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lunes, 24 de diciembre de 2012

El túnel de Santa Marina (AVE Madrid - Lisboa): geología.

Este otoño la Asociación Geológica de Extremadura (AGEx) organizó una visita al túnel que se está realizando en el Puerto de los Castaños, en el término municipal de Grimaldo.




El texto que a continuación añado está tomado de AGEx (www.agex.org):
La visita tuvo especial interés desde el punto de vista geológico por  atravesar la infraestructura ferroviaria en cuestión (el túnel) dos de las  estructuras tectónicas más relevantes de la región extremeña: el Sinclinal de Cañaveral-Monfrague y la Falla de Alentejo-Plasencia.
El Sinclinal de Cañaveral es una estructura tectónica en la que los  materiales paleozoicos se disponen en sinclinorios amplios y de tipo concéntrico. Este pliegue tiene el flanco sur de subvertical a  invertido, con buzamientos superiores a 70º al sur y dirección predominante N120ºE-N130ºE (incluso N90ºE). En la base de la secuencia sedimentaria que contiene se encuentran materiales de  probable edad Cámbrica (Tommotiense) y su evolución en otros puntos más hacia el este llega a alcanzar el Silúrico, si bien en esta zona se limita al Ordovícico.

Quizá lo mas llamativo de la visita sea poder apreciar cómo la  infraestructura que se está construyendo interactúa con varias de las materias que estudian las ciencias geológicas (tectónica, geomorfología, litología, estratigrafía-sedimentología), y las soluciones  ingenieriles que se dan durante la ejecución de estas grandes obras a  las características geotécnicas de los terrenos que se atraviesan.

Téctonica
La Falla de Alentejo - Plasencia es un enjambre de fallas senestras (desplazamiento horizontal de  hasta 2.000 m.) que atraviesa el Macizo Hespérico con una orientación ENE-OSO durante más de 500 Km. Concretamente, en la zona del túnel el ramal de esta falla se ha denominado Falla de Cañaveral.

La Falla de Cañaveral, subparalela al trazado con orientación ENE-OSO, es una falla de desgarre que transcurre paralela al dique Alentejo-Plasencia, al que desplaza lateralmente (en algunos puntos hasta 3 km). Se manifiesta como un conjunto de fallas menores y se relaciona con una estructura de elevación flanqueada a un lado y otro por cuencas terciarias. De este modo, la existencia de varias inflexiones en la traza de la falla, con cambios de dirección notables ha dado lugar al desarrollo de depresiones o cuencas de tipo “pull apart”, en las que se han depositado los materiales detríticos (conglomerados limoarcillosos rojos) de edad terciaria. Parte de una  de estas cuencas se ha localizado en la zona del túnel, extendiéndose hacia su margen derecha: la Cuenca del Puerto de Los Castaños. Todos estos rasgos morfogenéticos han permitido interpretar esta falla como activa en tiempos alpinos y postalpinos, relacionados con la creación  de los relieves tectónicos formados durante la compresión alpina y activa todavía en tiempos postalpinos. Localmente, la falla ha dado lugar a una zona milonitizada, formada por limos arcillosos.

Lo más destacable en esta zona es que la Falla de  Plasencia-Alentejo sufre una serie de inflexiones en su trazado, y que concretamente en este punto del mismo su representante, la Falla de Cañaveral, desarrolla una fosa de tipo puramente tectónico, que dada su  reciente actividad (neotéctónica) genera unas cuencas cenozoicas con relleno de tipo detrítico (aluvial).

Estratigrafía
Precámbrico

Los materiales más antiguos que afloran pertenecen al Complejo Esquisto Grauváquico (Ceg). Se trata de una potente serie detrítica de características turbidíticas, litológicamente constituida por grauvacas, esquistos, pizarras y pudingas dispuestos en niveles alternantes de diversa potencia, desde algunos milímetros a varios decímetros, y en proporciones variables según las zonas. Su potencia se estima que esté comprendida entre 1.000 y 4.500 metros (Díez-Balda, 1986).

El Ceg además suele aflorar en el núcleo de amplios antiformes separados por estrechos y alargados sinclinales de gran continuidad longitudinal, lo que configura una morfología de tipo apalachiense muy característica de toda esta región (San José et al., 1992).

A techo, estos materiales entran en contacto con los materiales ordovícicos por medio de una discontinuidad estratigráfica de primer orden reflejada a su vez en una o varias discordancias sucesivas.


