La geología de Nínive.
Desde el anticlinal fracturado de Sinyar hasta los cimientos kársticos bajo la presa de Mosul; desde la marga cretácica de aguas profundas hasta el yeso del Mioceno y el mayor yacimiento conocido de azufre nativo del mundo — un recorrido por las rocas y estructuras que conforman la Gobernación.
La geología de Nínive narra la historia del margen septentrional de la Placa Arábiga a lo largo de aproximadamente los últimos cien millones de años — desde la sedimentación carbonatada de aguas profundas del océano de Tetis del Cretácico tardío hasta la moderna y continuada colisión con Eurasia que ha construido las cordilleras de Zagros y Tauro al norte y al este. Las formas de relieve de la Gobernación, sus cuencas de hidrocarburos, su riqueza mineral y los célebremente frágiles cimientos de la presa de Mosul son todos expresiones de esta única historia regional.
i. Marco tectónico
El territorio iraquí se asienta en el borde nororiental de la Placa Arábiga, que ha estado en colisión a cámara lenta con la Placa Euroasiática (Iraní) desde el Cretácico tardío y de forma continua a lo largo del Cenozoico. La colisión es responsable de las cordilleras de Zagros y Tauro en los lados iraní y turco; en el lado iraquí ha producido una amplia cuenca de antepaís dentro del margen de la Placa Arábiga.
Los geólogos iraquíes dividen convencionalmente el país en dos grandes dominios tectónicos — la Plataforma Estable, que comprende la Plataforma Interior del desierto occidental, y la Plataforma Inestable, que comprende la Plataforma Exterior que flanquea el Zagros. La Plataforma Inestable se subdivide a su vez, desde el antepaís hacia el interior, en la Fosa Mesopotámica (Mesopotamian Foredeep), la Zona de Estribaciones (Hamrin–Makhul), la Zona de Pliegues Bajos, la Zona de Pliegues Altos, la Zona Imbricada y, finalmente, la Sutura del Zagros.
La Gobernación de Nínive ocupa cuatro de estas zonas. La mayor parte de su territorio — el valle del Tigris, la Yazira occidental, el desierto meridional — se halla dentro de la relativamente tranquila Zona de Estribaciones de la Fosa Mesopotámica, donde los sedimentos del Cretácico y del Cenozoico han sido plegados suavemente en amplios anticlinales y sinclinales. La única excepción espectacular es el anticlinal de Sinyar, en la Yazira occidental, que expone la estructura anticlinal superficial más prominente dentro de la Zona de Pliegues Bajos y es el único lugar de la Gobernación donde rocas anteriores al Eoceno alcanzan la superficie en algún afloramiento sustancial. Al este, la zona de estribaciones de Sheijan y Aqra lleva el territorio de Nínive hasta la Zona de Pliegues Altos, donde anticlinales más escarpados elevan formaciones más antiguas a la superficie y las cotas superan los 1.000 m. Las profundidades focales de los terremotos en el cinturón de pliegues y cabalgamientos del Zagros de Irak oscilan típicamente entre 13 y 25 km, lo que refleja una deformación de tipo epidérmico (thin-skinned) por encima del zócalo.
ii. Marco estratigráfico
El registro rocoso aflorante en Nínive abarca desde el Cretácico tardío hasta el Plioceno–Pleistoceno, coronado por aluviones cuaternarios del Tigris y sus afluentes. La sucesión es abrumadoramente marina en su parte inferior, y luego transicional a continental en el Mioceno tardío y posterior — un cambio que registra el cierre del Neotetis y el levantamiento del traspaís del Zagros. Las principales formaciones presentes en la Gobernación, de la más antigua a la más reciente, se resumen en la columna inferior.
iii. El anticlinal de Sinyar
Las montañas de Sinyar constituyen la estructura superficial más espectacular de la Gobernación y uno de los afloramientos estructurales clásicos de Irak. La cordillera es un anticlinal asimétrico de doble buzamiento fracturado — es decir, un arco en las rocas cuya cresta se ha erosionado a través de los estratos más jóvenes, exponiendo unidades sucesivamente más antiguas hacia el centro de la estructura. El pliegue tiene un flanco septentrional escarpado, un flanco meridional más suave y una clara vergencia hacia el norte. Se extiende de este a oeste a lo largo de unos 100 km, con su núcleo alto (de unos 75 km de longitud) dentro de la Gobernación de Nínive; los 25 km occidentales se adentran en Siria.
Los geólogos sitúan Sinyar dentro de la Zona de Pliegues Bajos de la Plataforma Exterior, en el lado suroccidental del antepaís más amplio del Zagros. El anticlinal se interpreta como un pliegue relacionado con fallas cuyo crecimiento ha sido progresivo a lo largo del Cenozoico, con una deformación renovada en el Mioceno tardío–Plioceno a medida que avanzaba el frente del Zagros. Pequeños pliegues apretados en escalón (en échelon) se superponen a su flanco suroccidental. Las fallas en superficie son dominantemente normales e inversas, con una dirección principal noroeste y conjuntos subordinados de orientación noreste.
