Impacto ambiental de las reas de minera metlica: Aplicacin de metodologas analticas no destructivas al anlisis
geoqumico
scar Gonzlez Fernndez Tesis doctoral
Instituto de Ciencias de la Tierra Jaume Almera-CSIC
Director: Ignasi Queralt Mitjans (ICTJA-CSIC)
Tutor: Esteve Cardellach Lpez (UAB- Departamento de Geologa)
Programa de doctorat en Cincia i Tecnologia Ambientals Institut de Cincia i Tecnologia Ambientals (ICTA-UAB)
Pb Zn Fe As
0 2 4 6
-30
-25
-20
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-10
-5
0
020406080100120140160180200
0 2 4 6
-30
-25
-20
-15
-10
-5
0
0200400600800100012001400
0 2 4 6
-30
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-20
-15
-10
-5
0
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-10
-5
0
12345678910111213
Laboratorio de Aplicaciones Analticas de los Rayos X (LARX)
Instituto de Ciencias de la Tierra Jaume Almera
Consejo Superior de Investigaciones Cientficas (CSIC)
Impacto ambiental en reas de minera metlica:
Aplicacin de metodologas analticas no destructivas al anlisis
geoqumico
Tesis Doctoral presentada por
scar Gonzlez Fernndez
Para obtener el grado de Doctor en Ciencias Ambientales en la Universidad Autnoma de Barcelona
Programa de doctorado en Ciencia y Tecnologa Ambientales
Institut de Cincia i Tecnologia Ambientals (ICTA-UAB)
Director: Ignacio Queralt Mitjans (Investigador Cientfico del CSIC) Tutor: Esteve Cardellach Lpez (Catedrtico- Departamento de Geologa
UAB)
Barcelona, Mayo 2011
Ignacio Queralt Mitjans, Investigador Cientfico del Instituto de Ciencias de la Tierra Jaume Almera (CSIC) como director de la tesis y Esteve Cardellach Lpez, Catedrtico de Geologa de la Universidad Autnoma de Barcelona, como tutor, CERTIFICAMOS: Que los estudios recogidos en esta memoria bajo el ttulo Impacto ambiental en reas de minera metlica: Aplicacin de metodologas analticas no destructivas al anlisis geoqumico han sido realizados bajo nuestra supervisin por scar Gonzlez Fernndez, licenciado en Ciencias Ambientales, para optar al grado de Doctor en Ciencias Ambientales. Y para que as conste, firmamos la presente certificacin, Barcelona, 26 de mayo de 2011 Dr. Ignacio Queralt Mitjans Dr. Esteve Cardellach Lpez
Este trabajo ha sido financiado por el Plan Nacional de Investigacin Cientfica, Desarrollo e Innovacin Tecnolgica (Proyectos: CGL2004-05963-C04, CGL2007-66861-C04) y por el programa Consolider Ingenio 2010 (Proyecto: CSD2006-00044). Tambin agradezco la beca de Formacin de Personal Investigador (BES2005-6810) que me ha permitido el soporte econmico para realizar esta tesis.
A toda mi familia, y sobre todo a Cris, por apoyarme y darme luz y fuerzas
para seguir luchando cada da.
Phantasie ist wichtiger als Wissen, denn Wissen ist begrenzt. (Albert Einstein 1879 -1955)
What we know is a drop of water, what we ignore is the whole ocean.
(Sir Isaac Newton, 1643 1727)
He fallado una y otra vez en mi vida, por eso he conseguido el xito. (Michael Jordan, 1963-...)
The worthwhile problems are the ones you can really solve or help solve, the ones you
can really contribute something to. (Richard Feynman, 1918-1988)
NDICE
I
ndice Captulo 1
1. Introduccin
1.1. Minera y medio ambiente
1.1.1. Consideraciones generales
1.1.2. La minera en Europa
1.1.3. Legislacin minera en la Unin Europea
1.2. C aractersticas d e l os yacimientos m etlicos en r elacin co n estudios d e
geoqumica ambiental
1.2.1. Mineraloga primaria de los yacimientos
1.2.2. Mineraloga secundaria
1.2.3. Sales secundarias solubles
1.2.4. Factores c limticos de i ncidencia en l a di spersin de l a contaminacin
minera
1.3. El distrito minero de Cartagena-La Unin
1.3.1. Antecedentes de estudio
1.3.2. Los yacimientos mineros de la Sierra de Cartagena-La Unin
1.3.3. Desarrollo de la minera en el distrito de Cartagena-La Unin
1.4. Referencias
Captulo 2
2. Objetivos
Captulo 3
3. Tcnicas analticas aplicadas a la geoqumica
3.1. Introduccin
3.2. Tcnicas instrumentales aplicadas a la geoqumica
3.2.1. Tcnicas de anlisis por va hmeda
3.2.2. Tcnicas del estado slido
3.3. Anlisis por fluorescencia de rayos X (XRF)
3.3.1. Evolucin de la instrumentacin de XRF
3.3.1.1. XRF por dispersin de longitud de onda (WDXRF)
3.3.1.2. XRF por dispersin de energas (EDXRF)
3.4. Instrumentacin empleada
3.5. Referencias
1
1
1
1
6
7
8
9
12
12
13
14
14
19
25
27
34
34
39
39
39
41
42
44
45
45
46
48
51
55
NDICE
II
Captulo 4
4. De la Sierra Minera hacia el Mar Menor: La Rambla del Beal
4.1. reas fuente y mineralizacin: La Crisoleja
4.1.1. Introduccin
4.1.2. Materiales y mtodos
4.1.2.1. Muestreo y preparacin de muestras
4.1.2.2. Instrumentacin analtica
4.1.3. Resultados
4.1.3.1. Anlisis de rocas
4.1.3.2. Anlisis de suelos rizosfricos
4.1.3.3. Anlisis de plantas
4.1.4. Discusin y conclusiones
4.1.5. Referencias
4.2. Procesos de movilidad y transporte en el curso medio de las ramblas
4.2.1. Introduccin
4.2.2. Materiales y mtodos
4.2.2.1. Muestreo
4.2.2.2. Instrumental a plicado a l e studio c oncreto. A nlisis m ediante -
EDXRF
4.2.3. Resultados
4.2.3.1. Contenido elemental y anlisis milli-EDXRF
4.2.3.2. Anlisis cuantitativo de sedimentos en profundidad mediante WDXRF
4.2.3.3. Ensayos de lixiviacin
4.2.4. Discusin
4.2.4.1. Contenido elemental y anlisis milli-EDXRF
4.2.5. Conclusiones
4.2.6. Referencias
4.3. Deposicin en la llanura aluvial
4.3.1. Introduccin
4.3.2. Materiales y metodologa
4.3.2.1. Muestreo
4.3.2.2. Metodologa
4.3.3. Resultados
59
59
61
61
64
64
66
68
68
70
73
77
79
83
83
85
85
87
90
90
93
97
100
100
102
104
109
109
109
109
111
111
NDICE
III
4.3.3.1. Anlisis de los sedimentos aluviales
4.3.3.2. Metales pesados en plantas y suelos rizosfricos de la llanura aluvial
4.3.4. Discusin
4.3.5. Referencias
4.4. Aplicacin de tcnicas geofsicas al estudio de sedimentos mineros
4.4.1. Introduccin
4.4.1.1. Estudios de resistividad
4.4.1.2. Polarizacin inducida
4.4.1.3. Tomografa elctrica de resistividad
4.4.2. Aplicacin de la tomografa elctrica al estudio de ramblas mineras
4.4.2.1. Situacin de los perfiles
4.4.3. Resultados y discusin
4.4.3.1. Geofsica y contenido elemental en la Rambla del Beal
4.4.3.2. Aplicacin de l a tomografa el ctrica en los sedimentos de l a rambla
de Las Matildes
4.4.4. Conclusiones
4.4.5. Referencias
4.5. Influencia potencial de microorganismos en la removilizacin de metales
en la zona no saturada
4.5.1. Introduccin
4.5.2. Materiales y mtodos
4.5.2.1. Muestreo
4.5.2.2. Parmetros fsico-qumicos
4.5.2.3. Anlisis microbiolgicos y de biologa molecular
4.5.3. Resultados
4.5.3.1. Parmetros fsico-qumicos
4.5.3.2. Anlisis microbiolgco
4.5.4. Conclusiones
4.5.5. Referencias
5. Vertido y almacenaje de residuos mineros
5.1. Introduccin
5.2. La generacin de residuos de flotacin en la zona minera de Cartagena-La
Unin
111
117
118
121
123
123
126
127
131
133
134
135
135
144
146
148
151
151
154
154
155
155
166
166
169
175
176
181
181
183
NDICE
IV
5.2.1. Experimental
5.2.1.1. Muestreo
5.2.1.2. Preparacin de muestras
5.2.1.3. Instrumentacin y medidas
5.2.2. Resultados y discusin
5.2.3. Conclusiones
5.2.4. Referencias
5.3. Deposicin de residuos mineros en el mar: El caso de la baha de Portmn
5.3.1. Tipologa de los sedimentos
5.3.2. Anlisis elemental de los sedimentos
5.3.3. Test de lixiviacin
5.3.4. Discusin y conclusiones
5.3.5. Referencias
Captulo 6
6. Conclusiones
Agradecimientos
Anexos
Anexo 1: Trabajos publicados relacionados con la tesis
Anexo 2: Currculum vitae del doctorando
186
186
188
188
189
197
199
203
205
206
208
210
212
215
215
NDICE TABLAS Y FIGURAS
V
ndice Tablas y Figuras Tablas
Captulo 1
Tabla 1.1. Cantidades de mineral extrado y plomo metal obtenido en la Sierra de
Cartagena entre los aos 1867-1876 (Extrado de Estevan Sens, 1964)
Tabla 1.2. Especies minerales presentes en los yacimientos de la Sierra de Cartagena
Captulo 2
Captulo 3
Tabla 3.1. Tcnicas analticas instrumentales empleadas en geoqumica y tipo de
muestra analizable
Tabla 3.2. Comparacin de figuras de mrito entre las tcnicas clsicas de anlisis
Tabla 3.3. Condiciones de medida optimizadas para cada elemento para el
espectrmetro WDXRF Bruker S2 Explorer.
