A Earthcache é sobre Geologia Estrutural, dentro desta, refere-se a Tectónica e numa escala mais focada, refere-se a Falhas. A integração desta teoria com a observação in loco destas manifestações neste soberbo local do M.C.E. (Maciço Calcário Estremenho), é o exercicio que aqui se propõe.
Solicitar que se tenha uma análise geológica assertiva e completa (a wide geoaware view) numa paisagem tão ampla e que quase te vai obrigar a uma rotação de 360º graus no campo de observação, pode ser uma tarefa complexa. Mas a observação atenta e a leitura do trecho da listing pertinente, vai torná-la fácil. No GZ estarás numa dessas paisagens onde é possível, observar, em pleno, três características geomorfológicas fundamentais que deram origem a este significante relevo, desde logo é visível um enorme trecho da linha de escarpa da falha de Arrifes, considerada a mais extensa e característica escarpa de falha inversa em Portugal (aproximação de dois blocos e cavalgamento de um sobre o outro) e que resultou do deslocamento da superfície terrestre ao longo de uma falha.
P1: Coloca-te em cima do murete que protege o miradouro para aumentares o teu campo de visão. Virado para sul e usando os pontos cardeais como referência, situa as três características geomorfológicas deste relevo: qual o ponto cardeal que assinala a unidade geomorfológica que corresponde ao dobramento da serra D´Aire? e qual o ponto cardeal que assinala a depressão da bacia terciária do Tejo? e finalmente, nesta paisagem abrangente e de grande horizonte, quais os pontos cardeais que assinalam os limites laterais esquerdo e direito da falha de Arrifes?
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Geologia local – uma caricatura:
Para compreender melhor um fenómeno de atividade geológica tão extenso no tempo, vamos reduzi-lo a 24 horas como de uma caricatura se tratasse, colocando-te a ti, como testemunha presencial. Asseguro-te que nunca é um cenário tranquilo, reduzir a complexidade das forças da natureza ocorridas por cúmulo de milhões de anos em 24 horas, mas vamos lá!
00h00m (aprox 230m.s. atrás): Nesta altura estamos em regime de tectónica distensiva afastamento de blocos, geração de falhas normais, em que um bloco descai em relação ao outro formando depressões. Este episódio marca a ruptura do super-continente Pangeia que dará origem à abertura e expansão do oceano atlântico. Na margem ocidental ibérica, covalente dessa cisão, dá origem ao fosso tectónico da bacia lusitaniana:
Se tudo estava tranquilo na zona, agora estás aqui num sufoco! Um enorme rasgo surge no solo, tu afastas-te para um dos lados. Mas aí o chão que pisas afunda e inclina-se cada vez mais e tu agarras-te como podes para não escorregares pela rampa que se forma. Com cautela desces a rampa e sentes-te perdido pela mudança do cenário: atrás de ti uma enorme parede de calcário surgiu do nada e tu, que estavas lá em cima, agora sentes-te cá em baixo como um rato perdido num buraco.
17h00m: (aprox 145m.a. atrás): Nesta ocasião o regime tectónico distensivo diminui de intensidade, o afastamento de blocos cessa, o fosso da bacia lusitaniana está formado, o que também significa que estamos no climax da eustasia positiva, ou seja, em que o afastamento dos blocos cedeu terreno para a invasão do mar! Credo, o que se segue!
Pois é! Passadas todas estas horas, apesar de tudo, tiveste algum sossego: a tremedeira do solo foi diminuindo assim como o abatimento do chão onde pisas e a parede até parece que cessou de crescer. Mas ui! De repente, água? Um lençol de água salgada invade o terreno depressivo onde estás e avança cada vez mais. Tu aflito, corres para o paredão que se havia formado, galgas numa correria a rampa até chegares ao topo. Pensas que estás seguro, mas é uma ilusão. O mar avança, avança e num instante chega ao topo. É já com os pés molhados que corres para um enorme tronco que te servirá de jangada no resto da jornada.
19h30m (aprox. 80m.a.): Nesta altura cessou por completo o regime distensivo entre a placa Euroasiática e Americana. A margem ocidental ibérica é um regime passivo. Mas, pouco a pouco, vai surgindo novo contexto tectónico. Desta vez a placa Africana assume uma trajetória de colisão com a placa Euroasiática, em vez de afastamento, as placas colidem, comprimem-se, e em vez de uns blocos descaírem uns em relação aos outros é o inverso.
