Les turbidites carboníferes i els materials associats del Priorat com a exemple de la geologia herciniana

Les turbidites carboníferes i els materials associats del Priorat, en un esquema cartogràfic en el qual s’han indicat les principals unitats litostratigràfiques i els eixos de plecs entre els quals destaca el nucli de l’anticlinal vergent cap al sud, on afloren els materials més antics.

Javier Génova, original d’Alberto Sáez

La majoria dels materials paleozoics que afloren al Priorat són d’edat carbonífera. És justament en aquesta regió on el Carbonífer assoleix, en els Països Catalans, el seu gruix màxim, i en particular hi és ben desenvolupada la sèrie terrígena superior, la sèrie "culm". A la part central del Priorat —a l’àrea limitada per la Venta del Pubill, la Morera de Montsant, les Vilelles i Porrera—, l’estructura tectònica és molt senzilla. Les capes carboníferes formen un anticlinal de direcció NW-SE, vergent cap al SW, l’eix del qual se situa aproximadament a la línia que uniria la Vilella Alta amb Porrera. Entre Poboleda i la Venta del Pubill es troba l’eix d’un sinclinal, en el nucli del qual afloren els materials més moderns de la successió carbonífera. Són escassos els indrets —llevats de les zones de xarnera— on hom pot observar clivatge ben desenvolupat. A més, el grau metamòrfic és baix o molt baix, i l’àrea considerada tampoc no és afectada pel metamorfisme de contacte relacionat amb els cossos de granitoides intrusius que afloren en d’altres sectors del Priorat. Aquest conjunt de característiques estructurals i metamòrfiques fa possible l’estudi estratigràfic i sedimentològic detallat d’aquest sector, que il·lustra bé les característiques fàcies sintectòniques de la Serralada Herciniana, les fàcies "culm".

Les unitats estratigràfiques

S’hi han distingit quatre unitats estratigràfiques, amb litologies ben diferenciades, que mostren l’evolució sedimentològica d’aquest sector des del començament del Carbonífer fins ben entrat el Westfalià. De la base al sostre són les que segueixen.

La unitat basal de les Vilelles

Les turbidites del priorat en una columna estratigràfica que mostra les seqüències de la sèrie turbidítica i la localització, a la sèrie, dels jaciments de fòssils.

Javier Génova, original d’Alberto Sáez.

Aflora en el nucli de l’anticlinal entre la Vilella Alta i Porrera. No se’n coneix la base i la seva potència màxima visible és d’uns 250 m. És constituïda per trams de lidites i trams d’alternances de pissarres i quarsites. Els trams de lidites tenen una potència compresa entre 2 i 20 m i són constituïts per capes d’un gruix de 2-15 cm. Mostren una estructura interna complexa amb plecs i desharmonies, la qual podria ésser en part d’origen deposicional. Intercalats entre les lidites hi ha, sovint, nivells centimètrics de pissarres silíciques negres. No hi ha nòduls de fosfats. Els trams d’alternances de pissarres i quarsites presenten gruixos decamètrics. Són formats per pissarres negres, grises i blavenques que alternen amb nivells de pocs centímetres de quarsites de colors violacis i blavosos amb laminació obliqua de tipus "ripple". A prop de la Vilella Alta s’han recollit espores que indiquen un Devonià mitjà-superior. Si es té en compte que la unitat superior és ben datada com a viseana mitjana-superior, hom pot pensar raonablement que la unitat basal comprèn una part del Devonià superior i una part del Carbonífer inferior (Tournaisià). Els sediments d’aquesta unitat corresponen a fàcies dominantment pelàgiques (lidites). En el fons marí, relativament profund, on tenia lloc la sedimentació arribaven eventualment corrents (laminació "ripple") que transportaven materials provinents d’una àrea font diferent de la dels materials de la resta de la successió. Entre les dues Vilelles hi ha bons afloraments de lidites, les quals mostren abundants plecs. Davant d’aquests afloraments cal tenir present que, atès que se situen justament en el nucli de l’anticlinal descrit, no sempre és fàcil d’atribuir als plecs un origen deposicional o tectònic.

La unitat gresosa de Bassetes

És formada essencialment per gresos que contenen restes vegetals, però també s’hi troben nivells de lidites i de carbonats. La potència mitjana d’aquesta unitat és d’uns 400 m. Els gresos es presenten en capes mètriques amb bases erosives, on la mida dels grans disminueix cap al sostre de les capes —seqüència granodecreixent—. També hi ha algún nivell de conglomerats. Entre els gresos hi ha intercalacions de lidites que es presenten en forma de masses o en forma estratificada i plegada. Localment, entre les lidites han estat trobats nivellets de roques volcàniques molt alterades. Cal destacar els nivells carbonàtics que es troben aïllats entre els gresos. En molts casos, aquestes calcàries no tenen continuïtat lateral. El seu gruix oscil·la entre 5 i 40 cm. Uns 100 m per sobre de la base de la unitat hi ha un paquet carbonàtic major d’uns 3 m de gruix, format per bancs centimètrics, alguns amb laminació "ripple" i paral·lela. Aquest darrer paquet carbonàtic ha lliurat una fauna de conodonts que permet atribuir la unitat de Bassetes al Viseà mitjà o superior (zona de Gnathodus bilineatus bilineatus). Els sediments de la unitat de Bassetes presenten fàcies detrítiques grolleres i fàcies caòtiques relacionades amb els nivells intercalats de lidites i carbonats amb estructures atribuïbles a lliscaments gravitacionals ("slump"). Aquestes fàcies són característiques de les zones de fort pendent com són, per exemple, els talussos. Hom pot observar excel·lents afloraments dels gresos d’aquesta unitat entre els km 13 i 14 de la carretera entre la Vilella Alta i Scala Dei, on es veuen en molt bones condicions les bases erosives dels bancs de gresos. Les intercalacions de lidites, més resistents a l’erosió, formen les carenes de les serres entre Torroja i Scala Dei.

