Régimen sedimentario de las Coves del Drac

Facultat de Filosofia i Lletres

Memòria del Treball de Fi de Grau

Régimen sedimentario de las Coves del Drac

Alejandro Pilares García Grau de Geografia

Any acadèmic 2015-16

DNI de l’alumne: 41536243Z

Treball tutelat per Guillem Xavier Pons Buades Departament de Geografia

S’autoritza la Universitat a incloure aquest treball en el Repositori Institucional per a la seva consulta en accés obert i difusió en línia, amb finalitats exclusivament acadèmiques i d’investigació

Autor Tutor

Sí No Sí No

Paraules clau del treball:

Sedimentos, procesos sedimentarios, karst litoral, zona de mezcla, Coves del Drac x

x x x x v c f d s g s d f X

2 Índice

Resumen ... 3

Abstract ... 3

1. Introducción ... 4

2. Características generales de la cavidad ... 5

3. Métodos ... 9

4. Resultados ... 11

4.1. Análisis inicial ... 11

4.2. Color ... 12

4.3. Contenido en materia orgánica ... 12

4.4. Granulometría ... 13

4.5. Mineralogía ... 16

4.6. Análisis de componentes principales ... 19

5. Discusión ... 21

6. Conclusión ... 23

7. Agradecimientos ... 25

8. Referencias bibliográficas ... 25

9. Anexos ... 28

3 Resumen

En el presente trabajo se analizan las acumulaciones sedimentarias de las galerías y salas subacuáticas de las Coves del Drac, con el objetivo de identificar los procesos y mecanismos sedimentarios implicados, profundizando en el conocimiento del karst litoral. Esta cueva turística, situada en la costa este de la isla de Mallorca (Mediterráneo occidental) y desarrollada sobre la litología carbonatada del Mioceno Superior, constituye uno de los sistemas kársticos más importantes de la isla. En los últimos años, el número de trabajos que tratan de forma exclusiva los sedimentos en cuevas ha experimentado un importante crecimiento, coincidiendo con el desarrollo del espeleobuceo y la aplicación de técnicas de datación. El análisis de estos depósitos ofrece información esencial para la reconstrucción paleoclimática y permite conocer importantes aspectos morfogénicos de las cavidades. Se ha realizado un análisis físico-químico de un total de 19 muestras de sedimentos de diferentes zonas de la cueva. El tratamiento estadístico de la información obtenida ha permitido identificar cuatro facies sedimentarias. Predominan los depósitos carbonatados, con una granulometría constituida por fracción arena fina y limos gruesos, diferenciándose dos facies: los cristales de calcita flotante derivados de una precipitación química, producida en la interfase aire-agua y la acumulación de calcita procedente de procesos de disgregación de la roca encajante. Las otras dos facies están constituidas por diferentes mineralogías y tamaños de grano, caracterizadas por una elevada variabilidad físico-química, donde destacan los óxidos y los materiales silíceos con un contenido reducido de sedimentación arcillosa. Estas facies compuestas se relacionan principalmente con procesos de transporte de sedimentos por las aguas de infiltración.

El conjunto de procesos y mecanismos sedimentarios actúan en mayor o menor medida de forma simultánea a lo largo de todo el sistema, por lo que ha sido costosa la individualización de las diferentes facies. Los depósitos y procesos sedimentarios caracterizados son muy similares a los de otras cuevas kársticas litorales de Mallorca.

Abstract

In the present work, sedimentary accumulations of galleries and underwater halls of the Coves del Drac have been studied, with the aim of identifying involved sedimentary processes and mechanisms, and understanding karst coastline. This tourist cave, located on the east coast of the island of Mallorca (western Mediterranean) and developed on the Upper Miocene carbonate lithology, represents one of the most relevant karstic systems of the island. In the past few years, studies that deal exclusively with caves sediments have experienced a huge growth, according to cave diving development and dating techniques. Analysis of these deposits provides essential information on paleoclimatic reconstruction and reveals important morphogenic aspects of the cavities. Physico-chemical analysis of 19 sediment samples taken from different areas in the cave has been realised. Statistical treatment of obtained data has made possible to identify four sedimentary facies. On the one hand, there are two calcite facies, with a grain size comprised of fine sand and silt thick: floating calcite crystals derived from chemical precipitation produced in the air- water interface, and accumulation of calcite from host rock disintegration. On the other hand, there are two facies comprised of different mineralogy and grain sizes, characterized by high physicochemical variability that include oxides and siliceous materials with a reduced clay sedimentation content. These facies are mainly related to sediment transport processes by water infiltration. The set of sedimentary processes and mechanisms act simultaneously in different degrees throughout the whole system, so it has been difficult to distinguish the different facies. The characterized deposits and sedimentary processes are very similar to those of other coastal karst caves of Mallorca.

4 1. Introducción

La litología carbonatada del Mioceno Superior que constituye la costa sur y este de la isla de Mallorca, hace que sea un medio idóneo para el desarrollo de fenómenos kársticos tanto superficiales como subterráneos (Fornós & Gelabert, 2011). Esta zona se caracteriza por la elevada presencia de cuevas kársticas, las cuales están muy vinculadas a la zona de mezcla de aguas continentales y marinas (Ginés & Ginés, 2011).

