Minerales Industriales del Suroeste Español: Algunos puntos de interés de las sierras de Aracena y Aroche (Huelva)

MAGDALENA RODAS GONZÁLEZ(l), FRANCISCO JAVIER LUQUE DEL VILLAR(l), JUAN CARLOS FERNÁNDEZ CALIANI(2)

(1) Dpto. Cristalografía y Mineralogía, Facultad de Geología, Univ. Complutense de Madrid.

(2) Dpto. de Geología, Facultad de Ciencias Experimentales, Univ. de Huelva.

INTRODUCCIÓN

En el suroeste español se localizan numerosos indicios y yacimientos de minerales industriales, tales corno gra­fito, wollastonita, granates, asbestos, vermiculita, etc . (Fernández-Caliani y Requena, 1 992; Fernández-C aliani, 2004) . A su vez, esta área p resenta diversos aspectos de interés p ara la realización de actividades docentes prác­ticas, relacionadas con la Mineralogía y la Geología de los yacimientos de minerales industriales, especialmen-

te de origen metamórfico o metasomático. En primer lu­gar, permite la observación directa de indicios, poten­ci almente sus ceptibles de explotación, de minerales cuyo mercado y valor comercial se encuentran actual­mente en a l z a , corno s o n l o s c a s o s de l a s mineralizaciones d e wollastonita d e la sierra d e Aroche y de las antiguas explotaciones de grafito de la Sierra de Aracena (minas La Niña y San Carlos). En segundo lu­gar, existen explotaciones que tradicionalmente benefi­ciaron menas metálicas, pero que en los últimos años

P A It Q U I: N A T U R A L

FIGURA 1 : Localización geográfica de los puntos de interés.

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FIGURA 2 : Vista general de l a explotación de Minas de Cala.

divers ificaron sus aplicaciones hacia el campo de los mi­nerales industriales . Ejemplo de esto es la magnetita de Minas de C ala (Huelva), cuyas aplicaciones incluyen campos tan diferentes como peletización en procesos de fundición, fabricación de p igmentos, cementos, trata­miento de aguas, etc.

FIGURA 3 : Masa de magnetita atravesada por la mineralización de sulfuros principalmente calcopirita y pirita).

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En este t raba jo s e p r o p onen cuatro p untos de in­terés geológi co-minero p ar a l a rea l iza ción de p r á c­t i c a s d e c am p o d e cualquier a s ignatur a re laciona d a c o n los mine r a l e s indus tr ia le s . To dos los puntos s e l o c a l i z a n e n e l n o r t e d e l a p r o v in c i a d e Huelva ( F ig. 1) Y s e pue den vis i tar en dos o tres jorn a d a s de c amp o .

PUNTO 1 . - EL SKARN GRANATÍFE RO­PIROXÉNICO CON MAGNETITA DE MINAS D E CALA

Localización

A unos 4 km al suroeste de la localidad de Cala. Esta p arada se realiza en la explotación del skarn con magne­tita, pudiéndose observar las diferentes litologías y aso­ciaciones mineralógicas presentes .

FIGURA 4 : Detalle de la zona de oxidación de la mineralización de cobre.

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� SOUTHPORTUGUESE ZONE OSSA-MORENA ZONE

el ESTREMOZ-BARRANCOS SYNCUNORIUM

ARACENA METAMORPHIC BEL T ContinenaJ Domain

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o Mafic granulOes CaJc-'¡Ucate rocks and melabasites

FIGURA 5: Localización de los principales indicios de grafito en la Banda Metamórfica de Aracena (Crespo et aL 2 004).

Aspectos geológicos y mineralógicos

En Minas de Cala se encuentra un pequeño aflora­miento de grano dioritas, que constituye una apófisis del plutón principal de Santa O lalla . El granitoide de Santa Olalla es un stock hercínico, tardi-tectónico, con forma e l íp t i c a , que a f l o r a en el f l a n c o s u r de una macroes tr uctura ant ic l in a l hercíni c a (Anticl inorio O l i venz a-Mone s t e r i o) , a fe c t an d o a t e r r en o s e p i m e t a m ó r f i c o s de l P r e c á mb r i co super ior y d e l C ámbrico inferior. Está cortado a l sur p o r una importan­te falla de desgarre, que p one en contacto estos materia­les con rocas de edad devónica (C asquet y Velas co, 1 978) .

