Geomorfología karstica en Google Earth

Básicamente un karst es un proceso por el cual el agua disuelve las rocas carbonatadas (calizas y dolomías) principalmente y aunque algo menos frecuente en rocas evaporíticas (yesos), formando estructuras y morfologías de disolución-precipitación en las mismas. Aunque suena muy teórico os sorprendería la cantidad de veces que hemos visto señales en las rocas de estos procesos.

La parte teórica es muy simple:

El agua de lluvia se mezcla con el dióxido de carbono del aire formando el ácido carbónico, cómo es sabido, los ácidos disuelven los carbonatos (aunque a las dolomías algo menos) y por tanto en zonas calcáreas las rocas se van disolviendo lentamente formando cuevas y galerías cuya red es lo que se denomina sistema  o complejo karstico. Es curioso que una vez disuelto el carbonato las aguas se enriquecen en Calcio y Bicarbonato hasta estar muy saturadas. Estas aguas durante su circulación sufren cambios de presión o temperatura lo que hace que el calcio precipite formando estalacmitas-estalactitas, edificios tobáceos y otros depósitos que en conjunto se denominan espeleotemas.

La química de la disolución-precipitación.

Las morfologías que están asociadas a estos procesos son muy variadas:
Lapiaz: Disolución superficial de la roca caliza.
Lenar: Disolución más importante que genera prufundos surcos por donde circula el agua.
Dolinas y Uvalas: disoluciones con formas de embudo, cuando se unen más de una dolina se genera un uvala.
Sumidero: Por donde desaparece el agua de escorrentia y se introduce en el sistema karstico.
Sima o torcas: Hundimientos de cavidades o cuevas producidas por la disolución, generan paredes verticales.
Cuevas: Galerías o cavidades formadas durante la disolución de la roca caliza.
Surgencias: Lugares por donde sale el agua después de haber circulado por el karst.
Espeleotemas: Estalagmitas y estalactitas. Precipitación de carbonato cálcico.

De todas ellas vamos a destacar las que podemos identificar claramente en Google Earth: Dolinas-Uvalas, Simas-Torcas, Lapiaz.

En las imágenes de google las identificaremos como formas circulares generalmente oscuras que en algunos casos, se parecen a las copas de los árboles.
Un primer ejemplo lo mostramos en la imagen de abajo, un campo de dolinas situadas en un paraje llamado  Campos de Hernán Perea, en la sierra de Cazorla.


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Esta disolución se produce sobre unas calizas de edad cretácica. Examinando detenidamente la imagen podemos intuir una alineación NE-SO de las dolinas, ¿verdad?, por tanto, ¿estan ambas relacionadas? a priori os digo que sí, efectivamente están relacionadas. Si navegamos sobre la zona utilizando la imagen que os dejo arriba (puedes moverte utilizando el ratón). veremos que las dolinas se emplazan a lo largo de una red de fracturas o alineaciones claramente visibles.
Pues bien, estas dolinas en superfie se ven así:

Dolina de los Campos de Hernán Perea.

Si os acercáis a visitar el Parque Natural de Cazorla y Sierra del Segura, os recomendamos visitar estos parajes, son espectaculares.

Ahora pasamos a las simas y para ello nos vamos a las torcas de los Palancares y Cañada del Hoyo ambas en Cuenca y formadas en calizas-dolomías de edad cretácica. La principal diferencia con las dolinas radica en que la sima es un colapso de la bóveda de la cueva y por tanto las paredes generalmente son verticales.


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La figura de abajo representa una esquema geológico simplificado de lo que es un karst.

Bloque diagrama de karst en carbonatos.

Imagen de Google Earth

Imagen interpretada. Se ha añadido a escala el estadio de futbol del Real Madrid.

En la imagen superior se han interpretado numerosas torcas o simas. A simple vista no parecen especialmente grandes, sin embargo, al compararlas con el estadio de fútbol del Real Madrid observamos que la mitad de ellas son iguales o más grandes.Estas torcas son visitables y la verdad es que el paseo merece la pena.

Si seguimos analizando la ortoimagen podremos intuir una alineación SO-NE que posiblemente coincida con una red de fracturas en las rocas.  Esta posible red de fracturas ha podido favorecer la circulación de aguas meteóricas y por tanto la disolución de la roca caliza.

Os dejamos una foto de la Torca del Lobo tomada por diego_cue (panoramio). Como se ve en la fotografía las paredes de la sima o torca son verticales y luego forman como una especie de embudo. Ese embudo es en realidad materiales que se han acumulado por caída de bloques y sedimento que poco a poco se acumulan a lo largo de las paredes.

Torca del Lobo. Foto tomada por diego_cue (panoramio)

Un poco al sureste a unos 10km encontramos otro campo de simas o torcas en los mismos materiales geológicos, sin embargo, en esta ocasión algunas están inundadas. Este hecho se produce por que debajo de las calizas existe una capa de margas (impermeable) que retiene el agua formando estos parajes singulares. El hecho de que tengamos agua o no, dependerá del nivel freático.

