# name
Influence of Mesozoic structural inheritance on fault reactivation in the central Catalan Coastal Ranges (Catalan Margin, NW Mediterranean). Paleogene and Neogene tectonostratigraphic evolution

# metadata.dc.contributor.other[].value
Universitat de Barcelona. Departament de Dinàmica de la Terra i de l'Oceà

# metadata.dc.description.abstract[].value
[eng] The Catalan Coastal Ranges (CCR), located at the NE of the Iberian Peninsula is one of the alpine structural units that limit the Ebro Basin and it constitutes its southeastern boundary. Moreover, this unit is also the onshore portion of the continental margin that bounds the Valencia Trough to the NW. It is nowadays characterized by a NE-SW trending basin-and-range configuration that consists in series of ENE- to NE-striking blocks bounded by major faults displaying a right-stepping en-echelon pattern. The Alpine geological evolution of the CCR is complex and includes up to three main tectonic phases that shaped its distinguishing present-day configuration: (1) a multiepisodic extensional phase from the late Permian to the Aptian, (2) a compressional phase during the Paleogene, and (3) a latest Oligocene- middle Miocene extension.
Within this scenario of superimposed tectonic phases, structural inheritance has been previously postulated as a key factor of control on the tectonic evolution of the area. This inheritance has often been related to two main aspects: the general idea of the control exerted by the Mesozoic basin configuration on the Cenozoic tectonic evolution of the area (i.e., the limits of the Mesozoic basin appear aligned to subsequent Paleogene and Neogene structural trends), alongside the proposed negative inversion of Paleogene contractional structures during the Neogene, facts that would explain the present-day configuration of the CCR. However, the particularities and extent of this structural inheritance including the mechanisms driving crustal deformation during contraction and basin formation were still under discussion. These mechanisms are believed to be key in the understanding of an area with potential multiple fault reactivations. While most of the recent studies offer fragmented interpretations, the present Ph.D. thesis covers the central domain of the CCR, between the El Camp Basin in the south to the northeast end of the Valles-Penedes Basin, aiming to provide a comprehensive reconstruction of its tectonic evolution from the Mesozoic to the present-day using a multidisciplinary approach. Special attention was paid to the Gaia-Montmell High for three main reasons. First, this area is characterized by its preserved Mesozoic succession, particularly the presence Jurassic and Cretaceous strata; second, the area would also correspond to the source of sediments of the well-preserved synorogenic successions deposited in the central part of the southeast margin of the Ebro Basin, the previous interpretation of which suggested the presence of a progressive unconformity that recorded the Paleogene tectonic evolution of the CCR; and third, the Gaia-Montmell High corresponds to the relay between two major Neogene structures, the Montmell-Valles Fault System (MVFS) and the El Camp Fault. These three factors make this area of the CCR an appropriate candidate for the proposed objectives. The research involved geological and geophysical analysis together with the review and integration of the available fluid-rock interactions studies in the region, thereby contributing to a refined geodynamic model of the region.





 
The performed investigations comprised the analysis of field data from geological mapping, the collection of structural and stratigraphic data, gathering samples for magnetostratigraphic and provenance analysis, the acquisition of magnetotelluric (MT) data as well as the characterization of fault zones in the different sectors along MVFS. Structural and stratigraphic data (e.g., dip and orientation of bedding and faults) were used for the construction of three structural cross-sections at key locations: the Gaia-Montmell, the Marmellar, and the Cabra sections. MT data acquired along the Gaia-Montmell Section, alongside data from available exploratory wells, allowed the constraint and characterization of the structural styles present in the upper crust. This geological section was balanced via structural restoration techniques, the results of which illustrate the tectonic evolution of the area at two key time- steps: the end of the Late Jurassic-Early Cretaceous extension and the end of the Paleogene compression. Moreover, the magnetostratigraphic and provenance analysis performed in the southeast margin of the Ebro Basin allowed an accurate refinement of the ages of the studied Paleogene formations, hence allowing to constrain the timing of the synorogenic sedimentation and the identification of the source areas. Accordingly, these results made possible a precise reconstruction of the Paleogene compressional deformation.
