Transgresión Vedado

Las formaciones geológicas del Plioceno Superior - Pleistoceno Inferior de Cuba, incluyen a los sedimentos carbonatados de las formaciones Vedado, Río Maya y Alegrías, así como los sedimentos terrígenos de las formaciones Guane, Dátil y Bayamo (Peñalver et. al., 2020Peñalver, L., Denis, R., Martín, D., Núñez, A., & Rodríguez, L. (2020). Mapa de depósitos cuaternarios de la zona emergida de Cuba a escala 1:1000000. Memorias XIII Congreso Cubano de Geología.
). En todas partes, los sedimentos de estas formaciones yacen sobre otras rocas más antiguas con un nítido intervalo de erosión y con una discordancia angular.

La posición de la línea costera durante el máximo desarrollo de la Transgresión Vedado (Figura 2) se puede establecer sobre todo por los afloramientos de la facies conglomerática de la Fm. Guane y de la Fm. Dátil que representaron la deposición de las playas y de los conos aluviales de la llanura marina costera antigua. La facies terrígena de los sedimentos de la Transgresión Vedado, formada en las zonas internas del Shelf, adyacentes a la tierra, estuvo representada por la Fm. Bayamo que se distribuyó y acumuló como una secuencia muy importante, en la Cuenca del Cauto.

Esta etapa permite considerar que la Transgresión Vedado tenía dimensiones comparables con las de las transgresiones oligo-miocénicas. Cuba nuevamente fue dividida en varias islas, aunque a juzgar por el material de la facies terrígena y por la presencia de gravas y cascajos de rocas magmáticas y metamórficas en las calizas coralinas, se diferenció por el alto nivel energético.

Intervalo regresivo Vedado/Guevara y Transgresión Guevara

El ritmo de las alternancias de las transgresiones marinas que dejaron sus sedimentos en las llanuras de Cuba y de las regresiones, durante las cuales estos sedimentos fueron sometidos a la meteorización, permiten considerar que estas transgresiones y regresiones fueron el resultado de las oscilaciones glacioeustáticas del nivel del mar.

Los movimientos tectónicos realmente significativos tuvieron lugar dentro de los límites de la parte oriental de Cuba. Aquí, la amplitud total de las elevaciones fue de alrededor de 300 m en el extremo sureste de la isla (también en Cuba Central hubo elevamientos de consideración). El análisis del carácter de los contactos directos entre los sedimentos de las transgresiones Vedado/Guevara, de las diferencias en la posición geomorfológica de estos sedimentos, junto con el análisis de los cambios hipergénicos de los sedimentos terrígenos de la Transgresión Vedado (formaciones Guane, Dátil, Bayamo) y de los rasgos litológicos de la sedimentación primaria del Fm. Guevara, permitieron llegar a las siguientes conclusiones. (Figura 3).

Durante la Transgresión Guevara el área total de la tierra en el megabloque cubano se redujo más que durante la Transgresión Vedado. Al parecer el nivel del mar se elevó a una gran altura.

A diferencia de la Transgresión Vedado, que estuvo representada por formaciones terrígenas y 3 carbonatadas, los sedimentos de la Transgresión Guevara estaban representados por una formación, especialmente terrígena del mismo nombre.

El rasgo distintivo del clima de Cuba durante el intervalo Vedado/Guevara fue la gran humedad (mayor que la actual). Durante este intervalo los sedimentos terrígenos de la Fm. Guane fueron sometidos a una intensa meteorización química, la cual provocó la destrucción de las esmectitas y su transformación en caolinita-esmectita y caolinitas y provocó, además, la aparición de colores abigarrados en los sedimentos y la formación de concreciones ferruginosas y de complejos lateríticos relacionados con la redistribución por el perfil de las sustancias (en primer lugar, de las combinaciones de hierro). La actividad cársica tuvo un fuerte desarrollo en las calizas de las formaciones Vedado y Río Maya, así como en otras rocas carbonatadas pre-cuaternarias.

