¿Qué te viene a la mente cuando piensas en las características de una roca? Seguramente algo duradero, resistente, duro… Y podría ser así a escala humana. Sin embargo, las rocas tienen cierta “fragilidad” cuando las observamos con una perspectiva de millones de años.
A escala geológica, las rocas se transforman unas en otras, física y/o químicamente, mediante unos procesos que conocemos como el ciclo de las rocas.
El ciclo de las rocas. Ilustración de Fina Muñoz.
¿Te has quedado con ganas de más? Próximamente ampliaremos este y otros contenidos del Geolodía 2022 de Ávila.
La mayor parte del petróleo que conocemos se forma fundamentalmente a partir de zooplancton y fitoplancton marino que murió y se sedimentó junto con arcillas en los fondos marinos en unas condiciones de falta de oxígeno (anoxia).
Esto hace que la materia orgánica de estos organismos no se descomponga y que sea enterrada gradualmente al continuar la sedimentación en estas cuencas marinas.
Zooplancton. Especie no identificada de copepoda. Imagen de Uwe Kils – English Wikipedia. CC BY-SA 3.0
Presión y temperatura
Con el enterramiento aumentan también la presión y la temperatura. Los sedimentos arcillosos que contienen la materia orgánica se trasforman en una roca que llamamos lutita.
Hay que imaginarse que esto en algunas ocasiones se ha producido a escala planetaria y ha generado capas de decenas o centenares de metros de espesor con porcentajes de materia orgánica que pueden superar el 10%.
Capas de lutitas y margas de origen marino con contenidos altos de materia orgánica. Cuenca de Jaca, Pirineo Oscense. Imagen de Javier Elez.
En ocasiones, estos mismos procesos se han dado en lagos de gran tamaño, que atraparon cantidades importantes de materia orgánica en los sedimentos de su fondo, generando condiciones similares (más reducidas en tamaño) a las producidas en las cuencas marinas.
Cuando los contenidos en materia orgánica son altos y la roca es capaz de generar hidrocarburos, se la suele denominar informalmente roca madre (hot shale o black shale en terminología anglosajona).
El incremento de presión, pero sobre todo el de temperatura, hace que la materia orgánica (CHONP) se transforme en petróleo.
Esto ocurre en una ventana de temperaturas pequeña que va desde los 50 a los 150ºC, ya que:
Por encima (175º C), el petróleo termina desnaturalizándose y transformándose primero en gas y después en carbono.
Y por debajo de 50ºC no existe transformación.
Sondeo para la explotación de petróleo. El testigo recuperado está teñido de negro por el crudo. Imagen cedida por Israel Polonio.
Como ves, las condiciones ambientales globales y geológicas para que se formen esas rocas que contienen tanta cantidad de materia orgánica son complejas:
Anoxia en los océanos (poco oxígeno).
Alta productividad biótica (mucha vida).
Sedimentación de arcillas.
Enterramiento.
Incremento de presión y temperatura.
Sin embargo, estas situaciones las hemos tenido reiteradas veces a lo largo de la evolución del planeta (en repetidas ocasiones durante los periodos Paleozoico, Mesozoico y Cenozoico).
Las condiciones para la formación de petróleo se han dado repetidas veces a lo largo de la historia de la Tierra, en el Paleozoico, Mesozoico y Cenozoico. Descubre cuánto abarcan estas eras en la Tabla Cronoestratrigráfica Internacional.
Y en ocasiones han afectado a gran parte del planeta al mismo tiempo; por eso hay petróleo en tantos lugares diferentes del mundo.
Las condiciones ambientales globales y geológicas favorables para la formación del petróleo se han dado muchas veces a escala planetaria. En este gráfico se puede ver la producción de petróleo en todo el mundo en el año 2019, lo que da una idea de su distribución global. Fuente de los datos: BP Statistical Review of World Energy; gráfico: https://ourworldindata.org/fossil-fuels.
Petróleo de origen vegetal
En menor cantidad también hay una serie de hidrocarburos que vienen derivados del enterramiento de materia orgánica de origen vegetal continental (árboles y similares).
