domingo, 9 de mayo de 2010

LA GÉNESIS DE LA CUEVA FUENTE DE ORO


Marius van Heiningen



INTRODUCCIÓN.
En este artículo se intenta explicar la formación de la Cueva Fuente de Oro. Se trata de una cueva de escaso desarrollo, situada en el noreste de la provincia de León (España), cerca del pueblo de Crémenes. La razón principal de este escrito es dar un ejemplo de cómo se puede intentar determinar la génesis de una cueva, incluso si se trata de una cueva poca extensa. No solo se trata de usar las observaciones realizadas dentro de la cueva, sino de usar todos los datos posibles. Se ha estudiado la situación topográfica, geológica y hidrológica alrededor de la cueva, además de usar el mapa geológico y los mapas y fotos de sigpac.
Existen varios aspectos relacionados con cualquier cueva que convienen estudiar como norma general, porque nos ayudan mucho a formar una idea global acerca de la formación de la cueva, en concreto:
El primer aspecto es la situación hidrológica actual. Hay que intentar averiguar la interacción de los ríos y arroyos con la roca (formación) en donde se encuentra la cueva, con especial atención a los manantiales y pérdidas (sumideros) de agua, además de determinar la localización del punto más bajo de la formación por ser un punto muy favorable de desagüe. Ahora se puede hacer la siguiente pregunta: ¿Guarda la cueva una relación con el sistema hidrológico actual? Si la cueva se encuentra muy por encima de los arroyos y manantiales es probable que no guarde relación con el actual sistema, pero si por ejemplo la boca de la cueva se encuentra cerca de un manantial principal, entonces esta relación si es probable.

La figura 1 muestra la topografía de la Cueva de Fuente de oro. Las formaciones estalagmíticas están indicadas en rojo.

El segundo aspecto es el levantamiento de una columna estratigráfica global, lo que suena complicado, pero que para los espeleólogos solo significa distinguir entre los miembros favorables (estratificación masiva y gruesa), menos favorables (estratificación fina) y miembros no favorables (margas, arcillas, areniscas, etc.). Es verdad que dos miembros favorables pueden estar conectados hidrológicamente a través de un miembro menos favorable, pero estas conexiones no suelen ser penetrables por el hombre (ej. Existencia de muchas fisuras estrechas), y por tanto las cuevas se suelen restringir a una sola secuencia favorable. Entonces, una vez localizado el miembro donde se encuentra la cueva, ya se tiene una muy buena idea hacia donde puede ir (o de donde viene), siguiendo este miembro por la superficie.
El tercero aspecto es la proveniencia del agua que ha disuelto la cueva. Por tanto hay que determinar, en lo posible, las cuencas (segmentos en este artículo) de recogida de agua, que por un lado consiste de recogida de precipitación directa sobre la caliza y que por otro lado recoge aguas de escorrentía de otras formaciones impermeables y de pérdidas de arroyos o ríos. Se puede decir que eso es parte del primer aspecto, pero se trata de algo tan importante que he decidido separarlo.
Las observaciones que se pueden hacer dentro de una cueva son tantas que no se puede especificar fácilmente, pero a groso modo se puede decir que hay que intentar averiguar el régimen hidrológico (o la sucesión de regímenes) que formaron la cueva (vadoso o (epi)freático principalmente) y los acontecimientos de sedimentación y reexcavación. Además hay que estudiar si la galería está orientada según las fisuras o por la estratificación. Una ayuda indispensable para cualquier estudio espeleológico es un mapa topográfico detallado de la cueva correspondiente.




LA TOPOGRAFÍA.
El primer paso ha sido una visita de reconocimiento seguido por el levantamiento de su topografía. Los valores se han medido con un DistoX, un aparato que recoge la distancia, el rumbo y la inclinación en una sola medida, con un error máximo de unos pocos centímetros. El aspecto más característico de la cueva es la presencia de unos trayectos completamente rectos, separados por ángulos de casi 90 grados. La figura 1 muestra la topografía.


LAS DIRECCIÓNES DE LOS DIFERENTES TRAMOS.
La cueva se ha desarrollado en el techo de la formación Santa Lucía, una formación de caliza cuyos estratos en este punto se encuentran en una posición (sub)vertical (foto 1) y cuyo rumbo en los alrededores de la cueva es 063N (ENE – OSO).
Dentro de la cueva se puede observar que hay tramos completamente paralelos a la estratificación y otros que cortan los estratos por un ángulo casi recto. En los tramos paralelos, las paredes de la galería suelen ser los propios planos de estratificación (foto 2), mientras que las paredes de los tramos perpendiculares son más irregulares, en especial el tramo DH (ver foto 3 y figura 4). Si se dibujan los estratos dentro de la topografía, se observa que la coincidencia entre los tramos paralelos y la estratificación es total (ver figura 2).




