Treball de camp de geologia a Santa Creu d’Olorda

OBJECTIUS

El treball de camp de geologia a Santa Creu d’Olorda permet estudiar estructures de deformació associades a l’aixecament de la Serralada de plegament Herciniana durant el Carbonífer, fa 300 milions d’anys. Els materials que hi afloren van ser afectats per processos propis del metamorfisme regional com a conseqüència d’aquest aixecament tectònic, i es troben sovint tallats per dics i vetes d’origen igni i pneumatolític emplaçats durant les primeres etapes post-orogèniques com a conseqüència de la disminució dels esforços compressius.

D’altra part, la panoràmica des del puig d’Olorda, als peu de la torre de guaita, és de quasi 360 graus, i permet l’observació i la interpretació geològica estructural de bona part de l’orografia de Catalunya.

Puig d’Olorda, a la base del qual s’observa la pedrera. A sota, ja fora de la zona de treball, hi ha l’antiga cimentera Sanson.

En una àrea que no arriba a mig quilòmetre quadrat es poden treballar els següents aspectes:

• Orientació i localització geogràfica amb el mapa topogràfic i la brúixola.
• Localització d’afloraments d’interès per a la caracterització de l’àrea d’estudi.
• Reconeixement i interpretació d’unitats orogràfiques.
• Contextualització geotectònica de la regió.
• Identificació d’estructures tectòniques i de textures metamòrfiques.
• Interpretació de contactes litològics, estratigràfics, discordants i intrusius.
• Descripció textural de roques metamòrfiques i ígnies.

El desenvolupament d’aquesta activitat té els següents objectius:

• Desenvolupar la pràctica de treball de camp.
• Adquirir procediments de localització topogràfica.
• Treballar la cartografia geològica.
• Seleccionar afloraments de rellevància i representar gràficament i descriure les estructures observades.
• Interpretar de manera contextualitzada els diferents processos geològics.

 

SITUACIÓ GEOGRÀFICA

L’àrea de treball de camp es troba al terme municipal de Barcelona limitant amb el de Molins de Rei, a la zona coneguda com a Santa Creu d’Olorda. S’hi accedeix per la carretera BV-1468, des de Molins de Rei o des de Vallvidrera.

Mapa topogràfic de localització de Santa Creu d’Olorda.

A la zona s’hi troba l’ermita de Santa Creu d’Olorda, del segle XI i modificada als segles XVI i XVII, amb l’antic cementiri i la casa rectoral, i el berenador – restaurant Santa Creu d’Olorda, obert normalment de 9:00 a 17:00 hores i amb accés lliure a WC adaptat.

 

CONTEXT GEOLÒGIC

A l’àrea de treball afloren els materials paleozoics que han sofert deformació estructural i metamorfisme regional com a conseqüència de l’aixecament tectònic de la serralada de plegament Herciniana durant el Carbonífer (fa 300 milions d’anys). Aquests materials tenen origen sedimentari. Els més antics són pelites i sorrenques grises i negres de l’Ordovicià (de fa 450 milions d’anys) i del Silurià (de fa 440 m.a.). Els materials que formen la pedrera que es troba dins l’àrea d’estudi són calcàries massives del Devonià (423 – 419 m.a.). Es van formar al mar, en aigües de clima tropical de la plataforma continental, a partir de l’activitat microbiana inductora de la precipitació de carbonat de calci i també per acumulació de les algues i dels animals amb esquelet calcari que hi vivien. Per sobre d’aquestes calcàries, a la base de la torre de guaita, es troben intercalacions de calcàries, pelites i sorrenques de fa 400 m.a., encara del Devonià:

Columna estratigràfica sintètica dels materials pre-tectònics que afloren a la zona de treball.

La col·lisió tectònica entre el supercontinent Gondwana i altres subcontinents (el que ara és Europa, Sibèria i Amèrica del Nord) durant el Carbonífer va tenir com a conseqüència la formació d’una gran serralada de plegament, la serralada Herciniana.

Mapa paleogeogràfic del Carbonífer amb indicació de la direcció d’esforços que formen la serralada de plegament Herciniana.

Els esforços de compressió van deformar les roques (es van plegar i es van fracturar formant falles i encavalcaments), i les altes pressions i temperatures assolides van provocar canvis minerals i texturals convertint aquelles roques sedimentàries en roques metamòrfiques amb foliació i esquistositat.