Gracias a la herramienta de Google Earth podemos trazar rapidamente un perfil topográfico entre Las torcas de los Palancares y la torcas de la Cañada del Hoyo y entender el proceso. En la imagen inferior se observa como existe una diferencia de cota bastante notable entre ambos puntos. El nivel freático en la zona de los Palancares está por debajo de las simas y en este caso, las torcas actúan como zona de recarga.

Perfil topográfico desde Los Palancares a Cañada del Hoyo

En la imagen inferior se pueden identificar el complejo de simas de la Cañada del Hoyo y como se observa en la ortoimagen no todas las torcas se encuentran inundadas. Pero si están en el mismo sitio ¿por qué algunas están secas y otras no? Al igual que en el perfil topográfico anterior, si se realiza un perfil local es posible que obtengamos más información.


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Perfil topográfico complejo lagunar de Cañada del Hoyo

Los puntos 4-5-6-7 representan las torcas secas y como se aprecia en el perfil se sitúan por encima del nivel freático. Las simas 11-12-13 se encuentran en el otro lado del valle y posiblemente estén secas por que el nivel freático sea más bajo en ese lado del valle.

Foto de la laguna del Tejo tomada por diego_cue (panoramio).

Torca del Tejo. Foto tomada por diego_cue (panoramio)

¿Impresionantes verdad? la primera vez que fuimos a visitar estas formas geológicas pensamos en la posibilidad de que estuviésemos encima de una de estas cavidades y se nos hundiera debajo. Obviamente no sucedió nada de eso, pero ¿podría suceder? la respuesta es sí, puede pasar, aunque las probabilidades son de una entre un millón de que nos pille uno de estos colapsos repentinos.
Hace no mucho pudimos visitar una futura torca en la que aún se puede ver la bóveda y por eso en realidad es todavía una cueva. Se trata de la Sima de Alcorón, situada en el Parque Natural del Alto Tajo.

Panel de interpretación dentro de la Georuta 6 del Parque.

Acceso a la sima. La casa de arriba la han construido encima de la bóveda....malo malo.

El acceso está bien acondicionado, tan solo es necesario llevar una buena linterna. Aunque si esperas a que la vista se adapte se llega a ver más o menos bien.

Tarde o temprano el techo de esta cavidad se vendrá abajo y tendremos un sima más y una casa menos.

Unos kilómetros hacia el oeste de Cañada del Hoyo se dan otras simas, pero esta vez en yesos y margas de finales del cretácico el paraje es conocido como: Complejo lagunar de Arcas-Ballesteros

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Estas simas se han formado en yesos pero el proceso es el mismo que en las calizas.

Algunas veces el agua después de circular por estas galerías sale de nuevo a superficie en zonas inesperadas en lo se denominan surgencias y que en algunos casos forman edificios tobáceos de gran belleza. Hemos tenido la suerte de ver algunas surgencias como la de Orbaneja del Castillo,  Poza azul, La Fuentona, Ojales del río Pitarque.

Un surgencia espectacular es la del río Boquerón descrita en el blog: Magia Serrana. y del que os dejo esta fotografía:

Surgencia del Boquerón.

Sin entrar en excesivos datos geológicos, el río Boquerón discurre por una falla claramente visible desde google earth. El río se ha encajado a favor de esta falla y ha cortado las galerias de un karst activo.

Posición de la surgencia del río Boquerón y el curso rectilíneo a favor de una falla regional.

Algunas fallas interpretadas cercanias del río Boquerón.

Fallas y fracturas (Faults and fractures). Primera parte.

Como mostramos en post anteriores, desde la aplicación Google Earth podemos interpretar estructuras geológicas sin necesidad de ser un experto, basta con unas nociones básicas y practicar un poco.

Las fallas geológicas son, en ocasiones, un quebradero de cabeza para los geólogos puesto que no siempre se dejan ver y muchas veces hay que interpretarlas, es decir, existen señales que nos indican la presencia de una falla aunque no la podamos ver.

En los mapas geológicos una falla interpretada o supuesta está representada por una línea discontinua, por el contrario si la línea tiene trazo continuo es una falla identificada en campo o en foto aérea.

Antes de entrar en materia haremos una breve introducción de qué es una falla y los tipos.

Una falla es una rotura de la roca en la que existe un desplazamiento de los bloques rotos. Si no se observa un desplazamiento se considera fractura o diaclasa ( próximamente en el blog). La roca se rompe por esfuerzos aplicados sobre la misma, estos esfuerzos son provocados por la tectónica de placas, los movimientos entre las placas (empujes y estiramientos) son los causantes directos de las fallas.
En las fallas normales el esfuerzo es distensivo y en las fallas inversas el esfuerzo es compresivo.

Principales tipos de fallas geológicas

Existen otros tipos de falla que no hemos mencionado porque son mezclas de éstos tres tipos básicos.

Si, si, los dibujos muy bonitos pero...  ¿Qué tamaño tienen? ¿Cómo se ven en el campo?

