El que haya tenido la oportunidad de trabajar en Londres construyendo túneles, en cimentaciones especiales o en tratamientos del terreno, sabrá que la geología de Londres es especial. El terreno en cuestión no es que sea ni bueno ni malo, y ni mejor ni peor que otros, pero lo que sí tiene es una ventaja: esta gente se ha tomado en serio el investigar a fondo el terreno que tienen bajo sus pies, y a partir de ahí, intentar sacarle el máximo partido. Y no les va mal, ciertamente.
El objetivo de esta entrada es dar unas pinceladas sobre su encaje regional, la historia geológica de Londres, y describir, ya con más profundidad, la secuencia de materiales que forman la serie de la llamada “Cuenca de Londres”. A ver qué tal nos queda.
Historia Geológica de Londres
Como vamos a ver, la geología de Londres no tiene una historia muy especial. El basamento de la cuenca de Londres lo forma materiales rocosos del Paleozoico (Devónico-Silúrico), que afloraron a la superficie como consecuencia de la orogenia Hercínica o Varisca (380 m.a. hasta 280 m.a.) y que dio lugar a Pangea. Aquí comenzó un periodo de erosión bastante prolongado, y la consecuencia directa de esto es que no tengamos registros estratigráficos en la cuenca hasta el Cretácico Superior (≈80 m.a.), aunque para hacer honor a la verdad, algo también hay del Jurásico.
La razón de que aparezcan sedimentos de esta edad es que el macizo hercínico se empezó a fracturar debido a procesos extensivos asociados a la apertura del Atlántico. Se formaron importantes fallas normales que hundieron el área y permitió la entrada del mar en la zona. De esta manera se constituyó la estructura regional que permitió el depósito de los materiales que hoy podemos observar. Durante este tiempo se produjeron subidas y bajadas relativas del nivel del mar, con las consecuentes transgresiones y regresiones, que condicionaron profundamente la tipología de los depósitos.
Durante el Paleógeno (≈65-25 m.a.) se produjo el depósito de los materiales que constituyen el grueso de la serie. La orogenia alpina retocó un poco esta placida cuenca marina, formando un suave sinclinal, sobre la que posteriormente se depositaron materiales de edad neógena (algo plegados también, pero menos). La sedimentación llega hasta nuestros días a través de los depósitos del río Támesis.
Esto sería más o menos la historia de la geología de Londres. Como veis bastante sencilla y poco “cool”, pero bueno, es lo que hay. A muchos esta secuencia de acontecimientos nos suena bastante, porque muchas cuencas sedimentarias en la península ibérica tuvieron una historia parecida.
Serie Estratigráfica
Nos centraremos únicamente en los materiales de edad cretácica hasta nuestros días, que son los que forman en sentido estricto la cuenca de Londres. Valga el siguiente modelo 3D para hacernos una idea.
- CHALK GROUP (Cretácico Superior)
Los materiales, como el nombre indica son creta, o “tiza”. Es un tipo especial de caliza blanquecina compuesta por microrganismos plantónicos (cocolitofóridos y foraminíferos), asociado a un periodo de aguas profundas. Le llaman grupo porque no son materiales homogéneos, habiéndose diferenciado hasta 9 formaciones, que se distinguen por la distinta presencia de niveles margosos y granulares.
Tiene un espesor medio que va desde los 100 a los 200m. Por último destacar su alta porosidad, que ha permitido albergar un importante acuífero (hablaremos de la hidrogeología más adelante).
- THANET SAND FORMATION (Paleoceno Inferior)
Es una arena sin finos con granulometría creciente a techo. Su espesor máximo es de 10m y no se presenta en la totalidad de la cuenca. Se asocia a un proceso regresivo, en el que la lámina de agua no era muy profunda.
- LAMBETH GROUP (Paleoceno Superior)
Tiene un espesor de unos 20-30m, y sobre todo, una alta variabilidad litológica: gravas, arenas, limos, arcillas… Además varía mucho tanto profundidad como lateralmente. Es un lío de nivel, vaya.
La razón es que se depositó en un ambiente marino muy somero, por lo que las distintas regresiones/trasgresiones que tuvieron lugar afectaron rápidamente a las condiciones de sedimentación (marino somero, lacustre, fluvial y continental). Se ha intentado dividir en tres formaciones, pero no entraré en ello. Simplemente quedaros con la idea que es un grupo de materiales muy heterogéneo y muy variable, del que uno simplemente, no se puede fiar. Además, como veremos en el apartado destinado a la hidrogeología, es un nivel donde los “taponazos” de agua pueden ser relativamente frecuentes. Vaya, hay que intentar huir de esta formación como de la peste.
