Estudios geol., 34, 187-191 (1978).

Estudio sedimentológico de algunas lagunas de la región manchega, sector Lillo-Villacañas-Quero (provincia de Toledo) (*)

Por M.a A. BUSTILLO (**), M.a A. GARCÍA (**), R. MARFIL (**), S. ÜRDÓÑEZ (**) y J. A. DE LA PEÑA (**)

RESUMEN

Se estudia la sedimentación salina actual en cuatro lagunas de la reglon manchega, y sus factores condicionantes: geomorfológicos, climatológicos e hidrogeológicos. Se analiza la hidroquíruica de sus agua, 'encon trándo e tipos c!onll'fldos, sulfatados y mixtos.

La variedad de fases ~¡ll1nas encontradas en los edimentos (ye. o, halita, hexahidrita, bloedita, thenardita) se debe tanto a las di ferencias en la hidIoqu íJllic<1 de las aguas COm O a las reacciones diagenéticas enlre las sales fo rmadas y las ' almuera . Se describe la form a­ción de estructuras di agenéticas tipo teepee en ciertas épocas del nño.

ABSTRACT

A study of recent saline sedimentation in four ponds of Manchega region has been car­ried out.

The gcomorphological, cliru¡¡tological <lnd hydrologic processes operating il1 evaporite formation as well as lhe hydrochcmistry of lhe waters, have bcen invesligllted. Chloride ulphalc !tnd mixed groups have beco found.

l'here a re many type of evapori tc minerals in the sediments: gypsum, h ll lile, hexabydrite, bloedite lUld lheoarclile. They are conlrolled by rhe hidl'ochemislry of the wateTs as weU a by tbe diagenetic rellclions belween lhe p rimary sa lls nnd the brines.

The seasonaJ fonn ation of tccpee slruclure i also de ·cribed.

INTRODUCCIÓN

Extensión de la cuenca superficial

Extensión máxima de la laguna ...

Desagüe teórico de la CUenca de la laguna ... ... ...

Volumen máximo teórico ... ... ...

CUADRO I

I Altillo g.

62,39 Km'

1.03 Km'

2,18 Hm'

0,20 Hm'

JI Altillo p.

13,06 Km'

0,10 Km'

0.45 Hm'

0.02 Hm"

III Tírez

44,97 Km'

0,81 Km'

1,57 Hm'

0.64 Hm'

IV Quero

13,50 Km'

0,74 Km'

0,48 Hm'

0,22 Hm'

Las lagunas cuya sedimentación salina se estudia están ituadas ell una amplia zona con fenómenos endorreicos locales, ubicada en los límites de las provincias de Toledo y Ciudad Real y pertenecien­tes a la cu'enca hidrográfica del Guadiana (fig. 1). Dichas lagunas son: 1) Altillo grande; II) Altillo pequeña; 111) Tírez, y IV) Quero, cuyas caracterís­ticas, en cuanto a exten ión y volumen de agua con­tenida, se muestran en el cuádro I. Las profundida­des máximas medidas 'en las mismas no sobrepasan los 0,6 m., teniendo todas pendientes prácticamente nulas. El estudio de la laguna de Villacañas, de gran extensión superficial, fue abandonado a la vista de los altos niveles de polución alcanzados.

El estudio de los problemas planteados se ha llevado a cabo mediante técnicas sedimentológicas habituales, siendo utilizado el A. T. D. Y la difracción de rayos X en la iden­tificación de las fases mineralógicas. Asimismo, se han rea-

(*) Trabajo presentado en el VII Congreso del Grupo Español de Sedimentología. Barcelona-Tremp, 1974. (**) Departamento de Petrología. Universidad Complutense. Madrid.

188 M.a A. Bustillo, M.a A. Garda, R. Marfil, S. Ordóñez y J. A. de la Peña

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~ Lagunas

Fig. l.-Esquema de situación de las lagunas estudiadas.

Iiz~do estudios hidroquímicos (aniones y cationes mayori­tanos y elementos menores). Para el conocimiento de los materiales del área de origen de los sedimentos de las la­gunas se han efectuado los estudios petrográficos pertinentes.

