Loess in the Eastern Ebro Valley: source areas and red soil genesis

Abstract

La següent tesi doctoral es centra en els dipòsits de loess situats a la regió oriental de la Vall de l'Ebre. Aquests materials, d'origen eòlic, tenen un gran interès agronòmic i representen un registre terrestre fonamental per comprendre els canvis climàtics durant el Quaternari. A l'àrea d'estudi es troba la major extensió de loess a la Península Ibèrica amb aproximadament 2000 km2. Per dur a terme aquest projecte, es va realitzar una delimitació espacial i temporal, seguida d'una caracterització físico-química que va permetre identificar les àrees d'origen, a més de la formació i evolució dels dipòsits loess i els sòls derivats. Els resultats van revelar l'existència de tres zones de loess amb àrees font clarament diferenciades. La Conca de l'Ebre, sent la mes extensa, es va originar a partir de la plana al•luvial del riu Ebre mitjà i els interfluvis del Miocè; la Conca de Móra, a l'est de l'anterior, va provenir de les aportacions del riu Ebre inferior i, finalment, el loess de la Serra d'Almenara que es va originar a partir de les planes al•luvials del Segre amb contribucions de materials rics en guix circumdants. Es conclou que els vents dominants a la zona durant la deposició dels loess tenien una direcció preferent de WNW a ESE, similar a la direcció actual, amb distàncies de transport inferiors a 100 km. Pel que fa a la cronologia, es van identificar dos períodes de deposició relacionats amb els dos últims cicles glacials, específicament amb les fases fredes MIS2-3 i MIS6, amb un període de formació de sòls vermells a partir dels loess més antics durant la fase càlida de l'últim interglacial MIS5c/e. En aquests sòls s'observen processos de descarbonatació e iluviació d'argiles intercalats amb episodis de carbonatació clàssics. En alguns horitzons, la rubefacció final es deu a l'activitat orgànica associada principalment a la formació de queres fa 25 ka (MIS2).

La siguiente tesis doctoral se enfoca en los depósitos de loess ubicados en la región oriental del Valle del Ebro. Estos materiales, de origen eólico, son de gran interés agronómico y representan un registro terrestre fundamental para la comprensión de los cambios climáticos durante el Cuaternario. En el área de estudio se encuentra la mayor extensión de loess en la Península Ibérica, que abarca aproximadamente 2000 km2. Para llevar a cabo este proyecto, se realizó una delimitación espacial y temporal, seguida de una caracterización físico-química que permitió identificar las áreas de origen, además de la formación y evolución de los depósitos de loess y los suelos derivados. Los resultados revelaron la existencia de tres áreas de loess con áreas fuentes claramente diferenciadas: la Cuenca del Ebro que se originó a partir de la llanura aluvial del río Ebro medio y los interfluvios del Mioceno, la Cuenca de Móra que proviene de los aportes del río Ebro inferior y, por último, los loess de la Serra d’Almenara originados a partir de las llanuras aluviales del Segre con contribuciones de materiales yesíferos circundantes. Se concluye unos vientos de dirección preferente de WNW a ESE en la zona durante la deposición de los loess, similar a la dirección actual, con distancias de transporte inferiores a 100 km. En cuanto a la cronología, se identificaron dos períodos de deposición relacionados con los dos últimos ciclos glaciales, específicamente con las fases frías MIS2-3 y MIS6, con un período de formación de suelos rojos a partir de los loess más antiguos durante la fase cálida del último interglacial MIS5c/e. En estos suelos se observan procesos de descarbonatación e iluviación de arcillas intercalados con episodios de carbonatación clásicos. En algunos horizontes, la rubefacción se debe a la actividad orgánica asociada principalmente a la formación de queras hace 25 ka (MIS2).

The following doctoral thesis focuses on loess deposits located in the eastern region of the Ebro Valley. These materials, of aeolian origin, are of great agronomic interest and represent a fundamental terrestrial record for understanding climate changes during the Quaternary. The study area represents the largest extent of loess in the Iberian Peninsula, covering approximately 2000 km2. To carry out this project, a spatial and temporal delimitation was conducted, followed by a physicochemical characterization that allowed for the identification of the source, formation, and evolution of the deposits and derived soils. The results revealed the existence of three loess areas with clearly differentiated source areas: the Ebro Basin originated from the alluvial plain of the middle Ebro River and the Miocene interfluves; the Móra Basin resulted from contributions from the lower Ebro River, and finally; the loess of Serra d'Almenara originated from the alluvial plains of the Segre with contributions from surrounding gypsum-rich materials. It is concluded that the prevailing winds in the area during loess deposition had a preferred direction from WNW to ESE, similar to the current direction, with transport distances of less than 100 km. Regarding chronology, two deposition periods were identified related to the last two glacial cycles, specifically the cold phases MIS2-3 and MIS6, with a period of red soil formation from the older loess during the warm phase of the last interglacial MIS5c/e. In these soils, processes of decarbonation and clay illuviation are observed, interspersed with classic carbonation episodes. In some horizons, the reddening is due to organic activity associated mainly with the formation of queras 25 ka ago (MIS2).