lunes, 25 de enero de 2016

Geología indoor: un mar a tus pies

Seguro que sabéis de lo que hablo. Entráis a un edificio, por una razón u otra. Quizá os han convocado a una reunión, o quizá se trata de un hotel. Tal vez un edificio público de la Administración. Sea como fuere, tenéis que esperar. Ya al entrar os ha llamado la atención algo en las rocas ornamentales empleadas en el pavimento o en los revestimientos de las paredes, y ahora disponéis de tiempo para echar un vistazo detallado. Ante la extrañeza de vuestros acompañantes (os conozcan o no creo que nunca se acostumbran) y/o del resto de presentes, os acercáis a aquello que os llamó la atención. A veces son detalles inconexos: una estructura, un mineral, el tipo de roca del mostrador…pero otras veces el material utilizado en la construcción constituye un auténtico muestreo sistemático de la cantera de donde procede. En estos casos nos encontramos ante un auténtico afloramiento ‘indoor’ en el que cada losa es una página de una historia coherente (en sentido estricto) y, de algún modo, sabemos que podemos llegar a leer la historia si consultamos el número suficiente de páginas y conseguimos ordenarlas. Es como encontrar parte de un libro viejo: sin portada, sin autor, parte de un relato que nos lleva a formularnos más preguntas. O como cuando pillas una película a medio en la tele: no sabes qué ha llevado a los personajes al punto en que se encuentran, pero si la historia es interesante y te engancha, te quedas delante del televisor tratando de resolver todas las preguntas y de deducir las relaciones entre los personajes. Según parece, a los seres humanos nos encanta construir historias a partir de hechos aislados (algunos lo llaman chismorrear, otros lo llaman ‘montarse películas’). Pues a nosotros nos gusta chismorrear…sobre rocas.
Tweet porfidoclasto
Esperas en la recepción de un hotel y te encuentras con este bonito porfidoclasto, y tu imaginación vuela tratando de averiguar la historia escondida sobre el mostrador. Visto en el hotel Emperatriz III de Santa Marta de Tormes, Salamanca.
Durante este otoño he pasado varias semanas trabajando en Tres Cantos en el edificio de un cliente. El pavimento era una caliza de color gris oscuro bastante uniforme en la que, a primera vista, sólo destacaban unos filoncillos de calcita con evidencias de haber sufrido procesos de deformación. Se trata de un edificio muy grande, de varias plantas, todas pavimentadas con este material.

Vista general
Ay, ay, esas rocas. Bien merecen echar un vistazo
Tratándose de calizas, el origen marino parece casi seguro, pero no hay nada como encontrar un fósil para confirmarlo. Y en este caso, el primero que encontré, seguido de muchos más de su tipo, fue el rostro de un belemnites. Una vez que ves el primero ya no puedes dejar de buscar…

Belemnites 1
Oh sí. A las primeras
de cambio, un belemnites
Belemnites 2
Otra sección, esta vez según el eje dorsoventral
Como ya sabemos, los belemnites eran cefalópodos similares a las actuales sepias de las que, por lo general, tan sólo se conserva el rostro, defensa ahusada de su cuerpo (las partes blandas sólo fosilizan en condiciones excepcionales). Son animales pelágicos y nos indican que las calizas que pisamos se depositaron en un ambiente de aguas abiertas. En la misma línea apunta el grano fino de las calizas, que tan sólo puede acumularse en condiciones de baja energía (lejos del oleaje o corrientes de entidad). Y aún tenemos un indicio más que nos dirige en esa dirección: el color oscuro de las calizas, que por lo general es indicativo de presencia de materia orgánica. En este mundo nuestro (aquí y ahora) la materia orgánica se degrada rápidamente en presencia de oxígeno por lo que tal abundancia de carbono nos cuadra con un medio de aguas profundas. Vaya, vamos teniendo una historia. Sabemos algo de dónde (en un océano relativamente profundo) y de cuándo (lo más normal es que una caliza con belemnites sea jurásica o cretácica y desde luego, en ningún caso posterior a este último periodo. Al final del Cretácico estos animales se extinguieron, junto con muchos otros, tras la caída del ya famoso asteroide). Nuestro chismorreo geológico nos permite disponer de una historia coherente.

A estas alturas, mi compañero Gonzalo Che ya se había acostumbrado a verme mirando al suelo y a disimular cuando el resto de ocupantes del edificio me veían hacer fotos a una moneda. Y lo que es más, se había unido a la cpirital fósil. Entonces reparé en otro interesante detalle: no todo era carbonato cálcico aquí. en algunas losetas aparecían secciones de cuerpos de forma ahusada o redondeada, más brillantes y oscuros que la matriz en la que flotaban. Interesante. La primera idea es que se trata de nódulos de sílex, algo que se puede comprobar sin más que coger un guijarro de cuarzo o cuarcita en el camino desde la parada del autobús o el aparcamiento. Esto es fácil ya que Tres Cantos se encuentra sobre el piedemonte de la sierra de Guadarrama. Si aplicamos el guijarro (con disimulo) vemos que raya a la caliza, pero no a los nódulos.

