MAGNETOESTRATIGRAFÍA DE LAS UNIDADES …eprints.ucm.es/27154/1/Art8.pdf · estado condicionada por...

18
281 Revista de la Sociedad Geológica de España, 19(3-4), 2006 MAGNETOESTRATIGRAFÍA DE LAS UNIDADES INFERIOR E INTERMEDIA DEL MIOCENO DE LA CUENCA DE MADRID M. Montes 1 , B. Beamud 2 , M. Garcés 3 y J.P. Calvo 4 1 Dirección de Geología y Geofísica, Área de Cartografía Geológica, IGME, Calera 1, 28760 Tres Cantos, Madrid. [email protected] 2 Servicios Cientificotécnicos U.B, Instituto de Ciencias de La Tierra Jaume Almera, Sole i Sabarís s/n, 08028 Barcelona. [email protected] 3 Departamento de Estratigrafia, Paleontología y Geociencias Marinas, Universidad de Barcelona, Campus de Pedralbes, 08028 Barcelona. [email protected] 4 Dirección General del IGME, Ríos Rosas 23, 28003 Madrid. [email protected] Resumen: En este trabajo se muestran los primeros datos magnetoestratigráficos de los sedimentos aluviales distales y lacustres del Mioceno de la Cuenca de Madrid. Se han estudiado cuatro secciones que representan la casi totalidad de las unidades secuenciales Inferior e Intermedia, con 185 m de potencia aproximada. La sucesión estratigráfica estudiada se extiende del cron C5Br al cron C5n, lo cual representa casi 6 Ma dentro del Mioceno medio y superior. Se ha estimado la duración en tiempo absoluto de las unidades genéticas de relleno mencionadas (unidades Inferior, Intermedia I, Intermedia II e Intermedia III) a partir de la cronología de sus límites. El límite Unidad Inferior-Intermedia I queda establecido en el cron C5ADn, calibrándose, mediante interpolación, en ~14,4 Ma. El límite Unidad Intermedia I-Intermedia II se sitúa en el cron C5ABn de ~13,4 Ma. El límite Unidad Intermedia II-Intermedia III se sitúa en el cron C5An de ~12,2 Ma. Asociado a este límite puede postularse una laguna estratigráfica de ~0,4 Ma, que ha de ser confirmada. La tasa de acumulación que se deduce para los depósitos que forman estas unidades miocenas en la Cuenca de Madrid varía entre 4,7 y 2,3 cm/Ka, siendo menor que en otras cuencas continentales cenozoicas de la Península Ibérica. Existen saltos en las tasas de acumulación en el entorno de los límites de las unidades, lo que hace sospechar que las causas que originaron las discontinuidades que marcan dichos límites son las responsables también de los cambios en las tasas de acumulación. Palabras clave: Magnetoestratigrafía, Geocronología, Mioceno, Cuenca de Madrid, tasas de acumulación. Abstract: The paper shows the first magnetostratigraphic data recorded from distal alluvial and lacustrine Miocene deposits of the Madrid Basin. Four sections that cover most of the stratigraphic record so called Lower and Intermediate Miocene sequential units of the Madrid Basin, have been analyzed. The composite magnetostratigraphic succession, reaching up to 185 m in thickness, spans from chron C5Br to chron C5n, which represents a time interval of about 6 Ma, in the middle and upper Miocene. The absolute age of the previously established genetic units (Lower, Intermediate I, Intermediate II and Intermediate III) in the area has been determined by dating their stratigraphic boundaries. The boundary between the Lower and the Intermediate I units is correlated with chron C5ADn, at an age of approximately 14,4 Ma. The boundary between the Intermediate I and Intermediate II units is placed within chron C5ABn, around 13,4 Ma. The limit between the Intermediate II and Intermediate III units can be situated in chron C5An, around 12,2 Ma. Associated with this limit, a stratigraphic hiatus spanning 0,4 Ma can be postulated, but it should be confirmed by additional evidence. Accumulation rates have been estimated to range from 4,7 to 2,3 cm/Ka, which indicates lower values than in other continental cenozoic basins from the Iberian Peninsula. Changes in accumulation rates have been detected in the boundaries between units, which could indicate that there is a causal relationship between the development of stratigraphic discontinuities and changes in accumulation rates throughout the sedimentary infill of the Madrid Basin during the Miocene. Key words: Magnetostratigraphy, Geochronology, Miocene, Madrid Basin, accumulation rates. M. Montes, B. Beaumud, M. Garcés y J.P. Calvo (2006): Magnetoestratigrafía de las unidades Inferior e Intermedia del Mioceno de la Cuenca de Madrid. Revista de la Sociedad Geológica de España, 19 (3-4): 281-298.

Transcript of MAGNETOESTRATIGRAFÍA DE LAS UNIDADES …eprints.ucm.es/27154/1/Art8.pdf · estado condicionada por...

281

Revista de la Sociedad Geológica de España, 19(3-4), 2006

MAGNETOESTRATIGRAFÍA DE LAS UNIDADES INFERIOR EINTERMEDIA DEL MIOCENO DE LA CUENCA DE MADRID

M. Montes1, B. Beamud2, M. Garcés3 y J.P. Calvo4

1Dirección de Geología y Geofísica, Área de Cartografía Geológica, IGME, Calera 1, 28760 Tres Cantos, [email protected]

2Servicios Cientificotécnicos U.B, Instituto de Ciencias de La Tierra Jaume Almera, Sole i Sabarís s/n, 08028 [email protected]

3Departamento de Estratigrafia, Paleontología y Geociencias Marinas, Universidad de Barcelona, Campus de Pedralbes, 08028Barcelona. [email protected]

4Dirección General del IGME, Ríos Rosas 23, 28003 Madrid. [email protected]

Resumen: En este trabajo se muestran los primeros datos magnetoestratigráficos de los sedimentosaluviales distales y lacustres del Mioceno de la Cuenca de Madrid. Se han estudiado cuatrosecciones que representan la casi totalidad de las unidades secuenciales Inferior e Intermedia,con 185 m de potencia aproximada. La sucesión estratigráfica estudiada se extiende del cronC5Br al cron C5n, lo cual representa casi 6 Ma dentro del Mioceno medio y superior. Se haestimado la duración en tiempo absoluto de las unidades genéticas de relleno mencionadas(unidades Inferior, Intermedia I, Intermedia II e Intermedia III) a partir de la cronología de suslímites. El límite Unidad Inferior-Intermedia I queda establecido en el cron C5ADn, calibrándose,mediante interpolación, en ~14,4 Ma. El límite Unidad Intermedia I-Intermedia II se sitúa en elcron C5ABn de ~13,4 Ma. El límite Unidad Intermedia II-Intermedia III se sitúa en el cron C5Ande ~12,2 Ma. Asociado a este límite puede postularse una laguna estratigráfica de ~0,4 Ma, queha de ser confirmada. La tasa de acumulación que se deduce para los depósitos que forman estasunidades miocenas en la Cuenca de Madrid varía entre 4,7 y 2,3 cm/Ka, siendo menor que enotras cuencas continentales cenozoicas de la Península Ibérica. Existen saltos en las tasas deacumulación en el entorno de los límites de las unidades, lo que hace sospechar que las causasque originaron las discontinuidades que marcan dichos límites son las responsables también delos cambios en las tasas de acumulación.

Palabras clave: Magnetoestratigrafía, Geocronología, Mioceno, Cuenca de Madrid, tasas deacumulación.

Abstract: The paper shows the first magnetostratigraphic data recorded from distal alluvial andlacustrine Miocene deposits of the Madrid Basin. Four sections that cover most of the stratigraphicrecord so called Lower and Intermediate Miocene sequential units of the Madrid Basin, havebeen analyzed. The composite magnetostratigraphic succession, reaching up to 185 m in thickness,spans from chron C5Br to chron C5n, which represents a time interval of about 6 Ma, in themiddle and upper Miocene. The absolute age of the previously established genetic units (Lower,Intermediate I, Intermediate II and Intermediate III) in the area has been determined by datingtheir stratigraphic boundaries. The boundary between the Lower and the Intermediate I units iscorrelated with chron C5ADn, at an age of approximately 14,4 Ma. The boundary between theIntermediate I and Intermediate II units is placed within chron C5ABn, around 13,4 Ma. Thelimit between the Intermediate II and Intermediate III units can be situated in chron C5An, around12,2 Ma. Associated with this limit, a stratigraphic hiatus spanning 0,4 Ma can be postulated, butit should be confirmed by additional evidence. Accumulation rates have been estimated to rangefrom 4,7 to 2,3 cm/Ka, which indicates lower values than in other continental cenozoic basinsfrom the Iberian Peninsula. Changes in accumulation rates have been detected in the boundariesbetween units, which could indicate that there is a causal relationship between the developmentof stratigraphic discontinuities and changes in accumulation rates throughout the sedimentaryinfill of the Madrid Basin during the Miocene.

Key words: Magnetostratigraphy, Geochronology, Miocene, Madrid Basin, accumulation rates.

