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MINAS DE SIERRA MORENA: los colores de la Tierra es un proyecto de Eiffel Lab financiado por el Ministerio de Educación Cultura y Deporte.
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Señales de oleaje. Mina de Almadén, Ciudad Real. Autor: JCC. Fuente: Minas de Sierra Morena. Los Colores de la Tierra. 2013El relieve de Sierra Morena 

El relieve de Sierra Morena se gesta bajo el mar, tras el depósito de cientos de metros de espesor de sedimentos lavados en la placa continental, que por aquel entonces se organizaba en el continente único, la Pangea

Continúa mediante el levantamiento experimentado por las orogenias Hercínica y Alpina. Y sigue hasta el día de hoy, dominado por los procesos denudativos, configurando las formas suaves de una sierra acolinada y gastada. Su apariencia homogénea esconde una historia natural antigua y rica, manifestada a través de sus accidentes geográficos interiores (fallas, barrancos, plutones), insospechados en un primer vistazo general ante la sucesión de laderas y valles.

Orogenia
Por aquel entonces, la orogenia hercínica (uno de los procesos tectónicos responsables de la agrupación continental en una masa única), registró procesos de compresión y plegamiento que iniciaron la elevación del Macizo Hespérico, y con él, el inicio de la aparición meridional de Sierra Morena.

Tras la fase compresiva, la tectónica tardihercínica se caracteriza por la relajación. Un periodo en el que el suelo se rajó a través de líneas de debilidad, separando la corteza continental mediante fallas distensivas, que propiciaban la diferenciación del macizo en diversos dominios geotectónicos. Estas fallas llegaron a alcanzar los 500 km de longitud, y generaron en el incipiente macizo sectores, que a partir de entonces, responderán de un modo diferencial ante los subsiguientes procesos tectónicos y denudativos.

Estos procesos tectónicos se corresponden con sucesivos plegamientos producidos durante el Cretácico, consecuencia del acercamiento entre la placa Ibérica, la Euroasiática y la Africana, lo que produjo la compresión de nuevo material, y su acreción en relieves montañosos continentales. Las fuerzas compresivas comenzaban a operar ya sobre la sierra con efectos diferenciales, aprovechando las líneas de debilidad provocadas por las fallas tardihercínicas, éstas reforzaban la separación entre dominios ya separados, bien mediante la diferente elevación de bloques independientes, o a través de su distinta orientación.

Si bien este proceso de compresión, plegamiento y acreción por material detrítico, desde el fondo marino hasta la corteza continental, que hoy constituye el cuerpo de Sierra Morena a través de esquistos y pizarras, es el dominante en la formación de la sierra, no es el único que puede explicar sus formas geológicas, y particularmente, su riqueza mineral.

Nacimiento del metal
De forma intercalada, y por tanto simultánea al periodo compresivo, durante el Cretácico tuvieron lugar fenómenos volcánicos y sedimentarios submarinos que enriquecieron de forma singular la composición metalomineral de sus estratos, convirtiendo a Sierra Morena al cabo del tiempo geológico, en una de las principales concentraciones de piritas del planeta.

Asimismo, la actividad volcánica se manifestó también a través de formas plutónicas; magmas de enfriamiento lento, cercanos a la superficie, generaron formas intrusivas dentro de la matriz detrítica, que el plegamiento y la deformación posterior de los estratos originales ha permitido aflorar sobre la plataforma continental, creando formas suaves, dominadas por el granito, el gabro y el gneis, que enriquecen hoy la acolinada morfología actual de Sierra Morena, con sus relieves en forma de tablas, domos y bolos, suavemente redondeados.

Los depósitos minerales metálicos constituyen concentraciones anómalas de un elemento (elementos) en la corteza terrestre.

Más allá, para que un determinado mineral o metálico elemento sea explotable económicamente, debe abundar en una concentración muy superior a la media de la corteza terrestre. El grado de enriquecimiento varía en función del valor del metal mineral en el mercado. Esto se ilustra en la tabla de Evans, 1980.