La foto 1 muestra una estratificación (sub)vertical en los alrededores de la entrada de la cueva.



La figura 2 muestra la topografía y la estratificación de la caliza. La relación entre los tramos “paralelos” y la estratificación es obvio.


Los trayectos casi perpendiculares se puede dividir en dos grupos (sets), un grupo con rumbo 355N (los tramos DH y IJ) y otro grupo con rumbo 330N (los tramos AB y NO) (figura 4). Las galerías de ambos grupos son guiados por fracturas, buen visibles en el techo.


EL ALZADO DE LA CUEVA.

Otro aspecto llamativo es su suelo prácticamente horizontal, en su mayor parte compuesto de limo, a veces con capas estalagmíticas. En los primeros metros se encuentran muchas piedras angulares, provenientes de desprendimientos de la cantera, y en los últimos 30 metros se encuentran muchos bloques caídos del techo. El alzado muestra numerosas chimeneas pequeñas, que en su mayoría coinciden con deposiciones estalagmíticas, columnas y cortinas (comparar figura 3 y 4). Por otro lado, todos los espeleotemas coinciden con chimeneas o otros aportes de agua desde arriba, de los cuales algunos son chimeneas colmatadas que por tanto no figuran en el alzado.
Tenía curiosidad si el suelo tenía una pendiente y en que dirección. Después de calcular la altura del suelo (coordenada z de un punto topográfico menos su altura) se descubrió la siguiente situación: el punto del suelo más elevado de la cueva se encuentra en H
(exceptuando el desprendimiento de la entrada), y el suelo baja paulatinamente tanto hacia la entrada como cueva adentro (figura 4). La diferencia entre H y B es de 58 cm y la diferencia entre H y Q2 es de 94 cm.


La figura 3 muestra el alzado de la cueva con un suelo llano y numerosas chimeneas. El punto de vista es un poco desde arriba, la cueva es prácticamente horizontal.




La figura 4 muestra varios puntos topográficos y algunos alturas de suelo, respecto a la posición del primer punto (A).



La foto 2 muestra una galería completamente paralela a la estratificación.



La foto 3 muestra los estratos sobresalientes de la pared de una galería perpendicular a la estratificación.

LOS BLOQUES CAÍDOS DEL TECHO.
El suelo en los últimos 30 metros de la cueva está totalmente tapado con bloques caídos del techo. Muchos de estos bloques se encuentran en tal posición que solo hace falta levantarlos (si fuera posible) para encajarlos otra vez en el techo (foto 4). Un gran bloque que se ha bajado del techo y que todavía se encuentra entre los estratos por donde ha deslizado, marca el final de la cueva (foto 5).



La foto 4 muestra un bloque en el suelo que encaja muy bien con el techo.




La foto 5 muestra un gran bloque al final de la cueva. El bloque se encuentra totalmente encajado entre los estratos por donde se ha deslizado hacia abajo.

En la última parte de la cueva el techo se ha quedado muy marcado por el desprendimiento de los bloques, como muestra la foto 6.



La foto 6 muestra la marca en el techo desde donde se han caído los bloques.

EL RÉGIMEN HIDROLÓGICO.
La formación de caliza está cortada por un arroyo y la entrada de la cueva se encuentra prácticamente en el punto más bajo de la caliza. Al lado del arroyo y solo unos metros por debajo de la cueva se encuentra la Fuente de Oro, un manantial perenne, exactamente en el punto topográfico más bajo de la formación (foto 7). La primera pregunta que hay que hacerse en casos como este es ¿Desde donde viene el agua de la fuente? Por un lado puede ser agua de precipitación que se ha acumulado en la caliza y por otro lado puede ser agua que proviene del propio arroyo y que se ha infiltrado en la roca. Después de seguir el arroyo hasta su origen se ha comprobado que el caudal disminuye paulatinamente. Es decir, hacia abajo el caudal aumenta coincidiendo con aportes laterales y por tanto demuestra que el agua del manantial no proviene del arroyo. La foto 8 muestra el valle que corta la caliza (la roca nevada sin árboles). La caliza situada al otro lado del arroyo se llama el Macizo de Oro. La cueva se encuentra a la derecha y algo por debajo de la foto. El límite entre la roca nevada y el bosque coincide con el techo de la caliza. La cueva está situada en el miembro de estratos más gruesos que se encuentra unos 20 metros por debajo (a la izquierda) del techo, pero al lado del arroyo desde donde se ha hecho la foto.



