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JOSÉ Mª GARCÍA DE PRADO Cerro del hierro. Informe de campo. Grupo 10, 1º de Educación Primaria 05/12/2010

Cerro del Hierro (Sevilla)

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Informe de campo realizado como práctica de Fundamentos de las Ciencias Naturales en el paraje conocido como Cerro del Hierro en la provincia de Sevilla

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JOSÉ Mª GARCÍA DE PRADO

Cerro del hierro. Informe de campo.

Grupo 10, 1º de Educación Primaria

05/12/2010

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Índice 1) Preámbulo. 4

a)- Ruta realizada.

2) Introducción. 5

3) El valle del Guadalquivir y sus terrazas fluviales. 6

4) La cuenca del Viar. 7 a) Ejercicio 1.

5) El Pedroso. Parada 1. 8 a) Ejercicio 2.

6) El Cerro del Hierro. Parada 2, 3,4 y 5. 9

a) Ejercicios 3 y 4.

b) Ejercicio 5.

7) Nacimiento del Huéznar. Vía verde. Parada 6 y 7. 16

a) Ejercicio 6.

b) Ejercicio 7.

8) Bibliografía y páginas web consultadas. 18

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1- Preámbulo Aunque la climatología no acompañó a las prácticas de campo realizadas el sábado, 30 de octubre de 2010, por el Grupo 10 de Educación Primaria de la Facultad de Ciencias de la Educación de Sevilla, éstas se abordaron con el objetivo principal de plasmar los conocimientos adquiridos en las clases teóricas. Y entre estos objetivos se encontraban:

a) Diferenciar tipos de paisajes y comprender la importancia del tipo de roca en la generación del paisaje.

b) Estudiar formas de erosión y meteorización en rocas. c) Observación de materiales “in situ” e identificación de algunos de los principales

tipos de rocas. d) Observación e identificación de algunos minerales. e) Observación de un yacimiento mineral y de una explotación minera. f) Identificar estructuras de deformación dúctil (pliegues) y frágil (fracturas). g) Uso del martillo de geólogo y toma de muestras. h) Localización sobre un mapa topográfico y dar coordenadas.

a)- Ruta realizada

A: Salida desde el Hotel NH Convenciones, sita en Avd. Diego Martínez Barrio, 8. Sevilla. B: Alcalá del Río, Sevilla. C: El Pedroso, Sevilla. D: Cerro del Hierro y nacimiento del río Huéznar, San Nicolás del Puerto, Sevilla. E: Llegada al Hotel NH Convenciones, Sevilla.

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2- Introducción

El Parque Natural de Sierra Norte, en la provincia de Sevilla, abarca una amplia región de Sierra Morena, situada al Noroeste de Andalucía. Los ríos Viar, Retortillo y Rivera de Huéznar, todos ellos afluentes del Guadalquivir, conforman la red fluvial que fluye por el Parque. Entre los valores geológicos y paisajísticos de Parque destacan Las Cascadas de la Rivera de Huéznar y el Cerro del Hierro (base principal de la práctica de campo realizada). En este último, el mineral de hierro acumulado en los huecos existentes entre las rocas calizas del "Karst" y al disolver el agua dichas rocas -“karstificación”- ha originado un paisaje

peculiar, que sumado a la extracción de hierro –comenzada en tiempos de la Antigua Roma- crean un paisaje pseudo-natural declarado como Monumento Nacional. En comparación con el resto del relieve de Andalucía, La orografía de las sierras es suave y alomada, típica de antiguos macizos sometidos durante largo tiempo a la erosión y la meteorización. Al contrario que la gran complejidad geológica y morfológica de los Sistemas Béticos, que se extienden formando un arco desde la sierra de Grazalema hasta el cabo de la Nao (Alicante). Mientras que Sierra Morena tiene sus orígenes en la orogenia Hercínica, los Sistemas Béticos surgieron con los movimientos alpinos cuando se plegaron gran cantidad de sedimentos marinos depositados por el antiguo mar de Thetis. Estos plegamientos crearon dos grandes conjuntos montañosos (Penibética y Subbética) separados por una depresión (surco intra-bético):

• Cordillera Penibética: Se extiende formando un arco bordeando la costa desde la serranía de Ronda a Sierra Nevada y la Sierra de los Filabres. Formada por materiales paleozoicos, restos del antiguo macizo y elevados por la orogénesis alpina, y comprende los picos más altos de la península (Sierra Nevada con el Mulhacén, 3.481 m. y el Veleta, 3.392 m.).

