Cortijo de archidona - Docu-menta

INTRODUCCIÓN

Uno de los factores que afecta la estabilidad de la barrera arcillosa, ya que puede cambiar sus propiedades físico-químicas favorables, es la ilitización y alteración de las esmectitas. El estudio de las condiciones de los afloramientos, la mineralogía, la química del agua intersticial, la deducción de sus soluciones de alteración y la determinación de las temperaturas de formación pueden ser esenciales para deducir las condiciones bajo las cuales un material puede transformarse en esmectita y/o illita.

SITUACIÓN GEOGRÁFICA Y CONTEXTO GEOLÓGICO

S ITUACIÓN GEOGRÁFICA

C ONTEXTO GEOLÓGICO

En esta zona los materiales béticos internos se encuentran únicamente en la Sierra Alhamilla y en puntos muy localizados de la Serrata de Níjar. Los materiales del complejo de Maláguide aparecen en La Serrata de Níjar, entre las formaciones volcánicas neógenas.

ANTECEDENTES

ANTECEDENTES GEOQUÍMICOS Y MINERALÓGICOS

En el norte de la Sierra de Gata la solución es el bicarbonato cálcico/especie. La solución hidrotermal aporta cantidades importantes de magnesio (Delgado et al, 1993), elemento fundamental para la formación de esmectitas (Harder, 1972), que pasa a formar parte de la capa octaédrica de esmectitas.

GEOLOGÍA Y CARTOGRAFÍA DEL ENTORNO DEL YACIMIENTO

Yacimiento Cortijo de Archidona Página 18 de 142 3.2 GEOLOGÍA Y CARTOGRAFÍA DEL ENTORNO DEL SITIO EN Fig. Tobas poligénicas: son tobas de color gris claro que presentan guijarros de naturaleza dacítica y andesítica, así como abundantes guijarros vitrofídicos en toba cinterítica o fina. .

METODOLOGÍA

ESQUEMA METODOLÓGICO
D ETERMINACIONES FÍSICO - QUÍMICAS

Humedad
Densidad seca
Superficie específica
Cationes intercambiables
Extractos acuosos
Análisis Químico

A NÁLISIS M INERALÓGICO
P RESIÓN DE H INCHAMIENTO
A NÁLISIS ISOTÓPICO
EXTRACCIÓN Y ANÁLISIS DE AGUAS INTERSTICIALES

Teoría del método de extracción por compactación
Método de extracción por compactación

Yacimiento Cortijo de Archidona Página 31 de 142 El sistema permite la extracción de agua mediante drenaje en ambos extremos de la muestra. Yacimiento Cortijo de Archidona Página 32 de 142 el mayor contacto posible con la atmósfera para evitar la oxidación de la muestra.

MATERIALES

TRABAJO DE CAMPO

Perforación de Sondeos
Levantamiento litológico de los sondeos
Selección de testigos
Conservación de los testigos

Yacimiento Cortijo de Archidona Página 35 de 142 La ubicación de los sondeos y el número total de núcleos recogidos se reflejan en la Tabla 3.

MUESTREO Y DESCRIPCIÓN DE LAS MUESTRAS

Sondeo 1
Sondeo 2
Sondeo 4
Sondeo 5

Yacimiento Cortijo de Archidona Página 40 de 142 Tabla 6: Descripción y características del estudio 4. DESCRIPCIÓN DEL MEDIDOR AL PIE DE LA INVESTIGACIÓN. Yacimiento Cortijo de Archidona Página 42 de 142 Tabla 7: Descripción y características del estudio 5. DESCRIPCIÓN DEL MEDIDOR AL PIE DE LA INVESTIGACIÓN.

ESTUDIO DE LA MINERALOGÍA Y CAPACIDAD DE CAMBIO

R ESULTADOS Y D ISCUSIÓN

Sondeo 1

Mineralogía
Capacidad de Cambio

Sondeo 2

Mineralogía

Sondeo 4

Mineralogía

Sondeo 5

Mineralogía

La mineralogía de la fracción <2μm (Tabla 9) indica que las muestras consisten casi exclusivamente en esmectita y pueden presentar bajos porcentajes de illita interestratificada. La mayor concentración de calcio puede deberse a la disolución de la calcita en las muestras (40 y 4%). Yacimiento Cortijo de Archidona Página 52 de 142 La mineralogía de la fracción <2μm indica que generalmente se trata de esmectitas con una proporción de illita interestratificada entre el 0 y el 15%.

Destaca la muestra de 17,70 metros, que presenta un alto porcentaje de cuarzo y plagioclasa (37%), heredados de la roca volcánica.

