Les fosses del sector central del marge català: Vallès-Penedès, Garraf-Montnegre, el Camp

Al sector català del marge ibèric hi ha un conjunt de conques neògenes separades per llindars estructurals que corresponen a fosses i «horste», respectivament (fosses del Vallès-Penedès, el Camp de Tarragona, el pla de Barcelona, el Baix Llobregat; «horste» de Garraf-Montnegre i el Gaià), separats per falles normals d’orientació aproximadament, NE-SW. Les falles principals són les que limiten les fosses per la vora NW; ja existien anteriorment, i havien actuat com a falles direccionals inverses durant la compressió paleògena i van actuar com a falles normals durant el Neogen, amb un moviment, doncs, ben diferent de l’anterior.

L’estructura de les fosses del sector central del marge català

Litostratigrafia i cronostratigrafia sintètiques dels dipòsits neògens del sector central del marge continental català, incloent-hi les unitats existents a les fosses del Vallès-Penedès i del Camp així com als «horste» i a les fosses menors veïnes. Els nombres fan referència als tipus de fàcies: 1 conglomeràtiques i de bretxes proximals dels sistemes al·luvials dels marges meridionals, 2 conglomeràtiques i gresoses proximals i mitjanes dels sistemes al·luvials dels marges septentrionals, 3 lutítiques i gresoses distals dels sistemes al·luvials, 4 lacustres carbonàtiques (incloent-hi evaporites o carbó), 5 terrigenes marines i transicionals de badia i plataforma, 6 evaporítiques de «sabkha» litoral, 7 carbonàtiques marines de plataformes carbonàtiques amb coralls i algues, 8 terrígenes i carbonàtiques marines de plataformes mixtes, 9 terrígenes de colmatació de vall fluvial. Els triangles blaus de la dreta indiquen la posició dels màxims transgressius reconeguts a la zona. La línia discontínua de traços gruixuts separa els dipòsits al·luvials més antics dels més moderns.

Biopunt, a partir d’un original modificat de L. Cabrera, F. Calvet, J. Guimerà i A. Permanyer.

Al sector català del marge ibèric hi ha un conjunt de conques neògenes separades per llindars estructurals que corresponen a fosses i «horste», respectivament (fosses del Vallès-Penedès, el Camp de Tarragona, el pla de Barcelona, el Baix Llobregat; «horste» de Garraf-Montnegre i el Gaià), separats per falles normals d’orientació aproximadament, NE-SW. Les falles principals són les que limiten les fosses per la vora NW; ja existien anteriorment, i havien actuat com a falles direccionals inverses durant la compressió paleògena i van actuar com a falles normals durant el Neogen, amb un moviment, doncs, ben diferent de l’anterior. A continuació, hom farà la descripció de l’estructura de les grans fosses litorals i dels sediments que les rebleixen i d’altres estructures i cubetes terciàries d’extensió menor.

La fossa del Vallès-Penedès

La fossa del Vallès-Penedès és una depressió tectònica allargada en direcció NW-SE, de més de 100 km de longitud i una amplada màxima de 12 a 14 km, reblerta de materials neògens, d’un gruix màxim de 4000 m. La falla del Llobregat, d’orientació NW-SE, la divideix aproximadament en dues meitats (i desplaça els seus límits NW i SE amb una separació horitzontal dextrogira de l’ordre de 8 km): la fossa del Vallès, al NE, i la fossa del Penedès, al SW. El límit NW és determinat per la falla del Vallès-Penedès que, durant el Neogen, va tenir un salt vertical màxim de l’ordre de 4 km, mentre que en altres sectors, no ultrapassa els 2 km. Les falles que limiten la fossa pel costat SE tenen una continuïtat lateral i uns salts verticals molt inferiors (normalment només atenyen alguns centenars de metres de salt normal i, com a màxim, 1 km al Vallès); localment, el límit de la fossa arriba fins i tot a ésser marcat per la discordança dels materials neògens damunt el substrat mesozoic o hercinià, sobretot a partir dels materials d’edat burdigaliana superior o languiana del sector del Penedès.

Principals unitats sedimentàries neògenes en el sector del Vallès Occidental i el Baix Llobregat (fossa del Vallès-Penedès). Hom ha indicat en el mapa geològic d’aquest sector de la fossa (a dalt a l’esquerra), les estructures principals, i en un esquema (a baix) les relacions estratigràfiques i l’edat de les unitats. Les columnes estratigràfiques mostren les principals característiques sedimentològiques de cada unitat. Les successions lacustres grisenques i les al·luvials roges del Burdigalià es reconeixen des de la Costa Blanca de Martorell fins a les Carpes de Vilalba, on són recobertes pels materials marins del Languià. Des d’aquest punt fins a Olesa de Montserrat afloren extensament els materials al·luvials ocres i rogencs del Miocè mitjà i superior. Hom hi ha indicat: Lu lutites, Gr gresos, Co conglomerats, Ru rudites.

Biopunt, a partir d’originals modificats de L. Cabrera i d’altres.

De les dades sísmiques i gravimètriques es desprèn que el substrat de la fossa no presenta un pendent constant cap al NW, sinó que és afectat per falles que determinen unes zones més elevades i d’altres més enfonsades; dominen les falles d’orientació NE-SW, però també n’hi ha d’orientació NW-SE que solen tenir un salt i una extensió menors; la interferència d’aquests dos sistemes de falles pot arribar a diferenciar «horste» i «gräben» en forma de dau, generalment, però, allargats en sentit NE-SW. A conseqüència d’aquesta estructura, la fondària a què es troba el substrat premiocè és molt variable: al Vallès, prop de la falla del Vallès-Penedès, és on aquesta fondària és màxima (pot superar els 4 km), mentre que a Granollers és mínima (un sondatge va detectar-hi el substrat a 799 m), i prop de la vora SE torna a augmentar (a Rubí, les dades sísmiques indiquen que es troba al voltant de 2000 m, però disminueix ràpidament cap al SE); al Penedès, el sondatge de Martorell I va travessar el substrat a 2247 m, però les fondàries semblen, en general, menors: el sondatge de Sant Sadurní va detectar el substrat a 850 m. És, doncs, una fossa marcadament asimètrica, amb un pendent general del substrat cap al NW, a conseqüència del salt més important de la falla que la limita per aquest costat. Aquest tipus de fossa és anomenada semifossa.