El tamaño de las fallas puede ser de unos pocos milímetros hasta kilómetros:

Arenisca con fallas milimétricas. Imagen de blogosphere

Falla de San Andrés en California (EEUU). Imagen de Thule Scientific.

Comenzamos con Google Earth.

La herramienta de Google Earth nos permite ver e incluso interpretar fallas geológicas de gran escala.
En el siguiente ejemplo hemos seleccionado una curiosa alineación montañosa ubicada al noroeste de la provincia de Teruel, en el término municipal de Bea.

Imagen 3D obtenida de Google Earth. Alineación montañosa al noroeste de Teruel.

Vista cenital del área sin interpretar.

Vista cenital del área parcialmente interpretada. Desplazamiento de la alineación montañosa por una falla.

En las imágenes de arriba hemos podido identificar una falla pero no de qué tipo es. A simple vista no parece que hayan sufrido un desplazamiento en la vertical, si utilizamos el 3D de Google quizás nos ayude a identificar el tipo de falla.

Vista 3D de la zona estudiada. Imagen de Google Earth.

Viendo la imagen 3D se puede apreciar que el bloque de la izquierda esta a una cota ligeramente superior que el de la derecha, si somos muy lanzados podemos decir que el bloque de la izquierda se ha levantado y el de la derecha se ha hundido, ¿verdad?. Pero si analizamos los datos nos daremos cuenta de que no es así.
Imaginemos los dos bloques juntos antes de producirse la rotura, en la figura de abajo reconstruimos la falla en base a lo que vemos.

Soluciones posibles a la falla detectada en Google Earth.

Aunque a simple vista la imagen de satélite aparentemente indica un movimiento en dirección, la posibilidad de una falla normal no puede descartarse aún. La falla normal hubiese hundido el bloque de la izquierda y posteriormente la erosión habría actuado sobre los bloques haciendo que el bloque izquierdo aparentemente se adelantase al derecho.
En definitiva, ¿Cómo podemos saber qué ha sucedido?. La solución está en el plano de falla. Cuando ambos bloques friccionan entre sí dejan estrías en el plano de falla, éstas estrías marcan la dirección y el sentido del movimiento de un bloque respecto del otro.

La erosión puede enmascarar la realidad.

Los planos de falla no siempre se ven, en rocas blandas suelen desaparecer por la erosión, sin embargo en rocas duras (calizas, cuarcitas, areniscas, etc...) se conservan mejor. En los planos de falla se pueden ver las estrías dejadas por el rozamiento entre los bloques (Fault grooves).

Estrías de falla (fault grooves) en areniscas. Imagen de blogsphere.

En las imágenes de satélite previas se pueden ver las líneas de estratificación y por tanto podemos intentar buscar más fallas en la zona. Sorprendentemente se pueden ver muchas más fallas de menor tamaño asociadas a la principal. Realizando un zoom sobre la parte izquierda vemos que así es.

Imagen cenital sobre zona intensamente fallada. Se observan las líneas de las capas calizas.

Imagen anterior parcialmente interpretada. Se observan dos familias de fallas: 1 NE-SW y 2 ENE-OSE

Os dejamos la ventana de Google Earth por si queréis localizar ésta zona y explorar en busca de nuevas fallas.


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Como hemos dicho antes, la erosión del terreno puede eliminar las huellas y a veces no es fácil identificar las fallas en campo y tampoco en Google Earth, pero no es imposible.

Falla inversa erosionada.

En la figura de arriba se muestra cómo la erosión no permite ver fallas sobre el terreno. En este caso la geomorfología juega un papel muy importante y el geólogo, algo confundido,  puede preguntarse por qué existe un "escalón" en el terreno y sospechar que puede existir una falla.

Si nos fijamos en el perfil transversal de los valles fluviales en muchas ocasiones no son simétricos, es decir, en un lado son muy planos y en el otro existe un fuerte desnivel.
Un ejemplo lo tenemos en el río Henares (Madrid). El río se ha ido desplazando de noroeste a sureste erosionando suavemente la zona norte (dejando niveles de terraza a su paso) y por el contrario encajándose en la zona sur. Esto sucede cuando la red de drenaje se adapta a una red de fallas o fracturas existentes en el subsuelo.

En la figura de abajo se puede ver cómo todos los valles tienen un perfil asimétrico en la misma dirección (pendiente suave en el norte y abrupta en el sur). La red de fracturas hace que los bloques se inclinen hacia el sureste.

La asimetría del perfil transversal de los valles puede indicar la existencia de fallas ocultas por la erosión.

Perfil asimétrico del río Henares y su posible asociación a una red de fallas en el subsuelo.

La geomorfología es un campo de la geología que aporta mucha información y que veremos en otros post del blog.

Para no entrar en profundidad no hemos hablado de los cabalgamientos ni otros tipos de fallas de interpretación más compleja, la idea es mostrar la posibilidad de utilizar la herramienta de Google Earth para identificar estructuras o procesos geológicos.

Hasta la próxima.