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Hace unos 7 millones de años, un suceso extraordinario afectó toda la cuenca mediterránea y las tierras emergidas que la rodean: durante el Messiniense, el Mediterráneo se secó. La mayor parte de la zona quedó convertida en una gigantesca salina situada a centenares de metros por debajo del nivel del Atlántico. Es posible que el paisaje se pareciera bastante a una especie de combinación de triángulo de los Àfar con algunos salares del área andina y de la cuenca del Mar Muerto. Aquel cambio brutal en el nivel de base provocó que los ríos se encajaran muy profundamente en las antiguas plataformas marinas y que la erosión que producían en las zonas de las cabeceras progresara en dirección al continente (figura 15).
Figura 15: Reconstrucción paleogeográfica a mediados del Mioceno
Probablemente fue entonces cuando las cabeceras de algunos de los torrentes que drenaban los relieves de la Cadena Costera Catalana hacia el Mediterráneo alcanzaran la Cuenca del Ebro, capturando cursos fluviales de ésta y constituyendo nuevas cuencas hidrográficas, las del Ter, Llobregat, Francolí y Ebro. A partir de aquel momento la antigua cuenca de antepaís de los Pirineos dejaba de ser una cuenca endorreica y pasaba a ser tributaria de la cuenca mediterránea. Los sedimentos eocenos y oligocenos depositados en la Cuenca del Ebro durante la formación de las cadenas de montañas que la delimitan empezaron a ser erosionados y a convertirse en el área fuente de buena parte de los materiales que rellenan el Golfo de León.
Al inicio del Plioceno, la conexión entre el Atlántico y el Mediterráneo se había restablecido y a mediados del Plioceno, hace unos 3 Ma, el nivel del mar no tan sólo se había recuperado, sino que había ascendido unos 100 metros por encima del nivel actual. Lo suficiente para que algunas áreas de las fosas tectónicas próximas a la costa volvieran a ser invadidas por un mar poco profundo (figura 16).
Figura 16: Reconstrucción paleogeográfica a finales del Mioceno.
En las desembocaduras de algunos ríos se formaron unos pequeños aparatos deltaicos del tipo denominado de Gilbert y que son muy característicos del Plioceno del Mediterráneo. En los bordes de la depresión intramontana de La Selva, se producían efusiones volcánicas basálticas de una cierta importancia.