Alguns dels blocs més elevats arriben a fer aflorar materials mesozoics a l’interior de la fossa (Pacs i Vilobí del Penedès). Així, hom pot suposar que l’aflorament de Vilobí del Penedès és la continuació del «horst» de la unitat del massís de Bonastre, mentre que l’aflorament de Pacs del Penedès enllaçava amb el massís de Garraf a través d’una zona elevada d’orientació NW-SE.

El cabussament de les capes neògenes és, en general, cap al NW, amb plecs suaus i inflexions produïdes en adaptar-se a l’estructura en blocs del substrat de l’interior de la fossa; els cabussaments són suaus, molt rarament superiors a 30°. Entre 500 m i 1000 m prop de la falla del Vallès-Penedès les capes adopten un cabussament cap al SE, i arriben a tenir, arran de la falla, un cabussament de 70° SE.

Estructura i principals unitats sedimentàrles neògenes de les fosses del Vallès-Penedès i el Camp, amb la situació dels sondatges efectuats i les columnes estratigràfiques elaborades a partir d’aquests i dels afloraments existents. Tal com mostra la figura, la sedimentació neògena en aquestes fosses va ésser dominantment terrígena.

Biopunt, original de L. Cabrera.

El moviment de les falles que limiten la fossa és normal, pel que fa al component vertical. Molt rarament hom pot observar estries sobre els plans de falla principals que la limiten; als Arboçars, prop de Vilafranca del Penedès, a la vora SE de la fossa, hi ha estries ben desenvolupades sobre plans de falla conjugats de mida entre hectomètrica i quilomètrica d’orientació NE-SW, que indiquen un moviment normal amb un cert component destre; el «pitch» de les estries varia entre 60° i 80°, però en un cas és de 45°. També sobre els plans de falla de mida similar als anteriors, que limiten pel SE els «horste» de Pacs del Penedès hi ha estries observables amb un component normal dominant, i un component direccional variable segons l’orientació del pla de falla. Hi ha, però, una localitat on la falla que limita la fossa ha experimentat un moviment lleugerament invers, a l’E de Martorell, on la falla del Llobregat (NW-SE) posa en contacte materials del sòcol hercinià amb materials neògens; aquesta falla cabussa (com és observable a la via del tren) uns 80° cap al S i posa els materials paleozoics del llavi S sobre els neògens del llavi N.

El «horst» de Garraf-Montnegre

El «horst» de Garraf-Montnegre correspon a un gran bloc basculat cap al NW, que separa la fossa del Vallès-Penedès de les fosses submergides sota la mar, principalment la fossa de Barcelona. És dividit en dues meitats per la falla del Llobregat, que el travessa seguint el Baix Llobregat. Cap al NE d’aquesta falla aflora gairebé exclusivament el sòcol hercinià, a les serres de Collserola i Montnegre; cap al SW ho fa la cobertora mesozoica (principalment, roques carbonàtiques), a la regió del massís de Garraf. El contacte del «horst» amb la fossa del Vallès-Penedès té lloc, al Vallès Occidental i al NE del Penedès, per les falles abans descrites d’orientació NE-SW i salt vertical normal hectomètric, mentre que al Valles Oriental els materials miocens descansen discordantment sobre el substrat hercinià; el contacte amb la fossa submergida de Barcelona té lloc per falles NE-SW de salt normal quilomètric que enfonsen progressivament les àrees submergides.

L’evolució estructural del «horst» de Garraf fou bastant complexa i no es coneix amb detall. Durant el Neogen van formar-se «horste» i petites semifosses a l’àrea de Garraf en les quals també va produir-se la sedimentació de materials miocens. Són les fossetes de Sant Andreu de la Barca (limitada per falles NE-SW, i d’edat burdigaliana superior), de l’Ordal i d’Olesa de Bonesvalls (limitades per falles d’orientació aproximadament NE-SW i NW-SE, que els donen en planta una geometria poligonal irregular, i d’edat burdigaliana superior - languiana), i de Vilanova (limitada pel NW per una falla normal d’orientació ENE-WSW, i d’edat languiana (?)-serraval·liana).

L’estructuració extensiva observable al substrat és relativament simple. Una estructura en «horst» i «gräben» a l’interior del pla de Barcelona o un conjunt de falles que provoquen un descens en esglaons dels blocs al marge SE del «horst». L’estructuració de la cobertora mesozoica al massís de Garraf fou produïda per falles entre hectomètriques i quilomètriques que afecten també el sòcol hercinià i per falles lístriques entre mètriques i hectomètriques que afecten només la cobertora i tenen la falla basal als materials del Keuper; això ocasiona que les capes mesozoiques es disposin horitzontalment o basculades als anticlinals asimètrics produïts al bloc superior de les falles lístriques.

Les fosses litorals

Sota nom de «fosses litorals» engloba les fosses petites situades al SE del «horst» de Garraf-Montnegre, vorejant la costa: el pla de Barcelona, la fossa del Baix Llobregat i la fossa de Vilanova-Sitges. El pla de Barcelona és separat de la serra de Collserola per una falla d’orientació NE-SW, actualment coberta per materials quaternaris que, a llur torn, són afectats per petites falles normals; a l’interior del pla hi ha petits «horste» de materials paleozoics limitats per falles d’orientació similar (Vallcarca, el Puget, etc.). La fossa del Baix Llobregat s’ha format sobre l’extrem SE de la falla del Llobregat, on aquesta s’interseca amb el «horst» de Garraf-Montnegre; és d’orientació NW-SE i només s’hi van dipositar materials a partir del Pliocè.