La apertura al exterior de estos ámbitos por procesos de colapso, así como la presencia de fracturas provocadas por reajustes post-orogénicos, la permeabilidad que caracteriza el sustrato y la importante actividad kárstica, hace que drenen parte de las aguas de escorrentía, cargadas de materiales en suspensión y disolución, actuando como trampas naturales de sedimentos clásticos (Bosch & White, 2004). Dichos aportes tienden a acumularse cerca de las entradas de la cueva y se distribuyen gradualmente en base a su tamaño de grano, proceso que está determinado por las características geomorfológicas de la propia cavidad e intensidad del flujo (White, 2007).

Sin embargo, el aporte de sedimentos externo no resulta excesivamente importante en estos ámbitos subterráneos (Fornós et al., 2011), debido a las particularidades hidrogeológicas de esta zona de la isla, caracterizada por una pluviometría limitada (Guijarro, 2007), un relieve suave y una escasa potencia edáfica (Siquier et al., 2001). En este sentido cabe destacar la presencia histórica de episodios puntuales de elevada e intensa precipitación (Grimalt, 1992) que favorecen el transporte de sedimentos en suspensión por escorrentía superficial (Julien, 1995).

Un aspecto significativo de estas cavidades litorales es la presencia de zonas anegadas en su interior, las cuales tienen unas particulares condiciones geoquímicas que controlan los procesos de disolución y corrosión de las paredes de la cueva, vinculados a la presencia de haloclinas, así como la precipitación química de calcita que se produce en la superficie de los lagos freáticos, dando como resultado una elevada presencia de sedimentos carbonatados (Fornós et al., 2009, Gràcia et al., 2007b). Además, la importante influencia marítima existente en algunas cavidades litorales contribuye a la deposición de facies específicas en su interior (Ginés, 2000).

Esta variedad de procesos geomorfológicos presentes en el karst litoral, determina la existencia de diversas facies sedimentarias en estas cavidades (Fornós et al., 2009), a pesar de que estos depósitos no suelen alcanzar niveles excesivamente importantes, debido principalmente a las propias características litológicas (Fornós et al., 2011).

Los estudios en la literatura kárstica acerca de los sedimentos presentes en cuevas son un tema de larga tradición, aunque en las últimas décadas son pocos los trabajos que han tratado el tema de forma específica (Ford, 2001; Sasowsky & Myloire 2004). También es importante el interés por establecer un esquema general para clasificar los sedimentos (Bögli, 1980; White, 1988; Gillieson, 1996), entre los que destaca la síntesis realizada por Ford & Williams (2007), aplicable a los diferentes ámbitos subterráneos y en la que se diferencia entre dos grandes grupos de sedimentos: los alóctonos (procedentes del exterior) y los autóctonos (producidos en el interior de la cavidad).

En los últimos años esta tendencia se ha revertido, convirtiéndose en uno de los temas importantes dentro de la literatura científica kárstica, principalmente gracias a la aplicación de avanzadas técnicas de datación en el estudio sedimentológico (White, 2007), entre las que destaca la del Carbono 14. Este tipo de trabajos suponen una enorme contribución en el conocimiento de los procesos sedimentarios involucrados en la espeleogénesis y desarrollo de las cavidades litorales kársticas, los cuales están vinculados con diferentes aspectos hidrológicos como son las oscilaciones del nivel del mar (van Hengstum et al., 2011) y la zona de mezcla de aguas (Mylroie & Mylroie, 2007).

5 A escala insular el análisis de los sedimentos en cavidades se ha centrado principalmente en el litoral del Migjorn y Llevant de Mallorca, muy relacionado con el desarrollo del espeleobuceo en la última década, que ha permitido profundizar en el conocimiento de estos ambientes y poder tener acceso al registro sedimentario de sus zonas anegadas (Fornós et al., 2008; Gràcia et al., 2003, 2005, 2006, 2007a, 2009).

Inicialmente estos estudios eran prácticamente de carácter descriptivo y analítico, pero en los últimos años destaca el inicio de trabajos que relacionan los sedimentos con los procesos implicados, así como con aspectos morfológicos y espeleogenéticos de la cavidad (Fornós et al., 2009, 2010, 2014), profundizando de forma importante en el conocimiento del karst balear. Este tipo de estudios se consolida gracias a la creación del grupo de investigación en la Universitat de les Illes Balears (Karst, Sedimentology, Coastal Geomorphology and Fluvial Geomorphology), momento en el que se contempla el registro sedimentario de forma sistemática para dar respuesta al conjunto de procesos que actúan en estas áreas.

En esta línea, el objetivo del presente estudio es determinar los procesos y mecanismos involucrados en la formación, transporte y deposición sedimentaria de las Coves del Drac, para comprender mejor las particulares dinámicas hidrológicas de las cavidades anquialinas del litoral este y sur de Mallorca. Para ello, debido a la importante relación existente entre las facies sedimentarias y procesos implicados, se ha realizado un análisis físico-químico de los depósitos superficiales presentes en el sustrato de las galerías y salas anegadas de la cavidad, con el fin de identificar y clasificar las facies sedimentarias presentes y determinar los procesos sedimentarios que actúan a lo largo del sistema.

