por Fabián López Olmedo y Enrique Díaz Martínez.. INSTITUTO GEOLÓGICO Y MINERO DE ESPAÑA

Antecedentes históricos

El estudio de la geología de Madrid y en particular de la Sierra de Guadarrama comenzó a mediados del siglo XIX con la creación, en tiempos de Isabel II, de la denominada "Comisión para la Carta Geológica de Madrid y General del Reino" mediante Real Decreto de 12 de julio de 1849, más tarde denominada "Comisión del Mapa Geológico de España", que fue el embrión del actual Instituto Geológico y Minero de España (IGME).

Esta comisión fue inicialmente presidida por Casiano de Prado (1797-1866) que recorrió las sierras de Gredos y Guadarrama. Fruto de sus itinerarios geológicos fue la publicación en 1864 de la denominada “Descripción Física y Geológica de la provincia de Madrid”, trabajo concluido tras dieciocho años de exploraciones por toda la región. En ella se describen por primera vez las montañas, los ríos, las rocas, la formación del relieve, así como las huellas glaciares del entorno de las cumbres serranas.

Posteriormente, José Macpherson (1839-1902), que había participado junto a Casiano del Prado en los estudios geológicos, llevó a cabo una importante labor junto con Francisco Quiroga (1853-1894), Salvador Calderón (1851-1911) y Hugo Obermaier (1877-1946) así como con los discípulos de éstos: Lucas Fernández Navarro (1869-1930), Juan Carandell (1893-1937) y Eduardo Hernández Pacheco (1872-1965), creando la "Escuela Madrileña de Geología", aunque más acertado hubiese sido denominarla “Escuela del Guadarrama" por el historial común de sus miembros más destacados. Durante la primera mitad del siglo XX, este grupo de geólogos centró sus investigaciones en la búsqueda y el estudio del glaciarismo cuaternario, una de las características geológicas de la sierra que en aquellos tiempos más llamaba la atención de los naturalistas.

Un acto que simboliza el interés que alcanzó la geología durante las primeras décadas del siglo XX fue la inauguración de la Fuente de los Geólogos el 12 de junio de 1932 en la vertiente madrileña del puerto de Navacerrada. Se trata de un monumento en homenaje a Casiano del Prado, José Macpherson, Salvador Calderón y Francisco Quiroga, por haber hecho de la Sierra de Guadarrama un paraje de investigación científica y promoverlo como escenario cultural.

Figura 2. Fuente de los Geólogos, en la vertiente meridional del Puerto de Navacerrada. Monumento homenaje a los pioneros en los estudios geológicos de la Sierra de Guadarrama.

La Guerra Civil y el exilio pararon la actividad científica durante más de dos décadas, reanudándose ésta en los años 60 desde la Facultad de Ciencias de la Universidad Complutense de Madrid, dándose a partir de entonces un nuevo impulso a la investigación geológica y realizándose importantes estudios de carácter petrológico, estructural y geomorfológico por toda la región.

A partir de los años 70 y 80, las diferentes tesis doctorales realizadas y la publicación de numerosos artículos en revistas y libros, así como la elaboración de la cartografía geológica por parte del IGME a escala 1:50.000 (Mapa Geológico Nacional, MAGNA) a finales del siglo XX y comienzos del XXI, han contribuido a tener un mayor conocimiento sobre la geología del Sistema Central. A partir de esas fechas y hasta el día de hoy, resulta larga y numerosa la relación de los geólogos que han estudiado las sierras de Guadarrama y Somosierra, por lo que se remite al lector a la bibliografía existente al respecto.

Marco geológico

De acuerdo con la división en zonas del Macizo Ibérico clásicamente establecido (Julivert et al., 1972), el Sistema Central se localiza en la denominada Zona Centroibérica, caracterizada por estar formada por depósitos del Ordovícico inferior que se sitúan discordantes sobre materiales rocosos del Proterozoico y del Cambrico, que han experimentado un metamorfismo de alto grado. Todos ellos se encuentran afectados por la intrusión de importantes masas plutónicas variscas.