Pero para que estas concentraciones anómalas se produzcan son necesarios procesos naturales que fabriquen esa concentración anómala en ciertas partes de la corteza terrestre. Esto ocurre dentro de Sierra Morena para la práctica totalidad de los elementos indicados en la tabla anterior. Ello explica la excepcionalidad mundial de este lugar desde el punto de vista metalomineral ,  y su virulenta explotación internacional, de los cuales son máximos exponentes las concentraciones y pureza del mercurio en Almadén y la pirita en Tharsis y Riotinto. Otros materiales en concentraciones excepcionales aunque de menor singularidad metalogenética son el carbón en la Cuenca del Guadiato y Puertollano, y la pizarra bituminosa en Puertollano.

Cargadero de mineral de Valdelamusa en Cortegana (Huelva). Autora: Marta Santofimia. Fuente: Minas de Sierra Morena. 2013Piritas
Los sulfuros metálicos son la forma química general bajo la que se forman y concentran distintos minerales y metales, entre ellos la pirita. Como se ha indicado anteriormente, estos sulfuros metálicos se crearon y estabilizaron en una alta concentración durante el periodo vulcano sedimentario que tuvo lugar durante la formación de Sierra Morena, durante el Cretácico Inferior, bajo el mar.

El proceso que los generó consiste en la exhalación de soluciones hidrotermales en la superficie submarina, originando cuerpos estratiformes de sulfuros metálicos. Se trata de un proceso exhalativo hidrotermal superficial que produce sulfuros masivos volcanogénicos (VMS), que son la fuente de minerales y metales en concentraciones suficientes para su explotación.

La acción marina sobre los depósitos de sulfuros de los fondos oceánicos produce la rápida oxidación y destrucción de los cuerpos de sulfuros, excepto cuando son cubiertos rápidamente por rocas volcánicas, o vulcanoclásticas, o sedimentarias, que los preservan de la oxidación. Esto fue justamente lo que ocurrió en el caso de Sierra Morena. Los depósitos de sulfuros precipitados fueron cubiertos por las emisiones volcánicas y sus clastos, por lo que la acción del oxígeno, escaso por otra parte en aquel tiempo dentro del océano, no pudo disolver el precipitado.

Los posteriores procesos de acreción trasladaron estos depósitos submarinos hasta la corteza continental emergida, plegados dentro de los estratos en los que se depositaron, hasta su descubrimiento y extracción millones de siglos después . Esto es patente en cuencas mineras como las de Tharsis y Riotinto en Huelva, donde la concentración y pureza de los yacimientos las convierte en únicas en el planeta.

Tecnónica posterior
Los procesos compresivos siguieron actuando sobre Sierra Morena, ya una vez unida a la placa Euroasiática, y formada fundamentalmente en su relieve completo. Constituida como “proa” meridional de la placa Ibérica, el acercamiento de las placas Euroasiática y Africana, produjo fuertes compresiones durante el Cretácico Superior en la denominada Orogenia Alpina, la cual tuvo efectos moderados sobre la morfología de Sierra Morena, registrándose tan solo una suave reactivación de sus relieves, y el refuerzo de la orientación predominante de su plegamiento, NO – SE.

Tras la fase distensiva de la orogenia Alpina, en el Plioceno se produce el último periodo compresivo antes de que la erosión tomara el control de las formas de Sierra Morena. Esta vez la compresión registra una dirección principal N-S, lo cual significa una novedad en la orientación predominante de Sierra Morena (NO-SE), y que afectó principalmente a su sector este. Este plegamiento reactivó viejas fallas distensivas tardihercínicas, que mediante la elevación y hundimiento de bloques, dieron como resultado un relieve más accidentado, elevado y abrupto, reconocible sobre todo en este sector.

