Túnel ordovícico del Fabar

Túnel ordovícico del Fabar

El túnel ordovícico del Fabar és un túnel de 1500 m de llongitut i doble traçat en l'Autovia del Cantàbric (A-8), que travessa la serra del Sueve-Fito, en Ribadesella (Astúries, Espanya). El seu principal interés, i orige del nom, residix en la successió estratigráfica del Ordovícico Mig i els nivells fosilíferos en trilobites, en un estat de conservació excepcional, desvelats durant la perforació dels túnels.

En 2001, el túnel va ser calificat com a «secció ordovícica d'interés internacional» per la subcomisión d'Estratigrafia del Ordovícico de l'Unió Internacional de Ciències Geològiques. En 2022 va ser considerat per la National Geographic Society com un dels 17 jaciments paleontológicos més importants de la península ibèrica.

Gràcies a la colaboració entre els responsables de l'eixecució de túnel i dels geólogos i paleontòlecs que varen poder estar presents durant la seua perforació, es va poder estudiar i muestrear este tram de l'història geològica que d'una atra forma s'haguera perdut irremisiblement. Esta fructífera situació ha segut un cas singular en les obres d'ingenieria civil.

Construcció del túnel

Les obres varen començar a finals de 1999 i va entrar en funcionament en novembre de 2001.

El método constructiu usat va ser el nou método austríac o de «alvanç i destrossa», consistent en realisar primer l'excavació i subjecció de la volta (alvanç) i després l'excavació fins a la base del túnel (destrossa). Casi immediatament, tant la volta com les parets s'asseguren en malles, bulones i cerchas, i es cobrixen en formigó proyectat (gunita), lo que evita la descompressió natural del terreny i estabilisa l'obra.

Geologia i paleontologia

Geològicament s'ubica en la Zona Cantàbrica del Massiç Ibèric, en la zona limítrofa entre l'Unitat de la Conca Carbonífera Central i la Regió de Plecs i Mants, concretament en el denominat mant de Laviana.

Estratigrafia

El traçat del túnel talla perpendicularment sediment del Cámbrico al Devónico, verticalizados per l'orogènia varisca. A traces generals la successió estratigráfica consta de quarsitas i areniscas del Cámbrico Superior al Ordovícico Inferior (Formació Barris), despuix d'un estany estratigráfica d'uns tres millons d'anys es troben pissarres del Ordovícico Mig (Formació Sueve), culminant la successió en areniscas i conglomerats del Devónico Superior en discontinuïtat estratigráfica, que regionalmente es recolzen també sobre l'unitat inferior, per absència de les pissarres de la Formació Sueve.

Formació Barris

La Formació Quarsita de Barris està composta principalment de areniscas i quarsita. En esta secció té uns 800 metros de potència i es dividix en tres membres, d'inferior a superior: Membre La Matosa, d'uns 260 m, de naturalea cuarcítica en alguns nivells de areniscas, datat en el Cámbrico Superior, Membre Ligüeria, de 68,9 m, pizarroso, del Tremadociense, i Membre Tanes, de 472,10 m, cuarcítico en trams glauconíticos i en intercalació de pissarres en graptolitos, datat en l'Arenigiense (pis europeu equivalent aproximadament al Floiense més el Dapingiense de l'escala global). El conjunt és d'orige marí, de plataforma costera somera, en episodis de certa aprofundiment i uns atres de somerización. L'anàlisis de la successió en el túnel, en roques no alterades i el mostreig del contingut fòssil, ha permés reinterpretar els ambients de formació d'estos sediment, que havien segut considerats fins ara com a depòsits majoritàriament someros, d'aigües molt poc profundes, o inclús continentals.

En la secció del túnel s'ha identificat ademés, cap a la mitat del Membre La Matosa, un tram de pissarres d'uns 40 metros de potència, denominat Capes del Fabar, que no havia segut detectat anteriorment en els afloraments de superfície d'esta formació o va ser confòs en el membre Ligüeria, de litologia similar. Estes capes varen lliurar fòssils de trilobites i filocáridos indicadors d'ambients d'aigües profundes obertes a l'oceà. També s'han recuperat acritarcos, que han permés datar estos nivells en l'época Furongiense, be cap a finals del Jiangshaniense o be a inicis de l'edat 10 del Cámbrico.

