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Geología de Los Monegros


Los Monegros se caracterizan por su interesante geología, formaciones litológicas variadas que favorecen la creación de diferentes formas de relieve y que contienen un importante registro de la evolución sedimentológica y climática de la Cuenca del Ebro durante el Mioceno. Sus estratos contienen diversos yacimientos de micromamíferos fósiles y ofrecen un registro magnetoestratigráfico continuo que permite datar, con precisión, todos los acontecimientos geológicos acaecidos en la zona. Su geomorfología, asociada a unos suelos y una flora típica de estepa árida, producen, en conjunto, paisajes singulares que se asocian a zonas semi-desérticas.

A través de Concha Arenas Abad y Gonzalo Pardo Tirapu, geólogos de la Universidad de Zaragoza, y Manuel Pérez Pueyo, geólogo alcoberreño, descubrimos su formación y evolución y nos adentramos en aspectos de la geología de Los Monegros, incluidas algunas de sus peculiaridades geológicas. En definitiva, Los Monegros son un territorio donde la erosión, a pesar de la escasez hídrica, han desempeñado un papel fundamental y los estratos son como un libro abierto a nuestro pasado geológico.

Por Concha Arenas Abad, Gonzalo Pardo Tirapu, Manuel Pérez Pueyo y Joaquín Ruiz Gaspar.

Los geólogos Concha Arenas y Manuel Pérez interpretando los estratos.

Formación

Los Monegros se sitúan en la parte central de la Cuenca del Ebro, una cuenca sedimentaria formada durante el Cenozoico como consecuencia de la aproximación entre las placas Euroasiática y Africana que se inició hace unos 84 Ma. Esta aproximación afectó a la placa Ibérica, situada entre Europa y África, e hizo que se elevaran los sedimentos depositados en cuencas marinas anteriores, dando lugar a la cordillera de los Pirineos, el Sistema Ibérico y la cordillera Costera Catalana. En medio de estas tres cordilleras quedó una depresión, la Cuenca cenozoica del Ebro. Desde el final del Eoceno (aproximadamente hace 36 Ma; Costa et al., 2010) la Cuenca del Ebro dejó de tener conexión con el Océano Atlántico. Al quedar sin salida al mar (situación de endorreísmo), la cuenca fue ocupada por sistemas aluviales que depositaban gravas, arenas y arcillas procedentes de la erosión de los relieves limitantes. Estos sistemas sedimentarios alimentaban áreas lacustres localizadas en la parte central de la cuenca. Las fluctuaciones en los aportes hídricos de los sistemas aluviales produjeron cambios en las características de los lagos, depositando en ellos diferentes capas sedimentarias, básicamente calizas y margas durante épocas de más humedad, y yesos y halita en los momentos de más aridez.

Mapa geológico que muestra la distribución de las UTS en la cuenca del Ebro (T1 a T8; modificado de Muñoz et al., 2002) y la ubicación de los ríos Luna, Huesca y Los Fayos. (modificado de Arenas et al., 2001). Áreas y tramos de estudio: SA, Sierra de Alcubierre (tramos: 1, Ontiñena; 2, Albalatillo; 3, Lanaja; 4, San Caprasio); MC, Montes de Castejón (secciones 5: Esteban; 6: Castillo de Sora); SF, zona San Felices (tramo 7, San Felices-Agüero). BR: Bardenas Reales (tramos: 8, Sancho Abarca; 9, Pico del Fraile; 10, Cabezo de Marijuán); TA: Comarca de Tarazona (tramos: 11, Lugar-Melero; 12, Umbría Alta). Tomado de Pérez Rivarés et al. (2016).