El ejemplo típico: en zonas de desembocadura de ríos en deltas en las que el rio arrastra la vegetación y la acumula en zonas preferentes junto con los sedimentos del delta. Sabemos que este proceso, aunque tiene un alcance geográfico menor, también se ha producido innumerables ocasiones a lo largo de la historia del planeta.
¿En cuánto tiempo se forma el petróleo?
Es difícil saber cuánto tiempo se necesita para que tenga lugar la transformación de la materia orgánica en petróleo, ya que el tiempo geológico es un elemento que no podemos simular en un laboratorio. Pero habitualmente hablamos de cientos de miles a millones de años.
Muestras tomadas de sondeos de exploración de hidrocarburos teñidas de negro en donde destaca la materia orgánica, el petróleo. De Israel Polonio.Muestras tomadas de sondeos de exploración de hidrocarburos bajo luz ultravioleta en donde destaca la materia orgánica, el petróleo. De Israel Polonio.Muestras tomadas de sondeos de exploración de hidrocarburos teñidas de negro (arriba) y bajo luz ultravioleta (abajo) en donde destaca la materia orgánica, el petróleo. Imágenes proporcionadas por Israel Polonio.
Texto, gráficos y fotografías – Ana Isabel Casado Fotografías y modelo 3D- Javier Elez
Cuando miramos el paisaje que nos rodea, tenemos delante de nuestros ojos una postal del viaje que estamos haciendo, la instantánea de «cómo son las cosas» en este momento.
Pero observando un poco más, podemos hacernos preguntas y pensar de qué manera se ha llegado a formar este paisaje, como sucede en el abanico aluvial de la Garganta de Santa María, en Candeleda, Ávila (fig. 1).
Fig.1: El río Garganta de Santa María a su paso por el puente de la Barranca (Candeleda, Ávila). En el momento de la fotografía, el río no lleva una gran fuerza, al contrario que cuando recibe aportes extra de agua (por ejemplo con el deshielo en las montañas de Gredos). Aún así, vemos grandes bloques de granito que han sido transportados por el agua hasta el lugar en el que se encuentran ahora. Por ello, podemos deducir que el agua transportó esos grandes bloques en momentos de mayor energía, formando el abanico aluvial de Candeleda. Fotografía de Javier Élez.
No nos cuesta imaginar que esa corriente de agua, que se oye como un susurro, aumentará su caudal en momentos de avenidas torrenciales (por tormenta o tras el deshielo) teniendo la fuerza necesaria para mover grandes bloques de piedra desde las montañas.
Así bajaba el río el 07/03/2013, tras unos días de intensa lluvia junto con el deshielo de la nieve acumulada en las cumbres de Gredos. Vídeo de Luis Blázquez.
Estos bloques de piedra se irán fragmentando y redondeado al chocar unos con otros según se desplazan aguas abajo (fig. 2).
Fig. 2: Bolos redondeados aguas abajo del río Garganta de Santa María, en Candeleda, Ávila. Imagen de Ana Isabel Casado.
El agua erosiona, transporta y sedimenta
El agua es una trabajadora incansable. A veces con menos fuerza y otras con más. Manteniendo en suspensión arcillas (partículas tres veces más pequeñas que el diámetro de un pelo humano) o empujando grandes bloques. O mejor dicho, todo al mismo tiempo.
A grandes rasgos, se pueden diferenciar cuatro formas de transporte del sedimento en el curso fluvial en función de su tamaño, su forma y la energía del agua (fig. 3):
Las partículas más pequeñas (habitualmente con formas laminares), las que estudiamos mejor con ayuda de los microscopios, son capaces de viajar en el agua en suspensión.
Las de tamaño intermedio, las que vemos a simple vista y nos caben en la palma de la mano, pueden moverse por saltación gracias a pequeños choques con el fondo o con otros clastos (rocas o fragmentos de roca). Esto les permite continuar su movimiento hacia delante cuando aparentemente se iban a depositar.
Con este mismo tamaño, o incluso algo más grandes, hay piedras que pueden rodar por el lecho del río gracias a que se van desgastando y van tomando formas cada vez más esféricas.
Las rocas más grandes, por lo general también las más angulosas, se mueven por arrastre pegadas al fondo del río.
