QUATERNARY MARINE TERRACES IN THE ALBORAN INSULAR SHELF: TECTONICS VERSUS

SEA LEVEL CHANGES

Bárcenas P.

1

, Vázquez J.T.

1*

, Díaz del Río V.

2

and Fernández-Salas L.M.

2

(1)

Dpto. de Geología, Facultad de Ciencias del Mar, Universidad de Cádiz. CASEM, Campus Río San Pedro, E-11510 

Puerto Real, Spain - * juan.vazquez@uca.es

(2)

Instituto Español de Oceanografía. Centro Oceanográfico de Málaga. Puerto Pesquero s/n, E-29640 – Fuengirola, Spain

Abstract

On the basis of high-resolution seismic profiles and sonographic records supported by bathymetric data we propose a comprehensive

description of the marine terraces evolution in the area surrounding the Alboran island, placed in the northeastern corner of the Alboran

ridge, in relation to neotectonic activity and sea level changes during the Quaternary.

Keywords: Marine terraces, insular shelf, neotectonics, Alboran bank, Western Mediterranean Sea.

Rapp. Comm. int. Mer Médit., 37,2004

7

Introduction

The Alboran Sea is situated in the inner part of the western Alpine

orogenic belt (Betic-Rifean ranges) between Eurasian and African

plates. This region has an important oceanographic dynamic

consequence of the Atlantic-Mediterranean water masses inter-

changes through the Strait of Gibraltar. The Alboran sea ?oor shows a

very complex physiography constituted by sub-basins, structural

highs and platforms as a consequence of the close relationship

between geomorphology, tectonic, diapirism, volcanism and water

deep circulation (1). The most important seamount located in the

basin is the Alboran Ridge showing a NE-SW direction. The main

feature of this basin is situated in the northeastern sector

corresponding to the Alboran Island Bank. The main feature of this

bank is the presence of an isolated insular shelf (2) surrounded by the

slope domain and disconnected by the nearer continental areas.

Methodology

The data were obtained using a sub-bottom profiler (ORE 3.5 kHz)

and echosounder (Furuno FUG 11), from 0 to 500 m depth, and also

a side scan sonar (EG&G, 500 kHz) ranging from 0 to 60 m depth.

Two oceanographic cruises (Coral 8209 and Alboran 9409 developped

by IEO) were performed. From the study of these data we have

obtained the detailed description and morphologic mapping of the

Alboran Island Bank.

Morphologic characteristics of the Alboran insular shelf

The Alboran insular shelf is characterized by an irregular

morphology. The maximum extension is 27.75 km and the mean

width range between 5 and 6.5 km (Fig. 1). The longitudinal axis of

the shelf follows a NE-SW main trend and the emerged area

corresponding with the Alboran Island. The breakshelf appear in

different depth with average values between 110 and 120 m and

followed by a variable slope more abrupt in the southern ?ank (3).

Nine morphological types have been described in the Alboran shelf

related with the genesis processes: a) erosive: marine terraces,

submarine scarps, depressions, channels and edges; b) sedimentary:

sediment waves and sediment wave fields; c) tectonic and/or

inherent: morphological highs and stepped shelf. The erosive

processes are dominant in the shelf, followed by the tectonic process

with are more developed in the southern sector (3). Marine terraces

levels are the most relevant morphological type in this shelf and they

are the issue of this communication.

Marine terraces

Three marine terraces types have been differenced in the Alboran

shelf related to the eroded material and the presence of associated

sedimentary bodies (Fig. 1): a) marine terraces over hard ground or

basement, b) marine terraces over sedimentary bottomand c) marine

terraces with associated sedimentary body. It has been observed 25

levels of marine terraces without associated sedimentary bodies,

among 10 and 95 m in depth (3), presenting the highest frequency

between 70-85 m depth and followed by the levels located in the 65-

70 m. The marine terraces with associated sedimentary body have

been located at 65, 68, 72, 78, 83, y 93 m depth, being more abundant

between 85-90 m and 70-75 m.

Comparing the marine terraces steps in southern and northern

?anks we point out the existence of steps at 10-15, 20, 24, 26, 28, 30-

35, 38, 42, 44, 53, 65, 68, 70, 72, 75, 78, 89 and 95 placed on both

?anks, whereas the remaining steps recorded are located in the

southern shelf. These results are in agreement with those reported

previously in the area ?anked by Malaga and Gibraltar (4) and in the

Mediterranean area (5), excluding the levels showed in the southern

shelf, which have not been observed before by others authors. The

marine terraces in the shelf have been related with short sea level

stillstands during the last sea level rising (Flandrian transgression).

Fig. 1. Marine terraces levels distribution on the Alboran insular shelf.

Legend: 1. Continental shelf, 2. Breakshelf, 3. Marine terraces over hard

ground or basement, 4. Marine terraces sedimentary bottom, 5.

Sedimentary body associated to marine terraces, 6. Tilted marine ter-

races, 7. Submarine scarps, 8. Marine terraces associated to fault, 9.

Fault scarps and, 10. Alboran Island.

On the other hand, this area is characterised by an important

seismic and tectonic activity (2), with tilted terraces and terraces

associated to fault in the southern ?ank described in the area. In this

way, the sea level change process should be the origin of the terraces

steps. In the southern ?ank should be more likely a higher neotectonic

origin than an high level process.

References

1-Maldonado, A., Campillo, A.C., Mauffret, A., Alonso, B., Woodside, J.

y Campos, J., 1992. Alboran Sea Late Cenozoic Tectonic and Stratigraphic

Evolution. Geo-Marine Letters, 12: 179-186.

2-Vázquez, J.T., 2001. Estructura del Margen Septentrional del Mar de

Alborán. Tesis Doctoral, Universidad Complutense de Madrid, Madrid,

422 p.

3-Bárcenas, P., 2002. Morfología submarina y evolución reciente del

Banco de la isla de Alborán. Tesis de Licenciatura, Universidad de Cádiz,

Cádiz, 234 p.

4-Hernández Molina, F.J., Gracia, F.J., Somoza, L. y Rey, J., 1996.

Distribución batimétrica de las terrazas submarinas en la plataforma

continental de Málaga-Gibraltar. Implicaciones eustáticas durante el

Cuaternario terminal. Geogaceta, 20(2): 416-419.

5-Flemming, N.C., 1972. Relative chronology of sumerged pleistocene

marine erosion features in the Western Mediterranean. Journal of

Geology, 80: 633-662.