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Javier Fernández Lozano, geólogo de la UCM

“El choque entre Iberia y Europa dio lugar a la formación del Sistema Central”

“El choque entre Iberia y Europa dio lugar a la formación del Sistema Central”

Por Enrique Villalba
sábado 20 de marzo de 2010, 00:00h
Javier Fernández Lozano (Madrid, 1982) es contratado por la Universidad Complutense de Madrid como personal investigador en prácticas, donde realiza su tesis doctoral. Actualmente, investiga sobre la formación de las cadenas montañosas en la Península Ibérica a través de dos proyectos subvencionados por el Ministerio de Educación y Ciencia, en colaboración con la Universidad Libre de Ámsterdam. Los modelos han sido elaborados en el Laboratorio de Tectónica de Holanda y representan réplicas exactas a escala de la Península Ibérica, fabricadas con silicona y arena, con las que recrean las condiciones de formación del relieve del centro peninsular.
¿Cómo se formó el relieve del Interior de la Península?
 El proceso de formación de los sistemas montañosos que podemos observar en la actualidad en la Península Ibérica comenzó hace aproximadamente 65 millones de años. Coincidió con el periodo de extinción de los dinosaurios. La colisión entre las placas Ibérica y Europea dio lugar a la formación de los Pirineos. 25 millones de años más tarde, la deformación producida en el borde nord-pirenaico fue transmitida hacia el interior peninsular dando lugar al levantamiento del Sistema Central, los Montes de Toledo y Sierra Morena, así como la elevación de la Cordillera Ibérica (que hasta el inicio del Cenozoico había permanecido bajo el nivel del mar).

¿Qué particularidades posee el relieve ibérico?
La distribución de las cadenas montañosas en la Península Ibérica destaca por la orientación Este-Oeste y Noreste-Suroeste. Las cadenas del interior podrían continuarse a lo largo de la plataforma atlántica a lo largo de más de 300 kilómetros surcando los fondos marinos (caso del Sistema Central). En general el levantamiento se ha producido a través de una serie de fallas que bordean los edificios montañosos, conocidos como cabalgamientos, dando lugar al relieve que podemos apreciar hoy día.

España y Portugal tienen una gran diversidad geológica ¿En qué modo la variedad geología está relacionada con la formación del relieve interior de la Península?
La Península Ibérica se ha visto afectada por procesos de formación de montañas (también llamadas orogenia) desde tiempos muy remotos (Paleozoico, hace más de 300 Ma). El último evento corresponde con el ciclo Alpino: una serie de alineaciones montañosas que se extienden desde el Atlas marroquí, los Pirineos, a los Alpes hasta llegar al Himalaya en Asia Central. En general, la presencia de fallas originadas durante cada uno de los mencionados episodios de colisión junto con la diversidad de materiales geológicos de diferente edad, dio lugar a una variedad de orientaciones, así como cierta periodicidad en la distribución montañosa facilitando la reactivación de dichas fallas y la formación de otras nuevas que jugaron un papel activo en la elevación del relieve montañoso.

¿Cómo han realizado su investigación?
Hemos llevado a cabo una serie de modelos a escala de la Península con silicona y arena. El planteamiento de nuestros modelos se basa en el conocimiento de la geología de superficie y también del subsuelo. Por ello hemos recurrido tanto a datos geológicos como geofísicos (cartografías de campo o prospecciones geofísicas, etc.). A partir de estos, hemos desarrollado una serie de modelos teniendo en cuenta la geometría de la Península Ibérica y las fuerzas que actúan en la naturaleza (viscosidad de las diferentes capas que componen el interior terrestre, gravedad, velocidad de deformación, temperatura, densidad y presión calculadas en profundidad). Se trata de recrear las mismas condiciones bajo las cuales tuvo lugar la deformación de la Placa Ibérica (España y Portugal) durante algo más de 20 millones de años. Cada modelo está constituido por tres capas, que representan respectivamente, la corteza (superior e inferior) y la parte superior del manto terrestre. Las capas se sitúan en el interior de una caja de plexiglás sobre un fluido de alta viscosidad que simula la astenosfera (un manto denso sobre el que flotan la corteza y el manto superior litosférico). Así mismo, la caja tiene una pared móvil conectada a un motor de baja frecuencia que permite la compresión o acortamiento del modelo. La compresión aplicada es la misma que sufrió la Península durante los tiempos Cenozoicos (N-S o dirección de acortamiento Pirenaica). De esta manera, podemos representar todo el proceso de la formación de los sistemas montañosos durante este período geológico.
 