La unitat peliticogresosa de Scala Dei

Té una potència d’uns 380 m i hi han estat distingits tres trams. El tram pelític inferior (65 m), tot i que conté algun nivell gresos i uns pocs nivells carbonàtics lenticulars, és format essencialment per pissarres que alternen amb nivellets d’1-2 cm de gresós molt fins o llims que presenten laminació "ripple". A la part superior d’aquest tram destaca un paquet carbonàtic de 3 m de gruix, format per capes centimètriques, algunes amb clara laminació "ripple". El tram gresós intermedi (70 m) és constituït essencialment per nivells de gruix mètric de gresos massissos, granodecreixents, amb base erosiva i, normalment, amb laminació "ripple" al sostre. El tram peliticoturbidític superior (240 m), es caracteritza per una alternança de subtrams pelítics i turbidítics. Els pelítics presenten les mateixes característiques que el tram pelític inferior. Els subtrams turbidítics són constituïts per turbidites on manquen els termes inferiors més grollers de la seqüència de Bouma. Els conodonts lliurats pel nivell carbonàtic situat en el sostre del tram inferior, i que és tallat tres cops per la carretera entre Scala Dei i Poboleda (km 10 i 11), permeten d’atribuir aquest nivell a la zona Gnathodus bilineatus bollandensis, que corresponen al límit Viseà-Namurià, o ja a un Namurià A inferior. En les pissarres del tram superior han estat recollits trilobits (Drevermania).

La unitat turbidítica de Poboleda

Té uns 1500 m de potència i és constituïda essencialment per turbidites, entre les quals s’intercalen dos trams gresoconglomeràtics d’uns 150 m de potència cadascun. Cap al sostre també destaquen diversos nivells gresosos de gruix mètric, però que no arriben a constituir cap tram de les característiques dels anteriors. Tots tres trams turbidítics són, a grens trets, megaseqüències del tipus estrato i granocreixent ("thickening and coarsening upwards"). Això vol dir que, a mesura que s’ascendeix en la sèrie, les capes turbidítiques esdevenen més gruixudes i els termes inferiors, grollers, de la seqüència de Bouma adquireixen una major importància. Així, a la part baixa de cada un d’aquests trams predominen les turbidites on els termes inferiors esmentats manquen i el gruix dels gresos no supera els 25 cm, mentre que en la part superior els termes grollers, que superen aquest gruix, contenen, fins i tot, microconglomerats. Les característiques d’aquestes capes turbidítiques es poden reconèixer en els nombrosos afloraments de la carretera entre la Venta del Pubill i Scala Dei. Els dos trams gresoconglomeràtics majors d’aquesta unitat són formats per nivells mètrics de gresos; són granodecreixents i amb base erosiva. En nombrosos casos, la base dels nivells és constituïda per alguns decímetres de conglomerats. En són bons exemples alguns nivells que afloren a l’W de Poboleda. N’hi ha un just a la sortida del poble i un altre en el revolt del km 7 de la carretera. Intercalats entre aquestes capes de gresos hi ha nivells de pelites o de capes turbidítiques fines que tenen gruixos de l’ordre mètric a decimètric. Fins ara, els materials d’aquesta unitat només han lliurat fòssils banals. En canvi, hi han estat trobades nombroses traces (Dictyodora). Atès, però, que reposa sobre la unitat de Scala Dei, deu tenir una edat namuriana, i no s’ha de descartar la possibilitat que els nivells més alts representin ja el Westfalià.

Tant la unitat de Scala Dei com la unitat de Poboleda poden atribuir-se, per les seves característiques sedimentològiques, a un sistema de ventall submarí profund. Així, les fàcies pelítiques dels trams inferior i superior de la unitat de Scala Dei corresponen a la franja de sediments fins i estratificació prima que voreja externament el ventall (fàcies distals). El tram gresós intermedi de la unitat de Scala Dei, així com els dos trams gresosos de la unitat de Poboleda, presenten les fàcies típiques de rebliment de canal, i els nivells pelítics i turbidítics fins associats als dos trams de gresos de la unitat de Poboleda podrien correspondre als dipòsits fins provocats pel sobreeiximent de canals. Cada un dels tres trams turbidítics de la unitat de Poboleda representa la progradació d’un lòbul de ventall submarí: així, sobre les turbidites fines i primes que representen les fàcies de lòbul distal, és a dir, la part del lòbul més externa, es dipositen turbidites cada cop més grolleres de lòbul proximal fins a culminar amb gresos i conglomerats de canal. És a dir, a mesura que passa el temps, en un mateix lloc es dipositen cada cop materials més proximals. Aquest fet és registrat tres vegades a la unitat de Poboleda (tres megaseqüències estrato i granocreixents). Les marques de corrent que hom pot observar a la base de les turbidites indiquen una direcció d’aportació de N a S i aquesta devia ser probablement la direcció de la progradació o avenç del ventall submarí que ha registrat la unitat de Poboleda.