lunes, 12 de agosto de 2013

INDICIOS MINERALES EN EL PALEOZOICO HERCÍNICO DE LA SIERRA DEL ESPADAN (CASTELLON)


RESUMEN:

Durante mis reconocimientos geológicos de los afloramientos paleozoicos en la trasversal Montan – Higueras – Pavías – Villamalur (Sierra del Espadán; Castellón), he ido recopilando una serie de indicios minerales que he relacionado con las fracturas tardihercínicas que dan lugar a estos afloramientos del Paleozoico y más concretamente con los accidentes tectónicos conocidos como Zona de Falla de Caudiel y el Cabalgamiento de Más del Moro y fracturas alpinas trasversales a estas estructuras. 
A continuación relacionare y describiré estos indicios minerales y expondré cual es mi idea sobre su origen. 
 
Mineralizaciones de origen sedimentario y/o diagénetico:

En toda la serie paleozoica, tanto en el Ordovícico como en el Silúrico aparecen niveles de areniscas muy ferruginosas. En Montan y en las inmediaciones del Cementerio de Pavías en el Paraje de La Solana (Barranco del Horcajo), entre las pizarras negras se pueden encontrar niveles delgados de areniscas de color rojo oscuro con un gran contenido en hierro (casi niveles de hierro sedimentario) tal como se puede apreciar en la fotografía de la figura nº 1.

Figura nº 1:Pizarras negras replegadas con niveles de hierro sedimentario (Fotografía de José Mª Montes Villa)

 También aparecen tramos areniscosos de mayor espesor en los que aparecen laminaciones por concentración y alteración de minerales de Fe, tal como se puede apreciar en la fotografía de la figura nº 2. 



Figura nº 2: Areniscas ferruginosas con laminaciones oscuras por concentración y alteración de minerales de Fe (Fotografía José Mª Montes Villa)
 En Villamalur, en el Paraje de la Rocha, he encontrado concentraciones anulares de un mineral de hierro de color negro (¿oligisto o goetita?) y aspecto fibroso que sin duda se formo por el mismo mecanismo que los anillos de Liesegang, tal como se puede apreciar en la siguiente fotografía.

 Figura nº 3: Mineralizaciones de hierro concentricas en lutitas triasicas (Fotografía José Mª Montes Villa)


Según el blog de Infogeológia: el glosario geológico define a los anillos de Liesegang (= Liesegang rings) como bandas o anillos concéntricos, secundarios, causados por la precipitación rítmica de fluidos saturados en las rocas. Los colores rojos son debidos a óxidos e hidróxidos de hierro. El hierro precipitado obstruye los espacios porosos entre los granos de arena y el agua es forzada a moverse alrededor de los depósitos, formando patrones circulares o paralelos conocidos como bandas o anillos de Liesegang
Figura nº 4: Veta de hierro perpendicular a la estratificacion
 El hierro puede proceder de superficie o de estratos superiores, pero también de vetas y láminas incluidas en la roca.
En esta zona además del hierro sedimentario impregnando niveles areniscosos, también se encuentran vetas y pequeños filones ferruginosos, tanto paralelos como transversales a la estratificación. 
 En la fotografía se puede ver una de estas vetas de mineral de hierro en este caso perpendicular a la estratificación de las areniscas.
Estas vetas y/o filones son de pequeña potencia (0,50 centímetros) y están rellenos de un mineral de color rojo oscuro, de aspecto metálico, masivo, sin cristalizar (hematites oxidada). En estas vetas se han visto pequeñas cavidades tapizadas de cuarzo blanco y cristales de pirita como la de la siguiente fotografia:



Figura nº 5: Detalle de una cavidad en la veta de Fe tapizada de cuarzo blanco y pirita (Fotografía de José Mª Montes)


Mineralizaciones asociadas a la deformación tectónica:
   
Figura nº 6: Diversos tipos de filones asociados a zonas de cizalla

La deformación tectónica de la serie paleozoica da lugar a varios sistemas de filones y vetas de cuarzo blanco, que son los portadores de las mineralizaciones. 
En la siguiente figura se pueden ver los distintos tipos de filones asociados a zonas de cizalla (Hodgson 1989), de la mayoría de estos tipos se pueden encontrara buenos ejemplos en el Paleozoico de la Comunidad Valenciana.





