Resúmenes de la 2ª Reunión Ibérica sobre Fallas Activas y Paleosismología, Lorca, España (2014)

EVIDENCIAS ARQUEOSISMOLÓGICAS DE LA DESTRUCCIÓN DE

COMPLUTUM EN EL S.IV A.D. (CUENCA DEL TAJO, ESPAÑA)

Archaeoseismological evidences of the Complutum destruction in the fourth century A.D. (Tagus Basin, Spain)

M.A. Rodríguez-Pascua (1), C. Heras (2), A. B. Bastida (2), J. L. Giner-Robles (3), P. G. Silva (4), M.A. Perucha (1), E. Roquero

(5), P. Carrasco (4), R. Pérez-López (1), J. Lario (6) y T. Bardaji (7), G.B. García Gutiérrez (1).

(1) Instituto Geológico y Minero de España. Madrid. SPAIN. ma.rodriguez@igme.es, r.perez@igme.es, ma.peucha@igme.es (2) Trébede, Patrimonio Cultural, S.L. Torres de la Alameda. Madrid. cmheras@trebedecultura.com (3) Facultad de Ciencias, Universidad Autónoma de Madrid. Madrid. SPAIN. jorge.giner@uam.es (4) Dpto. Geología, Escuela Politécnica Superior de Ávila, Universidad Salamanca. Ávila. SPAIN. pgsilva@usal.es (5) Dpto. Edafología, E.T.S.I. Agrónomos, Universidad Politécnica de Madrid. Madrid. SPAIN elvira.roquero@upm.es (6) Facultad de Ciencias. UNED. Madrid. SPAIN. javier.lario@ccia.uned.es (7) Dpto. Geología. Fac. Ciencias, Universidad de Alcalá de Henares. Madrid, Spain. teresa.bardaji@uah.es Resumen: la antigua ciudad romana de Complutum (Alcalá de Henares, Madrid) fue fundada en el s. I AD y fue una de las ciudades más importantes de Hispania. Complutum fue destruida, abandonada bruscamente, reubicada y reconstruida en una nueva localización en el s. IV AD. Las causas de la destrucción y la nueva localización de la ciudad son aún una incógnita para la arqueología. En este trabajo se muestran diferentes efectos arqueosismológicos de terremotos (EAEs) afectando al yacimiento de La Magdalena (una explotación agrícola situada a 4 km al NE del núcleo urbano de Complutum). Se han usado métodos arqueosismológicos, paleosismológicos y geofísicos para localizar EAEs afectando al yacimiento de La Magdalena. El efecto geológico de origen sísmico que afectó al yacimiento es la licuefacción. Se pueden observar al menos tres afloramientos con diques de arena afectando a instalaciones romanas, como cisternas, casas o tumbas. Los procesos de licuefacción generaron grietas en el sustrato y pliegues en los cimientos de las construcciones. Simultáneamente al abandono de La Magdalena también fueron abandonadas de forma brusca la ciudad de Complutum y varias villas romanas a lo largo del valle del Henares, en algunos casos con EAEs que pueden asociarse al mismo evento que destruyó el yacimiento de La Magdalena. Estos EAEs podrían estar generados por un terremoto de Mw = 5-5.6, utilizando los límites empíricos de licuefacción. Palabras clave: Complutum, terremoto, Efectos Arqueosismológicos de Terremotos (EAEs), licuefacción, s. IV AD.