Figura 3. Localización del Sistema Central en el contexto geológico peninsular

En la Zona Centroibérica se han diferenciado clásicamente dos dominios paleogeográficos:

•  El Dominio de “Ollo de Sapo”, localizado al este de la Falla de Berzosa y caracterizado por rocas del Ordovícico inferior que hacia su base intercala ortogneises de origen volcánico.

•  El Dominio del Complejo Esquisto-grauváquico, localizado al oeste de la Falla de Berzosa y caracterizado por potentes series pelítico-grauváquicas del Precámbrico-Cámbrico.

Sin embargo, las características geológicas de los materiales variscos que configuran el Sistema Central permiten distinguir tres grandes dominios (Bellido et al., 1981) o complejos estructurales (Capote et al 1981) orientados casi de norte a sur y que de oeste a este son:

•  El Dominio Occidental o Complejo de Gredos, que se localiza en la provincia de Ávila y se extiende desde el Macizo de Ojos-Albos y de La Cañada-Cebreros hacia el oeste por toda la Sierra de Gredos. Está caracterizado por la presencia de materiales del Ordovícico inferior discordantes sobre los del Cámbrico inferior afectados por distintos grados de metamorfismo, así como por extensas masas graníticas variscas.

•  El Dominio Central o Complejo de Guadarrama, se extiende desde el Macizo de El Escorial-Villa del Prado hasta la Falla de Berzosa. Se encuentra caracterizado por la presencia de ortogneises prevariscos y de masas plutónicas variscas. El metamorfismo que afecta a los materiales es de alto grado, dando lugar en extensas áreas a procesos de fusión parcial y a una elevada complejidad estructural.

•  El Dominio Oriental o Complejo de Somosierra-Ayllón, se extiende desde la Falla de Berzosa hasta las estribaciones nororientales de la Cordillera Ibérica en la provincia de Guadalajara. Se caracteriza por la presencia de potentes series pelítico-arenosas del Ordovícico al Devónico inferior afectadas por un bajo grado de metamorfismo e intensidad de la deformación. En los tramos basales aparecen intercalaciones de gneises.

De los tres dominios descritos, sólo el Central y Oriental se encuentran representados en las sierras de la Comunidad de Madrid, quedando el Occidental fuera del área aquí descrita.

Características litológicas

Los materiales que constituyen las sierras de Guadarrama y Somosierra son rocas de muy diversa naturaleza y edad. Se reconocen tanto rocas magmáticas y metamórficas del Paleozoico (Figura 4) como sedimentarias carbonatadas y detríticas del Mesozoico y Cenozoico.

Como ya se ha expuesto, los materiales más antiguos aflorantes en las sierras de Guadarrama y Somosierra pertenecen al Macizo Ibérico y forman parte del zócalo o basamento varisco, así denominado por haber sido afectados esos materiales por la Orogenia Varisca en el Carbonífero, a finales del Paleozoico, dando lugar a una importante cadena montañosa. Posteriormente, durante el Mesozoico y a lo largo de 130 millones de años, el orógeno fue erosionado y arrasado por completo y afectado posteriormente durante el Terciario por la Orogenia Alpina.

Al oeste de la Comunidad de Madrid el Sistema Central es predominantemente de carácter granítico con isleos metamórficos cada vez mas frecuentes hacia el noreste. Se pueden distinguir dos grupos de rocas: ortogneises glandulares con algunos afloramientos de metasedimentos al oeste y rocas metamórficas de grado medio a bajo del tipo cuarcitas y piza­rras al este. Estos dos grupos están separados por una falla. Corresponde a un complejo accidente tectónico de dirección N-S localizado al este del puerto de Somosierra que individualiza ambos dominios y es conocido como “Zona de cizalla de la Berzosa ” (González Casado, 1986).

