miércoles, 8 de septiembre de 2010

INTERPRETACIÓN DE MAPAS: EJEMPLO DE CASO 2



La zona espeleológica de la Cueva de Udías II

LA PALEO-TOPOGRAFÍA

Marius van Heiningen


INTRODUCCIÓN.

Aunque en una sola vida no se notan grandes cambios naturales en la forma de las montañas y valles que nos rodean, sabemos que en el pasado el paisaje no siempre ha sido como lo vemos hoy en día. Por ejemplo, los fósiles marinos encontrados en alta montaña prueban que estas rocas se han formado en el mar, un hábitat completamente diferente.
Reconozco que es imposible restablecer la topografía existente en cada momento de la historia geológica de una región, pero muchas veces es posible realizar una aproximación de la antigua topografía (paleotopografía) durante los últimos millones de años.
La erosión hace que con el tiempo grandes volúmenes de rocas hayan desaparecido. Es indispensable intentar “reponer” estos volúmenes para conseguir una impresión de cómo era la topografía hace cierto tiempo. En este artículo se intenta reponer la paleotopografía de la zona de la Cueva de Udías hace unos 3 millones de años.


CINCO MILLONES DE AÑOS DE APLANAMIENTO.

Mientras que la mayor parte del Mioceno (desde hace unos 23 millones de años (Ma) hasta unos 5,3 Ma) ha sido una época de fuerte actividad tectónica, como indica la deposición de paquetes sedimentarios de gran espesor que son el resultado de la erosión de unas montañas rejuvenecidas, el final del Mioceno y la mayor parte del Plioceno (desde hace 5,3 Ma hasta 1,8 Ma) han sido una época de relativamente poca actividad tectónica.
Esta época de tranquilidad ha durado desde hace aproximadamente 8 Ma (límite bastante arbitrario) hasta unos 3 Ma (bastante preciso). Es decir unos 5 millones de años, durante lo cual el proceso geológico dominante ha sido la erosión. La erosión sin levantamiento simultáneo de una región, resulta en amplios valles llanos (llanuras aluviales) de poco gradiente y aplanamiento del terreno en general.




LEVANTAMIENTO AL FINAL DEL PLIOCENO.

LOS LLANOS DEL NORTE DE ASTURIAS ORIENTAL.
Sabemos que hace entre aproximadamente 3 Ma y 2 Ma (final del Plioceno) la Península Ibérica ha experimentado un levantamiento vertical considerable, pero desigual para diferentes partes de su superficie. En el artículo “Desarrollo del paleorelieve del borde sur de la Cordillera Cantábrica durante los últimos 3 millones de años” ya se ha demostrado que el levantamiento para el norte de la cuenca del Duero ha sido alrededor de 1 kilómetro, pero ¿cuánto ha sido en el norte de Cantabria?
En este caso el norte de Asturias oriental nos puede servir como un ejemplo muy cercano. Visitando la zona se puede ver que entre la Sierra del Cuera y el mar se levantan varias zonas aisladas cuyas “cumbres” consisten de marcadas llanuras. Es un hecho tan relevante que la mayoría de estas zonas son llamados “llanos”. Una interpretación muy plausible es que las cumbres de estas zonas son tan planas porque son erosionados por el mar, que en su día llegaba hasta el pie de la Sierra de Cuera.

Algunos de estos llanos son:
-Al sureste de Nueva encontramos (figura 1):
Llano de Nueva, Llano de Carriles, Llano de Chingao, Llano de Hontorio, Llano de Villahormes, todos con alturas entre 210 y 230 metros.

-Al este de Llanes (figura 2):
Sierra de Purón (hasta 240 metros), y la Sierra Plana de la Borbolla (hasta 230 metros), esta última una gran llanura de 6 km de longitud.
El hecho que las cumbres siguen siendo planas indica que han experimentado muy poca erosión desde su levantamiento, lo que los hace muy útil para poder calcular el levantamiento de forma bastante exacto.
Existen otros llanos con una altura más baja, generalmente situados más cercanos al mar, interpretados como aplanamientos posteriores durante el levantamiento de la zona.
La conclusión es que los llanos se han formado por la erosión de las olas en un mar de poca profundidad (por ejemplo unos 20 metros), y que posteriormente se han levantado unos 250 metros hasta su actual altura de 230 metros.
La distancia en línea recta entre la Sierra de Borbolla y el Alfoz de Lloredo es de unos 30 km. y por tanto parece razonable suponer un levantamiento del mismo orden por la zona de la Cueva de Udías.


La figura 1 muestra los llanos al sureste de Nueva (norte de Asturias oriental).


La figura 2 muestra la Sierra Plana de la Borbolla (norte de Asturias oriental).

CAMBIOS DEL NIVEL DEL MAR DURANTE EL PLEISTOCENO.
También se sabe que ha habido grandes fluctuaciones en el nivel del mar durante los últimos 1,8 Ma (Pleistoceno) debido a la formación y desaparición de grandes glaciares. ¿Por qué los llanos no pueden ser debido a una de estas fluctuaciones, por ejemplo en un periodo cuando el nivel del mar estaba más alto que el actual?
Porque estamos en una época relativamente caliente y por tanto el actual nivel del mar es alto, y aunque es verdad que en algunos momentos del Pleistoceno el mar ha estado a niveles aún mayores, no lo ha superado en más de unas pocas decenas de metros, y en ningún caso hasta los 250 metros.