Abstract: The ancient Roman city of Complutum (Alcalá de Henares, Madrid) was founded in the first century AD and it was one of the most important cities of Hispania. Complutum was destroyed, abruptly abandoned, relocated in a new location and rebuilt in the fourth century AD. The destruction of the city and its new location is still a mystery to the archaeologists. In this paper we show different earthquake archaeological effects (EAEs) affecting the La Magdalena site (an agricultural holding located 4 km away from the core of Complutum). We used archaeoseismological, paleoseismological and geophysical methodologies in order to locate earthquake effects affecting to the site of La Magdalena. The most important earthquake geological effect affecting the site is the occurrence of liquefaction processes (sand dikes and ground settlement) affecting roman facilities, such as water tanks, houses or tombs. The liquefaction processes generated significant ground cracks and folds in the foundations of the buildings. Several archaeological sites of Roman origin were abruptly abandoned along the Henares valley simultaneously with La Magdalena site and Complutum, in some cases with EAEs with similar origin to those recorded at la Magdalena site that could be associated with the same event that destroyed this site. These EAEs could be associated to an earthquake of Mw=5.5-6, using the empirical limit of liquefaction. Key words: Complutum, earthquake, Earthquake Archaeological Effects (EAEs), Liquefaction, 4

th century AD.

INTRODUCCIÓN El yacimiento de “La Magdalena” se localiza en el término municipal de Alcalá de Henares, antigua Complutum en época romana. Presenta hasta siete fases diferenciadas de ocupación, que se iniciarían con una necrópolis calcolítica con cerámica campaniforme, dos periodos de ocupación industrial de época romana altoimperial que dan paso a una gran necrópolis de inhumación bajoimperial y que culminan en un proceso de ruralización del territorio con inhumaciones dispersas, tanto en el siglo VI como en el VII e inicios del VIII AD. A mediados del siglo IV de nuestra era se produce un terremoto posiblemente de ámbito local, que deja claras evidencias en el registro arqueológico, no solo del yacimiento, sino del entorno próximo.

SITUACIÓN GEOGRÁFICA, GEOLÓGICA Y CONTEXTO ARQUEOLÓGICO

El yacimiento arqueológico de La Magdalena se encuentra localizado en la Cuenca del Tajo, asentado sobre la llanura de inundación del río Henares (Fig.1) a 4 m por encima del cauce actual del río, sobre un meandro del mismo. Los materiales del Holoceno que componen esta llanura de inundación son arenas y canales de gravas con limos arcillosos a techo de la serie, con más de 5 m de potencia en su conjunto. ESTRUCTURAS DE DEFORMACIÓN Los restos de época altoimperial romana excavados en este yacimiento presentan evidencias de deformaciones tanto en las construcciones de fábrica como en restos localizados en la necrópolis. A

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continuación se enumeran y describen brevemente este tipo de deformaciones: Fracturas abiertas en el sustrato y licuefacciones afectando a construcciones: estas grietas son de carácter métrico con aperturas que superan los 30 cm. En uno de los casos afectan directamente a una cisterna construida mediante mortero hidráulico (Fig. 2). Las grietas cortan la base de la cisterna y son penetrativas, continuando en el sustrato donde se asienta dicha cisterna. Este tipo de mortero es muy resistente a las cargas y compresiones, por lo que estas grietas no pueden explicarse por la simple ruina de la construcción. En el fondo de la cisterna se han observado dos marcas de impacto, que podrían ser debidas al colapso de los muros laterales. Después de realizar una cata en la base de la cisterna de 1,5 m de profundidad, se ha podido observar de muro a techo que el sustrato sobre el que se asientan los cimientos de la cisterna está compuesto por una capa de arenas y gravas de 50 cm. Sobre estos materiales se depositan 40 cm de arenas siliciclásticas de tamaño de grano medio a grueso con cantos de cuarcita, que intruyen en las capas suprayacentes. Sobre estos materiales hay una capa de limos de matriz arcillosa de 20 cm de potencia, que a muro de esta capa presenta intrusiones de arena de tamaño decimétrico

procedentes del nivel inferior. A techo de la serie encontramos limos arenosos con matriz arcillosa (15 cm) y una capa antropizada de 20 cm de potencia de limos con restos arqueológicos desorganizados. Los procesos de licuefacción se han podido observar en

Figura 2: Cisterna de mortero hidráulico fracturada. Figure 2. Cistern fractured made by hydraulic mortar.