Captulo 4
Captulo 4.1.
Tabla 4.1.1. Composicin mineralgica de las rocas de La Crisoleja (Valores en %
calculados a partir de espectros de difraccin utilizando el mtodo de Chung, F.H.,
1974)
Tabla 4.1.2. Composicin qumica de las rocas (valores promedio en mgkg-1) n=3
Tabla 4.1.3. Composicin qumica de los suelos bajo las plantas recolectadas
(resultados promedio expresados en mgkg-1) n=3
Tabla 4.1.4. Contenido de metales en los extractos DIN 38414-S4 (Valores en mgL-1)
Tabla 4.1.5. Textura del suelo (Tamao de grano de las partculas del suelo)
Tabla 4.1.6. Propiedades fsico-qumicas bsicas (pH y conductividad) siguiendo los
procedimientos del NRCS, 2004 y el DIN 38414-S4
Tabla 4.1.7. Coeficientes de transferencia suelo/planta para las races y para la parte
area.
Tabla 4.1.8. Contenido elemental en plantas (Valores promedio en mgkg-1 para n=3)
Captulo 4.2.
Tabla 4.2.1. Parmetros instrumentales y condiciones de medida.
Tabla 4.2.2. Contenido total de metales (mgkg-1) de los sedimentos a diferentes
profundidades de los diferentes niveles del sondeo estudiado, junto con los valores
establecidos por el RD 1310/1990. (n.e. no establecido)
Tabla 4.2.3. Intensidades de las lneas elementales obtenidas a partir de los espectros
obtenidos por milli-EDXRF (valores en cps)
15
22
41
43
53
68
69
71
72
73
75
75
76
89
91
92
NDICE TABLAS Y FIGURAS
VI
Tabla 4.2.4. Composicin qumica de las muestras del sondeo extrado en el centro del
cauce. (Valores expresados en %)
Tabla 4.2.5. Composicin qumica del sondeo extrado de los sedimentos laterales del
cauce (Valores expresados en %)
Tabla 4.2.6. Especies minerales presentes en las muestras de los sedimentos del centro
del cauce de la zona media de la Rambla del Beal
Tabla 4.2.7. Especies minerales presentes en las muestras de los sedimentos de la
llanura de inundacin de la zona media de la Rambla del Beal.
Tabla 4.2.8. Matriz de correlaciones para los diferentes elementos analizados por
milli-EDXRF.
Tabla 4.2.9. Eigenvalues y % de varianza explicada por los diferentes factores de
anlisis factorial.
Tabla 4.2.10. Factores obtenidos del anlisis factorial con los datos de milli-EDXRF.
Captulo 4.3.
Tabla 4.3.1. Estimacin semicuantiatitva de los minerals presentes en las diferentes
muestras de diferente profundidad del sondeo extrado. (Los valores estn en %)
(Chung, F.H., 1974)
Tabla 4.3.2. Transferencia suelo-planta y suelo-agua para todas las plantas estudiadas
(Valores en mgkg-1 para suelos y plantas, mgL-1 para lixiviados y % para factores
de transferencia)
Captulo 4.4.
Tabla 4.4.1. Localizacin de los perfiles de tomografa elctrica de la Rambla del
Beal.
Tabla 4.4.2. Mineraloga observada en las muestras del sondeo manual discontinuo
extrado en la llanura aluvial de la rambla del Beal por XRD.
Captulo 4.5.
Tabla 4.5.1. Especies de bacterias identificadas y secuenciadas en las muestras
extradas mediante sonda Eijkelkamp en la llanura del Beal.
Captulo 5
Tabla 5.1. Extensin y volumen ocupado por los depsitos de residuos mineros
(Garca, C., 2004)
Tabla 5.2. Estado actual de las cortas explotadas en la Sierra Minera. (Extrado de
Garca, C. 2004)
93
94
100
100
101
102
102
116
117
134
143
172
184
185
NDICE TABLAS Y FIGURAS
VII
Tabla 5.3. Valores determinados y certificados de Materiales de Referencia
Certificados (NBS 1645, BCR 143R y PACS-1). La desviacin estndar fue calculada
a partir de 3 medidas diferentes.
Tabla 5.4. Concentraciones elementales de las muestras de las 2 balsas mineras:
variacin en profundidad y comparacin con la legislacin de vertederos.
Tabla 5.5. Parmetros de estadstica descriptiva para todos los elementos evaluados en
el sondeo en continuo de milli-EDXRF. (Los valores de Media, mnimo, mximo y
desviacin estndar estn medidos en cps)
Tabla 5.6. Parmetros estadsticos fruto del anlisis factorial con los 864 anlisis
realizados por milli-EDXRF en el sondeo continuo de la balsa minera de Marqus de
Pejar.
Tabla 5.7. Composicin elemental de las diferentes muestras de la zona black.
Valores en mgkg-1.
Tabla 5.8. Composicin elemental de las diferentes muestras de la zona yellow.
Valores en mgkg-1.
Tabla 5.9. Composicin elemental de las diferentes muestras de las zonas red y
purple. Valores en mgkg-1.
Tabla 5.10. Composicin elemental de los lixiviados obtenidos de aplicar el
procedimiento DIN 38414-S4 a las muestras de la zona black.
Tabla 5.11. Composicin elemental de los lixiviados obtenidos de aplicar el
procedimiento DIN 38414-S4 a muestras de la zona yellow.
Tabla 5.12. Valores de contenidos elementales en los lixiviados obtenidos de aplicar
el procedimiento DIN 38414-S4 a las muestras de la zona red y la muestra purple.
Tabla 5.13. pH, conductividad y potencial redox de las muestras de la baha de
Portmn. Los valores de pH y conductividad del test DIN 38414-S4 que estn a la
derecha son los iniciales (15 min) y los de la izquierda los finales.
Figuras
Captulo 1
Figura 1.1. Esquema del proceso minero con los posibles impactos ambientales y la
afectacin a la sociedad.
Figura 1.2. Formacin de eflorescencias salinas en la zona de desembocadura de la
rambla del Beal.
Figura 1.3. Mapas de distribucin de Plomo y Cinc en el Mar Menor donde se pueden
189
192
193
194
206
207
207
208
209
209
210
1
13
NDICE TABLAS Y FIGURAS
VIII
ver las mximas acumulaciones en la desembocadura de las Ramblas de la sierra
minera (Extrados de Simmoneau, J., 1973)
Figura 1.4. Mapa geolgico de la Sierra de Cartagena-La Unin (Extrado de Robles-
Arenas et al., 2006)
Figura 1.5. Vista parcial de corta Brunita con el lago de guas cidas en el fondo de la
corta.
Captulo 2
Captulo 3
Figura 3.1. Diferentes disciplinas que influyen y forman parte de la geoqumica
(Adaptado de Willis, J. P., 1986)
Figura 3.2. Mtodos analticos y su resolucin espacial y rango de concentraciones.
(Adaptado de Beckhoff, B., et al. 2006)
Figura 3.3. Esquema de un espectrmetro de XRF por dispersin de longitud de onda.
Figura 3.4. Espectro de rayos X por dispersin de longitud de onda de una muestra
lquida mostrando los picos de los diferentes elementos presentes en la muestra
Figura 3.5. Esquema de un espectrmetro de fluorescencia de rayos X por excitacin
directa.
Figura 3.6. Esquema de un instrumento de XRF con blanco secundario.
Figura 3.7. Esquema instrumental de un espectrmetro de fluorescencia de rayos X
empleando una geometra triaxial (XYZ) de excitacin.
Figura 3.8. Espectrmetro Bruker S2 Explorer.
Figura 3.9. Esquema espectrmetro Fischer XDAL.
Figura 3.10. Configuracin experimental del equipo de EDXRF (geometra triaxial):
(1) Tubo de rayos-X, (2) Absorbente de Ag, (3) nodo secundario de molibdeno,
(4)Colimadores del haz, (5) Muestra, (6) Detector Si(Li).
Captulo 4
Captulo 4.1.
Figura 4.1.1. Vista general de la zona de la Crisoleja
Figura 4.1.2. Mapa geolgico simplificado de La Crisoleja. 1. Dacitas dominantes,
con alteracin hidrotermal y stockwork silceo mineralizado. 2. Aureola de alteracin
hidrotermal en las rocas encajantes, con silicificaciones de contacto y stockwork
mineralizado. 3. Silicificaciones ferruginosas tabulares, masivas, mineralizadas. 4.
Derrubios y escombreras mineras. 5. Mioceno. 6 Substrato btico (filitas, esquistos y
cuarcitas alpujrrides y nevado-filbrides). (Extrada de Arribas, et al. 1984)
Figura 4.1.3. La Crisoleja, zona de alteracin hidrotermal, con colores claros
17
18
21
39
41
47
48
49
50
50
52
54
55
61
63
64
NDICE TABLAS Y FIGURAS
IX
Figura 4.1.4. Plantas muestreadas en la zona de la Crisoleja: a) Piptatherum
miliaceum; b) Ditrichia viscosa; c) Hirsfeldia incana
Captulo 4.2.
Figura 4.2.1. Sedimentos depositados en el cauce medio de la Rambla del Beal. Escala
vertical de 1m.
Figura 4.2.2. Sedimentos laterales del cauce de la Rambla del Beal.
Figura 4.2.3. El cauce medio de la Rambla del Beal en la zona de muestreo. Los
puntos coloreados representan la localizacin de los sondeos discontinuos efectuados
(en rojo la zona de llanura de inundacin y en verde la de sedimentos del lecho del
cauce).
Figura 4.2.4. Esquema del espectrmetro EDXRF Fischer XDAL y fotografa del
equipo.
Figura 4.2.5. Distribucin elemental en profundidad de Pb, Zn, Fe y As en los
sedimentos de llanura de inundacin de la zona media de la Rambla del Beal.
Figura 4.2.6. Variacin en profundidad del contenido de elementos analizados en las
muestras de sedimentos procedentes de la llanura de inundacin (lnea continua) y de
la parte central del cauce (lnea discontinua).
