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Las sierras que conforman el Sistema Central son: Ayllón, Somosierra, Guadarrama, Gredos, Béjar, Peña de Francia y la Estrella (en Portugal). Las cumbres de estas sierras presentan una superficie de erosión plana, residuo de la antigua penillanura. El contacto con la meseta se hace a través de un amplio glacis de rañas, más tendido en la vertiente norte que en la sur.
Todo el conjunto ha sido retocado por la erosión glaciar, de la que aún quedan restos en las zonas más altas. La zona también fue afectada por los dominios de clima árido subtropical, que erosionó los materiales formando arenas.
Los materiales dominantes en el Sistema Central son los metamórficos y los plutones: granitos, gneis y pizarras.
Los Montes de Toledo también son una estructura rejuvenecida por la orogenia alpina, pero a diferencia del Sistema Central, no son bloques levantados y hundidos, sino que es un relieve apalachense puesto al descubierto tras la intensa erosión que afectó a la zona después de la orogenia. Son, pues, crestones cuarcíticos de una altura uniforme, en torno a los 1.400 metros, que no han sido afectado por la erosión glaciar.
Del Sistema Central parten ríos como el Tormes, Eresma y Duratón (afluentes del Duero por la izquierda), Alagón, Tiétar, Alberche, Jarama y Henares (afluentes del Tajo por la derecha); y de los Montes de Toledo ríos como el Almonte (afluente del Tajo por la izquierda) y el Bullaque (afluente del Guadiana por la derecha).
Las mayores altitudes del Sistema Central son los picos de: Almanzor (2.592 m), Peñalara (2.430 m) y Cebollera (2.129 m).
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