Quan els esforços de compressió es van aturar, la disminució de pressió va provocar la fusió de part de les roques més profundes. El magma no va arribar mai a la superfície, però va ascendir a través de falles i fractures, formant els dics granítics que es poden observar a la regió. La fracció més volàtil d’aquest magma va injectar-se fàcilment entre les roques foliades, formant vetes quarsítiques. 

Taula cronostratigràfica internacional.

Al llarg dels següents 50 milions d’anys, fins al final de l’Era Paleozoica, la gran serralada Herciniana es va anar erosionant fins al seu total desmantellament, i les roques que ara s’hi poden observar a l’àrea de treball és el que queda dels materials més profunds d’aquesta serralada de plegament.

Durant el Mesozoic la regió, que havia estat una gran serralada, va quedar progressivament submergida per l’extrem occidental d’un oceà de clima tropical, el mar de Tetis, a la plataforma del qual van sedimentar calcàries formades a partir d’esquelets d’algues coral·linàcies, de mol·luscs i de coralls.

Al final del Cretaci i durant l’Eocè, la col·lisió entre la placa tectònica Ibèrica i la placa Eurasiàtica va provocar l’aixecament d’una nova serralada de plegament, els Pirineus. L’aixecament va formar al sud i al nord d’aquesta serralada el que es coneix com a “conca d’avant-país”  (la Depressió Central o de l’Ebre i la depressió d’Aquitània, respectivament). La Depressió Central va quedar submergida formant un mar que s’obria cap a l’Atlàntic a través del que ara és el Golf de Biscaia. Quedava delimitat al nord pels Pirineus en formació i a l’est i al sud pels Catalànids i la serralada Ibèrica, respectivament, també afectats per la tectònica compressiva.

La costa d’aquest mar interior eocènic (de fa 40 milions d’anys) es trobava relativament a prop de la zona de treball. Hi anaven a parar els materials que s’erosionaven de les zones elevades del voltant, formant els cossos sedimentaris de tipus al·luvial i deltaic que ara constitueixen els conglomerats dels massissos de Sant Llorenç de Munt i de Montserrat. Els materials que s’erosionaven eren aquells sediments marins que es van formar durant el Mesozoic, i es van anar erosionant quasi en la seva totalitat, a excepció de la zona sud (massís del Garraf). A finals de l’Eocè es va tancar la connexió de la conca de l’Ebre amb l’oceà Atlàntic. A partir d’aquest moment, la intensa evaporació va provocar la precipitació de les sals evaporítiques que actualment trobem a Súria i Cardona.

Durant el Miocè (fa 20 milions d’anys) es va produir l’obertura de la Mediterrània occidental en un context de tectònica distensiva: Còrsega, Sardenya i les illes Balear es van separar del continent. Els Catalànids també es van veure afectats, formant-se alts tectònics (horsts) i fosses tectòniques (grabens). Es van formar així les serralades Prelitoral i Litoral, separades per la Depressió del Vallès – Penedès:

Mapa geològic simplificat dels Catalànids: en lila, els materials del Paleozoic, en verd, els materials del Mesozoic, en groc, els materials del Cenozoic, i en blanc, els materials del Quaternari.

A la Depressió del Vallès i al front mediterrani van sedimentar en forma de ventalls al·luvials materials producte de l’erosió dels alts tectònics.  Ocasionals entrades de mar substituïen aquesta sedimentació continental per una sedimentació marina que s’hi alternava (Miocè, fa 15 – 5 milions d’anys). La muntanya de Montjuïc, a Barcelona, és un d’aquests ventalls al·luvials i deltaics orientats cap a la Mediterrània.

En els últims 3 – 2 milions d’anys els rius Besós i Llobregat han portat fins a la Mediterrània els sediments erosionats de la Serralada Prelitoral i del Pirineu, respectivament, formant dos grans deltes sobre els quals han crescut les ciutats de l’àrea metropolitana de Barcelona.

Mapa geològic de Catalunya. Barcelonès 1:50.000.