Fig. 3: Representación esquemática de las formas de transporte de sedimento por corrientes fluviales. Existe una relación directa entre el tamaño del material que se transporta y la energía del agua del río. No es necesaria demasiada energía para mover sedimentos de pequeño tamaño como las arcillas ya que se encontrarán en suspensión en el agua. Partículas algo mayores se mueven por saltación, siendo necesaria más energía para que esto se produzca. Si la energía aumenta, también se pueden mover bloques mayores que, dependiendo también de su forma, pueden moverse por rodadura si son más redondeados (como si fuera un balón) o por arrastre pegados al fondo cuando tienen una forma más aerodinámica (cantos planos rodados). Figura de Ana Isabel Casado.
Cuando el río baja cargado de agua, se lleva consigo todo aquello que es capaz de mover, tanto lo grande como lo pequeño, no hace distinción. Es lo que se conoce como sedimento no seleccionado.
Según va perdiendo energía va dejando a su paso las rocas más pesadas, con las que ya no puede cargar. Por eso, cuanto más aguas arriba, más grandes son las piedras. Y es aquí donde se generan las zonas diferenciadas del abanico.
Y es que no hay que olvidar que:
El río erosiona arrancando el material a la montaña.
El río transporta moviendo el sedimento con la energía del agua.
El río también sedimenta, soltando la carga que lleva en su viaje cuando ya no tiene fuerza para transportarla más.
Paleocanales, los canales antiguos
Cuando el río se encauza, tiene un espacio que va desde el lecho hasta la superficie del agua que se conoce como espacio de acomodación (fig. 4) y que no es otra cosa que el hueco del que dispone para fluir.
Este espacio puede disminuir o rellenarse de sedimento y no dejar hueco para el agua, que debe buscar zonas más bajas por las que discurrir.
Fig. 4: El espacio de acomodación es el «hueco» que existe desde el lecho hasta la superficie del agua. Este espacio puede disminuir porque el caudal de agua sea menor y se puede ir rellenando progresivamente hasta desaparecer. En ese momento el agua buscará nuevos caminos por los que le resulte más fácil circular (generalmente con topografías más bajas), cambiando su curso. Figura de Ana Isabel Casado.
Estos procesos de relleno de canales fluviales y búsqueda de nuevos canales laterales, que en Candeleda suceden desde el Pleistoceno (2,5 millones de años), hacen que se sucedan lóbulos de sedimento de manera radial desde el ápice, como ya vimos en la entrada sobre qué es un abanico aluvial.
En Candeleda se pueden reconocer al menos 7 canales anteriores al canal actual, numerados desde el más antiguo (canal 0) al más moderno (canal 6).
En la fig. 5 se muestran estos canales coloreados en escalas de verdes en el modelo 3D del abanico aluvial de Candeleda.
Sobre el mapa geomorfológico del abanico, se ha representado la paleogeografía de los distintos depósitos que han existido en el pasado y que aún podemos reconocer.
Vemos que el canal principal migró de Este a Oeste (canales 0, 1 y 2) y posteriormente de Oeste a Este (canales 3, 4, 5 y 6) hasta ubicarse donde se encuentra activo actualmente.
Fig. 5: Modelo 3D del abanico de Candeleda con la posición de sus paleocanales (canales antiguos) numerados del 0 al 6 y el canal actualmente activo en color verde más claro. En la leyenda se pueden ver sus edades tentativas y sus relaciones temporales, ordenados del más antiguo (abajo) al más moderno (arriba) como indica la flecha rosa. Modelo 3D de Javier Élez.
Sabiendo cuál es la dinámica de este tipo de sistemas, podemos deducir que el abanico se ha formado por la sucesiva acumulación de bolos cuando el canal principal del río ha ido cambiando de posición.
Lo que vemos en el paisaje son los sedimentos de los paleocanales, los antiguos canales del río Garganta de Santa María, que el río fue abandonando hasta llegar al canal que vemos ahora activo (fig. 6).
Fig. 6: Paleocanal que aún conserva su morfología de canal a pesar de estar colonizado por plantas. Fotografía: Ana Isabel Casado.
Así que no debemos olvidar que, en los sistemas de abanicos aluviales, los lóbulos y sus canales cambian mucho de posición.
En la postal que vemos en este momento el canal del río parece estático pero, como hipotéticamente diría Galileo, «y sin embargo se mueve«.