La fossa del Camp

L’estructura de la fossa del Camp (Camp de Tarragona) no és gaire coneguda, a causa de la pobresa dels afloraments de materials miocens, coberts (a l’igual de la major part de les falles que la limiten) per materials posteriors plioquaternaris. Té unes característiques similars a la fossa del Vallès-Penedès. És limitada per falles normals d’orientació NE-SW, que són ben evidents a la vora NE, amb un salt vertical que pot arribar a un màxim de 1500 m, com es desprèn dels perfils sísmics existents; les falles que la limiten pel SE tenen salts menors i, en general, han estat fossilitzades per materials miocens del rebliment de la fossa; cap al NE és limitada per la falla del Pont d’Armentera, d’orientació WNW-ESE, que separa la fossa del massís del Gaià; cap al SW el límit no és visible perquè passa per sota la mar. Les dades geofísiques indiquen la presència a l’interior de la fossa de falles NE-SW que, cap al S, s’inflexionen i prenen una orientació més pròxima a NNE-SSW.

El registre estratigràfic de les fosses del sector central del marge català

Les zones emergides del sector central del marge català inclouen algunes de les fosses (les del Vallès-Penedès i del Camp) i dels «horste» (Garraf-Montnegre) més importants d’aquest marge continental. El «horst» de Garraf-Montnegre conté, al seu torn, fosses i depressions menors (Vilanova, Baix Llobregat, pla de Barcelona, plana litoral de Barcelona). El registre sedimentari és conseqüència dels processos estructurals que van marcar l’evolució del marge extensiu català i, també, d’altres processos de caràcter global, com les variacions eustàtiques i els canvis paleoclimàtics. No obstant això, les pautes d’evolució general possibles apareixen modificades lleugerament i atenuades per factors de caire local i regional.

Evolució paleogeogràfica del sistema de fosses i «horste» del sector central del marge català, des del Burdigalià inferior fins al Serraval·lià inferior. Els esquemes mostren algunes de les pulsacions transgressives i regressives reconegudes a la regió i els sistemes sedimentaris més importants que van donar lloc al registre sedimentari.

Biopunt, a partir d’originals de L. Cabrera, F. Calvet, J. Guimerà i A. Permanyer.

El registre estratigràfic reflecteix els estadis successius de l’evolució estructural del marge català: les etapes de «rifting», d’atenuació del «rifting» i d’inici de la subsidència general relacionada amb l’evolució tèrmica del marge continental; i les etapes d’expansió i retracció successives dels medis marins al marge continental, relacionades amb els canvis eustàtics del nivell de la mar i amb l’evolució estructural abans esmentada. La superfície de discontinuïtat «pre-rift» és identificable arreu del domini. Damunt aquesta superfície erosiva, els complexos sedimentaris d’edat miocena estan ben desenvolupats en les semifosses principals i, també, en alguns dels llindars estructurals. La superfície erosiva messiniana és observable en diversos sectors, recoberta per dipòsits pliocens continentals (al Penedès i al Camp) o marins (al Baix Llobregat). L’edat de les successions sedimentàries de les depressions i els llindars estructurals de l’àrea ha estat determinada amb precisions diferents segons els sectors. Les associacions de mamífers fòssils trobades a les successions al·luvials i de transició marino-continental de la fossa del Vallès-Penedès comprenen, gairebé sense solució de continuïtat, des del Miocè inferior alt (Burdigalià superior) fins al Miocè superior (Tortonià inferior) i han demostrat la presència de dipòsits pliocens; a més, l’estudi de les associacions de micromamífers a les seqüències miocenes marines d’aquesta fossa (que assenyala la presència de la biozona N-8 i, possiblement, de la N-7) sembla indicar una edat burdigaliana superior - languiana. A la fossa del Camp, els foraminífers planctònics enregistrats a les successions d’origen marí (biozones N-8 a N-11) indiquen una edat entre languiana i, almenys, serraval·liana inferior; les associacions de mamífers fòssils han mostrat també l’existència de dipòsits pliocens. Finalment, al «semigraben» de Vilanova, dins el «horst» de Garraf, existeixen fàcies de transició marino-continentals amb associacions de mamífers atribuïts a l’Aragonià superior - Vallesià inferior (Serraval·lià mitjà).

A partir de les dades biostratigràfiques i de l’anàlisi sedimentària de les succesions, al registre estratigràfic del marge català hom pot reconèixer els elements principals resultants de l’evolució del marge català.

La superfície de discontinuïtat basal

Esquema dels dipòsits al·luvials i marins transicionals del Miocè inferior i mitjà reconeguts en el marge del llindar estructural del bloc de Bonastre. La sèrie comença per uns dipòsits al·luvials i transicionals (dins els quals s’intercala un episodi marí representat per bioconstruccions coral·lines) i acaba amb dipòsits ja francament marins.

Biopunt, a partir d’un original de F. Calvet.

Per sota de les successions neògenes, hi ha la superfície de discontinuïtat basal «prerift» que es desenvolupa damunt una varietat de materials paleozoics (granitoides i esquists), mesozoics (lutites, margues i calcàries) i, més rarament, paleògens que afloren als «horste» de Garraf-Montnegre, Bonastre i Tarragona. Aquesta superfície basal ha estat reconeguda a partir de perfils de sísmica de reflexió i ha estat travessada per sondatges d’exploració petroliera (Martorell I, Sant Sadurní I i Reus I). Allà on el substrat afectat pels processos d’alteració és carbonàtic, s’han produït formacions càrstiques. Són observables als llindars estructurals de Tarragona i de Garraf on, sobre el substrat carbonàtic cretaci o paleogen, van formar-se cavitats, que posteriorment van reblir-se de terra rossa i de bretxes càrstiques. Sobre les superfícies de meteorització van formar-se dipòsits col·luvials i al·luvials que s’adaptaven al paleorelleu existent, essencialment erosiu. A Garraf el carst és perfectament observable al camí que voreja el puig de l’ermita. A Olesa de Bonesvalls i al pantà de Foix (al Castellet) hi ha bretxes i conglomerats bretxoides col·luvials i al·luvials que recobreixen en certs sectors les superfícies de carstificació i, en general, les d’alteració; aquests conglomerats tenen un gruix màxim d’unes desenes de metres i són de caràcter lenticular, mentre que fora dels sectors indicats tenen un desenvolupament reduït.

