L' activitat neotectònica a les cadenes costaneres catalanes

Resumen

En aquest treball he analitzat els indicadors d'activitat neotectònica de les Cadenes Costaneres Catalanes amb la finalitat de caracteritzar aquesta activitat.La importància de la caracterització del context tectònic recent de la zona radica principalment en dos aspectes. Per una banda aporta una informació regional. especialment valuosa en aquesta zona, o,. tot i que es coneix amb profunditat l'evolució tectònica durant el Miocè, són escassos els treballs referents al període més recent de la seva evolució tectònica. Així, no es coneix amb certesa si el context extensiu que s'inicià al Miocè inferior s'ha mantingut fins a l'actualitat o bé si, al contrari, el règim tectònic ha experimentat un gir. Per altra banda, la caracterització del context tectònic recent, constitueix una base important en la determinació del risc sísmic d'una zona, determinació que necessita, a més, d'altres dades adicionals que queden fora del camp purament geològic. Respecte a aquest últim punt cal remarcar que la zona de les Cadenes Costaneres Catalanes és la més densament poblada del NE de la Península Ibèrica, amb gran quantitat de construccions civils que comporten un perll considerable en cas de sismes forts. Aquestes condicions fan que la vulnerabilitat de la zona sigui alta. La vulnerabilitat. junt amb la perillosítat, que ve determinada per l'ocurrència i periodicitat de simes forts que experimenta una regió, són els dos paràmetres que determinen el risc sísmic. Tenint en compte el període del qual es tenen dades de la sismicitat instrumental. vora 50 anys. s'observa l'absència de sismes catastròfics a la zona. Si es considera el període del qual es tenen dades de sismicitat històrica, vora 1000 anys, s'observa l'ocurrència d'alguns sismes que causaren danys a la zona (intensitat VI-Vll). Això ha motivat l'estudi d'un període més llarg per a caracterizar l'activitat tectònica més recent a les Cadenes Costaneres Catalanes.Per últim, cal destacar la importància de la posada a punt d'un mètode que permeti analitzar l'activitat tectònica recent en zones on aquesta és poc intensa. Aquest és un punt de gran interès ja que com s'ha pogut comprovar recentment s'han donat casos de sismes forts ocorreguts en zones on no s'havien centrat els esforços d'anàlisi neotectònica degut a la baixa activitat tectònica recent detectada. Així. tot i que convé estudiar detalladament les zones amb una activitat important, és necessari desenvolupar mètodes d'anàlisi i estudis en zones on aquesta és moderada.Els objectius principals plantejats en aquesta tesi són els següents: - Localitzar i caracteritzar l'activitat neotectònica de la zona.- Localitzar i caracterizar la tectònica activa de la zona així com determinar i estudiar l'existència de paleosismicitat i les seves implicacions en la perillositat sísmica de la zona.- Posar a punt un mètode que permeti analitzar l'activitat neotectònica en zones on aquesta activitat no és molt intensa.Per a assolir aquests objectius he combinat antigues i noves tècniques d'anàlisi. Al llarg de l'estudi he observat que els mètodes clàssics d'anàlisi de l'activitat tectònica recent utilitzats en altres zones (anàlisi de poblacions de falles. anàlisis cinemàtiques. etc) no eren suficients per aconseguir els objectius plantejats. La màxima informació s'ha aconseguit gràcies a la comparació i anàlisi conjunta de dades estructurals (fracturacíó, còdols estriats, flexions i basculaments), geomorfològiques (fronts muntanyosos, xarxa fluvial, ventalls al.luvials), de paleosisnúcitat (escarpaments de falla, evidències de liqüefacció, moviments de massa) i de sismicitat.Els resultats obtinguts han permès per una banda, determinar que la zona es troba encara sota els efectes de la distensió neògena, sense mostrar grans variacions en el tipus de deformació que s'inicià al Miocè inferior, i per altra determinar la presència i caracteritzar fractures que molt probablement són sismogèniques, fractures que podrien tenir un període de recurrència de pocs milers d'anys i per tant ser encara actives. Aquests resultats es poden agrupar en els següents apartats: els que fan referència a l'activitat neotectònica, els que fan referència a la paleosisnúcitat í la tectònica activa i els que fan referència al mètode utilitzat:Resultats que fan referència a l'activitat neotectònica:· La zona estudiada ha experimentat deformació tectònica durant el Pliocè i durant el Quaternari. L'existència d'aquesta activitat s'ha determinat per la presència d'indicadors I) geomorfològics -fronts muntanyosos amb morfologia típica d'aixecament recent, xarxa de drenatge amb anomalies en el perfil d'equilibri, diferències en el grau d'incisió de la xarxa de drenatge-, 2) tectònics -fracturació. flexions i dissolució en els códols de dipòsits pliocens i quaternaris-, 3) de paleosismicitat -escarpaments de falla, evidències de liqüefacció, grans moviments de massa-, i 4) de sismicitat. · La intensitat de l'activitat neotectònica ha estat poc intensa a jutjar per 1) l'elevat grau de degradació dels indicadors geomorfològics. 2) la poca quantitat d'indicadors, tant geomorfològics. com tectònics i de paleosismicitat.· La localització dels indicadors d'activitat neotectònica mostra dos fets destacables: 1) la major part es concentren a la meitat meridional de la zona estudiada, coincidint amb la zona on s'observa menys sismicitat instrumental i històrica, i 2) molts dels indicadors geomorfològics es concentren en quatre fronts muntanyosos posant en evidència que aquests han experimentat un aixecament neotectònic: el del Baix Ebre, el del Camp, el del Montseny i el del Pla del Burgar.