La conca d’avantpaís dels Pirineus correspon a la part que actualment s’anomena Conca de l’Ebre. Constitueix una zona relativament plana, amb una geometria triangular, situada entre els mantells dels Pirineus al N, les Serralades Costaneres catalanes al SE i la Cadena Ibèrica al SW. La conca és reblerta de sediments eocens, oligocens i miocens en l’extrem W. Aquests sediments només són deformats a la part occidental de la conca, en una estreta banda localitzada en els contactes amb les cadenes orogèniques esmentades, mentre que a la part oriental fan part d’un conjunt d’estructures (plecs i encavalcaments). Hom anomena aquesta zona plegada l’avantpaís plegat. Un tall geològic fet a través de l’avantpaís plegat ens mostra que les estructures tenen un estret lligam amb les estructures dels Pirineus. És a dir, que l’avantpaís plegat continua formant part dels Pirineus, i correspon a la seva zona més externa. Per tant, els Pirineus continuen fins a les estructures més meridionals de Santa Maria d’Oló, al costat oriental, i de Barbastre-Balaguer, al costat occidental.
Síntesi de l’estructura de la Conca de l’Ebre, l’avantpaís plegat i els mantells sud-pirinencs. Els talls de la figura travessen les unitats al·lòctones sud-pirinenques i la Conca de l’Ebre, des dels materials paleozoics de la Zona Axial fins a les serralades costaneres, i mostren tres àrees força diferenciades. Al N, els mantells superiors sudpirinencs, constituïts per materials mesozoics, encavalquen les capes paleògenes de l’avantpaís. Més al S, els materials paleògens, en continuïtat amb els de la Conca de l’Ebre, han estat desanganxats per sobre dels nivells de sals i evaporites eocenes (sals de Cardona als dos talls de la figura) i desplaçats vers el S conjuntament amb els mantells sud-pirinencs. Per sobre d’aquest nivell de desenganxament, els materials de l’Eocè superior i ÍOligocè han estat plegats i afectats per encavalcaments. Finalment, al sector meridional dels talls, les capes de la Conca de l’Ebre romanen no deformades. El contacte entre la Conca de l’Ebre i l’avantpaís sudpirinenc és una estructura antiforme a la qual sovint es troben associats retroencavalcaments. Des d’un punt de vista estructural, l’avantpaís forma part de l’edifici pirinenc. Des d’un punt de vista estratigràfic, els materials de l’avantpaís estan en continuïtat amb els de la Conca de l’Ebre, i ambdues unitats han estat considerades clàssicament com integrants de la Conca de l’Ebre en sentit ampli.
Biopunt, original de J. Vergés
La propagació de la deformació alpina cap a l’avantpaís és la responsable de la deformació d’aquest. Una característica dels plecs de l’avantpaís, ja observada anys enrere, és que aquests es deformen només a la part superior de la pila sedimentària, per sobre d’un cert nivell més profund, més avall del qual la sèrie es conserva sense deformar. Aquest fet es dona quan existeix un bon nivell de lliscament, que permet de desenganxar la part superior de la sèrie i plegar-la. A la conca d’avantpaís de l’Ebre, hom troba no un sinó tres nivells òptims com a nivells de lliscament. Són els corresponents als tres nivells d’evaporites existents: el de Beuda al NE, el de Cardona al centre i el de Barbastre al SW. Dels tres esmentats, el que millor funciona és el de Cardona, a causa de l’existència d’un paquet de sal superior als 250 m, que facilita molt més el lliscament que no pas les anhidrites (Beuda i Barbastre). Per tant, la propagació de l’encavalcament basal dels Pirineus es realitza aprofitant els nivells evaporítics de les formacions esmentades. Quan l’encavalcament basal es localitza dins un d’aquests nivells, té una geometria de replà, mentre que per passar d’un d’aquests nivells a un altre de superior ho fa per mitjà d’una rampa. La geometria de les diferents conques evaporítiques controlà la geometria de l’encavalcament basal i, per tant, de les estructures que hom observa en superfície. Així, els plecs de direcció E-W de la regió NE són situats per sobre de les evaporites de la formació de Beuda, els plecs i encavalcaments de la regió central se situen per sobre de les sals de Cardona, i els plecs de la regió SW ho fan per sobre de la formació de Barbastre. Els límits entre aquestes regions són les rampes de l’encavalcament basal del sistema pirinenc. La rampa entre els replans de Beuda i Cardona és, en superfície, l’anticlinal de Puigreig, i la rampa entre els replans de Cardona i Barbastro és l’antiforme de Sanaüja. De l’estudi de la deformació observada a l’avantpaís de l’Ebre es poden treure una sèrie de conclusions. L’estructura correspon a la part més externa de la serralada dels Pirineus meridionals. La deformació de la conca d’avantpaís representa almenys el 15% de l’escurçament total que hi ha hagut als Pirineus, tenint en compte que aquest s’ha produït des de l’Eocè més superior i fins probablement a l’Oligocè inferior. L’estructura emergent més meridional és l’encavalcament de Santa Maria d’Oló, tot i que el nivell de lliscament pot continuar més cap al S, en profunditat. De fet, s’observen plecs d’escala decamètrica al S del que hom anomena límit meridional de la deformació. Un punt clau en el desenvolupament de l’estructura de l’avantpaís és l’existència dels nivells evaporítics en profunditat. Aquests, en quedar inclosos en l’estructura, han actuat com a nivells de lliscament. La geometria de les àrees deformades per sobre d’un nivell de lliscament ha estat àmpliament descrita en altres cadenes de muntanyes, com el Jura als Alps, la part frontal de les Apalatxes o bé a les Salt Ranges, a l’Himàlaia pakistanès.