Al massís del Tibidabo, dins el «horst» de Garraf-Montnegre, els materials del sòcol hercinià (pissarres, esquists i granitoides, principalment) afloraven en grans extensions, i per això hom no hi ha observat fins ara formacions càrstiques com les descrites a Garraf. D’una manera molt local, la superfície basal s’observa al puig-turó del Telègraf de Martorell (recoberta de dipòsits de bretxes col·luvials de còdols de pissarres i fil·lites) i a la Mina Berta del Papiol (amb nivells arcòsics d’origen local que deriven de la meteorització i l’erosió de roques granítiques).

Aquesta superfície basal fou afectada pels processos de fracturació que afectaren la regió i damunt s’hi sedimentaren les unitats neògenes. El recobriment d’aquesta superfície no fou simultani, com ho demostren les edats diverses dels dipòsits neògens que la recobreixen.

Les unitats de l’Aquitanià (?)-Burdigalià inferior

Els materials d’aquestes unitats van dipositar-se durant l’etapa de «rifting» que afectà el marge català. Aquesta etapa va caracteritzar-se per l’activitat general de falles normals que donaren lloc a les fosses del sector central del marge català (Vallès-Penedès, el Camp) i a d’altres de perifèriques menors (Sant Andreu de la Barca). Malgrat que els materials més antics datats en superfície són del Burdigalià inferior alt, l’existència al subsòl de les fosses principals de successions gruixudes més inferiors planteja la possible existència de materials d’edat aquitaniana i fins i tot oligocena terminal.

Els dipòsits basals d’aquestes unitats van recobrir la superfície erosiva «pre-rift» i els materials relacionats. A l’interior de les fosses més grans (Vallès-Penedès i el Camp) es formaren sistemes de ventalls al·luvials que donaren lloc a successions vermelles gruixudes, dipositades en fosses limitades per falles. Aquests dipòsits han pogut ésser observats als sondatges petroliers efectuats a la regió. Als sondatges efectuats a les àrees relativament deprimides (Martorell-1), hom ha travessat centenars de metres de dipòsits de conglomerats, arenites i lutites roges. En altres, localitzats sobre llindars estructurals o en àrees més allunyades de les zones d’enfonsament màxim (sondatges de Sant Sadurní-l i Reus-1), el gruix d’aquests dipòsits no supera els 100 m. Això indica que la sedimentació d’aquestes unitats va produir-se a l’interior de solcs sedimentaris limitats per falles actives. Localment, relacionats amb les zones terminals i marginals dels ventalls al·luvials, es formaren llacs soms i llacs de platja, on es dipositaren calcàries i dolomies amb anhidrites nodulars. Els dipòsits atribuïbles als estadis més terminals d’aquesta etapa apareixen en petits afloraments limitats per falles a Sant Andreu de la Barca, el Molí Calopa i el puig Pedrós de Rubí (can Jardí) i la Costa Blanca de Martorell. En aquestes localitats, al costat de les successions gruixudes de conglomerats i bretxes dipositats en cons de dejecció de poca expansió radial i d’àrees font compartimentades, hi ha dipòsits lacustres. Aquestes successions lacustres han donat faunes de mamífers fòssils i, a la Costa Blanca, també una associació de plantes fòssils. Els trets sedimentaris iel caràcter de la flora indiquen que, en aquesta etapa, la sedimentació tingué lloc en condicions climàtiques subtropicals, amb alternança d’estacions seques i plujoses.

Les unitats del Burdigalià superior

Aquestes unitats foren dipositades a l’inici de l’etapa d’atenuació del «rifting» que afectà el marge català, etapa caracteritzada per la disminució progressiva i generalitzada de l’actuació de les falles normals que limitaven les fosses, fora de les principals. Aquest fet donà lloc a l’inici del recobriment dels llindars estructurals de l’interior de les fosses (per exemple, a Vilobí del Penedès) i dels marges meridionals. En conseqüència, els sediments terrígens procedien sobretot dels marges septentrionals de les fosses, tot i que encara en són identificats alguns que procedeixen dels marges meridionals. Els dipòsits d’aquestes unitats inclouen fàcies al·luvials i lacustres similars a les de l’etapa anterior i fàcies marines i de transició marino-continentals. Aquestes successions van recobrir les formades durant l’etapa anterior i recobriren en part la superfície de discontinuïtat basal. Per consegüent, van atènyer una extensió més gran que les unitats de l’Aquitanià i el Burdigalià inferior.

Esquemes simplificats del «horst» de Vilobí, on es mostra el recobriment del substrat de carbonats mesozoics per les successions del Miocè inferior i mitjà (Burdigalià-Languià). Hom ha representat l’esquema estructural de la regió (a dalt a l’esquerra), amb indicació de la situació del perfil A-A’ dibuixat i de la possible distribució areal dels dipòsits d’aquesta unitat evaporítica, establerta a partir dels afloraments i de les dades de sondatges la baix). També s’hi ha representat la columna estratigràfía corresponent a l’evolució de la sèrie gipsífera la dalt a la dreta).

Biopunt, a partir d’originals de F. Ortí i J.J. Pueyo i L. Cabrera.