• Cordillera Subbética: Conjunto de alineaciones de menor altura (aunque se alcanzan los 2.000 m.) que se extienden desde Grazalema hasta Cazorla y Segura, bordeando el valle del Guadalquivir y constituida por materiales secundarios y terciarios, especialmente calizas y margas, con existencia de algunos relieves kársticos como son los del Torcal de Antequera.

Dibujo: www.lascasasrurales.com

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2- El Valle del Guadalquivir y sus terrazas fluviales No podemos olvidar, la gran depresión del Guadalquivir, situada entre Sierra Morena y las Cordilleras Béticas, de formación Neógena, que forma un triangulo entre las dos masas montañosas y está abierta al océano Atlántico por el sur. Creada como una prefosa del movimiento alpino, rellenada de sedimentos marinos y materiales erosionados, y arrastrados desde Sierra Morena (materiales silíceos muy duros como el granito, pizarra o cuarcita y procedentes de la era paleozoica o primaria) y desde la Cordillera Subbética (materiales más blandos como la caliza, areniscas o margas procedentes del plegamiento alpino en el terciario), con una topografía casi llana y con suaves lomas (producto de la erosión actual), que indica -además de encontrarse con restos marinos-, que el mar inundaba toda la depresión y que aún está retrocediendo. Ejemplo de esto último lo tenemos en las “Marismas del Guadalquivir.”

Denotar también, las amplias terrazas fluviales del valle formadas en el período cuaternario en el que se producen fuertes oscilaciones climáticas que favorecen la aparición de períodos interglaciares con una elevación de las temperaturas, que arrastra el deshielo de grandes áreas e incrementa la potencia erosiva de los ríos al llevar un caudal mucho mayor. De esta manera los ríos ahondan su cauce y dejan suspendidos en los laterales los sedimentos acumulados en otros períodos, formando las terrazas. Estos materiales acumulados son arenas y gravas y que con un espesor de unas decenas de metros, forman un excelente acuífero del que se extrae el agua destinada a los cultivos. De todo esto se deduce que la disposición de los materiales sedimentarios es en capas o estratos.

Dibujo: José Mª García de Prado

En la representación de la izquierda, se puede observar el escalón producido entre el Zócalo de la Meseta y la prefosa creada al elevarse los Sistemas Béticos, creando el Valle del Guadalquivir

Dibujo: http://geografíadesevilla.wordpress.com/aspectos/

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Fotografías tomadas en ruta y en las que se puede apreciar la amplitud de las terrazas fluviales y zonas inundables del Valle del Guadalquivir.

Fotos: José María García de Prado

3- La cuenca del Viar. (Ejercicio 1)

Situado entre Cantillana y El Pedroso, el río Viar discurre por la zona fronteriza entre el Macizo Hespérico y la prefosa que generó el valle del Guadalquivir. Los materiales que se encuentra el río en su fluir son rocas sedimentarias procedentes del final del Paleozoico. Son de color rojo debido a la gran cantidad de hierro (óxido de hierro) que poseen estos sedimentos y que nos encontramos en una

cuenca fluvial que favorece esta oxidación. Estos materiales se encuentran depositados horizontalmente, por lo que nos hace pensar que se originaron por la erosión después de la Orogenia Hercinia.

Foto: José Mª García de Prado

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Siguiendo la ruta nos adentramos en una zona más abrupta, la Sierra de Traviesa, formada por rocas metamórficas e ígneas plutónicas materiales que afloran a la superficie debido a una falla inversa. Esos materiales proceden de la orogénesis Hercínica.

4- El Pedroso. Parada 1. (Ejercicio 2) La primera parada se realizó en las coordenadas 37º50'0.33"N y 5º46'11.45"O // UTM: 256236. y 4190939. Dicha parada tiene como objetivo la observación del paisaje y de las rocas ígneas plutónica del tipo granitoide como las tonalitas, muy frecuentes en esta zona al igual que las dioritas anfibólicas, que encajaron durante el Paleozoico Superior entre calizas, pizarras y areniscas de edad cámbrica. La diferencia con el granito es la falta de feldespatos potásico en su composición, que en cambio, posee en su lugar plagioclasas ricas en sodio.

La muestra que se incluye abajo ha sido extraída usando el martillo de geólogo y aprovechando una pequeña fractura o diaclasa de la roca expuesta en la fotografía de la izquierda.

En la fotografía de la derecha, se puede apreciar el tono rojizo de la tierra. Debido a la gran cantidad de óxido de hierro que poseen y por ser una cuenca fluvial que favorece esa oxidación.