La zona de Los Monegros se nutrió principalmente del “sistema fluvial de Huesca”, denominado así por Hirst y Nichols (1986), proveniente de la zona oeste de la Unidad surpirenaica central, que aportaba sedimentos finos, arenas y arcillas, sin cargas gruesas. Pero además, en el área de Los Monegros se encuentran depósitos de calizas, margas y yesos que se formaron en lagos extensos, cuyo registro más continuo se encuentra en la Sierra de Alcubierre. Esos lagos registraron tanto fases de alta salinidad, en correspondencia con etapas de aridez, con formación de yeso, como fases más húmedas, con formación de calizas y margas ricas en fauna y flora de agua dulce. Entre la fauna se encuentran gasterópodos, bivalvos y ostrácodos. En el entorno vivirían vertebrados, como roedores. La flora lacustre estaría formada por plantas subacuáticas, por ejemplo, algas calcáreas (charophyta) y otras hidrófilas.

Afloramientos de yesos entre margas y calizas.

Hacia la mitad del Mioceno medio (aproximadamente hace 14,4 Ma), se produjo un avance de los sistemas fluviales pirenaicos que causó el desplazamiento de los sistemas lacustres hacia el sur. Este fenómeno se registra en la parte más alta de la Sierra de Alcubierre. De ese momento se conservan en los antiguos depósitos fluviales fragmentos de troncos de sauce, testimonio de la existencia de bosques de ribera.

Modelo teórico de facies para un sistema asimétrico para el mioceno central de la cuenca del Ebro desde el Pirineo hasta los márgenes Ibéricos. Arenas and pardo (1999).

A partir del Mioceno superior, en un momento entre hace 11,5 y 8,5 Ma, la Cuenca del Ebro se empezó a abrir al Mar Mediterráneo, a partir de un proto-Ebro que drenaba la cordillera Costero Catalana (García Castellanos et al., 2003). La erosión remontante de este río comenzó por las zonas más próximas al mar y evolucionó hacia el oeste, alcanzando la Cuenca del Ebro, donde se produjo la eliminación parcial de los depósitos lacustres y aluviales, con la captura los ríos de los Pirineos y la Ibérica. Se fue modelando el relieve hasta la situación actual, con muelas y sierras en la parte central, separadas por el río Ebro y sus afluentes. Es decir, en esta fase exorreica se produjo el “vaciado erosivo” de la cuenca con eliminación parcial de los depósitos acumulados anteriormente, que fueron transportados hacia el Mar Mediterráneo en un volumen que se ha calculado en 30.000 km3 (García Castellanos et al., 2003). En resumen, se desarrolló el modelado del relieve actual que aún continúa, una erosión diferencial que ha dado forma a paisajes y parajes espectaculares como los barrancos de La Estiva y del Bujal en la Sierra de Alcubierre, o zonas como el monte de Cajal, Gabarda o Jubierre, e igualmente los característicos torrollones. Muchas de estas zonas están declaradas como LIG (Lugar de Interés Geológico).

Modelo de facies lacustres para las unidades T5, T6 y T7. Modificado por Arenas y pardo (1999)

La sierra de Alcubierre: un registro excepcional del clima pasado

La sierra de Alcubierre constituye un registro sedimentario muy importante, con afloramientos excepcionales, donde es posible estudiar una sucesión de fenómenos y procesos a lo largo de millones de años. La sierra de Alcubierre, junto con otros relieves, como los Montes de Castejón, la Muela de Zaragoza y la Muela de Borja, quedan como testigos de lo que fue la Cuenca del Ebro y su evolución hasta la actual Depresión del Ebro. A la vez, la interpretación de los procesos registrados en las sucesiones de rocas de la sierra permite conocer cómo era el clima del pasado, observando que ha tenido una gran variabilidad dentro de una tendencia general a lo largo del Mioceno.

