JOURNAL OF IBERIAN GEOLOGY

Servicio de Publicaciones de la Universidad Complutense de Madrid

Volumen 33 - Nº1  (Año 2007)

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Contents  1  

Metamorphic P-T conditions of Late Jurassic rhyolites in the Magallanes fold and thrust belt, Patagonian Andes, Chile - Condiciones P-T de metamorfismo de riolitas del Jurásico Superior en el cinturón de pliegues y mantos de Magallanes, Andes Patagónicos, Chile   
HERVÉ, F. | MASSONNE, H.J. | CALDERÓN, M. | THEYE, T.
5 

Palabras Clave: Metamorphism; Tobífera Formation; Patagonian Andes; Chile.
Metamorfismo; Formación Tobífera; Andes Patagónicos; Chile.
 
Resumen: Foliated meta-rhyolites of the Late Jurassic Tobífera Formation, form two thrust slices in the Patagonian Andes fold and thrust belt. They display a penetrative mylonitic foliation which has been developed at a regional scale. Except for quartz porphyroclasts, most of the mineral assemblage present in the rocks is of metamorphic origin. The synkinematic minerals in the strain shadows are similar in composition to those in the matrix. The metamorphic mineralogy indicates a metamorphic evolution ranging between 3 kbar (ca. 250°C) and close to 7 kbar (ca.350°C), and the synkinematic growth of the minerals suggests that they formed during the Early to middle Cretaceous compressional phase in the area, which possibly involved west directed subduction of the quasi oceanic floor that underlies the Tobífera Formation. 
 
Meta-riolitas foliadas de la Formación Tobífera (Jurásico Superior) forman dos escamas tectónicas en el cinturón de pliegues y mantos de los Andes Patagónicos. Exhiben una foliación milonítica penetrativa desarrollada a escala regional. Exceptuando a porfi - roclastos de cuarzo, la mayor parte de la asociación mineral es de origen metamórfi co. Los minerales sincinemáticos, en las sombras de presión, son similares en composición a aquellos de la matriz. La mineralogía metamórfi ca sugiere una evolución entre unos 3 kbar (aprox. 250 ºC) y unos 7 kbar (aprox. 350 ºC). La naturaleza sincinemática de los minerales permite correlacionarlos con una fase compresional del Cretácico Inferior a medio en la región, que probablemente involucró una subducción dirigida hacia el oeste del sustrato cuasi-oceánico sobre el que se depositó la Formación Tobífera.

Chronology of Termination II and the Last Interglacial Period in North Spain based on stable isotope records of stalagmites from Cueva del Cobre (Palencia) - Cronología de la Terminación II y del Último Periodo Interglacial en el norte de España a partir de los registros de isótopos estables de estalagmitas procedentes de la Cueva del Cobre (Palencia)     
MUÑOZ GARCÍA, M. B. | ROSSI, C. | FORD, D. C. | SCHWARCZ, H. P. | MARTÍN CHIVELET, J.
17 

Palabras Clave: Espeleotemas; Series de uranio; Isótopos estables; Paleoclima; Eemiense; España.
Speleothems; Uranium-series; Stable isotopes; Palaeoclimate; Eemian; Spain.
 
Resumen: New insight into the timing and structure of the Last Interglacial Period (Eemian) was obtained through U-Th dating of four speleothems from Northern Spain and an analysis of their stable isotope records. The four stalagmites examined were collected from different levels of Cueva del Cobre, a cold high-mountain cave in the Cantabrian Ranges (N Spain), in which speleothem growth took place essentially during the warmer interestadials. Through 18 TIMS and ICPMS datings and 263 stable isotope analyses, the onset of the Eemian interglacial period was precisely dated at 150±2 ka, an age consistent with a few other palaeoclimatic records but notably younger than the age ascribed by the Milankovitch theory. We also date the Eemian–Weichselian transition (~115 ka) for the fi rst time in the Iberian Peninsula. U-Th ages revealed a consistent anomaly at ~105-100 ka BP, which could be related to a drastic environmental change during the MIS-5c interestadial. This event would have caused the resetting of the U-Th system at the base of the stalagmites during a short time interval. In addition, we propose a new simple geochemical test to ensure the lack of disturbance of this type of samples for dating purposes.
 