Nódulo de sílex
Esos nódulos atraen como un imán la mirada. 
La sílice (óxido de silicio) necesaria para la formación de los nódulos puede proceder de distintas fuentes (recordemos que, hasta cierta profundidad, es más soluble que que el carbonato cálcico): quizá se trate de emanaciones volcánicas que producen un incremento en la concentración de este óxido en el agua o, más probablemente, tiene un origen orgánico y procede de la disolución y posterior precipitación de la sílice que forma los esqueletos de ciertos seres vivos, como las algas diatomeas (un componente del fitoplancton) o algunas esponjas. Ya vimos en nuestro viaje a Ordesa nódulos de sílex de este último tipo, aunque en este caso no encontramos fragmentos esqueletales como entidades reconocibles sino que la formación de los nódulos está controlada por la precipitación de sílice ante cambios en las condiciones geoquímicas (como, por ejemplo, el pH) o físicas (presión temperatura) del agua marina  y la diferente solubilidad del carbonato y la sílice al varias éstas. Raramente asociamos los nódulos de sílex con carbonatos de aguas someras con lo que este indicio, una vez más, se suma a los anteriores para darnos a entender que nos encontramos ante sedimentos de aguas profundas.

Como teníamos muchos días, vimos muchos metros cuadrados de pavimento. Y seguimos haciendo hallazgos. Por ejemplo, una zona exterior del edificio contenía losetas con un llamativo moteado ferruginoso. Podría parecer contradictorio que hallemos óxidos de hierro en un sedimento depositado en condiciones de escasez de oxígeno. Pero hay otras explicaciones. Cuando el oxígeno escasea prosperan bacterias que emplean medios alternativos para obtener energía, como reducir los sulfatos del agua marina a sulfuros. De esa forma el hierro cristaliza en la forma de sulfuro de hierro o, en otras palabras, pirita. Solamente a posteriori, al exponerse la roca a condiciones oxidantes en la superficie, la pirita se transforma en otra formas de hierro como la limonita, por ejemplo.
Manchas ferruginosas
Hum...¿fue pirita lo que ahora es un óxido de hierro?
Todo muy lógico, ¿no? Y entonces…

…aparece esto:

Artejos
Esta roca no se parece a la otra: grano grueso, poca o ninguna matriz...
No, no hablamos de la llave. A poco que nos fijemos distinguiremos esas pequeñas formas blancas con simetría pentagonal. Se trata de artejos de crinoides, esas pequeñas piececitas que unidas una tras otra forman el tallo de los lirios de mar. Podríamos pensar que se trata de fósiles marinos como los belemnites y que, por tanto, este hallazgo no aporta nada más a lo que ya sabíamos. Antes de precipitarnos en las conclusiones, fijémonos más. A diferencia de los belemnites, los artejos de crinoides aparecen en una matriz de grano más grueso, del tamaño de una arena. Transportar arena hasta el lugar de su deposición requiere energía, algo contradictorio con las calizas de grano fino que hallamos previamente. ¿Qué explicación tiene que hallemos conviviendo calizas de grano fino (mudstones) con calizas de grano grueso (calcarenitas bioclásticas, grainstones)? Suponemos que ambos tipos de calizas se depositaron unas junto a otras porque en la cantera se extraen bloques del afloramiento original que posteriormente se cortan en placas y se paletizan tal y como se cortan para enviarlos a obra. Una vez allí, el material se pone conforme se recibe y se desembala, por lo que es muy probable que las baldosas que aparecen cerca en un edificio también estuviesen cerca en el afloramiento/cantera. Si nos fijamos en la matriz, veremos que en su mayor parte se trata de fragmentos de artejos de crinoides y otros fragmentos esqueletales no reconocibles.

Detalle matriz
Un detalle de los bonitos artejos de crinoides
Con el tiempo, encontramos un nuevo tipo de fósiles: ammonites. Se trata de otro cefalópodo que, en este caso, si poseía una concha externa dividida en cámaras en la que se alojaba el animal. También se trata de un animal pelágico que nos indica condiciones de aguas abiertas, aunque es cierto que se hallan en extensiones amplias ya que una vez muerto el animal la concha flota en las corrientes hasta que se hunde y se deposita en el fondo. Los ammonites aparecen como fragmentos más o menos completos también embebidos en una matriz calcarenítica. Esto apunta también a un transporte o retrabajamiento en un medio de alta energía.