M. Montes, B. Beaumud, M. Garcés y J.P. Calvo (2006): Magnetoestratigrafía de las unidadesInferior e Intermedia del Mioceno de la Cuenca de Madrid. Revista de la Sociedad Geológica deEspaña, 19 (3-4): 281-298.

282

Revista de la Sociedad Geológica de España, 19(3-4), 2006

M. Montes, B. Beamud, M. Garcés y J. P. Calvo

El relleno continental de la cuenca cenozoica deMadrid ha sido objeto de numerosas investigacionesestratigráficas y sedimentológicas con el propósito dereconstruir su evolución paleogeográfica (Junco yCalvo, 1983; Calvo et al., 1989; Alonso-Zarza y Calvo,2002; Alonso-Zarza et al., 2004) (Fig. 1). A partir deestos estudios se han propuesto diversas unidadeslitoestratigráficas y se ha profundizado en los procesossedimentarios que las generaron.

La ap l icac ión de l aná l i s i s de secuenc iassedimentarias al estudio de estos materiales a partirde los años 80, ha llevado al reconocimiento dentrode la sucesión neógena de la Cuenca de Madrid decuatro unidades estratigráficas genéticas para elMioceno, denominadas Unidad Inferior, Intermedia I,Intermedia II y Superior (Alberdi et al., 1984; Calvoet al., 1989), recubiertas por una delgada sucesiónPliocena. La génesis de dichas unidades tiene que vercon la act ividad tectónica en las cadenas queenmarcan la cuenca y con las variaciones climáticas.Estas unidades han sido datadas por faunas devertebrados presentes en la sucesión neógena. Sinembargo, no existe hasta el momento ningún estudiomagnetoestrat igráf ico que permita un regis trocronológico continuo de la sucesión estratigráficamiocena de la Cuenca de Madrid. La imprecisión enla datación de estas unidades miocenas constituye unproblema impor tan te a la hora de es tab lecercor re lac iones f iab les dent ro de cada unidadestratigráfica y de analizar la ciclicidad sedimentariao de realizar cualquier otro estudio que requieracuantificación de los procesos sedimentarios.

El objeto del presente trabajo es dar a conocer losresultados del estudio magnetoestratigráfico realizadoen los materiales miocenos aflorantes en el sectorcentral de la Cuenca de Madrid, correspondientes a lasunidades Infer ior e Intermedia, y discut i r susimplicaciones geocronológicas . Dicho t rabajoconstituye el primer estudio magnetoestratigráficorealizado hasta la fecha en dicha cuenca.

Contexto geológico de la Cuenca de Madrid

La Cuenca de Madrid forma una buena parte de laCuenca del Tajo (Fig. 1A). La cuenca empezó aconfigurarse durante el Eoceno y evolucionó como unacuenca intraplaca a lo largo del Oligoceno y Miocenocomo consecuencia de los esfuerzos relacionados conla deformación alpina. Su relleno endorreico terminóen el Mioceno superior con el vaciado erosivo fruto dela captura a t lánt ica y, poster iormente , con elencajamiento de la red fluvial actual. Su evolución haestado condicionada por los accidentes o fracturas delos márgenes que la limitan: Sistema Central al norte,Montes de Toledo al sur y Cordillera Ibérica al este. Laestructura y cinemática de dichos bordes reflejandiferencias en la transmisión de esfuerzos en los límitesde la placa Ibérica durante el tectonismo Alpino(Muñoz Martín y De Vicente, 1998).

Los granitos variscos y rocas metamórficas delSistema Central forman una estructura de tipo pop-up,enraizada aproximadamente a unos 11 km deprofundidad en un despegue basal con l igerobuzamiento hacia el sur (De Vicente et al., 1996; DeVicente et al., 2004). El contacto entre la Cuenca deMadrid y el Sistema Central se resuelve mediante unsistema de fallas inversas de dirección NE-SO con unsalto de unos 2.000 m, activas desde el Paleógeno hastael Mioceno medio. Al sur, el zócalo granítico ymetamórfico de los Montes de Toledo, se pone encontacto con los sedimentos de la Cuenca de Madridmediante una serie de fallas inversas de escaso saltobuzantes hacia el S. En el este, la Cordillera Ibérica y laSierra de Altomira, están constituidas principalmentepor rocas sedimentarias Mesozoicas. La parte másoccidental de la Cordillera Ibérica (Rama Castellana)conforma el límite este de la Cuenca del Tajo y consisteen una serie de fallas distensivo-compresivas asociadasa un sistema de fallas transcurrentes de dirección NO-SE. Entre el Oligoceno y el Mioceno inferior, elemplazamiento de la Sierra de Altomira como uncinturón de pliegues de propagación de dirección N-S ycon vergencia oeste, generó un umbral para lasedimentación, subdividiendo la Cuenca del Tajo en laCuenca de Madrid (oeste de Altomira) y la Cuenca deLoranca o Depresión Intermedia.

La Cuenca de Madrid está rellenada por una potenteserie de sedimentos terciarios, que alcanza los 3.500 mde espesor en las proximidades del Sistema Central(Junco y Calvo, 1983). En general, puede decirse quelos materiales miocenos del sector central de la Cuencade Madrid están constituidos por materiales detríticos,depositados esencialmente en sistemas de abanicosaluviales (zonas marginales), y carbonatos y evaporitasdepositados en los sistemas lacustres que se extendíanen zonas centrales de la cuenca.

La evolución de los sistemas aluviales marginalesestuvo controlada esencialmente por la actividad delos sistemas de fractura que limitan los márgenes de lacuenca , l a l i to log ía de l á rea fuente y lapa leomorfo logía de d ichos márgenes . E llevantamiento y erosión del borde oriental (Sierra deAltomira) durante el Mioceno inferior facilitó elsuministro de depósitos detríticos esencialmente denaturaleza calcáreo-yesífera y lutitas rojas, mientrasque los materiales graníticos y metamórficos delS is tema Cent ra l y de los Montes de Toledosuministraron abundantes depósitos arcósicos, comolos que actualmente afloran a partir del meridiano dela ciudad de Madrid hacia el oeste y cuya edad seprolonga a lo largo del Mioceno. La sedimentación enlas zonas centrales tuvo lugar en ambientes lacustres,esencialmente someros, cuya evolución estuvocondicionada tanto por las fluctuaciones del clima delMioceno como por la actividad tectónica de losmárgenes.

La evolución vertical de las sucesiones miocenas nopresenta una tendencia homogénea, sino que se

283

Revista de la Sociedad Geológica de España, 19(3-4), 2006

MAGNETOESTRATIGRAFÍA DEL MIOCENO DE LA CUENCA DE MADRID

reconocen rupturas y discontinuidades sedimentariasque permiten dividir el relleno sedimentario en unaserie de unidades estratigráficas de carácter secuencial.La definición de los límites entre unidades está basadaen cambios verticales bruscos de la litología, así comoen el reconocimiento y seguimiento de superficiespaleokársticas, paleosuelos o discordancias angulares.Clásicamente, el relleno mioceno de la Cuenca deMadrid ha sido dividido en tres unidades, denominadasUnidad Inferior, Intermedia y Superior, que son

reconocibles sobre todo en los sectores centrales yorientales. A su vez, la Unidad Intermedia se hasubdividido en dos unidades, Unidad Intermedia I, yUnidad Intermedia II, al encontrarse dentro de ella unadiscontinuidad (Junco y Calvo, 1983; Calvo et al.,1989; Alonso-Zarza y Calvo, 2002; Alonso-Zarza et al.,2004). Posteriormente, en base a los trabajos de LópezOlmedo et al. (2004) y los Mapas Geológicos de lasHojas 1:200.000 de Madrid y Segovia, realizados por elIGME y actualmente en prensa, se han diferenciado al

Figura 1.- A) Situación geográfica de la Cuenca de Madrid y del área de estudio. B) Esquema geológico del sector central de la Cuenca de Madrid,basado en la hoja 1:200.000 nº 35-Madrid (en prensa), con la cartografía de las unidades estratigráficas principales, leyenda con las relacioneslaterales de las facies y situación geográfica y estratigráfica de las secciones estudiadas. En la leyenda aparece la nueva división en tres unidades dela Unidad Intermedia y su equivalencia con las unidades de arcosas definidas por López Olmedo et al, (2004).

284

Revista de la Sociedad Geológica de España, 19(3-4), 2006

menos t res unidades en las arcosas del bordenoroccidental de la cuenca, que son equivalentes a laUnidad Intermedia (Fig. 1B). La edad de las unidadesha sido determinada a partir de las faunas de macro ymicromamíferos halladas en diferentes nivelesestratigráficos (Calvo et al., 1990; Peláez-Campomaneset al., 2000; informe bioestratigráfico de la hoja1:200.000 de Madrid).

La Unidad Inferior, datada como Rambliense(biozona MN2; zona local Z) –Aragoniense medio(MN5; Dd), presenta un espesor máximo próximo a 800m, de los cuales sólo los 200 m superiores sonobservables en afloramiento. Los materiales queforman esta unidad son sedimentos lut í t icos yevaporíticos en los sectores centrales de la cuenca,concretamente en el valle del Tajo y su entornopróximo, evolucionando hacia el norte y noroeste adepósitos detríticos de tipo arcósico más groseros,mientras que hacia el oeste lo hace a facies lutítico-carbonatadas.