¿Sabías que…
El prefijo Paleo- proviene de la palabra griega palaios (παλαιο) y significa «antiguo» o «muy viejo»? Es un prefijo que se utiliza muchísimo en Geología. Por ejemplo, en Paleontología, que etimológicamente significa «estudio de lo antiguo». Así que cuando leemos una palabra con el prefijo paleo- ya sabemos que nos define algo propio de tiempos pretéritos, no actual. En esta entrada se han explicado qué son los paleocanales (canales antiguos, que no funcionan actualmente como canales) y paleorrelieves (la forma que tenía la superficie del terreno en la antiguedad propia del sistema sedimentario que estaba funcionando en ese momento). Otros ejemplos de palabras con el mismo prefijo son: paleolago, paleoantropología, paleosistema, paleolítico, paleobotánica…
Bibliografía
Dabrio, C.J. y Hernando, S. (2003). Estratigrafía. Colección Geociencias. Facultad de Ciencias Geológicas UCM, Madrid. ISBN: 84-600-9887-7
El municipio de Candeleda se encuentra asentado en el ápice de uno de los muchos abanicos aluviales que podemos encontrar en la vertiente sur de la Sierra de Gredos. Por la gran extensión del abanico y el escaso relieve, resulta difícil abarcar con la mirada su forma en conjunto, razón por la que apenas se conoce el importante papel que juega en el modelado del paisaje de la zona.
Figura 1. Panorámica del abanico aluvial del municipio de Candeleda, Ávila, España (el municipio al fondo). Imagen: Gabriel Castilla.
Qué es un abanico aluvial
Es un conjunto de sedimentos aluviales (o sea, materiales arrastrados por un río de montaña o torrente) que se extiende radialmente ladera abajo desde el punto en el que el curso de agua abandona la zona montañosa. En planta suele tener forma de cono o abanico, de ahí su nombre.
Se originan habitualmente cuando una corriente de agua que se encuentra confinada entre montañas se frena y suelta su carga de sedimentos bruscamente al entrar en una zona desconfinada de menor pendiente, normalmente una llanura a la salida de un valle donde se desplaza con menor velocidad.
Por tanto, el material erosionado en la zona montañosa y transportado por el canal de desagüe se sedimenta en el abanico aluvial.
Figura 2a. Esquema general de un abanico aluvial. Figura: Gabriel Castilla.Figura 2b. Localización general del abanico aluvial del río Garganta de Santa María en Candeleda. Modelo 3D: Javier Elez.Figura 2c. Modelo de distribución de alturas (modelo hipsométrico) donde podemos apreciar el relieve del abanico de Candeleda. Modelo hipsométrico: Javier Elez.
Anatomía de un abanico aluvial
Como podemos apreciar en el esquema anterior, los abanicos aluviales presentan cuatro partes bien diferenciadas. Veámoslas en detalle.
1. Zona montañosa y canal de desagüe
Por las zonas montañosas de elevada pendiente discurren arroyos y torrentes, normalmente organizados en cuencas de drenaje, que se encargan de esculpir las rocas y modelar el paisaje, formando gargantas y valles como resultado de la erosión del sustrato rocoso y el consecuente transporte de los clastos (fragmentos de rocas y minerales que componen el sedimento) que se generan (Figura 3).
Figura 3a. Garganta de Santa María en Candeleda, zona de las piscinas naturales. Observa la diferencia entre este valle encajado y el valle abierto de la Figura 4. Imagen: Gabriel Castilla.
También hay que tener en cuenta cómo después de una fuerte tormenta, o tras un repentino proceso de deshielo, la corriente de agua principal que forma el canal de desagüe del valle aumenta su capacidad de carga, llegando a desplazar clastos de tamaño muy dispar (de menos de un milímetro hasta más de un metro).
Figura 3b. Bloque de granito (flecha roja) cayendo por una de las paredes de la garganta. Imagen: Gabriel Castilla.
Si por alguna razón la pendiente del terreno disminuye, entonces la corriente del canal se frena, pierde su capacidad transportadora y se ve obligada a depositar la carga.
2. Cabecera
La parte más alta del abanico en sentido estricto es la zona de cabecera. En ella encontramos sedimentos con clastos de gran tamaño, pues tienen su origen en flujos de agua con gran capacidad de carga.