Figura 4.2.7. Conductividad, Eh y pH en profundidad. Sedimentos del cauce medio de
la rambla de El Beal (lnea continua, sedimentos laterales; lnea discontinua,
sedimentos de lecho)
Figura 4.2.8. Variacin en profundidad de los niveles de lixiviacin en sedimentos de
la llanura de inundacin (lnea continua) y del centro del cauce (lnea discontinua).
Captulo 4.3.
Figura 4.3.1. Localizacin de los sondeos realizados en la zona del Beal.
Figura 4.3.2. Variacin del pH en profundidad. Sedimentos de la llanura aluvial de la
rambla de El Beal
Figura 4.3.3. Perfil en profundidad de los metales en el sondeo de sedimentos
extrado.
Figura 4.3.4. Distribucin en profundidad de metales en los ensayos de lixiviacin de
sedimentos aluviales. La lnea representa el valor lmite legal para su consideracin
residuos txico
Figura 4.3.5. Espectro de DRX para diferentes muestras del sondeo (a) B20 (120-125
cm); (b) B19 (115-120 cm); (c) B12 (64-71 cm); (d) B1 (0-8 cm).
Figura 4.3.6. Grfico de factores obtenido a partir del anlisis factorial de 28
variables medidas en los sedimentos. (Ang: Anglesita, Cal: Calcita, Clo: Clorita, Dol:
65
84
86
86
89
92
95
97
98
110
111
112
113
115
NDICE TABLAS Y FIGURAS
X
Dolomita, Gy: Yeso, Jar: Jarosita, lx: lixiviado, Par: Paragonita, Qz: Cuarzo)
Figura 4.3.7. Anlisis cluster de las muestras del sondeo.
Captulo 4.4.
Figura 4.4.1. Rango aproximado de valores de resistividad para diferentes tipos de
rocas comunes. (adaptado de Kearey, P., et al, 2002)
Figura 4.4.2. Cada del potencial debido a la polarizacin inducida despus de la
interrupcin de la corriente primaria. (Extrado de Lowrie, W., 2007)
Figura 4.4.3. Efecto de la cada de voltaje respecto al tiempo en un caso de
polarizacin inducida. (extrado de Lowrie, W., 2007)
Figura 4.4.4. (a) Construccin de una pseudo-seccin a partir de las medidas de
resistividad elctrica. (b) Pseudo seccin de resistividad aparente y factor metlico
para un estudio de IP de un cuerpo de sulfuros. (Figura extrada de Lowrie, W. 2007)
Figura 4.4.5. Representacin de un dispositivo de tomografa elctrica y variacin de
la profundidad a la cual se produce la medida de la resistividad con la distancia de los
electrodos. (Extrado de Martnez Pagn, P., 2006)
Figura 4.4.6. Equipo de tomografa elctrica midiendo en la zona de la Rambla del
Beal.
Figura 4.4.7. Localizacin de los 2 perfiles de la Rambla de las Matildes.
Figura 4.4.8. Pseudoseccin de resistividad obtenida en el centro de la llanura aluvial
de la rambla del Beal a diferentes distancias de electrodo (2 y 0.5 m. respectivamente)
y por lo tanto a diferentes resoluciones y profundidades.
Figura 4.4.9. Relacin metales asociados a la mineralizacin vs resistividad.
Figura 4.4.10. Perfiles elementales del core extrado en la llanura aluvial del Beal a la
vez que se realizaba la campaa de geofsica.
Figura 4.4.11. Propiedades fsico-qumicas (pH, Conductividad elctrica y Eh) de las
muestras del sondeo discontinuo extrado en la parte de la llanura aluvial del Beal.
Figura 4.4.12. Diagrama Eh-pH para parte del sistema Zn-O-H-S-C. Sobre el
diagrama estn representadas con 2 puntos negros las condiciones Eh-pH de las
muestras donde se observa una acumulacin de Zn. (Modificado de Brookins, D.G.,
1987)
Figura 4.4.13. Perfil de tomografa elctrica tomado en la Rambla de Matildes al lado
de la fundicin. El perfil (a) resistividad elctrica, el perfil (b) polarizacin inducida.
Figura 4.4.14. Perfil de tomografa elctrica tomado en la Rambla de Matildes zona
por debajo de la fundicin. El perfil (a) resistividad elctrica, el perfil (b) polarizacin
inducida.
118
120
124
128
129
131
132
134
135
136
137
139
141
142
145
146
NDICE TABLAS Y FIGURAS
XI
Captulo 4.5.
Figura 4.5.1. Grfico representativo del filograma de las principales bacterias
oxidantes de Mn (II). Los nombres en negrita son aquellos cuya secuencia bacteriana
aparece en el Ribosomal Database Project (RDP; http://rdp.cme.msu.edu). La
similitud de las secuencias slo es una estimacin de las relaciones evolutivas y se
expresa aqu como la distancia entre 2 puntos de una rama; las secuencias que
aparecen unas al lado de la otra no son necesariamente muy cercanas. Los filum en
parntesis son considerados taxones de incierta filiacin y que tienen pocos miembros
cultivados. Abreviaciones: Lept, Leptothrix; Psu, Pseudomonas. (Extrado de Tebo,
B.M. et al., 2005)
Figura 4.5.2. Esquema metodolgico del trabajo experimental en los anlisis
geomicrobiolgicos. (PCR Polymerase chain reaction; DGGE - Denaturing Gradient
Gel Electrophoresis; ADN- cido Desoxiribonucleico )
Figura 4.5.3. Esquema de los diferentes pasos de la PCR.
Figura 4.5.4. Placa de Petri con medio LB donde se pueden ver las colonias que han
incorporado el inserto para ver las colonias que han incorporado el ARNr de las
bacterias presentes en la muestra.
Figura 4.5.5. Ejemplo de un trozo de secuencia del clon 1 de la muestra Beal 5-1.
Figura 4.5.6. Propiedades fsico-qumicas (pH, Conductividad elctrica (en S/cm) y
Eh (en mV)) de las muestras del sondeo discontinuo Beal-5 extrado en la parte de la
llanura aluvial del Beal.
Figura 4.5.7. Perfiles elementales del sondeo Beal 5 extrado en la llanura aluvial del
Beal.
Captulo 5
Figura 5.1. Distribucin de los residuos minero-metalrgicos a lo largo de la Sierra
minera de Cartagena-La Unin (extrado de Garca, C., 2004)
Figura 5.2. Mapa de localizacin de las balsas mineras estudiadas en el distrito minero
de Cartagena-La Unin. (Extrado de Gonzlez-Fernndez, O. et al., 2007)
Figura 5.3. Espectro de una muestra del pantano minero de Portmn.
Figura 5.4. Mappings elementales obtenidos a partir del sondeo extrado de los
primeros cm. del pantano de Marqus de Pejar.
Figura 5.5. Perfil en profundidad de los metales en el sondeo discontinuo de
sedimentos extrado en la balsa minera de Portmn.
154
156
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164
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187
190
190
196
NDICE TABLAS Y FIGURAS
XII
Figura 5.6. Vista de la Baha de Portmn en 1960 en la poca en la que se empezaron
a verter lodos desde el Lavadero Roberto (extrado de www.fotocartagena.com)
Figura 5.7. Vista de la Baha de Portmn (Noviembre 2005)
Figura 5.8. Diferentes zonas muestreadas en los residuos mineros que colmatan la
Baha de Portmn.
203
204
206
http://www.fotocartagena.com/INTRODUCCIN
1
1. Introduccin
1.1. Minera y medio ambiente 1.1.1. Consideraciones generales
El sector minero-metalrgico es uno de los contribuyentes ms importantes de la
economa, no slo para las necesidades materiales del mundo industrializado, sino que
es de suma importancia para el desarrollo y el crecimiento de pases en vas de
desarrollo. Una gran mayora de los bienes de consumo de estos pases estn producidos
o relacionados con materiales procedentes del sector extractivo. La minera es
contemplada tambin como un motor importante para el desarrollo regional. El
aprovechamiento de los recursos minerales se vislumbra para muchos pases como una
forma positiva de crecimiento econmico, particularmente en reas donde la
implantacin del sector de transformacin es escasa o muy deficiente.
De forma opuesta, los procesos mineros se asocian, por una buena parte de los
agentes socioculturales, a unos altos niveles de contaminacin y degradacin del medio
ambiente, por un potencial impacto negativo sobre sistemas ecolgicos.
Impactos ambientales
Sondeo, trincheras, construccin de carreteras,
instalaciones de la minae infraestructuras
Movimientos de tierra,residuos slidos (rocas,
balsas mineras, fundicin)aguas y gas residual
Minas subterrneas, minas a cielo abierto, vertederosy pilas de residuos, drenaje
cido de mina
Aspectos socioculturales
Derechos sobre el usode la tierra Deposicin de residuos Denuncias
Exploracin mineral Minera y procesadodel mineral Cierre de las minas
Impactos ambientales
Sondeo, trincheras, construccin de carreteras,
instalaciones de la minae infraestructuras
Movimientos de tierra,residuos slidos (rocas,
balsas mineras, fundicin)aguas y gas residual
Minas subterrneas, minas a cielo abierto, vertederosy pilas de residuos, drenaje
cido de mina
Aspectos socioculturales
Derechos sobre el usode la tierra Deposicin de residuos Denuncias
Exploracin mineral Minera y procesadodel mineral Cierre de las minas
Figura 1.1. Esquema del proceso minero con los posibles impactos ambientales y la afectacin a la
sociedad.
INTRODUCCIN
2
Para que la minera sea socialmente aceptada debe existir una conjuncin entre
una legislacin ambiental efectiva y unas buenas prcticas de respeto al entorno. Debido
a que las actividades mineras implican una alteracin fsica del ambiente biofsico, los
proyectos mineros deben considerar como parte importante la gestin ambiental. La
proteccin medioambiental debe ser observada como un componente ms de la
actividad minera dentro del ciclo tpico de exploracin, desarrollo, extraccin del
mineral, procesado metalrgico y desmantelamiento por cierre de la actividad extractiva.
