrechificación de rocas detrítico-carbonatadas pero que aparecencementadas por yeso.

La congruencia regional de los crite-rios cinemáticos indica que las fábricasobservadas se deben esencialmente a la

Fig. 2.- Ejemplos de estructuras de deformación en yesos. A) Foliación cataclástica con matriz arcillo-yesífera, donde se obseva una lineación deestiramiento (Le) con clastos de dolomías (d) que muestran colas asimétricas con sentido dextrorso. B) Porfiroclasto de dolomía (d) con colas

asimétricas en el seno de una foliación cataclástica. C) Pliegues similares desarrollados en yesos foliados. D) Porfiroclastos de areniscas (a) concolas de presión rellenas de yeso fibroso. E) Venas rellenas de yeso fibroso donde se observa que la dirección de las fibras es independiente a la

orientación de las venas.

Fig. 2- Examples of gypsum deformation structures. A) Cataclastic foliation with clay-gypsum matrix, note the stretching lineation (Le) and thedolostone clasts (d) that develop asymmetric tails with dextral sense of shearing. B) Dolostone porphyroclast with asymetric tails inside of cataclasticfoliation. C) Similar folds developed in foliated gypsum. D) Sandstone porphyroclasts (a) with pressure tails filed by fibrous gypsum. E)Joints filled

by fibrous gypsum; note that the fiber trend has not relationship with the joint strike.

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deformación tectónica sobreimpuesta, sinprejuicio de que originalmente la rocahaya sido afectada por procesoshalocinéticos o de resedimentación. Sepone así de manifiesto que las fábricasdesarrolladas sobre yesos pueden ser úti-les para esclarecer la estructura de am-plias áreas de la Cordillera Bética dondelos afloramientos triásicos son predomi-nantes. De igual forma, el estudio de ladeformación en evaporitas podría ser em-pleado, no sólo en contextos de tectónicasalina, sino en regiones con tectónica depiel fina o zonas transcurrentes, dondeson relativamente escasos los elementossusceptibles de ser utilizados en un análi-sis estructural. La alta ductilidad de lasevaporitas permite además un análisismás preciso de la deformacióncuaternaria frente a otros tipos de rocas.

Agradecimientos

Los autores agradecen a FranciscoGutiérrez y Tomás Rodríguez Estrella sussugerencias, que han contribuido a mejo-rar el trabajo. El presente trabajo ha sido

financiado por los Proyectos CGL2006-10202/BTE y CGL 2008-00093, delMICINN, y los Grupos de InvestigaciónRNM 325 y 208.

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Fig. 3.- Esquema tectónico del Triásico al sur de la Falla de Socovos, con la representación de las estructuras principales. Se indica la proyecciónestereográfica (hemisferio inferior, igual área) de la orientación de las estructuras. Círculos mayores: foliación cataclástica. FS: Falla de Soco-

vos. Eo: Eoceno. M: Mioceno. 1: yesos, lutitas, areniscas y carbonatos. 2: margas y margocalizas. 3: dolomías y calizas. 4: margas, margocalizasy areniscas. 5: calcarenitas y margas.

Fig. 3.- Tectonic sketch of the Triassic in the south of the Sovocos Fault, with the main tectonics structures. Lower hemisphere, equal-areastereographic diagram showing the orientation of the structures. Great circles: cataclastic foliation. FS: Socovos Fault. Eo: Eocene. M: Miocene.1:

gypsum, lutite, sandstone and carbonates. 2: marl and marly limestone. 3: dolostone and limestone. 4: marl, marly limestone and sanstone. 5:calcarenite and marl.

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