Les evaporites: implicacions estructurals
Estructures principals del sector català de la Conca de l’Ebre i distribució actual de les diferents conques evaporítiques paleògenes de la conca d’avantpaís sud-pirinenca: a dalt, mapa general; a baix, ampliació del sector dels anticlinals de Barbastre - Balaguer i de Sanaüja.
Biopunt, a partir de fonts diverses.
Dins la sèrie estratigràfica hi ha tres nivells diferents d’evaporites, els dos primers d’origen marí i l’últim d’origen continental. Aquestes evaporites tenen una edat luteciana, les més inferiors (formació de Beuda), priaboniana inferior (formació de Cardona), i eocena més superior i oligocena inferior les més superiors (formació de Barbastre). Atesa la geometria més o menys plana i poc erosionada de la conca de l’Ebre, només afloren els sediments més moderns, representats pels dipòsits clàstics de la seqüència de Solsona, excepte en alguns nuclis anticlinals (Vilanova, Cardona i Súria), on afloren sediments més antics. Cada seqüència evaporítica es diposita en un moment en el qual les condicions geològiques i ambientals ho permeten i ocupen una àrea determinada. Aquesta àrea, que s’anomena Conca, es pot separar en dues: el centre de la conca, on es diposita una gran acumulació d’evaporites amb les fàcies més fondes, i el marge de la conca que, envoltant l’anterior, pot ésser més o menys ampli, amb fàcies evaporítiques marginals. De les dues primeres conques evaporítiques (formacions de Beuda i de Cardona) n’afloren només els marges, constituïts per una sèrie marginal i poc potent. Les evaporites de Cardona afloren també en els nuclis dels anticlinals de Cardona i Súria. La tercera conca evaporítica (formació de Barbastre) aflora en els nuclis dels anticlinals que afecten l’avantpaís (Vilanova, Sanaüja, entre d’altres).
Les evaporites de la formació de Beuda eren conegudes gràcies als sondatges efectuats a l’avantpaís des dels anys cinquanta, però no s’esperava que fossin tan potents com va demostrar el sondatge d’El Serrat-1; efectuat l’any 1987 prop de Sant Pau de Seguries, on es van perforar més de 1000 m d’alternances de margues i guixos, amb un paquet de sal de més de 100 m prop del sostre de la formació.
Les evaporites marines de la formació de Cardona són les més ben conegudes per l’explotació de les seves potasses. Concretament, hi ha quatre grans centres d’explotació: Sallent, Balsareny, Cardona i Súria, dels quals el de Cardona s’explota probablement des del Neolític. Al centre de la conca evaporítica, hi ha 5 m de sulfats a la base, seguits de 250 m de sals massives; per sobre hi ha sals potàssiques, seguides de lutites grises, al sostre. La potència total del paquet d’evaporites és de 300 m. En els marges de la conca, aflorant des de Vic fins a Igualada, només hi ha anhidrites sulfàtiques.
Les evaporites continentals de Barbastre es continuen amb les de Cardona per l’extrem oriental, i ambdues formen part d’un sol cicle evaporític, que comença en condicions marines i acaba en condicions continentals. La potència total de les evaporites de Barbastre, coneguda per mitjà de columnes de camp i de sondatges, és d’uns 1000 m.