Antes de 1960, la proteccin ambiental reciba poca atencin por parte de los
gobiernos, e incluso por parte de la sociedad, en la mayor parte de pases. Sin embargo,
el sostenido crecimiento econmico en los pases desarrollados produjo mayores
ingresos, mayores estndares de vida y la demanda pblica hacia los gobiernos para que
prestasen una mayor atencin a la necesidad de proteger el medio ambiente y reducir los
niveles de contaminacin existentes, especialmente desde el articulado legislativo.
Debido al alto nivel de contaminacin producido por las actividades humanas el
trmino desarrollo sostenible aparece como un concepto concebido para reflejar la
necesidad de interaccin entre el crecimiento econmico y la calidad ambiental a largo
trmino.
El informe de la Comisin Mundial para el Desarrollo y el Medio Ambiente de
1987, liderado por Gro Harlem Brutland, - conocido como informe Brutland -, define el
desarrollo sostenible como aquel que permite satisfacer las necesidades del presente sin
comprometer la capacidad de las generaciones futura para satisfacer las suyas. Un
compromiso global de este principio se asumi desde la Conferencia de las Naciones
Unidas para el Medio Ambiente y el Desarrollo, llevada a cabo en Ro de Janeiro en
1992. La comisin de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente y el Desarrollo
intent que los gobiernos se identificasen con este principio e implantaran medidas que
permitieran un desarrollo sostenible.
La declaracin que se realiz despus de la conferencia reclama la atencin
sobre 27 principios que estn creados para guiar a la comunidad internacional a asumir
un desarrollo sostenible. Varios de estos principios se pueden considerar importantes en
relacin a la minera e influyen en los controles ambientales que se deben hacer sobre
estas zonas. Los principios ms importantes son: a) el principio 2, donde se reconoce el
derecho de todas las naciones a explotar sus recursos naturales pero tambin que ello no
debe daar a otros estados, b) el principio 3, donde se afirma que el desarrollo debe
permitir satisfacer las necesidades ambientales de las generaciones presentes y las
INTRODUCCIN
3
futuras y c) el principio 4, que confirma que el desarrollo sostenible requiere que la
proteccin ambiental sea una parte ms del proceso de desarrollo. Finalmente otros 2
principios muy importantes para una actividad con un potencial contaminante como la
minera son el principio 15, que es el principio de prevencin y el principio 16 que es
el de responsabilidades de la afectacin medioambiental (asumiendo los criterios de la
agencia ambiental norteamericana, -Environmental Protection Agency, EPA-, en el
Programa Superfund, basado en la regla de que quien contamina paga). Este ltimo
principio, con diferentes matices e interpretaciones, ha sido recogido por diferentes
disposiciones de la legislacin europea, espaola y catalana.
Otra normativa de afectacin de las actividades mineras fue la creacin de las
Agendas 21 en la cumbre de la Comisin de las Naciones Unidas para el Desarrollo y el
Medio Ambiente (UNCED) de 1992. La agenda 21 se dise bajo la concepcin de ser
una herramienta para el desarrollo sostenible. Dentro de ella inicialmente se
consideraron seis reas: 1) la revitalizacin del crecimiento y la sostenibilidad, 2) la
posibilidad de la vida sostenible, 3) el uso eficiente de los recursos, 4) la gestin global
y regional de recursos, incluyendo programas de accin para la atmsfera, los ocanos y
los mares, as como los recursos vivos marinos, 5) la gestin de los asentamientos
humanos y 6) la gestin de los productos qumicos y los residuos.
Esta situacin condujo a que poco antes de la Cumbre de la UNCED de 1992 se
realizase una cumbre en Berln donde se formularon las llamadas directrices de Berln
en una mesa redonda llamada Mining and the Environment que se celebr en junio de
1991. Esta conferencia fue organizada por el Departamento de Naciones Unidas de
Cooperacin Tcnica para el desarrollo (UN/DTCD) junto con el Frum de polticas de
Desarrollo de la Fundacin Alemana para el Desarrollo Internacional (DSE).
El tema de la minera y el medio ambiente ha sido objeto de un inters creciente
en las agendas internacionales, evolucionando de ser slo un tema que implicase a
pases desarrollados a un punto muy importante para los pases en vas de desarrollo. El
aumento de conciencia, por parte de los pases en vas de desarrollo y las instituciones
financieras, acerca de los costes que puede tener a largo plazo un desarrollo
incontrolado basado en actividades potencialmente contaminantes como la minera fue
objeto de debate en las cumbres mundiales del UNCED durante la dcada de 1990
(ONU, 1994).
Las directrices emanadas de la cumbre de Berln consideraban la interaccin de
representantes de la industria y organizaciones gubernamentales y no gubernamentales.
INTRODUCCIN
4
Las directrices estn dirigidas a traducir toda la retrica del desarrollo sostenible a
estndares internacionales. Esto se tradujo en los siguientes puntos:
- Reconocer la gestin ambiental como una gran prioridad, incluyendo el
desarrollo y la implementacin de sistemas de gestin ambiental. Esto
implica la identificacin rpida y comprensiva de los impactos ambientales,
el control de la contaminacin y otras medidas preventivas y de mitigacin,
monitoreo ambiental y procesos de auditoria y emergencia.
- Establecer la responsabilidad ambiental en los altos niveles de la gestin y
creacin de polticas de industrias y gobiernos.
- Animar a los empleados a todos los niveles a reconocer sus
responsabilidades en la gestin ambiental y asegurarse que existen recursos
suficientes para implementar planes medioambientales.
- Asegurar la participacin y el dilogo con la comunidad afectada y otras
partes implicadas en los aspectos ambientales de todas las fases de las
actividades mineras.
- Adoptar las mejores prcticas para minimizar la degradacin ambiental,
especialmente en los casos de carencia de regulaciones ambientales
especficas.
- Adoptar tecnologas ambientales en todas las fases del proceso minero y
aumentar el nfasis en utilizar las tecnologas ambientales que permitan
mitigar los impactos ambientales, incluyendo aquellos derivados de
operaciones mineras de pequea escala.
- Adoptar el anlisis y la gestin de riesgos en el desarrollo de regulaciones y
en el diseo, operacin y desmantelamiento de las actividades mineras,
incluyendo la manipulacin y deposicin de los residuos peligrosos mineros.
- Reforzar la infraestructura, los servicios de sistemas de informacin,
entrenamiento y habilidades para la gestin ambiental en relacin a las
actividades mineras.
- Reconocer los vnculos entre ecologa, condiciones socioculturales y la
seguridad y la salud humana, ambos dentro del lugar del trabajo y del
ambiente natural.
- Animar a la inversin a largo plazo en minera para tener claros los
estndares ambientales con criterios y procedimientos estables y predecibles.
INTRODUCCIN
5
A finales de los 90, y debido a los cambios producidos en el sector minero,
diversos gobiernos intentaron convencer a las compaas mineras de que asumiesen
objetivos para conseguir un desarrollo sostenible, habilitando instrumentos econmicos
y permisos comerciales a cambio de ser respetuosas con el medio ambiente.
Las empresas lderes del sector minero lanzaron una amplia iniciativa industrial
para el desarrollo sostenible, asumiendo algunos de los retos ms importantes respecto
al mismo. Estas aproximaciones estratgicas hoy en da tienen que ir ms all de los
temas ambientales para abordar algunos de los problemas sociales ms difciles que las
compaas mineras tienen que asumir en los sitios donde ellas operan.
Los tratados nacionales e internacionales, convenciones, acuerdos, estndares y las
tendencias corporativas han afectado al sector minero, llevando a las compaas mineras
a afrontar unas grandes demandas de regulacin, extremadamente restrictivas para las
potencial emisin de contaminantes, reduccin de residuos (towards the zero waste) y
rehabilitacin del medio ambiente tras el cierre minero.
Todos los pases tienen retos cada vez ms importantes en el desarrollo y el uso
de los recursos minerales naturales y en sus interacciones con las compaas mineras
internacionales. Esto requiere adoptar mejor planificacin territorial, tcnicas de
exploracin, minera y operaciones metalrgicas, rehabilitacin de sitios, reciclado y
deposicin de residuos, mejorar las oportunidades de empleo para la gente autctona de
reas mineras y mejorar sus posibilidades sociales, de salud y educacionales.
Un caso de este tipo de explotaciones mineras, basadas en la
integracin/implicacin de la sociedad local en el proyecto minero es la instalacin de
Cobre Las Cruces S.A. cerca de Sevilla (Espaa). Desde el descubrimiento de una gran
masa subterrnea de mineral de cobre se iniciaron inversiones en actividades de
formacin de la sociedad y proyectos de profundo conocimiento del estado
medioambiental previo, como una accin a largo plazo, muy posterior a las expectativas
de cierre de la instalacin proyectada.
La segunda cumbre de Berln (1999) sobre actividades mineras supuso la
concrecin de algunos nuevos objetivos. Tambin durante la dcada aparecieron un
nmero importante de herramientas y prcticas para el desarrollo sostenible que han
estado siendo implementadas dentro de las actividades mineras. Las ms importantes
fueron la aparicin de:
INTRODUCCIN
6
- Estndares ISO: Estos proporcionan a las compaas un marco de trabajo
para desarrollar los programas de gestin ambiental corporativa y auditar los
posibles problemas ambientales.
- Responsabilidad Social Corporativa: Significa integrar dentro del desarrollo
minero la responsabilidad social que tienen las compaas respecto a sus
trabajadores, sus inversores y suministradores y a las comunidades locales.
- Anlisis del ciclo de vida: Requiere un continuo anlisis input/output de las
operaciones mineras desde la exploracin minera a la apertura de mina y a su
clausura.
- Eficiencia ecolgica: Implica crear ms valor por unidad de input,
particularmente de energa.
