"Extremadura en la Geología Europea", de Cecilio Quesada.

Este trabajo fue presentado por el doctor Cecilio Quesada en el curso de Geología que el Centro de Profesores y Recursos celebró en mayo de 2003.

Introducción

El territorio extremeño muestra un conjunto variado de rocas y sedimentos que caracterizan varios periodos de la historia geológica de la Península Ibérica, incluyendo algunas unidades que probablemente constituyen el registro geológico más antiguo expuesto en la misma. Una ventana en el tiempo a través de las rocas aflorantes en Extremadura, mostraría elementos que abarcan desde el Precámbrico superior (Proterozoico) hasta el Cuaternario; es decir, nos daría indicios sobre la historia y evolución de este fragmento de corteza terrestre durante al menos los últimos 600 millones de años. En este periodo de tiempo, la Península Ibérica ha sufrido una compleja evolución paleogeográfica y tectónica, ligada a la dinámica de las placas litosféricas globales, en la que destacan tres eventos de formación de cadenas de montañas, las orogenias: Cadomiense (600-530 Ma), Varisca o Hercínica (370-280 Ma) y Alpina (60 Ma-actualidad).

El resultado acumulado de tan dilatada historia de interacción de placas, junto con los procesos asociados de deformación, erosión y sedimentación, es el que muestra el actual mapa geológico, que por lo que se refiere a Extremadura (Tabla 1) incluye:

• fragmentos de dos placas continentales precámbricas amalgamadas durante la orogenia Cadomiense, segmentos de corteza inferior, media y superior paleozoica del margen del paleocontinente Gondwana, exhumados durante la orogenia Varisca;
• intrusiones filonianas mesozoicas formadas durante el evento de rifting que dio como resultado la apertura del océano Atlántico; y
• sedimentos terciarios que rellenan grandes cuencas intramontañosas marginales respecto de la cordillera Alpina, cuyas zonas internas se sitúan en las Béticas.

Son numerosas las formas posibles de abordar la descripción geológica de una entidad geográfica cualquiera. La más clásica sin duda es la descripción parcelada por disciplinas (estratigrafía, estructura, petrología, recursos, etc.). Una buena base de este tipo por lo que se refiere a la región que nos ocupa es la que constituye el Mapa Geológico-Minero de Extremadura, publicado por la Dirección General de Industria, Energía y Minas de la Junta extremeña. En esta contribución, intencionadamente corta y con ánimo divulgativo, se ha preferido sin embargo una aproximación histórica, en el marco de la tectónica de placas, intentando resumir los avatares de este fragmento de corteza terrestre a lo largo de toda su evolución, mostrada por las rocas y procesos expuestos en la misma. Se pretende más contar la historia geológica en forma de cuento, que presentar una sesuda disertación científica. Por este motivo se explican algunos términos y procesos y se suprimen las referencias bibliográficas que harían tediosa la lectura. El lector interesado puede encontrar esas referencias en otros trabajos (el citado Mapa Geológico-Minero de Extremadura es una buena forma de comenzar).

Cuadro tectonoestratigráfico del registro geológico en Extremadura.

Grandes unidades geológicas de Extremadura

Las rocas actualmente expuestas en Extremadura caracterizan tres grandes conjuntos paleogeográficos y paleotectónicos:

• Rocas metasedimentarias e ígneas, precámbricas y paleozoicas (600-280 Ma), pertenecientes al Macizo Ibérico o Hespérico (extremo SW de la cadena Varisca europea).
• Rocas filonianas basálticas, ligadas al rifting mesozoico del Atlántico actual (180-100 Ma).
• Rocas y sedimentos terciarios y cuaternarios (<40 Ma en la parte expuesta) que rellenan las cuencas del Tajo, Guadiana y otras de menor entidad.

Los afloramientos del Macizo Ibérico constituyen la mayor parte de la superficie extremeña, y pertenecen a dos de las unidades principales del mismo: el Dominio Lusitano-Alcudiense de la Zona Centro Ibérica al norte, y la Zona Ossa-Morena al sur. Más recientemente se ha definido la Zona de Cizalla Badajoz-Córdoba como una nueva división del Macizo Ibérico en la que aparecen imbricados las otras dos zonas, así como la sutura entre ambas.

