Tierra y Tecnología nº 41 | Texto y figuras | O. Apalategui Isasa, geólogo. | En el presente trabajo se pretende mostrar que la evolución geológica del Macizo Ibérico meridional durante el Precámbrico superior y paleozoico obedece al esquema de lo que aquí llamamos un ciclo geodinámico.
El trabajo consta de dos partes, en la primera se define el “ciclo geodinámico” y en la segunda se analiza la evolución geológica del Macizo Ibérico meridional, que responde como veremos a las pautas definidas en el anterior apartado.
Definición de ciclo geodinámico
En un artículo editado en la revista Tierra y Tecnología del ICOG, bajo el título “Una visión ampliada de la teoría de Placas Tectónicas”, se planteó la idea del ciclo geodinámico. Para ello, analizábamos primero las grandes estructuras de la corteza litosférica actual donde, a grandes rasgos, se puede decir que existen dos claros grupos de límites de placas, uno de dirección N-S, que desarrolla márgenes constructivos y destructivos que se pierden hacia los polos, y otro de dirección E-O, que se caracteriza por el desarrollo exclusivo de márgenes destructivos próximos al Ecuador (figura 1). Dichos márgenes se producen por las interacciones entre las placas, las cuales se desplazan siguiendo dos movimientos elementales y simultáneos de direcciones respectivas E-O y N-S.
Los movimientos de dirección E-O dan lugar a márgenes de placas de dirección N-S, tanto constructivos (dorsal atlántica, Rift africano) como destructivos (cadenas andinas, arcos de islas del Pacífico occidental, etc.), pero nunca cadenas de colisión. Estas estructuras se supone que se originan por las fuerzas de deriva hacia el oeste de la litosfera respecto al manto (westdraif), debido al movimiento de rotación de la Tierra (Le Pichón, 1968). La deriva actual es mayor en el hemisferio Norte, debido a la mayor Concentración de masas continentales, y ese desequilibrio respecto al hemisferio Sur, se resuelve con el desarrollo de grandes fallas de desgarre izquierdas paralelas al Ecuador (Gasperini, 1993) como las que caracterizan el Atlántico ecuatorial (Pelusium line).
Los movimientos N-S dan lugar solo a márgenes destructivos (sobre todo cadenas de colisión) de dirección próxima a E-O, situados en las proximidades del Ecuador, si bien algo desplazados hacia el norte, como son el arco del Caribe, las cadenas alpinas mediterráneas y la cadena del Himalaya, etc. Estos movimientos están originados por las fuerzas tangenciales derivadas de la rotación de la
Tierra (fuerzas Eötvös), que tienden a desplazar cualquier punto de la corteza hacia el Ecuador terrestre.
También en ese artículo planteábamos que la apertura del mar Rojo y la dorsal Índica, escapan de los esquemas planteados. Ambas estructuras tienen dirección NO-SE, y provocan una expansión actual de la placa Euroasiática e India contraria a las fuerzas Eötvös (con el tiempo las masas continentales tenderán a moverse hacia el Ecuador, y al menos la dorsal índica abortará).
Del análisis de las estructuras en torno al océano Índico, y de la sucesión de los acontecimientos, sugeríamos que el mar Rojo y la dorsal índica se forman como respuesta a la colisión que llamábamos no pasiva (con transmisión de inercia) de la placa índica y euroasiática, después de la deriva de la primera según una trayectoria N-S, desde la Antártida al Ecuador (figura 1).
Los movimientos de dirección N-S tienden a aglutinar las masas continentales en las proximidades del Ecuador, y los movimientos E-O desplazan las masas continentales siguiendo los paralelos terrestres. Cualquier masa continental seguirá estas trayectorias, y su posición final será siempre próxima al Ecuador. En un estado geodinámico evolucionado, dichas masas continentales darían lugar a supercontinentes (Rodinia, Pangea, etc.) que deberían formar una especie de anillo circular junto al Ecuador. Se llegaría así a una situación de bloqueo geodinámico, y la única forma de escapar de ella es mediante un giro de la Tierra respecto a los polos de rotación, o dicho de otra forma, por cambios en la posición de los polos de rotación de la Tierra. Si estos mecanismos funcionaran, y si realmente la Tierra girara respecto a los polos de rotación, las masas continentales no ocuparían ya posiciones ecuatoriales, y el supercontinente de partida se fragmentaría en una serie de nuevas placas que iniciarían un movimiento de deriva hacia el nuevo Ecuador, se reactivarían así los procesos geodinámicos y se iniciaría un nuevo ciclo.
La era paleozoica corresponde con un ciclo geodinámico. Se inicia a partir de un supercontinente en el Precámbrico superior, conocido como Pannotia; durante el Paleozoico inferior (Cámbrico), se produce la rotura y formación de nuevas placas; le sigue después un periodo de deriva, y en el Paleozoico superior se produce la aglutinación de las distintas masas continentales en el supercontinente de Pangea. Este ciclo se iniciaría con un cambio en la posición de los polos de rotación de la Tierra, puesto de manifiesto por Kirschvink et al. (1997) para justificar los bruscos cambios evolutivos en el Cámbrico inferior y medio. Según el referido autor, los datos paleomagnéticos en Australia y otros puntos sugieren un cambio de unos 900 en la posición de los polos; el giro se produce de forma rápida, e induce, asimismo, cambios de posición muy rápidos de las masas continentales, lo que provoca a su vez los rápidos cambios evolutivos.