RECONSTRUCCIÓN DE LA PALEOTOPOGRAFÍA DE LA ZONA.

INTRODUCCIÓN.
Ahora que se sabe que la superficie de la zona se ha levantado unos 250 metros desde hace unos 3 Ma, tenemos que intentar imaginar la topografía existente en esa época.
Hay que tener en cuenta que la erosión de una zona levantada no ha sido igual en toda su superficie. La erosión de las rocas duras, que a menudo forman los cumbres, es mucho menor que la erosión de las rocas blandas. Además en una región recién levantada la erosión es más rápida en el fondo de los valles, donde se encuentran los arroyos y ríos, por el abrupto aumento en gradiente hidráulico. Esta erosión suele empezar en la embocadura de los ríos para migrar aguas arriba, formando marcados valles encajados.
La conclusión es que los cumbres (por ejemplo los conglomerados silíceos y areniscas de la Sierra del Escudo de Cabuérniga) habrán experimentado una erosión de entre 50 y 75 metros (hasta 25 metros por millón de años), mientras que los fondos de los valles principales y cercanos al mar habrán bajado hasta 250 metros.

EL PALEORELIEVE DE LA ZONA.
Actualmente hay dos zonas que se levantan claramente por encima de los 250 metros:

-La Sierra del Escudo de Cabuérniga, situada al suroeste de Cabezón de la Sal, con cumbres de entre 700 y 900 metros. Antes del levantamiento del Plioceno las cumbres de esta Sierra llegarían a entre aproximadamente 500 y 700 metros (700 metros originales + 250 de levantamiento – 50 metros de erosión = 900 actuales).
-El Alfoz de Lloredo, una zona compuesta de roca caliza y dolomia, con cumbres hasta 422 metros (Pico de las Palomas). Aquí se encuentran numerosas dolinas (hoyos) y no existe un sistema de desagüe superficial y por tanto toda su erosión ocurre por disolución.
Una cifra aproximada de la disminución de su cota más alta puede ser entre 75 y 100 metros y, por tanto, el Alfoz era una zona de monte bajo con cumbres hasta unos 295 metros (295 metros originales + 250 metros de levantamiento – 75 de erosión = 420 metros actuales).
El resto de la zona era probablemente una llanura costera, que parcialmente puede haber estado por debajo del mar, con algunas pequeñas elevaciones. La falta de llanos (como en Asturias) indica que la mayor parte ha estado por encima del nivel del mar.
Donde el río Saja salía de las montañas su posición era muy cercana a la actual, por estar fijado por sus altas laderas que impiden grandes cambios laterales. Sin embargo, su posición sobre la llanura costera es mucho más incierta y lo más probable es que ocupaba una amplia llanura aluvial donde el río se va cambiando de posición dentro de su propio valle.
Lo más probable parece que el río se desviaba hacia el noreste, como lo hace en la actualidad, dentro de su amplia llanura aluvial encajada entre las montañas el sur y el Alfoz de Lloredo en el norte. La posición cambiante del río dentro del valle hace que en algunos momentos estaba cerca de las montañas al sur y en otros momentos pegado a las calizas del Alfoz de Lloredo. Esta última situación era muy propicia para la formación de sumideros que alimentaban un desagüe subterráneo por debajo del Alfoz de Lloredo, con otras palabras, una buena situación para formar cuevas.
La figura 3 muestra un esquema de la situación de la diferentes unidades y una posible situación hidrológica.


La figura 3 muestra un esquema de la situación de la diferentes unidades topográficas y una posible situación del Saja, sumidero y direcciones del flujo subterráneo.


UNAS CONCLUSIONES.
Hemos reconstruido una supuesta paleotopografía, basado en principios geológicos bastantes sólidos.
-Primera conclusión bastante obvia es que la depresión cerrada de Udías se ha formado después del levantamiento de la zona (ver más adelante).
-Segunda conclusión es que antes y durante el levantamiento es probable que en varios momentos de su historia geológica, el río Saja estaba en contacto con las calizas del Alfoz de Lloredo, perdiendo aguas debido a gradientes hidráulicos algo más favorables.
Este último tendría las siguientes consecuencias para la formación de teóricas cuevas:
Deben tener una edad mayor de aproximadamente unos 1,5 Ma., es decir antes, durante e inmediatamente después del levantamiento.
Deben ser (sub)horizontales y empezar en el borde sur del Alfoz de Lloredo, aunque pueden empezar con un trayecto más vertical (si se ha conservado).
Si la pérdida de agua es bastante (y/o durante mucho tiempo), las cuevas pueden ser de un tamaño considerable.
Deben formar un nivel horizontal entre los 200 y 250 metros aproximadamente.
Debido a la suave inclinación de los estratos hacia el norte, también es probable que se han formado sumideros (y cuevas) en la formación C152 (la misma caliza donde se ha formado la Cueva del Virgen, ver artículo “La depresión cerrada de Udías”). Esta formación se encuentra por debajo y al sur de las calizas y dolomías que forman el resto del Alfoz de Lloredo y, por tanto, más cercano al antiguo río Saja.