2. Características generales de la cavidad

La Cova del Drac es una importante cueva turística que se sitúa en lo que se conoce como Marina de Manacor (este de Mallorca), cerca del núcleo urbano de Porto Cristo (coordenadas UTM/WGS84: 528.358 S; 4.376.274 E) y constituye uno de los sistemas kársticos más destacados de la isla. Geológicamente se desarrolla en las calizas del Mioceno Superior que afloran a lo largo del sur y este del litoral de Mallorca (fig. 1a).

Estos materiales carbonatados destacan por su elevada porosidad y constituyen una plataforma litoral tabular que rodea las sierras, que únicamente es interrumpida por las incisiones causadas por los cursos fluviales (Pomar, 1991; Fornós & Gelabert, 2011).

Históricamente la cueva ha levantado el interés científico, por lo que ha sido objeto de numerosos estudios y exploraciones, los cuales han contribuido al conocimiento del karst litoral y de la fauna cavernícola (Ginés & Ginés, 1992, 2007). Los trabajos se inician en 1880 cuando el alemán F. Will realiza el primer levantamiento topográfico de la cavidad. En 1896 el espeleólogo francés E.A. Martell, invitado por el Archiduque Luis Salvador, descubre nuevas salas y realiza una detallada topografía y un extenso estudio de la cueva. En esta época también son muy importantes las investigaciones de carácter biológico, entre las que destacan las realizadas por el zoólogo rumano E.G. Racovitza en 1905 y las del naturalista francés J. Maheu en 1911. A lo largo del siglo XX los trabajos se centran en aspectos espeleogénicos y morfogénicos de la cavidad. En 1996 destacan las exploraciones subacuáticas realizadas por espeleobuceadores galeses de más de 600 metros de diferentes zonas inundadas. En los últimos años son importantes los trabajos de topografía y los estudios de reconstrucción climática que se realizan en la cavidad, coincidiendo con el descubrimiento y exploración de nuevas extensiones subacuáticas.

En la actualidad la cueva cuenta con dos entradas, una artificial situada en su extremo sur y otra natural al norte, la cual responde al hundimiento del techo de una

6 sala subyacente, y se sitúa a 27 m sobre el nivel medio del mar (fig. 1c), a 380 m de la línea de costa (fig. 1b). La cavidad destaca por la elevada presencia de espeleotemas y está constituida por una compleja red de salas, que han evolucionado verticalmente por reajustes mecánicos de sus bóvedas (Ginés, 2000) y galerías integradas entre sí de modo aleatorio. Alcanza un desarrollo planimétrico de aproximadamente 6,5 km de recorrido, de los cuales unos 3,8 km se encuentran bajo el agua. Su profundidad máxima es de 41 metros, de los que unos 14 se encuentran por debajo del nivel del mar actual, por lo que destaca la presencia de lagos de agua salobre en las partes inferiores de la cavidad cuando se alcanza el nivel freático, así como galerías subacuáticas que conectan los diferentes sectores de la cavidad. En estas zonas inundadas los procesos de corrosión vinculados a la presencia de haloclinas son muy importantes (Gràcia, 2015).

Figura 1. a. Mapa geológico sintético de Mallorca con la localización de la cueva estudiada. b. Situación de la cavidad próxima al núcleo urbano de Porto Cristo. c. Mapa topográfico y cota a la que se sitúa la entrada natural de la cavidad.

Su espeleogénesis, similar a la de otras cuevas kársticas ubicadas sobre esta plataforma miocena, está muy ligada a la zona de mezcla de aguas y cambios en el nivel del mar (fig. 2). La elevada agresividad química de estos ámbitos hace que los procesos de disolución de la roca caliza sean muy importantes, los cuales originaron los vacíos iniciales de la cavidad. Posteriormente, los cambios glacioeustáticos del nivel del mar a lo largo del Pleistoceno, provocaron la migración de estas zonas de mezcla y el desarrollo vertical de la cavidad por procesos de colapso (Ginés & Ginés, 1992; Ginés, 2000).

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Figura 2. Esquema evolutivo de la morfogénesis de las cuevas litorales del Llevant y Migjorn de Mallorca (Ginés & Ginés, 1992). A. Excavación inicial vinculada a la zona de mescla de agua. B. Desarrollo volumétrico de la cavidad por procesos de colapso y ajustes mecánicos. C. Formación de espeleotemas.

D y E. Desarrollo de espeleotemas freáticos a diferentes niveles, coincidiendo con las oscilaciones del nivel base del mar.

Sus lagos freáticos ocupan una superficie aproximada de 2.000 m² y coinciden con el nivel marino actual (Ginés & Ginés, 2007), por lo que su superficie fluctúa en función de las mareas y las variaciones barométricas atmosféricas. Este fenómeno de oscilaciones verticales se refleja en los sobrecrecimientos de los espeleotemas freáticos, producidos por la precipitación química de calcita (fig. 3), (Tuccimei et al., 2010).

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Figura 3. Sobrecrecimiento de carbonato en la interfase aire-agua en diferentes soportes coincidiendo con un periodo de estabilización del nivel marino. La morfología de los espeleotemas freáticos responde a pequeñas oscilaciones del nivel freático (+20 / -20 cm. aprox.), (Tuccimei et al., 2010).

En este sentido, en las inmediaciones de los lagos de la cavidad destacan alineaciones de espeleotemas freáticos a diferentes niveles, los cuales se han formado en la interfase agua-aire en antiguas cotas de estabilización marina, por lo que son importantes indicativos de paleoniveles del Mediterráneo (Ginés, 2000).