Foto: José Mª García de Prado

Foto: José Mª García de Prado Foto: José Mª García de Prado

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Identificación de los minerales pertenecientes a la muestra extraída.

Tonalita: Roca ígnea plutónica, de textura holocristalina y fanerítica (enfriamiento y cristalización lento, lo que se determina por su grano grueso) compuesta principalmente por Biotitas, Cuarzo y Plagioclasas, por lo que son silicatos claros y por contener estos minerales están dentro de las clasificadas como félsica y ácidas. En general, la meteorización de las rocas plutónicas da lugar a paisajes de estructura alomada en las que alternan berrocales de rocas que afloran y con un suelo arenoso denominados navas. Los factores más importantes para que se desarrollen estos parajes son la composición de los minerales de las rocas ígneas plutónicas, su textura (sobre todo el tamaño de grano y el ordenamiento de los granos minerales) y su estructura. En función de esto último, la acción de los agentes atmosféricos como:

Foto: José Mª García de Prado

Foto: http://www.juntadeandalucia.es/medioambiente/

Foto: José Mª García de Prado

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• Los cambios de temperaturas radicales (expansión térmica), que producen descamación en las rocas.

• La disolución de CO2 en el agua de lluvia, que provoca un aumento del poder de corrosión y disolución de minerales.

• La descompresión de la masa de roca plutónica, que provoca fracturas verticales y horizontales.

Crean una tendencia natural a dar formas esféricas. Las zonas llanas o de pendiente escasa, a su vez, favorecen la retención de las aguas de escorrentía y aumentan el tiempo de alteración de las rocas favoreciendo la disolución y las fracturas ocasionadas por descamación y descompresión se inundan de agua que al congelarse -y aumentar de volumen- en el interior de estas diaclasas, provocan la fractura de las mismas (gelifracción). Siguiendo el proceso erosivo, los sedimentos serán transportados y depositados en otro lugar, quedando un paisaje conocido como “berrocal” o “caos de bolas”.

5- El Cerro del Hierro. Parada 2, 3,4 y 5. (Ejercicios 3, 4 y 5)

La segunda parada se realizó en el conocido como el Cerro del Hierro en las coordenadas 37°57′30″N 5°37′14″O // UTM: 269999. y 4204749. Además de ser una población y una explotación minera, es un Monumento Natural situado dentro del Parque Natural de la Sierra Norte de Sevilla.

En el esquema de la izquierda se puede apreciar los pasos de formación por meteorización de los agentes atmosféricos de los bolos graníticos. El agua de lluvia, que posee ácido carbónico disuelto, la descompresión de la zona por reducirse la presión sobre las rocas y la descamación por los cambios radicales de temperatura. Así, como el viento, las correntías de aguas en superficie que arrastran los materiales disgregados, dejan el paisaje con bolos graníticos redondeados.

Esquema: Procesos geológicos externos y geología ambiental, Ed. Rueda

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Aunque la mena fundamental durante prácticamente toda su historia fue el hierro, la baritina cobró un importante peso en la década de los 80, produciéndose hasta un total de 50.000 toneladas de este mineral. Además de hematites (que constituye la mayor parte de la masa de óxidos de hierro que rellenan los huecos kársticos) y la citada baritina, son frecuentes la goethita y calcopirita, así como de otros productos como la limonita y la malaquita. a)- Ejercicio 3. Durante el corto recorrido realizado por esta zona –la climatología nos proporcionó un pequeño receso- se pudieron recoger algunas muestras de minerales y rocas que son los descritos a continuación:

Fuente: Mapa topográfico Nacional hoja 920

Muestras recogidas en El Cerro del Hierro

Foto: José Mª García de Prado

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A continuación se detallan las características de las muestras individualmente.

Nombre Fotografía Características

Pirolusita

Pertenece al grupo de minerales formados por Óxidos-Hidróxidos, su composición química es la de Dióxido de Manganeso, su raya es negra, su dureza es escasamente de 2 y con color de grisáceo a negro. Su característica más peculiar es que cristaliza de forma dendrítica (formando ramificaciones) en rocas arcillosas.

Pizarra

Pertenece al grupo de las Rocas Metamórficas Regional formadas por la compactación de arcillas, por lo que, el grado de metamorfismo es muy bajo. De grano fino (detrítica) y de foliación pizarrosa.

Hematites

Pertenecientes al grupo de minerales formados por Óxidos-Hidróxidos, de raya roja y brillo de terreo a metálico, su dureza está rondando entre el 5 y el 6, por último su color puede ir desde el negro al gris e incluso con tonos rojizos. Comentar que era la base principal en la extracción de hierro en El Cerro del Hierro.