En esta zona se sitúa el ápice, que es el lugar donde se produce el cambio de pendiente y la corriente pasa de estar confinada a abrirse en una llanura. Normalmente el ápice suele encontrarse al pie de las montañas justo en el inicio de un valle (Figura 4).
Figura 4. Imagen tomada desde el Puente Viejo de Candeleda, donde vemos cómo el río ha pasado a un régimen más abierto comparado con el valle estrecho en la Figura 3. En esta zona es donde se sitúa el ápice del abanico de Candeleda. Imagen: Gabriel Castilla.
3. Cuerpo
En la parte intermedia del abanico se sitúa la zona de cuerpo. En ella predomina el transporte de materiales por un canal principal (canal de incisión) que en algunos casos puede mostrar aspecto trenzado (braided). Este canal principal es la continuación del canal de desagüe original.
Muy pronto publicaremos el contenido sobre Tipos de canales fluviales, en el que explicaremos también el «braided» o trenzado, como la Garganta de Santa María.
En esta zona la corriente ya tiene menor energía, por lo que se aprecia una selección de clastos más pequeños. Estos además están cada vez más redondeados por los continuos impactos a los que se han visto sometidos durante el transporte (como los que se aprecian en la Figura 5).
Figura 5. Panorámica del canal principal con clastos redondeados por los impactos durante el transporte. Imagen: Gabriel Castilla.
4. Pie
La parte más alejada del ápice es la zona de pie del abanico. En ella predomina la sedimentación de clastos más pequeños (arena y grava). Por ser la zona más llana y extensa, en ocasiones termina en el borde de un lago o en la llanura de inundación de un río de mayor tamaño (Figura 6).
En el caso del abanico de Candeleda, este acaba en la llanura de inundación del Tiétar donde termina de depositar el sedimento de tamaño más fino, normalmente en pequeños deltas de desembocadura.
Figura 6. Pequeño canal activo a orillas del Embalse de Rosarito. Imagen: Gabriel Castilla.
Resumiendo…
Recuerda las partes de un abanico aluvial que acabamos de ver 😉
Dinámica general
Los abanicos aluviales son sistemas muy dinámicos y cambiantes a lo largo del tiempo. Su forma es el resultado del desplazamiento lateral de los cauces principales desde el ápice.
Los canales cambian su posición dentro del abanico por múltiples razones. Por ejemplo:
Episodios de alta energía o eventos catastróficos que modifican el cauce. Como tormentas, deshielos, riadas…
Exceso de sedimentos.
Erosión de depósitos más recientes.
Estos desplazamientos de los canales tienen como consecuencia el desplazamiento de las zonas en las que se produce erosión y sedimentación.
Las crecidas del río Garganta de Santa María son frecuentes tras episodios de tormentas, lluvias persistentes o deshielo. Vídeo: Luis Blázquez.
Para saber más sobre cómo influyen el clima y los eventos meteorológicos en la formación y dinámica del abanico aluvial y cómo se activa y modifica incluso en periodos de tiempo muy cortos (por ejemplo, tras la tormenta del 20 de diciembre de 2019): El microclima del Valle del Tiétar.
El reparto de sedimentos desde el ápice de forma radial es el que finalmente genera la típica forma cónica o de abanico que les caracteriza.
En el caso del abanico de Candeleda todos estos procesos se llevan produciendo desde el Pleistoceno hasta la actualidad, es decir, desde hace unos 2,5 millones de años hasta hoy mismo.
Como podemos deducir, un abanico aluvial es la forma que van adoptando a la salida de un valle los materiales que previamente han sido arrancados de una montaña. Es, por así decirlo, la huella que deja una montaña que ha sido vaciada (Figura 7).
Figura 7. Vista general de la Sierra de Gredos desde la orilla del Embalse de Rosarito. La forma actual del relieve es el reflejo de los procesos geológicos que lo han esculpido. Imagen: Gabriel Castilla.
Echemos un último vistazo al abanico aluvial, esta vez en 3D y en movimiento(Figura 8).