 

ZONA DE TREBALL

El treball de camp no segueix un itinerari lineal, sinó que es desenvolupa en una superfície que no arriba a mig quilòmetre quadrat als voltants del conjunt medieval de Santa Creu d’Olorda i de la pedrera. La zona de treball queda delimitada per la línia vermella del mapa següent:

No està permès traspassar aquest límit sota cap concepte. Entre els documents imprimibles que hi ha més avall hi ha els mapes detallats de localització.

 

MATERIAL QUE CAL PORTAR A LA SORTIDA

Material de treball:

• Llibreta de camp (poden ser fulls blancs amb un suport rígid per dibuixar i escriure)
• Llapis amb punta sempre afilada (cal maquineta)
• Goma d’esborrar
• Llapis de colors amb punta afilada (diversos colors per poder pintar les litologies al mapa o fer les indicacions i dibuixos que calguin)
• Retoladors de punta fina (negre i vermell)
• Retolador de punta mitjana (negre)
• Regle graduat o cinta mètrica
• Brúixola amb clinòmetre (proporcionada pel centre)

Altre material:

• Roba i calçat adequats a la muntanya i al clima
• Motxilla
• Esmorzar i dinar
• Aigua per a tot el dia

 

DOCUMENTS QUE CAL IMPRIMIR I PORTAR A LA SORTIDA

Els següents documents s’han d’imprimir amb la màxima qualitat (no cal que sigui en color) i s’han de portar a la sortida (el professor us els repartirà, un per a cada equip de treball):

1) Mapes amb la delimitació de la zona de treball (cal imprimir en DIN A4):

En aquest pdf hi ha delimitada la zona de treball sobre els següents tipus de mapa:

• Mapa topogràfic
• Ortofotomapa (fotografia aèria)
• Mapa geològic

Aquests mapes us han de servir per disposar d’una visió general de la zona, identificar els diferents camins que podeu utilitzar, així com la cerca d’afloraments per a l’estudi de les roques.

No està permès sortir de la zona de treball i, especialment, queda totalment prohibit:

• Apropar-se a la carretera BV-1468 (marcada en groc a l’ortofotomapa).
• Traspassar zones amb tanca.
• No respectar les indicacions de la cartelleria del Parc Natural del Collserola.
• Apropar-se a zones amb forts desnivells, especialment a la part superior de la pedrera.
• Accedir o apropar-se a les antigues instal·lacions d’explotació de la pedrera.
• Entrar a cap cova natural o mina.

2) Mapa topogràfic de detall (cal imprimir en DIN A3):

En aquest mapa s’han d’anar localitzant els afloraments treballats, cal indicar els recorreguts realitzats, s’han d’indicar les estructures i pintar els diferents tipus de roques que hi afloren. És convenient dibuixar l’escala gràfica del mapa calculant-la a partir dels mapes del document anterior.

3) Guia textural de les roques metamòrfiques (cal imprimir en DIN A4):

Aquesta guia és una ajuda al reconeixement de textures habituals en les roques metamòrfiques. Més enllà dels noms concrets de cadascuna de les roques (que poc interès aporta en sí mateix), el que realment importa és ser capaços de reconèixer les seves textures i interpretar, en base a elles, els processos geològics que s’han anat succeint.

4) Escala cronostratigràfica simplificada (cal imprimir en DIN A4):

La taula es llegeix d’abaix (el més antic) cap amunt (el més modern).  És una escara cronostratigràfica simplificada en el que s’han indicat els esdeveniments més rellevants que afecten la zona de treball.

5) Mapa topogràfic regional (cal imprimir en DIN A4):

En aquest mapa regional de la part central dels Catalànids caldrà pintar les principals unitats sedimentàries i estructurals que reconeixereu a partir de l’observació panoràmica des del Puig d’Olorda i ajudant-vos de l’escala cronostratigràfica. Recordeu fer una llegenda amb el significat de cada color.

 

DESENVOLUPAMENT DE LA SORTIDA

La zona de treball es troba dins dels límits del Parc Natural del Collserola. És per això que cal seguir una sèrie d’indicacions:

• No es pot malmetre la vegetació ni recol·lectar material rocós.
• No es pot abandonar menjar ni deixalles a la natura (disposeu de papereres a la zona de pícnic).
• No es pot sortir dels camins i anar camp a través.
• No es pot accedir a cap cavitat de la roca (a part que és perillós, poden haver ratpenats hivernant).