Les successions terrígenes i carbonàtiques des del Burdigalià superior al Seraval·lià afloren a la vall de l’Anoia, entre Gelida i Sant Sadurní, on formen dipòsits de centenars de metres de gruix. Una àmplia varietat d’ambients sedimentaris (ventalls al·luvials, ventalls litorals, badies, esculls coral·lins) es van desenvolupar en grau divers durant aquest període.

Biopunt, a partir d’originals de C. López, L. Cabrera i d’altres.

D’aquesta manera, simultàniament i posteriorment a la transgressió marina, continuà l’acumulació de dipòsits al·luvials i lacustres a les àrees on la transgressió no va arribar. Els dipòsits formats (lutites, arenites i conglomerats al·luvials vermells, calcàries i lutites lacustres grises amb nivells de carbó) són presents en una part del Penedès (la vall de l’Anoia i Subirats). Al Baix Llobregat també afloren a la carretera de Martorell a Santa Maria de Vilalba, als voltants de Castellbisbal, al Papiol i a Rubí; hom pot observar-hi successions importants de lutites, arenites i conglomerats de color vermell intens. Els trams més argilosos d’aquesta unitat han estat explotats al Baix Llobregat i al Vallès Occidental per a la fabricació de ceràmiques per a la construcció (bòbiles del Papiol i Rubí). D’altra banda, als dipòsits de Rubí, Castellbisbal, el Papiol i Subirats hom ha trobat jaciments fòssils que han permès datar les successions.

A la fossa del Camp, el sondatge Reus I travessà una sèrie de gruix considerable de lutites i arenes grises que probablement contenen dipòsits marins d’aquesta mateixa edat.

Al Penedès, la transgressió marina donà lloc a medis de transició marino-continental, que inclouen «sabkhas» litorals en què podrien haver-se dipositat els gruixos de Vilobí del Penedès, unitat de molt gruix de actualment explotada. Els guixos de Vilobí del Penedès recobreixen una successió de conglomerats bretxoides, lutites roges i carbonats lacustres, dipositada sobre el substrat cretaci, damunt la qual jeu un tram lutític vermell. Al sondatge Sant Sadurní I, hom pot identificar dipòsits terrígens marins i de transició, que equivalen probablement als dipòsits marins de Vilobí del Penedès.

Les unitats del Languià

Les unitats del Languià foren dipositades a l’inici de la generalització de la subsidència a tot el conjunt del marge català. Aquesta etapa es caracteritzà, en l’estadi inicial, per l’activitat continuada de les falles majors que formaven els límits NW de les fosses i per una subsidència generalitzada, que hom pot relacionar amb la subsidència tèrmica del marge continental català. En aquesta etapa va tenir lloc un recobriment general dels llindars estructurals. Aquest canvi estructural va fer que, a partir del Languià, tots els materials terrígens que entraven a les fosses vinguessin exclusivament dels marges NW i que, des d’aquest moment, les zones de sedimentació deixessin d’actuar com a fosses restringides.

La plataforma carbonàtica languiana amb esculls coral·lins desenvolupada al «horst» de Garraf aflora extensament al sector d’Olèrdola. En aquest sector és possible reconèixer-hi seqüències de progradació que inclouen dipòsits de talús i front escullós.

Biopunt, a partir d’originals de l’IGME i de L. Cabrera, F. Calvet, J. Guimerà i A. Permanyer.

Les successions continentals i marines d’aquesta edat (a les fosses i als llindars i «horste» que les circumden) s’integren dins una unitat deposicional transgressiva-regressiva que conté una àmplia diversitat de dipòsits terrígens (lutites, gresos i conglomerats dipositats en ventalls al·luvials, ventalls litorals i badies) i carbonàtics (calcàries biodetrítiques i bioconstruïdes formades en plataformes carbonàtiques amb esculls coral·lins). Aquests dipòsits recobreixen les successions continentals del Burdigalià superior; en alguns llindars estructurals arriben a tapar directament la superfície de discontinuïtat basal, recoberta o no de col·luvions. El conjunt dels dipòsits enregistra una etapa de transgressió i estabilització del nivell de la mar, durant la qual van formar-se les successions, molt gruixudes, de plataformes carbonàtiques i les equivalents laterals terrígenes de ventalls al·luvials-litorals. El gruix de les fàcies marines i de transició marino-continental és més gran cap als sectors S de les fosses, indicant el predomini i la persistència de les condicions marines en aquesta direcció. Una etapa posterior de descens del nivell de la mar —potser combinada amb canvis ocorreguts en les condicions estructurals— podria haver ocasionat la progradació generalitzada dels sistemes terrígens al·luvials i la desaparició de les zones de sedimentació carbonàtica.

Malgrat que els dipòsits d’aquesta edat estan ben desenvolupats a la fossa del Camp, és a l’àmbit de la fossa del Vallès-Penedès i del llindar de Garraf on és més ben caracteritzada.

L‘escull coral·lí de Sant Pau d’Ordal (la pedrera de can Sala) és un bon exemple dels esculls que es desenvoluparen al Penedès durant el Languià, en el mateix moment en què les plataformes carbonàtiques amb coralls i algues assoliren el màxim desenvolupament a la regió mediterrània. El dibuix mostra, a dalt a l’esquerra, l’esquema geològic del sector de Sant Pau d’Ordal; a la dreta, a dalt, secció de l’àrea de Sant Pau d’Ordal que mostra la sobreposició del substrat preneogen (calcàries del Cretaci) per la successió miocena; al mig, secció esquemàtica de l’escull, amb les relacions laterals entre les diverses fàcies esculloses; i a baix, columna estratigràfía de l’escull que en mostra les diverses etapes d’implantació, desenvolupament i declivi.

Biopunt, a partir d’originals de M. Bessedik, L. Cabrera, F. Calvet, J. Guimerà i A. Permanyer.