Figura 8. Modelo 3D del abanico aluvial de Candeleda (en verde) con el límite de la cuenca de drenaje que alimenta el río Garganta de Santa María y transporta los clastos hasta sedimentarlos en el abanico ya en la llanura de inundación del río Tiétar. Modelo 3D: Javier Elez.
El paisaje de gran parte de la comarca de La Moraña se caracteriza por un relieve bastante plano del que sobresalen de tanto en tanto algunos cerros de dimensiones muy modestas, con pendientes suaves y un conjunto atravesado por los valles de los ríos Zapardiel, Arevalillo y Adaja. Domina en toda la comarca el cultivo del cereal y destacan en el horizonte los pinares autóctonos.
A pesar de la monotonía aparente de la llanura, desde el punto de vista geológico se sobreimponen en esta comarca una serie de procesos geológicos relevantes que le confieren su forma y características actuales. Estos procesos, la geología de los últimos millones de años, son identificables para el ojo experto. Pero si no lo eres, quizá necesites una pequeña guía para empezar a leer la geología aparentemente invisible de La Moraña. ¡Aquí va!
La formación del paisaje
La forma plana general de toda la comarca responde a un fenómeno de gran alcance geográfico relacionado con lo que los geólogos denominamos cuenca sedimentaria neógena del Duero.
Pulsa sobre la imagen para ver la tabla cronoestratigráfica completa.
Una cuenca geológica o sedimentaria es una depresión en la corteza terrestre que tiene un origen tectónico y en la que se acumulan sedimentos. No confundir con cuenca hidrográfica. La cuenca sedimentaria del Duero tiene unos límites diferentes a la cuenca hidrográfica actual del río y un significado geológico distinto.
El desarrollo general y las causas de la formación de la cuenca sedimentaria del Duero son muy similares a las que explicamos en otro artículo sobre la cuenca sedimentaria de Amblés, pero en este caso los límites de la del Duero son: al sur, el Sistema Central; al este, la Cordillera Ibérica; al norte, la Cordillera Cantábrica. Mira este mapa para verlo más claro:
Figura 1. En naranja se marca el área ocupada por la cuenca geológica o sedimentaria neógena del Duero. Esta es una depresión de origen tectónico que está rellena por sedimentos del periodo Neógeno. En rojo aparecen marcados los límites de la cuenca hidrográfica actual del río Duero.
Para saber más sobre la formación y características de la cuenca sedimentaria de Amblés, mira el artículo: Geomorfología del Valle de Amblés.
Al igual que la cuenca sedimentaria de Amblés, la del Duero se rellenó hasta arriba de sedimentos con capas prácticamente horizontales y paralelas que van marcando el paso del tiempo, con las más recientes arriba.
Los sistemas montañosos circundantes aportaron sedimentos hasta que ya no cabían más. La cuenca se colmató (rellenó), dejando arriba una superficie horizontal muy extensa.
Sobre esa superficie de colmatación se fue desarrollando después el resto de procesos geológicos que la modifican ligeramente, pero que han sido incapaces de borrar completamente su impronta.
A este proceso de colmatación de la cuenca sedimentaria del Duero debemos fundamentalmente el aspecto llano de la meseta castellano-leonesa.
¿SABÍAS QUE…? Los datos de subsuelo indican que amplios sectores del centro y norte de la cuenca sedimentaria del Duero tienen espesores de entre 1,5 y 2 km de sedimentos neógenos.
Sedimentación, erosión y cerros testigos
La cuenca sedimentaria del Duero era de tipo endorreico: no drenaba hacia el Atlántico y el agua y los sedimentos que entraban en la cuenca se quedaban allí. El relleno de la cuenca sedimentaria del Duero es un proceso muy largo que ocupa una parte importante del período Neógeno.
Sin embargo, desde hace unos 2,5 millones de años se rompe esta dinámica y se empiezan a desarrollar los ríos que conocemos en la actualidad. Es en este momento, a lo largo del período Cuaternario, cuando finalmente el río Duero termina conectando las cabeceras de montaña con el océano Atlántico, haciendo de cinta transportadora de agua y sedimentos y erosionando la antigua cuenca sedimentaria del Duero.
El desarrollo inicial de esta red de drenaje fluvial, precursora de la actual del río Duero, excava ligeramente la superficie de colmatación, erosiona las capas más fáciles y deja las más difíciles de erosionar prácticamente intactas, elaborando un paisaje dominantemente plano.