ASPECTOS GEOLÓGICOS Y GEOMORFOLÓGICOS

Desde el punto de vista geológico, existe en la zona un basamento paleozoico formado por pizarras silíceas y me­tacuarcitas. Los materiales mesozoicos están representados por facies de areniscas, lutitas, lutitas yesíferas y yesos, asig­nados al Triásico. Sobre estas facies, y discordantes con ellas, aparecen margas yesíferas, areniscas, calizas y dolo­mías cenozoicas. En puntos concretos aparecen restos de canturral correspondientes posiblemente a la Formación Raña.

Sobre los materiales citados se desarrolla una red de drenaje poco definida y de escaso poder erosivo condicio­nada por las especiales características hidrográficas del río Guadiana en su tramo de cabecera. Esta red de drenaje dis-

curre por amplios valles rellenos de sedimentos poco evo­lucionados.

Las observaciones de campo y los estudios fotogeológi­cos nos han permitido detectar un marcado control tectónico e~ la génesis de las depresiones endorre.iclls, que se mani­fiestan en la aparición de fracturas asociadas a ellas.

ASPECTOS CLIMÁTICOS E HIDROGEOLÓmCOs

El análisis climático de la zona se ha efectuado sobre datos de once años (1960-1971) tomados en Alcázar de ~an Juan. La temperatura media mensual es de 14,50 C, Siendo la temperatura media mensual más alta 25,80 C, y la más baja, 4,8°C. La precipitación media anual es de 405 milfmetros.

Según la ficha hídrica de Thornotwaite para esta zona, podemos suponer que durante los meses de febrero marzo y abril existe en la cuenca de· estas lagunas un ex'ceso de agua de unos tres cm. por m2

• Esto, de acuerdo con el cua­~ro J, nos permit.e asegurar que los acuíferos superficiales, hgados a los sedmlentos que rellenan los valles obre los que se asientan las lagunas, pueden suministrar el agua su­ficiente para justificar su existencia.

Durante los meses de junio a septiembre el agua de estos acuíferos superficiales está sometida a un "bombeo por eva­poración" con valores de evapotranspiración potencial su­periores a 100 mm. por m 2 y mes. Como consecuencia de ello, las playas de las lagunas presentan, coexistiendo con los detríticos, eflorescencias salinas, convirtiéndose sus aguas en salmueras, a partir de las cuales se producen fenómenos de precipitación. En ocasiones se llega a la total desecación de las lagunas con formación de importantes costras sa­linas.

SEDIMENT ACIÓN SALINA

Las aguas de estas lagunas fueron analizadas es­tacionalmente con el fin de observar sus variaciones y relación con las sales precipitadas. Los resultados en % meq/ 1 para cada estación se han representado en diagramas triangulares (fig. 2), careciendo de datos en otoño por falta de agua en las lagunas, de­bido a la sequía anómala del año 1974.

El pH de las aguas oscila entre 6,5 y 8 para las lagunas de Quera y Tír'ez, y es superior a 8 para las lagunas de Altillo. La acidificación relativa obser­vada en las primeras se debe a la gran carga que en ellas existe de materiales algáceos en descomposi­ción.

Los cationes más importantes son el Mg++ y el Na+, estando menos representados el Ca++ y el K+. A su vez, 'el Mg++ predomina sobre el Na+, salvo en algu­nas épocas del 'año, en que llegan a igualarse.

Los aniones S04= y Cl- son los más abundantes. Basándonos en el predominio de uno u otro, pode­mos decir que las lagunas de Altillo son cloruradas, la de Tírez es sulfatada y la de Qu'ero es mixta. En las lagunas de Altillo se han encontrado también pequeñas cantidades de NO z-.

En los diagramas triangulares se puede observar una clara evolución de las aguas de estas lagunas hacia cloruradas 'en el sentido invierno-primavera­verano.