La capa superficial de los lagos está dominada por una capa de agua salobre y a medida que se profundiza en la columna de agua los niveles de salinidad aumentan, dando origen a una capa de agua salada y densa que ocupa el fondo de los lagos. En la zona de transición o de mezcla entre estas dos masas de agua destaca la presencia de una importante haloclina, que se observa en el perfil de salinidad del Llac Negre (fig. 4) y se sitúa entre los 1,20 y 1,70 metros de profundidad. Por su parte, la columna de agua del Llac Delícies se presenta más uniforme con niveles de salinidad que aumentan de forma progresiva. Sin embargo no se descarta la presencia de otras haloclinas a niveles inferiores de la columna de agua, al igual que ocurre en otras cuevas litorales cercanas (Gràcia et al., 2006; Fornós et al., 2008).

Figura 4. Perfiles de salinidad medios del año 2013 a partir de muestreos trimestrales obtenidos con sonda multiparamétrica HANNA.

Los muestreos trimestrales que se efectúan desde el año 2012 muestran una estabilidad muy marcada de la columna de agua, presentando una estratificación permanente. Aunque cabe destacar pequeñas variaciones estacionales, que por lo

9 general responden a niveles de salinidad menores en la capa superficial y la existencia de haloclinas más acentuadas, lo que parece estar relacionado con una mayor recarga hídrica superficial.

A lo largo de las zonas anegadas de la cavidad, el sustrato aparece recubierto por depósitos sedimentarios, que por lo general no adquieren volúmenes destacados, a excepción de alguna zona puntual con importantes rellenos de calcita. Además cabe destacar la acumulación de bloques en algunos sectores, muy vinculado a procesos de colapso.

3. Métodos

Para el estudio de las facies sedimentarias presentes en las galerías y salas anegadas de la Cova del Drac, se han recogido un total de 19 muestras de sedimento de la capa superficial del sustrato de la cavidad. Para ello se ha realizado un muestreo estratificado en base a diferentes puntos de interés, determinados por la presencia de un recubrimiento sedimentario consistente, así como por su localización, con el objetivo de caracterizar los sedimentos de dos sectores diferenciados: el sector turístico, situado en el poniente de la cueva, constituido por zonas anegadas próximas al Llac Martel y donde se sitúan las dos entradas de la cavidad, y el sector Llevant, constituido por las nuevas extensiones situadas en el este la cavidad y formado por una serie de galerías y conductos anegados. En concreto se han obtenido un total de 10 muestras para el primer sector y 9 para el segundo (fig. 5).

Figura 5. Mapa planimétrico de las Coves del Drac con la localización de las diferentes muestras de sedimento analizadas (modificado de Gràcia, 2015).

Su recogida, efectuada durante el mes de octubre del 2014, se ha realizado de forma manual mediante espeleobuceo, embolsando, sellando y enumerando las diferentes muestras. Anotando cualquier aspecto relevante detectado durante dicho proceso, como puede ser la presencia de conos de retracción en los depósitos.

Una vez en el laboratorio del Departament de Geografia de la Universitat de les Illes Balears, el sedimento se ha depositado y etiquetado en recipientes esterilizados de plástico de 100 ml, aplicando la enumeración establecida durante su recogida.

Además se ha realizado una descripción superficial con la ayuda de una lupa

10 binocular, para detectar cualquier aspecto significativo de las muestras.

Posteriormente se han sometido a un exhaustivo análisis físico-químico determinando su color, tanto en seco como en mojado, haciendo uso de las cartas de color MUNSELL©, contenido en materia orgánica, tamaño de grano, mineralogía y composición geoquímica.

La estimación del contenido de materia orgánica, presente en cada una de las muestras, se ha realizado mediante el método por ignición o calcinación, que consiste en la destrucción climatizada de toda la materia orgánica presente en el sedimento.

Para ello, un peso conocido de muestra seca y pulverizada se coloca sobre una cazoleta de cerámica y se pesa haciendo uso de una báscula electrónica.

Posteriormente se calienta en mufla durante 3 horas a una temperatura constante de 350 grados. Una vez enfriada la muestra, se pesa y se calcula el porcentaje de materia orgánica (LOI) de cada una de las muestras (Schulte & Hopkins, 1996).

Previamente a la determinación de las características textuales y la composición mineralógica, se ha procedido a la eliminación de cualquier resto de materia orgánica presente en los sedimentos, se ha aplicado agua destilada y peróxido de hidrógeno (H2O2) en cada una de las muestras y se han depositado durante 24 horas en una estufa a una temperatura constante de 105 grados para su desecación.

El análisis mineralógico se ha realizado a partir de la pulverización mediante mortero de una pequeña cantidad aleatoria de sedimento de cada una de las muestras. Su composición se ha determinado mediante difractometría de rayos X (Siemens D-5000), y el análisis mineralógico semicuantitativo de los resultados, a partir del área de los picos de minerales obtenidos (anexo, fig. 10) utilizando el software EVA 7.0. Además, este estudio se ha completado con un análisis geoquímico EDX (Bruker X-Falsh Detector 4020) para detectar diferentes elementos en estado óxido (MgO, SiO2, CaO, MnO, FeO, K2O, Al2O3, SO3, TiO2, P2O3 y NaCl). Para determinar la existencia de cristales de calcita en las muestras se ha realizado la observación mediante microscopio electrónico de barrido (Hitachi E S-3400N).

