Mapa geològic del vessant meridional de la serra de Collserola. S’observa la complexitat litològica de l’Ordovicià superior i el contacte intrusiu de la granodiorita que talla la resta de contactes.
Ricardo Génova, original de Manuel Julivert, Hortènsia Duran i Joan Soldevila.
Una de les àrees on afloren materials sedimentaris paleozoics metamorfitzats en grau baix (fàcies dels esquistos verds) és la serra de Collserola. Aquesta àrea forma l’extrem sudoriental dels afloraments paleozoics de la Serralada Litoral, que de Barcelona cap al NE és formada essencialment per granitoides. A la serra de Collserola, en canvi, hi ha un ampli sector de materials metasedimentaris que continuen a l’altra banda del riu Llobregat, fins a enfonsar-se sota els terrenys mesozoics del massís de Garraf. Dins de l’àrea esmentada hi ha una bona varietat de materials i també, en una certa mesura, d’edats. Així, els materials paleozoics més moderns són representats per uns petits afloraments de Carbonífer, a Gavà, el Papiol, Sant Bartomeu de la Quadra, els turons de la part alta de Barcelona i Santa Creu d’Olorda. També hi ha diversos afloraments de calcàries siluricodevonianes de reduïdes dimensions, a Gavà, Santa Creu d’Olorda, el Papiol i els turons de la part alta de Barcelona, principalment. També hi és present una considerable extensió de pissarres silurianes i tota una varietat de materials anteriors al Silurià fossilífer, probablement ordovicians. Dins de les sèries siluriana i presiluriana, es troben roques volcàniques i "sills" —això és, filons paral·lels a les capes— de roques bàsiques.
Tots aquests materials han estat deformats durant l’orogènia herciniana que, com és normal, tingué un desenvolupament polifàsic, de manera que hom hi observa la superposició de diverses deformacions. Posteriorment van intruir-hi els granitoides que limiten aquests afloraments pel NE i que hi penetren formant una feixa al peu de la serra de Collserola, al costat de Barcelona. Posteriorment, encara van formar-se una sèrie de dics de pòrfir. Sistematitzant aquests esdeveniments, hom pot establir la successió de fets que segueix.
La primera etapa de deformació és la principal. Durant aquesta etapa es produí el plegament general, no tan sols a l’àrea que considerem, sinó també en tot l’àmbit de l’actual Serralada Costanera catalana. Es formaren plecs bastant tancats, acompanyats d’un clivatge pissarrós que transformà totes les roques pelítiques en pissarres i generà una foliació fins i tot en les roques més competents, com són les calcàries i les quarsites. Aquest clivatge esborrà totalment l’estratificació, tret d’allà on hi havia nivells de calcàries i de quarsites. Les estructures generades durant aquesta fase segueixen la direcció WNW-ESE i vergeixen cap al SSW. El clivatge té una inclinació molt constant cap al NNE, ja que en els nivells més dúctils té una disposició paral·lela a la superfície axial dels plecs, i només quan afecta nivells més competents presenta disposicions en ventall. Simultàniament amb la deformació es produí, durant aquesta fase, un metamorfisme regional que no passa, a la serra de Collserola, de la fàcies dels esquistos verds. És en relació amb aquesta fase de metamorfisme, amb processos que tenien lloc en zones més profundes, que es van formar la major part dels filons de quars que s’observen. Existeixen, ben entès, diverses generacions de quars a la serra de Collserola, però els quarsos més abundants són precoços i es veuen afectats per diverses deformacions.
Posteriorment a l’etapa generalitzada de plegament es produí una nova deformació (o deformacions) que donà lloc a tot un conjunt de crenulacions i a petits plecs de xarnera angular i flancs força plans, anomenats plecs en acordió o en "chevron". Aquestes estructures són homoaxials amb les primeres, és a dir, tenen aproximadament la mateixa direcció. A l’escala de l’aflorament, hom pot distingir, de vegades, més d’una crenulació i, per tant, hom hi pot diferenciar diverses deformacions successives; aquestes, però, no són generalitzables a tot el massís. Molt probablement es tracta de deformacions molt properes en el temps, de manera que, almenys de moment, hom pot considerar-les una sola fase de deformació.