Barita o Baritina

Perteneciente al grupo de los minerales formados por Sulfatos, de raya blanca y brillo casi vítreo, su dureza está rondando el 3.5 y su color puede variar desde el blanco, pasando por el gris y por el pardo amarillento como el de la muestra recogida. También fue objeto de extracción en El Cerro de Hierro por el contenido en Bario de su composición.

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Caliza

Perteneciente al grupo de las rocas sedimentarias de precipitación química y más concretamente al sub-grupo de las carbonatadas. Es una roca porosa y muy resistente, aunque permeable, lo que provoca, que cuando el agua de lluvia o de los ríos –que llevan disuelto acido carbónico- penetra en ella, se produce la disolución del carbonato cálcico. Este proceso crea las denominadas regiones Kársticas, en las que, el agua discurre y crea fisuras en el terreno modelando a la caliza e incluso llegando a crear ríos subterráneos y cavernas.

Como anexo a las muestras recogidas y detalladas anteriormente, en la fotografía de la izquierda, se puede apreciar la cantidad de minerales y rocas que son fáciles de encontrar en El Cerro del Hierro, incluyendo una sección de Trilobites. b)- Ejercicios 4 y 5. La palabra “karst” hace referencia al paisaje y las estructuras geomorfológicas derivadas de la acción disolvente del agua meteórica sobre las rocas carbonatadas. Los rasgos peculiares del modelado kárstico se deben a que las rocas carbonatadas son solubles en el agua de lluvia, siempre que ésta sea ligeramente ácida por la disolución previa de dióxido del carbono de la atmósfera, pero no podemos olvidar, que al mismo tiempo se puede dar el fenómeno contrario -si las condiciones atmosféricas lo permite-, el de la precipitación en el interior de las grutas, cuevas o grietas permitiendo su relleno. En este proceso, hay que tener también en cuenta, que en una misma zona las calizas pueden ser de diferentes composición y estructuras, con lo que unas serán más

Foto: http://climbing-sevilla.blogspot.com

Cuadro: José Mª García de Prado

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proclives a ser disueltas que otras. Por otro lado, el agua al discurrir disuelve más fácilmente en superficies de discontinuidades como en los estratos, fallas y diaclasas. Dependiendo que el desarrollo tenga lugar en la superficie o en el interior del terreno, las morfologías resultantes se dividen en exokársticas y endokársticas. Ambos tipos pueden ser destructivos (generadas por disolución) y constructivo (generadas por precipitación). En definitiva, en el ambiente kárstico, la caliza es el material principal por ser una roca dura, maciza y permeable y en el que las tensiones orogénicas provocan en ella fisuras o diaclasas, por donde el agua se filtra disolviéndola. Esa acción origina un relieve complejo, el kárstico, caracterizado por formas muy típicas como: lapiaz, dolina, poljé, simas y cuevas.

En el Cerro del Hierro, los materiales que afloran están formado principalmente por calizas y pizarras de la edad cámbrica. De modelado lapiaz desarrollado sobre estas calizas cámbricas (Los lapiaces son figuras de disolución que forman oquedades, canalillos, pináculos etc.). La disposición de estos materiales es en estratos intercalando zonas de calizas con zonas de pizarras. Procediendo, por tanto, su formación de la acumulación de sedimentos, aunque con etapas diferentes, ya que esta sedimentación comenzó, en un principio, con depósitos de calizas en un ambiente cercano al mar o incluso somero, en donde se daban las condiciones idóneas para que precipitara el carbonato cálcico, y en el que, más tarde, se acumularon sedimentos arcillosos, que hoy en día forman las pizarras tras el proceso de compactación y cementación (diagénesis). A continuación, esta zona emergió del océano (toda la zona del Parque Natural de la Sierra Norte estaba bajo el mar en época Cámbrica), lo que provocó la erosión y sobre todo la meteorización de toda la zona caliza. Creando así, un karst en el que todos

Foto: http://climbing-sevilla.blogspot.com

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los huecos, cavidades y fisuras se rellenaron con materiales sedimentarios impregnados de óxidos de hierro procedentes de la erosión y por el hundimiento de cavidades, que a su vez, se llenaron con los sedimentos que tenían encima. Pero al final del Cámbrico, toda esta zona volvió a sumergirse y con ello se reactivó el proceso de sedimentación. Más tarde en el Carbonífero volvió a emerger debido a una orogenia con formación de relieves montañosas (por lo que todo el conjunto afloró creando un sinclinal suave) y se reactivaron todos los procesos de meteorización química. Todo esto, sirve para aclarar la evolución del Cerro del Hierro y poder explicar la disconformidad que se evidencia en los cambios de procesos (sedimentación y meteorización), que se ha sufrido esta zona a lo largo del tiempo.