Como el conjunto de sedimentos presenta un tamaño de grano < 2mm, el análisis granulométrico se ha realizado mediante técnica láser, utilizando un granulómetro láser Malvern® Mastersizer 2000. Una vez obtenidas las curvas de distribución del tamaño de grano se ha procedido a su tratamiento estadístico con GRADISTAT, para determinar los parámetros elementales de distribución de las partículas (Blott & Pye, 2001).

Finalmente, una vez obtenidas las características sedimentológicas de las muestras, se ha realizado un análisis multifactorial de componentes principales para tratar estadísticamente toda la información y poder establecer diferentes grupos de facies, con el objetivo de determinar los procesos sedimentarios y mecanismos implicados en su deposición. Para ello se ha hecho uso del programa estadístico IBM®

SPSS® Statistics 21 (Meulman & Heiser, 2012).

11 4. Resultados

4.1. Análisis inicial

Durante el proceso de recogida de las muestras, así como previamente a su análisis detallado en el laboratorio, se han realizado toda una serie de observaciones de los sedimentos que se recogen en la tabla 1.

Este análisis ha permitido identificar a simple vista importantes diferencias entre las muestras en cuanto a color y textura. En este sentido, cabe destacar la presencia de acumulaciones sedimentarias de tonalidad oscura en las muestras DR-S02, DR-S04, DR-S11, DR-S15 y DR-S16 que apuntan a un contenido en óxido de manganeso (MnO), además de la presencia de fragmentos de roca madre en las muestras DR- S03, DR-S05, DR-S10 y DR-S12.

Finalmente, se debe hacer referencia que durante el proceso de recogida de los sedimentos en la cavidad, las muestras DR-S03 y DR-S16 estaban constituidas por depósitos que presentaban en su superficie polígonos de retracción. Esto indica que en algún periodo han permanecido secos debido a una antigua situación muy inferior del nivel freático, por lo que se trataría de materiales relativamente antiguos, probablemente pertenecientes a algún episodio frío del Pleistoceno.

SAMPLE RETRACTION POLYGONS DARK ACCUMULATIONS ROCK FRAGMENTS DR-S01

DR-S02 x

DR-S03 x x

DR-S04 x

DR-S05 x

DR-S06 DR-S07 DR-S08 DR-S09

DR-S10 x

DR-S11 x

DR-S12 x

DR-S13 DR-S14

DR-S15 x

DR-S16 x x

DR-S17 DR-S18 DR-S19 DR-S20 DR-S21 DR-S22

Tabla 1. Análisis inicial efectuado durante el proceso de recogida y previamente al análisis físico-químico detallado de las muestras.

12 4.2. Color

Las muestras presentan diferencias muy marcadas de color, tanto en mojado como en seco, indicativo de la variedad de facies sedimentarias presentes en la cavidad. En función del color se han agrupado las muestras en tres grandes grupos: los blancos (DR-S14 y DR-S21), los marrones y rojizos (DR-S01, DR-S03, DR-S05, DR-S08, DR- S10, DR-S 11, DR-S12, DR-S13, DR-S16, DR-S17, DR-S18, DR-S19, DR-S20 y DR-S 22), y los negros (DR-S02, DR-S04 y DR-S15). A su vez, cada una de estas tipologías presenta pequeñas variaciones de color, de forma que se han asignado hasta un total de siete tipologías diferenciadas tanto en seco como en mojado (tabla 2).

Tabla 2. Descripción del color de las muestras en seco y mojado a partir de las tablas Munsell.

4.3. Contenido en materia orgánica

El contenido de materia orgánica (LOI) oscila desde un mínimo de 0,1 % en la muestra DR-S21, hasta un máximo de 9,35% en la muestra DR-S22, con un valor medio de materia orgánica para el conjunto de muestras de un 3,6 %. Se han realizado una serie de agrupaciones en base al contenido de materia orgánica presente en las muestras de sedimento analizadas, en este sentido, y como se puede observar en la tabla 3, se establecen hasta 3 grupos: un primer grupo con un contenido en materia orgánica muy bajo, con valores inferiores al 1 %, constituido por las muestras DR-S10, DR-S14 y DR-S21; un segundo grupo con valores medios que se sitúan entre el 1 % y el 4,9 %, constituido por las muestras DR-S02, DR-S03, DR- S04, DR-S08, DR-S11, DR-S12, DR-S13, DR-S15, DR-S17 y DR-S16; finalmente un tercer grupo que destaca por su alto contenido en materia orgánica, con valores que superan el 5 %, alcanzando niveles de hasta el 9,3 %. Este grupo estaría conformado por las muestras DR-S01, DR-S05, DR-S18, DR-S19, DR-S20 y DR-S22.