A un nivel prctico las actividades extractivas mineras an tienen un buen
nmero de temas no completamente resueltos como son:
- Gestin de balsas mineras (antiguas, actuales, proyectos futuros)
- Prevencin, control y mitigacin del fenmeno de drenaje (cido o no) de mina
- Estabilizacin del terreno
- Adecuada gestin del agua en el entorno minero
- Antiguos espacios de abandono minero (gestin, adecuacin, restauracin, etc)
Evidentemente estos temas no tienen solucin universal, lo que no obsta para
que deban establecerse unas guas de actuacin, basadas en estudios cientficos
adecuados, para una posible incorporacin posterior en la legislacin vigente.
1.1.2. La minera en Europa
La minera en Europa tiene una larga historia, con desarrollo de actividades de
gran escala desde hace ms de veinte siglos. En las ltimas dcadas, la industria minera
de la Unin Europea ha reducido notablemente los impactos negativos a nivel ambiental,
debido principalmente al cese de la actividad extractiva. A pesar de la disminucin
paulatina de las actividades de minera metlica en territorio europeo, las actividades
extractivas tienen una gran importancia para la industria de los pases miembros de la
Unin. Las industrias de transformacin de la Unin Europea dependen de una gran
cantidad de materias primas, muchas de ellas de procedencia externa. La seguridad en el
INTRODUCCIN
7
suministro de materias primas se est convirtiendo en uno de los temas de alta prioridad.
En el caso de las materias primas metlicas, Europa es el mximo consumidor de
metales del mundo. Sin embargo Europa slo es capaz de producir una pequea fraccin
(entre un 4 a un 8 % de los metales, segn las estadsticas de la ltima dcada) de los
materiales que necesita.
El crecimiento econmico de grandes pases en vas de desarrollo, como China e
India, que cada da aumentan su demanda de materias primas, hace que aumente la
demanda y la presin por el control del mercado de las mismas. Los metales bsicos
cada da tienen una demanda mayor lo que provoca que algunos como el cobre,
aluminio, zinc o nquel hayan llegado a precios rcord en los ltimos aos. Algunos
otros minerales y en general los precios de los minerales industriales estn siguiendo
esta misma tendencia.
Mientras la UE no pueda eliminar este dficit de produccin de materias primas
minerales se hace necesario el conseguir que, cuando menos, no aumente. Asimismo, la
UE debe replantear de nuevo su poltica de minera, abandonada hace unas tres dcadas,
para aumentar la exploracin y la explotacin minera, aunque obviamente bajo el
prisma de los criterios de mnima afectacin medioambiental.
1.1.3. Legislacin minera en la Unin Europea
En los ltimos 20-30 aos se han producido un gran nmero de accidentes, con
afectacin medioambiental, relacionados con la minera. La mayora de los mismos
acontecieron fuera de Europa. Sin embargo, dos eventos ocurridos en los ltimos quince
aos (Aznalcllar, Espaa, 1998; Baia Mare, Rumana, 2000) han supuesto un mayor
inters dentro de la Unin Europea por los aspectos de seguridad medioambiental en los
estados miembros. A nivel legal el cambio ms significativo es la aprobacin de la
Directiva Europea 2006/21/EC dedicada a la gestin de residuos de las industrias
extractivas. La Directiva afecta a los residuos que son generados por la prospeccin,
extraccin, tratamiento y almacenaje de los recursos minerales y los trabajos de las
canteras. Esta directiva ha sido recientemente adaptada por la legislacin espaola
mediante el Real Decreto 975/2009.
Uno de los temas ms importantes de esta Directiva es la obligacin de la
existencia de un plan de gestin de residuos que deba:
INTRODUCCIN
8
a) Prevenir o reducir la produccin de residuos y su peligro, en particular
considerando :
- La gestin de residuos en la fase de diseo y en la eleccin del mtodo
utilizado para la extraccin del mineral y su tratamiento.
- Los cambios que el residuo extractivo pueda padecer en relacin a un
incremento en el rea superficial y la exposicin a las condiciones del
suelo.
- Colocar residuos extractivos dentro de la excavacin minera una vez se
haya producido la extraccin del mineral.
- Colocar suelo frtil encima de la zona, tras el cierre del vertedero de
residuos.
- Utilizar sustancias de menor riesgo en las plantas de tratamiento
mineralrgico de las materias primas minerales.
b) Asegurar la disminucin de residuos extractivos reciclando, reutilizando o
recuperando estos residuos de acuerdo a los estndares ambientales
establecidos por la Unin Europea y con las exigencias de esta directiva
cuando sea relevante (principio fundamental de la minimizacin, towards
the zero waste).
c) Asegurar la deposicin segura a corto y largo plazo de los residuos
extractivos.
La Directiva tambin establece procesos para la informacin y prevencin de
accidentes importantes y de las caractersticas generales del plan de emergencia. Sin
embargo la normativa no contempla ni establece disposicin alguna para el caso de la
minera abandonada en tiempos pretritos y que sigue generando cualquier tipo de
impacto en el medio ambiente circundante.
1.2. Caractersticas de los yacimientos metlicos en relacin
con estudios de geoqumica ambiental
La meteorizacin y erosin de un depsito mineral en la superficie terrestre
dispersa, de forma natural, sus constituyentes en las aguas, suelos y sedimentos del
medio que lo rodea. All, los constituyentes pueden ser captados por las plantas y/o los
organismos.
INTRODUCCIN
9
Las actividades de procesado de minerales y minera modernas emplean una
amplia variedad de mtodos para prevenir o minimizar efectos ambientales adversos
(Dold, B., 2007). Sin embargo, si no se llevan a cabo las prcticas apropiadas para la
mitigacin y prevencin, las actividades mineras y de procesado de la mena pueden
dispersar una gran cantidad de metales pesados de riesgo potencial para el medio
ambiente.
Las caractersticas geolgicas de los depsitos minerales ejercen un control
importante y predecible en las caractersticas de base (fondo geoqumico) del
ambiente natural de las reas mineralizadas antes de cualquier actividad minera. Una
buena comprensin de la geologa ambiental de los depsitos mineros, incluyendo
parmetros fsicos, qumicos y aspectos biolgicos, es por lo tanto crucial para el
desarrollo de prcticas de prediccin, remediacin y/o mitigacin de los efectos sobre el
medio.
Independientemente de las clasificaciones de los diversos tipos de yacimientos
minerales y con el objetivo final de estudiar los efectos medioambientales, por causas
naturales o debidos al laboreo, el aspecto ms importante de cualquier yacimiento es la
presencia de diferentes asociaciones minerales debidas al proceso geodinmico primario
de emplazamiento o a los procesos posteriores que promueven la desagregacin de la
estructura cristalina y la movilizacin de los constituyentes en la superficie terrestre. Por
ello, distinguiremos unos complejos minerales primarios, habitualmente en equilibrio
termodinmico con el proceso de gnesis y unos cortejos de minerales secundarios,
generalmente en desequilibrio y en formas metaestables, generados en la superficie.
1.2.1. Mineraloga primaria de los yacimientos
Los minerales primarios se definen como aquellos que se generan en las mismas
condiciones termodinmicas del yacimiento beneficiable en su globalidad, y por tanto se
hallan genticamente relacionados constituyendo una misma paragnesis mineral. En
esta paragnesis se encuentra la mena (mineral o minerales beneficiables, de inters
econmico) y la ganga (parte no econmicamente valiosa, que habitualmente constituye
la mayor parte de los residuos mineros). Tanto una como otra presentan unos elementos
qumicos transferibles y la forma en que puedan potencialmente ser transferidos al
medio ambiente circundante, depende de multitud de variables tanto naturales como
antrpicas.
INTRODUCCIN
10
Con un carcter general, la propiedad esencial que determina la mayor o menor
movilidad de elementos qumicos, - principalmente metales en el medio ambiente -, es
la mayor o menor acidez de las aguas que los transportan. El pH de las aguas
superficiales, o de aquellas que circulan en la zona no saturada hacia niveles freticos,
queda tambin controlado por la presencia de minerales susceptibles de oxidarse o
disolverse, generando cambios en la acidez o alcalinidad del medio hdrico.
Muchos depsitos minerales que se forman debajo de la superficie terrestre
contienen sulfuros debido a su gnesis bajo condiciones qumicas reductoras. Los
sulfuros que se exponen a la erosin y a la minera son inestables en presencia de
oxgeno atmosfrico o aguas subterrneas. La oxidacin de los sulfuros catalizada por
bacterias tambin es bien conocida debido al drenaje cido de mina (Schippers, A., et al,
2007; Rawlings, DE. and Johnson, DB, 2007). Sin embargo, el nivel de acidez
generada es una funcin compleja dependiente de: a) los sulfuros presentes en el cuerpo
mineral, b) su resistencia a la meteorizacin, c) el contenido en hierro de los sulfuros, d)
la presencia mayoritaria de otros elementos como arsnico, e) el agente oxidante
(oxgeno, hierro frrico, etc.) y f) el nivel de precipitacin de xidos u otros minerales
como resultado del proceso de oxidacin.
Los sulfuros de hierro (pirita, FeS2; marcasita, FeS2; pirrotina, Fe1-xS), sulfuros
con relaciones metal:azufre
INTRODUCCIN
11
FeS2 + 14 Fe3+ + 8 H2O 15 Fe2+ + 2 SO42- + 16 H+ Esfalerita (ZnS) y Galena (PbS)
ZnS + 2 O2 Zn2+ + SO42- ZnS + 8 Fe3+ + 4 H2O Zn2+ + 8 Fe2+ + SO42- + 8 H+
Galena (PbS)
PbS + 2 O2 PbSO4 (anglesita) PbS + 0.5 O2 + 2 H+ Pb2+ + H2O + So (azufre nativo)
La oxidacin de los sulfuros por el Fe3+ sucede ms rpidamente que si est slo
catalizada por el oxgeno. De este modo, debido a su rol en producir ion Fe3+ en forma
acuosa, las cantidades de sulfuros de Fe presente en un mineral pueden jugar un papel
crucial para determinar si se generarn fluidos cidos durante la meteorizacin.
La precipitacin de xidos hidratados durante el proceso de oxidacin de
sulfuros puede llevar a la formacin de cido. De hecho, algunos minerales que no
tienen azufre como la siderita (FeCO3) y la alunita (KAl3(SO4)2(OH)6) pueden tambin
generar cido durante la meteorizacin si precipitan los xidos de aluminio o especies
de hierro hidratadas.