La foto 7 muestra la Fuente de Oro y el arroyo a la derecha. El caudal de la fuente es mayor.

Mirando el mapa geológico se puede ver que la cueva se encuentra dentro de un tramo de caliza que es limitado por dos arroyos mayores (números 1 y 2 en la figura 5). Usando la topografía como elemento divisorio (algo un poco arriesgado cuando se trata de karst), se ha dividido el tramo en cuatro segmentos. Los segmentos A y D desagüen hacia los arroyos mayores y los segmentos B y C hacia la Fuente de Oro. Se puede ver que el segmento C es mucho mayor que el segmento B, y por tanto es probable que funcione como proveedor de agua para el manantial (o por lo menos que la mayoría del agua proviene de este segmento).



La foto 8 muestra el arroyo, el Macizo de Oro y el miembro de estratos más gruesos, que es cortado por el valle.




La figura 5 muestra los 4 segmentos que poseen su propio sistema de desagüe.

DETERMINACIÓN DE LA DIRECCIÓN DEL FLUJO QUE HA FORMADO LA CUEVA.
INTRODUCCIÓN.En este caso la cueva consiste prácticamente de una sola galería, que hoy en día se ha quedado desconectada de los flujos subterráneos principales. Actualmente solo existen flujos reducidos mantenidos por goteo del techo en épocas de lluvia, formando un estanque de unos 25 metros de largo alrededor del punto P (figura 4). Una tarea que hay que realizar siempre es intentar determinar la dirección del paleo-flujo (el flujo en el momento cuando la cueva todavía era activa) por una galería o cueva. Las dos herramientas más usadas son los golpes de gubia (tanto para galerías freáticas como vadosas) y la dirección de inclinación del suelo cuando se trata claramente de cañones (vadosos). En esta cueva no se ha encontrado golpes de gubia ,ni el suelo se baja en una dirección, así que no queda más remedio que juntar todas las demás indicaciones posibles.

FLUJO RESTRINGIDO POR UNA SOLA GALERÍA.Como se trata de una galería de un tamaño bastante uniforme y que todos los conductos laterales son de un tamaño muy inferior, es aceptable creer que se trata de una unidad espeleogenética, es decir que toda la galería era ocupado por el mismo flujo. Por tanto, la dirección del flujo solo ha podido ser desde el final de la cueva hacia la entrada o viceversa.

LA TOPOGRAFÍA DE LA CUEVA SUPERPUESTA SOBRE UNA FOTO AÉREA.
Si se mira la posición de la cueva sobre una foto aérea del terreno, donde también se ha indicado la fuente, el tubo de donde sale, el límite (techo) de la caliza (figura 6), el paquete de estratos favorable para la génesis de la cueva y el punto donde este paquete es cortado por el arroyo, se puede hacer varias observaciones:
Primera: El manantial se encuentra al lado del arroyo (indicado en azul, siguiendo la línea de árboles y arbustos a la izquierda del camino) justo en el punto donde el arroyo sale de la caliza, es decir en el punto más bajo de la caliza.
Segunda: El manantial sale de un tubo cuyo principio se encuentra a unos 16 metros desde la entrada de la cueva.
Tercera: El trayecto recto de la cueva se encuentra en un paquete de estratos relativamente gruesos (más blanco en la foto), que es cortado por el arroyo (punto A, también ver foto 8). La única parte donde la cueva sale de este paquete son las galerías que se dirigen hacia la fuente (punto más bajo de la caliza), guiada por fracturas perpendiculares a la estratificación.
Cuarta: El fondo del valle en el punto A se encuentra varios metros por encima del suelo de la cueva en su parte terminal.
Quinta: Es en la parte final de la cueva donde la superficie inclinada de la caliza más se acerca al techo de la galería, es decir donde menos roca hay por encima.