Ammonites
Y hasta ammonites aunque, eso sí, un poco maltratados
En algunos casos, los niveles de baja energía y los de alta energía parecen estar muy próximos en una sucesión vertical. Las secciones del pavimento parecen paralelas a las capas (lo que quiere decir que, probablemente, son subhorizontales, considerando horizontal el fondo marino original). O eso parece viendo que todos los fósiles reposan sobre sus caras de mayor desarrollo. Así pues, sólo podemos sospechar la proximidad vertical al encontrar planchas en las que conviven áreas de matriz fina con otras áreas con textura grainstone/packstone. Ya sé que esto implica un nivel alto de especulación, pero ya he avisado de que nos íbamos a montar una película.

Mudstone-grainstone
Algunas placas presentan una curiosa convivencia entre material fino y grueso
Así pues, ¿cómo interpretamos lo que estamos viendo? Pues una de dos: o nos encontramos ante rocas que proceden de dos canteras diferentes y que un constructor graciosete ha mezclado para volvernos locos o nos encontramos ante rocas formadas en un ambiente en el que alternaban condiciones tranquilas, de baja energía, con otras de alta energía. La forma en que se disponen las losetas en el pavimento, en la que ambos ambientes se encuentran unos junto a otros, me hace inclinarme por esta última posibilidad. Una interpretación razonable sería que estas rocas se formaron en el fondo de una cuenca marina abierta, como ya sospechábamos, en la que se depositaban calizas de grano fino y en la que vivían animales pelágicos como los ammonites y belemnites. No obstante, el talud que limitaba la cuenca no debía estar muy lejos, ya que de tanto en tanto se producían episodios de tormenta que traían a la cuenca avalanchas de material más grueso procedente de una rampa carbonatada. Estas corrientes tendrían la energía suficiente para transportar y seleccionar los fragmentos esqueléticos de los crinoides y los ammonites. Hacia arriba, en la rampa, en el area fuente del material grueso, debía haber extensas praderas pobladas por los crinoides (y casi nada más, ya que no aparecen fósiles de otro tipo como lamelibranquios, corales o braquiópodos). Entre episodio tempestítico y episodio tempestítico reinarían las condiciones de sedimentación normal en las que se depositaban las calizas finas. Especulativo, pero probable. O eso creo.

Por último, un par de detalles. Evidentemente la historia de estas calizas no acabó con su formación a partir de barro carbonatado o restos esqueléticos, ni tampoco con la precipitación de sílice que dio lugar  a los nódulos de sílex. Son abundantísimas las evidencias de deformación posterior a que estas rocas fueron sometidas. Y eso nos permite ver cosas interesantes. Por ejemplo, vemos como las fracturas en el cuerpo rocoso sirven como caminos preferentes de circulación de fluidos, lo que intensifica los procesos de disolución/precipitación/cristalización a lo largo de las mismas. En el siguiente ejemplo la fractura está claramente asociada a un cambio de color que refleja a su vez un cambio composicional.

Fractura
Las fracturas constituyen caminos preferentes para la circulación de fluidos
En otros casos, vemos como los nódulos de sílex responden de manera diferente a los esfuerzos a los que son sometidos junto con la matriz calcárea. En algunos ejemplos se ve como las fracturas han rodeado un nódulo en lugar de cortar a través de él.
Nódulo y fractura
La fuerza de un nódulo
También hay indicios de los regímenes de esfuerzos a que han estado sometidas estas rocas en la existencia de familias de venas de calcita que rellenan lo que parecen fracturas de tensión asociadas a cizalla. Parece evidente que estas rocas viven ahora más cómodamente que en el pasado.

Fracturas de tensión
Familia de fracturas de tensión rellenas de calcita. En algunas parece intuirse la forma sigmoidal que subraya la evolución temporal de éstas
Y para acabar, un bonus extra. Entre las calizas de grano fino aparece lo que parece un fósil muy llamativo. En principio pensé que se trataba de una esponja, pero depués me fijé en que está completamente recristalizado y en que el interior no está relleno de sedimento. Esto da a entender que el fósil consiguió mantener su integridad (y una cámara cerrada) en este ambiente tranquilo. Sospecho que eso excluye a las esponjas y, por el contexto, creo que quizá se trate de la teca o cáliz de un crinoide. La recristalización intensa no nos permite concretar más.

Crinoide
¿El cáliz de un crinoide?

Y hasta aquí esta especie de ‘Sálvame’ o versión geológica de ‘la vieja del visillo’: como montarse una película a partir de unos cuantos indicios.

Y por cierto, si tenéis interpretaciones alternativas o información adicional sobre esta roca, estoy deseando oiros: esto no deja de ser otra forma de preguntar: ¿Y tú? ¿De quién eres?

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2 comentarios :

  1. Qué buen rato y qué buen relato.

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    1. Muchas gracias, Pepe.

      Un saludo y gracias por visitar Aventuras geológicas.

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