Figura 3: Fotografía e interpretación de las estructuras de licuefacción situadas debajo de la cisterna de mortero hidráulico. Figure 3. Photography and sketch of the liquefaction structures located under the cistern made of hydraulic mortar.

Figura 1: Situación geográfica del yacimiento arqueológico de La Magdalena, antigua ciudad romana de Complutum (Alcalá de Henares, Madrid). Figure 1. Geographical location of the archaeological Site of La Magdalena, ancient roman city of Complutum

(Alcalá de Henares, Madrid).

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las capas de arenas y gravas inferiores, actuando como niveles confinantes los limos arcillosos que tienen a techo. Estas licuefacciones llegaron a extruir en superficie a través de algunas grietas, ya que la cisterna se encontraba llena de estos materiales cuando se realizaron las excavaciones. Algunas de estas grietas también se producen por “lateral spreading” como consecuencia de los procesos de licuefacción que generan el colapso de las estructuras en diferentes tipos de construcciones. En el caso de la cisterna, el hundimiento producido por la extrusión de arenas en superficie genera grietas y una adaptación de los materiales plásticos infrayacentes (limos arcillosos), que actúan como capas confinantes, inyectándose en esas grietas posiblemente por la acción del agua contenida en la cisterna al ser liberada por la rotura de la misma (Fig. 4). En la zona NE del yacimiento se han podido observar construcciones que contaban con escalones de sillería, “hundidos” 3 m con respecto a la cota media del yacimiento (Fig. 5). En este punto es posible observar un dique de arenas de más de 70 cm de desarrollo vertical y 1 m de ancho afectando al nivel antropizado superior. Sustrato y cimientos plegados: se ha podido constatar que la base de los cimientos de diferentes

construcciones se encuentran a distintas cotas para una misma construcción. El modo constructivo de este tipo de asentamientos implicaba un allanamiento previo de la zona antes de la cimentación, posteriormente se realizaba una cimentación utilizando cantos de cuarcita procedentes de los canales de gravas y sobre estos se levantaban los muros de sillarejo utilizando carbonatos procedentes de las calizas del páramo, cercanas a esta zona. En uno de los edificios estudiados, de planta basilical (zona NO del yacimiento, Fig. 5), podemos observar un pliegue monoclinal interpretado por la diferencia de cota de más de un metro, entre los cimientos de la parte sur y la norte del edificio. El eje del pliegue es NE-SO, congruente con un pliegue de mayor entidad que se puede deducir al medir las diferencias de cota de los cimientos de los distintos edificios que componen el yacimiento, entre ellos, talleres de alfarería, hornos y construcciones agrícolas (Figura 5). Tumbas deformadas: gran parte de la necrópolis situada en la zona norte del yacimiento (Fig. 5), se encuentra alterada con respecto a lo que debió de ser su disposición original. Se ha podido constatar durante la fase de excavación del yacimiento que parte de las tumbas se encuentran basculadas y algunos de los cuerpos tenían la pelvis desplazada hasta la altura del tórax. Este basculamiento se produjo después de que los huesos perdiesen cohesión muscular entre si y permitiese su desplazamiento dentro del ataúd (se han encontrado restos de la madera de los mismos así como de los clavos que habían empleado en su construcción). Estos basculamientos se debieron a intrusiones de arena (diques de arena) que produjeron el movimiento de los ataúdes que llegaron a “flotar” sobre este material fluido, generando el desplazamiento de los restos óseos contenidos en los ataúdes.

Figura 5: Fotografía aérea del yacimiento de La Magdalena con la cartografía de las deformaciones del sustrato y los EAEs identificados. Figure 5. Aerial view of the La Magdalena archaeological site. Open cracks in the founding of the cistern made of hydraulic mortar and liquefaction features in the bottom.