SAMPLE GROUP

DR-S01 7,5YR5/6 strong brown 7,5YR5/8 strong brown 2

DR-S02 5YR2,5/1 ^black 5YR2,5/1 ^black 3

DR-S03 5YR4/6 yellowish red 7,5YR5/6 strong brown 2

DR-S04 5YR2,5/1 black 7,5YR4/2 brown 3

DR-S05 7,5YR5/8 strong brown 7,5YR5/8 strong brown 2

DR-S08 7,5YR4/6 strong brown 10YR5/6 yellowish brown 2 DR-S10 10YR3/2 very dark greyish brown 10YR5/2 greyish brown 2

DR-S11 7,5YR4/6 strong brown 10YR4/3 brown 2

DR-S12 10YR3/2 very dark greyish brown 10YR4/3 brown 2 DR-S13 10YR4/6 dark yellowish brown 10YR7/3 very pale brown 2 DR-S14 10YR8/2 very pale brown 10YR8/2 very pale brown 1

DR-S15 10YR2/1 ^black 2,5YR2,5/1 dark reddish gray 3

DR-S16 5YR4/6 yellowish red 7,5YR4/6 strong brown 2

DR-S17 10YR6/8 brownish yellow 2YR7/6 light red 2

DR-S18 7,5YR3/2 ^{dark brown} 10YR4/6 dark yellowish brown 2 DR-S19 7,5YR2,5/3 very dark brown 10YR3/4 dark yellowish brown 2 DR-S20 7,5YR5/6 strong brown 10YR5/8 yellowish brown 2 DR-S21 2,5YR8/2 pinkish white 10YR8/2 very pale brown 1 DR-S22 7,5YR5/8 strong brown 7,5YR6/8 reddish yellow 2

MOIST COLOR DRY COLOR

13 El sedimento muestra una clara diferencia en sus contenidos de materia orgánica en función del sector de la cavidad donde se ubique. En el sector turístico, prácticamente la totalidad de las muestras presentan unos elevados porcentajes de materia orgánica, con un valor medio del 5,3 %. Por su parte, en el sector Llevant, los contenidos en materia orgánica son muy bajos, con un valor medio de 1,7 %.

Tabla 3. Contenido de materia orgánica de las muestras.

4.4. Granulometría

El análisis de la medida de grano del conjunto de sedimentos que recubren el suelo de las zonas anegadas de la cavidad muestran una elevada variabilidad granulométrica. La fracción arena oscila desde un mínimo del 21,6 a un máximo del 95,4 %. Los limos por su parte van de un mínimo del 4,6 a un máximo de 73,9 %.

Finalmente, la fracción arcilla presenta una variabilidad menor, con valores que van de un mínimo del 0 a un máximo del 5,9 %. A pesar de que algunas muestras presentaban algún fragmento de roca madre aislado, no registran contenido en fracción grava.

La distribución del tamaño de grano (anexo, fig. 9), así como los parámetros estadísticos texturales (tabla 4), muestran en general una mala clasificación granulométrica de los sedimentos, por lo que en la mayoría de los casos la curva granulométrica presenta un ligero carácter bimodal, lo que implica una mezcla de dos poblaciones, con medias y grados de clasificación diferentes. Este factor destaca en la curva granulométrica correspondiente a las muestras DR-S10, DR-S12, DR-S18 y DR- S19, caracterizada por una clara y marcada textura bimodal.

En base al estudio granulométrico efectuado, de forma general se han podido identificar 3 grupos texturales diferenciados (tabla 5):

El grupo mayoritario y más representativo entre las muestras analizadas es el que presenta una textura arenosa, con valores en arenas superiores al 65% de su composición total, valores en limo destacados, que van del 4,6 al 31,4 % y valores en

SAMPLE INITIAL

WEIGHT (g)

FINAL WEIGHT (g)

ORGANIC

MATTER (g) LOI % GROUP LOCATION

DR-S01 7,8 7,3 0,5 6,8 3 Tourism sector

DR-S02 9,5 9,3 0,2 2,2 2 Tourism sector

DR-S03 9,5 9,0 0,5 4,9 2 Tourism sector

DR-S04 9,0 8,7 0,3 3,2 2 Tourism sector

DR-S05 7,7 7,2 0,5 6,7 3 Tourism sector

DR-S08 12,7 12,5 0,3 2,0 2 Llevant sector

DR-S10 10,9 10,8 0,1 0,8 1 Llevant sector

DR-S11 11,9 11,5 0,3 2,9 2 Llevant sector

DR-S12 12,1 12,0 0,1 1,2 2 Llevant sector

DR-S13 9,0 8,7 0,2 2,5 2 Llevant sector

DR-S14 7,7 7,7 0,0 0,3 1 Llevant sector

DR-S15 6,6 6,5 0,1 2,0 2 Llevant sector

DR-S16 9,4 9,1 0,3 2,7 2 Llevant sector

DR-S17 11,0 10,9 0,1 1,0 2 Llevant sector

DR-S18 4,0 3,7 0,3 7,5 3 Tourism sector

DR-S19 3,2 3,0 0,2 6,2 3 Tourism sector

DR-S20 2,3 2,2 0,1 5,7 3 Tourism sector

DR-S21 10,4 10,4 0,0 0,1 1 Tourism sector

DR-S22 5,4 4,9 0,5 9,3 3 Tourism sector

5,3 1,7 TOURISM SECTOR

LLEVANT SECTOR

14 arcilla muy bajos, con valores que oscilan del 0 al 1,9 %. Aunque con pequeñas variaciones granulométricas entre cada una de las muestras, este grupo está constituido por: DR-S01, DR-S03, DR-S05, DR-S12, DR-S13, DR-S14, DR-S15, DR- S16, DR-S18, DR-S19, DR-S20 y DR-S22.