Esta erosión incipiente deja esparcidos pequeños cerros de suaves laderas y cimas planas que son los únicos testigos que quedan de unos sedimentos que han sido erosionados. A estas formas se las denomina cerros testigos en geología. La parte más alta de estos cerros está ocupada por capas sedimentarias más resistentes a la erosión y los protegen de ser completamente desmantelados.
Figura 2. Formación de cerros testigos. 1) Esquema general de la disposición del relieve montañoso del Sistema Central y la cuenca geológica del Duero. 2) Modelo de desarrollo de un cerro testigo. Figura 3. Dos imágenes en las que se pueden observar en distintos planos el relieve dominantemente llano, la superficie de colmatación, los cerros testigos y al fondo el Sistema Central. Imágenes tomadas en las cercanías de El Oso y Hernansancho, en la provincia de Ávila (España). Fotos de Gabriel Castilla.
La Geología como ciencia histórica
Sobre este relieve antiguo (paleo-relieve) de La Moraña, los cambios en el clima relacionados con el episodio climático conocido como Younger Dryas, hace unos 12.800 años, proporcionan las condiciones adecuadas para que se instalen espectaculares cinturones de dunas eólicas . Al final de este período frío, hace unos 11.700 años, el ascenso de las temperaturas deja las circunstancias ideales para que comience la «revolución neolítica» y el tránsito hacia sociedades sedentarias agrícolas. Pero esa es otra historia.
Los procesos descritos en este artículo hablan de la historia geológica de esta parte del mundo que es la comarca de La Moraña. Por esto decimos que la Geología es una ciencia histórica, porque nos cuenta cómo ha evolucionado el planeta y los procesos que le dan forma a lo largo de su propia historia, que es muy larga: unos 4.550 millones de años.
Cuando nos detenemos a contemplar un paisaje, ya sea en el campo o en una fotografía, hay una pregunta que surge casi de manera espontánea: ¿cómo se formó el relieve que observamos? Intuimos que las llanuras, valles y montañas debieron originarse por la acción lenta pero continuada durante mucho tiempo del agua, el hielo o el viento; agentes que pueden arrancar materiales de un sitio para reubicarlos en otros. La experiencia nos induce a pensar que las rocas que configuraban el relieve primordial fueron disueltas o arrancadas, trituradas y transportadas lejos de allí.
La siguiente pregunta también surge por sí misma: ¿dónde fueron a parar todos estos materiales? Podemos deducir que viajaron hasta un lugar tranquilo donde el agua, el hielo o el viento perdieron su energía, depositándolos en forma de sedimentos (arcilla, limo, arena o grava) en una depresión del terreno o tal vez en el mar.
Y así, razonando paso a paso, construimos las nociones de erosión, transporte y sedimentación.
Figura 1.Cárcavas del río Adaja cerca de Blascosancho. En esta imagen se aprecian los tres procesos básicos que han modelado el paisaje: erosión, transporte y sedimentación. Foto: Gabriel Castilla.
Pero estas nociones son tan generales que apenas nos permiten conocer detalles sobre el tipo de rocas que formaban el relieve desaparecido, los procesos geológicos que actuaron o la distancia que recorrieron las partículas o clastos (minerales, fragmentos de roca y fósiles) antes de sedimentar. Para aclarar cómo se formó el paisaje y dónde fueron a parar los materiales que faltan es preciso detenerse antes en dos conceptos clave: selección y madurez.
Proceso de selección de materiales
Existe una relación directa entre los clastos que encontramos en un sedimento y la roca de la que proceden. En el caso del granito, la roca más abundante de la provincia de Ávila, tres son los minerales que lo constituyen: cuarzo, feldespato y mica.
Los tres minerales son liberados cuando el granito se ve alterado por procesos químicos (como la hidrólisis del feldespato) y físicos (fracturación por cambios de presión y temperatura).
En los continentes la reubicación de estos minerales la realizan fluidos como el agua (ya sea líquida o en forma de hielo) y el viento. El viaje entre el lugar donde se produce la erosión y la zona de sedimentación puede ser muy agresivo, por lo que algunos minerales se pueden romper y alterar químicamente hasta desaparecer.
