Mapa Geológico de España. E.1:50.000 - Hoja 270 - BENAVENTE

2 70

Hoja ns

13-12

MAPA GEOLOGICO DE ESPAÑA

Escala 1 :50.000

BENAVENTE

INFORME SEDIMENTOLOGICO

0 r e S a Ibérica de Especialidades Geotécnicos, S.A.

B E N A V E N T E

L

I N D I C E

Introducción

Análisis de R - X

a) Método experimental

b) Interpretación y discusión de los resultados obtenidos

Análisis cantométricos

Análisis de minerales pesados

Bibliografía

I':TRODUCCION

Dentro de la presente Hoja se han realizado análisis de R - X, granulométricos, cantométricos y estudios de min e rales pesados en los materiales de edad Terciaria y Cuater- naria.

Se describen las características sedimentológicas de los distintos niveles cartografiados, dando una visión gene ral de la evolución de los sedimentos recientes.

Dado lo restringido de la zona estudiada con relación f`- a la Cuenca del Duero, las conclusiones aquí obtenidas son

sólo aplicables al ámbito de la Hoja.

Las granulometrías se han realizado en los sedimentos sueltos, utilizándose veintidós tamices que varían de 4 mm

Íj

a 0,063 mm. De esta forma se obtienen veintitrés resulta-- dos de pesadas con los cuales se realizan posteriormente - las curvas de frecuencia.

En cuanto a las granulometrías, las medidas de la lon gitud mayor (A) se han realizado en todos los cantos, y só- lo para los comprendidos entre 4 y 6 mm se han tomado ade-- más otras medidas como son:

(B) anchura (C) espesor (AC) dimensión

R1 y R2 que corresponden a los dos radios menores de las circunferencias inscritas dentro del canto, en el plano determinado por (A) y (B).

La fracción pesada se ha obtenido entre los tamaños - de 0,5 - 0,05 mm, partiendo de un peso inicial de muestra - -`! comprendido entre 100 y 200 grs.

ANALISIS DE RAYOS X

a) Método experimental

EXTRACCION DE LA FRACCION ARCILLA

De cada muestra se tomaron 100 g y después de elimi- nar la materia orgánica y los carbonatos mediante tratamien to con agua oxigenada y acético, se añadieron 1000 cc. de - agua y 1 ml de amoníaco como agente dispersante.

A continuación se agitaron mecánicamente durante 3 ho ras y se dejó reposar durante 8 con lo cual, según la ley - de Stokes, todas las partículas mayores de 2 micras deben - estar s-dimentadas o en suspensión por debajo de los 10 cm superiores. Seguidamente se procedió a la extracción de los 10 cm superiores con la ayuda de un sifón, recogiéndose el líquido en vasos y evaporando a sequedad al baño-maría.

DIFRACCION DE RAYOS X

Para la identificación mineralógica de las arcillas - se obtuvieron los siguientes diagramas:

a) Agregado orientado

b) Agregado calentado a 500°C durante una hora c) Agregado orientado tratado con glicerol

Las illitas se identificaron en base a la reflexión a 10 que no cambia con el tratamiento de calentamiento y de saturación con glicerol. La caolinita se identifica a 7,1

y 3,58 que no cambia con el tratamiento de glicerol y que desaparece después del calentamiento a 500°C. La clor i ta se identifica a 14 R que no cambia con los tratamientos anteriormente dichos. La montmorillonita se identifica en la región de 15 a 12 R que desaparece por calentamiento a - 500°C. Finalmente goethita y gibsita dan reflexiones a - - 4,18 R y 4,85 9, respectivamente en el agregado orientado -- normal.

El análisis semicuantitativo se obtuvo considerando - las áreas de los picos correspondientes a las determinadas reflexiones y utilizando los siguientes poderes reflectan-- tes:

Poder reflectante

Montmorillonita 2,0

Clorita 0,6

Illita 0,5

Caolinita 1,0

Goethita 4,5

Yeso 2,0

id

No se ha considerado el material amorfo que pudiera - contener dicha fracción arcilla por lo que los % obten¡-- dos se refiere únicamente a la fracción menor de 2 cris- talina.

La determinación se ha efectuado con un difractómetro Jeol DX-GO-S, radiacción Cu K , filtro de Ni, 40 KV, 30 mA;.

detector de centelleo, 1050 V, discriminación: amplifica-- ción 32,16; 3,8 anchura de canal y 1,2 línea base. Veloci- dad del goniómetro 1° 2 e/minuto. Velocidad de la carta -- 1 mm/minuto.

1

REVISION BIBLIOGRAFICA SOBRE LA GENESIS DE LOS MINERALES AR CILLOSOS.