D’altra part, a la zona hi ha dues pedreres (la pedrera dels Ocells, que està protegida per una tanca, i la pedrera de Santa Creu d’Olorda). Totes dues són explotacions abandonades que constitueixen zones perilloses, tant pels desnivells creats com per possibles despreniments. També hi ha instal·lacions abandonades relacionades amb l’explotació de la roca calcària. En tots els casos està prohibit apropar-s’hi.

La zona de treball està clarament delimitada als mapes. No es poden traspassar aquests límits. Per fer el treball, es poden recórrer tots els camins inclosos en aquesta àrea. Hi ha 3 punts de treball obligatoris:

• Mirador de la pedrera dels ocells (al costat del castell d’Olorda) (hi haurà un professor en tot moment).
• Base de la torre de guaita del Puig d’Olorda (s’hi pot arribar seguint un camí que fa diverses corbes) (hi haurà un professor en tot moment).
• Base de la pedrera de Santa Creu d’Olorda (hi podeu accedir pel camí que voreja el límit sud de la zona de treball, el treball es pot fer sense apropar-se al talús) (hi haurà un professor en tot moment).

El punt de trobada se situa davant de l’àrea de lleure, al costat de l’entorn medieval (hi haurà en tot moment un professor per tal de resoldre qualsevol incidència). La resta de professorat anirà desplaçant-se per tota la zona de treball.

Hi ha diversos moments que de manera obligatòria tothom s’ha de reunir al punt de trobada (l’hora exacta de cada moment de trobada es comunicarà al principi de l’activitat):

• Introducció inicial (només baixar de l’autocar es farà un recordatori de normes i d’objectius de treball, es passarà llista i s’assignarà un professor/a referent a cada equip.)
• Esmorzar (es passarà llista i es farà un control de la feina feta)
• Dinar (es passarà llista i es farà un control de la feina feta)
• Trobada final (es passarà llista i es pujarà als autocars)

Cada grup s’haurà de dirigir al seu professor/a referent perquè pugui passar llista i revisar la feina feta. El professorat posarà una nota d’aprofitament a cada control.

 

Organització del treball

• El treball és en equip (cal constituir grups de 5 persones). Tot l’alumnat és responsable solidari de la feina, i ha de treballar de manera activa (es demanarà la llibreta de camp de cada alumne, a part d’haver de lliurar el treball conjunt).
• Els membres de l’equip han de desplaçar-se junts en tot moment per la zona de treball, a excepció dels moments d’esbarjo durant els àpats.
• Hi ha 3 punts de treball específic (indicats més amunt). En el moment de la introducció inicial s’indicaran els torns per a evitar concentració de grups en aquests punts.
• Cada grup gestionarà la resta del temps de manera autònoma per recórrer els camins i treballar en els diferents afloraments de la zona de treball.
• Es distribuiran brúixoles amb clinòmetre per fer les oportunes mesures al camp, però no hi ha per a tots els equips. Organitzeu-vos per anar junts diversos equips i que us pugueu deixar la brúixola.

 

Recorregut i elecció d’afloraments

A la zona de treball són diversos els afloraments de roca que permeten un estudi de les seves característiques, tant minerals, com texturals i estructurals. De manera genèrica, els millors afloraments acostumen a ser els vorals pendent amunt excavats per fer els camins i les pistes forestals.

És necessari recórrer tots els camins de la zona de treball per poder escollir diferents afloraments i tenir accés als diferents tipus de roca presents a l’àrea de treball. També per determinar direccions de foliació i estructures de deformació, com falles, plecs i encavalcaments. Al mapa de detall indiqueu cada aflorament escollit identificant-lo amb un petit número encerclat en vermell. Recordeu que no heu de sortir dels camins ni apropar-vos a les instal·lacions de l’antiga explotació de la pedrera.

 

Treball a realitzar a cada aflorament

1. Situeu l’aflorament al mapa i identifiqueu-lo amb un numero encerclat en vermell.
2. Indiqueu l’aflorament a la llibreta de camp.
3. Dibuixeu l’aflorament en visió general, afegiu una escala gràfica aproximada i orienteu el dibuix.
4. Indiqueu breument el motiu de perquè heu escollit l’aflorament.
5. Dibuixeu i descriviu les estructures que afecten la roca.
6. Dibuixeu parts representatives de la roca que permetin identificar la seva textura, i descriviu-la.
7. Indiqueu el color escollit per identificar la roca al mapa.
8. Pinteu suaument al mapa la superfície d’aflorament de la roca.
9. Orienteu les estructures presents a la roca (com foliació, falles o plecs) i representeu-les al mapa.
10. Preneu les anotacions que creieu necessàries per caracteritzar les observacions.

