INTRODUCCIÓN
Los paleosuelos constituyen registros que integran la interacción de los factores formadores, en los que el material originario y el clima son especialmente relevantes. A partir de la caracterización edafológica se pueden inferir las condiciones edafoclimáticas que han intervenido.
Bajo las condiciones climáticas mediterráneas, partiendo de materiales calcáreos y con alto contenido en minerales de arcilla, la movilización de los carbonatos, mayoritariamente de calcio, y la iluviación de arcillas en suelos descarbonatados constituyen los rasgos más comunes. La movilización de los carbonatos se manifiesta a través de los procesos de descarbonatación en los horizontes eluviales y la acumulación en los horizontes iluviales en forma de acumulaciones de carbonatos que pueden adquirir diferentes morfologías (Alonso-Zarza & Wright, 2010). Por otra parte, como proceso contiguo a la descarbonatación se facilita el arrastre de arcillas, depositándose en horizontes de acumulación.
En procesos acumulativos donde se superponen materiales de diferente edad y grado de evolución, además de los rasgos comentados, la composición mineral es un indicador de los procesos de alteración que han intervenido (Fedoroff & Courty, 2013).
En el presente trabajo se estudia la composición mineral de la tierra fina y de las arcillas de 18 horizontes correspondientes a una secuencia de paleosuelos constituidos por Luvisoles y Calcisoles.
MATERIAL Y MÉTODOS
El perfil está localizado en el cuadrante occidental de la isla de Mallorca (ETRS89 31N; 481506 E, 4382408 N), en la periferia del Pla de Sant Jordi, llanura que limita con la Bahía de Palma. Se localiza a una cota de 29 m s.n.m., en un terreno que define una ligera vaguada que limita los procesos erosivos. El perfil tiene una profundidad de 12,5 m, siendo el resultado de una excavación de una cantera para la extracción de tierra para el acondicionamiento de ajardinamientos de un campo de golf contiguo.
El material litológico basal está constituido por calcarenitas bioclásticas del Plioceno superior con superposiciones de materiales cuaternarios constituidos por limos, arcillas y gravas.
Para el análisis de difracción de rayos X (DRX) se ha usado un difractómetro Siemens (Bruker) D5000. La mineralogía global de la fracción de tierra fina (< 2 mm) se han preparado muestras de polvo orientadas al azar. La identificación de las fases minerales se ha obtenido mediante el software EVA, y la cuantificación de las se ha llevado a cabo mediante el método de los poderes reflectantes, a partir de una modificación del método propuesto por Schultz (1964). La determinación de los minerales de arcilla se realizó a partir de agregados orientados de acuerdo con el método definido por Moore & Reynolds (1997). La cuantificación se ha realizado mediante el programa informático NEWMOD2 (Mertens et al., 2016).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Mineralogía de la tierra fina
En la Tabla 1 se indican los contenidos minerales de la tierra fina (<2 mm) y de las arcillas (<0,002 mm). La cuantificación de la tierra fina se realiza sobre tierra fina pulverizada, mientras que la cuantificación de los minerales de arcilla se realiza a partir de agregados orientados sometidos a distintos tratamientos. En estos resultados no se han incluido dos horizontes petrocálcicos (Bkm) hipercálcicos correspondientes a las profundidades entre 220-240 cm y 535-560 cm.
Globalmente, los filosilicatos y la calcita constituyen los dos componentes mayoritarios. Los contenidos en carbonatos (calcita + aragonito) son contrastados desde horizontes completamente descarbonatados a otros de acumulación (cálcicos). La forma mayoritaria es la calcita, pero en algunos horizontes se detectan contenidos significativos de aragonito, forma mineral presente en conchas de gasterópodos y foraminíferos (Betzler et al., 2011) procedentes de sistemas dunares próximos.
El contenido en cuarzo no muestra una diferenciación clara a lo largo de los distintos horizontes. Presentan contenidos elevados los dos horizontes superiores (0-45 cm) mientras que en el resto del perfil son comunes los contenidos entre el 5% y el 10%. Feldespatos y plagioclasas presentan valores bajos, entre el 1 y el 3%. Únicamente el horizonte superior (capa arable) presenta un contenido claramente diferenciado: a los altos contenidos de cuarzo se une un contenido en feldespatos también elevado (7,6%).