En una cuenca sedimentaria los minerales arcillosos - pueden poseer un origen heredado , transformado o neoformado.

Los minerales heredados son aquellos que llegan a la cuenca de sedimentación procedentes del área fuente y sub-- sisten en ella sin modificación . Los transformados se ori- ginan a partir de otros por " agradación " ( con ganancia de - sustancia) o por "degradación " ( con pérdida de sustancia), sin llegar a entrar en solución . Los minerales de neoforma ción son los que se originan íntegramente en la cuenca a -- partir de iones en solución.

MINERAL E S HEREDADOS

Illita

Se ha descrito siempre como un mineral detrítico pro- cedente del área fuente . En medio saturado de cationes o durante la diagénesis y en la anquizona se transforma en au téntica mica.

En las series estudiadas es el mineral detrítico más abundante y representados términos degradados de las micas;

esto parece indicar una acción edafogenética moderada y un transporte corto pues de lo contrario se formaría vermiculi ta e incluso otros minerales arcillosos más evolucionados.

Caolinita

La acción moderada que indica la illita parece ser -- confirmada por la escasa cantidad de caolinita presente en las muestras de este estudio, pues la caolinita es un mine- ral cuya formación requiere un potencial de lixiviación el e vado (temperatura, pluviosidad, y drenaje). De la intensi- dad de estos tres factores depende el grado de la hidróli-- -- sis de los minerales primarios. En un clima tropical donde la temperatura y la pluviosidad son altas si el drenaje es bueno se forma gibsita y en menor grado caolinita. La dura

ción del transporte y la evolución del área fuente también influyen en el. sentido de degradación.de los minerales.

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MINERALES TRANSFORMADOS

No se ha estudiado la posible génesis de los minera-- les interestratificados, probablemente la illita-montmori-- llonita debido a que sólo han aparecido en un número muy re ducido de muestras y por lo tanto su significación dentro -- del conjunto de los materiales, carece de importancia.

MINERALES DE NEOFORMACION

Montmorillonita

Su génesis en los sedimentos es muy discutida:

MILLOT (1964) indica que la montmorillonita es un mineral - -- de neoformación típico de cuencas químicas y alcalinas, en

donde se forman carbonatos., fosfatos, etc., y en las que la sílice es muy abundante (Si02/A1203 2). Como se deduce de los diagramas de equilibrio, su génesis se favorece con el

aumento de las concentraciones de Ca++ y Mg++, y del - pH.

Aunque algunos autores (MAIGNIEN, 1966), citado en -- LOPEZ AGUAYO, 1972) opina que la montmorillonita no puede - ser mineral heredado en clima laterizante, HERON (1966) y - PRYON y GLASS (1961) citados en LOPEZ AGUAYO (1972) propo-- nen para ésta un origen detrítico o transformado a partir - de la caolinita principalmente, en este clima.

Dada la ausencia de gibsita prácticamente y los pe-- queños porcentajes, por lo general, de caolinita y goethi- ta, típicos productos de un clima tropical laterítico, pa- rece lógico desechar un origen detrítico o de transforma-- ción para la montmorillonita, por lo que pensamos que es un mineral neoformado.

Sin embargo aceptar este origen plantea el problema - de la necesidad del-carácter químico alcalino de la cuenca y la presencia de carbonatos. JIMENEZ (1970) apunta ya la posibilidad de que los carbonatos que cementan las capas, - por su irregularidad fueran posteriores a la deposición de los materiales detríticos.

La gran porosidad de los sedimentos inferiores favore -- cería la filtración de soluciones ricas en Ca, las cuales a su vez proporcionarían las condiciones necesarias para la - formación de la montmorillonita.

b) Interpretación y discusión de los resultados obte - nidos .

Dada la monotonía de las composiciones mineralógicas encontradas, que se limitan prácticamente a illita y caoli-

1 _

nita nos ha parecido lo más conveniente utilizar unicamente las variaciones en contenidos de estos dos minerales conjun tamente y expresado mediante la relación: % illita/% caoli nita.

Al lado de cada corte figura una gráfica de variación de dicha relación a través de la serie. Estas gráficas se- rán la base de la siguiente discusión.

HOJA DE BENAVENTE

Serie 7, (N. de Fuentes de Ropel).- Dentro de una ten dencia general de disminución de illita/caolinita en conso- nancia con el resto del área estudiada y que indica una ma- yor edafización en áreas fuente con el transcurso de tiempo, hay que destacar el alto valor de illita/caolinita para la muestra 145 que puede ser debido a procesos postsedimenta-- rios. La media de la relación illita/caolinita es S.

Serie 6, (Saludes de Castroponce).- Aunque menos acusa da, la tendencia general es la misma que en la serie ante-- rior y con valores de illita/caolinita también próximos a S.