· La pràctica totalitat dels indicis mostra que la deformació neotectònica ha estat produïda per falles el lliscament de les quals té una component predominantment vertical. Els principals indicis en aquesta direcció són l'existència de facetes triangulars en els fronts muntanyosos, les anomalies en el perfil longitudinal dels rius, les diferències d'incisió fluvial en els fronts muntanyosos i en les fosses neògenes, les falles normals detectades en dipòsits quaternaris i pliocens, i per últim l'absència de defleccions a la xarxa fluvial en planta. Alguns indicis permeten interpretar que les falles que han actuat en el període neotectònic són de tipus normal: 1) la predominància d'aquest tipus de falles afectant els sediments recents i 2) la presència d'una depressió allargada paral·lela a alguns dels escarpaments de falla analitzats, situada en el blocenfonsat.· Els indicadors cinemàtics analitzats coincideixen en que:1. Durant el Pliocè: l'eix de mhima compressió horitzontal té una orientació entre NNE-SSW i ENE-WSW; aquesta interpretació permet explicar la disposició de falles, fronts muntanyosos i escarpaments de falla. En alguns casos de falles normals es pot interpretar també una disposició venical de sigma-1.2. Durant el Quaternari: l'eix de compressió horitzontal té una orientació entre N-S i NE-SW; aquesta interpretació permet explicar la disposició de falles, diàclasis, fronts muntanyosos, escarpaments de falla i alineacions d'anomalies de l'índex de gradient. En alguns casos, en falles normals, es pot interpretar també una disposició vertical de sigma-1.3. Aquests resultats s'han obtingut mitjançant dades d'origen divers i poc abundants i per tant no poden ser considerats com a definitius.· L'anàlisi de les estructures permet interpretar que l'activitat neotectònica a les Cadenes Costaneres Catalanes constitueix la continuació de l'extensió neògena que ha tingut lloc al solc de València. La major concentració d'indicadors d'activitat neotectònica a la meitat S de les Cadenes Costaneres Catalanes pot explicar-se per la disposició de les estructures heretades del Miocè, de direcció NNE-SSW al S i NE-SW al N que haurien fet., sota un eix principal d'esforç horitzontal màxim orientat NNE-SSW a N-S durant el Quaternari, s'activessin amb més facilitat les fractures amb aquesta orientació, fractures que predominen al S de la zona estudiada.· La disposició dels eixos principals d'esforç de la zona estudiada, en comparació amb la convergència N-S de les plaques africana i euroasiàtica, pot explicar-se amb una variació de la relació entre els eixos tot mantenint-se la orientació. Així. a la zona estudiada, sigma-l és vertical i l'esforç màxim horitzontal varia entre N-S i NE-SW, mentre que la convergència de les plaques es produeix sota una orientació de sigma-1 N-S. Els resultats que fan referència a la paleosismicitat, la tectònica activa i .les seves repercusions en la perillositat sísmica de la zona són aquests:· La zona estudiada ha experimentat tectònica activa. L'existència d'aquesta activitat s'ha determinat per la presència d'indicadors 1) geològics, com són les evidències de paleosismicitat -escarpaments de falla, evidències de liqüefacció i grans moviments de massa- , i 2) sísmics. Tot i així, aquesta activitat no es pot considerar molt intensa a jutjar per la poca quantitat d'evidències detectades, i pel grau de degradació que mostren els escarpaments.· S'han detectat fins a dos tipus d'indicadors de paleosismicitat: escarpaments de falla preservats i evidències de liqüefacció, a més de la concentració d'esllavissades que pot estar relacionada amb sismicitat.· S'han detectat quatre escarpaments de falla amb expressió morfològica afectant als ventalls al.luvials: el de Mont-roig, el de l'Almadrava, el de Camarles i el de l'Aldea. A més s'han interpretat dos escarpaments més a partir de métodes indirectes: el de Sant Jordi, per l'anàlisi topogràfic del ventall, i el del Baix Ebre, per l'alineació d'anomalies de gradient. La orientación d'aquests escarpaments és entre N-S i NNE-SSW.· La falla que dóna lloc a l'escarpament de l'Almadrava és de tipus normal i perd salt cap a la superficie fins a esdevenir una flexió. Ha actuat entre el Pliocè superior i 350.000 a. En el seu periode més recent d'activitat ha experimentat un mínim de tres períodes de desplaçament suposadament sismogènics. · La falla que dóna lloc a l'escarpament de Mont-roig ha actuat entre el període de producció d'indústria lítica musteriana (fins a 100 000 a BP) i 4490-4790 a. B.C. La magnitud del sisme que possiblement es produí com a conseqüència del desplaçament de la falla que forma l'escarpament de Mont-roig (suposant que aquest desplaçament fos sismogènic) s'estima de 6 a 6.5.· L'estimació realitzada sobre el període de recurrència de la falla de Mont-roig indica que aquesta falla ha tingut una períodicitat de pocs milers d'anys, i per tant es tracta d'una falla activa. Aquests resultats justifiquen un estudi paleosismològic directe de la falla. Els resultats que fan referèocia al mètode utilitzat són aquests:· Les anàlisis geomorfològica, estructural, de la sismicitat i de la paleosismicitat es complementen entre elles i aponen molta informació si es realitzen comparant-ne els resultats. Es mostra doncs la complementarietat de lea anàlsis realitzades en aquest tipus d'estudis.