En el stock de Santa Olalla se pueden diferenciar por su composición dos tipos de rocas ígneas : a) rocas ácidas ( ton a l i t a s b i otít i c a s y, en menor p r o p o r c l O n, grano dioritas corno las que forman la apófisis que desa­rrollan el s k arn de C ala); b) rocas básicas (dioritas y gabros). Las tonalitas son las rocas más representativas, ya que afloran extensamente en la p arte central y en el borde sureste de la intrusión. Este plutón p roduj o un metamorfismo de contacto que afectó intensamente a las rocas detrítico-carbonatadas del entorno, dando origen a imp ortantes s k arns p i r oxénico-gran a tíferos con mineralizaciones explotables de magnetita .

La apófisis granodiorítica de Cala, a pesar de sus redu­cidas dimensiones, ha desarrollado una extensa aureola de contacto (400 m) en las calizas encaj antes, donde se lo­caliza un importante skarn cálcico con magnetita . Este skarn se originó principalmente por infiltraciones de flui­dos magmáticos tardíos ricos en hierro, en las rocas carbonatadas . Desde las grano dioritas hasta las calizas afectadas únicamente p or metamorfismo de contacto (mármoles no metasomatizados) es posible reconocer la siguiente zonación mineralógica (Velasco, 1976; Velasco y Amigó( 1 981) :

1 . Zona de rocas granodioríticas . 2 . Zona de skarn con piroxeno y granate (grosularia­

andradita). 3. Zona de skarn con granate . 4 . Z o n a d e s k a r n c o n p i r o xeno ( d i o p s i d o -

hedenbergita). 5 . Zona de mármoles.

Los minerales que forman p arte de las zonas 3 y 4 del s k a rn han s ido reempl azados , en buena p arte, por epidota, anfíboles (ferrop argasita), cuarzo, calcita rosa, clorita, hematites y magnetita, constituyendo en conjun­to un aposkarn (skarn alterado, de baj a temperatura con fases hidratadas).

En Minas de Cala (Fig. 2) se explotaron varias masas lent i cul a r e s de m a gne t i t a , y a l gun o s f i lones hidrotermales de sulfuros, principalmente calcopirita, que cortan a todo el skarn (Fig. 3) . En la p arte superficial de estos filones ap arece un depósito residual (gossan) con minerales supergénicos tales corno goethita, mala­quita, etc . (Fig. 4) .

La magnetita se ha explotado tradicionalmente corno mena de hierro . Sin embargo, últimamente, la magnetita de Cala se comercializaba p ara la peletización de menas en siderurgia, p ara tratamiento de aguas residuales, p ara fabricación de pigmentos, corno aditivo en cementos, etc .

O bj e tivos y activi d ades

E l obj etivo de e s t a p arada es reconocer fenómenos metamórfi cos-metasomáticos que han tenido lugar en l a aureola de contacto del p lutón granodiorítico de

FIGURA 6 : Detalle de la mineralización de grafito (mina La Niña).

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_ Leucogranitos apliticos _ Cuarz<)(Üorita. antlbólicas _ Anf1bolitas de cebuches _ Gn ises anlibólico.

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c::J Granulilas gneises calcosilicatndos - MámlOles olivinicos _ MAnuoles wolla.<;toníticos

Gneises cuarz.o-fddespáticos Skam de wolJast(mita

FIGURA 7: Mapa geológico del área de Aroche.

C al a, genera dores de depósitos de minerales indus ­triales .

ACTIVIDADE S

a . Realiza ción d e u n corte des de l a roca ígnea hasta los mármoles encaj antes p ar a reconocer las dife­rentes asociaciones miner ales del s karn, es table­ciendo la p osible zonal idad mineralógic a .

b . P roponer y dis cutir algunas hipótesis que expli­quen el origen de este yacimiento .

c . C onsiderar la p osibilidad de aprovechamiento de otros materiales d e interés industrial asociados a este skarn .

PUNT O S 2 Y 3 . - LAS M I N E RALIZACIO N E S D E G RA F ITO D E L A S I E RRA D E ARACENA (HUE LVA) : M INA L A NIÑA Y MINA SAN CAR L O S

Aspe ctos ge o l ógi c o s y mineralógicos

L a s mineralizaciones de grafito están asociadas a la Banda Metamórfica d e Aracena (BMA), en relación con un metamorfismo regional de alta temperatura y b aj a presión (Castro e t a l . , 1996). L a BMA se extiende e n di­rección NW-SE p or el borde meridional de la zona de O s s a - M o r e n a, s i g ui e n d o la d i r e c c i ó n de l a s macroestructuras hercÍnicas del Macizo Ibérico Meri­dional (longitud 1 00 km y anchura 15 km).

D e norte a sur, en la BMA se han distingui do un Do­minio C ontinental y un D ominio O ceánico, de carac­terís t i c a s l i tológi c a s , es tructur ales y met amórfi c a s diferentes . Los ya cimientos de grafito están asocia­dos a los materiales que constituyen el Dominio C on­tinenta l ( F ig. 5 ) .