 En este artículo se aportan nuevos datos sobre la cronología y estructura del Último Periodo Interglaciar (Eemiense) mediante la datación por U-Th de cuatro espeleotemas procedentes del norte de España y el análisis de sus registros de isótopos estables. Las cuatro estalagmitas estudiadas proceden de distintos niveles de la Cueva del Cobre, una cueva de alta montaña, relativamente fría, situada en la Cordillera Cantábrica, y en la que el crecimiento de espeleotemas tuvo lugar principalmente durante los estadios cálidos. El comienzo del periodo interglaciar Eemiense se ha situado de manera precisa en ~150±2 ka mediante 18 edades de TIMS e ICPMS y 263 análisis de isotópicos estables de oxígeno de las estalagmitas. Esta edad es coherente con otros registros paleoclimáticos, pero notablemente más reciente que la edad calculada a partir de los ciclos de Milankovitch. También ha sido posible datar la transición Eemiense-Weichseliense (~115 ka) por primera vez en la Península Ibérica. Por otro lado, las dataciones de U-Th revelaron una anomalía consistente entre ~105-100 ka, que podría estar relacionada con un drástico cambio ambiental durante el interestadio MIS-5c. Este evento podría haber abierto el sistema de U-Th en las bases de las cuatro estalagmitas durante un corto intervalo de tiempo. Además, en este trabajo proponemos por primera vez una sencilla prueba geoquímica para comprobar la ausencia de alteraciones del sistema de U-Th en las muestras elegidas para obtener las dataciones.

Tectonic evolution from the Hercynian shortening to the Triassic extension in the Paleozoic sediments of the Western High Atlas (Morocco) - Evolución tectónica desde el acortamiento hercínico hasta la extensión triásica de los sedimentos paleozoicos del Alto Atlas Occidental (Marruecos)    
SABER, H. | EL WARTITI, M. | HMICH, D. | SCHNEIDER, J.W.
31 

Palabras Clave: Stephanian; Late-Hercynian; Tectonics; Western High Atlas; Morocco.
Estefaniense; Hercínico superior; Tectónica; Alto Atlas Occidental; Marruecos.
 
Resumen: In the Upper Palaeozoic (Stephanian to Upper Permian) sediments of the Western High Atlas, ancient faults trending N20°-40°, N70°-80°, E-W to N110°-120° and N160°, that is, of hercynian age, present normal, sinistral strike-slip or thrust displacements and sometimes with important throw. They were active from Stephanian (Late Carboniferous) to Late Permian times. The new biostratigraphic and chronostratigraphical data allow us to recognise the evolution of the strain ellipsoid of this sector from the Namuro- Westphalian compression stage (Hercynian orogen) to the Triassic distensive stage. 
 
En los sedimentos del Paleozoico Superior (Estefaniense-Pérmico Superior) del Alto Atlas Occidental, antiguas fallas hercínicas de dirección N20º-40º, N70º-80º, E-W a N110º-120º y N160º presentan desplazamientos de tipo normal, de desgarre o inverso, algunas veces mostrando importantes saltos. Estas fallas fueron activas desde el Estefaniense hasta el fi nal del Pérmico. Los datos bioestratigráfi cos y cronoestratigráfi cos recientes nos permiten reconstruir el elipsoide de esfuerzos de este sector desde la etapa de compresión Namuro-Estefaniense hasta la etapa distensiva del Triásico Superior.

Origin of Late Cretaceous dolomites at the southern margin of the Central System, Madrid Province, Spain - Origen de las dolomías del Cretácico Superior del borde sur del Sistema Central. Provincia de Madrid. España   
BENITO, M.I. | MAS, R.
41 

Palabras Clave: Dolomitization; Petrography; Geochemistry; Stable isotope; Strontium isotopes; Late Cretaceous; Central System; Spain
Dolomitización; Geoquímica; Isótopos estables; Isótopos de estroncio; Cretácico Superior; Sistema Central; España
 
Resumen: This study focuses on the Late Cretaceous dolomitic units situated at the southern margin of the Central System in Spain. Dolomites were petrographically studied (transmited light, cathodoluminescence and scanning electron microscopy) and geochemically characterized (Mg/Ca ratio, δ13C, δ18O, 87Sr/86Sr) to interpret the diagenetic environment in which they precipitated and to infer the possible mechanisms for dolomitization. Our data suggest that units of the lower and middle part of the section (Caballar, Castrojimeno and Burgo de Osma Fms.), although deposited in different sedimentary environments, were simultaneously dolomitized during the initial stages of burial, via the refl ux of brines derived from the overlying Valle de Tabladillo Fm. This formation consists of interbedded evaporites and dolomicrites and/or collapsed breccias and was deposited in a coastal sabkha environment, where the unit was dolomitized during the initial stages of diagenesis. 
 