Estos procesos de produccin de cido y precipitacin de Fe en muchos casos
nos llevan a tener unas coloraciones rojizas en las aguas, uno de los casos ms
espectaculares que se puede observar de este tipo son las aguas de Ro Tinto en Huelva
(Espaa).
Si las especies de hierro hidratadas o los xidos de manganeso que se forman
como resultado de la disolucin de sus respectivos carbonatos (siderita y rodocrosita) se
oxidan entonces se producir una generacin neta de cido. Tambin una variedad
importante de carbonatos de metales, como el de Zn (Smithsonita), y Cu (Malaquita y
Azurita) aparecen en la zona oxidada de los depsitos de minerales de sulfuro en climas
secos. Estos minerales tambin son importantes consumidores de cido. Las reacciones
de cido con minerales de aluminosilicato son una parte bien conocida del proceso de
meteorizacin de las rocas (White et al., 1999). Estas reacciones consumidoras de cido
normalmente producen la liberacin de algunos constituyentes en minerales menos
reactivos y ms estables respecto a reaccionar con cidos.
INTRODUCCIN
12
1.2.2. Mineraloga secundaria
Los minerales secundarios son aquellos que se forman en o cerca de la superficie
terrestre cuando los depsitos minerales son expuestos a la erosin y la alteracin por
los agentes geodinmicos externos.
Cuando un depsito mineral est expuesto a la erosin y es meteorizado por las
aguas superficiales, se suelen producir fenmenos de encostramiento, as como
eflorescencias por precipitacin de minerales desde la solucin agua-roca (o residuo)
mineralizada. Algunos ejemplos de minerales comunes en la zona de oxidacin
secundaria son: xidos e hidrxidos de hierro (goetita, lepidocrocita, hematita),
aluminio (boehmita, gibsita, diaspora), de manganeso (pirolusita) y/o de cobre (cuprita,
tenorita); sulfatos de calcio (yeso) y plomo (anglesita); hidroxisulfatos de hierro,
aluminio, potasio, sodio y plomo (alunita, natroalunita, jarosita, natrojarosita,
plumbojarosita); arcillas (Caolinita, Halloysita, Dickita); silicatos de manganeso
(psilomelano), cobre (Chrysocolla), y zinc (hemimorfita); carbonatos de cobre
(malaquita y azurita), zinc (smithsonita), y plomo (cerusita).
Algunos metales que son lixiviados por aguas en la zona no saturada son
redepositados como sulfuros en profundidad debido a condiciones reductoras presentes
por debajo del nivel fretico.
1.2.3. Sales secundarias solubles
Una cantidad compleja de sulfatos solubles, sulfatos hidratados y algunos
hidroxisulfatos son los resultados ms comunes de la oxidacin de sulfuros en el
ambiente superficial. Estas sales solubles son de importancia ambiental extrema porque
almacenan metales en la fase slida y pueden suponer una reserva de condiciones de
acidez en episodios lluviosos. Estas sales tambin pueden ser una fuente importante de
in frrico disuelto el cual, cuando se libera, puede suponer la oxidacin de sulfuros.
Los sulfatos y los sulfatos hidratados de los elementos mayoritarios, calcio (yeso)
y magnesio (epsomita, pickeringita) y de los metales mayoritarios hierro y aluminio
(melanterita, copiapita, coquimbita, rhomboclasa, halotriquita, alungeno, etc.) son
generalmente los ms abundantes, debido a la presencia de sulfuros de hierro en muchos
depsitos minerales y la abundancia del Ca, Mg y Al en las rocas encajantes de los
depsitos. La abundancia de sulfatos hidratados de metales pesados como cobre
INTRODUCCIN
13
(calcantita, brocantita), zinc (gummingita, zincosita) y nquel (morenosita) vara
dependiendo de la abundancia de estos metales en los sulfuros primarios presentes.
Figura 1.2. Formacin de eflorescencias salinas en la zona de desembocadura de la rambla del Beal.
Las costras eflorescentes son habituales es en las superficies de balsas de
residuos mineros y en los drenajes naturales de las aguas mineras. La mineraloga de las
sales que se producen puede cambiar con la evaporacin progresiva y la consecuente
sobresaturacin.
1.2.4. Factores climticos de incidencia en la dispersin de la contaminacin
minera
El clima puede sustancialmente afectar a la capacidad de las aguas superficiales
para el transporte de contaminantes en el entorno de espacios mineros. En climas secos,
las altas tasas de evaporacin tienden a aumentar las alcalinidades y las capacidades de
regulacin del drenaje cido de las aguas circulando por la mayor parte de tipos de rocas,
incluyendo aquellas con bajo contenido de carbonatos (Plumlee, G.S., et al. 1999). En
zonas ridas la generacin de drenaje cido de mina queda restringida a puntos
localizados y a fenmenos de splash hdrico ocurrido en eventos espordicos. Una
gran parte de la precipitacin secundaria en dichas reas est constituida por carbonatos
y los mecanismos de capilaridad en los procesos de humectacin-secado de suelos, y
sedimentos provoca una masiva aparicin de eflorescencias sulfatadas. Por el contrario,
INTRODUCCIN
14
en zonas con un clima hmedo y lluvioso, la generacin de drenaje cido de mina es
una constante y la precipitacin de sulfatos secundarios es el proceso dominante.
1.3. El distrito minero de Cartagena-La Unin
1.3.1. Antecedentes de estudio
El distrito minero de Cartagena-La Unin es una de las regiones de minera ms
antiguas de Espaa y Europa. Esta regin constituye uno de los distritos mineros ms
importantes de Europa debido a la extensin de yacimientos de sulfuros de tipo pirita-
galena-esfalerita (Fe-Pb-Zn).
La riqueza en Pb y Zn de la regin hizo posible la explotacin de ellos desde
tiempos de los fenicios y los cartagineses. La actividad minera empez en el siglo III
antes de Cristo (Orejas y Antolinos, 2001). Sin embargo, esta actividad slo fue
importante durante determinados perodos. En la poca del imperio romano, la
produccin de Pb lleg a tener mximos de 45000 toneladas por ao durante el siglo II
y I antes de Cristo (Moreno-Grau et al., 2002; Martin Camino, 1996). Ms tarde, entre
1840 y 1930 la minera en Cartagena-La Unin llega a sus mximos niveles de
explotacin. Finalmente, hubo otro perodo importante de explotacin entre 1953 y
1991 debido a la mejora de los procesos hidrometalrgicos. La aparicin de las tcnicas
de flotacin permiti tener un mayor porcentaje de recuperacin y mantener las
producciones medias de Pb y Zn durante los siglos XIX y XX. (Linares-Martinez, F.,
2005).
Debido la larga historia minera de esta zona la mineraloga y la geologa de esta
zona minera ha sido ampliamente estudiada. Los primeros estudios geolgicos
publicados en esta zona son los trabajos del ingeniero Amalio Maestre Ojeada
geognstica y minera sobre el litoral mediterrneo, desde el Cabo de Palos hasta el
Estrecho de Gibraltar en 1850. El mismo ao fue tambin publicado un estudio de Jos
Monasterio titulado Sobre el estado de la industria minera y metalrgica de Cartagena
al finalizar el ao 1845. El mismo autor tambin public en 1850 otro trabajo llamado
Minera de Cartagena. En 1868, un importante estudio regional fue llevado a cabo por
el ingeniero de minas Federico de Botella y Hornos Descripcin geolgico y minera de
las provincias de Murcia y Albacete. En 1872, aparece el estudio de Manuel Malo de
INTRODUCCIN
15
Molina Bosquejo minero de la Sierra de Cartagena. En 1876 aparece el estudio de
Alfredo Mssart Descripcin de los yacimientos metalferos del distrito de Cartagena.
Despus de estos estudios podemos considerar como uno de los mas importantes
trabajos realizados en la zona el trabajo de Ricardo Guardiola, en su importante estudio
Estudio metalognico de la Sierra de Cartagena publicado en 1927, que constituye la
sntesis ms importante de la geologa y la minera hecho en la zona hasta ese momento.
En 1929 se publica el trabajo de los ingenieros Rolandi y Templado Catlogo de los
criaderos de zinc del distrito minero de Murcia. Finalmente en 1963 la tesis doctoral de
Maria Teresa Estevan Sens realiza un estudio de los aspectos econmicos y sociales
durante esta primera parte de la explotacin minera en el siglo XIX y principios del XX
y las razones de la detencin de la misma. Tabla 1.1. Cantidades de mineral extrado y plomo metal obtenido en la Sierra de Cartagena entre los
aos 1867-1876 (Extrado de Estevan Sens, 1964)
Ao Mineral
(Tm.)
N Orden
provincia % Espaa Metal
N Orden
provincia % Espaa
1867 260889 1 70.93 22604 2 31.58
1868 222344 1 64.15 16957 3 23.29
1869 164513 1 52.78 12057 3 14.40
1870 206448 1 57.61 26971 1 31.71
1871 283952 1 66.25 33069 1 35.94
1872 231580 1 56.72 28420 1 27.99
1873 118782 1 46.57 17753 3 17.80
1874 132568 1 46.04 15908 3 14.97
1875 184744 1 54.64 30988 2 25.89
1876 221238 1 58.28 34375 2 26.96
En la ltima mitad del siglo XX, con la reactivacin de la actividad minera de la
zona, una cantidad importante de nuevos estudios fueron realizados con la colaboracin
importante de muchos gelogos europeos. Las publicaciones acerca de la geologa,
mineraloga y metalogenia son abundantes: las publicaciones ms relevantes son las de
Friedrich (1962, 1964), Urban (1968), Pavillon (1966, 1969 y 1972), Alabert (1973),
Oen (1974), Espinosa et al. (1974), Oen et al. (1975), Ovejero et al. (1976), Kager
(1980), Amors et al. (1981), Lunar et al. (1982), Lopez & Lunar (1983), Arribas (1984)
y Lpez Garca (1985). Tambin durante este perodo una importante cantidad de tesis
INTRODUCCIN
16
doctorales fueron realizadas comentando aspectos de la geologa, mineraloga y
metalogenia de la zona. Las ms importantes fueron: La tesis de Pavillon, defendida en
la Universidad de Pars en 1972 Paleogeographies, volcanisms, estructures,
mineralisations plombo zinciferes et heritages dans lEst des Cordilleres Betiques
(Zones internes), la tesis de Alabert presentada en la Universidad de Nancy en 1973
La province plombozincifre des cordilleres betiques (Espagne meridional). Essai
typologique, la tesis de Kager, presentada en la Universidad de msterdam en 1980
Mineralogical investigations on sulfides, Fe-Mn-Zn-Mg-Ca carbonates, greenalite and
associated minerals in the Pb-Zn deposits in the Sierra de Cartagena, province of
Murcia, S.E. Spain, la tesis de Lpez Garca presentada en la Universidad
Complutense de Madrid en 1985 Estudio mineralgico, textural y geoqumica de las
zonas de oxidacin de los yacimientos de Fe, Pb, Zn de la Sierra de Cartagena, Murcia.