Figura 4. Esquema geológico del Sistema Central según Rubio Pascual, F. (IGME 2007)

Las rocas más antiguas reconocidas en el Sistema Central se localizan al oeste de la Comunidad de Madrid. Son un conjunto de gneises, mármoles y esquistos aflorantes dentro del llamado Dominio central o del Guadarrama (macizo de El Escorial-Villa del Prado). Más hacia el noreste, los relieves que se extienden desde Abantos hasta los Montes Carpetanos y La Cabrera conforman la denominada Sierra de Guadarrama. Los materiales rocosos que la constituyen son principalmente gneises y granitos, habiendo sido datados los primeros en 477 Ma, si bien en algunos casos la edad puede llegar a superar los 500 Ma, lo que indicaría una edad Cámbrico o Proterozoico para algunos de ellos. Le siguen en antigüedad los esquistos, pizarras y cuarcitas del Dominio Oriental o de Somosierra-Ayllón, aflorantes al noreste y sur de esa sierra, presentando gneises en sus tramos basales ( La Hiruela y El Cardoso). Se trata de rocas metasedimentarias que intercalan rocas volcánicas del Ordovícico inferior, originalmente depositadas en fondos marinos y cuya sedimentación continúo hasta el Devónico, sufriendo posteriormente un proceso metamórfico de intensidad y grado variable según las zonas, todo ello cuando la Península Ibérica formaba parte del margen del supercontinente Gondwana.

Figura 5. Afloramientos de gneises en la Cuerda Larga (Cabezas de Hierro) y fotografía de detalle de ese tipo de roca.

Los granitos son otro de los tipos de rocas características y abundantes en la Sierra de Guadarrama. Son rocas ígneas plutónicas que intruyeron en el Carbonífero durante la Orogenia Varisca, entorno a los 290-300 Ma. En general corresponden a rocas graníticas de tipo monzogranito y granito muy variable, que se pueden sintetizar en dos grandes grupos según su composición, texturas y tamaño de grano: leucogranitos de grano fino a medio que dan lugar a relieves destacados por su resistencia a la erosión, y monzogranitos, granitos de grano grueso a veces porfídicos, que forman grandes masas y que a veces dan importantes relieves y paisajes característicos como p.e., los de La Cabrera, La Pedriza o Siete Picos.

Desde finales del Paleozoico y durante casi todo el Mesozoico hasta el Cretácico superior, parte de la zona central peninsular, la más occidental, per maneció emergida y quedó más o menos arrasada, si bien buena parte de ella quedó cubierta por el mar durante esos tiempos. De esta forma, durante el transcurso de algunos millones de años, entre los 80 y 65 Ma, es decir hasta finales del Cretácico se sedimentaron arenas, calizas y dolomías en las costas y mares tropicales someros que cubrían parte del territorio. Los materiales depositados fueron posteriormente plegados y fracturados durante el Terciario al levantarse el Sistema Central como consecuencia de la Orogenia Alpina. Actualmente, podemos ver algunos afloramientos de estos sedimentos marinos en estrechas y largas franjas adosadas preferentemente a los relieves del borde de la sierra, como por ejemplo entre las localidades de Valdemorillo y Quijorna, o entre Soto del Real y Patones, así como en algunos valles interiores serranos como el de Lozoya.

El borde sur de la Sierra de Guadarrama y las estribaciones meridionales de Somosierra delimitan la denominada Cuenca de Madrid, cubeta sedimentaria que ocupa buena parte de la región central peninsular. Se trata de una cuenca intracratónica continental de forma triangular que estuvo recibiendo sedimentos de los relieves circundantes durante millones de años en el Cenozoico, entre ellos del propio Sistema Central y principalmente durante el Neógeno, ya que fue durante esos tiempos cuando quedó configurada como tal.

La red hidrográfica con sus terrazas y valles fluviales comenzó a formarse a finales del Plioceno (Villafranquiense) hace dos o tres millones de años, discurriendo gran parte de los cursos principales, por los valles que previamente se habían excavado durante el Terciario, como es el caso de los ríos Jarama, Lozoya o Alberche. Como litología dominante de las terrazas fluviales y llanuras de inundación se reconocen gravas, arenas y limos que dan lugar a importantes plataformas escalonadas que destacan en el paisaje.

Por último resulta interesante destacar los efectos que han dejado la acción glaciar y periglaciar sobre los relieves más altos de la cadena durante el Pleistoceno y en menor grado durante el Holoceno, excavando pequeñas cubetas o nichos con sus depósitos morrénicos asociados, como por ejemplo los de la Hoya de la Laguna Grande de Peñalara o los de la Hoya de Pepe Hernando y otros desarrollados en zonas altas, sobre la cara sur de las montañas y que en los mapas topográficos aparecen con el topónimo de “Hoyas”.

