Rapp. Comm. int. Mer Médit., 37,2004

31

RECENT EVOLUTION OF GULLIES AND CHANNELS IN THE NE ALBORAN SLOPE

García M.

(1) *

, Alonso B.

(1)

, Ercilla G.

(1)

, Estrada F.

(1)

and Gràcia E.

(2)

(1)

Instituto de Ciencias del Mar. CSIC. Paseo Marítimo de la Barceloneta, 37-49 08003 Barcelona, Spain - * mgarcia@icm.csic.es

(2)

Unidad de Tecnología Marina. CSIC. Paseo Marítimo de la Barceloneta, 37- 49 08003 Barcelona, Spain

Abstract

A complex system of valleys covers more than 300 km

2

at the Almeria Canyon western margin (300-1250 m deep). At least sixteen leveed

channels and six gullies form a dendritic pattern convergent to the canyon. High-resolution seismic profiles show the alternance of seismic

facies related to high- and low-energy sedimentary regimes, indicating a cyclic pattern in the recent evolution. Valleys develop during high-

energy regimes, when the downslope gravity-?ows produce overbank deposits in channel levees and erosion in gullies. Structural features,

sea-level changes and variations in the slope gradient seem to have conditioned the spatial and temporal changes in valleys characteristics.

Keywords: Alboran Sea; Gullies; Channels; Turbidite Systems.

The Almeria Margin (NE Alboran Sea) is a complex geologic area

where the morphology is controlled by tectonism, volcanism and

depositional-erosive processes (Fig. 1). The main morphosedimentary

feature in this area is the Almeria Turbidite System, formed by the

Almeria Canyon and Channel, overbank deposits and lobe depo-

sits(1). High resolution seismic profiles (TOPAS) and multi-beam

bathymetric information off the NE Alboran Sea (Almeria Margin)

obtained during the HITS cruise (2) reveal the existence of a complex

pattern of valleys that cover more than 300 km

2

at the west margin of

the Almeria Canyon (water depths between 300 and 1250m).

The studied valleys can be grouped in two types -channels and gul-

lies- according to their size, morphology and seismic imprint. Sixteen

channelshave been identified. They are leveed channels with channel

infilling and typical U-shaped cross-sections. Channels have lengths

of 2.5-22 km, widths of 0.3-1 km and relieves smaller than 15 m. In

contrast, the six gullieslack present-day depositional features and are

shorter and deeper than channels, with lengths minor than 12 km, and

relief up to 40 m. Their widths range between 0.5 and 1 km, and the

cross-sections are V-shaped. Channels and gullies have general N-S to

NNW-SSE directions, perpendicular to the regional slope gradient.

They have low sinuosity, except in the areas affected by La Serrata

Fault (NE-SW direction) where axes display sharp changes in direc-

tion and gradient.

Channels and gullies spatial distribution is complex. Channels

display a convergent hierarchical pattern, where shorter channels

merge with larger ones that ?ow into the Almeria Canyon at depths

between 1100 and 1250 m. Three gullies locate in the middle of the

area occupied by channels and form part of the same hierarchical

pattern, as they converge into one of the main channels at 600 m deep.

Another three gullies locate at the eastern area, and ?ow directly into

the canyon, at 765, 910 and 960 m deep. Valleys also present

downslope variations in their characteristics. Three valleys can be

classified as channels along their itinerary, except in an area located at

the SE side of La Serrata Fault, between 650 and 950 m deep, where

they display the morphologic and seismic characteristics of gullies.

The seismic stratigraphy of the area where channels and gullies

develop comprises at least four seismic units defined by distinct

seismic facies. The lateral continuity of the facies is interrupted by the

incision of gullies and channel-fill and overbank deposits. These

facies are, from older to younger: (1) parallel stratified unit formed by

re?ections of medium to high re?ectivity in gullies and inter-valleys

areas that laterally becomes chaotic near the channels; (2) A

transparent facies unit that displays a layered sheet geometry; (3)

High re?ectivity facies unit, parallel-stratified in intervalley areas and

chaotic near channels; and (4) Transparent to semi-transparent facies

draping the whole area, including gullies and leveed channels.

The recent evolution of the system can be inferred from the

sedimentary record. Seismic units 1 and 3, with high-acoustic ampli-

tude and development of levees in the margins of the channels would

be related to high-energy regimes, when the gravity-?ows produce

overbank deposits. In contrast, homogeneous seismic units 2 and 4

may be deposited by a low-energy sedimentary regime, when pelagic

or hemi-pelagic deposition dominates the whole area. The alternance

of high and low-energy periods indicates a cyclic pattern of valleys

growth.

Channels and gullies characteristics and spatial distribution should

be related to changes in the local sediment transport from gravity

?ows. The properties of the gravity ?ows vary downslope, across-

slope and with time, conditioning the presence or absence of the

overbank ?ows, and so the development of channels or gullies

respectively. Structural features, sealevel changes and variations in the

regional slope gradient seem to have conditioned the downslope

changes of channels and gullies characteristics. The presence of a thin

semitransparent layer over the whole system suggests that channels

and gullies may have been inactive during recent times.

References

(1)-Estrada, F., Ercilla, G. and Alonso, B. 1997. Pliocene-Quaternary

tectonic-sedimentary evoluciton of the NE Alboran Sea (SW

Mediterranean Sea). Tectonophysics,282: 423-442.

(2)-Gràcia, E. and HITS cruise party, 2001. HITSCruise Report on board

BIO Hesperides. High resolution Imaging of Tsunamigenic Structures of

the Southern Iberian Margins (HITS- REN 2000-2150E and EASSIII

HPR1-CT99-0047). 187 p.

This work was supported by the project REN2001-3868-C03-03 (MARSIBAL)