The Cenozoic tectonostratigraphic evolution of the central CCR was highly controlled by its Mesozoic structural inheritance. During the Mesozoic, the MVFS constituted the northwest limit of the Late Jurassic-Early Cretaceous Montmell-Garraf Basin. The northeastern limit of this basin would be located several kilometres north of the present-day Llobregat River valley as suggested by syn-tectonic Paleogene detrital sediments in the Ebro Basin margin next to this area. Moreover, this basin belonged to a larger basin system that included another ENE-trending, SE-dipping basement fault displaying a right-stepped en-echelon arrangement: the Barcelona Fault. Together, the Montmell-Garraf and the Barcelona basins conformed the proximal to, perhaps, the initial necking domain of the continental margin that separated the Ebro Block from the Alpine-Ligurian Tethys.
Two successive episodes of tectonic inversion characterized the Cenozoic evolution of central CCR. The first one, related to the convergence between Iberia and Eurasia during the Paleogene, reactivated the MVFS as compressional. As a result, major NW-directed basement footwall shortcuts including the Gaia-El Camp Thrust developed. The precise timing of inversion and thrust emplacement during this period has been provided by the tectono-stratigraphic analysis involving provenance analysis and magnetostratigraphic dating performed in synorogenic sediments deposited in the SE margin of the Ebro Basin. These analyses reveal that the inversion of the Montmell-Valles Faults System started in the Bartonian and continued up to the late Priabonian, and that the emplacement of the Gaia-El Camp Thrust took place from early to late Priabonian. A rapid increase of the sedimentation rates characterized this second contractional pulse, followed by a decrease during late Priabonian, which can be interpreted as the prelude of the end of the Paleogene compressional phase in the area.

 
The second episode of tectonic inversion occurred when the previously formed compressional structure during the Paleogene became reactivated as extensional during the Neogene. In the Gaia- Montmell High, this phase was characterized by a limited reactivation of the Montmell Fault and the transmission of the extension to the formation of a hangingwall short-cut: the Baix Penedes Fault. The reactivation of the Gaia-El Camp Thrust was also attested by the development of an array of extensional faults in the backlimb of the Carme-Cabra Anticline that corresponds to the NE-end of El Camp Fault. This episode of negative inversion resulted in the development of accommodation zones between the major faults characterized by the presence of relay ramps with breaching faults.
The reactivation of the MVFS showed differences along strike during both phases of tectonic inversion. These differences appeared to be related to the decoupling of the deformation from surface to depth due to its interpreted kinked-planar geometry and the change of fault dip from >60º at surface to 30º at depth. The deeper and less dipping panels of the fault system were reactivated (as contractional during the Paleogene and as extensional during the Neogene), whereas the highly dipping shallower parts of the fault system only show localized reactivations. The ability of the Mesozoic faults to be reactivated and the spatial distribution of the deformation appear also influenced by differences the inherited fault rocks. The observations from fluid-rock interactions denote that, alongside the fault geometries, different rock-host lithologies (granites and siliciclastic metasediments in the north of the MVFS versus carbonate rocks in the central and southern sectors) controlled the type of mineral precipitation and cementation product of fluid circulation. These resulted in changes in the mechanical properties of the resulting fault rocks (gouge versus cemented breccias) along the fault trend, significantly controlling its reactivation. Tectonic inversion was effective in areas with non-cohesive fault gouge in the pre-existent fault core (areas with Paleozoic granites and siliciclastic metasediments characterized as host-rock), whereas fault reactivation appeared limited or even precluded in areas where the pre-existent damage zone was formed by highly cemented and cohesive breccias (areas with thick Mesozoic carbonate successions).
The results of the present research and the multidisciplinary approach adopted herein offer a refined tectono-stratigraphic framework for the central Catalan Coastal Ranges from the Mesozoic to the present-day and provide a detailed interpretation of the influence of the Mesozoic structural inheritance. It emphasizes the importance of fault geometries and the effect of the lithological heterogeneities on the resulting mechanical properties of the inherited fault zones as key factors on fault reactivation and the transmission of the tectonic stresses in the studied area.