Corte geológico que muestra la estructura tectónica del Cerro del Hierro

En resumen: 1º- Depósito de calizas. 2º- Emersión y comienzo de la karstificación. 3º- Hundimiento o ascenso del nivel del mar. 4º- Diagénesis de las pizarras por compactación y cementación. 5º- Nueva emersión de la zona, provocando reactivación de meteorización.

Fotos: Consejería de Medio Ambiente

Esquema: Consejería de Medio Ambiente

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Nacimiento del Huéznar. Vía verde. Ejercicios 6 y 7. a)- Ejercicio 6. La tercera parada que pudimos realizar, se situaba en las coordenadas 37°59′25″N y 5°38′46″O // UTM: 267606. y 4208070. Situación cercana al conocido como Nacimiento del Huéznar. Tras un descanso para el almuerzo, continuamos a pie desde las señaladas coordenadas y a través de la Vía Verde de la Sierra Norte para observar ripples; estratos; pliegues; diaclasas y fallas. Lo primero que nos encontramos son el afloramiento de estratos inclinados de pizarras en las que se pueden observar fácilmente la foliación de éstas. Destacar también los ripples que se aprecian en algunas pizarras, lo que nos indica, que esta zona estuvo sumergida en el pasado. La creación de las pizarras que hoy en día vemos, son debidas a procesos de sedimentación bajo el mar u océano, los ripples que se aprecian fueron creados por la circulación de corrientes de agua sobre un lecho arcilloso, es decir, se trataba de una zona con oleaje y por tanto su localización sería la de una playa. Por último, denotar que la situación de estas capas era horizontal. Tras producir la diagénesis de estos sedimentos, compactándose y cementándose, afloraron de nuevo, sufriendo las deformaciones, fracturas, foliaciones y la basculación que nos presenta hoy en día.

Continuando sobre la Vía Verde, la siguiente parada de observación la realizamos junto a una falla inversa, una brecha de falla y una estructura de colapso. Todo ello en escasos 10 metros. Vamos a intentar reconocer y explicar con la ayuda de las fotografías lo que representa cada cosa.

Afloramiento inclinado de estratos de pizarras, en las que se pueden apreciar la foliación de éstas. Así como las diaclasas, tanto en vertical, como en horizontal respecto al grado de inclinación de los estratos.

Detalle de los ripples de las pizarras.

Foto: José Mª García de Prado

Foto: José Mª García de Prado

Foto: José Mª García de Prado Foto: José Mª García de Prado

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1. En primer lugar, se observan superficies de estratos de materiales chocando contra una falla. Esto se aprecia perfectamente por la no continuidad de los estratos.

2. La falla es inversa, por encontrarse el bloque movido hacia arriba con relación al de los estratos. Por lo que, se puede intuir que se produjo por esfuerzos de comprensión y no de distensión (lo que provocarían una falla normal).

3. En la parte superior de la fotografía -aunque no se aprecian muy claramente- se pueden observar fragmentos de la misma roca, fracturadas, de diferentes tamaños y angulosas. Eso es denominado Brecha de Falla y están relacionados directamente con la formación de la falla y de la que se generaron.

4. Por último, se puede observar en la siguiente toma, como los estratos se encuentran

ondulados sobre la horizontal, lo que nos da una clara impresión de cómo actuaron las fuerzas de comprensión sobre la falla, que llegó a deformar comprimiendo esta zona.

Rocas de la Brecha de Falla

Foto: José Mª García de Prado

Foto: José Mª García de Prado

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Bibliografía: GARCÍA, A. y GARCÍA, E. (2005). Cerro del Hierro. Itinerarios y recursos educativos. Sevilla: Consejería de Medio Ambiente. ISBN: 8496329550. MORENO, C., SÁEZ, R. y GONZÁLEZ, F. (2008). Guía geológica P.N. Sierra Norte de Sevilla. Sevilla: Consejería de Medio Ambiente. ISBN: 8496776514. TARBUCK, E. J. y LUTGENS, F. K. (2005). Ciencias de la Tierra: Una introducción a la Geología Física. Madrid: Plaza edición. ISBN: 9788420544007.

b) Ejercicio 7

Lugar de parada del autobús en el poblado de Cerro del Hierro. (Parada Nº 2) Cruce de la carretera en San Nicolás del Puerto con la Vía Verde. (Parada Nº 3)

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