C ONCLUSIONES

Mineralogía

En muestras con entre 80 y 97% de filosilicato total y 100% de esmectita/illita interestratificada (5–15% de illita interestratificada) en la fracción <2 µm, la capacidad de alteración total es de 72–110 meq/100 g. Para muestras con un contenido total de filosilicato de 86 % y 80 % de esmectita/illita interestratificada (55 % de illita interestratificada), 15 % de illita y 5 % de clorita en la fracción <2 µm, la capacidad de alteración total es de 63 meq/100 g. Para muestras con un contenido total de filosilicato de 94% y 95% de esmectita y 5% de illita en la fracción <2 µm, la capacidad de alteración total es de.

Parece que un 5% de illita no afecta la capacidad total de intercambio de la montmorillonita.

CONTENIDO EN SALES SOLUBLES EN EXTRACTOS ACUOSOS

R ESULTADOS

Sondeo 1
Sondeo 2
Sondeo 4
Sondeo 5

Yacimiento Cortijo de Archidona Página 60 de 142 nuevo, el bicarbonato cálcico queda excluido de la solución del extracto, ya que su concentración proviene del proceso de disolución de la calcita y no está presente (o al menos en concentraciones tan altas) en la solución intersticial. También se observa que en muestras muy cercanas a la matriz dacítica la cantidad de sulfato aumenta (metro 17,3). La mayoría de los iones son cloro y sodio, excepto en las muestras cercanas a la matriz dacítica donde el ion sulfato aumenta (m.

La mayoría de los iones son cloro y sodio, aunque la concentración de cloro y sulfatos en muchas muestras es similar.

CONCLUSIONES

ENSAYOS MECÁNICOS: PRESIÓN DE HINCHAMIENTO

R ESULTADOS

Yacimiento Cortijo de Archidona Página 65 de 142 Tabla 24: Valores de presión de hinchamiento para muestras del pozo 2 remodeladas y compactadas con humedad nominal 8,0% y densidad seca nominal. Yacimiento Cortijo de Archidona Página 66 de 142 Tabla 26: Valores de presión de hinchamiento para muestras del Pozo 5 remodeladas y compactadas con 8,0% de humedad nominal y densidad seca nominal. Se ha comprobado que los valores obtenidos de la presión de inflado no están relacionados con la profundidad, ni están agrupados según la pertenencia a uno u otro estudio (Fig. 13:).

Emplazamiento Cortijo de Archidona Página 67 de 142 8.2 CORRELACIÓN DE LA PRESIÓN DE CAUDAL CON OTRAS VARIABLES.

C ORRELACIÓN DE LA PRESIÓN DE HINCHAMIENTO CON OTRAS VARIABLES

Mineralogía
Capacidad de cambio catiónico
Extractso acuosos 1:4

Yacimiento Cortijo de Archidona Página 68 de 142 Tabla 27: Coeficientes de correlación para la presión de hinchamiento (Ps, MPa) con. 16 muestra la presión de hinchamiento en función del pH del extracto acuoso 1:4 de cada muestra. Sin embargo, para el caso estudiado está demostrado que el valor de la presión de hinchamiento es sólo algo menor que el valor de.

Por tanto, se confirmaría la falta de relación entre el contenido de sales solubles y la presión de hinchamiento.

RESULTADOS

Yacimiento Cortijo de Archidona Página 73 de 142 muestra sin tratar, como es de esperar teniendo en cuenta que en las muestras de las que se extrajo el agua intersticial las densidades son algo menores y la humedad mayor.

ESTUDIO DE LAS AGUAS INTERSTICIALES

RESULTADOS DEL MÉTODO DE EXTRACCIÓN

En general, el volumen de agua extraída depende del contenido de humedad (a mayor humedad en la muestra, mayor volumen extraído), de la litología de la muestra y del tiempo empleado en la extracción (Fig. 18). El tiempo de extracción de agua de poro varió de una muestra a otra debido a factores operativos o la respuesta de expulsión de agua de cada muestra, que depende de sus distribuciones de tamaño de grano y estado inicial de compactación. El resto del agua no extraída corresponde al agua que queda en tuberías y filtros.

La eficiencia total muestra la cantidad de agua que no se extrajo de la muestra a esa presión fija (64 MPa) y en ese tiempo.

COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LAS AGUAS INTERSTICIALES

Localización Cortijo de Archidona Página 78 de 142 Tabla 31: Composición química de las aguas intersticiales, en mg/l. Localización Cortijo de Archidona Página 79 de 142 Tabla 31: Composición química de las aguas intersticiales (Continuación). Localización Cortijo de Archidona Página 80 de 142 Tabla 32: Composición química de las aguas intersticiales, en mg/l.

Localización Cortijo de Archidona Página 81 de 142 Tabla 32: Composición química de las aguas intersticiales (Continuación).

CRITERIOS DE EVALUACIÓN DE LOS DATOS ANALÍTICOS

Balance de cationes y aniones
Diferentes chequeos de la fiabilidad de los análisis
Resultados

En cuanto a los parámetros de conductividad y TDS, los resultados son satisfactorios, excepto en la muestra S2-M1 medidor 2,50, donde hubo una anomalía en la medición de estos parámetros, lo cual se refleja en la tabla.