# metadata.dc.description.abstract[].value
[cat] Les Serralades Costaneres Catalanes (CCR en les seves sigles en anglès), localitzades al NE de la Península Ibèrica, corresponen a una de les unitats estructurals alpines que limiten la Conca de l’Ebre i en constitueixen el seu límit SE. Aquesta unitat és també la porció emergida del marge continental que delimita la Fossa de València al NO. Actualment, aquesta es caracteritza per una configuració de tipus basin-and-range amb orientació NE-SO que consisteix en una sèrie de blocs amb direcció ENE a NE, limitats per falles regionals que mostren un patró escalonat a la dreta. L’evolució geològica alpina de les CCR és complexa i inclou fins a tres fases tectòniques principals que donen lloc a la seva configuració actual: (1) una fase extensiva multiepisòdica des del Permià superior fins a l’Aptià, (2) una fase compressiva durant el Paleogen, i (3) una fase extensiva de l’Oligocè superior al Miocè mitjà. En aquest context de fases tectòniques superposades, la herència estructural s’ha postulat com un factor clau en el control de l’evolució tectònica de l’àrea. Aquesta herència s'ha basat en dos aspectes fonamentals: 1) la idea general del control exercit per la configuració de les conques mesozoiques sobre l'evolució tectònica cenozoica de l’àrea (és a dir, els límits de la conca mesozoica es troben alineats amb les tendències estructurals paleògenes i neògenes posteriors), i 2) la proposta d’inversió negativa de les estructures contractives del Paleogen durant el Neogen, fets que explicarien la configuració actual de les CCR. Tanmateix, les particularitats i l’abast d’aquesta herència estructural, inclosos els mecanismes que impulsen la deformació cortical tant durant la contracció com la formació de conques, segueixen sent objecte de discussió. Es creu que aquests mecanismes són claus per comprendre una àrea amb possibles múltiples reactivacions de falles. Mentre que la majoria dels estudis recents ofereixen interpretacions fragmentades, aquesta tesi doctoral cobreix la totalitat del domini central de les CCR (des de la Conca d’El Camp al sud a l’extrem nord-est de la Conca del Vallès-Penedès) y proporciona una reconstrucció integral de la seva evolució tectònica des del Mesozoic fins a l’actualitat mitjançant un enfoc multidisciplinari. Aquest estudi presta especial atenció a l’Alt Gaià-Montmell (GMH) per tres raons principals. Primer, la successió mesozoica en aquest alt es troba ben preservada, particularment les unitats juràssiques i cretàciques. Segon, l’àrea correspondria també amb l'àrea font de les successions sinorogèniques preservades a la part central del marge sud-est de la Conca de l’Ebre, la interpretació prèvia de la qual suggeria la presència d’una discordança progressiva que enregistra l’evolució tectònica paleògena de les CCR. I tercer, el GMH correspon a la zona de relleu entre dues estructures neògenes majors, el Sistema de Falles Montmell-Vallès (MVFS en les seves sigles en anglès) i la Falla d’El Camp. Aquesta tesis doctoral es basa en anàlisis geològics i geofísics jut a la revisió i integració de tots els estudis sobre interaccions fluids-roca disponibles per aquesta regió, contribuint així a un model geodinàmic refinat de la zona. Les investigacions realitzades inclouen l’anàlisi de dades de camp procedents de cartografia geològica, la recopilació de dades estructurals i estratigràfiques, la recollida de mostres per a anàlisis magnetoestratigràfiques i de procedència, l’adquisició de dades magnetotel·lúriques (MT) i la caracterització de zones de falles al llarg dels diferents sectors del MVFS. Les dades estructurals i estratigràfiques (p.e., inclinació i orientació d'estrats i falles) es van utilitzar per a la construcció de tres seccions estructurals en localitzacions clau: les seccions de Gaià-Montmell, Marmellar i Cabra. Les dades de MT adquirides al llarg de la secció Gaià-Montmell, junt amb les dades de pous d'exploració petrolífera disponibles, han permès delimitar i caracteritzar els estils estructurals presents en l’escorça superior. Aquesta secció geològica va ésser balancejada per mitjà de tècniques de restitució estructural, els resultats de la qual mostren l'evolució tectònica de l'àrea en dos moments