Miocene Atlantic-Mediterranean seaways in the Betic Cordillera (Southern Spain)

Abstract

The link between the Mediterranean Sea and the Atlantic Ocean through the Betic Cordillera (southern Spain) was reduced to a few seaways in the Miocene as the mountain belt uplifted during the Alpine orogeny. The North-Betic Strait, located in the Prebetic Zone, was the first one to close in the early Late-Miocene. During the Tortonian, there were connections through the Granada-Guadalquivir basins (Zagra Strait) and the Guadix-Guadalquivir basins (Dehesas de Guadix Strait). Only one corridor, the Guadalhorce Strait, existed in the early Messinian through the Guadalquivir and Málaga basins. The closing of the youngest straits (Dehesas de Guadix and Guadalhorce Straits) brought about profound paleoceanographic changes, leading to an increase of Mediterranean restriction and watermass stratification. All these straits were several kilometers wide, and a few tens to c. 100 m deep. Strait deposits (up to 400 m thick) consist of siliciclastics and siliciclastics-carbonates. Giant dunes (up to 30 m high and 800 m long), exhibiting internal giant cross-bedding, are characteristic features. In the North-Betic and Zagra straits the dunes were moved by tides and in the Dehesas de Guadix and Guadalhorce straits by bottom density currents flowing from the Mediterranean towards the Atlantic.

Las conexiones Atlántico-Mediterráneo, en el Mioceno, a través de la Cordillera Bética (S de España), fueron progresivamente reduciéndose a unos pocos estrechos conforme ésta fue levantando durante la Orogenia Alpina. El Estrecho Norbético, localizado en la Zona Prebética (parte más externa de la Cordillera Bética) fue el primero en cerrarse en el Tortoniense inferior. A lo largo del Tortoniense las conexiones fueron a través de las cuencas de Granada y del Guadalquivir (Estrecho de Zagra) y de las de Guadix y del Guadalquivir (Estrecho de Dehesas de Guadix). El último estrecho en desarrollarse, en el Messiniense inferior, fue el del Guadalhorce. La conexión Atlántico-Mediterránea fue, en este caso, a través de las cuencas de Málaga y la del Guadalquivir. El cierre de los estrechos más modernos (Dehesas de Guadix y Guadalhorce) indujo cambios paleoceanográficos profundos en el Mediterráneo, con aumento significativo de su nivel de restricción y de estratificación de sus aguas. Estos estrechos tenían unos pocos kilómetros de anchura y profundidades entre unas pocas decenas de metros y algo más de 100 m. Los sedimentos de los estrechos son siliciclásticos y mezclas de siliciclásticos y carbonatos bioclásticos, con potencias de hasta 400 m. La presencia de dunas gigantes es una característica distintiva, omnipresente en estos antiguos estrechos. Las mayores dunas preservadas alcanzan los 30 m de altura, se extienden lateralmente unos 800 m y muestran, internamente, dispositivos de capas cruzadas, con hasta 15° de buzamiento. En el Estrecho Norbético y el de Zagra la estratificación cruzada de gran escala se generó como resultado de la migración de grandes dunas movidas por las mareas. En los Estrechos de Dehesas de Guadix y del Guadalhorce la estratificación cruzada de gran escala es unidireccional. En estos dos últimos casos, las responsables del desplazamiento de las dunas fueron las corrientes de fondo mediterráneas, más salinas y de más alta densidad, en su salida hacia el Atlántico.