Este trabajo ha consistido en la caracterización petrográfica y geoquímica de las unidades dolomíticas del Cretácico Superior que se encuentran en el borde Sur del Sistema Central, en la interpretación del ambiente diagenético de precipitación de las dolomías y en la defi nición del modelo de dolomitización para cada una de las unidades. El estudio petrográfi co, realizado mediante microscopia convencional, catodoluminiscencia y microscopia electrónica, y el estudio geoquímico elemental (relación Mg/Ca) e isotópico (δ13C, δ18O y 87Sr/86Sr) de las dolomías sugieren que las unidades que se encuentran en la parte inferior y media de la serie (formaciones Caballar, Castrojimeno y Burgo de Osma), aunque se depositaron en ambientes sedimentarios distintos, se dolomitizaron a la vez, durante las primeras etapas del enterramiento, mediante el refl ujo de salmueras procedentes de la unidad suprayacente, la Fm. Valle de Tabladillo. La Fm. Valle de Tabladillo, por su parte, está formada una alternancia de evaporitas y dolomías o bien por brechas de colapso y su dolomitización tuvo lugar durante las etapas más tempranas de la diagénesis de acuerdo con el modelo de “sabkha”.

La Mancha Triassic and Lower Lias Stratigraphy, a well log interpretation - Estratigrafía del Triásico y Lías Inferior en el área de La Mancha, una interpretación de registros de sondeo     
SUAREZ ALBA, J.
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Palabras Clave: Triassic; Lias; La Mancha; Well Data; Evaporitic sequences
Triásico; Lías; La Mancha; Datos de sondeo; Secuencias evaporíticas
 
Resumen: The Stratigraphy of the Triassic Keuper and the lowermost Liassic sedimentary interval has historically attracted much less attention than the adjacent sediments of Muschelkalk and Buntsandstein, and Lower to Middle Lias. A twelve wells correlation, along a cross-section of the La Mancha area, has been prepared to demonstrate the arrangement of facies in these formations, as well as their respective ordering in sedimentary sequences. Well data show the existence of complex multistage thick evaporitic sequences in the lower and more saline K1 unit, and in the upper and relatively more anhydritic K4-K5 units. A clastic episode, K2-K3 units, extends across the zone with several sand rich fairways. The topmost Keuper K6 unit is a very good marker. Sedimentation continued upwards, lowermost Lias, with a thick evaporitic section, the Anhydrite Zone, which has a signifi cant halite episode in the central part of the cross-section. It is remarkable the good correlation existing between outcrops and well data, for these formations. 
 
La estratigrafía del intervalo sedimentario correspondiente al Keuper, Triásico, y al Lías basal ha atraído históricamente mucho menos interés que los sedimentos adyacentes del Muschelkalk y Buntsandstein, y del Lías Inferior y Medio. Se ha confeccionado una correlación de 12 sondeos profundos del área de La Mancha para mostrar la distribución de facies de estas formaciones, así como su ordenación en secuencias sedimentarias. Los datos de pozo muestran la existencia de secuencias evaporíticas complejas y multiepisódicas en la unidad inferior K1, de carácter más salino, y en la unidad superior K4-K5, relativamente más anhidrítica. El episodio clástico correspondiente a las unidades K2-K3 está extendido en toda la zona, con varias áreas preferenciales de acumulación de arenas. La unidad K6, la más alta del Keuper, constituye un excelente nivel guía. La sedimentación continúa en el Lías basal con otra potente unidad evaporítica, la Zona de Anhidrita, que muestra un episodio salino muy signifi cativo en la parte central de la correlación. Es de resaltar la buena correlación que existe entre los afloramientos y los sondeos para estas formaciones.