Corte geológico Sierra Alcubierre. Arenas y Pardo (1999); Pérez-Rivarés (2016)

La sierra de Alcubierre presenta tres unidades de depósito (Arenas, 1993; Arenas et al., 2007):

  • La parte más baja y antigua contiene depósitos con predominio de yesos y margas en la zona más central, mientras que hacia el norte y el este hay mayor presencia de calizas, p. ej. hacia la zona de Lanaja, y de areniscas y arcillas hacia Albalatillo y Pallaruelo de Monegros. Se ha asignado a una unidad de depósito denominada T5.
  • En el nivel intermedio se encuentra gran abundancia de calizas y margas con pequeñas intercalaciones de yesos; especialmente peculiar es la intercalación conocida como Miembro Perdiguera. Todo este conjunto se asigna a la unidad de depósito T6.
  • En las partes más altas de la sierra, San Caprasio y Monte Oscuro, litológicamente, de más a menos abundantes se hallan lutitas (arcillas y limos), areniscas, calizas y margas. Se corresponde con la unidad de depósito T7. En esta unidad hay huesos de roedores que han ayudado a datar como Mioceno medio ese intervalo.
Mapas geológicos y cortes transversales de las zonas de la Sierra de Alcubierre y Montes de Castejón (A) y Tarazona (B). Las secciones magnetoestratigráficas donde los límites de TSU son reconocidos se indican (T4/T5, T5/T6 y T6/T7). Tomado de Pérez Rivarés et al. (2016).

Las edades de estas unidades, según los datos magnetoestratigráficos, calibrados con bioestratigrafía y un punto con datación absoluta son (Pérez Rivarés, 2016): la unidad T5 entre los 20,8±0,66 y los 16,2±0,14 Ma; la unidad T6 se prolonga hasta los 14,3±0,15 Ma, y la unidad T7 termina hacia los 13,4 Ma en San Caprasio. No se conoce con precisión la edad del límite superior de esta unidad; se sabe es más moderno de los 12 Ma en áreas de la parte oeste de la Cuenca del Ebro.

Los estudios sedimentológicos, mineralógicos y geoquímicos sugieren que, en el registro de la Sierra de Alcubierre, el clima evolucionó hacia condiciones más húmedas a lo largo del Mioceno. Sin embargo, se detectan variaciones del clima a menor escala, que quedan reflejadas por la alternancia de intervalos ricos en evaporitas (yeso), estromatolitos y/o calizas laminadas, e intervalos ricos en calizas con fósiles de agua dulce, bioturbación por raíces e insectos, y margas. Representan, respectivamente, etapas de más aridez, con condiciones salinas y menor lámina de agua, y etapas de más humedad, con agua dulce y expansión del área lacustre. Estas etapas alternan en el tiempo según ciclos astronómicos de la órbita terrestre de distinta duración que causan cambios en el clima. Así, a gran escala, la unidad T6 correspondería a una expansión del sistema lacustre respecto al de la unidad T5, mientras que la unidad T7 refleja un avance hacia el sur del sistema fluvial de Huesca.

Arenas and Pardo (1999)

También hay que señalar que los diferentes estratos están dispuestos prácticamente horizontales. No obstante, por la zona cercana a Villamayor se observan algunos plegamientos debidos a la plasticidad de las rocas evaporíticas ante cualquier deformación; se observan, por ejemplo, en los taludes de la carretera de Sariñena a Zaragoza. Tales pliegues suelen ser debidos a hundimientos por disolución del sustrato yesífero.

Unidades litográficas y tectosedimentarias en la sierra de Alcubierre.

Salinas, lagos salados

Así pues, las épocas secas se han traducido en el registro geológico de Los Monegros en los extensos afloramientos de yesos que vemos hoy. Un proceso similar actual es la dinámica de las saladas de Bujaraloz, donde en condiciones de aridez, debido a la evaporación, se concentran las sales. La escasez de precipitaciones y la gran evaporación favorecen el depósito de minerales solubles en general, en particular sales sulfatadas y cloruradas, tanto en las saladas como en los poros del sedimento cercano, creando un ecosistema muy específico y singular, con su propia biodiversidad.