En el terç mig del Membre Tanes, del Arenigiense mig, apareix un nivell de 70 cm de caolinita, que procedix de l'alteració d'un nivell de cendres volcàniques depositades en el fondo marí. La mateixa capa es coneixia per explotacions de caolín en Grau i Tineo, i alguns afloraments en l'Unitat de la Conca Carbonífera Central, a on és coneguda com a Capa Pedroso. És una capa que, per la seua poca gruixa i la seua naturalea menys consistent que les quarsita entre les que es troba, sol aflorar molt mal i ser difícil de localisar. La seua identificació en El Fabar amplia a més de 45 000 km² l'extensió original d'estes cendres sobre la plataforma del marge de Gondwana, lo que implica una erupció de jagantesques proporcions, denominades «ultraplinianas», el núvol de les quals de cendres s'ha estimat en més de 10 voltes superior a l'emesa durant l'erupció de 1991 del volcà Pinatubo. L'homogeneïtat de la capa en tots els afloraments asturians coneguts, en una gruixa mija de 65 cm, sense superar els 80 cm, indica que el foc d'emissió va deure estar molt alluntat, fòra de la Zona Cantàbrica. Este tipo de depòsits correspon a episodis de molt curta duració. La datació per U-Pb ha proporcionat una edat absoluta de 477,47 ± 0,93 millons d'anys.

Un atre nivell molt singular estudiat en el túnel, esta volta de naturalea fosfática, és una lumaquela de lingúlidos, capa de trenta centímetros composta principalment per fòssils de lingúlidos, braquiópodos de closca quitinofosfática. S'ubica pròxim al sostre de la formació. El gran interés d'esta capa és que pot correlacionarse en bona part del suroest d'Europa i nort d'Àfrica, a on apareix en una posició estratigráfica similar, prop del sostre de formacions de areniscas i quarsita del Arenigiense. La seua formació està relacionada en ambients costers molt someros. Les extens acumulacions d'estos lingúlidos s'interpreten com l'acció de tsunamis, que agranarien el fondo somero i extremadament pla, en pendents deposicionales molt baixes, en els que vivien estos organismes. L'orige dels tsunamis s'associa a erupció freatomagmáticas, vulcanisme detectat en afloraments d'esta capa en atres llocs i per alguns fumerals volcànics, localisades en atres punts, que tallen a la part infrayacente de la Formació Barris.

El sostre de la Formació Barris presenta alteracions pròpies d'exposició subaérea, manifestant un possible periodo de emersión.

Formació Sueve

La Formació Pissarres del Sueve està composta principalment per pissarres obscures. Té uns 84 metros de gruixa i es diferencien tres membres: Cofiño, de 38,18 m, Bayo, de 33,12 m i Cerracín, de 12,85 m. Es correspon en un ambient sedimentario de plataforma marina oberta de certa profunditat, que indica una situació transgresiva general en el Ordovícico.

L'edat de la formació, segons el contingut fòssil, és Oretaniense superior tardà al Dobrotiviense inferior (segons la cronoestratigrafía regional per al nort de Gondwana), és dir correlacionable en el Darriwiliense del Ordovícico Mig de l'escala global, encara que en atres seccions no molt alluntades de l'àrea del túnel aplega al Ordovícico Superior.

Gràcies a la perforació del túnel han pogut estudiar-se detalladament dos nivells singulars en presència de ferro d'orige sedimentario:

• El primer, en la base de la formació és de naturalea oolítica, en el ferro en forma d'òxits. Marca l'estany estratigráfica d'uns tres millons d'anys, que representa un episodi regresivo seguit d'una transgrasión marina. Este nivell va ser explotat històricament pel seu contingut en ferro en la veïna localitat de Caravia.
• El segon, situat gràcies al túnel, en el Membre Bayo, és de naturalea siderítica (carbonat, en lloc d'òxits). Esta capa presenta una forta bioturbación per organismes bentónicos, lo que li conferix un aspecte característic. El seu contingut fòssil ha permés datar-la en el Dobrotiviense.

Aixina mateix s'han pogut observar indicis petrolífers en alguna de les pissarres basals, el registre més antic de la península ibèrica. Es troben en una posició estratigráfica idèntica a atres pissarres ordovícicas que han segut importants roques mare petrolíferes en la península aràbiga, encara que la tectónica regional produïda ací per les orogènia varisca primer i alpina despuix, ha eliminat qualsevol possible acumulació d'interés econòmic. També es varen identificar alguns indicis petrolífers en la Formació Barris, pero de tipo secundari, associats a porosidad i diaclasas, un petròleu provablement procedent d'esta unitat.

Paleogeografia

Durant el Ordovícico esta zona es trobava coberta per la mar en latitut pròximes a l'actual Pol Sur, format part d'una extensa plataforma continental de no més de 80 a 100 metros de profunditat del marge del gran continent de Gondwana. Esta plataforma marina perigondwánica s'estenia sense interrupció entre les actuals penínsules ibèrica i aràbiga.

Bioestratigrafía

D'entre els resultats bioestratigráficos obtinguts gràcies a l'estudi del túnel, destaquen l'identificació de nou biozonas  i la caracterisació cronoestratigráfica precisa d'algunes unitats litoestratigráficas:

• La datació en el Cámbrico Superior del Membre La Matosa.
• Possible estany estratigráfica intracámbrica en la base de les Capes del Fabar.
• Ubicació del llímit Cámbrico-Ordovícico en la base del Membre Ligüeira.
• Precisar l'edat Tremadociense del Membre Ligüeira i tram inferior del Membre Tanes.
• Precisar l'edat Arenigiense inferior i mig del Membre Tanes.