Heterogeneous subsidence and paleogeographic elements in an extensional setting revealed through the correlation of a storm deposit unit (Aptian, E Spain) - Subsidencia heterogénea y elementos paleogeográfi cos en un marco extensional deducido a partir de la correlación de un intervalo de tempestitas (Aptiense, E España)  
PEROPADRE, C. | MELÉNDEZ, N. | LIESA, C. L.
79 

Palabras Clave: High-resolution correlation; Differential subsidence; Storm deposits; Aptian; Spain.
Correlación de alta resolución; Subsidencia diferencial; Depósitos de tormenta; Aptiense; España.
 
Resumen: A coastal marine siliciclastic unit has been studied from a palaeogeographic and structural stratigraphic point of view. The unit was deposited during the Aptian in the extensional Las Parras sub-basin (Maestrazgo basin, E Spain), and it has been subdivided in four coarsening-upward sequences. A general description of each sequence is done but we focus in the third sequence (S3), which is built up of fi ne to coarse-grained sandstones, representing a vertical facies shift from storm dominated lower shoreface to upper shoreface environments. Both physical and genetic criteria have been used to correlate sequence S3. Top of sequence S3 is a minor erosive surface and is considered a reliable cronostratigraphic datum for correlation across the study area. Lateral facies changes of sequence S3 suggest the location of a siliciclastic discharge system toward the southeast of the study area. Drainage entry could be related to an intersection of basin bounding faults. Over the datum surface, coarsening upwards sequence S4 lacks its lower part in the south easternmost area. An intra-S4 local discontinuity is defi ned and correlated toward the north western area. The south-eastern area was located over a different subsiding block than the other sections and different subsidence histories for these blocks are interpreted on the basis of thickness trends and features of the intra-S4 discontinuity. Intra-S4 discontinuity marks the change from siliciclastic to carbonate dominated sedimentation, thus it could be representing a major break in the sedimentary dynamic. Spatial thickness trends of each sequence at the intra-block scale probably represent alternating episodes of homogeneous and heterogeneous subsidence that may be related to extensional dynamics. 
 
Durante el Aptiense, en la Subcuenca de Las Parras (NW Cuenca del Maestrazgo) se depositó una unidad siliciclástica en un contexto tectónico extensional. Esta unidad se ha dividido en cuatro secuencias granocrecientes, de las cuales se analiza en detalle la tercera (S3) ya que presenta un alto potencial de correlación lateral. El análisis sedimentológico de la secuencia S3 ha permitido interpretar una evolución vertical de shoreface inferior con procesos de tormenta, a shoreface superior; también ha permitido correlacionar esta secuencia entre dos sectores de la subcuenca que presentan un desarrollo litológico considerablemente diferente. El techo de la secuencia S3 es una superfi cie erosiva menor con valor cronoestratigráfi co y se ha utilizado como datum de correlación para el análisis de la unidad siliciclástica. Las variaciones laterales de facies de la secuencia S3 permiten interpretar la proximidad de un sistema de descarga siliciclástico hacia el sureste, y se propone una zona de intersección de fallas normales, próxima al sector suroriental de la zona estudiada, como un elemento paleoestructural favorable para la entrada de un sistema de drenaje en la cuenca. En el sector suroriental, por encima del datum de correlación, la secuencia S4 presenta un desarrollo muy reducido debido a la ausencia de su parte inferior; esto ha permitido interpretar la presencia de una discontinuidad local intra-S4. Esta discontinuidad local se correlaciona con otra reconocida en el sector noroccidental. Debido a las diferencias de espesor y al grado de desarrollo de la discontinuidad intra-S4 se deduce que la historia de subsidencia de diferentes bloques de la cuenca no es exactamente la misma. Esta discontinuidad intra-S4 podría tener interés regional ya que separa sedimentos dominantemente siliciclásticos de sedimentos carbonatados y podría indicar una modifi cación importante del sistema sedimentario. Para uno de los bloques estudiados, las variaciones espaciales de espesor para cada secuencia podrían representar un desarrollo de la subsidencia alternando periodos con subsidencia diferencial atenuada y periodos con subsidencia diferencial acentuada, que pueden estar relacionados con la dinámica extensional.