- HARWICH (Eoceno inferior)
Es un nivel de escaso espesor (no suele sobrepasar los 4m) compuesto por gravas gruesas con limos. Nos marca claramente el fin de una época agitada con este último periodo regresivo.
- THAMES GROUP (Eoceno medio y superior)
Esto ya es otra cosa. Es en este grupo donde se encuentra la clave del extraordinario éxito de las infraestructuras subterráneas en Londres.
Es una formación que puede tener hasta 130m de espesor, y que está constituida prácticamente sólo por una arcilla algo limosa (conocidas como la “London Clay”), aunque a muro es bastante frecuente encontrar lentejones de arenas. A veces la arcilla ha sido cementada y se presenta formando niveles centimétricos de lutita.
Obviamente, el depósito se produjo en ambiente marino medio-profundo.
- BRACKLESHAM GROUP (Eoceno superior)
Son depósitos marinos someros, muy afectados por los procesos transgresión/regresión. Aunque predominan las arenas, podemos encontrar niveles de arcillas limosas. Su espesor es escaso (menos de 5m) y no está presente en toda la cuenca.
Podemos decir que con estos materiales la cuenca quedó colmatada, iniciándose un proceso de erosión que dura hasta nuestros días. El mar nunca más invadiría la cuenca de Londres.
- RIVER TERRACES (Cuaternario)
Como suele ocurrir, una vez colmatada la cuenca, la red fluvial que alimentaba la cuenca termina por encontrar la salida hasta el mar. El río Támesis como lo conocemos hoy se configuró por entonces (hace 1.7ma). En toda la cuenca se pueden encontrar pruebas, a modo de terrazas fluviales, de todos los periodos de glaciación/desglaciación acaecidos durante del cuaternario.
Hidrogeología de Londres
La presencia de las arcillas del Thames Group condiciona la existencia de dos acuíferos bien diferenciados:
1. Acuífero Inferior: Los materiales cretácicos y paleocenos, constituyen el mayor acuífero de la región, que al sur de la cuenca es libre, pero que al norte se encuentra confinado por las arcillas del Thames Group. Es el que se ha utilizado, y se sigue haciendo, para abastecer de agua potable de esta mega-urbe, así que os podéis ir haciendo idea de la dimensión de este acuífero.
Hay que andarse con ojo con este acuífero ya que como he comentado anteriormente, hacia el norte el acuífero está confinado por las arcillas, y al perforar o excavar materiales de Lambeth Group o del Chalk Group (sobre todo cuando venimos por las cómodas arcillas del Thames Group) podemos tener un “taponazo” de agua considerable.
2. Acuífero Superior: El típico acuífero libre asociado a los depósitos de río (Támesis) y que está limitado a muro por la “London Clay”. No se utiliza para el consumo humano ya que está muy contaminado. Para beber ya tienen el acuífero inferior.
Como hemos podido ver, la geología de Londres no tiene nada de particular, pero los trabajos en estos terrenos pueden ser muy sencillos o muy complicados en función del nivel donde nos encontremos. Es importante tener en mente que los cambios litológicos son bruscos.
Muchas gracias de nuevo por dejaros caer por aquí. Si no te quieres perder ningún post, suscríbete al boletín, es gratis y podrás estar al tanto de las últimas novedades del blog.
Hasta pronto.
Hola Nacho, te pregunto lo siguiente. En España son muy utilizadas en geotecnia diferentes correlaciones sobre suelos arcillosos para obtener parámetros geotécnicos de manera indirecta. En relación a tu artículo, recuerdo la correlación de Butler (1974) sobre el módulo de deformación elástico E de una arcilla y el valor de resistencia a compresión simple qu.
La pregunta es si sabes a qué arcillas de la serie que describes se refiere Butler. Yo imagino que son las “THAMES GROUP o London Clay”. Y ahondando en el tema, tienes referencias sobre su caracterización geotécnica (granulometría, plasticidad, resistencia, densidad, porosidad, valores edométricos, razón de sobreconsolidación, mineralogía, etc) para fomentar el “uso de correlaciones razonables”
Saludos!
Hola Bran, me alegra verte por aquí. El amigo Butler centró gran parte de sus investigaciones en las arcillas londinenes. Por darte un par de referencias:”Field investigations of long term ground loading on an old tunnel in London Clay” y “Further Studies of the Properties of London Clay”. Yo doy por hecho que sus correlaciones salen de estas investigaciones. Respecto a las correlaciones, ya sabemos que hay que tomarlas con precaución. A mí un manual que me gusta mucho es el manual de EPRI: “Manual on Estimating Soil Propertie for Foundation Design”. Salu2!