La Unidad Intermedia, de edad Aragoniense medio(MN5; Dd) –Vallesiense superior (MN9; J), muestramenor abundancia en evaporitas que la unidadinfrayacente , predominando los sedimentoscarbonatados en las zonas centrales y de carácterdetrítico en el resto, observándose en estos últimosvariaciones composicionales en función del área madre.En esta unidad se localizan la mayor parte de losyacimientos de vertebrados que han permit idoestablecer parte de la cronoestratigrafía de lossedimentos aflorantes en la Cuenca de Madrid (Peláez-Campomanes et al., 2000). Dentro de ella se observandos discontinuidades que permiten la individualizaciónde tres conjuntos estratigráficos: Unidad Intermedia I,Unidad Intermedia II y Unidad Intermedia III, cuyoslímites se sitúan dentro del Aragoniense medio ysuperior (Fig. 1B).

Por lo que respecta a la Unidad Superior, datadacomo Vallesiense superior (MN9; J) –Turoliensesuperior (MN13; M), sus espesores son inferiores a 50

Figura 2.- Columna estratigráfica y magnetoestratigrafía de la sección M-45. Los círculos negros indican direcciones de alta fiabilidad, los círculosblancos representan direcciones menos fiables. En la sucesión de polaridad magnética las bandas negras indican polaridad magnética normal y lasbandas blancas polaridad magnética inversa. PGV: Polo Geomagnético Virtual.

M. Montes, B. Beamud, M. Garcés y J. P. Calvo

285

Revista de la Sociedad Geológica de España, 19(3-4), 2006

m y sólo aflora en la zona centro-oriental de la cuenca.Está constituida por depósitos detríticos fluviales,erosivos sobre la serie carbonatada infrayacente, sobrelos que se dispone un conjunto carbonatado conocidotradicionalmente como «Calizas de los Páramos».

La edad de los límites entre unidades en el entornode la ciudad de Madrid es bastante precisa, debido a laabundancia de yacimientos fosilíferos y a la buenacorrelación litoestratigráfica que puede establecerseentre las distintas unidades, recientemente corroboradaen la realización de la Hoja 1:200.000 de Madrid. Sinembargo, dicha correlación se complica allí donde el

registro paleontológico no es tan resolutivo y lascorrelaciones l i toestra t igráf icas resul tan másinterpretativas. En este sentido, el sector occidental dela Cuenca de Madrid, caracterizada por la presencia deextensos depósi tos arcósicos , con su re la t ivahomogeneidad composicional y de facies , hadif icul tado su correlación con las unidadesestratigráficas clásicas establecidas para la cuenca. Elregistro temporal razonablemente continuo que ofrecela magnetoestratigrafía, ofrece argumentos paraprecisar las dataciones bioestratigráficas preexistentes,y también para la correlación litoestratigráfica de zonas

Figura 3.- Columna estratigráfica y magnetoestratigrafía de la sección de Gurugú. Los círculos negros indican direcciones de alta fiabilidad, loscírculos blancos representan direcciones menos fiables. En la sucesión de polaridad magnética las bandas negras indican polaridad magnéticanormal y las bandas blancas polaridad magnética inversa. PGV: Polo Geomagnético Virtual.

MAGNETOESTRATIGRAFÍA DEL MIOCENO DE LA CUENCA DE MADRID

286

Revista de la Sociedad Geológica de España, 19(3-4), 2006

donde esas dataciones o no existen o son pococoncluyentes.

Secciones estratigráficas

El registro estratigráfico de la parte alta de laUnidad Inferior y los tres conjuntos estratigráficosdiferenciados dentro de la Unidad Intermedia, quedanbien representados en las columnas de M-45, Gurugú,Cerro de los Guardias y Pico del Águila (Fig. 1B). Susmateriales representan ambientes de sedimentaciónaluvial medio, aluvial distal, palustre y lacustre (Calvoet al., 1989). Estas secciones se han elegido entre otrasposibles atendiendo a los siguientes criterios:

a) Presencia de yacimientos fosilíferos.b) Litología favorable para los estudios pa-

leomagnéticos (series con predominio de luti-tas).

c) Correlación litoestratigráfica lo más senci-lla posible mediante criterios sedimentológi-cos y cartográficos.

Las tres primeras secciones se sitúan al este delnúcleo urbano de Madrid y próximas entre sí, lo que hafacilitado su correlación. La sección de Pico del Águila,sin embargo, se localiza a unos 50 km al SO de Madrid(Fig. 1B), lo que por una parte complica su correlaciónpero por otra, permite la posibilidad de enlazarmediante un registro cronoestratigráfico, áreas de lacuenca distantes entre sí y con diferentes faciessedimentarias.

La sección M-45 (Fig. 2) tiene una potencia de 48metros, es la más baja estratigraficamente de las tressecciones estudiadas y pertenece por entero a la UnidadInferior. Se ha realizado en los taludes de las nuevasraquetas de enlace entre la autopista M-45 y la autovíaN-II, entre Madrid y Alcalá de Henares. En la secciónse diferencian tres tramos. El tramo inferior consiste enuna alternancia de lutitas de colores grises y verdososcon niveles de carbonatos dolomíticos de espesordecimétrico y lutitas margosas blanquecinas. Hacia laparte basal del tramo se intercala un nivel de yesoenterolítico que se acuña lateralmente. El tramo mediode la sección está caracterizado por lutitas de colorrojizo en las que se intercalan niveles centimétricos decarbonatos. Hacia la parte superior del tramo dominaun nivel muy homogéneo de lutitas con un intenso colorrojizo. El tramo culmina con unos cuatro metros decarbonatos dolomíticos con laminaciones de origenalgal alternando con margas blancas. El tramo superiorde la sección presenta un predominio de lutitas decolores marrones con intercalaciones de carbonatosblancos y grises. En general puede atribuirse para lasección un ambiente de sedimentación de llanurafangosa próxima a una zona lacustre evaporítica enregresión, como se deduce de la mayor abundanciahacia techo de los tramos lutíticos rojos.

La sección de Gurugú (Fig. 3) tiene una potencia de66 metros, y en ella se pueden diferenciar, dos tramos.En el tramo inferior de la sección las litologías

dominantes son lutitas rojizas con bioturbación debidaa raíces de plantas, sobre las que se intercalan nivelescentimétricos y decimétricos de areniscas micáceas degrano fino a medio, con ligera tonalidad verdosa y congranoclasificación positiva. Hacia techo del tramoaparecen niveles centimétricos de carbonatos grisesedafizados alternando con lutitas rojas y areniscas. Eltramo superior está constituido por lutitas rojas yniveles decimétricos de areniscas arcósicas de granomedio a grueso con granoclasificación positiva ylaminación cruzada. Hacia la parte media del tramocomienzan a ser frecuentes bancos de arcosas de mayorespesor con bases erosivas y morfologías canalizadaslaxas , mostrando una tendencia es t ra to ygranocreciente. Hacia el techo del tramo, la seriepresenta capas con morfología de canales amalgamadosde espesor métrico con bases erosivas en ocasionestapizadas de hiladas de cantos de cuarzo y que engeneral muestran granoclasificación positiva. La basedel tramo superior está marcada por una progradaciónde facies aluviales distales de areniscas sobresedimentos de llanura fangosa con episodios lacustresrepresentados por las lutitas rojas y los nivelescarbonatados del techo del tramo infrayacente. Estaprogradación se ha considerado clásicamente en otroslugares de la cuenca como límite entre las unidadesInferior e Intermedia (Junco y Calvo, 1983; Alberdi etal., 1984; Calvo et al., 1989).

La sección de Cerro de los Guardias (Fig. 4) tieneuna potencia de 105 metros y en sus inmediaciones seencuentra una sucesión de yacimientos ensuperposición estratigráfica que representan, de muro atecho, las zonas bioestra t igráf icas locales D-Paracuellos VI (PA VI), zona F-Paracuellos V (PA V) yzona G2-Paracuellos III (PA III) (Alcalá et al., 1994;Calvo et al., 1984; Herráez, 1993). El yacimiento PAIII se encuentra directamente sobre esta secciónmientras que los otros dos (PA VI y PA V), se sitúan ensendas secciones próximas que se han correlacionado.Se han diferenciado tres tramos.