Então, andas há horas à deriva num mar pouco profundo agarrado a um tronco de uma árvore do jurássico, alimentas-te de bivalves também jurássicos e assim tens sobrevivido! Mas sol de pouca dura! o mar começa a ficar mais raso e num instante o tronco em que navegavas encalha nas lamas calcárias e a sensação que tens é que o chão se foi erguendo e expulsou o mar, e até o paredão que se formou às 00h00 parece muito menos proeminente.
22h40m (aprox 13m.a) até à atualidade: nesta altura a intensidade da compressão intra-placas entre a Africa e a Eurásia intensifica-se. As rampas formadas pelo movimento relativo dos blocos descaídos e dos blocos elevados formados às 00h00, invertem o seu movimento e passam a funcionar como rampas de tração em que os primeiros, se erguem acima dos últimos, formando o que em geologia se designa por cavalgamentos, prenúncio da formação de montanhas, mais sarilhos, portanto!Abandonaste a “jangada” e deambulas por ali! Mas nova e enorme tremedeira do chão causa-te novo sobressalto. Agora o chão ergue-se num arrasto e barulho ensurdecedor e tu, de um tronco boiante de árvore, agora pareces que viajas na plataforma de um elevador. Vais por aí acima numa vertiginosa subida, inclusive galgas a parede já gasta formada às 00h00 e acabas pendurado no topo de uma cornija.
O cenário mudou completamente: a norte da falha, avistas os costados sul da serra D´Aire cuja ascensão corresponde a dobramentos das suas camadas resultantes dessa compressão e que deram origem a esta montanha/sinclinal. Estendendo-se desde NE para SW, avistas toda a linha que demarca o topo de escarpa da falha de Arrifes cujo impulso compressivo deu origem a empurrão do bloco que se elevou ocorrendo cavalgamento, isto é, em que a camada rochosa mais antiga foi deslocada sobre a camada de rocha mais recente. Neste caso os calcários do jurássico exprimem-se sobre a formações mais recentes como os sedimentos cretácicos e terciários da Bacia do Tejo. Finalmente, a sul, logo adjacente à escarpa de falha, acompanhando toda a sua extensão, avistas a enormidade da depressão de antepaís que deu origem à bacia terciária do Tejo.
Fim da provação! Cambaleante e reduzido a tamanha insignificância face à enormidade das forças que testemunhaste, regressas ao cachemobile numa atitude humilde de agradecimento íntimo por, apesar de tudo, teres sobrevivido!
Fontes/Sources:
- A Escarpa dos Arrifes do Maciço Calcário Estremenho - Proposta de Classificação Como Património Geomorfológico Geológico, Cátia Margarida Santos Leal, Dissertação de Mestrado, Univ. de Coimbra, 2014.
- Nota Explicativa da Folha 27-A, Vila Nova de Ourém, G.Mannupella et al, Departamento Geológico e Mineiro, Lisboa, 2000
A Tectónica da Falha dos Arrifes / The Tectonic of Arrifes fault:
GCB8GXG - A Tectónica dos Arrifes I, The Wide Geoaware View
GCB8C6A - A Tectónica dos Arrifes II, The Fault Breccia
GCB8GXV - A Tectónica dos Arrifes III, The Thrust Fault
The Earthcache is about Structural Geology, within this, it refers to Tectonics and on a more focussed scale, it refers to Faults. The integration of this theory with the on-site observation of these manifestations at this superb site in the Estremadura Limestone Massif is the exercise proposed here.
Asking for an assertive and complete geological analysis (a wide geoaware view) of such a vast landscape, which will almost force you to rotate 360 degrees in the field of observation, can be a complex task. But careful observation and reading the relevant section of the listing will make it easy. In the GZ you'll be in one of those landscapes where it's possible to fully observe three fundamental geomorphological features that gave rise to this significant relief. First of all, you'll see a huge stretch of the Arrifes fault scarp line, considered to be the longest and most characteristic reverse fault scarp in Portugal (two blocks coming together and one riding over the other) and which resulted from the displacement of the earth's surface along a fault.