Estratigráficamente, el núcleo de Sinyar expone la Formación Shiranish del Cretácico tardío, sucedida hacia el exterior por la Formación Sinjar del Paleoceno–Eoceno (un complejo carbonatado de arrecife, trasarrecife y antearrecife que toma su nombre de esta misma montaña), las formaciones eocenas Aliji y Jaddala, la Serikagne del Eoceno–Mioceno temprano, la Jeribe del Mioceno temprano y las evaporitas de yeso, marga y caliza de la Formación Fatha (Bajo Fars) del Mioceno medio. La molasa continental del Mioceno tardío y posterior (Injana, Mukdadiya, Bai Hassan) bordea la estructura en su flanco meridional. La presencia y la ubicación bioestratigráfica de rocas oligocenas dentro de Sinyar han sido objeto de un largo debate académico, con evidencias de foraminíferos planctónicos que apuntan a un fino intervalo del Oligoceno tardío en el techo de la Jaddala y la base del Aquitaniense del Mioceno temprano.
Desde el punto de vista de la geología regional, Sinyar se comprende mejor como un gigantesco laboratorio al aire libre: conserva en afloramiento superficial la misma sucesión sedimentaria que yace, en general sin deformar y en profundidad, bajo buena parte de la Fosa Mesopotámica al sur. Por esta razón, las formaciones expuestas en Sinyar — en particular los carbonatos arrecifales de la Formación Sinjar — sirven como las secciones tipo que emplean los geólogos del petróleo que trabajan en las cuencas del subsuelo.
iv. Cuencas de hidrocarburos
Nínive contiene una serie de acumulaciones de hidrocarburos conocidas desde hace tiempo, en su mayoría descubrimientos de crudo pesado de las primeras décadas de la exploración iraquí. La perforación comenzó en la década de 1930 bajo la British Oil Development Ltd, centrada en el grupo de anticlinales superficiales al sur de Mosul: Qaiyarah, Najmah, Jawan y Qasab. Se descubrió crudo pesado (15–20° API) en las calizas miocenas Éufrates y Jeribe, y crudo más ligero en la subyacente Hartha cretácica. La producción de Qaiyarah comenzó en la década de 1930 y ha continuado, con interrupciones, desde entonces. El yacimiento de Najmah, no desarrollado, un anticlinal de orientación NO–SE a 50 km al sur de Mosul, posee reservas estimadas de 807 millones de barriles.
Más al norte, la exploración posterior a 1948 descubrió los yacimientos de crudo más ligero Ain Zalah y Butmah, donde la producción procede de la caliza margosa fracturada Shiranish del Cretácico tardío y de la dolomía triásica Kurra Chine en profundidad. En el conjunto de la Gobernación, se estima que el 20 % de las reservas de petróleo iraquíes se hallan en el norte (eje Mosul–Kirkuk–Khanaqin), aunque los yacimientos gigantes del sur de Irak (Rumaila, West Qurna, Majnoon) empequeñecen las acumulaciones septentrionales.
Dos intervalos de reservorio tienen especial importancia para Nínive: la caliza Jeribe del Mioceno (crudo pesado en Najmah, Qaiyarah, Qasab, Jawan) y la Hartha del Cretácico tardío. Las rocas madre son dominantemente carbonatos marinos del Jurásico tardío al Cretácico temprano (Sargelu, Formación Najmah, Chia Gara), la misma «cocina» regional que ha cargado los yacimientos de Kirkuk y Bai Hassan al sureste.
v. El yacimiento de azufre de Mishraq
A unos 45 km al sureste de Mosul, en la orilla occidental del Tigris cerca de su confluencia con el Gran Zab, se encuentra uno de los mayores yacimientos conocidos de azufre nativo del mundo: el campo de Mishraq. El yacimiento ocupa un anticlinal de doble buzamiento de unos 10 km² y contiene un estimado de 100 a 250 millones de toneladas de azufre nativo bioepigenético dentro de la Formación Fatha del Mioceno medio, a profundidades de minería típicas de unos 200 metros.
El azufre es producto de la reducción bacteriana de sulfatos. Las bacterias anaerobias del género Desulfovibrio desulfuricans, alimentadas por gases de hidrocarburos que migran hacia arriba desde rocas madre jurásicas más profundas y por sulfato procedente de la disolución del yeso y la anhidrita de la Fatha, generan sulfuro de hidrógeno; este se oxida luego, en la zona de contacto con el agua subterránea circulante, a azufre elemental, que precipita dentro de la formación como acumulaciones cristalinas intercaladas con marga bituminosa. El mismo proceso aparece en forma más suave a lo largo de la Formación Bajo Fars (Fatha) en toda la región, expresado en los manantiales termales de Hammam al-ʿAlīl, donde el agua emerge a unos 48 °C con una marcada firma sulfurosa.