Tambin es muy importante la tesis de Simmoneau Mar Menor: Evolution
sdimentologique et gochimique recente du remplisage presentada en 1973 en la
Universidad de Toulouse. Esta tesis es probablemente una de las primeras tesis acerca
de la geologa ambiental de los depsitos minerales.
INTRODUCCIN
17
Figura 1.3. Mapas de distribucin de Plomo y Cinc en el Mar Menor donde se pueden ver las mximas
acumulaciones en la desembocadura de las Ramblas de la sierra minera (Extrados de Simmoneau, J.,
1973)
La mineraloga y la geologa de esta zona minera han sido ampliamente
estudiadas y existen diversas teoras acerca de la gnesis de la mineralizacin. Algunos
autores como Friedrich (1962, 1964), Graeser & Friedrich (1970), Espinosa et al. (1974),
Oen et al. (1975), Arribas (1980) y Arribas et al. (1995) proponen un nico proceso de
mineralizacin terciaria. Por otro lado, Urban (1968), Pavillon (1969, 1972), Alabert
(1973), Ovejero et al. (1976), Ovejero (1980) y Manteca & Ovejero (1992) sugieren un
proceso metalognico de varias etapas a partir de mineralizaciones previas de los
perodos trisico y paleozoico.
INTRODUCCIN
18
Figura 1.4. Mapa geolgico de la Sierra de Cartagena-La Unin (Extrado de Robles-Arenas et al., 2006)
Estos dos grupos importantes de estudios se realizaron durante los perodos de
mayor actividad minera, primero entre 1840 y 1930, y entre 1960 y 1990. Tambin
debido al crecimiento de la conciencia ambiental y la aparicin del concepto de riesgo
ambiental y potencialidad txica de la actividad minera se han emprendido diversos
proyectos y trabajos en los ltimos aos, muchos de ellos todava en curso de
realizacin.
Entre las tesis doctorales hay que destacar la tesis doctoral de Garca, C., (2004)
Impacto y Riesgo Ambiental de los Residuos Minero-Metalrgicos de la Sierra de
Cartagena-La Unin (Murcia-Espaa) donde se realiza un estudio exhaustivo de las
estructuras mineras, los pozos mineros y sus aguas. Tambin se hizo una primera
clasificacin de los diferentes tipos de residuos mineros presentes en la zona. La tesis
doctoral de Robles Arenas, V.M,. (2007) Caracterizacin hidrogeolgica de la Sierra
de Cartagena-La Unin (SE de la Pennsula Ibrica). Impacto de la minera abandonada
sobre el medio hdrico tambin hace un estudio sobre la caracterizacin de las aguas
mineras de la zona y su posible polucin debido a la actividad minera. En ella se realiza
tambin un modelo hidrogeolgico conceptual aplicable al distrito minero.
Aparte de estos dos trabajos, bsicamente de carcter hidrolgico y ambiental, se
han realizado otros para evaluar los impactos sobre el medio biolgico. La tesis de
INTRODUCCIN
19
Marin-Guirao, L., (2007) Aproximacin ecotoxicolgica a la contaminacin por
metales pesados en la laguna costera del Mar Menor evala la movilidad y la
biodisponibilidad de los metales presentes en los sedimentos del Mar Menor y
demuestra que ni una ni otra son muy importantes salvo la excepcin que se produce en
las desembocaduras de las ramblas mineras durante perodos de lluvias torrenciales que
provocan una movilizacin importante de metales con potencial toxicidad para algunas
especies marinas. La tesis de Conesa, H.M., (2005) Restauracin/estabilizacin de
suelos contaminados por metales pesados como consecuencia de la actividad minera en
la zona de Cartagena-La Unin estudia la posibilidad de utilizar plantas autctonas
para la restauracin y estabilizacin de los suelos contaminados.
Igualmente se han realizado trabajos de tesis metodolgicas basadas en el uso de
tcnicas analticas en el entorno minero, aplicadas a casos concretos. La tesis de
Martnez Pagn, P. (2006) se centra en el uso de diferentes tcnicas de prospeccin
geofsica para estimar la cantidad de metales presente en las balsas mineras. Los
trabajos de Margu, E. (2006) y Snchez-Bassols, M. (2008) tratan de la optimizacin
de algunas tcnicas analticas para el anlisis de la dispersin de los metales alrededor
de zonas mineras, as como de su especiacin, tanto en muestras de la Sierra Minera y
ramblas como de sedimentos del Mar Menor.
Sin embargo, en ninguno de estos estudios, ya sea los de corte mas clsico
centrados en los aspectos mineralgicos y geolgicos como aquellos de un cariz ms
ambiental se detallan aspectos de la distribucin y la dinmica de los metales en la zona
no saturada y los posibles riesgos de su movilidad.
1.3.2. Los yacimientos mineros de la Sierra de Cartagena-La Unin
El distrito minero de Cartagena-La Unin constituye una excepcional
concentracin de metales (7 millones de toneladas de Pb+Zn, 64 millones de toneladas
de Fe; Manteca y Ovejero, 1992), que lo destaca ampliamente de otros distritos mineros.
Aparte de su importancia como anomala geoqumica, los yacimientos de este distrito
constituyen un llamativo ejemplo de anomala mineralgica, por la presencia de una
gran variedad de minerales. Entre las caractersticas ms llamativas de los minerales,
aparte de la presencia de greenalita, tambin estn las pseudomorfosis de pirrotina. As
pirita, marcasita, blenda y galena suelen presentarse con un hbito lamelar, en forma de
rosas. Otro carcter muy habitual es la presencia de recubrimientos de siderita sobre
INTRODUCCIN
20
los sulfuros y los de calcedonia sobre cuarzo. Otro rasgo caracterstico en la zona es la
enorme abundancia y variedad de aspectos que presenta la baritina, desde el blanco, al
naranja, pasando por el azulado. A escala microscpica, entre las caractersticas ms
peculiares tenemos la tonalidad de coloracin de las blendas, en funcin del contenido
de Fe, las exudaciones de calcopirita y estannina en la blenda, la pseudomorfosis de
siderita por magnetita y los entrecrecimientos de ambas, as como la presencia completa
de los trminos extremos de la serie isomorfa de carbonatos de Fe-Zn-Mn.
Tanto por parte de la Diputacin de Murcia como en alguna de las publicaciones
citadas ya previamente (Garcia, C., 2004) se han inventariado puntos o espacios que por
su rareza geolgica y excepcionales condiciones de observacin tienen un gran valor
didctico o importancia para la interpretacin y comprensin geolgica de los
yacimientos de la zona y de la interpretacin histrica de la actividad minera. Se citan
afloramientos naturales como antrpicos debido a las explotaciones mineras.
Entre los naturales, como ms caractersticos de la zona, cabe citar los siguientes
ejemplos:
- Montera de hierro o gossan de La Crisoleja, en la parte central de la sierra
entre La Unin y Portmn, que fue la principal base de la minera del hierro
de la sierra.
- Domo subvolcnico de segundo carbonato, cerca de La Crisoleja, con las
alteraciones hidrotermales y mineralizaciones asociadas.
- Cuello volcnico o neck en el collado de la Cuesta de Las Lajas.
- Brechas hidrotermales o breccia pipe con mineralizacin de estao de la
subida a la Cuesta de Las Lajas.
- Afloramiento oxidado del manto piritoso en la subida a la Cuesta de Las
Lajas.
- Ventana tectnica de la Cala del Caballo, al oeste de Portmn. Se observa la
superficie de cabalgamiento y mineralizaciones de Fe y barita en los
mrmoles.
- Cabezo de San Gins de la Jara, de gran inters estratigrfico, pues en l se
encuentra el estratotipo de la Unidad Alpujrride Inferior denominada
precisamente Unidad de San Gins. En este cerro abundan las
mineralizaciones de manganeso, que dieron lugar a una importante actividad
minera en esa zona.
INTRODUCCIN
21
- Ventana tectnica del Collado de Atamara. Se pueden observar pliegues y la
discordancia local entre mrmoles y cuarcitas nevado-filbrides por
disarmona de plegamiento.
- Surgencia de aguas de mina en la Rambla de La Crisoleja, altamente
mineralizadas con precipitacin de sales minerales de llamativos colores.
Entre los segundos merecen destacarse los siguientes:
- El filn de La Raja en el famoso Cabezo Rajao, al oeste de La Unin, mina
emblemtica del distrito. Observacin de la estructura del filn y de la
alteracin hidrotermal de la roca encajante.
- Corta Brunita, que permite una magnfica observacin del manto piritoso,
con gran variedad mineralgica, donde se han encontrado minerales nicos
en Espaa y un gran lago de aguas cidas.
Figura 1.5. Vista parcial de corta Brunita con el lago de guas cidas en el fondo de la corta.
- Explotaciones de estao de la Cuesta de Las Lajas, con mineralizaciones del
tipo wood tin o estao leoso.
- Corta Emilia, excavacin espectacular donde aflora el manto de los silicatos
o manto de greenalita, paragnesis mineral casi nica en el mundo.