The Early Permian of Valdeviar in Sevilla province, SW Spain: basin history and climatic/palaeogeographic implications - El Pérmico Inferior de Valdeviar (Sevilla), SW de España: geología histórica de la cuenca e implicaciones climáticas y paleogeográficas   
WAGNER, R.H. | MAYORAL, E. J.
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Palabras Clave: Permian; Triassic; Rotliegend; Autunian; Sierra Morena; Sevilla; Spain; Red beds; Palaeobotany; Ichnofossils.
Pérmico; Triásico; Rotliegend; Autuniense; Sierra Morena; Sevilla; España; Capas rojas; Paleobotánica; Icnofósiles.
 
Resumen: Lower Permian sediments are described from a continental basin, which expanded gradually southwards from a local area with significant palaeotopography. It accumulated red beds, acidic volcaniclastic deposits, and basaltic lava flows with a small representation of more acidic lavas. A volcanic centre has been detected at 3-5 km distance to the NE of the Valdeviar Basin. Fluviatile conglomerates with an admixture of local screes and braided conglomeratic sandstones occur in the initial basin, but the overall facies conditions are more generally lacustrine in upward succession, with shales and siltstones containing ichnofossils, drifted plant remains, and occasional stands of small trees. Periodic drying led to soil formation with reddening. Red beds in the higher part of the succession contain lenticular sandstone and conglomerate bodies showing density flow as well as more occasional fluviatile facies corresponding to ephemeral streams. Flash flood deposits occur higher up in the succession. These higher red beds, overlying the volcaniclastic deposits, show southeasterly onlap to where they overlie directly the weathered surface of intrusive rocks constituting the local basement. Silicified conifer/cordaite logs occur in a substantial part of the higher red beds where trees standing on a topographic relief on the basin margin were uprooted and swept down into the basin by mass flow. Lingering volcanic influences will have provided the free silica which penetrated the wood cells. Caliches are found higher in these red beds. Well preserved plant assemblages collected from lacustrine deposits belong almost exclusively to sphenopsids, ferns, pteridosperms and cordaites, but sizeable lycopsid trunks also occur. About 40 taxa have been identified, altogether, and these are partially illustrated. They are characteristic of lower Rotliegend/mid Autunian. Conifer foliage has only been recorded from one locality, and peltasperms are rare to absent. Comparison is made with Guadalcanal, at about 30 km distance, where lacustrine deposits have also yielded Autunian flora. Some ichnofossils are illustrated as well. Stratigraphic sections are recorded and significant sedimentary processes are explained by description and illustration. An overlying succession of red beds with brick red colours, and containing more substantial calcareous horizons (caliches), are probably of Triassic age. These paraconformable strata, occurring in the southern part of the Valdeviar depression, are recorded but not described in the present paper. The regional tectonic and palaeogeographic conditions of the Early Permian basin are discussed. 
 