Les plataformes carbonàtiques van tenir un desenvolupament més gran al SE del Penedès (Bellvei del Penedès, els Monjos, Sant Miquel d’Olèrdola, Clariana i Castellet i la Gornal), on van ocupar una franja d’uns 20 km de longitud per 1 o 2 km d’amplada, fins a Olesa de Bonesvalls i Sant Pau d’Ordal. En aquesta zona tenien una franja d’esculls coral·lins paral·lela a la costa. D’altres afloraments més petits —alguns amb esculls coral·lins— apareixen al llindar de Bonastre (la Pobla de Montornès, Sant Martí Sarroca) o als «horste» que en constitueixen la prolongació cap al NE (Vilobí i Pacs del Penedès). A la vora W de la conca i cap al NE de la fossa del Vallès-Penedès, la plataforma carbonàtica és formada per esculls isolats en forma de pegat; els exemples més ben coneguts són a la pedrera de can Sala, a Sant Pau d’Ordal, i a les Escletxes del Papiol. Els dipòsits de plataforma carbonàtica són, principalment, calcàries bioclàstiques blanquinoses (ocasionalment de colors rosacis), que contenen associacions d’algues rodofícies, algues verdes, macroforaminífers (Heterostegina, Amphistegina, miogípsids), coralls, etc. Al marge SE de la fossa del Penedès (Castellet - els Monjos), els dipòsits de la plataforma carbonàtica tenen ben desenvolupades clinoformes sigmoides i obliqües, que n’indiquen la progradació cap al centre de la conca. Al Penedès, aquests materials carbonàtics són o han estat explotats intensament per a usos industrials, per exemple al sector de Bellvei del Penedès i Clariana.

Un exemple dels dipòsits de badia i plataforma terrígena del Languià del Penedès són les margues i els gresos que veiem en el talús de la fotografia, sobre les Cases Noves de Gelida, a la vall de l’Anoia.

Jordi Vidal / ECSA

Els sistemes deposicionals al·luvials d’aquesta etapa generaren successions que van atènyer centenars de metres de conglomerats, gresos i lutites de colors rogencs i terrosos. Aquests ventalls al·luvials, en entrar en contacte amb el medi marí, van configurar ventalls deltaics que, a llur torn, se situaven a l’interior de badies amb un grau de confinament variable respecte a la mar oberta. Un conjunt de dipòsits marins i de transició de centenars de metres aflora entre Gelida i Sant Sadurní d’Anoia (als barrancs de la Rierussa i de can Torres), on hi ha successions gruixudes de margues grises amb fòssils marins abundants, amb intercalacions de nivells de gresos i de gresos bioclàstiscs intensament biotorbats. Aquestes successions inclouen dues seqüències de progradació de ventalls litorals (a can Raimundet i a la pedrera de Sant Llorenç d’Hortons), que culminen amb el dipòsit de conglomerats, arenites i lutites al·luvials. També hi ha dipòsits distals d’aquest dispositiu deposicional a la carretera de Sant Sadurní d’Anoia a Sant Pau d’Ordal. Menys espectaculars (perquè són de gruix menor), aquests dipòsits marins i de transició apareixen al Baix Llobregat i al Vallès Occidental (Santa Maria de Vilalba, Castellbisbal i Rubí).

El dipòsit de plataformes de coralls i algues, conjuntament amb les dades paleobotàniques conegudes, indica que aquestes unitats foren dipositades en condicions climàtiques tropicals, amb estacions àrides accentuades i temperatures mitjanes de l’ordre de 20°C durant tot l’any.

Les unitats del Serraval·lià inferior - mitjà

La sedimentació d’aquestes unitats va produir-se dins el marc de subsidència generalitzada del marge continental català, durant la successió de diverses pulsacions transgressives-regressives; aquestes pulsacions són difícils de destriar, per la imprecisió en la datació dels materials. Les fàcies marines i de transició marino-continental dipositades durant aquest període són observables al Baix Penedès (Bellvei del Penedès, Clariana, Santa Oliva), a Vilanova i la Geltrú (Sant Pere de Ribes) i al Camp, mentre que a les parts més internes de les fosses predominen clarament els dipòsits al·luvials.

A diferència de l’etapa anterior, els dipòsits de plataforma carbonàtica no van experimentar un desenvolupament tan important. Forendominants els dipòsits terrígens formats en medis al·luvials i de transició marino-continental, conjuntament amb els terrígens carbonàtics formats en plataformes mixtes. Fins i tot en les situacions en què és apreciable una contribució important d’elements carbonàtics, no hi ha esculls coral·lins observables. Aquestes successions recobreixen les d’edat languiana, més antigues, per bé que, en alguns casos, la base jeu directament sobre superfícies de bioerosió formades sobre el substrat mesozoic o sobre residus de dipòsits més antics. En relació amb aquests contactes, hom ha trobat acumulacions de fosfats i nivells glauconítics.

Els dipòsits al·luvials d’aquesta edat són lutites, arenites i conglomerats de tons rogencs i terrosos, que afloren en grans extensions de la fossa del Vallès-Penedès, sobretot al N de la vall de l’Anoia i a l’E i l’W del Llobregat.

Els dipòsits marins i de transició són presents al Penedès i a la fossa de Vilanova, formats per margues grises i arenes dipositades a zones litorals i de plataforma externa (sauloneres dels voltants de Sant Pere de Ribes, explotades fins fa pocs anys); hom hi ha trobat restes abundants de fòssils de peixos i alguns mamífers. Ara bé, on millor afloren els dipòsits marins d’aquesta etapa és a la fossa del Camp (àrea de Reus) i al llindar de Tarragona. Les successions marines inclouen margues grises, dipositades a les zones profundes de les àrees relativament més subsidents. Aquestes margues afloren extensament a la carretera dels Masos de Vespella a Vespella, i passen verticalment a fàcies que indiquen condicions de sedimentació més sornes integrades per dipòsits bioclàstics biotorbats, lumaquel·les les d’aspecte massiu i nivells arenosos bioclàstics amb estratificació encreuada de gran escala. Aquestes fàcies són observables a la major part de la fossa del Camp però els afloraments especialment interessants apareixen a les zones costaneres dels voltants de Tarragona, a Ardenya i al pantà del Catllar. Mostren un trànsit lateral-vertical a fàcies de lutites amb bancs d’ostrèids de caràcter transicional més restringit (visibles als voltants de Renau) i, finalment, a dipòsits al·luvials de colors vermellosos.