La figura 6 muestra la posición de la cueva sobre una foto de sigpac. La parte recta de la cueva se encuentra en un paquete de estratos gruesos (entre las dos líneas moradas) que es cortado por el arroyo en A (ver foto 8). La línea roja interrumpida indica la posición aproximada del techo de la formación y la fuente ( indicado con un círculo azul) se encuentra donde el arroyo sale de la formación de caliza. En realidad el agua sale por un tubo que empieza unos 6 metros más al norte de la fuente.


CONCLUSIONES.La primera y segunda observación sugieren una fuerte relación entre la entrada de la cueva y la fuente y por tanto con el punto más bajo de la caliza. La tercera observación indica que la cueva se ha formado dentro de unos estratos favorables, solo para abandonarlos para poder desaguar en el punto más bajo de la caliza, usando las fisuras presentes en la roca. La cuarta observación indica que la cueva se encuentra más bajo que el arroyo en el punto A y parece que la cueva cruzaba por debajo del arroyo en dirección del Macizo de Oro (montaña adentro).
Las primeras cuatro observaciones indican que la cueva se ha formado por un flujo proveniente del noreste, para manar en el punto más baja de la caliza, donde también en la actualidad se encuentra un manantial permanente. Es probable que este flujo cruzaba por debajo del arroyo y que su origen está en el Macizo del Oro, coincidiendo con el mayor segmento de absorción de agua de precipitación de la zona (segmento C en la figura 5).
La quinta observación parece explicar porque hay tantos bloques caídos al final de la cueva: es en este punto donde la superficie más se acerca al techo de la cueva y donde por tanto los procesos de liberación de tensión aumentan la formación de fracturas. Es probable que existía una galería entre el final de la cueva y el arroyo (punto A) que se ha hundido.


DETERMINACIÓN DEL RÉGIMEN DEL FLUJO.
El suelo original de la cueva está enmascarado por derrumbamientos (principio y final de la cueva), por formación de capas estalagmíticas (ambos procesos posterior a la formación de la cueva) y por deposición de un paquete de limo de grosor desconocido, lo que dificulta considerablemente una buena determinación del régimen del flujo. Sin embargo, enumerando las características que se han observado y también las que no se han observado, nos puede dar una idea. Por ejemplo, faltan las claras indicaciones de un flujo vadoso (un arroyo) como una galería en forma de cañón o un suelo que se inclina en una sola dirección, aunque ambos pueden estar tapados por el sedimento. Por otro lado, si se ha observado que los giros de la galería principal no son redondeados o lisos, pero que todos los tramos guiadas por fracturas se prolongan por alguna distancia, hecho que incluso es visible en la topografía (terminaciones de los tramos AB, HD y ON de la figura 4). También se puede ver que en estos tramos las paredes son más rugosas, en especial en el trayecto DH donde los estratos menos solubles sobresalen por doquier. No se ha observado golpes de gubia.
Lo enumerado arriba hace pensar que la génesis de la cueva ha ocurrido principalmente en un ambiente anegado, donde el agua pude ensanchar las fisuras y disolver los estratos más solubles. La velocidad de un flujo en una galería inundada siempre es mucho menor que un flujo (con el mismo caudal) que corre por el suelo, lo que coincide con la ausencia de golpes de gubia. Por lo tanto se trata de un régimen freático y/o epifreático.
Sin embargo, la mayor parte de las galerías de origen (epi)freático suelen tener una última fase vadosa. El curioso hecho de que el punto más alto del suelo se encuentra en H, un punto intermedio en la cueva, y que el suelo está completamente llano, parece indicar que este proceso también ha ocurrido en esta cueva, pero con un origen del agua de otro segmento.


APORTE DEL AGUA DEL SEGMENTO B: Flujo en dos direcciones.
Es relativamente frecuente que una galería de origen claramente freático tenga un suelo llano de sedimento. La mayoría de las galerías freáticas suelen tener un último episodio donde es ocupada por una corriente vadosa que deposita el sedimento en el suelo. Lo curioso de esta cueva es que el punto más alto del suelo se encuentra en el punto H (un punto intermedio en la cueva) y que el suelo baja paulatinamente tanto hacia la entrada como hacia la terminación de la cueva. Este hecho no se había descubierto hasta levantar el trazado del suelo (ya en casa) y por eso en la segunda visita se ha prestado atención especial a este punto, con el resultado de encontrar un pequeño conducto freático (foto 9). El tubo se encuentra detrás de la rama y baja ligeramente por varios metros hasta perderse de vista. Este conducto se encuentra en el punto más occidental del paquete de estratos favorables (Ap en la figura 4) y su tamaño indica un aporte de agua relativamente pequeño. Se ha interpretado como el desagüe del segmento B, que ha seguido funcionando hasta después del abandonamiento de la galería por el flujo principal (proveniente del segmento C). Cuando agua con sedimento sale de un pequeño tubo para entrar en una superficie mucho más grande, la velocidad del flujo se reduce y el sedimento es depositado. De esta manera el suelo en el punto H se ha elevado y el agua ha empezado a fluir hacia ambos lados (tanto hacia la salida como hacia la terminación de la cueva). El proceso de bifurcación de un flujo también se puede ver donde un aporte de agua de arriba (o desde un lateral) ha formado una elevación estalagmítica en medio de una galería y donde es frecuente que el agua escurre hacia los dos lados. Otra posibilidad es que la salida del conducto pequeño coincide con un punto elevado, ya existente, en la galería. Solo una excavación del suelo lo puede probar.