Regresión Guevara/Villarroja y Transgresión Villarroja

El medio paleogeográfico de este ritmo regresivo-transgresivo presenta características muy singulares. La Transgresión Villarroja dejó una secuencia de sedimentos de color rojo muy variados, cuya analogía en la historia geológica de Cuba es desconocida. La culminación de este ritmo, coincidió con importantes componentes del medio paleogeográfico, como son el clima y el régimen tectónico, y en relación con las variaciones del régimen tectónico se transformó, bruscamente también, el relieve de Cuba.

Con bastante frecuencia se puede observar que los sedimentos de color rojo de la Fm. Villarroja sobreyacen a los sedimentos intemperizados de la Fm. Guevara, a veces cortando sus propios horizontes superiores. Se puede suponer que el intervalo Guevara/Villarroja fue relativamente breve, ya que la superficie de las llanuras formadas por sedimentos de la Fm. Guevara en la mayoría de los casos no fue deformada, y los sedimentos de la Fm. Guevara se conservaron completamente de la erosión provocada por los procesos fluvio-denudativos. Dentro de los límites de la zona Occidental de Cuba y el extremo oeste de Cuba Central (zonas de la llanura sur de Pinar del Río y de la llanura de Manacas), los sedimentos abigarrados de la Fm. Guevara no están recubiertos por los sedimentos rojos de la Fm. Villarroja. Evidentemente estas zonas, a diferencia de la mayoría de las demás regiones de Cuba lograron experimentar notables elevaciones durante el período de la regresión Guevara/Villarroja de corta duración, y no fueron cubiertas por el mar durante la Transgresión Villarroja. Estas elevaciones diferenciadas fueron realmente las precursoras de la activación de los movimientos tectónicos que comenzaron después de la Transgresión Villarroja. En la mayoría de las regiones de Cuba, los sedimentos de la Fm. Villarroja sobresalen un poco de los límites del área de distribución de la Fm. Guevara y sobreyacen las rocas miocenas o más antiguas. En las llanuras de Cuba las formas cársicas del relieve continuaron su desarrollo durante los intervalos regresivos Vedado/Guevara y Guevara/Villarroja.

Los sedimentos de la Fm. Guevara fueron sometidos a un intemperismo químico aproximadamente de la misma intensidad que el que afectó a la Fm. Guane. Las esmectitas de estos sedimentos fueron destruidas y transformadas en caolinita-esmectitas y en caolinita. La redistribución en el perfil de las sustancias produjo el color abigarrado de los sedimentos de la formación y el surgimiento de concreciones ferruginosas que se unen en los complejos lateríticos.

El límite del Pleistoceno Húmedo debe situarse sobre la Fm. Guevara, es decir, ya la Fm. Villarroja se debe vincular con el Pleistoceno Seco, puesto que sus depósitos no guardan ningún perfil de intemperismo caolinítico.

Intervalo regresivo Villarroja/Jaimanitas y Transgresión Jaimanitas

Después de la Transgresión Villarroja, la primera que dejó sus sedimentos en casi todas las zonas costeras de Cuba fue la Transgresión Jaimanitas. En la mayoría de las regiones de Cuba, la línea costera de esta transgresión se desplazó tierra adentro en comparación con la línea costera actual, no más que algunos cientos de metros, excepto en la llanura sur de la Isla de la Juventud y en la ciénaga de Zapata, las que fueron inundadas por el mar de Jaimanitas. Como posibles excepciones pueden ser consideradas también las llanuras costeras de la parte central de Cuba y la llanura del Cauto. Estas llanuras inundadas por el mar durante la Transgresión Camacho, pudieron representar una llanura poco profunda también durante la Transgresión Jaimanitas.

Los sedimentos de la Transgresión Jaimanitas en estas llanuras, probablemente estuvieron representados, no por facies carbonatadas, sino por facies terrígenas. (Figura 4). Durante la Transgresión Camacho las mismas pudieron ser erosionadas o enterradas debajo de sus sedimentos. La posición geomorfológica de las llanuras formadas desde la superficie por sedimentos de la Fm. Villarroja no deja dudas acerca de que la brusca reducción de los tamaños de la transgresión glacioeustática inmediata, estuvo dada por la enérgica elevación tectónica del Megabloque cubano durante el intervalo. La línea costera de la Transgresión Jaimanitas se elevó sobre el actual nivel del mar en la parte occidental de Cuba a más de 12 m (Shantzer et. al., 1976Shantzer, E. V., Petrov, O. M., & Franco, G. L. (1976). Sobre las formaciones costeras del Holoceno en Cuba, las terrazas pleistocénicas de la región Habana-Matanzas y los sedimentos vinculados con ellas. Serie Geológica. No 21. Academia de Ciencias de Cuba. Inst.Geolog. y Paleont.
), y en la parte oriental de Cuba, a no más de 30 m (Figura 5).