¿Qué novedades han descubierto?
Como ya he comentado, la litosfera ibérica que da nombre al continente Ibérico colisionó hace poco más de 40 millones de años con la placa europea, dando lugar a la formación de los Pirineos. Las fuerzas que actúan desde el borde de placas se han transmitido hacia el interior peninsular produciendo la reactivación de fracturas que afectan a la corteza dando lugar finalmente a la formación de nuevos sistemas montañosos. Nuestros experimentos muestran dicha evolución, prediciendo la formación del relieve en el Sistema Central como resultado de un arqueamiento de toda la litosfera producido por pliegues u ondulaciones de longitud de onda entre 50 y 80 kilómetros, las más pequeñas (afectando a la corteza superior), y 250-300 kilómetros, para las mayores (afectando a la corteza inferior y manto litosférico dúctiles). Dichos pliegues darían lugar a la formación del Sistema Central y sus cuencas asociadas de norte a sur el Duero y el Tajo respectivamente. Así mismo, nuestros resultados reafirman el posible mecanismo de formación del relieve, ya propuesto por otros autores anteriormente para toda la Península, subrayando la importancia de la corteza inferior y el manto litosférico en el control de la periodicidad y localización de los relieves montañosos en el centro peninsular. Finalmente, la corteza inferior parece controlar activamente el mecanismo y estilo de deformación que afectan a la parte superior de la corteza y que finalmente modelan el terreno.

¿Cuáles son los resultados obtenidos en relación con el Sistema Central?
Los datos geológicos y la geofísica aplicada estiman que la estructura general de esta cadena montañosa es de un bloque elevado por dos fallas o cabalgamientos a ambos bordes de la cadena montañosa, con un engrosamiento de la corteza inferior de casi 5 kilómetros. En esta zona los espesores de la corteza alcanzan valores medios de 35 kilómetros algo superiores a los del centro peninsular exceptuando los casi 44 km alcanzado en la Cadena Ibérica. Sin embargo, el proceso que ha originado dicha estructura se desconoce. Nuestros experimentos muestran que dicha estructura es resultado de grandes pliegues que afectan a toda la litosfera y que la corteza inferior ejerce una fuerte influencia en el modo en el que las fallas que forman el sistema central se han reactivado. Por otro lado, los mecanismos que dan lugar al engrosamiento de la corteza inferior se desconocen, sin embargo creemos que dicho engrosamiento se debe a la localización de la deformación en dicha zona (probablemente por la imposición de fallas previas que afectaban a la corteza), y el flujo de las rocas en profundidad hacia la parte deprimida del Sistema Central debido a las elevaciones en las cuencas del Duero y el Tajo.
 
¿Y la geología de la Comunidad de Madrid?
La geología de la Comunidad de Madrid presenta un carácter muy variado. Las rocas más antiguas constituyen la Sierra del Sistema Central, principalmente rocas metamórficas e ígneas (granitos, mayoritariamente) que datan del período Paleozoico (entre 540 y 250  millones de años). Sin embargo, durante la mayor parte del período Mesozoico (entre 250 y 60 millones de años) gran parte de la zona Noreste de la región fue inundada por mares cálidos surcados por amonoideos (especie de calamar extinto). Fue ya durante el inicio de la colisión entre Iberia y Europa que dio lugar a los Pirineos en el Cenozoico, cuando los mares se retiraron de la Comunidad, dando lugar a la elevación del Sistema Central y a su vez originando la Cuenca exhoreica del Tajo. Así, Madrid capital se encuentra situado sobre los depósitos sedimentarios de abanicos aluviales (producidos por la elevación del Sistema Central a lo largo de las fracturas que afectan a la corteza) y ríos que fueron algún día, en el pasado, afluentes del actual Río Tajo.
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