El t ramo infer ior es tá const i tu ido por unaalternancia de lutitas de color amarillento sobre las quese intercalan niveles decimétricos de carbonatosdolomíticos. Uno de estos niveles carbonatados,situado hacia la parte media del tramo, alcanza unespesor métrico y contiene nódulos de sílex. En la basede este nivel se encuentra el yacimiento Paracuellos VI(PA VI). Hacia el techo del tramo se observanintercalaciones de areniscas arcósicas decimétricas. Eltramo culmina con otro nivel métrico de carbonatosdolomíticos con silex. El tramo medio consiste en unaalternancia de lutitas marrones, niveles de areniscasarcósicas de grano medio y niveles de carbonatosdolomíticos de espesor decimétrico, localmente connódulos de sílex. Hacia el techo del tramo y en la basede uno de los niveles carbonatados se ha situado porcorrelación el yacimiento PA V. La base de este tramomedio se ha considerado el límite entre la UnidadInferior y la Intermedia I. Esta correlación no es del

M. Montes, B. Beamud, M. Garcés y J. P. Calvo

287

Revista de la Sociedad Geológica de España, 19(3-4), 2006

Figura 4.- Columna estratigráfica y magnetoestratigrafía de la sección de Cerro de los Guardias. Los círculos negros indicandirecciones de alta fiabilidad, los círculos blancos representan direcciones menos fiables. En la sucesión de polaridad magnéticalas bandas negras indican polaridad magnética normal y las bandas blancas polaridad magnética inversa. PGV: PoloGeomagnético Virtual.

MAGNETOESTRATIGRAFÍA DEL MIOCENO DE LA CUENCA DE MADRID

288

Revista de la Sociedad Geológica de España, 19(3-4), 2006

todo precisa ya que no existe en esta sección uncontraste litológico claro entre ambas unidades. Noobstante, puede argumentarse su posición si se tiene encuenta que sobre el límite existe un incremento de lasintercalaciones de areniscas arcósicas con respecto altramo infrayacente que dan idea de una ciertaprogradación en las facies detríticas. Por otra parte, susituación cronoestratigráfica entre las edades de losyacimientos PA VI (D) y PA V (F) (Fig. 4), es coherentecon la edad del límite Unidad Inferior-Intermedia enotros puntos de la cuenca (Calvo et al., 1989; Peláez-Campomanes et al., 2000). El tramo superior de lasección viene caracterizado por un cambio de tonalidadgeneral de la serie, que pasa a ser más amarillentadebido al incremento apreciable de las intercalacionesde areniscas arcósicas. Dichas arcosas, intercaladasentre lutitas limosas y arenosas, son de espesor métrico,poseen granoclasificación positiva y frecuentementepresentan un lag de cantos microconglomeráticos decuarzo. El yacimiento PA III (G2) se encuentra hacia eltecho del tramo. Se interpreta como una progradaciónapreciable de los sedimentos detríticos arcósicosgruesos de características aluviales procedentes delborde occidental de la cuenca.

Tradicionalmente, la base del tramo superior deCerro de los Guardias se ha considerado como límiteentre las dos unidades en las que se dividía la UnidadIntermedia, la Unidad Intermedia I y la UnidadIntermedia II (Alonso Zarza et al., 1986; Calvo et al.,1989; Alonso Zarza y Calvo, 2002; Alonso-Zarza et al.,2004). Sin embargo, las evidencias cartográficasobtenidas durante la realización de la Hoja de Colmenar(Díaz de Neira et al., 1993), publicaciones recientes(López Olmedo et al., 2004) y la realización de lasHojas 1:200.000 de Madrid y Segovia, ponen demanifiesto la existencia de otra unidad por encima delas facies arcósicas presentes en este tramo y por debajodel límite con la Unidad Superior. La edad de la base deesta nueva unidad estaría acotada por el yacimiento PAIII (G2), situado a techo de la infrayacente. Así pues,no serían dos las divisiones de la Unidad Intermedia,sino tres: Unidad Intermedia I, Unidad Intermedia II yUnidad Intermedia III (Figs. 1B y 8).

La sección de Pico del Águila (Fig. 5) tiene unapotencia de 78 m y es estratigráficamente la más alta delas cuatro estudiadas. Se ha realizado en uno de los doscerros testigo gemelos próximos a la localidad deVillaluenga, sobre los que hay instaladas sendascanteras de explotación para la industria cementera(Fig. 1B). En la base del otro cerro, está situado elyacimiento de vertebrados de Villaluenga, cuyaasociación faunística permite atribuirlo a la zona localF/G1 (hoja 604-Vil la luenga, en prensa) .Recientemente, las escombreras de la explotaciónminera, han sepultado completamente la ubicación delyacimiento, lo que ha dif icultado posicionarloestratigráficamente con exactitud. Por correlacióntopográfica, dicho yacimiento se ha situado hacia labase de la columna. Se han diferenciado tres tramos.

El tramo inferior de esta sección está dominado porlutitas de tonalidad verdosa en cuya parte alta seintercalan niveles decimétricos, en ocasiones métricos,de areniscas micáceas con granoclasificación negativa.Culminando el tramo, aparecen algunas capas decarbonatos nodulosos y limolitas calcáreas de espesordecimétrico. En conjunto, el tramo inferior abarca másde la mitad de la serie. La edad del yacimiento deVillaluenga (F/G1), situado por cota en la base de laserie, le confiere una posición cronológica coherentecon la atribuida a la Unidad Intermedia II (Fig. 5). Eltramo medio es más carbonatado y presenta tonalidadesmás claras. Comienza con un banco de espesor métricode areniscas micáceas con cantos de cuarzo, muycontinuo y apreciable alrededor del cerro. Sobre él, lamayor parte del tramo consiste en una alternancia delutitas gris verdosas y bancos de carbonatos y areniscasmicáceas que comúnmente se presentan en secuenciasestrato y granocrecientes de espesor métrico en cuyabase se encuentran localmente niveles centimétricos delutitas con materia orgánica. La base de este tramorepresenta una progradación de facies detríticas que sesigue en las recientes cartografías 1:50.000 delMAGNA (604-Villaluenga; 586-Getafe) y 1:200.000(45-Madrid y 38-Segovia) realizadas en la región y aunpor publicar por el IGME y que se correlaciona con labase de la Unidad Intermedia III (Figs. 1B y 5). Eltramo superior se inicia con unos niveles decimétricosde areniscas micáceas gruesas ordenados en secuenciasgranocrecientes y estratocrecientes, al que sigue unaalternancia decimétrica y métrica de niveles margososy carbonatados de tonalidades blanquecinas. En lostérminos más compactos pueden observarselaminaciones de origen algal. Los últimos metros de laserie consisten en niveles de carbonatos dolomíticoscon nódulos de silex alternando con margas blancas.Estos depósitos carbonatados con sílex se encuentran ala misma cota en distintos cerros del entorno (LaMarañosa, Cerro de Cantueña, Cerro Batallones; figura1B) y pueden correlacionarse por posiciónestratigráfica con el episodio lacustre generalizado queculmina el depósito de la Unidad Intermedia en laCuenca de Madrid (Calvo et al., 1989; Alonso Zarza etal., 1990)

La sección presenta en conjunto una tendenciapositiva, con facies de llanura fangoso-carbonatada enla parte inferior, que dan paso a facies lacustre-palustres en los tramos superiores, con episodios deavenidas detríticas que generarían pequeños deltasfluvio-lacustres, tal como indican las secuencias estratoy granocrecientes del tramo superior de la sección.

Análisis magnetoestratigráfico

Con el fin de establecer una cronología de altaresolución del relleno sedimentario mioceno de laCuenca de Madrid, se ha real izado el es tudiomagnetoestratigráfico de las secciones arriba descritas.Los nuevos datos magnetoestratigráficos, integrados

M. Montes, B. Beamud, M. Garcés y J. P. Calvo

289

Revista de la Sociedad Geológica de España, 19(3-4), 2006

con la información bioestratigráfica y cartográficaprevia, han llevado a proponer una correlación entre lasdistintas sucesiones. Posteriormente, la correlación conla Escala de Tiempo de Polaridad Geomagnética(ETPG) ha aportado una datación absoluta de lasunidades estudiadas.

Las edades absolutas que se obtienen de lacorrelación con la ETPG son tanto más fiables cuantomás independiente es la correlación respecto de losdatos cronológicos previos, sean bioestratigráficos y/oradiométricos. Se entiende que una correlación esindependiente cuando se sostiene, fundamentalmente,

MAGNETOESTRATIGRAFÍA DEL MIOCENO DE LA CUENCA DE MADRID

Figura 5.- Columna estratigráfica y magnetoestratigrafía de la sección de Pico del Águila. Los círculos negros indican direcciones de alta fiabilidad,los círculos blancos representan direcciones menos fiables. En la sucesión de polaridad magnética las bandas negras indican polaridad magnéticanormal y las bandas blancas polaridad magnética inversa. PGV: Polo Geomagnético Virtual.

290

Revista de la Sociedad Geológica de España, 19(3-4), 2006

sobre el patrón de inversiones, el cual debe sersuficientemente característico. Existe correlacióncuando la potencia relativa de las magnetozonas guardarelación con la duración relativa de los crones de laETPG. Para que la correlación tenga una única soluciónes imprescindible un registro continuo que representeun lapso de tiempo amplio, del orden de varios millonesde años. Una correlación magnetoestratigráficaenteramente predeterminada por los datos cronológicosprevios aporta una información escasa y no cumple conlos objetivos de aportar una cronología absolutaindependiente.