Tot i que l’elecció de l’aflorament ha de justificar-se per la presència de les roques paleozoiques objecte d’estudi d’aquest treball de camp, als afloraments poden ser presents també materials actuals i subactuals, consolidats o no, producte de l’erosió i sedimentació de la serralada (cossos sedimentaris al·luvials, peudemonts, sòls, etc.). És interessant descriure i també cartografiar aquesta materials, que pintareu al mapa amb llapis de color gris.

També podeu cartografiar les zones cobertes per vegetació de les quals no sigui possible determinar les roques que hi afloren. En aquest cas és millor deixar en blanc i utilitzar una trama de punts per diferenciar-ho de zones no treballades.

 

Treball a realitzar a la pedrera dels ocells

No es pot accedir a la pedrera, però al mirador hi ha uns cartells explicatius. A partir de l’observació a distància i de la informació dels cartells, considereu aquest aflorament com qualsevol altre:

1. Situeu l’aflorament al mapa i identifiqueu-lo amb un numero encerclat en vermell.
2. Indiqueu l’aflorament a la llibreta de camp.
3. Dibuixeu l’aflorament en visió general, afegiu una escala gràfica aproximada i orienteu el dibuix.
4. Dibuixeu i descriviu les estructures que afecten la roca.
5. Dibuixeu parts representatives de la roca que permetin identificar la seva textura, i descriviu-la.
6. Indiqueu el color escollit per identificar la roca al mapa.
7. Pinteu suaument al mapa la superfície d’aflorament de la roca.
8. Orienteu les estructures presents a la roca (com foliació, falles o plecs) i representeu-les al mapa.
9. Preneu les anotacions que creieu necessàries per caracteritzar les observacions.

 

Treball a realitzar a la pedrera de Santa Creu d’Olorda

La pedrera constitueix un aforament destacat de la geologia de Catalunya, i ha estat inventariat per la Generalitat de Catalunya pel seu interès geològic i pedagògic, de manera que per sí sol gaudeix de mesures legals de protecció i d’inspecció periòdica, a part de gaudir de la protecció que suposa formar part del parc natural del Collserola.

La importància d’aquesta pedrera està en les diferents estructures d’encavalcament superposades que s’hi poden observar.

1. Situeu l’aflorament al mapa i identifiqueu-lo amb un numero encerclat en vermell.
2. Indiqueu l’aflorament a la llibreta de camp.
3. Dibuixeu l’aflorament en visió general, afegiu una escala gràfica aproximada i orienteu el dibuix.
4. Dibuixeu amb detall les estructures d’encavalcament que afecten la roca (podeu subdividir la pedrera per fer dibuixos més grans, que després unireu).
5. Dibuixeu i descriviu la roca calcària (disposeu de grans blocs de roca delimitant la pedrera al voral del camí (recordeu que no us podeu apropar al talús de la pedrera)).
6. Indiqueu el color escollit per identificar la roca al mapa.
7. Pinteu suaument al mapa la superfície d’aflorament de la roca.
8. Orienteu les estructures presents a la roca (com foliació, falles o plecs) i representeu-les al mapa.
9. Preneu les anotacions que creieu necessàries per caracteritzar les observacions.

 

Treball a realitzar al Puig d’Olorda, als peus de la Torre de Guaita

Al cim del Puig d’Olorda afloren els materials paleozoics més moderns de la zona de treball. Considereu aquest punt com un aflorament ordinari.

Al cim, però, també heu de desenvolupar unes activitats específiques (recordeu les mesures de seguretat i no us apropeu als talussos):

1. Amb l’ajuda de la brúixola orienteu el mapa topogràfic regional.
2. Identifiqueu sobre el mapa i en el paisatge els següents punts:
   1. Montserrat, al nord-est.
   2. Montseny, al nord-est.
   3. Sant Llorenç de Munt, al nord.
   4. Tibidabo, al nord-oest.
   5. Delta del Besòs, a l’est.
   6. Garraf, al sud-est.
   7. Delta del Llobregat, al sud.
   8. Pirineus, al nord i nord-oest (surt fora del mapa)

3. Pinteu suaument amb llapis de colors les diferents unitats sedimentàries tant a l’escala cronostratigràfica com al mapa regional.