Se describe el relleno de una cuenca continental del Pérmico Inferior, que muestra una expansión gradual hacia el SE y que comienza en su extremo NW con depósitos correspondientes a una paleotopografía fuerte. En esta cuenca se acumularon, además, capas rojas, depósitos volcanoclásticos ácidos, y coladas de basalto con una representación menor de lavas más ácidas. Un centro volcánico fue detectado a unos 3 a 5 km al NE de la cuenca de Valdeviar. Conglomerados fluviales con un fuerte elemento brechoide sugieren el cauce de un río caudaloso con aportes laterales de coluvión de un paleorelieve importante. Siguen areniscas conglomeráticas de tipo braided. Estos depósitos caracterizan al relleno inicial de la cuenca, pero las condiciones sedimentarias se cambiaron predominantemente a lacustres más adelante, con lutitas y limonitas que muestran icnofósiles, restos vegetales flotados, y agrupaciones locales de árboles pequeños. Se secaron las áreas lacustres periódicamente, dando lugar a un régimen oxidante con formación de suelos. Las capas rojas superiores, lutíticas, contienen areniscas y conglomerados lenticulares que representan canales someros, efímeros, además de coladas de arenisca fina. Depósitos de tipo “flash flood” se presentan en la parte alta de las capas rojas superiores, donde éstas muestran un solapado hacia el SSE, llegando a descansar directamente sobre la superficie meteorizada de un granito. Restos de tronco de coníferas y/o Cordaitales se encuentran en buena parte de las capas rojas superiores. Corresponden a árboles que vivían sobre un paleorelieve en el borde de la cuenca, y que fueron desarraigados por la movilización de los suelos convertidos en corrientes densas que los llevaron a la cuenca. Procesos volcánicos residuales habrán favorecido una silicificación de los troncos por el relleno de las células de madera. Hay niveles de caliche en la parte alta de las capas rojas superiores. Los elementos de flora hallados en los sedimentos lacustres pertenecen a esfenópsidas, helechos, pteridospermas, y cordaites, además de raros troncos de licópsida; es una asociación de facies húmeda. Los restos de flora, de buena preservación, representan unos 40 taxones, de los que se figuran varios. Caracterizan al “Rotliegend” inferior (Autuniense medio). Follaje de coníferas solamente se encontró en una localidad, y no hay más de un solo registro de peltaspermácea. Se compara con el Autuniense de Guadalcanal, a unos 30 km de Valdeviar. Allí se han registrado también floras de régimen lacustre. Se describen cortes estratigráficos parciales, así como los procesos sedimentarios más característicos, con los dibujos y fotos correspondientes. Se facilitan también ilustraciones de algunos icnofósiles. Una sucesión de capas rojas color ladrillo y que muestra un desarrollo fuerte de caliches, es atribuída al Triásico. Se encuentra en paraconformidad en la parte Sur de la depresión de Valdeviar. Se comentan las condiciones tectónicas y paleogeográficas de la cuenca del Pérmico inferior.

Identification of the Early Permian (Autunian) in the subsurface of the Ebro Basin, NE Spain, and its paleogeographic consequences - Identificación del Pérmico Inferior (Autuniense) en el subsuelo de la Cuenca del Ebro, NE de España, y sus consecuencias paleogeográficas  
ARCHE, A. | DÍEZ, J.B. | LÓPEZ GÓMEZ, J.
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Palabras Clave: Permian; Autunian; Ebro Basin; Palynology; Carboniferous.
Pérmico; Autuniense; Cuenca del Ebro; Palinología; Carbonífero.
 
Resumen: The Early Permian (Autunian) has not been identifi ed up to now in the subsurface of the Tertiary Ebro Basin because of the scarcity of oil well boreholes reaching the Variscan basement and the systematic attribution of a Carboniferous age, without any paleontological data, to the unmetamorfosed siliciclastic sediments found at the base of some of them, clearly above the Early Paleozoic basement. Grey and black shale samples recovered from cores preserved in the REPSOL-YPF archives of the Caspe-1 oil well between meters 1.437 and 1.449 have yielded palynological assemblages dominated by Vittatina costabilis, Potonieisporites novicus, Potonieisporites sp., and other poorly preserved elements. This association has an Early Permian (Autunian) age and closely resembles other fi ndings in the Iberian Ranges, the Pyrenees and the southern margin of the Iberian Massif, shading new light on the early stages of the extensional events taking place in central and NE parts of the Iberian Microplate just after the main compressive phases of the Variscan orogeny. 
 
El Pérmico Inferior (Autuniense) no había sido identifi cado hasta ahora en el subsuelo de la Cuenca Terciaria del Ebro dada la escasez de pozos de petróleo que alcanzasen el basamento varisco de la zona y la sistemática atribución de una edad Carbonífero, sin dato paleontológico alguno, a los sedimentos siliciclásticos no metamórfi cos encontrados en la base de algunos de ellos, claramente sobre el basamento del Paleozoico Inferior. Se recuperaron muestras de lutitas grises y negras de testigos conservados en los archivos de REPSOL-YPF del sondeo Caspe-1, entre los metros 1.437 y 1.449, que han proporcionado una asociación de palinomorfos compuesta por Vittatina costabilis, Potonieisporites novicus, Potonieisporites sp., y otros elementos peor conservados. Esta asociación tiene una edad Pérmico Inferior (Autuniense) y tiene gran similitud con otras descritas en la Cordillera Ibérica, los Pirineos y el borde S del Macizo Ibérico, arrojando nueva luz sobre los primeros eventos extensivos que tuvieron lugar en el centro y NE de la Microplaca Ibérica inmediatamente después de las principales fases de compresión de la orogenia Varisca.