Sistemàtica paleontológica

Els fòssils trobats en el túnel pertanyen a 197 espècies, de les que 66 s'han identificat per mig de macrofósiles, 101 per microfósilés i 29 són icnoespecies representades pels seus corresponents icnofósilés (chafades d'activitat fosilizadas). De tots els tàxons identificats, 14 pertanyen a gèneros o espècies noves.

La llista faunística dels tàxons identificats en el túnel inclou vintidós espècies de trilobites, huit ostrácodos, un artròpode problemàtic, un rostroconcha, huit bivalvats, quatre gasteròpodes, a lo manco un nautiloideo ortocono, nou braquiópodos, tres equinoderms, tres cnidarios, dos hyolítidos, un macaeridio (anèlits acorazar), un briozoo, sèt graptolitos, més de cincuenta y cuatro acritarcos, dèneu quitinozoos, cinc conodontos, i treinta y uno icnotaxones.

Destaquen els trilobites del Furongiense trobats en les Capes del Fabar (ubicades en el Membre La Matosa de la Formació Barris), puix trilobites d'esta época són extremadament rars en els sediment perigondwánicos d'Europa, Orient Mig i noroest d'Àfrica.

Tafonomía

Algunes característiques de la conservació dels fòssils trobats durant la perforació del túnel han donat lloc a la seua consideració com a jaciment excepcional, destacant:

• Un nivell en fòssils de trilobites sepultats vius per una repentina remugada de sediment. Els fòssils es presenten en posició de vida. Aixina mateix, el detallat estat de preservació en este nivell, ha conservat algunes estructures musculars cefàliques en trilobites i els fòssils, piritizados, dels ous d'invertebrats més antics del registre fòssil espanyol, provablement també pertanyents a trilobites.
• Un atre nivell, en sediment de gra molt fi, ha conservat els fòssils de les mudes de diferents estats larvarios i mòles interns d'ulls esquizocroales i holocroales de trilobites.

Història

En 2000, el paleontòlec Gutiérrez Marque, va vore que començaven les obres del túnel i que s'anava a travessar la Formació Pissarres del Sueve i bona part de la successió ordovícica, lo que podria permetre estudiar-la en afloraments frescs, sense meteorizar, i de forma estratigráficamente contínua, no a pur de afloraments superficials alterats, dispersos i incomplets. Junt a atres paleontòlecs de l'Universitat d'Oviedo i de varis països, duyen varis anys estudiant la zona, degut a que en estes serres del Sueve i Fito afloren sediment del Ordovícico Mig i Superior, poc coneguts en el suroest europeu, i que estan absents o mal representats en la majoria de la Zona Cantàbrica, be per falta de sedimentación o be per haver segut erosionats abans del Silúrico, o per abdós motius. Est va ser el gran interés, tant geològic com paleontológico, de poder accedir a la secció que anava a descobrir la perforació dels túnels, per a un estudi que anava a ser únic i irrepetible.

Es varen solicitar els permissos i autorisacions pertinents per a poder realisar el seguiment dels tajos de l'obra i es va contar en el respal de les autoritats i responsables de les empreses intervinents. La premissa principal va ser la de no entorpir ni paralisar els treballs d'eixecució del túnel.

Els treballs de perforació es varen realisar en els dos túnels paralels, començant en abdós extrems de cada u, lo que donava quatre fronts simultàneus. L'impossibilitat de fer el seguiment científic a eixe ritme va obligar a seleccionar cuidadosadament solament un dels tajos. En el proyectat de formigó es cobrien les parets del túnel en cada tram que s'alvançava, de 3 a 5 metros cada u, per lo que els estudis geològics i mostrejos paleontológicos va caldre fer-los despuix del desescombro de cada u d'estos trams ans que la roca viva fora coberta, és dir, dos voltes al dia es disponien de 20 a 30 minuts per tram. Una volta en l'exterior del túnel s'estudiava també l'enruna extreta de cada tram, cuidadosadament transportat i apilat per a no perdre l'orde estratigráfico.

El resultat va ser una detallada columna estratigráfica de 639 metros, corresponents a 1030 metros reals d'aflorament dins del túnel, en la que es varen distinguir 205 trams litològics i es muestrearon 181 nivells en fins paleontológicos.

Exposició i conservació

L'abundant material recolectat durant la perforació del túnel es troba depositat en l'Institut Geològic i Miner d'Espanya, a l'espera de que se li trobe una ubicació adequada i definitiva.

Una part significativa del matèria va ser mostrat en públic en dos exposicions temporals, una en Madrit, entre març i agost de 2006, i una atra, de dos anys de duració, en el Museu El Carmen de Ribadesella.