 Salvo las mineralizaciones descritas anteriormente que tienen un origen sedimentario claro, el resto de las mineralizaciones pueden tener otros orígenes ligados a la deformación tectónica. En principio, salvo opiniones más autorizadas, todas las mineralizaciones aparecen en filones y vetas de cuarzo blanco, asociadas a fracturas tardihercínicas y más concretamente a las fracturas que dan lugar al afloramiento del zócalo paleozoico, las mineralizaciones arman directamente en el paleozoico o, más abundantemente, en los sedimentos postorogénicos triásicos.  
Se trata de una zona muy deformada con pliegues acostados muy apretados y microplegamientos de los tipos king bands y box folds  tal como se ver fotografía de la figura nº 7.
Figura nº 7: Pliegue "en caja" fallado y desarrollado en areniscas ferruginosas (Fotografia de José Mª Montes Villa)
 Un caso muy singular, y muy poco conocido, son las mineralizaciones de Fe desarrolladas a favor de la esquistosidad de plano axial, que dan lugar a una vistosa estructura tal como se puede apreciar en la siguiente fotografía.
Figura nº 8: Vetas de Fe desarrolladas a favor de la esquistosidad de plano axial (Fotografía de José Mª Montes Villa)

Filones y vetas paralelas a la estratificación:

Figura nº 9: Veta de cizalla rellena de cuarzo con estrias   


 Se trata de vetas de cuarzo que se generan durante el plegamiento por flexodeslizamiento (flexural – slip o cizalla) debido a la fricción entre los distintos estratos. 
En la siguiente imagen (Figura nº 9) tenemos un buen ejemplo con desarrollo de estrías de deslizamiento en una veta de cuarzo entre dos estratos.








 Filones y vetas perpendiculares a la estratificación


Figura nº 10: Vetas perpendiculares a la estratificación con cuarzo blanco
Se generan también durante el mismo tipo de deformación del caso anterior pero en este caso aparecen como vetas extensionales perpendiculares a la estratificación y rellenas de cuarzo blanco fibroso tal como se puede ver en la siguiente fotografía.











Figura nº 11: Filón de cuarzo blanco con vetas extensionales
 Aparecen también vetas y filones de cuarzo generados a favor de fracturas formadas durante la última fase del acortamiento hercínico cuando se formaron pliegues-falla o en etapas posteriores con desarrollo de fracturas tardihercínicas u alpinas). También se han visto grietas de tensión con su típica forma sigmoidal como las que se pueden ver en la fotografía de al lado.















 Mineralizaciones asociadas a fracturas tardihercínicas:

Mineralización asociada a la Falla de la Peña del Mediodía (Higueras):

 Se trata de una mineralización muy visible en el talud de la carretera CV 203 de Caudiel a Higueras, tal como se puede ver en la siguiente fotografía:

Figura nº 12: Mineralizacion de Fe asociada a la Falla de la Peña del Mediodia (Fotografía de José Mª Montes Villa)
 El mineral del indicio es especularita (oligisto especular) que se presenta en forma de pequeños filones con cuarzo y también como laminas muy finas a favor de la estratificación de las limolitas o de las diaclasas que las afectan. La especularita u oligisto especular es una variedad del grupo de las hematítes (Clase: Óxidos) de color gris, se presenta como una estructura finamente escamosa, siendo las escamas translucidas con fuerte brillo metálico. Su formula química es Fe2O3 con un contenido del 70% de Fe. Cristaliza en el sistema hexagonal, siendo su dureza del 5,5 a 6,5 en la escala de Mosh (duro) y su densidad de 4,90 a 5,26 g/cm3. Se trata de un mineral de origen magmático (rocas volcánicas y filonianas), aunque también puede originarse en ambientes sedimentarios y/o metamórficos

 En la siguiente imagen se puede ver una de las pequeñas vetas de oligisto especular (especuladita) que aparecen en la Falla de la Peña del Mediodía.