Muestreo magnetoestratigráfico

El presente estudio se ha centrado en las cuatrosecciones arriba descritas, que están distribuidas en tressectores: sector de Torrejón (Secciones de Cerro de losGuardias y M-45), sector de Alcalá de Henares (Seccióndel Gurugú) y sector de Villaluenga (Sección de Pico delÁguila). Los datos biocronológicos previos en el rellenomioceno de la cuenca, sugieren tasas de sedimentaciónrelativamente bajas, por lo que se procuró aplicar unintervalo de muestreo no superior a los 2 m.

Las secciones estudiadas en el sector de Torrejónrepresentan el techo de la Unidad Inferior y gran partede la Unidad Intermedia. Aquí, la sección de Cerro delos Guardias (Fig. 4) es clave para nuestro estudio dadoque incluye los yacimientos de vertebrados PA III, PAV y PA VI, que aportan la información biocronológicaimprescindible para la poster ior correlaciónmagnetoestratigráfica. La sección M-45 (Fig. 3) esvecina a la de Cerro de los Guardias y fue seleccionadapor representar los sedimentos más antiguos aflorantesen el sector. La correlación entre M-45 y Cerro de losGuardias ha sido deducida tan solo a partir de losbuzamientos de las capas, pero dada su proximidad sepuede establecer que el techo de la primera correspondeaproximadamente con la base de la segunda.

La sección M-45 (50 m) no ofreció dificultadesdurante el muestreo dado que se realizó a lo largo de unafloramiento fresco, continuo y con predominio deniveles lutíticos, propicios en principio para el análisispaleomagnético, muestreándose un total de 29 niveles.En la sección de Cerro de los Guardias (100 m), laabundancia de l i tologías desfavorables (arenasarcósicas de grano medio a grueso poco consolidadas),sumado a la falta de afloramiento fresco, impidiómantener igual densidad de muestreo. De la sección delCerro de los Guardias se obtuvieron muestras de tansolo 18 niveles.

En el sector de Alcalá de Henares, la sección delGurugú (Fig. 4) tiene una potencia de unos 64 metros yrepresenta un equivalente lateral de los sedimentos delsector de Torrejón pero en facies aluviales rojas. Aquí,la abundancia de niveles lutíticos rojos y las óptimascondiciones de afloramiento permitieron un muestreodenso (37 niveles), con un espaciado entre estacionesinferior a los dos metros.

En el sector de Villaluenga, se muestrearon 41estaciones en la sección de Pico del Águila (Fig. 5). Elmuestreo se realizó a lo largo de 70 metros de serie,preferentemente sobre niveles de lutitas verdosas ygrises y también algunas calizas hacia la parte superior.

Análisis en laboratorio

El estudio de las muestras obtenidas se llevó a caboen el laboratorio de Paleomagnetismo del Instituto deCiencias de La Tierra (CSIC) y de los ServiciosCientíficotécnicos de la Universidad de Barcelona. Losanálisis consistieron fundamentalmente en la medida dela magnetización remanente y la desmagnetizaciónprogresiva (térmica o por campos alternos) de 1 a 3muestras por cada estación (Fig. 6), rutina estándar quese aplica con el fin de aislar las diferentes componentesmagnéticas que contribuyen a la MagnetizaciónRemanente Natural (MRN) de las rocas.

La desmagnetización térmica se realizó mediante laaplicación de una media de 15 pasos de temperatura,con incrementos variables en función de la litología yhasta alcanzar la desmagnetización completa de laMRN. En muestras con baja intensidad de lamagnetización, como las lutitas verdosas en la secciónde la M-45 o la de Pico del Águila se aplicaronincrementos cortos de temperatura a partir de 250ºC(20ºC, 100ºC, 150ºC, 200ºC, 250ºC, 280ºC, 310ºC,340ºC, 370ºC, 400ºC, 430ºC). En muestras de lutitasrojas con altas intensidades de magnetización, como lasde la sección del Gurugú, los pasos de temperaturafueron más amplios y la desmagnetización se continuóhasta temperaturas máximas de 650ºC (20ºC, 100ºC,180ºC, 250ºC, 320ºC, 380ºC, 440ºC, 500ºC, 550ºC,600ºC, 630ºC, 650ºC). Aparte de la desmagnetizacióntérmica, una pequeña fracción de muestras sedesmagnetizó mediante campos alternos con el fin defacilitar la identificación de la mineralogía magnética.

Los resultados de la desmagnetización de la MRNde todas las muestras se representaron en diagramas dedesmagnetización o de Zijderveld (Fig. 6), que sonproyecciones ortogonales de vectores que permiten laidentificación visual de las distintas componentespaleomagnéticas. A partir de estos diagramas seobserva que la mayoría de las muestras presenta unacomponente de baja temperatura que, en general, sedesmagnetiza por debajo de 150ºC. Esta componentetambién se desmagnetiza mediante campos alternosbajos, por debajo de 20 mT, sugiriendo que no se tratade una magnetización residente en goetita, hidróxidode hierro que habitualmente puede aparecer comoalteración superficial de otros minerales ricos en hierro,s ino que en par te debe corresponder a unamagnetización viscosa residente en fraccionesmagnéticas poco estables. En ocasiones, la componentede baja temperatura muestra direcciones aleatorias,pero frecuentemente se orienta paralela al campogeomagnético actual. En cualquier caso, se trata de unacomponente de baja estabilidad muy probablemente

M. Montes, B. Beamud, M. Garcés y J. P. Calvo

291

Revista de la Sociedad Geológica de España, 19(3-4), 2006

MAGNETOESTRATIGRAFÍA DEL MIOCENO DE LA CUENCA DE MADRID

Figura 6.- Diagramas de Zijderveld con los resultados de la desmagnetización de la MRN de un conjunto representativo de muestras (dospor sección, una en polaridad normal y otra en polaridad inversa) y proyección estereográfica de las direcciones características obtenidasen cada sección. Las direcciones medias de polaridad normal e inversa junto con sus parámetros estadísticos están indicadas debajo decada proyección.

292

Revista de la Sociedad Geológica de España, 19(3-4), 2006

M. Montes, B. Beamud, M. Garcés y J. P. Calvo

asociada a una magnetización viscosa reciente. Porencima de 200ºC, las muestras presentan una únicacomponente, estable en muchos casos hasta 450ºC-500ºC. Esta componente más estable, denominadacomponente característica, presenta en todas lassecciones direcciones con polaridad normal e inversaclaramente distinguibles. En las lutitas rojas de lasección del Gurugú, la componente característica seencuentra particularmente bien definida, con una caídaimportante de la magnetización a temperaturas pordebajo de 600ºC, pero restando una pequeña fracciónestable hasta 650 ºC. En estas muestras, la dirección dela magnetización se mantiene estable entre 300ºC y650ºC.

La dirección de la magnetización característica decada muestra se obtuvo mediante regresión lineal de losvectores de desmagnetización. De cada dirección sedeterminó la polaridad magnética mediante el cálculode la latitud del polo geomagnético virtual. Las mediasde las direcciones de polaridad normal y las depolaridad inversa pasan el test de la inversión(McFadden y McElhinny, 1990) en la sección delGurugú, indicando que la desmagnetización en ellaboratorio ha sido eficaz aislando la componentecaracterística en estos sedimentos. Las muestras de lasección de Pico del Águila, no obstante, muestran unadispersión elevada de las direcciones paleomagnéticas,sugiriendo que la desmagnetización ha sido menoseficaz, existiendo un solapamiento parcial con lacomponente viscosa de campo reciente. Se debe señalarque en la sección de Pico del Águila y en menorproporción en la M-45 y Cerro de los Guardias, unaproporción importante de las muestras tienen unamagnetización muy baja (inferior a 1E-5 A/m) y, porencima de 300ºC, ésta no suele presentar direccionesestables. Componentes con temperaturas de bloqueoinferiores a 300ºC se han considerado poco fiables y nose han tenido en cuenta en el anál is ismagnetoestratigráfico.

Aparte de la desmagnet ización de la MRN,también se estudió la adquisición de la MagnetizaciónRemanente I so té rmica (MRI) en un conjuntorepresentativo de muestras con el fin de caracterizar lamineralogía magnética presente en los sedimentos(Fig. 7). Las curvas de adquisición de la MRI demuestras de Cerro de los Guardias y el Gurugúalcanzan la saturación a campos relativamente bajos,por debajo de 0.3 T, indicando que la magnetita es elmineral magnético mayoritario en los sedimentos. Lapresencia de magnetita en los sedimentos arcósicos deCerro de los Guardias puede considerarse de origendetrítico, procedente de la denudación de los macizosígneos y metamórficos del Sistema Central. En lasarcillas rojas de la sección del Gurugú, las curvas dela MRI no detectan apenas la presencia abundante dehematites, a pesar de la intensa coloración roja quemuestran es tos sedimentos , s iendo también lamagneti ta de probable origen detr í t ico la fasemagnética dominante.

En los sedimentos de la M-45 y Pico del Águila, laspropiedades magnéticas indican una composición másheterogénea, con la presencia de var ias fasesmagnéticas (magnetita y hematites incluidas). Laidentificación precisa de estos minerales requeriríaotros anál is is de magnet ismo de rocas(desmagnetización térmica de la MRI, experimentos debaja temperatura), pero difícilmente aportaría datosimportantes para la mejor interpretación del registromagnetoestratigráfico.