Figura 4: Grietas abiertas en la base de los cimientos de la cisterna de mortero hidráulico y licuefacciones en la base de la misma. Figure 4. Open cracks in the founding of the cistern made

of hydraulic mortar and liquefaction features in the bottom.

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PROSPECCIÓN GEOFÍSICA Se ha realizado un perfil de tomografía eléctrica (Shlumberger) con dirección N150ºE, paralelo al eje principal del edificio de planta basilical y a la cisterna fracturada. La interpretación preliminar indica la presencia de un importante paleocanal deformado y hundido sustituido por avulsión por un nuevo canal de menores dimensiones. Los niveles fluviales deformados se encuentran fosilizados por un nivel arcilloso de llanura de inundación sobre el que se producen los primeros asentamientos (silos y enterramientos) de la Edad del Bronce (c. 5.000 BP). Se observa un pliegue antiforme posterior a estas deformaciones que afecta a uno de los canales de gravas, que llega a extruir en la superficie, coincidente con el plegamiento registrado en la zona de la basílica y en el resto del yacimiento (Fig. 5). Los procesos de licuefacción que afectan a las construcciones romanas, observados en la trinchera de exploración, resultan reactivaciones de las grandes estructuras de deformación anteriores a la Edad del Bronce. DISCUSIÓN Las estructuras de deformación localizadas en el yacimiento arqueológico de La Magdalena han sido clasificadas mediante la metodología propuesta por Rodríguez-Pascua et al. (2011) para la identificación de efectos arqueológicos de terremotos (EAEs). De este modo podemos clasificar dentro de los efectos primarios o cosísmicos, efectos geológicos: 1. licuefacciones y diques de arena (afectando a edificaciones y la necrópolis); 2. Fracturas en el sustrato y pliegues. Como efectos también cosísmicos se han identificado en la fábrica de los edificios: 1. Muros basculados y plegados; 2. Muros desplazados; 3. Marcas de impacto. Según esta clasificación, hay un tercer grupo de efectos postsísmicos, dentro de los cuales se han podido constatar en este yacimiento la presencia de un nivel de incendio y el abandono brusco de la zona. Con respecto a este último punto, se han podido identificar también abandonos repentinos, incendios y/o cambios bruscos del uso de la construcción en la Casa de Hippolytus (Complutum), Casa de los Grifos (Complutum) (Rascón Marqués, 2007), Villa de El Val (valle del Henares) (Rascón Marqués et al., 1991), yacimiento del Polígono UG XVI de Azuqueca de Henares (valle del Henares) (Cardín y Cuadrado, 2013) y el abandono brusco de la ciudad de Complutum y su nueva ubicación en su posición actual (Pantoja, 2013). Las orientaciones medias de los pliegues son N060ºE, mientras que las de las direcciones de los planos de intrusión de las licuefacciones son perpendiculares: N150ºE. Estas dos direcciones son compatibles con una dirección de acortamiento NO-SE. Esta congruencia en la orientación estructural de las deformaciones puede ser debida a la orientación de los daños producidos por un terremoto (Giner-Robles et al., 2011, 2012). Para que se pueda producir licuefacción de arenas en campo cercano, sería necesario un terremoto superficial de magnitud como mínimo de 5 a 5.5, si utilizamos los límites empíricos a la licuefacción (Obermeier, 1996).

CONCLUSIONES

Las deformaciones del sustrato observadas en el yacimiento altoimperial romano de La Magdalena, próximo a la ciudad de Complutum (actual Alcalá de Henares), fue abandonado de forma repentina e injustificada. Se han podido observar diferentes EAEs que evidencian la posibilidad de que la destrucción y abandono de este asentamiento romano y la ciudad de Complutum en el s. IV fue debida a un episodio de destrucción asociado a un terremoto. Las licuefacciones observadas afectan a las construcciones romanas y se podrían generar con terremotos de Mw ≥ 5- 5,5, para efectos en campo cercano. También se ha contrastado la destrucción y abandono o cambio de uso de varios yacimientos de la misma época en el valle del Henares. Agradecimientos: Este trabajo ha sido financiado por los proyectos de investigación CATESI-07 (IGME) y MINECO CGL2012-37281-C02.01 (USAL). Es una contribución del Grupo de trabajo QTECT-AEQUA. Referencias bibliográficas Rascón Marqués, S. (2007). La así llamada casa de