Figura nº 13: Ejemplar de especularita (oligisto especular) de la mineraliación de la Falla de la Peña del Mediodía (Fotografía de José Mª Montes Villa)
Figura nº 14: Mapa geológico (corregido) con el afloramiento triásico
 Lamineralización arma en limolitas rojas triásicas (Bunstsandtein), tal como se puede apreciar en la fotografía de la figura nº 13 y esta asociada a la Falla de la Peña del Mediodía una compleja estructura que pone en contacto las pizarras paleozoicas con las limolitas triásicas y a estas con las dolomías del Muschelkalk. En la siguiente figura se puede ver el mapa geológico del IGME de esta zona, modificado por mi para cartografiar el asomo del Bunstdandtein que no esta reflejado en la cartografía geológica original.




Mineralizaciones en Pavías;

Los datos que a continuación se exponen los he tomado del blog MINERALOGIA TOPOGRAFICA IBERICA (MTI blog). En Pavías hay dos pequeñas minas de cobre (la Mina Gertrudis y la Mina Montalbana) explotadas a cielo abierto a comienzos del siglo XX, que abastecieron de mineral, empleado como colorante de barnices, a las fábricas de loza de Navajas y Segorbe, adonde llegaba transportado mediante carros de mulos. Tras muchos años paradas, una empresa valenciana intentó en 1945 de nuevo su laboreo, para lo que fueron llevados hasta la capital algunos camiones de mineral de cobre, pero los resultados de las pruebas no fueron satisfactorias y se abandonó el proyecto

Figura nº 15: Situacion de las minas en el mapa geológico
 A la Mina Gertrudis se accede por un camino de tierra que transcurre en sus primeros metros en paralelo a la carretera CV-203, en el p.k. 14,100. Recorridos unos 1000 metros, un gran pino al margen del camino nos señalará la mina. El acceso a la Mina La Montalbana es preferible hacerlo desde la vecina población de Higueras, siguiendo la pista del repetidor hasta su punto final, para desde allí descender a pie hasta la mina, si bien en la actualidad la maleza hace prácticamente imposible recorrer los 500 metros que hay hasta ella. Sus Coordenadas UTM son las siguientes:

   Mina Gertrudis 716007,16 E - 4429184,06 N
Mina La Montalbana 715241,07 E - 4429724,00 N


En la siguiente figura se puede ver una fotografía de la Mina Gertrudis y como se puede ver se localiza sobre cuarcitas triásicas (Buntsandtein). Son cuarcitas de colores claros en estratos potentes, ligeramente inclinados que pueden pertenecer a la Formación Limos y Areniscas de Alcotas o a la Formación Areniscas del Cañizar. Las minas se localizan en la Falla de La Montalbana, perteneciente a la Zona de Falla de Caudiel.

Figura nº 16: Mina Gertrudis (Fotografía tomada de MTI blog)

Figura nº 17: Mineralización de la Mina Gertrudis (Fotografíade MTI blog)
 La mineralización se localiza en planos de fractura (fallas y diaclasas) generalmente perpendiculares a la estratificación y los minerales que más proliferan son: azurita, malaquita, clinoclasa, cinabrio y goethita, entre otros, tal como se puede apreciar en la fotografía de al lado.











 Mineralizaciones en Villamalur:

En Villamalur he encontrado indicios minerales asociados a la Falla de la Rocha, una fractura tardihercínica que pone en contacto el paleozoico con el Buntsandtein y a la Falla de Matet – Villamalur, tranversal a esta  tal como se puede apreciar en el mapa geológico (MAGNA) de la siguiente figura:

Figura nº 18: Mapa geológico con los indicios minerales en Villamalur.

Figura nº 19: Filones y vetas de cuarzo mineralizadas en la Falla de La Rocha
 Estos indicios arman en filones y vetas de cuarzo en el plano de la falla principal, tanto en sedimentos paleozoicos como en los triásicos, y están constituidos por una asociación de los siguientes minerales: especularita, goetita, malaquita, azurita y un mineral cristalizado que considero puede ser hematites.

A contimnuación describire estos indicios y en las siguientes figuras se pueden ver fotografias de estos minerales.




La especuladita u oligisto especular, se localiza en pequeños filones o vetas rellenos de cuarzo blanco que arman en las limolitas rojas de la Formación Limos y Areniscas de Alcotas del Pérmico. En la siguiente fotografía se puede ver este mineral localizado en una de las vetas de la figura anterior:

Figura nº 20: Especularita en limolitas triásicas (Fotografía de José Mª Montes Villa)

En el mismo sitio también se han visto pequeñas cristalizaciones de goethita en pequeñas cavidades con cuarzo blanco como las de la siguiente figura:

Figura nº 21: Goethita sobre cuarzo blanco (Fotografía de José María Montes Villa)
 En el Paraje del Mas del Catalán y en filones y vetas de cuarzo que arman en pizarras y areniscas paleozoicas se han encontrado cristalizaciones de hematites asociadas a cuarzo blanco fibroso, como la de la siguiente fotografia.