Els depocentres de les diferents conques evaporítiques situades a la conca de l’Ebre migren cap al S amb el temps. Atesa la geometria triangular de la terminació oriental de la conca de l’Ebre, la migració que s’observa en aquest acabament és cap al SW.
L’estructura de l’avantpaís plegat
L’avantpaís plegat es localitza, en la zona dels Pirineus centrals, de Balaguer cap a l’W, al davant immediat dels mantells pirinencs, mentre que a la part oriental de la Conca de l’Ebre, abarcant tot l’acabament oriental de la conca, ocupa una extensió molt més gran, que arriba fins i tot a més de 40 km al S dels mantells dels Pirineus orientals. El mapa geològic de Catalunya mostra que els mantells dels Pirineus centrals tenen una gran extensió cap al S, i que la zona de l’avantpaís plegat és molt estreta. Als Pirineus orientals, la situació és la contrària: els mantells ocupen una zona estreta, mentre que l’avantpaís plegat abarca una gran extensió cap al S. De totes maneres, hom observa que la traça de les estructures més meridionals de l’avantpaís plegat a ambdues zones és situada aproximadament en una mateixa línia E-W. Més cap a l’E, aquesta línia pren una direcció ENEWSW, deguda a la mateixa forma triangular de la Conca de l’Ebre.
El conjunt de l’avantpaís plegat és format per una sèrie de plecs i encavalcaments que es disposen en diferents direccions; segons aquestes direccions es pot considerar l’avantpaís dividit en tres regions principals: la regió nordoriental, la regió central i la regió sud-occidental.
La regió nord-oriental de l’avantpaís és limitada per l’encavalcament de Vallfogona al N, pel Ter a l’E, i pel sinclinal de Solsona i Navàs al S. Hi dominen les estructures de direcció E-W (anticlinals d’Alpens, Berga i Bellmunt, i sinclinal de la Quar) i ESE-WNW (anticlinal de Puig-reig i sinclinals de Prats i de Solsona i Navars, aquests darrers, amb una gran continuïtat lateral, superior als 50 km). A l’extremitat oriental de la regió, l’estructura més meridional és l’anticlinal de Bellmunt, el flanc S del qual és en continuïtat amb les capes horitzontals de la Conca de l’Ebre; entre aquest anticlinal i l’encavalcament de Vallfogona hi ha un conjunt d’encavalcaments que afecten només les capes inferiors de la sèrie estratigràfica. En aquesta part de l’avantpaís s’observa un clivatge, en alguns indrets molt penetratiu, que s’estén, al S de l’anticlinal de Bellmunt, dins l’avantpaís no deformat; en general forma un angle recte amb l’estratificació i és plegat pels plecs i tallat pels encavalcaments.
La regió central de l’avantpaís queda limitada pel sinclinal de Solsona i Navars al N i NE, l’acabament dels mantells dels Pirineus centrals a l’W i l’antiforme de Sanaüja al SW; el límit SE se situa en el límit meridional de la deformació, és a dir, a l’encavalcament de Santa Maria d’Oló. Les estructures tenen una direcció NE-SW (anticlinals d’Oliana, Vilanova, Estany, Cardona i Súria, i sinclinals de Ponts, Climent, Ardèvol, Saló i Callús), i els plecs tenen, en planta, una forma sigmoïdal, semblant a una gran «S». L’anticlinal d’Oliana constitueix l’estructura més septentrional de la regió central. En els anticlinals de Cardona i Súria, el nucli de l’anticlinal és ocupat per sals de la formació de Cardona. Concretament, a l’anticlinal de Cardona, situat sota el poble del mateix nom, aquestes sals, que s’observen en superfície a l’anomenada muntanya de sal, tenen una estructura interna molt complexa i tallen el conjunt de sediments situat al seu damunt; les sals descriuen plecs molt junts, amb doble vergència a causa d’un moviment vertical diapíric, que és actiu encara. Els plecs i encavalcaments de la part meridional de la regió central (anticlinal de Súria i encavalcament de Santa Maria d’Oló) tenen una vergència al N i per tant contrària a la resta de les estructures més septentrionals. El límit SW de la regió central és l’estructura de Sanaüja. Aquesta és, a primera vista, un antiforme amb un nucli de guixos de la formació de Barbastre, que separa la regió central, molt plegada, de la regió SW, gens plegada, en aquest sector; al mateix temps l’existència de petites estructures d’escala decamètrica, localitzades en el flanc meridional de l’antiforme, juntament amb petits encavalcaments d’escala quilomètrica dirigits cap al N, que tallen el sinclinal de Seró i l’anticlinal de Súria, permeten de deduir l’existència d’un encavalcament amb vergència N, localitzat prop del flanc SW de l’antiforme i pot seguir-se fins a les rodalies del poble de Camarasa. L’extrem septentrional de l’antiforme de Sanaüja interfereix l’anticlinal de Vilanova formant una zona de culminació al S del poble de Ponts, on la conservació de petits sinclinals amb sediments clàstics per sobre de la massa de guixos permet de dibuixar l’estructura formada per una sèrie de plecs tallats per un conjunt d’encavalcaments; aquests presenten una doble vergència, i es dirigeixen tant cap al S com cap al N.