Sedimentología de lagunas en la provincia de T aledo 189

Mg ++

Ca+ +y K+ Na+ CO/yC0 3 H- C 1-

lnv. Prim o Ver. Otoño

I.- Laguna de Altillo grande o G ®

n.- Laguna de Altillo pequeña O 12l

m.- Laguna de Tí rez 6. .i> lA.

N.- Laguna de Quero + * • Fig. 2.-Contenido en cationes y aniones de las aguas de las lagunas, en % meq/l.

En el residuo seco de estas aguas se analizaron espectrográficamente los elementos menores, encon­trándose casi 'únicamente Sr, Al y Fe. El tanto por ciento de Sr encontrado oscila entre 0,01 y 0,09, apareciendo en algunas ocasiones valores más ele­vados.

Las diferencias encontradas en la composición de anion'es y cationes, así como en su concentración, condicionan que en cada laguna se presente una pa­ragénesis salina con caracterí ticas particulares.

Lagunas de A ltillo 0(/ Y //)

En la laguna grande (1) sus playas están constitui­das por limos yesíferos con algo de calcita y cuarzo. Durante el máximo estiaje se forma sobre la su­perficie abandonada por las aguas una costra de pocos centímetros, incrustando algas, constituida por hexahidrita y halita.

En la laguna pequeña (H) los limos de sus playas también son yesíferos con calcita y bastante conta­minación de cuarzo y otros detríticos. Durante 'el verano, al quedar la laguna completamente seca, se forma una costra de pocos milímetros de espesor compuesta por yeso, calcita y halita, no existiendo

en este caso materia orgánica apreciable de tipo al­gáceo, como en el caso anterior.

Como se ve, la variedad de sales encontradas en estas dos laguna es muy pequeña y cuantitativamen­te poco importante. En ellas no s'e han recogido nunca cristales bien desarrollados en el fondo de sus aguas.

Laguna de Tírez (/l/)

En esta laguna ya el paisaje denota la extrema salinidad de la cuenca, observándose una extensa zona de suelos salinos, alrededor de la superficie ocupada por las aguas, poblado de salicornias y otras plantas halo Eitas. En las playas de esta laguna se recogieron unos limos que, junto con cuarzo y otros detríticos, tenían thenardita y blo'edita. En el fondo de las aguas se recogieron en invierno cris­tales muy desarrollados (más de un centímetro) de thenardita, con pequeñas impurezas de blo'edita, halita y yeso. En primavera estos cristales se habían redisuelto como consecuencia del máximo volumen alcanzado por las aguas y la consiguiente dilución. En verano toda la laguna quedó r'ecubierta por gran­des costras :de unos 8 cms. de espesor con textura holocristalina y un bandeado de colores blancos y

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190 M.a A. Bustillo, M;a A. García, R. Marfil; S. Ordóñez y J. A. de la Peña

rosas. Analizada esta secuencia, se determinaron, de arriba a abajo:

5. Ralita. 4. Bloedita. 3. Bloedita y yeso. 2. Materia orgánica en descomposición, de color

negro y saturada en agua. 1. Limos salinos saturados en agua.

En las salmueras residuales de estas lagunas en verano, cQncentradas en algunos puntos, se recogió una masa de materiales salinos de baja crista1inidad cuya composición resultó ser de hexahidrita y halita.

Laguna de Quero (IV)

Tiene esta laguna una concentración similar a la de Tírez, produciéndose también una intensa preci­pitación salina. Sobre las playas, en invierno, se dis­tingu'e una capa de materia orgánica en descompo­sición sobre la que aparecen limos yesíferos como eflorescencias. En primavera y otoño, recogidos estos limos, dieron una secuencia vertical de arriba a aba­jo de:

3. Calcita, dolomita, yeso y hexahidrita. 2. Materia orgánica en descomposición, negra y

saturada en agua. 1. Yeso saturado en agua.