Magnetoestratigrafía local

La dirección de la componente característica se hautilizado para determinar la polaridad magnética decada nivel estratigráfico muestreado. La polaridadmagnética se determina a partir de la latitud del pologeomagnético virtual (PGV) correspondiente a cadadirección paleomagnética asumiendo el modelo decampo dipolar centrado. Valores positivos de la latituddel PGV representan polaridad normal, mientras quevalores negativos representan polaridad inversa.

Un regis t ro magnetoestra t igráf ico puedeconsiderarse de buena cal idad cuando lasmagnetozonas están representadas por varias estacionesconsecutivas. Por el contrario, cuando existe un númeroelevado de magnetozonas definidas por tan solo unaestación, puede significar que el muestreo ha sidoinsuf ic iente . Así , la re lación de es taciones/magnetozona puede tomarse como una medida de laintegridad del registro magnetoestratigráfico. En lasección del Gurugú, la re lación es taciones/

Figura 7.- Adquisición de la Magnetización Remanente Isotérmica(MRI) para un conjunto representativo de muestras de todas las seccio-nes estudiadas.

293

Revista de la Sociedad Geológica de España, 19(3-4), 2006

MAGNETOESTRATIGRAFÍA DEL MIOCENO DE LA CUENCA DE MADRID

magnetozona es de 4, indicando que la sucesiónmagnetoestratigráfica obtenida es, probablemente,completa. En el Cerro de los Guardias, por el contrario,donde la presencia de litologías inadecuadas limitó laresolución del muestreo, la probabilidad de no haberdetectado todas las inversiones de polaridad es muyelevada.

La cartografía de unidades litológicas en lossectores de Torrejón-Alcalá de Henares ha permitidoestablecer una correlación magnetoestratigráfica fiableentre las secciones de Cerro de los Guardias y M-45(sector de Torrejón) y el Gurugú (Alcalá de Henares).Tomando como referencia el límite aproximado entre laUnidad Inferior e Intermedia en ambos sectores, sededuce que la extensa magnetozona normal en la parteinferior de Cerro de los Guardias (N1) se correlacionacon el doblete de magnetozonas normales N3 y N4 dela serie del Gurugú (Fig. 8). Dada la baja resolución delmuestreo en Cerro de los Guardias, es probable que lacorta magnetozona R3 del Gurugú no haya sidoreconocida en Cerro de los Guardias. Aceptando que lasección M-45 es infrayacente a Cerro de los Guardias,la correlación con el Gurugú es directa, ya que lascortas magnetozonas normales N1 y N2 se encuentranen una posición estratigráfica equivalente en ambassecciones. La correlación entre las secciones delGurugú y M-45 ha permitido disponer de una sucesiónmagnetoestratigráfica local compuesta formada por 10magnetozonas (5 inversas y 5 normales) muy biendeterminadas gracias a la buena resolución de muestreoalcanzada en ambas secciones (66 estaciones en 114metros de serie).

Correlación con la Escala de Tiempo de PolaridadGeomagnética (ETPG)

La atribución bioestratigráfica de los sedimentos dela base de la Unidad Intermedia al Aragoniense medio-superior es un dato suficientemente contrastado por laabundancia de yacimientos de vertebrados fósiles.Asumiendo esta información biocronológica y lacalibración de las faunas del Aragoniense en su áreatipo de la Cuenca de Calatayud-Daroca (Daams et al.,1999) , e l patrón de invers iones de lamagnetoestratigrafía local en la cuenca del Madrid essuficientemente característico para establecer unacorrelación con la ETPG (Cande y Kent, 1995) (Fig. 8).

Así, la potente magnetozona inversa R1 de la basede la sección M-45 corresponde con el característicocron inverso del Langhiense (C5Br), mientras que lasdos cortas magnetozonas normales N1 y N2 de la M-45y el Gurugú se correlacionan con el doblete de cronesnormales C5Bn. Así mismo, las dos potentesmagnetozonas normales N3 y N4 en el Gurugúcorrelacionan perfectamente con la sucesión de cronesnormales C5AD y C5AC.

La correlación de Cerro de los Guardias con laETPG es menos fiable debido a la baja resolución delmuestreo, que ha impedido determinar con precisión la

potencia de las magnetozonas. Tan sólo la magnetozonaN1, en la base de la serie, puede correlacionarse sinambigüedades con C5AD, dado que dicha atribuciónestá por otro lado apoyada por los resultados delGurugú y la M-45.

La correlación de la mitad superior de Cerro de losGuardias con la ETPG es altamente dependiente de losdatos bioestratigráficos aportados por las localidadesde vertebrados de Paracuellos. Así, la atribución delyacimiento PA V a la zona local F, determina unacorrelación de la magnetozona R2 con el cron C5ABr.Así mismo, la atribución de PA III a la biozona G2favorece una correlación del tramo inverso del techo deCerro de los Guardias con el cron C5Ar. La presenciade una magnetozona normal (N4) en niveles próximosal yacimiento PA III, no es segura dado que estárepresentada tan solo por una muestra de baja calidad,por lo que su correlación con algún subcron dentro deC5Ar resulta poco contrastada.

La correlación de Pico del Águila con la ETPG-cuenta como anclaje principal con la informaciónbioestratigráfica del yacimiento de Villaluenga,localizado unos pocos metros por debajo de la base dedicha sección. La asociación faunística de Villaluengaha sido atribuida a las zonas F/G1, que en Calatayud-Daroca han sido correlacionadas con el cron C5AB(Daams et al., 1999). Considerando estos datos, seofrecen varias opciones posibles de correlación (líneasA y B en figura 8):

Opción A

La correlación de la primera magnetozona normal(N1) con el cron C5AAn y las dos potentesmagnetozonas inversas R2 y R3 con el cron C5Ar es lamás plausible considerando el patrón de inversiones dela magnetoestrat igrafía local . Esta correlaciónimplicaría, primero, que la corta magnetozona normalN2 podría corresponder a alguno de los subcronesincluidos en C5Ar y, segundo, que las dosmagnetozonas normales a techo de Pico del Águila secorrelacionan con C5An, dentro todavía delAragoniense superior. Sin embargo, esta correlación dela parte superior de Pico del Águila plantea algunasdiscrepancias a escala de la cronoestratigrafía generalde la cuenca.

a) La unidad superior de carbonatos con sílexen Pico del Águila- constituye una unidad li-toestratigráfica reconocida en otros cerros delentorno con semejante cota topográfica (LaMarañosa, Cerro de Cantueña, Cerro Batallo-nes, figura 1B) y en otros sectores de la cuen-ca en donde ha aportado asociaciones de ver-tebrados de edad Vallesiense inferior (locali-dades de Ledanca y Cendejas de la Torre; Seséet al., 1990).

b) Siguiendo el razonamiento del punto ante-rior, los carbonatos que culminan la UnidadIntermedia representarían un rango de edad

294

Revista de la Sociedad Geológica de España, 19(3-4), 2006

M. Montes, B. Beamud, M. Garcés y J. P. Calvo

más amplio que el Vallesiense inferior, englo-bando también parte del Aragoniense supe-rior, lo que, sin ser estrictamente contradicto-rio, representaría una diacronía para esta lito-facies no observada en otros sectores de lacuenca.

c) Por otra parte, si se admite una edad Arago-niense superior para los carbonatos con silexde Pico del Águila, significaría que en estasección no se preservarían los niveles más al-tos de esta unidad, correspondientes al Valle-siense, lo que no encaja con la similitud en las

cotas con respecto a los mencionados cerroscercanos y la horizontalidad de las capas, aun-que puede admitirse, no obstante una ciertapérdida de serie.

Opción B

Si se atribuye una edad Vallesiense para loscarbonatos del techo de Pico del Águila, significaríacorrelacionar N3 y N4 que, en conjunto, conforman unaamplia zona de polaridad normal dentro de la sección,con parte del cron C5n que caracteriza al Vallesiense

Figura 8.- Correlación magnetoestratigráfica entre las secciones de la Cuenca de Madrid y la Escala de Tiempo de Polaridad Geomagnética (Candey Kent, 1995). En la columna de Pico del Águila, A y B son las diferentes opciones de correlación. La opción B supone una laguna estratigráfica enel límite Unidad Intermedia II-Unidad Intermedia III.

295

Revista de la Sociedad Geológica de España, 19(3-4), 2006

MAGNETOESTRATIGRAFÍA DEL MIOCENO DE LA CUENCA DE MADRID

inferior igualmente como una extensa zona depolaridad normal. Esta correlación- implicaría, sinembargo, algunas consideraciones:

a) Una reducción muy significativa de la sedi-mentación: de 5 cm/Ka, ya de por sí baja, amenos de 1,5 cm/Ka. Dicha reducción podríaestar relacionada con el cambio brusco en elmedio sedimentario que se observa en la tran-sición de la Unidad Intermedia II, constituidapor sedimentos aluviales, a la Unidad Inter-media III, de naturaleza lacustre y menor in-fluencia detrítica.

b) Un registro incompleto del cron C5An, apesar de tratarse de un cron de una duraciónimportante. Esta falta en el registro podríaexplicarse por la baja tasa de acumulación an-tes mencionada, o bien por la existencia deuna laguna estratigráfica en el límite entre laUnidad Intermedia II e Intermedia III. En estesentido, las limolitas carbonatadas a techo dela unidad Intermedia II representarían un pa-leosuelo formado en una época de sedimenta-ción escasa o nula y por lo tanto compatiblecon esta hipótesis.