E n f u n c i ó n d e l a m o r f o l o gí a , r e l a c i o n e s litoestr atigráfi cas y es tructurales s e han establecido tres t ipos de mineral iza ciones s ingenéticas (Rodas et aL, 2000; C respo et a l . , 2004) .

• Tipo 1: M ineral izaciones e strati formes A s o ci a d a s a lentej one s de gnei ses y cuarc i tas , in­

ter c a l a d a s en la Serie C alcos il i ca tada que constituye la p ar t e interme dia del D ominio C ontinent a l . L o s ni-

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veles de grafito, de e s pe s or milimétri co, se disponen p ar alelos a l a fol ia ción p rincip al ( F ig . 6), aunque lo­c almente pueden cons ti tuir cuerpos s emima sivos de var ios metros d e p otencia que fueron obj eto de ex­plot ación.

• Tipo 2 : Grafito d i s e m i na d o E l grafito de este tipo e s t á asoc iado a l o s gneises

cuarzo-feldes p áticos de l a serie Fuente del Oro, que cons tituye la p arte b a s al del D ominio C ontinenta l .

• Tipo 3: Grafito re stíti co E s t á a s o c i a d o a n e b u l i t a s d e c o m p o s i c i ón

tonalítica , formadas por l a fusión p arcia l de materia­les pelíticos . El grafito ap arece diseminado o en ma­sas irregulares de espesor milimétri co a centimétrico, dentro de las tonalitas o bien dis eminado en sus en­claves res títico s .

Los grafitos del t ipo 1 corresp onderían original­mente a niveles de l iditas , arci l las y areniscas muy ri ­cas en m a t e r i a orgánica , int e r c a l a d a s en l a s e r ie cal cos ili catada, que se habrían se d imentado en áreas de plataforma con unas condiciones reductoras, alta p ro ductiv idad orgánica, d ando lugar a l a creación de fondos anóxicos en una cuenca muy inestable.

El t ipo 2 es el resultado del met amorfismo de alta temp eratura de sedimentos pelít icos ricos en materia orgánica p recursores de l a serie Fuente del Oro, de edad Precámbrico superior .

El tipo 3 se originó como result a do de la fusión p ar­c ia l de s e dimentos arc i l lo s o s , que representan los p ro ductos finales de l metamorfi smo de alta tempera­tura que afectó a l bor de meridional del D ominio Con­tinenta l .

PUNTO 2 ( M I NA LA NIÑA)

L o ca l i z ac ión .

E l aflor amiento se encuentra p róximo a la carretera que une Almonaster L a Real y Cortegana, al oeste de la aldea de Las Veredas .

O bj etivo s y activi d a d e s

E l obj etivo de esta p arada es reconocer el grafito en el campo, su forma de ap arición, l i tología de las ro­cas asoc iadas, e tc . Se p rop one la real ización de un corte esquemático de la zona mineral izada, y una dis­cus ión sobre l a génes is en función de los datos de campo .

PUNTO 3 ( M I N A SAN CARL O S)

Loca l i zac ión

L a s ant igu a s l ab o r e s miner a s y l o s mater i a l e s grafitosos se encuentran p róximos a l a carretera que une Almonas ter La Real y Cortegana, al oeste de l a a l d e a de Acebuche s .

Obj etivos y activi d a d e s

E l obj et ivo es reconocer l o s niveles miner alizados, en relación con las dis tintas uni d a des litológicas de l a zona, y comp arar los d atos con el depósito de gra­fito de mina l a Niña .

FIGURA 8 : Detalle de la mineralización de wollastonita.

FIGURA 9 : Rel ictos de cuarzo s in reaccionar den tro de la mineralización de wollastonita .

PUNTO 4 . - MINERALIZACIONES DE WOLLASTONITA DE LA SIERRA DE AROCHE (HUELVA)

Local ización

A unos 2 km al sur de la localidad de Aroche . Las miner alizaciones de wollastonita de Aroche tam­

bién se encuentran en el borde meridional de la B anda Metamórfica de Aracena (BMA), en relación con los már­moles y rocas calcosilicatadas del Dominio Continental (Fig. 7) .