Figura 9. Estructura cortical interpretativa del Sistema Central (De Vicente et al. 2004).

Esta cadena presenta en profundidad un engro­samiento de la corteza de 5 km, si bien la corteza superior aparece elevada hasta 2,5 km (Suriñach y Vegas, 1988) reflejando una estructura general en pop-up del Sistema Central. Los bordes de esta cadena aparecen delimitados por fallas inversas con importante salto y que ponen en contacto los sedimentos mesozoicos y/o cenozoicos de las cuencas del Duero y Tajo.

Desde el punto de vista estructural, los materiales aflorantes en el Sistema Central se pueden agrupar en tres grandes conjuntos: un zócalo varisco, una cobertera alpina meso-terciaria, y los depósitos cenozoicos que rellenan las cuencas. Los sedimentos mesozoicos, aunque ausentes en el sector occidental, constituyen un delgado tegumento que aumenta progresivamente su potencia hacia el este, hasta el enlace con la Cordillera Ibérica.

La Sierra de Guadarrama en detalle presenta una estructura compleja formada por dos pop-ups separados por el pop-down del Lozoya (Figura 10). El más meridional, el pop-up de Cabeza del Hierro, es parte de una aline­ación de estructuras de dirección N70-80, de la cual forma también parte el pop-down del Alto Manzanares situado al sur de este (Figura 11).

Figura 10. Pop-down del valle del Lozoya desde la Laguna de Los Pájaros, con indicación de las fallas que delimitan el bloque hundido. Al fondo Somosierra y la Sierra de Ayllón.

Figura 11. Vista panorámica del pop-up de Cabezas de Hierro y del pop-down del Alto Manzanares con el macizo granítico de La Pedriza en primer plano

El borde meridional de la Sierra de Guadarrama representa la dirección más característica del Sistema Central (N60), siendo muy neto el contacto con la Cuenca de Madrid, mediante una importante falla inversa. En un perfil sísmico llevado a cabo en el borde sur del Sistema Central a la altura de Colmenar Viejo se puede identificar una falla con un salto de más de 3000 m en la vertical (Querol, 1983). Al oeste del pop-down del Alto Manzanares, el salto topo­gráfico más importante del borde sur se localiza al norte de la falla del Escorial, que constituye el límite de un pop-up transpresivo sinestroso de orientación N30.

Somosierra es la continuación orográfica de la Sierra de Guadarrama hacia el NE y corresponde a un pop-up que pierde altura hacia el este, en las estribaciones de la Sierra de Ayllón ya en la provincia de Guadalajara. El mayor salto en la vertical corresponde al cabalgamien­to del borde norte, que constituye el límite morfológico septentrional del Sistema Central (Cerezo de Arriba). Sin embargo el límite geológico lo constituye el cabalgamiento del sistema frontal de la Sierra de Honrubia-Pradales, relacionado con la Etapa Guadarrama (Capote et al., 1990). Este frente aparece sellado por depósitos continentales del Aragoniense medio de la Cuenca del Duero (Nozal y Montes, 2004). La falla del borde sur en la zona de Torrelaguna, ya en la Cuenca de Madrid, no llega a aflorar, encontrándose también cubierto por sedimentos miocenos del Aragoniense medio-superior. Además en la zona de El Pontón de la Oliva-Valde­peñas de la Sierra, se reconoce un pliegue de propagación de falla, de orientación N60.

Resumen

Las Sierras de Guadarrama y Somosierra son dos importantes alineaciones orográficas que forman parte del Sistema Central. Ambas se localizan en continuidad por el sector noroccidental y septentrional de la Comunidad de Madrid y poniendo en parte límite a ésta. El sustrato geológico de estas sierras corresponde a rocas de muy diversas características, tanto litológicas como en edad, encontrando una gran variedad de ellas, tanto plutónicas como metamórficas y sedimentarias. Las más abundantes o que predominan, son los gneises y granitos, con diversas texturas, composición y tamaño de grano, al margen de un sinfín de depósitos de edad cuaternaria que tapizan de forma discontinua a dichas rocas y por lo general se encuentran asociados a los valles, laderas y nichos de origen glaciar.