Hippolytus: la fundación de los anios y la schola de una agrupación colegial de la ciudad romana de Complutum. Archivo Español de Arqueología, 80, 119-152.

Rascón Marqués, S.; Méndez Madariaga, A. & del Río Español, P.D. (1991) La Reocupación del mosaico del Auriga Victorioso en la villa romana del Val (Alcalá de Henares). Un estudio de microespacio. Arqueología, paleontología y etnografía, 1, 181-200.

Cardín, I. & Cuadrado, M.A (2013). Yacimiento del Polígono UG XVI de Azuqueca de Henares. En: La romanización en Guadalajara, arqueología e historia. (M.L. Cerdeño, E. Gamo y T. Sagardoy, Eds.). Ed. La Ergástula, Madrid (España), 137-144.

Giner-Robles, J.L., Silva Barroso, P.G., Pérez-López, R., Rodríguez-Pascua, M.A., Bardají Azcárate, T., Garduño-Monroy, V.H., & Lario Gómez, J. (2011). Evaluación del daño sísmico en edificios históricos y yacimientos arqueológicos. Aplicación al estudio del riesgo sísmico. Proyecto EDASI. Serie Investigación. Fundación MAPFRE, 96 pp.

Giner-Robles, J.L., Pérez-López, R., Silva, P.G., Rodríguez-Pascua, M.A., Martín-González, F. & Cabañas, L. (2012). Análisis estructural de danos orientados en el terremoto de Lorca del 11 de mayo de 2011. Aplicaciones en Arqueosismologia. Boletín Geológico y Minero de España, 123 (4), 503-513.

Gómez-Pantoja, J. (2013). Complutum y su territorio. En: La romanización en Guadalajara, arqueología e historia. (M.L. Cerdeño, E. Gamo y T. Sagardoy, ed.). Ed. La Ergástula, Madrid (España), 63-72.

Rodríguez-Pascua, M.A., Pérez-López, R., Silva, P.G., Giner-Robles, J.L., Garduño-Monroy, V.H., & Reicherter, K. (2011). A Comprehensive Classification of Earthquake Archaeological Effects (EAE) for Archaeoseismology, Quaternary International, 242, 20-30.

Obermeier, S.F. (1996). Use of liquefaction – induced features for paleoseismic analysis. An overview of how seismic liquefaction features can be distinguished from other features and how their regional distribution and properties of source sediment can be used to infer the location and strength of Holocene paleo – earthquakes. Eng. Geology, 44, 1 – 76.

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IV

Los trabajos contenidos en el presente volumen deberán citarse de la siguiente manera:

Alonso-Henar, J. y Jiménez-Díaz, A. (2014). Análisis de la fracturación y reología del Sistema

Central. En: Una aproximación multidisciplinar al estudio de las fallas activas, los terremotos y el

riesgo sísmico (J.A. Álvarez-Gomez y F. Martín González, Eds.), pp. 2-5. Segunda reunión ibérica

sobre fallas activas y paleosismología, Lorca, (Murcia, España).

Fotografía de portada: detalle de estructuras de deformación de la Falla de Carrascoy.

ISBN 978-84-617-2049-1

© Los autores

Editores: José A. Álvarez Gómez y Fidel Martín González

Ayudantes de edición: Jorge Alonso Henar y Alberto Jiménez Díaz

Diseño y fotografía de portada: José A. Álvarez Gómez

Impreso por el “Instituto Geológico y Minero de España”