Figura nº 22: Cristales de hematites sobre cuarzo blanco (Fotografía de José Mª Montes Villa)

En este mismo paraje también he encontrado indicios de mineralizaciones de cobre (malaquita y azurita) y hierro en filones y vetas de cuarzo blanco desarrollados en pizarras y areniscas paleozoicas muy deformadas, tal como se puede ver en la siguiente fotografía:

Figura nº 23: Malaquita y azurita sobre cuarzo blanco (Fotografía de José Maria Montes Villa)

En la siguiente tabla se resumen los principales indicios minerales localizados en este sector de la trasversal paleozoica Montan – Higueras – Pavías – Villamalur:

TABLA RESUMEN DE INDICIOS MINERALES
PARAJE
X
Y
MINERAL
TIPO
ARMA
PEÑA DE MEDIODIA
712900
4428724
ESPECULARITA
Filones, vetas y laminas
Triásico
MINA GELTRUDIS
716007
4429184
MALAQUITA Y AZURITA
Fracturas y diaclasas
Triásico
MINA MONTALBAN
715240
4429724
MALAQUITA Y AZURITA
Fracturas y diaclasas
Triásico
CEMENTERIO DE PAVÍAS
714574
4428480
OXIDO DE FE
Impregnación y vetas
Paleozoico
PARAJE DE
LA ROCHA
718900
4428075
ESPECULARITA Y GOETITA
Filones de Q
Paleozoico - Triásico
PARAJE DE
LA ROCHA
718480
4427700
OXIDO DE FE
(OLIGISTO?)
Sedimentario (A. de Liesegang)
Triásico
MAS CATALAN
719900
4426750
HEMATITES?
Filones de Q
Paleozoico
MAS CATALAN
719844
4426768
AZURITA Y
MALAQUITA
Filones de Q
Paleozoico

 En la siguiente figura se puede ver el mapa geológico continuo del IGME (SIGECO) de la zona donde se han encontrado los principales indicios minerales (parajes marcados con los símbolos de mina). He realizado algunas correcciones en el mismo, principalmente he cambiado la adscripción del afloramiento Paleozoico de Villamalur del Devónico – Carbonífero que figura en la cartografía geológica continua a Silúrico, basandome en la similitud de facies con los afloramientos de Montan y Pavías.
Figura nº 24: Mapa geológico continuo (SIGECO) corregido con la situación de los principales indicios

Origen de las mineralizaciones:

En la zona de la Sierra del Espadán (Castellón), como en tantas otras zonas, las mineralizaciones se encuentran asociadas a discontinuidades en las rocas. Estas discontinuidades (fallas, cabalgamientos, fracturas, diaclasas y planos de estratificación), por tratarse de zonas de alta permeabilidad son determinantes para la circulación de fluidos a través de la corteza terrestre y por lo tanto muy importantes a la hora de la generación de yacimientos minerales.
 La mayoría de los depósitos minerales existentes y aprovechables se forman a favor de las fallas de cualquier tipo que se encuentran en la corteza terrestre, siempre por encima de la zona de transición frágil-dúctil porque por debajo de ella las presiones y temperaturas son tales que ninguna roca puede ser fracturada sino solamente deformada.
Las fallas son los espacios donde clásicamente se emplazan todo tipo de vetas debido a que actúan como trampas al generarse en ellas los cambios necesarios para que se pueda producir la precipitación mineral (variaciones en las presiones, alteraciones de temperaturas, liberación de fluidos reactivos, etc….).
 En la siguiente figura se puede ver un grafico en el que se detalla esquemáticamente la evolución de un fluido mineralizante en su proceso de ascenso a través de la corteza desde el manto hasta la superficie: 

Figura nº 25: Tipos de fluidos mineralizantes (modificado de Guilbert y Park 1985)
 Como se ve en el gráfico anterior muchos yacimiento minerales, sobre todo los conocidos como “hidrotermales” se forman a partir de soluciones acuosas mineralizantes, calientes y ricas en metales y otros solutos que se relacionan con las etapas finales de enfriamiento y cristalización de magmas.