La coincidencia en tiempo del brusco aumento de la intensidad de los movimientos tectónicos y el cambio global del clima, permite suponer que el límite entre el Pleistoceno “Húmedo” y el Pleistoceno “Seco” de Cuba, coincide con el límite climatoestratigráfico global, el cual tiene una edad de aproximadamente 790 mil años y coincide con el límite paleomagnético Brunnes/Matuyama.

A finales de la Transgresión Jaimanitas los rasgos principales del relieve actual de Cuba, probablemente ya estaban formados. No obstante, las posteriores regresiones y transgresiones cambiaron la configuración de la línea costera del Archipiélago cubano. En la actualidad ese intervalo transgresivo, que coincide con un interglacial, está bien establecido que ocurrió hace alrededor de 126 Ka y se vincula con el MIS 5 en la escala isotópica del oxígeno (Peñalver. et al, 2020Peñalver, L., Denis, R., Martín, D., Núñez, A., & Rodríguez, L. (2020). Mapa de depósitos cuaternarios de la zona emergida de Cuba a escala 1:1000000. Memorias XIII Congreso Cubano de Geología.
).

Las formaciones Siguanea, Playa Santa Fe, Cayo Guillermo, La Cabaña, Cocodrilo y El Salado, distribuidas en diferentes regiones costeras de Cuba, al parecer, deben corresponder con este intervalo. -ellas aún se encuentran insuficientemente estudiadas, por lo que es preferible unificarlas todas en este intervalo, que abarca aproximadamente lo que, en la clasificación norteamericana de las glaciaciones, se conoce como Wisconsin Medio (26 000 hasta 58 000 años A P). En este sentido, también se tuvo en cuenta que los cambios del medio paleogeográfico al parecer no fueron tan grandes en este intervalo. Este intervalo, conocido en la actualidad como MIS 3, tiene establecido que el nivel del mar se mantuvo alrededor de 50 metros por debajo del actual, pero este criterio es fuertemente debatido en la actualidad en diferentes regiones. En Cuba, prácticamente todos los geólogos que han trabajado en estas secuencias estratigráficas, coinciden en que ellas se vinculan con un intervalo único, donde todas sobreyacen a la Fm. Jaimanitas, observándose con mucha frecuencia una costra de erosión entre dichos depósitos y el Fm. Jaimanitas (Peñalver et. al. 2020Peñalver, L., Denis, R., Martín, D., Núñez, A., & Rodríguez, L. (2020). Mapa de depósitos cuaternarios de la zona emergida de Cuba a escala 1:1000000. Memorias XIII Congreso Cubano de Geología.
, 2023Peñalver, L., Arredondo, C., González, U., Pedroso, I., Pérez Lazo, J., Orbera, L. (2023). Monografía. Geología del Cuaternario de Cuba. Editorial CNDIG. ISBN. 978-959-7117-97-1.
).

De acuerdo con los datos de Ionin et. al. (1977)Ionin, A. S., Pavlidis, Y. A., & Avello, O. (1977). Geología de la plataforma marina insular de Cuba. Editorial Nauka.
, en la plataforma marina de Cuba y en varios lugares de sus costas, se tienen depósitos y formas del relieve relacionados con la transgresión del Wisconsin Medio. Tales son, antes todo, los depósitos carbonatados que se localizan en la parte exterior del Golfo de Guacanayabo, limitando con el Bloque Levisa. Estos depósitos, que tienen una edad de más de 25 000 años, atestiguan un régimen de sedimentación marina en la cuenca.

En la depresión de Ana María durante el Wisconsin Medio, por lo visto, también existió un acuatorio casi cerrado, separado del mar por el bloque Jardines de la Reina.