A pesar de que la opción A no entra en contradiccióncon los datos biocronológicos locales, y presenta unacorrelación razonable con la ETPG, las consideracionessobre el contexto estratigráfico regional arribaexpuestas ponen en duda su veracidad. Por otro lado, lasolución propuesta en la opción B es acorde con lainformación litoestratigráfica regional disponible, sibien plantea la existencia de un hiato sedimentario parapoder correlacionar la secuencia magnetoestratigráficalocal con la ETPG.

Discusión

La datación magnetoestratigráfica de las seccionesestudiadas en la Cuenca del Madrid ha aportado edadesabsolutas de los límites de las Unidades Inferior,Intermedia I, Intermedia II e Intermedia III (líneas 1, 2y 3 en figuras 1B, 8 y 9). Así, el límite entre lasunidades Inferior e Intermedia queda establecido dentrodel cron C5AD, entre 14,7 y 14,25 Ma, calibrándosemediante interpolación en 14,4 Ma. El límite entre lasunidades Intermedia I e Intermedia II se ubica dentrodel cron C5AB entre 13,4 y 13,6 Ma con una edadinterpolada de 13,4 Ma. La duración de la UnidadIntermedia I es por tanto de 1 Ma.

El límite entre la Unidad Intermedia II y la UnidadIntermedia III solo aparece en la sección de Pico delÁguila. Su posición en la sección y en el entornoregional está bien caracterizada. Sin embargo, existenvarias hipótesis para su atribución cronológica,relacionadas con la correlación litológica y con laasunción o no de lagunas estrat igráficas en lasedimentación. En una primera opción (A), este límitese situaría en la parte superior del cron C5Ar con unaedad de 12,8 Ma, atribuyendo al techo de la sección

una edad cercana a 11,8 Ma. En la segunda opción (B),el límite entre la Unidad Intermedia II y la UnidadIntermedia III estaría representado por un hiato deunos 0,4 Ma, entre 12,2 y 11,8 Ma aproximadamente.Según es ta opc ión , a l t echo de la secc ión lecorrespondería una edad próxima a los 10 Ma, y laduración de la Unidad Intermedia III sería de unos 1,8Ma. (hiato excluido), significativamente mayor que ladeducida en la opción A.

Para que la opción de correlación B fuerarefrendada, sería necesaria la identificación de lalaguna estratigráfica postulada en otros sectores de lacuenca, puesto que una interrupción en lasedimentación de semejante lapso temporal, debería deestar registrada. La observación de facies del tipo depaleosuelos, paleokartificación, brechificaciones, etc.,en otros sectores de la cuenca y en la misma posiciónestratigráfica que en el Pico del Águila, permitiríaargumentar una baja tasa de sedimentación o la lagunapostulada en relación con el límite entre la UnidadIntermedia II y la Unidad Intermedia III.

Hay que reseñar que la progradación detrítica que seobserva en la sección de Pico del Águila en el límiteentre las unidades, se detecta también a nivel regional yha sido cartografiada en una buena parte del sector NOde la cuenca en las hojas 1:200.000 de Madrid ySegovia. En este sector lindante con el Sistema Central,la progradación se manifiesta como la superposición dearcosas gruesas (unidad de «Carranque-Griñón», LópezOlmedo et al., 2004) sobre otra unidad arcósicaprecedente de granulometría más fina (unidad de«Batres», López Olmedo et al., 2004). Es posible quedicha progradación detrítica estuviera asociada a unperíodo de erosión del sustrato que podría argumentar afavor de la laguna estratigráfica. Además, la falta deregistro sedimentario en esta posición estratigráfica,explicaría en parte la escasa representación de labiozona MN7/8 (zona local G3) en la Cuenca deMadrid, a pesar de que dicha biozona ocupa una buenaparte del Aragoniense superior con una duración de ~2Ma.

La sucesión magnetoestratigráfica estudiada en laCuenca de Madrid, presenta una correspondenciarazonable con la ETPG, en especial donde no hay dudasde una sedimentación continua (Unidad Inferior,Intermedia I e Intermedia II). La representación gráficaresultante de dicha correspondencia reproduce las tasasde acumulación general para el registro estudiado yparticular para cada una de las secciones (Fig. 9). Eneste sentido, las tasas de acumulación de sedimentogenerales deducidas para la Cuenca de Madrid sonsensiblemente inferiores en relación a otras cuencascenozoicas continentales. Así, la tasa de acumulaciónmedia para el conjunto de las Unidades Inferior eIntermedia I y II es de entre 4,0 y 4,7 cm/ka. Por encimade la discontinuidad a techo de la Unidad Intermedia II,la Unidad Intermedia III presenta tasas todavía másbajas del orden de 2,3 cm/ka. Estos valores contrastan,por ejemplo, con los obtenidos en sedimentos de la

296

Revista de la Sociedad Geológica de España, 19(3-4), 2006

M. Montes, B. Beamud, M. Garcés y J. P. Calvo

misma edad en la Sierra de Alcubierrre de la Cuencadel Ebro, donde la tasa media es de 8,1 cm/Ka (Pérez-Rivarés et al., 2002).

Una observación interesante que revela la curva detasas de acumulación (Fig. 9), es un cierto cambio dependiente que puede distinguirse en las proximidadesde los límites de unidades (líneas 1, 2 y 3; figura 9).Así, en el límite Unidad Inferior-Intermedia I (línea1), se observa una disminución pronunciada en lasección de Cerro de los Guardias y un cambio dependiente laxo pero apreciable en la del Gurugú. Uncambio brusco hacia una mayor pendiente ocurre en ellímite entre la Unidad Intermedia I y la UnidadIntermedia II (línea 2; figura 9), en la columna deCerro de los Guardias. Finalmente, en el límite UnidadIntermedia II-Intermedia III, la disminución dependiente en la curva es drástica si se consideran laopción B. En este último caso (línea 3), y para laopción mencionada, la menor tasa de acumulaciónestaría condicionada por el cambio de facies propiasde ambientes aluviales a lacustres. Sin embargo, en elpr imero de los l ími tes ( l ínea 1 ; f igura 9) , l aprogradación de arcosas y areniscas en la columna delGurugú lleva aparejada una ligera disminución en latasa de acumulación, mientras que en el segundolímite (línea 2; figura 9), una progradación detrítica

parecida en la sección de Cerro de los Guardias, tienecomo consecuencia un aumento de la tasa. Comomuestra este análisis, no siempre existe una correlacióndirecta entre progradación detrítica y aumento en latasa de acumulación, como a priori pudiera parecer.

Dado que los límites de las unidades representandiscont inuidades sedimentar ias que s ignif icancambios en las causas alocíclicas que condicionan sudepós i to , y que los cambios en las tasas deacumulación están íntimamente relacionados condichas discontinuidades, se puede argumentar queserán las mismas causas alocíclicas las que controlanlas variaciones en la tasa de sedimentación. En lascuencas continentales libres del influjo directo de lasvariaciones eustáticas del nivel del mar como es elcaso de la Cuenca de Madrid, serán por una parte latectónica, con el control del espacio disponible para lasedimentación (acomodación), y el clima, con elcontrol de las variaciones en los flujos acuosos quetransportan el sedimento, las únicas causas alocíclicasgeneradoras de unidades secuenciales y de susvariaciones en la tasas de acumulación. El análisisconjunto de estos factores en la Cuenca de Madridpuede ofrecer datos concluyentes sobre su evolucióngeológica y las posibles variaciones climáticasdurante el Neógeno.

Figura 9.- Tasas de acumulación de sedimento en la sucesión estudiada de la Cuenca de Madrid, según la correlación propuesta en la figura 8. Enlínea gris, las tasas de acumulación según las opciones de correlación A y B. La opción B supone una laguna estratigráfica en el límite UnidadIntermedia II-Unidad Intermedia III.

297

Revista de la Sociedad Geológica de España, 19(3-4), 2006

MAGNETOESTRATIGRAFÍA DEL MIOCENO DE LA CUENCA DE MADRID

Conclusiones

Los sedimentos estudiados de la Cuenca de Madrid,presentan una magnetización estable que residefundamentalmente en magnetita y que hace viable suestudio magnetoestra t igráf ico. El anál is ismagnetoestratigráfico ha revelado un registro continuode más de 180 m de potencia donde se han identificadoun total de 18 magnetozonas. La correlación de lasecuencia de polaridad magnética local con la Escalade Tiempo de Polaridad Geomagnética (ETPG), hapermitido datar la serie entre 15,6 (base) y ~9,9 Ma(techo), representando casi todo el Aragoniense y partedel Vallesiense (Mioceno medio-superior). Abarca, portanto, un total de ~6 Ma de registro, si se admite lacorrelación de la opción B.