El registro de la era Secundaria o Mesozoica en Extremadura se restringe a los afloramientos de grandes diques basálticos, emplazados en niveles superficiales de la corteza, y que evidencian la actividad magmática ligada a la apertura del actual océano Atlántico. El mejor ejemplo es el que constituye el complejo de diques de Plasencia, que atraviesan en dirección SW-NE la práctica totalidad del territorio extremeño. La ausencia de sedimentos mesozoicos del margen atlántico de Iberia, tales como los que afloran en las cuencas Lusitana y del Algarve en Portugal, o del margen del oceáno Tethys (expuestos hacia el este en la comunidad de Castilla-La Mancha), puede deberse bien a su no deposición, bien a su erosión durante el levantamiento durante la orogenia Alpina del antepaís bético del que Extremadura forma parte, o, más probablemente, a una combinación de ambos efectos.

Finalmente, los procesos tectónicos que afectaron a la península ibérica en el Terciario, durante la convergencia entre las placas europea y africana (orogenia Alpina), tuvieron su expresión en el territorio extremeño, relativamente alejado del margen continental bético del océano Tethys, en procesos de levantamiento generalizado, con la consiguiente erosión del conjunto, y procesos localizados de subsidencia, que condujeron a la formación de cuencas sedimentarias con estructura de fosas tectónicas, cuyo relleno en condiciones fluviolacustres permitió la acumulación de los detritos liberados por la erosión en las áreas sometidas a levantamiento.

De manera moderada estos procesos continúan aún activos, como atestigua el encajamiento de los sistemas fluviales actuales del Tajo y del Guadiana, que todavía discurren de manera más o menos axial a lo largo de estas cuencas.

Grandes eventos de la historia geológica de Extremadura

La historia geológica de la Tierra, con certeza al menos desde el Proterozoico (<2600 Ma), viene caracterizada por los procesos ligados a la denominada tectónica de placas, según la cual la litosfera terrestre (capa rígida más externa de la Tierra, incluyendo la corteza y el manto más externo, de 10-150 Km. de espesor) se vería afectada por procesos de expansión, desplazamiento y contracción, en relación con segmentos ascendentes, de desplazamiento lateral y descendentes, respectivamente, de celdas de convección que operarían en el manto infrayacente. La interacción de tales celdas de convección sería responsable de la ruptura y los desplazamientos relativos de las placas litosféricas, cuyos límites serían lugares sometidos a actividad geodinámica intensa, frente a sus partes centrales relativamente estables. En límites expansivos se produce la ruptura de placas, mediante lo que se conoce como procesos de rifting, que pueden culminar en separación y formación de una dorsal oceánica. En límites compresivos, por el contrario, se producen procesos intensos de deformación y formación de cadenas de montañas (orogenia). Evidentemente, el hecho de que tales desplazamientos tengan lugar sobre una superficie esférica implica necesariamente la existencia de movimientos oblicuos entre las placas, siendo las fallas transformantes el ejemplo más característico.

Aunque de explicación incierta, un hecho muy representativo de la historia geodinámica de la Tierra, al menos en sus últimos 1000 Ma, es la alternancia de periodos de amalgamación de continentes en una masa continental única (Rodinia, 1000 Ma; Pangea, 300 Ma) con otros de dispersión (Proterozoico superior- Paleozoico inferior; Mesozoico-actualidad), según lo que se ha dado en llamar el ciclo supercontinental.

La compleja organización de rocas y estructuras que actualmente constituyen el substrato extremeño es el resultado de una sucesión de procesos geológicos desarrollados a lo largo de los últimos 600 Ma de historia de la Tierra, en una ubicación crítica, próxima al margen de uno de los continentes más longevos de su historia: Gondwana, formado hace unos 750 Ma, tras la ruptura del supercontinente Rodinia, y que ha durado hasta la ruptura del supercontinente Pangea y la apertura de los océanos actuales durante el Mesozoico. Los principales eventos y su expresión en Extremadura se resumen a continuación.

  

La orogenia Cadomiense (600-530 Ma)

La orogenia Cadomiense representa un evento de crecimiento y acreción de arcos magmáticos ligados a subducción en el margen del supercontinente Gondwana. En la Península Ibérica viene caracterizada por el desarrollo de un arco en un bloque continental (la futura Zona Ossa-Morena) y su posterior acreción al resto del Macizo Ibérico precámbrico, que formaba parte del margen continental de Gondwana. La sutura entre ambos bloques aparece expuesta de manera críptica a lo largo de la Zona de cizalla Badajoz-Córdoba, y viene materializada por un complejo acrecional en el que afloran fragmentos de litosfera oceánica, fragmentos corticales diversos (corteza superior, media e inferior) afectados por metamorfismo de bajo, medio y alto grado, respectivamente, y entre los que destacan elementos afectados por metamorfismo de alta presión (eclogitas) que demuestran los procesos de subducción.