Figura nº 26: Origen de las mineralizaciones magmáticas e hidrotermales
Las causas por las que una solución hidrotermal puede alcanzar la sobresaturación y producirse la precipitación química de un mineral o de un conjunto de minerales (paragénesis mineral) pueden ser de varios tipos: cambios en el medio (variaciones en la presión y/o temperatura), cambios en la composición química (pH, sulfuros,…), aumento de la concentración de metales o descensos en la concentración de aniones, etc….

En el esquema de la siguiente figura se puede ver como desde la profundidad magmática hasta la superficie el agua pierde temperatura y presión, perdiendo en consecuencia la mayor parte de su poder disolvente. Por ello, casi todas las sustancias disueltas en el agua precipitan “en el camino” originando concentraciones o depósitos minerales.

  Como ya hemos indicado los conductos por los cuales el agua se moviliza son, fundamentalmente, fallas y diaclasas, aunque localmente pueden tener importancia otros espacios abiertos como vesículas de lava, intersticios de sedimentos, cuevas de disolución y brechas de colapso y de explosión.

 Las fallas y diaclasas no solamente sirven como conductos sino que, a medida que transcurre el proceso, se van rellenando con las sustancias que precipitan. Podría compararse este relleno con la forma como se deposita el sarro en una cañería, desde las paredes hacia el centro, hasta a obstrucción total. Los depósitos minerales que se producen por este mecanismo de relleno tienen la forma del conducto y, como la mayoría de los conductos son fallas y diaclasas, las formas más comunes son las vetas y filones (cuerpos groseramente tabulares).
Figura nº 27: Paragénesis mineral tardihercínica en la Sierra del Espadan (Fotografias de José María Montes Villa)

Las mineralizaciones de la Sierra del Espadan, teniendo en cuenta su paragénesis (oligisto especular, goethita, malaquita, azurita, cinabrio,…) podrían ser del tipo hipotermal o mesotermal y siguiendo el esquema de la figura anterior esta mineralización se produciría a partir de los fluidos mineralizantes procedentes del magma del “punto caliente” que, durante el Mesozoico, se desarrollo en la zona limítrofe de Valencia, Castellón y Teruel. (Alvaro et al 1980) tal como se deduce de la gran cantidad de manifestaciones volcánicas existentes en esta zona y pudieran ser tan sólo los escasos testigos restantes de un complejo volcánico de más amplia distribución regional, que en gran parte puede haber sido desmantelado por la erosión y en parte no aflorar. Los conductos por los que los fluidos mineralizantes ascendieron hasta la superficie serian las fracturas tardihercínicas, reflejos de importantes fracturas del zócalo paleozoico que alcanzarían la profundidad (<10 kilómetros) donde se encontraría el magma generador de la antigua “zona ígnea de Valencia – Castellón” y de los fluidos mineralizantes, según se puede ver en el esquema de las figuras nº 25 y 26.
 














6 comentarios:

  1. ¿Que puedo comentar?. Que es tan extenso el trabajo que as hecho que tengo que leerlo con tiempo, estupendo Jose Maria.

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    1. Gracias, al leerlo detenidamente posiblemente verás algunos errores, ten en cuenta que es la primera vez que me meto en un tema de mineralogía.

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  2. Estoy escribiendo el trabajo de máster sobre la relación entre hidrotermalismo y deformación tectónica en los materiales alpinos de Espadan, (en el permo-trías concretamente). Por casualidad he llegado aquí. Estupendo post.

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    1. Gracias por vuestra favorable opinión. Estoy preparando un nuevo post sobre un yacimiento mineral asociado a unas volcánicas jurásicas en la Sirra del Espadan. El afloramiento volcánico no figura en la cartografía geológica del Magaña


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    2. Interesante artículo. Hace años encontré un cristal de cuarzo azul con incrustaciones de galena en una escapada por la zona que has investigado y me ha resultado interesante conocer un poco más.

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    3. La galena puede tener un origen volcánico y el color azul del cuarzo algo que ver con el cobre. Seria interesante ver su situación. ¿Podrías indicarla?.

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