Una situación similar se inicia en el Triásico-Jurásico, momento en el que comienza la rotura y disgregación del Pangea, le sigue un periodo de deriva, y, actualmente, las masas continentales tienden a reencontrarse, dando lugar a las cadenas alpinas. Si se toma como referencia la posición de las masas continentales en el Triásico (Scotese, 2002), se observa que estas definían a grandes rasgos un anillo circular que las reconstrucciones actuales, sin tener en cuenta el cambio de polos, lo sitúan más o menos paralelo a los meridianos terrestres (véase figura 2). Si como pensamos, dichas masas debieron aglutinarse en las proximidades del Ecuador, ello implica que el giro que provocó la rotura y posterior disgregación del Pangea, debió ser próximo a 900. Dicho de otra forma, la Tierra debió girar de forma tal, que las masas continentales que definían un anillo en las proximidades del Ecuador, pasaron a la posición que se observa en la figura 2.
Para los que suponemos que los procesos geodinámicos están controlados por el movimiento de rotación de la Tierra, los cambios en la posición de los polos de rotación deben jugar un papel determinante. De hecho, todo parece indicar que los procesos geodinámicos están controlados por cambios periódicos de los mismos. Cada uno de esos cambios provoca el inicio de un nuevo ciclo geodinámico, que empieza con la rotura de un supercontinente y finaliza con la formación de otro.
En un ciclo geodinámico se podrían distinguir las siguientes fases:
- Supercontinente de partida que debe definir un anillo circular próximo al Ecuador.
- Cambio de posición de los polos de rotación de la Tierra de 900, lo que conlleva la rotura del supercontinente de partida y la definición de las nuevas placas.
- Las nuevas masas continentales derivan hacia el nuevo Ecuador. Al inicio de esta fase, las nuevas placas interaccionan entre sí, y se desarrollan:
- nuevos márgenes constructivos (Rift),
- destructivos (solo arcos islas y cadenas de tipo andino, ya que se parte de un supercontinente, y no cabe esperar cadenas de colisión),
- grandes fallas de desgarre, que deben jugar un papel importante dado que las nuevas masas continentales se desplazan con direcciones subparalelas hacia el nuevo Ecuador. A partir de un cierto momento, cesan las interacciones entre las masas continentales, y abortan muchos de los márgenes destructivos originados previamente, por el simple hecho de que al desplazarse por una superficie esférica, cada vez encuentran más espacio para desplazarse libremente hacia el Ecuador.
- Reencuentro de las masas continentales en un nuevo supercontinente, y desarrollo de márgenes destructivos, preferentemente cadenas de colisión, en las proximidades del nuevo Ecuador.
La causa de los cambios de posición de los polos de rotación de la Tierra no somos capaz de justificarla, si bien es muy posible que se deba a la acción conjunta de la declinación de la Tierra, y al desequilibrio dinámico originado por la propia aglutinación de las masas continentales, menos densas, en el Ecuador, en contraste con la posición de las masas oceánicas, más densas, en torno a los polos de rotación.
Evolución del Macizo Ibérico meridional
La evolución del Macizo Ibérico meridional responde a los esquemas planteados de un ciclo geodinámico.
En el Precámbrico superior se produce, dentro del área considerada, la aglutinación de dos masas continentales, de distinta afinidad (amazónica en la ZCI y africana), en la ZOM que suponemos se produce en el marco de la formación del supercontinente de Pannotia. En este momento, se desarrollan las estructuras cadomienses, que en el borde sur de la ZCI, en la Siberia Extremeña, donde suponemos que han sido poco trastocadas por los procesos orogénicos posteriores, son perpendiculares a las estructuras variscas (figura 3) tal y como cabría esperar si el giro de los polos de rotación es de 900.
El supercontinente formado en el Precámbrico superior (Panotia) debería ocupar posiciones ecuatoriales, y es por ello que se instala una amplia plataforma carbonatada con máximo desarrollo en el Cámbrico inferior, que afectaba a todo el área aquí considerada.
En el Cámbrico medio, y coincidiendo con el cambio de posición de los polos de rotación de la Tierra, comienza la rotura del supercontinente de partida. Es en este momento en el que se rompe la ZOM, comienza la emisión generalizada de las primeras rocas espilíticas, y se inician los procesos ibéricos, a los que se asocian muchas de las rocas volcánicas y plutónicas del área considerada, así como la deformación y metamorfismo de esta edad. Muchos de estos procesos que son la causa de la diferenciación de la ZOM, se relacionan con el desarrollo de márgenes destructivos de tipo andino o arco isla (Apalategui, en preparación), y suponemos que responden a las interacciones entre las nuevas placas después del giro de los polos de rotación de la Tierra.
Desde el Ordovícico inferior hasta el Devónico, los márgenes destructivos dejan de actuar, y todo el área funciona como un margen pasivo en el que solo se producen ciertos basculamientos o reajustes isostáticos, y el juego de grandes fallas de desgarre (a escala global, Van Staal et al., 2010, llaman la atención sobre la ausencia de cadenas de colisión continente-continente durante el Ordovícico).
Al final del Paleozoico, se produce el reencuentro de las masas continentales previamente diferenciadas, dando lugar a las cadenas finipaleozoicas y a la formación de un nuevo supercontinente (Pangea). Dicho supercontinente debería ocupar posiciones ecuatoriales y de ahí la convergencia de facies entre los materiales cámbricos y carboníferos.
En definitiva, el Macizo Ibérico meridional, durante el Precámbrico terminal y el Paleozoico, funciona de forma congruente con la evolución que se deriva de la propuesta de los ciclos geodinámicos.