De esta manera, en el Wisconsin Medio la plataforma marina de Cuba, durante algún tiempo, consistió en una serie de lagunas relativamente grandes, en cierta medida aisladas del mar abierto por una cadena de islas, barras y bloques elevados en el borde exterior de la plataforma. El transporte de material desde la tierra se realizaba tanto hacia las lagunas cerradas, como hacia los sectores profundos fuera de los límites de la plataforma.

Pajon et. al. (2003Pajón, J., Pedroso, I., Fundora, M., & Jaimez, E. (2003). Paleoregistros naturales isotópicos, paleomagnéticos y edáficos, indicadores de cambios climáticos en Cuba Occidental durante el Cuaternario. Memorias V Congreso de Geología y Minería.
, 2007)Pajón, J. (2007). Cambios climáticos abruptos en la transición Pleistoceno-Holoceno a partir de paleo registros isotópicos: caso de estudio con espeleotemas. Memorias VII Congreso Cubano de Geología y Minería.
, consideraron la ocurrencia de una amplia variabilidad climática en el pasado geológico del Cuaternario de Cuba. Se presenta, por primera vez para Cuba, una curva de paleotemperaturas desde hace 15 330 años, encontrándose una amplia variabilidad climática y una tendencia general al calentamiento hasta el presente.

A partir de estudios isotópicos (δ¹⁸O, δ¹³C, ²³⁴U/^230Th , ¹⁴C) en espeleotemas, se reafirma la ocurrencia de una diferencia de temperaturas de 8-9 ^oC entre el Ultimo Máximo Glacial y el Presente Interglacial, para un sector del área kárstica de montaña de la sierra de los Órganos en Cuba Occidental, confirmándose la influencia de la extensión y magnitud de los enfriamientos continentales ocurridos en el período glacial, sobre los ecosistemas de la franja tropical-subtropical y en especial sobre la mitad Occidental de Cuba.

Transgresión holocena

El Holoceno se corresponde con la época más reciente del Cuaternario y su edad se ha establecido recientemente en 11 700 años, coincidiendo con el inicio del MIS 1 (Peñalver et. al. 2023Peñalver, L., Arredondo, C., González, U., Pedroso, I., Pérez Lazo, J., Orbera, L. (2023). Monografía. Geología del Cuaternario de Cuba. Editorial CNDIG. ISBN. 978-959-7117-97-1.
). En la escala global este intervalo viene marcado por los primeros indicios de calentamiento al final del evento frío Younger Dryas, coincidiendo con el inicio del OIS1, como ya se señaló, dentro de la escala isotópica.

Para obtener más información sobre la variabilidad climática pasada, en las regiones subtropicales en escalas de tiempo interdecadales a centenarias, se estudiaron dos estalagmitas del sistema de cuevas de Dos Anas, en el oeste de Cuba, mediante análisis precisos de 230Th/U dating (MC-ICPMS y TIMS) y de isótopos estables de alta resolución (δ18O y δ13C). Los resultados obtenidos se detallan en el capítulo de Paleoclimatología de la “Monografía. Geología del Cuaternario de Cuba”, que puede ser revisada en el Centro Nacional de Información Geológica del Instituto de Geología y Paleontología.

La estalagmita CP, tiene 420 mm de longitud y creció continuamente durante los últimos 12 ka. Se tomaron muestras de isótopos estables con una resolución de aproximadamente 4-10 a. Los valores de δ18O de CP son aproximadamente más altos que los de CG (estalagmita grande) Esto está relacionado con su estructura aragonítica. La señal de δ18O muestra una clara transición de valores más altos a más bajos en la sección entre 9 y 7,5 ka que imita la transición de δ18O del océano superficial. Superpuesta a esta tendencia a largo plazo, la señal de δ18O muestra varios ciclos más cortos en los últimos 12,5 ka, que probablemente reflejan variaciones pasadas en la precipitación. Esto indica que la señal de δ18 registrada en las estalagmitas cubanas refleja tanto los cambios en la fuente de humedad (es decir, el agua oceánica superficial del Caribe) como la variabilidad climática local.