A partir de aquí, los procesos distensivos y erosivos son dominantes en Sierra Morena. En los periodos Villafranquiense y post – Villafranquiense se producen fallas y fracturas al pie de Sierra Morena de dirección N-S, que ayudan a comprender por qué algunos de sus principales cauces toman esta dirección, casi estrictamente, en el entorno de latitudes coincidentes. Tales son los casos del Guadiana, Odiel y Guadiamar (en el primer periodo), y del Guadalquivir a su paso por Sevilla (en el segundo), entre otros.

Unidades
Los distensivos, dividieron Sierra Morena cuatro unidades geoestructurales. Estas unidades se diferencian por los materiales, paleogeografía y estructuras presentes en cada una de ellas.

Tres de ellas se disponen de forma sucesiva de E-O, organizando la sucesión de cimas y valles en dirección NO – SE, mientras otra constituye una inmensa penillanura que se incrusta entre las unidades anteriores, suponiendo un cambio radical respecto a la norma acolinada. Las zonas dominadas por el plegamiento se definen de E-O como Zona Centro Ibérica, Ossa Morena y Surportuguesa, mientras que la penillanura se denomina Batolito de Los Pedroches. A continuación se detallan las características principales de cada una de ellas.

Centroibérica
Se caracteriza por la alternancia de paquetes pizarrosos y cuarcitas armoricanas, lo que marca una serie estratigráfica formada por materiales detríticos de diverso grado de metamorfismo, organizados en crestas, barrancos y cortados por fallas al norte, y domos y cubetas al sur.

La separación con la zona de Ossa Morena está vinculada a la predominancia de los materiales vulcano sedimentarios frente a los detríticos, con lo que el límite estaría entre las sierras de Despeñaperros, Santa Eufemia y Andújar. A esta unidad pertenece el conjunto de pequeñas minas encuadrado en el Sistema Linares – La Carolina, y los grandes yacimientos de Puertollano y Almadén.

Ossa Morena
Es la zona central de Sierra Morena, ocupa su mayor parte, y forma las sierras de Aracena, Norte de Sevilla, de Andújar, y la Sierra Morena al norte de Córdoba. Está separada por fallas inversas, cabalgamientos e intrusiones ígneas del resto de la sierra, y posee una amplia variedad de relieves y materiales constituyentes dada su rica historia genética.

Sobre ella actúan sucesivamente tres plegamientos con distintos efectos. Las fases 1 y 2 de cizalladuras y plegamientos en dirección N-S asociados a procesos metamórficos de baja y media presión, con un periodo intermedio de vulcanismo ácido y básico que produjo mineralizaciones intensas (yacimientos de VMS). Y la fase 3 de deformaciones suaves que solo produjeron la torsión superficial de los materiales previos (rocas vulcano sedimentarias, plutónicas, calizas  y pizarras). A esta unidad pertenecen las minas de Peñarroya – Pueblo Nuevo, Cerro del Hierro, Villanueva del Río y Minas y La Jayona.

Surportuguesa
Su límite norte queda marcado por la Sierra de Aracena, la falla de Santa Bárbara y el cabalgamiento de Pulo de Lobo. Está formado por materiales posteriores al Devónico Superior, y se organiza en plegamientos de orientación E-O con vergencia SO, aumentando la intensidad de éstos en el eje suroeste noreste.

La mayor parte de los materiales se corresponden con filitas, pizarras y cuarcitas, pero también se encuentra la mayor concentración de Sierra Morena de VMS, asociados a rocas vulcano sedimentarias, que dan lugar a la mineralización de la conocida como Faja Pirítica hispano portuguesa . A esta unidad pertenecen las grandes cuencas mineras de Riotinto y Tharsis.