Paleozoico
  • Cuarcitas, pizarras y areniscas (Ordovícico Inferior-–Tremadociense-) (Op): Por encima de la discordancia principal de la base del Ordovícico se sitúa una unidad basal formada por una alternancia de pizarras, areniscas y cuarcitas, en la que los términos areniscosos y cuarcíticos se van haciendo mayoritarios hacia el techo. La potencia total de esta unidad se estima comprendida entre 100 y 350 metros, aunque presenta importantes variaciones, reflejo de la existencia de paleorrelieves previos a la transgresión ordovícica. En la zona visitada la potencia es algo mayor: 500 metros. Todo el conjunto presenta a techo los materiales de la Cuarcita Armoricana (Oc), siendo su contacto una continuidad o paraconformidad estratigráfica. Son los primeros depósitos detríticos con los que se inicia el Ordovícico inferior y para su posible origen se citan ambientes que van desde plataforma somera a fluviales. Dada su localización estratigráfica, por debajo de la Cuarcita Armoricana, esta unidad es frecuentemente datada como Tremadociense (San José et al., 1992).  
  • Cuarcitas (Cuarcita Armoricana) (Ordovícico Inferior-Arenigiense-) (Oc): La sedimentación en el Ordovícico inferior prosigue marcada por el comienzo de una fase transgresiva generalizada que alcanza su máximo a finales del Arenigiense inferior (Portero y Dabrio, 1988) y que da lugar a los materiales que constituyen la Cuarcita Armoricana, datada a partir de la presencia de icnofacies de crucianas y skolithos. Estos materiales constituyen un claro nivel guía a escala regional, y en ocasiones han servido como nivel de obtención de áridos de machaqueo. Su transición hacia la unidad inferior (Op) es de tipo paraconformidad o continuidad, mientras que a techo su contacto con la unidad Opc es de tipo gradual. Respecto a su potencia, es muy variable, y aunque generalmente oscila entre 150 y 300 metros, en ocasiones puede verse reducida a tan sólo 5-10 metros. Esta unidad presenta un marcado carácter litoral, al estar formada a partir de barras arenosas (San José et al., 1992). En su tramo inferior muestra preferentemente bancos de hasta 1 metro de potencia, mientras que en su parte superior, los bancos tienen potencias sensiblemente menores, entre 8 y 10 cm, además de presentar abundantes intercalaciones de pizarras y una disyunción tabular marcada. Este hecho se traduce en un comportamiento mecánico claramente distinto: fundamentalmente isótropo en el primer caso, y anisótropo en el segundo.
  • Pizarras y cuarcitas (Ordovícico Medio-Llanvirn-Llandeilo)(Opc): La transición entre esta unidad y la anteriormente descrita Cuarcita Armoricana se realiza de manera concordante y de forma gradual, dando paso a una sucesión predominantemente cuarcítica y rica en fósiles, conocida informalmente como “Capas de Tristani” (Gutiérrez Marco et al., 1984). Según la bibliografía consultada, se trata de una serie cuarcítica con intercalaciones pizarrosas y ocasionalmente areniscosas, y cuya potencia total se estima entre los 300 y los 350 m. A este respecto, y a tenor de lo observado en la testificación del sondeo ST-229+910 que atraviesa en sus primeros 110 metros esta unidad, las proporciones de las distintas litologías que conforman esta unidad son muy similares para pizarras y cuarcitas, un 45 % para las primeras y un 41 % para las segundas, y existe un pequeño porcentaje de areniscas, 14 %. Esta unidad genera un claro contraste geomorfológico respecto a la unidad anterior, ya que está asociada a una depresión topográfica, mientras que los afloramientos de cuarcita armoricana daban lugar a importantes crestas en las sierras de la zona. El conjunto de la unidad corresponde a un ambiente de plataforma abierta, de muy bajo gradiente topográfico y que representa un régimen de sedimentación muy uniforme sobre amplias áreas (San José et al., 1992). Las pizarras tienen una marcada anisotropía debido a la disposición paralela a los planos de esquistosidad S1 de los minerales laminares y de las acículas de cuarzo. Esto también se aprecia, aunque menos marcado en los niveles cuarcíticos; en ellos los granos de cuarzo aparecen con un recrecimiento secundario importante (prácticamente enmascarado el núcleo detrítico original) que da lugar a una cierta elongación paralela a los citados planos, aunque debido a su bajo porcentaje su influencia en la anisotropía es escasa. Afloran estos materiales en el área central del Cerro de Santa Marina y tramo central del túnel proyectado, dando lugar, por su menor resistencia a la erosión, a una zona deprimida en forma de vaguada, en el núcleo del sinclinal que conforma la sierra atravesada. En realidad no existen buenos afloramientos de estos materiales en el entorno del área de estudio, al estar cubiertos por los suelos coluviales. Únicamente se han podido tomar medidas de la orientación de las distintas discontinuidades en afloramientos muy pequeños situados en las cunetas de las pistas forestales del Cerro de Santa Marina y de Cáceres Viejo.
Dique Alentejo-Plasencia (Jurásico Inferior) (D): El Dique Alentejo-Plasencia aflora a cercana distancia del túnel, concretamente en el km. 1 de la carretera EX 371 (N630 a Torrejoncillo), donde se puede ver una sección transversal completa del mismo. Este es un dique de naturaleza toleítica que se extiende una distancia de unos 530 km, desde el Sur de Portugal (por eso a veces se lo denomina Dique Messejana - Plasencia) hasta el borde norte del Sistema Central Español, donde desaparece bajo la cobertera cenozoica de la Cuenca del Duero. Está relacionado con la actividad ígnea que se produjo en las zonas continentales que bordearon el Atlántico Central y asociado a la separación de Africa y Norteamérica.