4. Marqueu al mapa amb retolador negre de punta mitjana les falles més importants que deduïu a partir del context geotectònic.

5. Marqueu al mapa amb retolador negre de punta fina i mitjançant una línia de punts els contactes entre les diferents unitats sedimentàries (i, per tant, entre diferents colors).

 

PRESENTACIÓ DEL TREBALL

El treball de camp ha d’estar detallat a la llibreta individual de cada alumne/a. El professorat revisarà les llibretes amb l’objectiu d’avaluar la implicació de cada alumne/a al treball d’equip.

L’equip ha de presentar, a més, el següent treball:

1) Mapa geològic sobre el mapa topogràfic de detall:

• S’ha de pintar sobre l’àrea cartografiada els diferents materials que afloren a la zona de treball (si és possible, es poden fer inferències per pintar més superfície). En mapa ha d’anar acompanyat d’una llegenda.
• S’han de marcar els contactes litològics (amb una línia de punts entre color i color amb retolador de punta fina negra).
• S’han d’indicar les falles (amb una línia amb retolador de punta mitjana negra).
• S’han d’indicar les direccions de foliació  (amb una trama de línies diagonals separades per 0,5 cm amb retolador de punta mitjana negra) (només en els afloraments en què aquesta direcció sigui més evident).
• S’ha de marcar en vermell la localització i numeració de totes les parades o afloraments.

2) Mapa topogràfic regional:

• S’han de pintar les diferents unitats sedimentàries d’acord amb el treball desenvolupat als peus de la torre de guaita del puig d’Olorda (s’ha d’acompanyar el mapa amb una llegenda).
• S’han d’indicar les falles principals així com els contactes entre unitats sedimentàries.

3) Caracterització de les roques:

• S’ha de presentar una descripció detallada textural i estructural de cada tipus de roca representada amb diferent color al mapa. És molt convenient acompanyar aquestes descripcions amb dibuixos que il·lustrin el que es descriu.

4) Interpretació:

• Interpretació cronològica dels esdeveniments geològics (cal justifica-ho amb les observacions i el treball de camp).

 

AVALUACIÓ

Aquesta activitat ens permet treballar els següents objectius per tal d’avaluar el progrés en l’assoliment de les competències. Tingueu-los en compte durant la realització de l’activitat:

Obj. 6: Mantinc a l’aula, i en qualsevol àmbit educatiu, una actitud personal positiva, d’atenció i d’aprenentatge actiu. (CC5)

Obj. 11: Em faig responsable del treball en equip i hi participo activament. (CC5)

Obj. 23: Em faig preguntes amb sentit sobre els fenòmens naturals i defenso amb els meus coneixements perquè és oportú fer-me-les. (CC3, CE3)

Obj. 24: Abans de fer una investigació intento recopilar la màxima informació possible, a partir de la qual formulo una hipòtesi. Tot seguit dissenyo el mètode més adequat que em permeti validar o rebutjar la hipòtesi. (CE1)

Obj. 29: Distingeixo les observacions de les interpretacions, que fonamento amb dades. Separo inequívocament les opinions i creences del coneixement basat en evidències. Presento les conclusions com a resposta als objectius. (CC3, CE3)

Obj. 32: Connecto els coneixements adquirits a l’aula amb el meu entorn i la meva vida, i reconeixo la contribució de les persones a la ciència. (CC3, CE3)

Obj. 34: Incorporo com a part de mi els coneixements assolits a la matèria i els aplico en el desenvolupament de propostes d’aprenentatge de qualsevol altra matèria o situació. (CC3)

Obj. 37: Evito embrutar, contaminar o malmetre el meu entorn, dins i fora de l’institut, i també evito malbaratar el paper, l’aigua, la llum i la calefacció. (CC3, CE5)

Obj. 43: Aprenc sobre les causes i les conseqüències en els paisatges i en la vida dels diferents processos geològics. (CE6)

Obj. 46: Reconec en el paisatge els processos geològics que han intervingut en la seva configuració i enumero els principals esdeveniments ocorreguts. (CE6)