Batolitos
Afloran en los dominios geotectónicos de las zonas de Ossa Morena y Surportuguesa, intercalados entre las series paleozoicas. Destaca el extenso Batolito de Los Pedroches, al norte de las provincias de Córdoba y Jaén, entre otros como los de Ventas Quemadas y Castilblanco de los Arroyos en Sevilla, Santa Olalla en Huelva, o Santa Elena en Jaén.

Las rocas que los constituyen pueden ser ácidas o básicas, y alternarse con rocas metamórficas y graníticas, de formación anterior o simultánea al momento de deformación tectónica que afecte a cada dominio geoestructural . En esta unidad sobresalen pequeños yacimientos como los de Villanueva del Duque.

Pantano Zumajo, Huelva. Autor: Antonio Arcos. Fuente: Minas de Sierra Morena. Los Colores de la Tierra. 2013.

Sistemas
Los sistemas morfogenéticos son aquellos que controlan los procesos de modelado del relieve, haciendo que su resultado sea una mezcla de la influencia de la propia naturaleza de los materiales constituyentes, su disposición, y la intensidad de los agentes denudativos externos. A continuación se explica la influencia de cada uno de ellos dentro de Sierra Morena.

Estructural denudativo
Es el que domina en Sierra Morena, siendo el responsable de la generación de plutones, barrancos, colinas y cerros, marginando a la montaña como una entidad escasa dentro de la sierra. El producto es una sierra estructural estable, de pendiente y erosión menor, quedando las erosiones intensas o las fuertes pendientes, propias de sistemas inestables y más jóvenes, fuera de su proceso formador.
Es el sistema que domina la mayor parte de cuencas mineras y yacimientos en Sierra Morena y sus faldas, contándose entre ellos, los más importantes, tales como Tharsis, Riotinto, Villanueva del Río y Minas, Peñarroya Pueblo Nuevo, Almadén y Puertollano.

Formaciones kársticas de Cerro del Hierro (Sevilla).Kárstico
Forma en Sierra Morena relieves de paleokarst, debido a que las estructuras carbonatadas de la sierra (escasas en Sierra Morena) fueron corroídas durante el Neógeno, bajo condiciones de clima tropical, apareciendo muchas de las rocas erosionadas entonces, exhumadas en superficie formando rellenos de terra rossa, depositadas en pozas, depresiones o conductos endokársticos en los que son frecuentes las mineralizaciones de hierro. En el Cuaternario, estas estructuras evolucionan a poljés que hoy se muestran como vallonadas secas (sector Guadalcanal, Cazalla, Constantina en Sevilla). El yacimiento de El Cerro del Hierro es paradigmático de este tipo de sistema morfoestructural.

Gravitacional denudativo
Solo tiene presencia en Sierra Morena de forma marginal, asociada a las formaciones detríticas inclinadas al pie de monte y zonas escarpadas de las Sierras de Santa Eufemia, Cambrón y Ducado, junto a las rañas que aparecen en Sierra Morena oriental, que constituyen un depósito de cantos de cuarcitas de tamaño y potencia variables, donde es abundante el oxido de hierro.

Antrópico
En Sierra Morena se manifiesta sobre todo en la actividad extractiva y los embalses de agua. Las cuencas mineras, una vez explotadas por el ser humano, pasan a formar parte de este tipo de sistema modelador.

Fluvio-coluvial
Casi no se da en Sierra Morena este típico sistema de modelado (erosión – acumulación y arroyada en manto), debido a que la influencia de la topografía, el desnivel prominente entre la sierra y el valle del Guadalquivir, la variedad de materiales (duros y blandos), y la alta escorrentía, hacen que el agua resbale por toboganes lisos e impermeables, entre paredes más duras, hasta alcanzar rápidamente el Guadalquivir.

Denudativo
A tal punto la hidrografía es condicionada en Sierra Morena por la estructura geológica, que ni tan siquiera el sistema denudativo, el propio de la erosión fluvial y la dinámica de vertientes, está representado más allá de los valles del Viar, el Guadiato, y la depresión de La Puebla de Los Infantes.

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