La minería comercial en Mishraq comenzó en 1972 bajo la estatal Mishraq Sulphur State Company, empleando el proceso Frasch de agua caliente modificado por los polacos: se inyecta agua sobrecalentada a unos 165 °C a través de tuberías concéntricas para fundir el azufre (su punto de fusión es de 112,8 °C) y llevarlo a la superficie en forma fundida. La capacidad de producción alcanzó 1 millón de toneladas al año, aunque la producción real rara vez la igualó debido a la contaminación por betún y a las pérdidas de agua. El sitio ha ardido de forma desastrosa en dos ocasiones, en 2003 y de nuevo en 2016 durante la ocupación de la zona por el Dáesh, liberando volúmenes muy grandes de dióxido de azufre a la atmósfera.
vi. La presa de Mosul y sus cimientos kársticos
La Formación Fatha del Mioceno medio que alberga el azufre de Mishraq es también la roca de cimentación de la presa de Mosul — y es el origen del reto de ingeniería más debatido de la presa. La Fatha consiste aquí en lechos alternos de yeso, anhidrita, marga y caliza. Cada una de estas litologías es, en mayor o menor grado, soluble en el agua subterránea circulante bajo presión, y el yeso y la anhidrita especialmente. La disolución kárstica en el emplazamiento de la presa es anterior a la estructura en siglos o milenios: las fotografías tomadas durante la excavación de 1982–1983 muestran extensas cavernas naturales, brechas y estratificación colapsada ya presentes en la roca de cimentación.
Una vez embalsado el agua en 1986, el agua que se filtraba bajo carga hidráulica aceleró esta disolución de forma drástica. Las primeras dolinas aparecieron a los pocos meses en la orilla derecha, a unos 150 metros del estribo; una alineación de otras cuatro dolinas se abrió a lo largo del eje de la presa entre 1992 y 1998; otra dolina de 15 metros de profundidad apareció 150 metros aguas abajo del pie izquierdo en febrero de 2002. Una evaluación de riesgos de 2006 del Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los EE. UU. describió la presa, en términos de erosión interna de los cimientos, como la gran presa más precaria del mundo. La inyección continua de cemento desde una galería subterránea específica de 2.200 metros ha sido la principal mitigación desde 1986; un importante programa de rehabilitación de la empresa italiana Trevi entre 2016 y 2019 instaló una pantalla de inyección renovada a una profundidad de más de 150 metros. Investigaciones recientes han ensayado inyecciones químicas a base de polímeros (compuestos de poliuretano y de cemento acrílico) como solución a más largo plazo para la solubilidad del yeso en los cimientos.
La presa, en suma, está diseñada contra sus propios cimientos — una circunstancia que los diseñadores iraquí-italianos originales de la década de 1970 reconocieron pero, al empujar el proyecto hasta su conclusión, aceptaron. El marco geológico que hace útil a la presa de Mosul (un desfiladero aguas arriba con capacidad de embalse adecuada en el valle del Tigris) y el marco geológico que la hace peligrosa (el karst de la Formación Fatha) son, de hecho, uno y el mismo.
vii. Procesos superficiales y geomorfología
En la actualidad, los procesos geológicos dominantes que conforman la Gobernación son fluviales: el Tigris y sus afluentes siguen incidiendo en la blanda molasa del Mioceno tardío–Plioceno, depositando terrazas de aluvión que registran tanto el levantamiento tectónico en las estribaciones del Zagros como los ciclos climáticos cuaternarios. Las terrazas del Tigris en torno a Mosul conservan al menos cuatro niveles diferenciados, alcanzando el más alto unos 30–40 metros por encima de la llanura de inundación moderna.
Los procesos kársticos — la misma química que opera bajo la presa de Mosul — producen cavernas menores, dolinas y sumideros por todos los afloramientos de la Fatha de las estribaciones, en particular en torno al Wadi Malleh y la zona occidental de Sinyar. Los procesos eólicos son significativos en la Yazira meridional y en torno a Hatra, donde son comunes las dunas activas y las superficies de deflación. Se han cartografiado deslizamientos activos en el escarpado flanco septentrional del anticlinal de Sinyar y en las estribaciones de Aqra, donde la caliza de la Formación Sinjar se ha deslizado sobre las margas subyacentes de Kolosh.
La actividad sísmica en Nínive es moderada según los estándares regionales. La Gobernación se halla en el lado de antepaís del frente activo del Zagros; las profundidades focales registradas dentro del cinturón de pliegues y cabalgamientos del Zagros de Irak son típicamente de 13 a 25 km, lo que refleja una deformación por encima de un zócalo relativamente somero. El registro histórico contiene relatos de terremotos moderados en la región de Mosul (eventos notables en 1939 y 1949), pero ningún evento de magnitud devastadora. La propia presa de Mosul se diseñó contra una carga sísmica modesta; el estudio del emplazamiento identificó pequeñas fallas en los cimientos, pero no se ha informado de actividad tectónica de consecuencia en el área inmediata de la presa.
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