Asimismo, se han ubicado temporalmente:a) El límite Unidad Inferior-Unidad Intermedia I en

~14,4 Ma.b) El l ímite Unidad Intermedia I -Unidad

Intermedia II en ~13,4 Ma.c) El l ímite Unidad Intermedia I I -Unidad

Intermedia III en ~12,2 Ma. Asociado a este límitepuede postularse una laguna estratigráfica de ~0,4 Ma,que ha de ser confirmada por ulteriores estudios de laestratigrafía del Mioceno en la región.

La tasa de acumulación media de los sedimentos pordebajo del límite entre la Unidad Intermedia II y laUnidad Intermedia III es de 4,7 cm/ka. La tasa deacumulación de la Unidad Intermedia III, por encimadel hiato, es de tan solo 2,3 cm/ka, si atendemos a ladatación propuesta para la sección de Pico del Águila.En general, estas tasas son relativamente bajas cuandose las compara con las obtenidas en otras cuencascontinentales de edad similar en la Península Ibérica.

Agradecimientos

Al Laboratorio de Paleomagnetismo del Instituto deCiencias de la Tierra «Jaume Almera» (ServiciosCientificotécnicos UB-CSIC) de Barcelona, donde se hanrealizado los análisis instrumentales. A Francisco Nozal yFabián López Olmedo por las productivas discusiones en tornoal trabajo y que tanto aportaron al mismo. A los Drs. J. J.Villalaín y J. C. Larrasoaña por sus comentarios y sugerenciasque contribuyeron a la mejora del manuscrito original. Estetrabajo ha sido financiado por el proyecto «InvestigaciónGeológica de las hojas a escala 1:200.000 nº 38 (Segovia) y nº45 (Madrid)» del IGME.

Referencias

Alberdi, M.T., Hoyos, M., Junco, F., Lopez-Martínez, N., Mo-rales, J., Sese, C. y Soria, D. (1983): Biostratigraphie etévolution sédimentaire du Néogene continental de l’aire deMadrid. Interim-Colloque RCMNS. Paleoclimatic Evol.Montpellier, 15-18.

Alcalá, L., Alonso, A.M., Calvo, J.P., Hoyos, M. y Morales, J.(1994). Cenozoico de Madrid (Paracuellos del Jarama). Ex-cursión B. X Jornadas de Paleontología, Madrid. 232-343.

Alonso Zarza, A. M., Calvo, J.P., García Del Cura, M.A. yHoyos, M. (1990): Los Sistemas Aluviales Miocenos delborde noreste del la Cuenca de Madrid: sector Cifuentes-LasInviernas (Guadalajara). Revista de la Sociedad Geológicade España, 3 (1-2): 213-229

Alonso Zarza, A.M., Calvo, J.P. y García del Cura, M.A.(1986): Sedimentología y petrología de los abanicosaluviales y facies adyacentes en el Neógeno de Paracuellosdel Jarama, Madrid. Estudios Geológicos, 42: 79-101.

Alonso-Zarza, A.M. y Calvo, J.P. (2002): Tajo Basin. En: TheGeology of Spain (W. Gibbons y T. Moreno, Eds). TheGeological Society, London, 315-320.

Alonzo-Zarza, A., Calvo, J.P., Silva, P.G., y Torres, T. (2004):Cuenca del Tajo. En: Geología de España (J.A. Vera, Ed.).SGE-IGME, Madrid, 550-556.

Antunes, M. T., Calvo, J. P., Hoyos, M., Morales, J., Ordóñez,S., País, J. y Sesé, C. (1987): Ensayo de correlación entre elNeógeno de las áreas de Madrid y Lisboa (cuencas alta ybaja del río Tajo): Comunicaçoes. Serviçio. Geológico dePortugal, 73: 85-102.

Calvo, J.P., Ordóñez, S., García del Cura, M.A., Hoyos, M.,Alonso-Zarza, A.M., Sanz, M.E. y Rodríguez Aranda, J.P.(1989): Sedimentología de los complejos lacustres miocenosde la Cuenca de Madrid. Acta Geológica Hispánica, 24: 281-298.

Calvo, J.P., Hoyos, M., Morales, J. y Ordóñez, S. (1990):Neogene stratigraphy, sedimentology and raw materials ofthe Madrid Basin. Paleontologia i Evolució, Memoria Espe-cial, 2: 61-95.

Calvo, J.P., Ordóñez, S., Hoyos, M. y García del Cura, M.A.,(1984): Caracterización sedimentológica de la unidad inter-media del Mioceno de la zona sur de Madrid. Revista deMateriales y Procesos Geológicos, 2: 145-176.

Cande, S.C., y Kent, D.V. (1995) : Revised calibration of thegeomagnetic polarity timescale for the late Cretaceous andCenozoic. Journal of Geophysical Research, 100: 6093-6095.

Daams, R., van der Meulen, A.J., Álvarez Sierra, M.A., Peláez-Campomanes, P. y Krijgsman, W. (1999): Aragonianstratigraphy reconsidered, and a re-evaluation of the middleMiocene mammal biochronology in Europe. Earth andPlanetary Science Letters, 165: 287-294.

De Vicente, G., Calvo, J.P. y Muñoz-Martín, A. (1996):Neogene tectono-sedimentary review of the Madrid Basin.En: Tertiary basins of Spain (P. F. Friend y C.J. Dabrio,Eds.). Cambridge University Press, Cambridge, 268-271.

De Vicente, G., Vegas, R.; Muñoz Martin, A.; Gonzalez-Casa-do, J.M.; Carbó, A.; Alvarez, J.; Cloetingh, S.; Andriessen,P.; Elorza, F.J.; y Olaiz, A. (2004). El Sistema Central. En:Geología de España (J. A. Vera, Ed.). SGE-IGME, Madrid,621-626.

Díaz de Neira, A., Cabra, P., Hernáiz Huerta, P. P. y LópezOlmedo, F. (1993): Memoria y Mapa Geológico de España1:50.000, hoja nº 534 (Colmenar Viejo). IGME, Madrid.

Herráez, E., (1993). Micromamíferos (roedores y lagomorfos)del Mioceno del área de Madrid. Estudio sistemático ybioestratigráfico. Tesis doctoral. Univ. Complutense Ma-drid, 338 p.

Junco, F., y Calvo, J.P. (1983): Cuenca de Madrid. En: LibroJubilar J. M. Ríos, Geología de España, II, 534-542.

López Olmedo, F., Díaz de Neira, A., Martín Serrano, A., Cal-vo, J. P., Morales, J. y Peláez-Campomanes, P. (2004): Uni-dades estratigráficas en el registro sedimentario neógeno delsector occidental de la Cuenca del Madrid. Revista de la So-

298

Revista de la Sociedad Geológica de España, 19(3-4), 2006

M. Montes, B. Beamud, M. Garcés y J. P. Calvo

ciedad Geológica de España, 17 (1-2): 87-101.López-Martínez, N., Agustí, J., Cabrera, L., Calvo, J. P., Civis,

J., Corrochano, A., Daams, R., Díaz, M., Elizaga, E., Hoyos,M., Martínez, J., Morales, J., Portero, M., Robles, F.,Santisteban, C. y Torres, T., (1987): Approach to the spanishcontinental Neogene synthesis and paleoclimaticinterpretation. Annales Instituti Geologici PubliciHungarici, 70: 383-391.

McFadden,P.L. y McElhinny,M.W. (1990): Classification ofthe reversal test in paleomagnetism, Geophysical JournalInternacional, 103: 725-729.

Muñoz Martín, A. y De Vicente, G. (1998): Origen y relaciónentre las deformaciones y esfuerzos alpinos en la zona orien-tal de la Península Ibérica. Revista de la Sociedad Geológicade España, 11 (1-2): 57-70

Peláez-Campomanes, P., Azanza, B., Calvo, J. P., Daams, R.,Herráez, E., Morales, J., Nieto, M. y Soria, D. (2000):Bioestratigrafía de las faunas de mamíferos del Mioceno deMadrid: Datación de las Unidades Estratigráficas. En: Patri-monio Paleontológico de la Comunidad de Madrid (J. Mo-

Manuscrito recibido el 15 de junio de 2006Aceptado el manuscrito revisado el 14 de diciembre de 2006

rales, Coord.). Serie de la Consejería de Educación de laComunidad Autónoma de Madrid: Arqueología,Paleontología y Etnografía, 6: 103-109.

Pérez-Rivarés, F.J., Garcés, M., Arenas, C. y Pardo, G. (2002):Magnetocronología de la sucesión miocena de la Sierra deAlcubierre (sector central de la Cuenca del Ebro). Revista dela Sociedad Geológica de España, 15: 217-231.

Sesé, C., Alonso-Zarza, A.M., y Calvo, J.P. (1990): Nuevasformas de micromamíferos del Terciario continental del NEde la cuenca de Madrid (provincia de Guadalajara): EstudiosGeológicos, 46: 433-451.