Un segundo grupo que cabe destacar, es el dominado por una mezcla de fracción arena y fracción limo con valores similares, con un mayor contenido en fracción arcilla que el grupo anterior. La fracción arena oscila entre un 46,9 y un 58,8 % y la fracción limo entre el 39,2 y 49,7 %. Las arcillas, por su parte, tienen valores que van del 1,6 al 3,4 %. Aquí el número de muestras es más reducido: DR-S02, DR-S08, DR-S10, DR- S11 y DR-S21.

El último lugar se encuentran las muestras dominadas por la fracción limosa con valores que oscilan entre el 55,2 y 73,9 %, valores en fracción arenosa entre el 21,6 y 38,9 % y la fracción arcilla más representativa con valores entre el 4,5 % y el 5,9 %.

Este grupo está constituido por DR-S04 y DR-17.

SAMPLE MEAN SORTING SKEWNESS KURTOSIS D50

(m) SAMPLE TYPE

DR-S01 187,3 188,3 1,8 6,9 127,0 Unimodal, poorly sorted DR-S02 92,1 110,6 2,4 9,9 56,6 Unimodal, very poorly sorted DR-S03 421,6 344,1 1,0 3,7 358,9 Unimodal, poorly sorted DR-S04 69,1 83,0 2,5 11,7 42,2 Unimodal, very poorly sorted DR-S05 281,1 316,9 1,9 6,8 160,9 Unimodal, very poorly sorted DR-S08 124,5 168,6 3,5 17,4 77,5 Unimodal, poorly sorted DR-S10 151,7 223,0 2,6 10,1 63,7 Bimodal, very poorly sorted DR-S11 91,4 96,0 2,9 15,7 65,1 Unimodal, poorly sorted DR-S12 416,7 439,1 1,1 3,4 244,2 Bimodal, very poorly sorted DR-S13 234,2 208,1 1,9 7,5 175,9 Unimodal, poorly sorted DR-S14 467,5 356,0 1,1 4,0 382,1 Unimodal, poorly sorted DR-S15 218,6 237,4 1,9 6,5 120,7 Unimodal, poorly sorted DR-S16 137,9 135,5 2,0 8,5 99,5 Unimodal, poorly sorted DR-S17 44,3 56,9 3,8 23,4 27,3 Unimodal, poorly sorted DR-S18 395,5 390,5 1,3 4,3 250,9 Bimodal, poorly sorted DR-S19 521,2 454,9 0,9 3,0 430,6 Bimodal, very poorly sorted DR-S20 295,6 224,5 1,0 3,7 246,2 Unimodal, poorly sorted DR-S21 125,3 179,5 3,3 17,0 66,7 Unimodal, very poorly sorted DR-S22 496,0 377,6 0,8 3,3 441,6 Unimodal, poorly sorted Tabla 4. Principales parámetros estadísticos texturales a partir de Gradistat, valores en m.

15

Tabla 5. Valores porcentuales del análisis granulométrico de las diversas fracciones texturales.

% CLAY (<2µm) SAMPLE% COARSE SAND% MEDIUM SAND% FINE SAND% TOTAL SAND% COARSE SILT% MEDIUM SILT% FINE SILT% TOTAL SILT% TOTAL CLAY DR-S017,617,54873,118,13,63,825,51,3 DR-S021,56,638,846,929,88,511,449,73,4 DR-S0335,227,221,884,28,92,83,114,81 DR-S040,43,534,938,830,99,614,755,25,9 DR-S0518,417,740,97714,53,1421,61,4 DR-S084,45,648,858,827,85,16,339,22 DR-S108,59,232,850,5336,9746,92,5 DR-S1114,646,151,736,45,25,146,71,6 DR-S123613,722,37217,84,24,426,41,6 DR-S131022,952,18510,72,11,514,30,6 DR-S1438,127,629,695,34,30,404,70 DR-S1512,515,647,175,221,91,9124,80 DR-S162,812,351,566,622,44531,41,9 DR-S170,11,52021,644,616,712,673,94,5 DR-S183119348411,51,81,915,20,7 DR-S1945,316,922,8859,522,614,10,9 DR-S2017,531,837,887,18,31,82,112,20,7 DR-S214,57,739,551,729,69,36,645,52,7 DR-S2244,324,22088,56,91,72,210,80,7

% SAND (2000 - 63 µm)% SILT (63 - 2 µm)

16 4.5. Mineralogía

El análisis global de la composición mineralógica de los sedimentos presenta una gran variedad mineralógica (tabla 6).

Los minerales carbonatados, con una media de 41,9 %, son el grupo mineralógico predominante, con un claro predominio de la calcita, que presenta una media del 36,4 %, con valores que oscilan del 0 al 100 %. El contenido en dolomita es mucho menor, con un valor medio de 5,2 % y valores que oscilan del 0 al 78,2 %.

Los minerales silíceos alcanzan una media del 25,4 %, con predominio del cuarzo, con una media del 24 % y con valores que oscilan del 0 al 63,3 %. Por su parte, los feldespatos son prácticamente testimoniales con una media del 1,4 %.