Els dipòsits bioclàstics i gresosos del llindar de Tarragona enregistren la formació d’una plataforma mixta siliciclàstica-carbonàtica. Els components carbonàtics principals de les successions estudiades són mol·luscs, foraminífers, algues vermelles, equinoderms, briozous i cirrípedes; en alguns casos hi ha petits esculls de briozous. La manca d’esculls coral·lins apreciables suggereix que la sedimentació a les plataformes mixtes d’aquesta etapa va produir-se en condicions paleoclimàtiques menys càlides que a les plataformes carbonàtiques del Languià. Un altre factor que degué limitar molt el desenvolupament de coralls fou la contribució important de dipòsits terrígens que tingué lloc durant aquesta època al sector central del marge català.

Les unitats del Serraval·lià superior - Tortonià

El registre sedimentari format durant aquest període mostra un retrocés clar de les condicions de sedimentació marines i de transició marino-continental a les zones emergides actualment. Les acumulacions de major gruix de dipòsits d’aquesta edat són a les fosses del Vallès-Penedès i del Camp, on les falles principals encara foren actives. També són atribuïts a aquesta etapa, amb una certa seguretat, els dipòsits al·luvials i marins de transició a continentals del pla de Barcelona (Montjuïc), Santa Coloma de Gramenet i Montgat.

Columnes estratigràfiques dels afloraments miocens de Montjuïc (Barcelona). Les successions descrites a Montjuïc s’atribueixen a dipòsits terrígens marins i transicionals del Serraval·lià o el Tortonià i contenen una gran diversitat de fòssils.

Biopunt, a partir d’originals de J.F. de Viltaita i J. Rosell.

Al pla de Barcelona, la successió de Montjuïc és atribuïda a aquestes unitats. Les successions de margues grises, gresos, gresos bioclàstics i conglomerats han proporcionat una gran quantitat i diversitat de restes fòssils, que indiquen una sedimentació en un medi marí transicional de tipus deltaic; hom dubta entre atribuir-les al Serraval·lià o al Tortonià, cosa que passa igualment amb les successions al·luvials i marines transicionals de Santa Coloma de Gramenet (el Molinet) i amb les successions al·luvials i lacustres del Turó de Montgat, atribuïdes tradicionalment al Miocè. Al Vallès-Penedès hom ha trobat solament successions terrígenes formades en ventalls al·luvials. Afloren extensament al Vallès Oriental i al Penedès i mostren, de vegades, uns tons vermells més intensos que les successions del Serraval·lià inferior i mitjà, especialment quan es tracta de successions lutítiques. Al Vallès Oriental, els dipòsits al·luvials presenten una composició sorrenca arcòsica moit marcada, a causa de la composició granítica de les àrees font que els circumden. Al Vallès Occidental i a l’Alt Penedès, el fet que la varietat de les àrees font fos major ocasionà dipòsits conglomeràtics de textura i litologia molt diverses. Aquestes successions s’identifiquen al llarg de tot el marge NW de la fossa del Vallès-Penedès, a les àrees compreses entre Viladecavalls del Vallès i Olesa de Montserrat i entre Esparreguera i Piera. A la fossa del Camp, hom suposa que són essencialment d’origen al·luvial, però afloren menys que al Vallès-Penedès. Han estat identificades amb certesa al sondatge Reus I.

La superfície de discontinuïtat messiniana

La superfície d’erosió generada durant la crisi messiniana va afectar les successions miocenes de les zones emergides, clarament truncades, i el substrat paleozoic i mesozoic.

Aquest esdeveniment és la referència principal de què hom diposa per a subdividir les successions neògenes de les zones emergides i submergides del marge català i enregistrar en aquest sector l’encaixament de la xarxa de drenatge. Damunt d’aquesta superfície d’erosió va tenir lloc posteriorment la sedimentació dels materials de les unitats deposicionals pliocenes. Al Baix Llobregat, la superfície de discontinuïtat afecta els materials del Miocè inferior i mitjà (al sector del turó de la Gatxarella, a Castellbisbal) i els materials del substrat hercinià (el Papiol, Sant Feliu de Llobregat, Molins de Rei). A Castellbisbal la discontinuïtat erosiva és associada a una discontinuïtat angular generada pel basculament dels materials miocens previ a la sedimentació dels dipòsits pliocens. El mateix s’esdevé al Penedès, on, a més de la discordança angular, localment hi ha sòls carbonàtics de gran gruix.

Les unitats del Pliocè

Al sector central del marge català hom distingeix diversos dipòsits pliocens, amb unes característiques i un desenvolupament variables segons les condicions de sedimentació. Els materials pliocens descansen sobre la superfície erosiva messiniana, o bé sobre les successions miocenes inferiors i mitjanes o també sobre el substrat hercinià.

Al llindar estructural de Garraf hi ha rebliments de cavitats càrstiques (bretxes i «terra rossa») que contenen una fauna variada de mamífers pliocens. A la cova Bonica de Gavà, prop de la vall de Joan, els rebliments càrstics contenien restes de primats cercopitecins, lagomorfs, rosegadors (inclosos esquirols voladors) i cèrvids. L’associació paleofaunística assenyala unes condicions paleoclimàtiques més càlides i humides que les actuals.