Serie 8 , (Cortados del Esla).- La evolución general s i gue siendo la misma aunque destacan fuertes oscilaciones de illita/caolinita que podrán ser debidos a cambios laterales indentados de facies o bien a cambios climáticos.

Serie 10, 3, 5 y 2.- Pueden ser interpretadas igual - que las anteriores.

Serie 1.- Sin apenas variación (illita/caolinita) a - través de toda la serie lo que indica uniformidad de condi-

{ ciones genéticas en toda ella.

Series 4 y 9.- La tendencia general es contraria a t o das las demás series de esta hoja (aumento de illita/caoli- nita con el tiempo).

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ANALISIS CANTOMETRICOS

Los resultados obtenidos de las medidas de los cantos, y su representación, nos permiten hacer una serie de consi- deraciones sobre los depósitos cuaternarios, principalmente terrazas fluviales en la Hoja de Benavente.

La forma de medición de los cantos quedó explicada en la Introducción. Sólo señalar que con todos estos datos, - se han obtenido los siguientes índices:

Indice de .aplanamiento de Cailleux.

Indice de,disimet.ría de Cailleux.

Indice de desgaste 1 de Cailleux.

Indice de desgaste 2 de Cailleux.

Indice de esfericidad de Riley.

Indice de esfericidad de Krumbein.

Indice de esfericidad de Sneed.

También se obtienen en cuanto a la morfología de los cantos las Formas de Zinng y Sneed.

LITOLOGIA

Los caracteres del sustrato quedan bien reflejados en la composición litológica de los clastos. Normalmente encon tramos cantos de cuarcita y algunos de cuarzo, estos últi-- mos aumentan a medida que descendemos en los diferentes ni- veles. En los últimos ya empieza a manifestarse la influen cia de los materiales Terciarios con la aparición de algu-- nas areniscas.

MORFOLOGIA

En cuanto a las formas de zingg, las medidas nos indi- can que normalmente los cantos presentan formas aplanadas - y discoidales, así como esféricas lamelares y esféricas - - aplanadas para las formas de Sneed. Esto quedaría refleja- do numéricamente por los índices de esfericidad. Concreta- mente para el índice de Sneed, los valores medios oscilan - entre 0,650 - 0,750, apartándose del valor 1 que indicarla una esfera perfecta. Estos valores son normales para sedi- mentos fluviales.

REPRESENTACION

Para estudiar la clasificación de estos depósitos "se - han representado, para esta Hoja, las curvas acumuladas. - En la fig. 1 se muestra el aspecto de las mismas, a la vis- ta del cual podemos señalar las siguientes características:

a) Mediana muy constante en todas las curvas, lo cual indica una velocidad de corriente semejante para - todas las muestras representadas.

b) Distancia intercuartil pequeña, que nos señala una clasificación de moderadamente buena a buena.

c) Existencia de curvas anormales que se salen de la media. Se han reflejado sin incluirlas en el es-- pectro para ver sus diferencias. Presentan inflexio nes e indican peor clasificación.

s

En la Fig. 2 correspondiente al diagrama de TRICART se han representado los valores del índice de desgaste 1 fren- te al de aplanamiento, para una serie de muestras. Se ob-- tiene de esta forma una nube de puntos que casi en su tota- lidad entran dentro del campo fluvial, confirmándose así, numérica y gráficamente el origen de estos depósitos.

100-

907

80

70-

60-

50-

40-

30-

20-

10.

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# �-- Fig. ! Espectro de los curvas acumuladas de los onatisis

contometricos de la Hoja de Senavente (13-12)

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Fig 2.- Situacion de los depositos en el diagramo de Tricart Hoja de Benavente

ANALISIS DE MINERALES PESADOS

En este apartado se describen los minerales constitu-- yentes de la fracción pesada de los sedimentos arenosos. - Se trata de dar una idea de su color, brillo, fractura y -- otras propiedades que les son características. También se anota su forma y redondeamiento, que junto con su dureza -- nos da una idea del grado de evolución sufrido por el sedi- mento.

El estudio se ha realizado con .una lupa binocular, so- bre minerales en grano. Se han realizado contajes sobre -- 100 o más granos, dando el porcentaje relativo de cada uno de ellos. A continuación pasamos a describir uno por uno, todos los minerales presentes, especificando sus propieda-- des más características:

TURMALINA

Mineral frecuente y abundante en todas las muestras.

Su forma varía de redondeada a prismática. Bordes de sub-- angulosos a subredondeados. Poseen color verde generalmen- te. Aparece en todas las muestras y su abundancia media es alta.