Estromatolitos

Una de las curiosidades de la sierra observable en cualquiera de las tres unidades de depósito es la presencia de estromatolitos. Se trata de estructuras minerales, normalmente calcita y dolomita, que se caracterizan por su laminación fina. Pueden tener geometrías de pequeños domos. Los estromatolitos se originan en relación con tapices microbianos (habitualmente bacterias, y entre ellas cianobacterias) que viven sobre el fondo de zonas acuáticas, y que favorecen la precipitación mineral y la fijación de partículas carbonatadas produciendo finas películas que se acumulan a lo largo del tiempo. Los estromatolitos de la sierra de Alcubierre van asociados a periodos secos y suelen aparecer en calizas y dolomías. Son rocas sedimentarias y a la vez estructuras bio-sedimentarias formadas gracias a la acción de seres vivos. La actividad fotosintética de las cianobacterias en grandes concentraciones, (por ejemplo, el típico verdín que se forma en algunas zonas con agua) favorece la precipitación de carbonatos. El resultado es una sucesión laminada de tapices de cianobacterias fosilizadas.


Estromatolitos en los estratos de calizos
Corte de estromatolito.

Fotografías: Concha Arenas.

Capa de cenizas volcánicas

Otra de las curiosidades de Los Monegros es la presencia de una capa de cenizas volcánicas entre los estratos de margas, areniscas y calizas de la unidad T5; la capa presenta un color rosado, gris claro o verdoso, y un espesor en torno a los 4-8 cm. Se reconoce en diferentes lugares de Los Monegros y sirve como nivel de correlación, dado que, transportadas por el viento, su depósito se realizó instantáneamente a la escala del tiempo geológico. La capa fue encontrada por primera vez por doctorandos anglosajones (Hirst, 1983). Posteriormente, varios investigadores de la Universidad de Zaragoza y de otras instituciones realizaron el estudio sedimentológico, el mineralógico y su datación. Está formada por ceolitas (analcima), feldespatos, cuarzo y esmectitas (Bauluz et al., 1994). Una datación muy exacta y precisa mediante 40Ar-39Ar de 19,3±0,7 millones de años (Odin et al., 1997), que resulta muy útil para conocer la edad de los diferentes estratos, pues es un punto de anclaje con la escala de tiempo de polaridad geomagnética.

Estructuras de tormenta

En los sedimentos lacustres monegrinos se encuentran testimonios de que las masas de agua en que se depositaron estuvieron sometidas a episodios de fuerte oleaje de tormentas. Se trata de estratos de calizas (a veces dolomías) que contienen láminas formadas por granos de cuarzo o de caliza (de tamaño arena o limo). Los conjuntos de láminas forman pequeños montecillos y depresiones, de varios decímetros de altura y separados lateralmente unos decímetros. Esta estructura es un tipo de estratificación cruzada particular, denominada hummocky cross stratification por los anglosajones –o HCS en abreviatura–, cuya traducción sería estratificación cruzada en montículos. La formación de esta estructura tiene lugar a mayor profundidad que las rizaduras de oleaje de buen tiempo (“ripples”) y requiere, además de intensos flujos de oscilación, flujos unidireccionales dirigidos desde la orilla hacia aguas más profundas, condiciones que solo se dan con oleaje de tormenta.

Estructuras de tormenta.

Se da la circunstancia de que estas estructuras son más frecuentes en la Sierra de Alcubierre, que en sedimentos de la misma edad en otras áreas más al oeste en la Cuenca del Ebro, como los Montes de Castejón, cuando formaban parte del mismo sistema lacustre. Por ejemplo, se observan en la carretera de acceso al cerro San Simón o en el camino a San Caprasio desde Farlete. Todo ello sugiere que esta estructura (HCS) se generó en una orilla lacustre afectada por vientos fuertes y persistentes que soplaban hacia dicha orilla tras un largo recorrido sobre un extenso lago central en la Cuenca del Ebro. ¿Evidencia de que el cierzo ya desempeñaba su función en el clima mioceno de la cuenca? Muy posible, al menos las condiciones orográficas (Pirineos y cordillera Ibérica capaces de orientar el régimen de vientos) ya se habían establecido.