ESTUDIO ISOTÓPICO DE LAS AGUAS INTERSTICIALES

Yacimiento Cortijo de Archidona Página 85 de 142 evaporación, se produce un cambio en la composición isotópica de las aguas marinas sedimentadas, aumentando los valores de δD y δ18O. Por otro lado, se sabe que el exceso de deuterio en las precipitaciones puede surgir durante el proceso de evaporación sobre el océano y está relacionado con el déficit de humedad relativa existente. Del estudio isotópico se desprende que existen dos familias de aguas intersticiales, unas de las cuales siguen la línea del agua meteórica y otra que parece indicar aguas de origen más salado o con una “historia” diferente.

En fases posteriores se abordará un estudio completo de las variaciones isotópicas de las aguas intersticiales del yacimiento del Cortijo de Archidona.

INTERPRETACIÓN DE LOS ANÁLISIS DE LAS AGUAS

TENDENCIAS QUÍMICAS

Clasificación de las aguas
Descripción de los resultados analíticos

23, la concentración de sulfato disminuye con la profundidad, excepto para la muestra del pozo 2, metro 17, cerca de la matriz de dacita. Cabe señalar que en las muestras más cercanas a la matriz de dacita hubo un aumento en la concentración de sulfato (S2-metro 3,2 y metro 17, S4-metro 3,25). Sin embargo, la concentración de cloruro es mucho mayor que la concentración de sodio, con la excepción de las muestras S2-metro 2,5 y S2-metro 17.

La concentración de fosfato siempre está por debajo del límite de detección.

DEDUCCIÓN DE LA PROCEDENCIA DEL AGUA INTERSTICIAL

Esto implica que la fuente de cloruros es generalmente agua de mar y que en las muestras en contacto con la matriz dacítica se observan procesos de alteración de la roca volcánica más que reacciones de intercambio iónico. Todas las muestras del pozo 2, excepto la del calibre 4.25, tienen una mayor concentración de sulfato que de calcio. Sin embargo, partimos de la hipótesis de que en estas muestras deben ocurrir reacciones de alteración de la matriz dacítica (feldespato), por lo que sería de esperar que el sílice fuera mayor que el sodio.

Si el contenido de sílice fuera mayor que el de sodio, entonces lo que sería probable sería la alteración de la albita para producir caolinita o montmorillonita.

CÁLCULOS DE ESPECIACIÓN

Indices de Saturación

Sulfatos
Carbonatos
Halogenuros
Alumino-Silicatos
Minerales de uranio y torio

Diagramas de estabilidad

Yacimiento Cortijo de Archidona Página 101 de 142 Como se desprende del análisis y especiación de las aguas, los componentes de mayor importancia en el sistema son: CO2, Cl-, SO42-. 30, estos valores se representaron en función de la concentración de los iones en mmol/l para ver la evolución del sistema. Cuando se representa la composición de las aguas intersticiales obtenidas en el diagrama de estabilidad de la montmorillonita-Na de este trabajo (Raymahashay, 1968), se observa que las aguas intersticiales se encuentran en el campo de estabilidad de la caolinita.

Las aguas se encuentran en el campo de estabilidad de illita y caolinita y no de montmorillonita como sería de esperar.

CÁLCULOS DE BALANCE DE MASA

COMPARACIÓN ENTRE EXTRACTOS ACUOSOS Y AGUAS INTERSTICIALES

C ONCLUSIONES

Aguas cloradas neutras con predominio de sodio, cercanas a la saturación con calcita, barita y cristobalita. Las aguas reflejan el estado de alteración de la plagioclasa en aguas intersticiales obtenidas en contacto con la matriz de dacita.

CONCLUSIONES GENERALES

Los valores de capacidad de intercambio de las muestras de yacimientos son típicos de materiales ricos en esmectita (>100 meq/100g). Existe una buena correlación de la presión de hinchamiento con el porcentaje de esmectita (Sm): ln Ps = −2 12. El coeficiente de correlación de la presión de hinchamiento con la capacidad de intercambio catiónico, especialmente cuando el aporte de Ca2+ ( CCC - Ca ) es eliminados es alto.

El alto contenido puede deberse a la oxidación de sulfuros de la formación de dacita alterada.

AGRADECIMIENTOS

BIBLIOGRAFÍA

Depósitos silíceos hidrotermales asociados a bentonitas de la región volcánica de Cabo de Gata: tipología y estudio isotópico. Yacimiento Cortijo de Archidona Página 122 de 142 Linares J. Investigación de bentonitas como material sellante para el almacenamiento de residuos de alta actividad radiactiva. Estudio geoquímico de los cambios de las rocas volcánicas en el sector Mesa de Roldán, Cabo de Gata.