Las rocas más antiguas aflorantes corresponden a los gneises así como a una serie de afloramientos de rocas metasedimentarias (calizas, esquistos) al suroeste del Sistema Central que en algunos casos pueden llegara a superar los 500 millones de años. El sector más septentrional de la cadena, al noreste de Somosierra y de La Cabrera esta formado por un conjunto muy potente de cuarcitas y pizarras del Ordovícico y Silúrico. Son las rocas que junto con los gneises de Somosierra constituyen la denominada Sierra Norte y todas ellas fueron deformadas durante la Orogenia Varisca, antes conocida como Hercínica. Los granitos de la Sierra de Guadarrama son rocas plutónicas que intruyeron en el Carbonífero, en relación con las etapas tardías de dicha orogenia.

Asociados a los bordes septentrional y meridional de estas sierras, así como en el interior de algunos de sus valles (Soto del Real, Guadalix y Lozoya), aparecen rocas carbonatadas y detríticas de origen marino (calizas, dolomías, margas y areniscas) de edad cretácica y que se disponen en pequeñas franjas adosadas a los relieves principales, discordantes sobre el sustrato varisco formado por gneises y granitos en los sectores centrales y occidentales (Sierra de Guadarrama) y de gneises, pizarras y cuarcitas en los más orientales (Somosierra).

Sobre los materiales marinos del Cretácico a veces se puede observar un conjunto detrítico del Cenozoico concretamente del Paleógeno, formado por conglomerados y arcillas anaranjadas (Alameda del Valle, Guadalix de la Sierra), a veces con yesos (Torrelaguna) y que corresponden a sedimentos de origen continental, principalmente aluvial, fluvial y lacustre, depositados una vez que el mar cretácico ya se había retirado. Sobre este conjunto y tanto al norte como al sur del Sistema Central, se localiza una potente serie detrítica arcósica de edad Mioceno que forma parte del relleno de las cuencas cenozoicas del Duero y Tajo.

La disposición actual y el desnivel que las sierras de Guadarrama y Somosierra presentan en relación a sus bordes meridional y septentrional, así como a sus valles interiores, están en buena parte relacionados con los movimientos acaecidos durante la Orogenia Alpina. Al Sistema Central se le relaciona con una cadena cortical intraplaca de piel fina, polifásica y de doble vergencia (estructura en pop-up ), en la que el basamento aparece clara­mente implicado en la deformación. La estructuración o arquitectura actual del Sistema Central obedece al levantamiento mediante fallas inversas de una serie de bloques (Cabezas de Hierro, Montes Carpetanos) y hundimiento de otros (valles del Lozoya, Manzanares-Cerceda), algunas de las cuales pueden llegar a disponerse subhorizontales en profundidad por debajo de la propia cadena.

La génesis del Sistema Central es pues un proceso complejo, cambiante, con episodios muy activos y etapas relajadas, proceso que tuvo lugar a lo largo de todo el Cenozoico durante decenas de millones de años (García Quintana, A., 2008). Esa actividad que se manifiesta en distintas etapas, comenzó en el Paleógeno, con certeza en el Eoceno medio, teniendo su momento álgido en el Oligoceno superior. Durante el Neógeno, en el Mioceno inferior-medio, parecen registrarse otras impor­tantes pulsaciones, aunque de menor envergadura. Recientemente, algunos autores apuntan a que a finales del Terciario, en el Plioceno, tuvo lugar cierta actividad tectónica en los sectores meridionales de la Sierra de Guadarrama.

Por último, interesa también destacar la presencia de abundantes depósitos cuaternarios modelando las laderas de las cumbres serranas, relacionados en su mayoría con los procesos de glaciarismo y periglaciarismo acaecidos en esos sectores durante el Cuaternario. En menor proporción y apenas desarrollados, se localizan depósitos fluviales asociados a los cauces actuales, que en las cabeceras de los ríos y arroyos apenas tienen representación debido al fuerte encajamiento de la red en esas zonas.

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