En verano, las sales que recubren las playas son de un intenso color blanco y de aspecto pulverulento. Analizadas, dieron una composición de yeso, hexa­hidrita y calcita contaminadas por cuarzo y minera­les arcillosos de naturaleza illítica. Al igual que en Tírez, se han recogido costras bandeadas blancas y rosas ocupando la superficie desecada de la laguna con espesores de 5 a 10 cms. El ánálisis de muestras de las dos coloraciones dio la siguiente composición: Blo'edita, epsomita y halita, si bien en la parte su­perior se aprecia un enriquecimiento algo mayor de halita y epsomita.

Las salmueras residuales del verano tienen sales en equilibrio con las aguas, cuya composición es de h'exahidrita y halita, semejante a las de la laguna de Tírez;

La naturaleza de las sales, dominantemente mag­nesianas, pensamos que puede estar relacionada con el incremento en la relación Mg++ /Ca++ producida en las aguas comocons'ecuencia de la precipitación preferente en las zonas de playa de yeso, en función de su producto de solubilidad frente a los otros sul­fatos.

En cuanto al origen de los aniones y cationes, constituyentes de todas las sales encontradas, puede

hállarse perfectamente en las áreas distributivas de facies evaporíticas mes azoicas (triásicas) y ceno­zoicas.

FENÓMENOS DIAGENÉTICOS

Como se puede observar, existe una gran variedad de fases salinas provocadas no sólo por las concen­traciones variantes de las salmueras, sino también por las reacciones diagenéticas de ellas con las sales formadas, las cuales 'están controladas por la tem­peratura y otros factores. Al no apreciarse clara­mente contactos netos entre unas capas y otras en las secuencias salinas, pensamos que son muchos

Fig. 3.-Aspecto de la estructura de abombamiento (teepee) de la costra salina en la laguna de Tírez.

los fenómenos de recristalización que tienen lugar. Esto está de acuerdo con las ideas de STRAKHOV (1970), el cual, estudiando secuencias salinas simi­lares a las nuestras, dice que, aunque los fenómenos de recristalización de los sedimentos salinos no afec­tan a la estructura estratificada a gran escala, la in­filtración de las aguas dentro de los sedimentos sa­linos ya formados hac'e que se produzcan transfor­maciones secundarias por solución parcial de las sales y su consiguiente redeposición; mecanismo que favorece la pérdida de la estratificación primaria de detalle.

Otros fenómenos diagenéticos qu'e se dan en este tipo de depósitos son la combinación de sales sim­ples en dobles, que dan lugar, por ejemplo, a la for­mación de bloedita, y también la deshidratación de las primeras fases estabIes, dando lugar a transfor­maciones tales como: thenardita a partir de mira­bilita y hexahidrita a partir de epsomita. Las textu­ras holocristalinas ya mencionadas son un reflejo de estas transformaciones diagenéticas.

Estructuras diagenéticas tempranas de abomba­mientos poligonales se han observado durante el ve-

Sedimentología de lagunas en la provincia de Toledo 191

rano en todas las lagunas estudiadas, excepto en la de Altillo pequeña (H). Dichas estructuras consisten en qu'e la costra alina superficial durante la deseca­ción ca i total de las lagunas presenta abombamien­tos de planta poligonal de gran escala con frecuente ruptura de los mismos y posterior cabalgamiento entre unidades vecina (fig. 3), negando, inclu o, a inyectarse el material subyacente a la costra salina, integrado por limos saturados en agua y materia orgánica en descomposición. Estructuras de morfo­logía similar han sido denominadas por ADAMs y FRENZEL (1950) teepee y han sido observadas en carbonatos formados en medios de tipo sebkha (EvAMY, 1973).

BIBLIOGRAFÍA

AOAMS, 1. E. Y FRENZEL, H. N . 1950. Capitan Barrier Reef, Texas and New Mexico.

Jour. Geol., 58, 289-312.

EVAMY, B. D. 1973. The precipitation of aragonite and its alteration

to caJcite on tbe trucial coast of the Persian Gulf. In: The Persian Gull, 329-340. Springer Verlag. New York.

STRAKHOV, N. M. 1970. PrincipIes 01 lithogenesis. Vol. 3. Plenum Publish­

ing Corporation. New York, 577 págs.

Recibido el 9 de junio de 1978.