Més endavant es produïren algunes deformacions tardanes que donaren lloc a "kinkbands" (sistema de plecs angulosos particular), a diàclasis sistemàtiques transversals a les estructures anteriors i, en certs indrets, a crenulacions grolleres, també transversals.
En una quarta etapa es produí la intrusió dels granitoides, en condicions molt superficials. Aquesta intrusió fou posterior almenys a totes les estructures importants i, quan tingué lloc, la roca on els granitoides intruïren tenia un comportament fràgil. Aquests granitoides provocaren un metamorfisme de contacte en produir un augment de la temperatura a la roca on s’emplaçaven.
Finalment tingué lloc la fracturació i la intrusió dels dics de pòrfir, que a la serra de Collserola són dics àcids. Aquests dics es disposen segons una direcció NE-SW molt constant i intruïren al llarg de falles que, de tota manera, semblen haver produït només desnivellacions petites. Algunes de les falles deuen haver continuat movent-se després o durant la injecció dels pòrfirs, ja que alguns presenten una lleugera foliació.
Exemples d’estructures de la primera fase
Les estructures de la primera fase de la serra de Collserola presenten una direcció WNW-ESE i, com que són les més importants, donen lloc al fet que les diferents unitats litològiques presents es disposin en feixes d’aquesta direcció. A l’àrea compresa entre les muntanyes de Sant Pere Màrtir i el Tibidabo, a part les pissarres presents gairebé pertot arreu, es troben els materials següents: una franja de pissarres negres probablement del Silurià a prop de Sant Pere Màrtir, una franja de pissarres amfibòliques i roques calcosilicatades que passa per Vallvidrera i va a parar al S de l’estació inferior del funicular del Tibidabo, i una franja essencialment pissarrosa que passa pel Tibidabo.
Els nivells amb quarsites són els que permeten de veure millor els plecs de primera fase. Se’n pot veure un bon exemple a la carretera de Vallvidrera a Molins de Rei, a uns 500 m del trencall de Vallvidrera, on afloren uns plecs quasi isoclinals que han sofert un aixafament molt fort, perpendicularment a llur pla axial. També hi ha diversos plecs a les quarsites a la mateixa carretera, aproximadament a mig camí entre Vallvidrera i Santa Creu d’Olorda. A prop del camí —baixant a l’esquerra— que va des de la carretera de les Aigües, en el seu sector entre els funiculars de Vallvidrera i el Tibidabo, fins a Barcelona, seguint la carena que va a parar a les Escoles Pies, hi ha un altre bon exemple de plec, també desenvolupat a les quarsites. L’estat de l’erosió permet d’observar aquest plec en tres dimensions. S’hi veuen bé el clivatge i la lineació que forma la intersecció d’aquest amb l’estratificació —lineació d’intersecció— sobre la volta del plec. La lineació d’intersecció és paral·lela a la xarnera del plec.
En els nivells pissarrosos l’estratificació s’ha esborrat completament, però allà on les pissarres contenen làmines fines de llimolites o de gresos fins, hom pot veure una estratificació molt alterada per la deformació i la lineació d’intersecció entre el clivatge i l’estratificació, que es marca bé sobre els plans de clivatge. Això és fàcil d’observar en el trencall de la carretera de l’Arrabassada al Tibidabo i en una pista no asfaltada que surt a l’esquerra de la carretera que del trencall esmentat mena a Sant Cugat.
Exemples de crenulació, plecs de "chevron" i "kink-bands"
Aquest tipus d’estructures poden ésser observades pertot arreu, si bé no sempre amb la mateixa abundància. Se’n veuen, per exemple, a la carretera de Vallvidrera a l’Arrabassada, especialment entre la pujada a l’aparcament del Tibidabo i l’Arrabassada. Un bon exemple de petits plecs en "chevron" aflora aproximadament a mig camí entre Vallvidrera i Santa Creu d’Olorda, al costat de la carretera.