El elemento más representativo de la Zona Ossa-Morena en este periodo es la secuencia vulcanosedimentaria y plutónica, calcoalcalina, que evidencia el crecimiento de un arco ligado a subducción, probablemente el mismo proceso de subducción registrado en la Zona de cizalla Badajoz-Córdoba. Este arco debió desarrollarse sobre corteza continental (no expuesta) como indica la presencia de rocas sedimentarias típicas de plataformas someras en la Serie Negra. El cierre por subducción del océano que separaba el arco Ossa-Morena del margen pasivo (Zona Centroibérica) de Gondwana produjo la acreción a éste de la primera, y la deformación de ambos, aunque la caracterización de la estructura formada entonces es actualmente casi imposible a causa de la importante modificación sufrida posteriormente durante la orogenia Varisca. En la Zona Centroibérica (antepaís del erógeno Cadomiense) la respuesta al evento de acreción de Ossa-Morena fue el desarrollo de una cuenca sinorogénica de antepaís, en la que se depositaron los flyschs que constituyen la secuencia inferior del denominado Complejo Esquisto-Grauváquico.

El rifting cámbrico (530-500 Ma) 

Poco después de la acreción de Ossa-Morena al margen de Gondwana se registra una inversión en las condiciones geodinámicas, que pasan de convergentes a extensionales. Este proceso de extensión, desarrollado durante la mayor parte del Cámbrico en esta zona, produjo la ruptura continental (rifting) y culminó en la formación de un nuevo océano al sur de la actual zona Ossa-Morena (probablemente una parte del océano paleozoico Rheic). La expresión de este evento de rifting es máxima en Ossa-Morena, en la que viene caracterizado por una intensa extensión y adelgazamiento cortical, acompañados de un voluminoso magmatismo, al tiempo que se producía una inundación progresiva del nuevo margen continental del continente Gondwana. La antigua zona de sutura Cadomiense fue reactivada, y constituyó el límite de dicha actividad ígnea y de la extensión y adelgazamiento masivo (hombrera del rift). Al otro lado de la misma, es decir en el resto del fragmento de Gondwana hoy expuesto en el Macizo Ibérico, los efectos de este evento fueron mucho más moderados, aunque todavía notables, siendo la división actual del mismo un reflejo de la compartimentación adquirida entonces. En el Dominio Lusitano-Alcudiense de la Zona Centroibérica, expuesto en Extremadura, viene manifestado por las secuencias superiores del Complejo Esquisto-Grauváquico, ya de edad cámbrica.

  

El margen pasivo paleozoico (500-370 Ma) 

La apertura de la nueva cuenca oceánica durante el evento anterior inició un periodo de expansión oceánica y deriva continental en la que el margen continental de Gondwana sufrió una evolución típica de margen pasivo. Los materiales aportados por los sistemas fluviales de las partes emergidas del continente fueron dispersados y depositados a través de la plataforma continental y el talud. En Extremadura, la plataforma interna viene representada por la Zona Centroibérica en la que se sedimentaron principalmente materiales terrígenos relativamente groseros; es el dominio de las cuarcitas, entre las que destaca la Formación Cuarcita Armoricana (Ordovícico inferior, 490-480 Ma) que forma la mayor parte de los relieves extremeños y constituye un magnífico elemento de correlación a través de todo el margen de Gondwana, desde Mauritania hasta el Macizo de Bohemia. Ossa-Morena, por su parte, ocupaba una posición en la plataforma externa y el talud continental, por lo que sus sedimentos paleozoicos, también terrígenos, son sin embargo predominantemente finos (fangos pelíticos y limolíticos). Un elemento paleogeográfico interesante en ambas zonas, es la existencia de formaciones glaciomarinas en el Ordovícico superior (¡«450-440 Ma), lo que atestigua, como en otras partes del paleocontinente, su posición circum-antártica en esa época. 

La orogenia Varisca o Hercínica (370-280 Ma) 

El evento de deriva continental culminó con la colisión de Gondwana con otro continente paleozoico (Laurussia), mediante el cierre por subducción del océano Theic, hecho que completó la amalgamación de todos los bloques continentales de la época en el supercontinente Pangea. El largo proceso de convergencia es conocido en Europa como orogenia Varisca o Hercínica, cuyas características incluyeron, según la posición que se considere, procesos de subducción, de acreción lateral y de colisión frontal. El segmento actualmente expuesto en Extremadura, ubicado en el margen SW de un promontorio en el margen de Gondwana, se vio sometido a procesos dominantes de desplazamiento lateral, tanto más notorios cuanto más cerca del margen. Así, la zona Ossa-Morena, situado en la parte más externa, fue desplazada varios centenares de kilómetros hacia el SE, mediante una nueva reactivación como falla transcurrente sinistra, de la sutura Cadomiense. Es en este momento en el que la Zona de cizalla Badajoz-Córdoba adquiere su significado actual, como zona de deslizamiento lateral similar al sistema de fallas de San Andrés en California, aunque de cinemática opuesta.