Si la interpretación arriba expuesta es cierta, significaría que el desagüe del nivel freático del segmento B estaba un poco más alto que el nivel freático del segmento C (porque el nivel del segmento B llegaría hasta la salida del conducto pequeño, el punto H, para desaguar en una galería seca y ya abandonada como desagüe del segmento C). Esto no es de extrañar, porque el desagüe del segmento C es mucho más caudaloso y por tanto ensancha más rápido las fisuras (evento de ruptura), para luego adaptarse a este ensanchamiento con una bajada del nivel freático.



La foto 9 muestra el conducto pequeño, el antiguo aporte de agua en el punto H.

ORIGEN DE LAS PAREDES COMPLETAMENTE LISAS.
Las paredes lisas que ocupan gran parte de los tramos “paralelos”, muestran pocas señales de disolución, lo que no parecen coincidir con un régimen freático (donde todos los puntos solubles son atacados). En este caso la propia cueva nos muestra ejemplos que sugieran una explicación. La foto 5 muestra un bloque deslizado entre sus dos juntas (en este caso obstruyendo la cueva). Aparentemente se trata de estratos relativamente gruesos, pero con juntas muy débiles (con mucha arcilla). De este modo los bloques caídos del techo y las placas desprendidas de las paredes dejaron unas huellas que son la superficie de los estratos todavía en situ. Es probable que este proceso ha sido dominante en el régimen epifreático, cuando la cueva se vaciaba en temporada seca y la falta de presión hidrostática provocaba los desprendimientos. De este modo las paredes lisas se formaron en el último estadio de formación y hubo relativamente poco tiempo para su disolución (especialmente en sus partes altas). Parte de los bloques caídos pueden haberse disueltos (el suelo es el último en secarse), otra parte puede estar tapada por los sedimentos y una parte todavía está allí.


RESUMEN.

Un estudio de los datos ha llegado a la conclusión que la cueva se ha formado principalmente en un régimen (epi)freático, disuelto por un flujo procedente del Macizo de Oro (segmento C), seguido por un flujo vadoso mucho más reducido, procedente del segmento B. Desde su punto de entrada en la cueva (H) la corriente vadosa ha fluido en dos direcciones, tanto hacia la salida como cueva adentro. La galería está restringida a un paquete favorable de estratos gruesos (aunque con juntas débiles), siguiendo principalmente los propios estratos y en menor medida por fisuras (casi) perpendiculares a la estratificación. La única parte de la cueva que no se encuentra dentro de este paquete favorable coincide con el último tramo (tramo de la entrada), cuando el flujo buscaba un camino hacia el punto más bajo de la caliza para desaguar, donde también en la actualidad se encuentra el manantial principal de la zona.
Los techos y paredes de los tramos paralelos están marcados por desprendimientos de roca. En los techos de los tramos perpendiculares la fisura original suele ser visible y las paredes están marcadas por estratos sobresalientes.
Este artículo sirve como ejemplo para demostrar como juntando toda las indicaciones posibles, se puede llegar a una conclusión probable (aunque puede que sea errónea).
De todos modos, tengo que reconocer que dentro de la cueva se han hecho varias observaciones que permiten llegar hasta una interpretación todavía más detallada, pero que se han omitido para no obscurecer los puntos más importantes.

1 comentario:

Ulises dijo...

Me ha parecido muy interesante este artículo. ¿Con qué dificultades te encontraste a la hora de entrar en la cueva?¿Fue peligroso?(por los desprendimientos). Enhorabuena!

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