P1: Stand on the wall that protects the viewpoint to increase your field of vision. Facing south and using the cardinal points as a reference, locate the three geomorphological features of this relief: which cardinal point marks the geomorphological unit that corresponds to the folding of the Serra D'Aire? and which cardinal point marks the depression of the Tertiary Tagus basin? and finally, in this wide-ranging landscape with a large horizon, which cardinal points mark the left and right lateral limits of the Arrifes fault?
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Local geology – a caricature:
To better understand this extensive geological phenomenon, we're going to reduce it to 24 hours, placing you as a face-to-face witness and treating it as a caricature. I assure you that it's never easy to reduce the complexity of forces of nature that have occurred over millions of years to 24 hours, but bear with me!
00:00 am (approx. 230 million years ago): We're now in a regime of extensional tectonics, with blocks moving apart and generating normal faults, where one block falls relative to the other, forming depressions. This marks the break-up of the supercontinent Pangea, which will lead to the formation and expansion of the Atlantic Ocean. On the western Iberian margin, the Lusitanian basin is formed as a result of this split.
If it was quiet in the area before, it's not now that you're here in a chokehold! Suddenly, a huge crack appears in the ground, so you move to one side. However, the ground beneath your feet keeps sinking and sloping, so you grip onto it as tightly as you can to avoid slipping down the ramp that's forming. You cautiously descend the ramp and are disoriented by the change in scenery: a huge limestone wall has appeared behind you out of nowhere, and you feel like a mouse lost in a hole.
5.00 pm (approx. 145 million years ago): At this point, the tectonic regime of distension decreases in intensity, the separation of blocks ceases and the Lusitanian basin gap is formed. This also marks the climax of positive eustasy, i.e. when the separation of blocks gives way to sea invasion!
After all these hours, though, you've had some peace. The shaking and sagging of the ground has subsided, and the wall seems to have stopped growing. But wow! Suddenly, water! A sheet of salty water invades the depressed ground where you are standing, advancing further and further. Distressed, you run towards the forming wall and climb up the ramp until you reach the top. You think you're safe, but it's an illusion. The sea keeps advancing. With wet feet, you run towards a huge log that will serve as a raft for the rest of the journey.
7:30 pm (approx. 80 Ma): The distensive regime between the Eurasian and American plates has now completely ceased. The western Iberian margin is in a passive regime. However, a new tectonic context is gradually emerging. This time, it is the African plate that is colliding with the Eurasian plate. Rather than moving apart, the plates are colliding and compressing. Instead of blocks falling away from each other, the opposite is happening.
Imagine you have been drifting for hours in a shallow sea, clinging to a Jurassic tree trunk and feeding on Jurassic bivalves. The sea starts to get shallower, and in an instant, the log you are sailing on runs aground on the limestone mud. You get the feeling that the ground has risen and expelled the sea; even the wall formed at 00:00 seems much less prominent.
10:40pm (approx. 13 Ma) to the present day: the intensity of intraplate compression between Africa and Eurasia increases. The ramps formed by the relative movement of the collapsed and elevated blocks, formed at 00:00, reverse their movement. They begin to function as traction ramps, with the former rising above the latter. This forms what, in geology, is known as thrust. So, more trouble ahead of you!
You've abandoned the raft and are wandering around. Suddenly, you're startled by an enormous tremor in the ground. The ground rises up with a deafening roar. From a floating tree trunk, you seem to be travelling on the fast-moving lift platform. You ascend dizzily, even climbing over the worn wall formed at midnight, and end up hanging from the top of a cornice.
The scenery has changed completely. To the north of the fault, you can see the southern side of the Serra D'Aire. Its rise corresponds to the folding of its layers, resulting from this compression, which gave rise to this mountain or syncline. Extending from north-east to south-west, you can see the entire line demarcating the top of the Arrifes fault escarpment. The compressive impulse led to the block being pushed upwards, displacing the older rock layer over the newer one. Here, the Jurassic limestones lie on top of more recent formations, such as the Cretaceous and Tertiary sediments of the Tagus Basin. Finally, immediately adjacent to the fault scarp and extending along its entire length to the south, you can see the vast foreland depression that formed the Tertiary Tagus Basin.