Figura 2. Arena próxima a la laguna de El Ejido, formada por la erosión del granito y el transporte del sedimento. Foto: Gabriel Castilla.
Los agentes de transporte realizan un doble proceso de selección:
El primero tiene que ver con la composición, pues el agua altera y degrada químicamente el feldespato y la mica mientras que mantiene el cuarzo (por ser químicamente estable y mecánicamente resistente).
El segundo es una selección por tamaños, pues cuanto más baja es la energía o la densidad del fluido (como el aire) su capacidad de erosión y carga es menor, por lo que solo puede transportar clastos de unos milímetros de grosor. Sin embargo, cuando la energía y densidad del fluido es alta (como le sucede al agua líquida, al hielo o al barro), su capacidad de transportar material de todos los tamaños es mayor.
Los geólogos llamamos arena al sedimento formado por clastos de rocas disgregadas cuyo tamaño oscila entre los 0,06 y los 2 milímetros de diámetro.
Cuando el viaje de la arena ha sido largo solo sobreviven las partículas más duras, cuyos bordes se van desgastando. Podemos decir entonces que:
Una arena es madura cuando está formada por granos de cuarzo que presentan forma redondeada y un tamaño similar entre ellos.
Por el contrario, diremos que una arena es poco madura cuando contiene minerales blandos (micas y feldespatos), de aspecto anguloso y con tamaños muy desiguales.
Figura 4. El grado de redondez que muestran los granos de cuarzo son un indicador del desgaste que han experimentado durante su transporte. Gráfico extraído de Carta de sorting estándar. Australian Government, Geoscience Australia (www.ga.gov.au).
¿Qué información podemos deducir del estudio de la madurez de un sedimento?
Una arena madura nos habla de un relieve montañoso lejano, de llanuras y zonas tectónicamente tranquilas, de un transporte largo e intenso en el que pueden haber participado muchos procesos geológicos, entre ellos el viento.
Una arena poco madura nos habla de un relieve montañoso cercano y de un transporte enérgico pero corto, propio de zonas montañosas tectónicamente activas, donde son frecuentes los torrentes y pueden ocurrir episodios de alta energía como las llamadas «vejigas» (deslizamientos de ladera en zonas de alta pendiente).
Figura 5. Muestra de arena, sobre papel milimetrado, tomada en una duna al Noroeste de El Oso. Podemos apreciar una selección media-alta con partículas finas, pero también cantos de unos 2 mm tanto de cuarzo redondeado como de feldespato anguloso. Podemos comparar esta muestra con arena del desierto del Sáharaque presenta clastos redondeados y sedimento con clastos angulosos de un río seco de Black Mountain en Alberta (Canadá). Foto: Gabriel Castilla.
De dónde viene la arena de las dunas de La Moraña
Las dunas de La Moraña están formadas por cuarzo (62,5%), feldespato (35%) y fragmentos de roca y micas (2,5%). En algunas encontramos arena de grano muy fino y bien seleccionadas, mientras que en otras las arenas son más gruesas y están peor seleccionadas. Esto significa que el viento formó las dunas movilizando clastos de dos áreas de origen muy distintas:
Las arenas maduras que se encontraban en las terrazas y llanuras de inundación de los ríos de la cuenca del Duero.
Y los sedimentos menos maduros formados por la erosión rápida de relieves montañosos del Sistema Central.
Figura 6. Grano de cuarzo de una duna de la Moraña visto al microscopio electrónico de barrido (MEB) a diferentes escalas. Podemos apreciar bordes redondeados, escamas en la superficie y el “piqueteo” formado por el continuo choque con otros granos de cuarzo. Fotos realizadas por Jaime Cuevas González en el MEB de la Universidad de Alicante.
Como hemos podido ver la arena tiene historias que contarnos, relatos que han quedado escritos en la composición, forma y selección de los granos que la conforman. Además, al observar detalladamente un grano de cuarzo de una de las dunas de La Moraña con un microscopio electrónico de barrido (MEB), podemos apreciar en su superficie rasgos producidos por la acción prolongada del viento que nos hablan de las condiciones climáticas de extrema aridez que azotaron esta región hace 11.600 años.
Geología desde Ávila 