clau: el final de l'extensió del mesozoica i el final de la compressió paleògena. A més a més, l'estudi magnetoestratigràfic i de procedència realitzats al marge sud-est de la Conca de l'Ebre permeten un refinament precís de les edats de les formacions paleògenes estudiades, restringint el moment de la sedimentació sinorogènica, així com la caracterització de les àrees font. En conseqüència, aquests resultats han permès realitzar una precisa reconstrucció de la deformació compressiva paleógena. L'evolució tectonoestratigràfica durant el Cenozoic de l'àrea central de les CCR va estar altament controlada per la seva herència estructural mesozoica. Durant el Mesozoic, el MVFS va constituir el límit nord-oest de la Conca del Montmell-Garraf d'edat Juràssic tardà-Cretaci inferior. El límit nordest d'aquesta conca estaria situat diversos quilòmetres al nord de l'actual riu Llobregat, tal com suggereixen els sediments detrítics paleògens sintectònics en aquesta part del marge de la Conca de l'Ebre. A més, aquesta conca mesozoica hauria format part d'un sistema més ampli que incloïa una altra falla de basament (Falla de Barcelona), també amb rumb ENE i cabussament SE. Les conques del Montmell-Garraf i de Barcelona conformarien el domini proximal o l'inici del domini d'aprimament del marge continental que separava el Bloc de l'Ebre del Tetis occidental. Dos episodis successius d'inversió tectònica van caracteritzar l'evolució cenozoica del sector central de les CCR. El primer, relacionat amb la convergència entre Iberia i Euràsia durant el Paleogen, va reactivar el MVFS. Com a resultat, es van desenvolupar importants short-cuts de bloc inferior dirigits cap al NO, entre els quals s'inclou el encavalcament de Gaià-El Camp. L'edat precisa de la inversió tectònica i l'emplaçament dels encavalcaments durant aquest període s'ha proporcionat mitjançant anàlisis tectonoestratigràfiques que inclouen anàlisis de procedència i magnetostratigrafia en sediments sinorogènics dipositats al marge SE de la Conca de l'Ebre. Els resultats revelen que la inversió del MVFS va començar al Bartonià i va continuar fins al Priabonià tardà, mentre que l'emplaçament de l'encavalcament de Gaià-El Camp va tenir lloc al Priabonià. Aquest segon període compressiu es va caracteritzar per un ràpid augment de les taxes de sedimentació, seguit d'una disminució durant el Priabonià tardà, interpretada com el preludi del final de la fase compressiva paleògena a l'àrea d'estudi. El segon episodi d'inversió tectònica es va produir quan les estructures compressives paleògenes van ser reactivades en extensió durant el Neogen. Al GMH, aquesta fase es va caracteritzar per una reactivació aparentment restringida de la Falla de Montmell i la transmissió de l'extensió amb la formació d'una nova falla de major cabussament al bloc superior de la falla: la Falla del Baix Penedès. La reactivació extensiva de l'encavalcament de Gaià-El Camp es manifesta també amb el desenvolupament d'un conjunt de falles extensives al flanc posterior de l'Anticlinal de Carme-Cabra, que corresponen i coincideixen amb l'extrem NE de la Falla d'El Camp. Aquest episodi d'inversió tectònica negativa va donar lloc al desenvolupament de diferents zones d'acomodació entre les falles principals, que es caracteritzen per la presència de rampes de relleu amb estructures tipus breaching-faults. La reactivació del MVFS mostrà diferències al llarg del seu rumb durant ambdues fases d'inversió tectònica. Aquestes diferències semblen estar relacionades amb el desacoblament de la deformació entre les parts més superficials i profundes del pla de falla a causa de la seva geometria interpretada com a tipus kinked-planar (formada per diversos panells planars amb diferents inclinacions) i el corresponent canvi d'inclinació de >60º en superfície a 30º en profunditat. Els panells més profunds i de menor inclinació es van reactivar de manera contractiva durant el Paleogen i com extensiva durant el Neogen, mentre que les parts més someres amb major inclinació només van mostrar reactivacions localitzades. La capacitat de les falles mesozoiques per reactivar-se i la distribució espacial de la deformació semblen, no obstant això, estar també influenciades per les diferències presents a