Al Penedès i al Camp, els dipòsits continentals pliocens van desenvolupar-se poc. En ambdues fosses aquests dipòsits consisteixen en successions de fins a 90 m de lutites vermelles, gresos i conglomerats d’origen al·luvial. Al Penedès, afloren als sectors de la Fortesa i Piera, on recobreixen disconformement les successions continentals del Miocè mitjà i superior i s’adapten a un paleorelleu. Al Camp, afloren al llarg de la vall del Gaià (des del Pont d’Armentera fins a Vilabella); aquí no és observable el contacte entre les successions pliocenes i les infrajacents. El fet que les àrees font d’aquests dipòsits fossin les mateixes que donaren lloc a les successions miocenes en dificulta la distinció; tanmateix, la formació freqüent de nòduls i crostes carbonàtiques i de paleosòls fersialítics és un tret distintiu dels dipòsits pliocens. Localment, a la Fortesa (fossa del Penedès) i a Vila-rodona (fossa del Camp) hi ha paleosòls hidromorfs, que indiquen condicions d’entollament. En aquestes dues localitats hom ha trobat les restes de rosegadors i lagomorfs fòssils, que les daten com a pliocenes. Els materials al·luvials van dipositar-se en ventalls amb les zones proximals adossades als marges NW de les fosses del Camp i del Penedès. La importància i la freqüència dels processos de pedificació que afecten els dipòsits suggereixen que es formaren en condicions paleoclimàtiques de dessecació i humectació estacional, per bé que les condicions locals del drenatge podrien haver ocasionant zones de nivell freàtic més elevat.

Columnes estratigràfiques simplificades dels principals afloraments pliocens del Baix Llobregat: el turó de la Gatxarrella (Castellbisbal), el torrent del Gavatx (el Papiol), la Plaça de les Bruixes (Molins de Rei) i els torrents de ca n’Albareda i del Terme (Sant Feliu de Llobregat).

Biopunt, original de L. Cabrera.

La transgressió pliocena va afectar la zona central del marge català d’una manera limitada. Els dipòsits marins pliocens només van tenir un desenvolupament important al pla de Barcelona i al Baix Llobregat (per bé que puntualment, per exemple al Càmping Francàs, prop de Coma-ruga, han estat detectats possibles materials pliocens), des d’on enllacen amb les seqüències marines pliocenes molt gruixudes de la plataforma continental catalana. Al subsòl i en afloraments, des del pla de Barcelona fins a Castellbisbal, hi ha successions fluvials i marines pliocenes, que atenyen, en conjunt, desenes de metres de gruix. La major part són atribuïdes al Pliocè inferior, a partir de les dades micropaleontològiques. Els materials més inferiors de les successions pliocenes contenen una unitat conglomeràtica discontínua de caràcter local i d’origen fluvial que jeu discordant damunt les successions vermelles del Miocè inferior (sector de Castellbisbal, turó de la Gatxarrella). Sobre la successió fluvial, que fossilitza un paleorelleu, o bé directament sobre el substrat, hi ha una successió marino-transicional que integra una seqüència transgressiva-regressiva en què la part superior ha estat desmantellada durant les etapes d’erosió ocasionades pels processos glacioeustàtics del Quaternari. Els dipòsits transgressius de la seqüència són formats per argiles i arenites ocres (el Papiol, turó de la Gatxarrella, a Castellbisbal) i dipòsits de bretxes monogèniques i blocs incrustats de fauna litoral i bioerosionats (la Plaça de les Bruixes, a Molins de Rei). Al Papiol hi ha, localment, la colonització del substrat hercinià per associacions d’ostrèids. Localment van formar-se, a més, successions de bretxes conglomeràtiques, arenes i lutites arenoso-bioclàstiques (al torrent de ca n’Albareda, a Sant Feliu de Llobregat). Aquests dipòsits enregistren els processos de sedimentació de petits cons submarins a la desembocadura de rius torrencials. El conjunt dels dipòsits descrits són recoberts per trams predominantment lutítics d’argiles grisoblavoses amb intercalacions de nivells de litarenites i quarsoarenites lítiques. Aquests trams van dipositar-se en un context d’una ria que va acabar de configurar-se quan la transgressió pliocena va assolir el nivell màxim. Les successions argiloses, que contenen una gran varietat de fòssils marins i de plantes terrestres, apareixen als afloraments del Papiol, Molins de Rei (Plaça de les Bruixes), Sant Feliu de Llobregat i Sant Vicenç dels Horts (fàbrica de ciment de Quatre Camins); han estat, però, molt destruïdes per les explotacions ceràmiques i la construcció de polígons industrials. Als llocs on es conserven millor, aquestes successions lutítiques són recobertes per trams en què s’incrementa el contingut dels nivells sorrencs i el contingut paleontològic revela unes influències continentals més fortes. Localment, aquest procès és molt patent, a causa de l’aparició de bretxes i de conglomerats bretxoides amb clasts de pissarres i de quars d’origen paleozoic (Plaça de les Bruixes, Molins de Rei).

Les successions pliocenes del Baix Llobregat i el pla de Barcelona enregistren les etapes de transgressió i l’ascens del nivell de la mar durant el Pliocè inferior. El rebliment parcial per dipòsits d’origen fluvial (relacionats amb l’ascens del nivell de base) del paleorelleu excavat fou seguit per la formació heteròcrona de les successions transgressives de transició marino-continental. Un cop atès el nivell màxim, va implantar-se un golf o una badia, que rebia els materials transportats per les xarxes de drenatge dels massissos circumdants i del Llobregat. La influència d’aquests va esdevenir més clara en les etapes finals de l’evolució sedimentària de la badia, potser augmentada per l’inici del descens del nivell de la mar.

Les dades paleoflorístiques (associacions palinològiques i associacions de restes de macròfits fòssils) recollides en aquestes unitats indiquen que els dipòsits van formar-se en condicions climàtiques entre subtropicals i temperades-càlides, amb temperatures mitjanes anuals d’uns 18°C.