CIRCON

Mineral abundante, aparece en todas las muestras supe- rando en ocasiones el 30%. Normalmente se presenta en pris mas bipiramidales, corrientemente con puntos redondeados, - pero conservando siempre su forma primitiva. Esto es 16gi- co debido a la gran resistencia de este mineral. Su color es transparente y su brillo es vítreo-adamantino. Tamaño - generalmente muy fino variando de arena muy fina a arena fi na.

GRANATE

Mineral relativamente frecuente y abundante. Su color es rosa pálido a veces casi blanco, generalmente es subangu loso. Posee fractura subconcoidea y brillo resinoso.

RUTILO

Mineral frecuente y relativamente abundante. Suele -- presentar hábito columnar. Su color es rojizo normalmente.

Posee fractura concoidea. Su brillo típico es de metálico a vitreo.

MONACITA

Aparece en todas las muestras 'y su abundancia llega a ser del 6% o más. Su tamaño suele ser fino. Presenta -- color amarillento, brillo vitreo y fractura concoidea.

TOPACIO

Es muy poco frecuente (lo encontramos únicamente en -- dos muestras) y relativamente abundante. Color de incoloro a amarillento y brillo de vitreo a nacarado.

SILLIMANITA i._.

Aparece de forma escasa. Su color es blanco-grisáceo y su aspecto es fibroso característico, con formas alarga—

das y bordes rotos y curvados.

Una variedad que aparece con cierta frecuencia es la - Fibrolita consistente en agregados aciculares con aspecto - afieltrado.

I--

ANDALUCITA

Es uno de los minerales pesados transparentes más fre- cuente y abundante. En algunas muestras llega a superar el 25%. El tamaño varía en general de arena media a arena - - gruesa, a veces incluso muy gruesa. Es característico que presenten numerosas inclusiones opacas, probablemente car-- bonosas. El grado de redondeamiento varía de subanguloso a subredondeado.

ESTAUROLITA

Al igual que la andalucita es un mineral típico de me- tamorfismo. Su color es de amarillo intenso a amarillo par do. Los granos entran en el tamaño de arena media - arena gruesa, presentando bordes subangulosos. Se presenta con - relativa frecuencia y abundancia.

DISTENA

Mineral que aparece esporádicamente. Se presenta con su forma típica de granos delgados, con los extremos quebra dos y a veces redondeados.

MICAS

Son muy poco frecuentes y abundantes.

OPACOS

Constituyen un grupo muy importante en cuanto a su abun dancia. El mineral opaco más frecuente es la ilmenita con sus típicas manchas blanquecinas de leucoxeno, producto de alteración superficial.

Le sigue en abundancia la magnetita , con manchas roji- zas hematíticas , también de alteración . Dentro de este gru po podemos mencionar a los óxidos como hematites, limonita y oligisto, que se encuentran muy frecuentemente.

ALTERADOS

Dentro de este grupo se han incluido aquellos minerales que debido a su alteración superficial no es posible su re- conocimiento.

En la Fig . 4 se muestra un cuadro resumen donde pue- den ser expresados los porcentajes de los diferentes minera les de la fracción pesada , así como la media de los mismos dentro del contexto de la Hoja.

A la vista de los resultados obtenidos podemos decir - que l a mineralogía de pesados dentro de los sedimentos Ter- ciarios es muy monótona y poco significativa.

Aparecen ciertos minerales como la andalucita , yurmali na, circón ..., con bastante abundancia. Otros , sin embargo muy escasos , pero tanto en la vertical como horizontalmente no hay ningún cambio de porcentajes , ni desaparición de un mineral que nos pueda indicar una variación importante en -

la sedimentación.

Dado el bajo grado de metamorfismo de las rocas enca-- jantes , minerales como andalucita, estaurolita, distena..., deben provenir de zonas alejadas del macizo Hespérico con - un metamorfismo más alto.

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124 19,4 22,7 2,6 1 , 5 4,1 17,2 0,4 4,5 2,5 25,4

126 26,6 9 , 8 2,5 5,7 16,0 1,6 9,4 2,1 26,3

128 17,6 21 , 8 3,6 4,6 24,2 4,6 3,6 11,4 8,6

129 17,3 18 , 5 1,2 4,5 5,2 19,1 3,0 5 , 8 3,0 22,4

130 20,5 21 , 8 2,7 4,5 9,5 1,8 3,2 0 , 9 6,4 11,9 16,8

MEDIA 20,0 18,4 0 , 8 1,6 4,8 0,4 0,4 14,3 0,3 1,1 0,4 5,5 7,0 25,0

CUADRO N° 4

PORCENTAJE DE MINERALES PESADOS PARA SEDIMENTOS TERCIARIOS Y CUATERNARIOS.

HOJA DE BENAVENTE ( 13 - 12).

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