les diferents zones de falla heretades. Les observacions de les interaccions fluid-roca indiquen que, a més de la geometria de la falla, les diferències litològiques de la roca hoste (granits i metasediments siliciclàstics al sector nord del MVFS davant de roques carbonatades als sectors central i sud) van controlar el tipus de precipitació mineral i ciments associats a la circulació de fluids. Aquests canvis van donar lloc a variacions en les propietats mecàniques de les roques de falla resultants (bretxes cimentades davant farina de falla) al llarg de la falla, fet que va controlar significativament la seva reactivació. La inversió tectònica va ser efectiva en àrees amb predominança de farina de falla no cohesiva a la zona de falla preexistent (formada a àrees amb granits paleozoics i metasediments siliciclàstics caracteritzant la roca hoste), mentre que la reactivació de la falla va ser limitada o fins i tot nul·la en àrees on la zona deformada preexistent estava formada per bretxes altament cimentades i cohesionades (àrees amb potents successions de carbonats mesozoics). Els resultats d’aquest treball i l’enfocament multidisciplinari adoptat ofereixen un marc tectonoestratigràfic refinat per al sector central de les CCR des del Mesozoic fins a l’actualitat. Així mateix, els resultats assolits proporcionen una interpretació detallada de la influència de l’herència estructural mesozoica. D’aquesta herència, destacaria la importància de les geometries de falla i l’efecte de les heterogeneïtats litològiques sobre les propietats mecàniques resultants de les zones de falla heretades en els diversos sectors com a factors clau en la reactivació de falles i la transmissió d’esforços tectònics a l’àrea estudiada.

# metadata.dc.description.abstract[].value
[spa] Las Cordilleras Costeras Catalanas (CCR en sus siglas en inglés), ubicadas en el NE de la Península
Ibérica, corresponden a una de las tres unidades estructurales alpinas que delimitan la Cuenca del Ebro
y constituyen su límite sureste. Esta unidad es también la porción emergida del margen continental que
limita la Surco de Valencia al NO. Actualmente, dicha unidad estructural se caracteriza por una
configuración de tipo basin-and-range con una orientación NE-SO, compuesta por una serie de bloques
con dirección ENE a NE delimitados por fallas regionales que presentan un patrón escalonado hacia
la derecha. La evolución geológica alpina de las CCR es compleja e incluye hasta tres fases tectónicas
principales que han dado lugar a su configuración actual: (1) una fase extensiva multiepisódica desde el
Pérmico tardío hasta el Aptiense, (2) una fase compresiva durante el Paleógeno, y (3) una fase extensiva
desde el Oligoceno tardío hasta el Mioceno medio.
En este escenario de fases tectónicas superpuestas, la herencia estructural se ha postulado como un
factor clave en el control de la evolución tectónica del área. Esta herencia se ha basado en dos aspectos
principales: 1) la idea general del control ejercido por la configuración de las cuencas mesozoicas sobre
la evolución tectónica cenozoica del área (es decir, los límites de la cuenca mesozoica aparecen alineados
con las tendencias estructurales paleógenas y neógenas posteriores), y 2) la propuesta de inversión
negativa de las estructuras contractivas paleógenas durante el Neógeno, hechos que explicarían la
configuración actual de las CCR. Sin embargo, las particularidades y el alcance de esta herencia
estructural, incluidos los mecanismos que impulsan la deformación de la corteza terrestre tanto durante
la deformación contractiva y la formación de cuencas, siguen siendo objeto de discusión. Se cree que
estos mecanismos son clave para comprender un área con posibles múltiples reactivaciones de fallas.
Mientras que la mayoría de los estudios recientes ofrecen interpretaciones fragmentadas, esta tesis
doctoral cubre el dominio central de las CCR en su totalidad (desde la Cuenca de El Camp al sur hasta
el extremo NE de la Cuenca del Vallès-Penedès) y proporciona una reconstrucción integral de su
evolución tectónica desde el Mesozoico hasta la actualidad mediante un enfoque multidisciplinar. Este
estudio presta especial atención al Alto del Gaià-Montmell (GMH) por tres razones principales.
