Sky-stjärnan Chris Froome attackerade på kategori 1-stigningen uppför Xorret de Cati och distanserade alla sina rivaler i sammandraget förutom hemmaåkaren Alberto Contador.
Totalledaren Froome, som siktar på sin första seger i Vuelta a Espana efter tre andraplatser, utökade sin ledning över colombianen Esteban Chaves till 28 sekunder.
Siktar på dubbel
- Det viktigaste för mig var att fortsätta försöka trycka på och öppna upp tidsavstånden och så får vi se hur det ser ut efter första vilodagen, säger Tour de France-vinnaren från i somras.
Froome siktar på att bli den blott tredje cyklisten att vinna både det franska och spanska treveckorsloppet samma säsong.
Contador, som gör sin sista tävling i karriären, är fortsatt tre minuter efter ledaren efter en svag start på Vueltan.
Vinnaren av etapp åtta blev fransmannen Julian Alaphilippe.
Sparkas ut
Hans landsman Warren Barguil blev utkastad ur Vueltan av sitt stall Sunweb inför lördagens etapp för att han vägrade att följa stallorder.
25-åringen, som vann två etapper och bergströjan i Tour de France, straffades för att han inte väntade på lagets uttalade kapten Wilco Kelderman efter dennes punktering.
Barguil låg på 13:e plats, mindre än två minuter efter totalledaren Chris Froome.