FORMACIÓN DE LA DEPRESIÓN CERRADA DE UDÍAS Y CONSECUENCIAS PARA LA CUEVA DE UDÍAS.

La topografía actual de la depresión de Udías es el resultado de su desarrollo durante los últimos 3 millones de años. Recién levantada, la zona tendría una altura de algo más de 250 metros, y más que una depresión cerrada se debe de imaginar una llanura, bordeada en el norte por el Alfoz. Con la paleoreconstrucción es imposible saber si antes del levantamiento ya había un desagüe hacia el Alfoz, pero si es seguro que lo hubo después, como testifica la altura de los cumbres (hasta 240 metros) que separan la depresión de Udías del valle de Saja y que imposibilitaban su desagüe en esta dirección.

El desagüe del la depresión hacia el mar en el norte estaba bloqueado por una gran sinclinal de materiales impermeables (figura 4), lo que sugiere que desde el principio ha sido en dirección de Novales, donde también está la actual resurgencia. La distancia desde la resurgencia hasta el mar es muy reducido, solo unos pocos kilómetros, y, por tanto, la erosión del río original que salía de las primeras resurgencias debe de haber sido muy grande (gradiente hidráulico de unos 100 metros por kilómetro) resultando un rápido encajonamiento de su valle.
Con la rápida profundización del valle también es lógico una rápida profundización de sus resurgencias. Según los datos de la monografía del karst de Udías (1983), la actual resurgencia se encuentra a una altura de 65 metros y la Cueva las Aguas, un amplio conducto que ha funcionado como una antigua resurgencia (figura 5), a una altura de 100 metros. El gran tamaño de la Cueva las Aguas indica un nivel estable del desagüe del sistema, y si lo combinamos con una rápida profundización del valle, se puede pensar que la resurgencia ya se había establecido a un nivel de 100 metros hacia el final del levantamiento (hace unos 2 Ma).


La figura 4 muestra el sumidero, la resurgencia y el trayecto subterráneo en línea recta actuales. El sinclinal en el norte bloquea un desagüe directamente hacia el norte.


La figura 5 muestra el gran tamaño de la Cueva las Aguas.


La erosión de la depresión de Udías ha sido mucho más lenta que la profundización de las resurgencias (aparte por razones de gradiente, también porque de la depresión se ha de mover mucho material) lo que resultaba en una mayor diferencia de desnivel entre sumidero y resurgencia que la actual (40 metros). Si se supone una erosión media bastante regular se puede calcular una aproximación de la altura del sumidero hace 2 Ma.
La altura del sumidero ha bajado en 3 Ma desde algo más de 250 metros hasta unos 105 metros, es decir unos 50 metros por millón de años, lo que sitúa el sumidero a unos 200 metros hace 2 millones de años.

Todas estas suposiciones (si, soy consciente de que lo son), nos pintan el siguiente panorama: hace unos 2 Ma el sumidero de la depresión cerrada de Udías se situaba alrededor de los 200 metros y su resurgencia alrededor de los 100 metros. Los arroyos que ya se habían instalado en la depresión la erosionaban de una forma más o menos constante, mientras que el arroyo procedente de la resurgencia ya había excavado el mayor parte de su valle. Sumidero y resurgencia estaban conectados por un sistema de cuevas.
Hay tres modelos posibles respecto la inclinación de las cuevas.
El primero puede suponer una inclinación gradual entre sumidero y resurgencia, en cuyo caso debe de haber unas galerías que bajan gradualmente desde los 200 metros hasta los 100 metros. Estas galerías deben de ser en forma de cañón o meandro, con quizá algunos tramos freáticos hacia sus techos y cerca de la resurgencia, es decir en régimen vadosa.
El segundo modelo supone que la capa freática se adapta al nivel de la resurgencia en relativamente poco tiempo y que se forman galerías freáticas más o menos horizontales. En este caso el agua que entra por el sumidero ha de bajar por una serie de pozos hasta alcanzar el nivel freático, es decir un trayecto corto y muy vertical seguido por un trayecto largo y (sub)horizontal. O el agua que entraba por el sumidero bajaba por unas galerías que se inclinaban según la estratificación hasta llegar a la zona freática y horizontal. Estas galerías pueden haber estado en la base de la formación y probablemente eran de flujo libre (vadosas). Es decir un tramo inclinado seguido por un largo tramo horizontal.

Hoy en día los pozos de entrada o estas galerías inclinadas de entrada deberían de haber desaparecido por la erosión y el sistema resultante consistirá de unas galerías horizontales situadas alrededor de los 100 metros, de origen freático. A primera vista parece que el segundo modelo se adapta más a la realidad.

Desde luego que es muy probable que durante la primera instalación del sistema hubo galerías superiores, pero de menor tamaño, y que todo el sistema está pinchado por pozos vadosos posteriores.

1 comentario:

  1. un articulo interesantisimo aunque se refiere a una zona, merece la pena leerlo.

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