La regió sud-occidental de l’avantpaís se situa al davant dels mantells dels Pirineus centrals, a l’W de l’antiforme de Sanaüja. És constituïda pels encavalcaments de Seró i Sanaüja, com també pel sinclinal d’Agramunt i l’anticlinal de Balaguer. Aquest anticlinal té una continuïtat lateral superior als 140 km i és anomenat anticlinal de Barbastre en la literatura geològica, per la qual cosa hom l’anomenarà aquí anticlinal de Barbastre-Balaguer. Pot veure’s un bon tall geològic de l’anticlinal i del seu nucli salí a la carretera de Balaguer a Sant Llorenç de Montgai.
Les estructures de l’avantpaís als Pirineus orientals es caracteritzen per encavalcaments, plecs i clivatges associats, desenvolupats damunt d’un nivell de desenganxament basal que es troba en profunditat. Els materials de la fotografia corresponen als gresos i lutites de la formació de Bellmunt (Eocè mitjà) que afloren a la vall del Ter entre Ripoll i la Farga de Bebiè. Aquests afloraments, considerats clàssicament com pertanyents a la Conca de l’Ebre, estan fortament deformats (observeu els plans de clivatge associats al plec de la fotografia) i han estat desplaçats vers el S davant dels mantells sud-pirinencs.
Josep Anton Muñoz.
Pel que fa a l’edat de les estructures sembla que aquestes afecten materials més antics en posicions septentrionals i materials més moderns cap al sector meridional. Les estructures septentrionals afecten els sediments de l’Eocè mitjà i queden fossilitzades en part per una discordança localitzada dins la formacióde Bellmunt (Eocè mitjà) i en part per una discordança situada a la base de la unitat del Puigsacalm inferior, d’edat bartoniana, per la qual cosa el màxim desenvolupament d’aquestes estructures es produí durant el Lutecià superior. Dins les estructures meridionals, l’encavalcament de l’Abocador, l’antiforme d’Alpens i l’anticlinal de Bellmunt constitueixen les estructures visibles en superfície que afecten els materials marins d’edat bartoniana-priaboniana inferior, la deposició dels quals no es va veure afectada pel desenvolupament de les citades estructures (queden fossilitzades en part per la discordança basal de la unitat de Vidrà superior i en part per la discordança basal de la unitat de Berga); a partir d’aquestes relacions es dedueix que l’edat de desenvolupament de les estructures meridionals s’inicià a partir del Priabonià inferior. Tant la discordança basal de la unitat de Vidrà superior com la basal de la unitat de Berga són plegades, com s’observa en el flanc septentrional del sinclinal de la Quar, on apareixen verticalitzades. La part basal dels materials de la unitat de Berga forma una discordança progressiva, visible al SW del poble de Borredà. La discordança progressiva indica el desenvolupament continuat de les estructures que pleguen el conjunt, en relació amb l’emplaçament del mantell del Cadí durant el Priabonià. Tant la part occidental de l’encavalcament de Vallfogona, com l’anticlinal de Berga i el sinclinal de Prats, afecten tot el conjunt de materials de l’avantpaís sense condicionar-ne la sedimentació; la seva edat de desenvolupament és posterior, doncs, a l’edat de deposició del sistema al·luvial superior de la unitat de Berga, atribuïble a l’Oligocè. La deformació continuada de les estructures dificulta la deducció de la seqüència de propagació de la deformació, malgrat que aquesta sembla efectuar-se, a grans trets, de N a S; en canvi, l’encavalcament de Vallfogona i l’anticlinal de Berga funcionen clarament com a encavalcaments en seqüència de bloc superior dins un sistema general en seqüència de bloc inferior, és a dir, propagant-se cap a l’avantpaís.