Las especies relictas y fósiles de Los Monegros

Los Monegros presentan hoy, sobre los sustratos yesíferos, unas asociaciones vegetales y entomológicas singulares en la Península Ibérica, con elementos que se encuentran en áreas tan separadas de ellos como las estepas del Mediterráneo oriental y del Asia central (Braun-Blanquet y Bolós, 1957; Ribera y Blasco-Zumeta, 1988; Ribera, 1999). Mucho queda por estudiar acerca de este tema, pero todo apunta a que esas áreas contienen los relictos de unas biocenosis que tuvieron mayor extensión y continuidad anteriormente. Se puede especular sobre si tal continuidad estuvo relacionada con un periodo de clima árido, y por tanto con una mayor extensión de los ambientes esteparios alrededor del Mar Mediterráneo. A este respecto, la denominada Crisis de salinidad del Messiniense, que ocurrió al final del Mioceno, podría ser un buen candidato: en esa época, entre 5,97 y 5,33 Ma atrás, el Mar Mediterráneo sufrió varios episodios de desecación, al menos parcial, a consecuencia del cierre de la comunicación con el Océano Atlántico. Esa situación endorreica favoreció la formación de importantes depósitos de yesos y sal en sus fondos (Krijgsman et al., 1999). Para entonces la Cuenca del Ebro ya se estaba vaciando (desde unos millones de años antes, entre 11,5 y 8,5 Ma). En este contexto extensas áreas alrededor del Mediterráneo pudieron estar bajo condiciones de intensa aridez. Pero cuando después se abrió el Estrecho de Gibraltar al inicio del Plioceno (hace 5,33 Ma), el área perimediterránea tendría un clima menos árido, lo que determinaría que las asociaciones de estepa quedaran reducidas y fragmentadas en áreas disjuntas, como ahora las encontramos, siendo Los Monegros una de esas áreas relictas.

Fósil de hoja de palmera. Sierra de Alcubierre.

Pero vayamos atrás en el tiempo. A lo largo de toda la sucesión estratigráfica del Mioceno se han encontrado diversos yacimientos de pequeños roedores fósiles (Agustí et al., 2011). No son sino fragmentos de ellos, de los que tiene especial interés la dentición, mediante la cual se definen los diferentes géneros y especies. Estos micromamíferos experimentaban una rápida evolución, lo que permite establecer toda una secuencia bioestratigráfica, definir pisos continentales miocenos como el Aragoniense; además, ayudan a reconocer los ambientes en que se encontraban y seguir las migraciones que efectuaban. Pues bien, entre otros interesantes aspectos de esta fauna fósil monegrina, en el Mioceno medio, hacia la mitad de la unidad T6, se encuentran elementos de un glírido fósil, es decir, un lirón, del género Vasseuromis. Los estratos en que aparece ese fósil se han datado mediante magnetoestratigrafía en 15,3 Ma. Este género se encontraba en Europa central a lo largo de todo el Mioceno, pero en España se creía desaparecido durante unos millones de años, desde el Mioceno inferior hasta el Mioceno superior. Hete aquí que no había desaparecido de España, sino que había encontrado su refugio en Los Monegros durante el Mioceno medio.

Huecos de raíces en la roca.

Los Monegros, espacio geológico

En resumen, los Monegros a nivel científico son muy interesantes, pero también a nivel paisajístico. Hay mucha variación de unidades geológicas, modelados, torrollones, saladas y barrancos. Un lugar interesantísimo para adentrarse en el mundo de la geología, para conocer cómo se formó nuestra tierra, la misma que pisamos, contemplamos y sentimos cada día. En definitiva, un geoparque a nuestros pies. ¡No te lo pierdas!

Manuel y Concha buscando estromatolitos.

Bibliografía

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