Con una presencia similar a la de los silicatos se encuentran los óxidos, con una media del 24,9 %, donde destaca la goethita con una media del 24,2 % y valores que oscilan del 0 al 100%. Otro elemento, aunque con una presencia mucho más baja es la hematita, con una media del 0,6 % y valores que oscilan del 0 al 6,2 %. El microanálisis EDX (tabla 7), muestra contenidos importantes óxido de hierro (FeO), con una media del 35,3 % y valores que llegan a alcanzar el 85,9 % en algunas muestras. Otros componentes destacables son el óxido de calcio (CaO) y el óxido de manganeso (MnO) con medias del 22,9 y del 5,8 % respectivamente.

En el caso de los filosilicatos su presencia es baja, con una media del 7,3 %. Este grupo está constituido por caolinita, con una media del 4,6 % y valores que oscilan del 0 al 35,4 %, e illita con una media del 2,7 % y valores que oscilan del 0 al 13,3 %.

A pesar de la variabilidad mineralógica, el estudio detallado de cada una de las muestras ha permitido realizar diferentes agrupaciones en base a su mineralogía, ya que muchas de las muestras presentaban composiciones similares. De esta forma se han podido establecer hasta 4 grupos mineralógicos de composición dominante: los carbonatos, los silicatos, los óxidos y mezcla de diversa composición.

El grupo de los carbonatos se caracteriza por una importante presencia de estos minerales, con valores muy destacados que van del 78,2 al 100 %. Es rico en calcita y óxido de calcio, y en algunos casos aparecen acompañados por minerales silíceos y filosilicatos. La dolomita, a pesar de que por lo general no alcanza porcentajes elevados, es muy importante en la muestra DR-S03, que además es rica en hierro, por lo que puede tratarse de una variedad denominada ankerita. Está constituido por las muestras: DR-S03, DR-S10, DR-S12, DR-S13, DR-S14, DR-S17 y DR-S21.

Finalmente, cabe destacar que gracias a la observación mediante microscopio electrónico se ha determinado que la muestra DR-S14 está constituida por cristales de calcita flotante.

Los silicatos normalmente aparecen acompañados de otros minerales, por lo que adquiere valores más modestos que van del 59,5 al 63,7 %. Principalmente están constituidos por cuarzo y aparecen acompañados por minerales carbonatados y filosilicatos. Dentro de este grupo se sitúan las muestras: DR-S04, DR-S08 y DR-S11.

Un tercer grupo es el constituido principalmente por óxidos, donde destaca la goethita que presenta valores elevados, entre el 69,1 al 100 % y que por lo general aparece acompañada de cuarzo. Cabe destacar las importantes concentraciones en óxido de hierro, muy ligadas a la presencia de goethita, las cuales van desde un mínimo del 66,9 a un máximo del 85,9 %. Aquí destacan las muestras DR-S5, DR- S18, DR-S20 y DR-S22.

Un último grupo es el formado por mezcla de diversos minerales, en el cual se pueden diferenciar algunos subtipos: carbonatos y silicatos acompañados de altos niveles de filosilicatos, principalmente caolinita, con valores que oscilan del 22,6 % al 35,4 %, y donde el análisis EDX indica la presencia de óxido de manganeso. Destaca la muestra DR-S02 constituida por mezcla de carbonatos y filosilicatos, y un 21,1 % en manganeso y DR-S15 formada por mezcla de silicatos y filosilicatos, y un 45 % en manganeso. Otro subgrupo importante es el constituido por materiales silíceos, con valores que van del 37,5 al 45,6 %, y un elevado contenido en goethita con valores de

17 57,8 % en la muestra DR-S01 y 23,4 % en la DR-S16. Además de la presencia, poco importante, de filosilicatos. En DR-S01 destaca su importante contenido en óxido de hierro, con un 71,2 %. Por su parte, DR-S16 tiene un contenido en hierro moderado (20,1 %) y cabe destacar la presencia de óxido de aluminio (23,2 %).

Tabla 6. Composición mineralógica en porcentaje y media aritmética de los principales grupos mineralógicos para el conjunto de muestras.

CALCITEDOLOMITEQUARTZFELDSPARSILLITEKAOLINITEGOETHITEHEMATITEOTHERSGYPSUM DR-S010,00,040,74,91,30,057,80,00,00,0 DR-S027,82,847,83,56,435,41,40,00,00,0 DR-S030,078,25,91,62,00,012,30,00,00,0 DR-S0418,60,055,04,46,511,04,40,00,00,0 DR-S050,00,030,90,00,00,069,10,00,00,0 DR-S0822,30,063,32,85,83,20,00,02,60,0 DR-S1077,94,512,11,23,50,80,00,00,00,0 DR-S1112,20,060,23,613,34,70,00,06,10,0 DR-S1289,09,02,10,00,00,00,00,00,00,0 DR-S1393,60,06,50,00,00,00,00,00,00,0 DR-S14100,00,00,00,00,00,00,00,00,00,0 DR-S1567,60,01,01,40,022,60,00,00,07,3 DR-S168,20,034,13,410,95,023,45,69,60,0 DR-S1793,60,05,50,00,80,10,00,00,00,0 DR-S180,03,723,40,00,00,073,00,00,00,0 DR-S190,00,047,30,00,05,341,26,20,00,0 DR-S202,80,019,10,00,00,078,10,00,00,0 DR-S2198,50,02,00,00,00,00,00,00,00,0 DR-S220,00,00,00,00,00,0100,00,00,00,0 36,45,224,01,42,74,624,20,61,00,4 FE-OXIDESOTHERS SAMPLECARBONATESSILICATESPHYLLOSILICATES