Durante este largo periodo que culminó con la colisión con Laurassia, de la que la actual Zona Surportuguesa representa un fragmento, la litosfera de Gondwana sufrió importantes procesos de deformación, responsables de la yuxtaposición actual de unidades en el macizo Ibérico. Entre ellos conviene resaltar, por una parte, la exhumación de segmentos de corteza inferior y media en la Zona de cizalla Badajoz- Córdoba, razón por la cual está expuesta la sutura Cadomiense y, por otra, el desarrollo de cuencas sinorogénicas en las que se depositaron flyschs y molasas durante el Carbonífero (¡«350-300 Ma). Significativamente, las floras fósiles existentes en dichas cuencas corresponden a especies subecuatoriales, y proporcionan evidencia del desplazamiento de esta parte de Gondwana durante el evento de deriva continental paleozoico, desde posiciones subantárticas en el Ordovícico hasta subecuatoriales en el Carbonífero; es decir, derivó unos 50-60º de latitud hacia el norte en unos 100 Ma.

También en relación con el evento orogénico Varisco, tuvo lugar un emplazamiento masivo de batolitos graníticos en entornos superficiales de la corteza de Gondwana (ya una parte de Pangea), cuyos afloramientos (berrocales) actuales constituyen otro de los elementos más carácterísticos del paisaje extremeño.

  

El rifting mesozoico (220-100 Ma) 

Poco tiempo después de la amalgamación de todos los continentes de la Tierra en Pangea, y tras un periodo de erosión y arrasamiento de las cordilleras formadas durante la misma, se inició un nuevo ciclo de ruptura y dispersión continental, que en parte dura hasta nuestros días. La península Ibérica se individualiza entonces como resultado de la apertura del océano Tethys, al sur y este de la misma (el Mediterráneo actual es en parte un relicto de dicho océano), seguida de la apertura del Atlántico y aún después del Golfo de Vizcaya, en sendos eventos de rifting. La expresión en Extremadura de estos eventos se limita a la presencia de algunos diques basálticos, como el de Plasencia, formados durante la apertura del Atlántico, el océano más próximo. No queda sin embargo ningún resto de los sedimentos que sin duda se depositaron en esa época, bien en ambientes marinos o continentales, a causa del levantamiento y erosión notables que esta parte del Macizo Ibérico ha sufrido durante la subsiguiente orogenia Alpina.

  

La orogenia Alpina (60 Ma-actualidad) 

Un cambio en las condiciones globales de deriva continental indujo una inversión en el océano Tethys, que pasó a cerrarse mediante la convergencia de las nuevas placas africana y euroasiática. En Europa la colisión de ambas placas generó la cadena Alpina, cuya extensión ibérica tiene su máxima expresión en las Béticas, Pirineos, y en menor medida en las cordilleras Ibérica y Cantábrica. En el Macizo Ibérico, que se comporta como antepaís de estos orógenos, el resultado común de este evento Convergente fue un levantamiento generalizado, con la consiguiente erosión de los entornos supracorticales y su cobertera mesozoica. No obstante, dentro del contexto general de levantamiento, se distinguen a menor escala zonas levantadas relativamente, tales como el Sistema Central y Sierra Morena, y otras hundidas relativamente, donde se ubican las cuencas intramontañosas anteriormente aludidas (Tajo y Guadiana, principalmente). La persistencia actual/subactual del proceso orogénico alpino, aunque con carácter amortiguado, viene demostrado por la expresión geomorfológica aún existente de tales estructuras (sierras y valles). El relleno sedimentario de las cuencas, directamente derivado de la erosión de los relieves marginales y escasamente consolidado, tiene una importancia notable para al agricultura extremeña, pues constituyen las mejores tierras de labor y los únicos acuíferos de importancia en la región.

  

Agradecimientos 

Este trabajo es una contribución al proyecto PICG 453 (Orógenos Antiguos y Modernos) y ha sido financiado en parte por la asociación FEDER-CICYT (1FD97-1177).

Esquemas paleogeográficos: http://www.scotese.com/

Más información: c.quesada@igme.es