Convulsive Geological Events in the Alborán Sea: Hazardous and Sedimentological Consequences

Abstract

Convulsive geological events are natural processes of a destructive nature characterized by a sudden, highly energetic release of regional or global extent. These processes are extraordinary in nature and their impact, although it may be significant, is not well known in the geological record, especially in the marine environment. In this Ph. D. Thesis, two cases of convulsive events in the Alborán Sea, a geodynamic active area located at the Eurasian-African plate boundary have been analysed, one of a tsunamigenic type associated with faults and the other the controversial Zanclean megaflood that put an end to the Messinian Salinity Crisis. The central question of this thesis comprises several research questions: given the historical and sedimentary evidence of tsunamis in the Alborán Sea, what is their genesis; being most of the faults in this area strike-slip, can they generate tsunamis; and in relation to the megaflood, what is the evidence in the sedimentary record that shows that it existed? To address these research questions, geological analysis through seismic profiles of different resolutions, commercial and scientific wells, and multibeam bathymetry with mathematical modelling have been combined. This approach allows to identify, characterize and map, as well as better understand the geological evidences in order to improve the interpretation of convulsive processes.

Los eventos geológicos convulsivos son procesos naturales de carácter destructivo que se caracterizan por una liberación súbita, altamente energética, y de carácter regional o global. Estos procesos son extraordinarios en la naturaleza y su impacto, aunque importante, poco conocido en el registro geológico, especialmente en el medio marino. En esta Tesis se analizan dos casos de eventos convulsivos en el Mar de Alborán, situado en la zona geodinámica activa del límite entre las placas euroasiatica y africana. Un evento es de tipo tsunamigénico asociado a fallas y el otro la controvertida megainundación del Zancliense que puso fin a la Crisis de Salinidad Messiniense. El planteamiento central de esta tesis comprende varias cuestiones que requieren investigación: dadas las evidencias históricas y sedimentarias de tsunamis en el Mar de Alborán ¿cuál es su génesis?; la mayoría de las fallas en esta zona son de dirección ¿pueden éstas generar tsunamis?; y en relación a la megainundación ¿cuáles son las evidencias en el registro sedimentario que demuestren que existió?. Para abordar estas cuestiones se ha combinado el análisis geológico mediante perfiles sísmicos de distinta resolución, sondeos comerciales y científicos, y batimetrías de multihaz en combinación con la modelización matemática. Esta aproximación permite identificar, caracterizar y cartografiar y comprender mejor las evidencias geológicas y mejorar la interpretación de los procesos convulsivos.