Primero, la sucesión mesozoica en este alto se encuentra bien preservada, particularmente las unidades
jurásicas y cretácicas. Segundo, el área se correspondería también con el área fuente de las sucesiones
sinorogénicas preservadas en la parte central del margen sureste de la Cuenca del Ebro, cuya
interpretación previa en el área de estudio sugería la presencia de una discordancia progresiva que
registra parte de la evolución tectónica paleógena de las CCR. Y tercero, el GMH se corresponde con
la zona de relevo entre dos estructuras neógenas mayores, el Sistema de Fallas Montmell-Vallès (MVFS
en sus siglas en inglés) y la Falla de El Camp. La tesis doctoral se basa en análisis geológicos y geofísicos
junto con la revisión e integración de todos los estudios sobre interacciones fluido-roca disponibles
para esta región, contribuyendo así a un modelo geodinámico refinado de la zona.
Las investigaciones realizadas incluyen el análisis de datos de campo procedentes de cartografía
geológica, la recopilación de datos estructurales y estratigráficos, la recogida de muestras para análisis
magnetoestratigráficos y de procedencia, la adquisición de datos magnetotelúricos (MT), así como la
caracterización de zonas de fallas en diferentes sectores a lo largo del MVFS. Los datos estructurales y
estratigráficos se utilizaron para la construcción de tres secciones estructurales en ubicaciones clave: las
secciones de Gaià-Montmell, la de Marmellar y la de Cabra. Los datos de MT adquiridos a lo largo de
la sección Gaià-Montmell, junto con datos de pozos de exploración petrolera disponibles, permitieron
delimitar y caracterizar los estilos estructurales presentes en la corteza superior. Esta sección geológica
fue balanceada mediante técnicas de restitución estructural, cuyos resultados ilustran la evolución
tectónica del área en dos momentos clave: el final de la extensión del Jurásico tardío-Cretácico
temprano y el final de la compresión paleógena. Además, el estudio magnetoestratigráfico y de
procedencia realizados en el margen sureste de la Cuenca del Ebro permiten un refinamiento más
preciso de las edades de las formaciones paleógenas estudiadas, restringiendo el momento de la
sedimentación sinorogénica, así como la caracterización de las áreas fuente. En consecuencia, estos
resultados han permitido realizar una reconstrucción precisa de la deformación compresiva paleógena.
La evolución durante el Cenozoico del área central de las CCR estuvo altamente controlada por su
herencia estructural mesozoica. Durante el Mesozoico, el MVFS constituyó el límite NW de la Cuenca
del Montmell-Garraf de edad Jurásico tardío-Cretácico temprano. El límite NE de esta cuenca estaría
ubicado varios kilómetros al norte del actual valle del río Llobregat, tal y como sugieren los sedimentos
detríticos paleógenos sintectónicos en esta parte del margen de la Cuenca del Ebro. Además, esta
cuenca mesozoica formaba parte de un sistema más amplio que incluía otra falla de basamento (Falla
de Barcelona) con rumbo ENE y buzamiento SE. Las cuencas del Montmell-Garraf y de Barcelona
conformarían el dominio proximal o el inicio del dominio de adelgazamiento del margen continental
que separaba el Bloque del Ebro del Tethys occidental.
Dos episodios sucesivos de inversión tectónica caracterizaron la evolución cenozoica del sector central
de las CCR. El primero, relacionado con la convergencia entre Iberia y Eurasia durante el Paleógeno
reactivó el MVFS. Como resultado, se desarrollaron importantes short-cuts de bloque inferior dirigidas
hacia el NO, entre las que se incluye el cabalgamiento de Gaià-El Camp. La edad precisa de la inversión
tectónica y el emplazamiento de cabalgamientos durante este periodo ha sido proporcionada mediante
los análisis tectonoestratigráficos que incluyen análisis de procedencia y magnetoestratigrafía en
sedimentos sinorogénicos depositados en el margen SE de la Cuenca del Ebro. Los resultados revelan
que la inversión del MVFS comenzó en el Bartoniense y continuó hasta el Priaboniense tardío, mientras
que el emplazamiento del cabalgamiento del Gaià-El Camp tuvo lugar en el Priaboniense. Este segundo
período estuvo marcado por un rápido aumento de las tasas de sedimentación, seguido por una
disminución durante el Priaboniense tardío, interpretada como el preludio del final de la fase
compresiva paleógena en el área de estudio.