fracción <2 mm. | fracción <0,002 mm. | |||||||||||
Hor. | Prof. (cm) | Qz | Fil | Fdk | Plg | Cc | Arg | Ilt | IS R3 | IS R0 | Chl | Kln |
Ap | 0-25 | 243 | 517 | 76 | 27 | 137 | 0 | 392 | 342 | 101 | 76 | 89 |
Bw | 25-45 | 139 | 638 | 27 | 27 | 164 | 6 | 482 | 277 | 72 | 72 | 96 |
C | 45-85 | 90 | 308 | 6 | 11 | 578 | 7 | 278 | 496 | 78 | 70 | 78 |
2Bkc | 85-125 | 86 | 683 | 13 | 26 | 179 | 13 | 412 | 359 | 46 | 92 | 92 |
2Bkc2 | 125-145 | 98 | 481 | 25 | 30 | 348 | 18 | 409 | 348 | 61 | 91 | 91 |
2Bkc3 | 145-180 | 90 | 457 | 7 | 13 | 428 | 5 | 447 | 326 | 57 | 75 | 95 |
3Btkc | 180-220 | 82 | 843 | 7 | 18 | 48 | 2 | 417 | 358 | 67 | 67 | 92 |
3Bkc | 240-290 | 56 | 317 | 10 | 14 | 594 | 9 | 383 | 346 | 113 | 68 | 90 |
3Bkc2 | 290-425 | 62 | 649 | 10 | 16 | 260 | 3 | 408 | 367 | 50 | 75 | 100 |
4Btkc | 425-500 | 96 | 881 | 10 | 13 | 0 | 0 | 420 | 366 | 110 | 45 | 98 |
4Bkc | 500-535 | 25 | 327 | 3 | 5 | 640 | 0 | 360 | 324 | 173 | 58 | 86 |
5Bkc | 560-690 | 40 | 505 | 10 | 14 | 429 | 2 | 376 | 350 | 129 | 52 | 92 |
5Bkc2 | 690-720 | 54 | 507 | 3 | 14 | 420 | 2 | 380 | 352 | 121 | 63 | 83 |
5C | 720-800 | 85 | 335 | 6 | 24 | 550 | 0 | 371 | 346 | 134 | 64 | 86 |
6Btkc1 | 800-880 | 98 | 859 | 16 | 27 | 0 | 0 | 412 | 308 | 130 | 61 | 99 |
6Btkc2 | 880-970 | 50 | 837 | 6 | 33 | 69 | 6 | 364 | 303 | 182 | 61 | 91 |
6Btkc3 | 970-1170 | 70 | 914 | 6 | 10 | 0 | 0 | 376 | 341 | 141 | 24 | 118 |
7Bt | 1170-1250 | 95 | 867 | 23 | 15 | 0 | 0 | 377 | 358 | 113 | 19 | 132 |
Mineralogía de las arcillas
Las illitas constituyen la especie mayoritaria, tanto en formas puras como interestraficadas con esmectitas y en distintos grados de ordenación (IS R0 y R3). Se caracterizan por un alto grado de cristalinidad, indicador de un proceso de formación original en condiciones de enterramiento profundo con elevada presión y temperatura, en un proceso de illitización (Meunier, 2005). Las formas interestraficadas R3 presentan un ordenamiento regular con una proporción de esmectita inferior al 5% y R0 con una ordenación al azar y una proporción de esmectita de alrededor del 40%.
La clorita tiene presencia en todos los horizontes, con contenidos entre el 2 y el 9%. Es en los horizontes inferiores, más antiguos que presenta los contenidos más bajos (Tabla 1). La distribución de las intensidades de las reflexiones a distintos ángulos sugiere un alto contenido de hierro propio del clinocloro (Moore & Reynolds, 1997). La génesis de la clorita también podría formar parte de la secuencia diagenética de formación de interestratificados illita/esmectita (R3), anteriormente mencionado, como uno de los productos obtenidos pudiéndose considerar, también, un mineral heredado.
Otro mineral común es la caolinita, con una presencia regular a lo largo de todo el perfil. Este mineral puede tener un origen diagenético como resultado de la meteorización de feldespatos potásicos, o de otras transformaciones indicando suelos antiguos (Andreucci et al., 2012). Por otra parte, el polvo proveniente del Sahara en diferentes periodos del cuaternario también puede haber contribuido a su presencia, como se observa en muchas áreas de la cuenca del Mediterráneo (Muhs et al., 2010).
CONCLUSIONES
La calcita y los filosilicatos constituyen las formas minerales dominantes a lo largo de todo el perfil, presentando entre si, una correlación negativa altamente significativa (R2= 0,92), lo que sugiere un origen común de estos materiales y donde los carbonatos de calcio modifican los contenidos relativos de estos minerales debido a sus movimientos.
Las illitas constituyen la forma dominante, siendo la presencia de esmectitas importante pero, en todos los casos, en formas interestratificadas con illitas, sin que manifiesten los típicos desplazamientos expansivos de las especies puras.
Las cloritas y caolinitas presentan, también, contenidos muy similares a lo largo de todo el perfil, con un ligero cambió en los horizontes más antiguos disminuyendo ligeramente el contenido en cloritas y aumentando la presencia de caolinitas.
Las proporciones en que se encuentran las diferentes formas de arcillas constituyen, también, un argumento en favor del origen común de estos materiales.