L a s rocas c alcosilicata d a s de este sector de la BMA forman p arte de una uni d a d cartográfica muy com­plej a des d e el punto de vista tectono-estratigráfico, que englob a granuli tas y gneises ca lcos i l i c a t a d o s , gnei ses cua rzo-fel desp á t icos , localmente biotít i cos , j u n t o c o n num e r o s o s n i v e l e s d e m á r m o l e s woll a s toní t i cos , y en menor p ropor ción oli víni cos , originados p or metamorfismo is oquímico de ca l izas impuras . La asoci ación mineralógica más común de las granul i t a s c a l cos il i c a t a d a s está compue s t a p o r d i o p s i d o + p l a g i o c l a s a + t i t a n i t a ± c u a r z o ±

feldesp ato p otás ico ± wollas tonit a, mientras que los gneises c a l cos il icatados s e cara cterizan por l a as ocia­c i ó n d i o p s i d o + c u a r z o + f e l d e s p a t o p o t á s i c o +

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s

Leucogranitos apl íticos

FIGURA 10 : Esquema simplificado de los skarns con wollastonita de Aroche.

t i t a n i t a ± p l a g i o c l a s a ± e s c a p o l i t a ± g r a n a t e (Fernández-C ali ani e t a l . , 2001 ) .

P o r o t r a p a rte , l o s m á r m o l e s d e e s t e comp lej o calcosilicatado s e encuentran cortados por u n sistema filoniano de leucogranitos aplíticos, localmente granitos porfídicos con abundantes diques de cuarzo, orientados según la directriz estructural regional, que han desarro­llado un extenso skarn de wollastonita sobre los mármo­les encaj antes (Figs. 8 y 9), en condiciones de baj a fuga­cidad de CO2, debido a la infiltración de un volumen im­portante de fluidos acuosos, ricos en s ílice, de derivación magmática (Fig. 10) .

Obj etivos y actividades

El objetivo es reconocer las relaciones petrológicas y estructurales de los niveles mineralizados, deducir las reacciones de formación de los niveles con wollastonita, a partir de las observaciones de campo, y describir sus características geológico-mineralógicas . Se propone la realización de un corte geológico es quemático de la zona mineralizada .

REFERENCIAS

Casquet, C. y Velas co, F. ( 1 978) . Contribución a la geo­logía de los «skarns » cálcicos en torno a Santa Olalla de Cala (Huelva-B adajoz). Estudios Geológicos, 34, 399-405 .

C astro, A. ; Fernández, C . ; De la Ros a, J . D . ; Moreno Ven­tas, 1 . ; El-Hmidi, H . ; El-Biad, M . ; Bergamín, J .F. y Sánchez, M. ( 1 996) . Triple-junction migration during P a l e o z o i c p I a t e c o n v e r ge n c e : t h e A r a c ena Metamorphic Belt, Her cynian mas s if, Sp ain . Geol . Rundsch. , 85, 1 80-1 85 .

C r e s p o, E . ; Luque, F . J . ; Fernánd ez-Ro dríguez, C . ; Rodas, M . ; Díaz-Azpiroz, M.; Fernández-C aliani, J . e . y B arrenechea, J . F (2004) . Significance of graphite occurrences in the Aracena metamorphic belt, Iberian massif. Geol. Mag . , 1 41 (6) , 687-697.

Fernández-Caliani, J . C . (2004) . Geología y Recursos Mi­nerales del Cinturón Metamórfico de Aracena . En : Metallum: La Minería Suribérica . Servicio de Publi­caciones de la Universidad de Huelva, 29-47.

Fernández-C aliani, J . C . ; Miras, A . ; Moreno Ventas, ! . y Requena, A . (2001 ) . Las rocas calcosilicatadas del ex­t r emo o c c i d ent a l de l a B a n d a M e t a mórfi c a de A r a c e n a (Huel v a ) . Inte r é s m i ne r a l ó g i c o y petrogenético . Bol. Soco Esp. Mineralogía, 24-A, 1 25-1 2 6 .

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Fernández-C aliani, J.C. y Requena, A . ( 1 992) . Minerales y Rocas Industriales de la provincia de Huelva . Ser­vicio de Publicaciones de la Universidad de Sevilla, 1 85 p p .

Rodas , M . ; Luque, F.l . ; Barrenechea, J .F. ; Fernández­C al iani, J.C . ; Miras, A. y Fernández-Rodríguez, C. ( 2000 ) . Graphite o ccurrences in the low-pres sure/ high temperature metamorphic belt of the Sierra de

Aracena (southern Iberian Massif) . Mineral. Mag., 64, 801-814 .

Velasco, F . ( 1 977) Mineralogía y metalogenia de los skarns de Santa Olalla (Huelva). Tesis Doctoral . Universidad del País Vas co. 290 p .

Velas co, F . y Amigó, l . M . ( 1 98 1 ) . Mineralogy and origin of the s k arn from C al a (Huelva, S p ain). Economic Geology, 76, 71 9 -72 7 .

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