El segundo episodio de inversión tectónica se produjo cuando las estructuras compresivas paleógenas
fueron reactivadas extensivamente durante el Neógeno. En el GMH, esta fase estuvo caracterizada por
una reactivación aparentemente restringida de la Falla de Montmell y la transmisión de la extensión con
la formación de una nueva falla de mayor buzamiento en el bloque superior de la falla: la Falla del Baix
Penedès. La reactivación extensiva del cabalgamiento Gaià-El Camp se evidencia con el desarrollo de
un conjunto de fallas extensivas en el flanco posterior del Anticlinal de Carme-Cabra, que corresponden
y coinciden con el extremo NE de la Falla de El Camp. Este episodio de inversión tectónica negativa
resultó en el desarrollo de diferentes zonas de acomodación entre las fallas principales, que se
caracterizan por la presencia de rampas de relevo con estructuras tipo breaching-faults.
La reactivación del MVFS mostró diferencias a lo largo de su rumbo durante ambas fases de inversión
tectónica. Estas diferencias parecen estar relacionadas con el desacople de la deformación entre las
partes más superficiales y profundas del plano de falla debido a su geometría interpretada como de tipo
kinked-planar (formada por varios paneles planares con diferentes buzamientos) y su correspondiente
cambio de buzamiento de >60º en superficie a 30º en profundidad. Los paneles más profundos y de
menor buzamiento se reactivaron contractivamente durante el Paleógeno y extensivamente durante el
Neógeno, mientras que las partes más someras con mayor inclinación solo mostraron reactivaciones
localizadas. La capacidad de las fallas mesozoicas para reactivarse y la distribución espacial de la
deformación parecen no obstante estar también influenciadas por las diferencias presentes en las zonas
de falla heredadas. Las observaciones de las interacciones fluido-roca denotan que, además de la
geometría de falla, las diferencias litológicas de la roca huésped (granitos y metasedimentos
siliciclásticos en el norte del MVFS contra rocas carbonatadas en los sectores central y sur) controlaron
el tipo de precipitación mineral y cementos asociados a la circulación de fluidos. Estos cambios
resultaron en variaciones en las propiedades mecánicas de las rocas de falla resultantes (brechas
cementadas contra polvo de falla) a lo largo de la dirección de la falla, lo que controló significativamente
su reactivación. La inversión tectónica fue efectiva en áreas con harina de falla no cohesiva en la falla
preexistente (formada en las áreas con granitos paleozoicos y metasedimentos siliciclásticos
caracterizando la roca huésped), mientras que la reactivación de la falla fue limitada o incluso nula en
áreas donde la zona deformada preexistente estaba formada por brechas altamente cementadas y
cohesivas (generadas en áreas con potentes sucesiones de carbonatos mesozoicos).
Los resultados de este trabajo y el enfoque multidisciplinar adoptado ofrecen un marco
tectonoestratigráfico refinado para el sector central de las CCR desde el Mesozoico hasta la actualidad.
Asimismo, los resultados alcanzados proporcionan una interpretación detallada de la influencia de la
herencia estructural mesozoica. De esa herencia destacaría la importancia de las geometrías de falla y el
efecto de las heterogeneidades litológicas sobre las propiedades mecánicas resultantes de las zonas de
falla heredadas en los diversos sectores como factores clave en la reactivación de fallas y la transmisión
de esfuerzos tectónicos en el área estudiada.
xxv

# metadata.dc.rights[].value
cc by-nd (c) Marín Pérez, Miquel À., 2025

# metadata.dc.source[].value
Tesis Doctorals - Departament - Dinàmica de la Terra i de l'Oceà

# metadata.dc.title[].value
Influence of Mesozoic structural inheritance on fault reactivation in the central Catalan Coastal Ranges (Catalan Margin, NW Mediterranean). Paleogene and Neogene tectonostratigraphic evolution