El contacte entre el granitoide i l’encaixant
Dics de granitoide a l’encaixant de la granodiorita del Tibidabo, arran del seu contacte, a la carretera de les Aigües, entre la carretera de Vallvidrera i Sant Pere Màrtir (Collserola). Hom hi reconeix el comportament fràgil de l’encaixant durant la intrusió, ja que l’aflorament mostra un conjunt d’escletxes per les quals penetrà el granitoide, de comportament dúctil; englobats en el granitoide, s’observen alguns blocs d’encaixant, angulosos, despresos durant la intrusió.
Manuel Julivert.
El granitoide, que s’estén per tot el peu de la serra de Collserola, al cantó de Barcelona, és una granodiorita. El contacte amb l’encaixant es troba al peu de la serra, entre els funiculars de Vallvidrera i el Tibidabo, i al nivell de la carretera de les Aigües, entre Vallvidrera i Sant Pere Màrtir. En aquest últim sector s’observa el contacte en diversos punts, diversos dics de granitoide penetren a l’encaixant i hom hi reconeix clarament el comportament fràgil de l’encaixant durant la intrusió, ja que l’aflorament mostra tot un conjunt d’escletxes per les quals penetrà el granitoide. Associats al granitoide hi ha dics d’aplita i pegmatita que es troben, bé sigui dins del mateix granitoide o bé penetrant a l’encaixant; en tot cas, però, sempre a prop del granitoide.
El metamorfisme de contacte
Sobre el feble metamorfisme regional que arribà com a màxim a donar lloc a petites biotites orientades paral·lelament al clivatge, se sobreimposà el metamorfisme de contacte que forma una aurèola al voltant del granitoide. El metamorfisme de contacte va provocar tant canvis texturals com mineralògics de les roques. Els nous minerals que es formen són controlats per la temperatura, és a dir, per la major o menor proximitat al granitoide, i per la composició de les roques que es metamorfitzen.
Amfibolites amb granats a la carretera de les Aigües, entre el Tibidabo i Vallvidrera (Collserola). Aquestes làmines d’amfibolites són degudes al metamorfisme de contacte, provocat per la intrusió de la granodiorita del Tibidabo, allà on és present la sèrie vulcanoclàstica.
Manuel Julivert.
La manifestació més visible de l’existència de l’aurèola de contacte és l’aparició, en les proximitats del granitoide, de taques o motes a les pissarres: són les anomenades pissarres noduloses o motades. A prop del granitoide les motes són degudes a la presència de cristalls de cordierita produïts pel metamorfisme de contacte. L’aparició d’aquest mineral té lloc aproximadament segons una línia que segueix la divisòria hidrogràfica de la serra. Però l’efecte del metamorfisme de contacte arriba més lluny, si bé s’hi manifesta menys clarament. El metamorfisme de contacte dona lloc també a l’aparició d’amfíbol, en els indrets on existeix la sèrie vulcanoclàstica amb carbonats. Aquest amfíbol es presenta formant rosetes, cosa que indica clarament un creixement estàtic. L’aparició de l’amfíbol és més precoç que l’aparició de la cordierita. L’ambífol es pot observar des de la zona del camp de futbol, al N de Vallvidrera, i a la carretera del club de tennis de Sant Just; és a dir, que l’amfíbol arriba molt més lluny del granitoide que no pas la cordierita. Com ja hem dit, a més de la dependència de la temperatura, hi ha una dependència entre els minerals metamòrfics que es formen i la composició de la roca. Així, a l’aurèola de metamorfisme, a més dels minerals esmentats, hom troba quiastolita allà on afecta les pissarres negres de Sant Pere Màrtir, i granat a la carretera de les Aigües entre els funiculars de Vallvidrera i del Tibidabo, on les roques carbonàtiques s’apropen al granitoide.