- Corta San Valentn, con su gossan o montera de xidos de gran inters
mineralgico.
INTRODUCCIN
22
- Corta Sultana, que es un ejemplo raro de yacimiento Pb-Zn en el Mioceno,
con una espectacular brecha de falla mineralizada.
Tabla 1.2. Especies minerales presentes en los yacimientos de la Sierra de Cartagena
Elementos/
sulfuros y
sulfosales
xidos Carbonatos/
sales haloideas
Sulfatos/
fosfatos y
arseniatos
Silicatos
Azufre
Cobre nativo
Plata nativa
Argentita
Arsenopirita
Blenda
Bornita
Bournonita
Boulangerita
Calcopirita
Calcosina
Cinabrio
Covellina
Discrasita
Estannina
Estefanita
Estibina
Galena
Greenockita
Hawleyita
Marmatita
Marcasita
Pirita
Pirrotina
Tetraedrita
Anatasa
Casiterita
Calcofanita
Coronadita
Criptomelana
Goethita
Hematites
Heterolita
Magnetita
Martita
Minio
Platnerita
Pirolusita
Psilomelana
Romanechita
Anquerita
Aragonito
Azurita
Auricalcita
Calcita
Cerusita
Cincosiderita
Dolomita
Fosgenita
Hidrocincita
Malaquita
Manganosiderita
Rodocrosita
Siderita
Zn-Mn-siderita
Smithsonita
Halita
Embolita
Querargirita
Fluorita
Alunita
Argentojarosita
Anglesita
Baritina
Beudantita
Calcantita
Celestina
Epsomita
Fibroferrita
Goslarita
Jarosita
Linarita
Melanterita
Natroalunita
Natrojarosita
Plumbojarosita
Yeso
Arrojadita
Clinoclasa
Escorodita
Farmacolita
Hinsdalita
Ludlamita
Mimetita
Piromorfita
Bertrandita
Calcedonia
Caolinita
Clorita
Crisocola
Cronstedtita
Cuarzo
Amatista
Dickita
Haloysita
Hemimorfita
Jaspe
hemattico
Greenalita
Metahalloysita
Mg-
minessotaita
palo
Nontronita
Talco
INTRODUCCIN
23
Plumbogummita
Svanbergita
Vivianita
Los depsitos ms importantes de la Regin de Murcia as como los del distrito
minero de Cartagena-La Unin estn relacionados con los procesos magmticos que han
tenido lugar a lo largo de la historia geolgica de la Cuenca Btica. La formacin de la
Sierra de Cartagena est asociada a la segunda etapa magmtica, y ms concretamente a
la fase hidrotermal consecuente con ella, tambin se asocian a esta fase la mayor parte
de los yacimientos polimetlicos (Pb, Ag, Zn, Cu, Fe, Mn, Ba, Sn) de la regin. Las
rocas subvolcnicas calcoalcalinas potsicas, presentes tanto en el rea de Mazarrn
como en el norte de la Sierra de Cartagena, aparecen localmente afectadas de una fuerte
alteracin hidrotermal, que generalmente coinciden con la presencia de
mineralizaciones metlicas.
La zona minera de Cartagena-La Unin es una superficie rectangular, alargada
en direccin noreste-suroeste, de unos 10 x 5 km, que encierra la mayor acumulacin de
Pb-Zn de las Bticas y una de las principales de la Pennsula Ibrica. Despus de unos
siglos de abandono de la actividad minera, a partir de 1839 se produce un importante
despegue de la minera, y en slo unos pocos aos se denuncian ms de 1500 minas en
la Sierra minera de Cartagena-La Unin.
En dicha regin se distinguen, bajo un punto de vista geolgico-estructural, los
siguientes tipos de mineralizaciones (Manteca y Ovejero, 1992):
- Los mantos: masas y cuerpos estratoides.
- Diseminaciones en el Mioceno.
- Estructuras filonianas.
- Stockworks y filones asociados a las vulcanitas.
Los mantos
Los mantos son la mineralizacin de amplia extensin que ha permitido el
desarrollo de las grandes explotaciones a cielo abierto. Hay dos tipos de mantos: 1er
manto y 2 manto. Ambos son cuerpos estratoides, constituidos en unos casos por masas
de greenalita-magnetita con sulfuros dispersos (manto de silicatos) y en otros, por
INTRODUCCIN
24
sulfuros diseminados, en hiladas o masivos, dentro de una formacin clortica (manto
piritoso):
a) Manto superior o 1er. Manto: Se sita a la base del paquete carbonatado
de la unidad de S. Gins, asociado espacialmente a las doleritas. Aparece en
la zona central (Emilia-S. Valentn- Tomasa), sobre un rea de unos 10 km2.
Fuera de dicha zona, slo se le encuentra en la zona este y en alguna pequea
zona aislada. Los mayores espesores se han dado en la zona de S. Valentn-
Emilia, entre 40 y 80 m., mientras que en la zona este son del orden de los 20
m.
b) Manto inferior o 2 manto: Se sita al nivel de los mrmoles del
Nevado-Filbride. Aparece sobre un rea muy extensa del orden de 40 km2,
de forma aproximadamente elptica, con su eje mayor segn la direccin
NNE-SSO y centrada sobre la zona de Sancti-Spritus (cantera San Valentn).
Este cuerpo tiene un carcter estratiforme, concordante con las rocas
encajantes y con sus estructuras de esquistosidad y plegamiento. Los
espesores varan normalmente entre 3 y 25 m., en aparente relacin en unos
casos con estructuras de plegamiento y en otros casos con fracturas.
c) Paragnesis minerales de los mantos: Los mantos de la Sierra de
Cartagena presentan dos tipos principales de asociaciones minerales
primarias:
Paragnesis 1: Asociacin clorita-sulfuros-carbonatos-slice (manto
piritoso)
Paragnesis 2: Asociacin greenalita-magnetita-sulfuros-carbonatos-slice
(manto de silicatos o de magnetita)
La paragnesis 1, a la que corresponde por ejemplo el yacimiento de Los
Blancos (2 manto), consta de: pirita, blenda, galena, marcasita y localmente pirrotina
como sulfuros principales; y como accesorios: calcopirita, arsenopirita, tetraedrita y
estannina. Entre los carbonatos se encuentra principalmente la siderita, con variedades
conteniendo Zn y Mn.
La paragnesis 2, desarrollada principalmente en los depsitos del rea Emilia-
San Valentn-Tomasa, consta como minerales principales de greenalita (y especies
afines a sta, como la Mg-minesotaita) y de clorita. Sigue en orden de abundancia la
magnetita. Los sulfuros, dispersos dentro de la matriz silicatada, son galena, blenda,
INTRODUCCIN
25
pirita, marcasita y accesoriamente, calcopirita. A modo de inclusiones estn presentes
tambin tetraedrita y estannina.
1.3.3. Desarrollo de la minera en el distrito de Cartagena-La Unin
El distrito de Cartagena-La Unin, entre 1860 y 1900, produca como promedio
el 24 % de la produccin de plomo de Espaa, uno de los mayores productores de
plomo del mundo en la poca. En la dcada de 1840 comienza la explotacin intensiva
de los depsitos de la Sierra de Cartagena-La Unin. El hecho de estar en un
emplazamiento costero facilit la comercializacin de este mineral de forma rpida y
barata. Esto provoc que en 1839, se ampliasen las labores de explotacin en el Cabezo
Rajao, aprovechando las iniciales explotaciones romanas. En el siglo XIX, se
aprovecharon inicialmente los recursos que se podan extraer con mayor facilidad entre
los que se hallaban los escoriales y escombreras antiguas procedentes de la minera
romana, que an contenan una importante ley en plomo. Ezquerra del Bayo (1850)
estima en unas 550.000 toneladas la masa de escorias de fundicin romanas conocidas
en la zona de Cartagena, con leyes entre el 10 y 15 % de Pb. La invencin del horno de
fundicin atmosfrico en 1846 facilit extraordinariamente el beneficio de estos
materiales. A finales de 1850 haba 51 hornos de este tipo en el distrito de Cartagena.
A partir de 1850 se desarrollan ms las explotaciones subterrneas y comienzan
a beneficiarse los minerales sulfurados, que aparecen por debajo de las zonas de
oxidacin, normalmente a profundidades por debajo de los 30 o 40 m.
Para el beneficio del plomo se desarroll una industria dedicada a la fundicin
de los minerales. La facilidad que tiene el beneficio del plomo, debido a su bajo punto
de fusin, hizo que aumentase mucho el nmero de fundiciones, que se situaron
preferentemente en Cartagena, La Unin y Portmn. La necesidad de mezclar las menas
con otras de mayor ley para mejorar los lechos de fusin hizo que desde un principio se
recibieran minerales de otras provincias.
Durante la segunda mitad del siglo XIX y el principio del XX hubo
explotaciones minifundistas de empresas principalmente nacionales aunque en el
ltimo cuarto del siglo XIX se empez a introducir alguna empresa extranjera. Tras
unos aos de cierta inactividad y despus de la Guerra Civil, nuevos elementos
ayudaron a salir a la minera de la zona de su letargo. Uno muy importante fue la
introduccin de la tecnologa de flotacin y la mejora en las tcnicas de extraccin.
INTRODUCCIN
26
Todo ello produjo un cambio en el laboreo y la demanda, por otra parte, sufri una
importante alza, gracias al inicio de la Segunda Guerra Mundial y el crecimiento
econmico europeo de los aos 50 y 60, que permiti recuperar el tono de las
explotaciones. La Sociedad Minero-Metalrgica Pearroya fue completando a lo largo
de muchos aos la adquisicin de la mayor parte de las pequeas explotaciones que
estaban en actividad o estaban literalmente abandonadas, hasta hacerse con la prctica
totalidad de la Sierra de La Unin.
La actividad de obtencin del metal se desarrollaba en la planta remozada de
Santa Luca, y se multiplic extraordinariamente con la construccin a mediados de los
aos 50 del lavadero de mineral Roberto, en Portmn, que permiti mantener a la
empresa el primer puesto de la produccin nacional de plomo y con importantes
producciones de cinc durante las tres siguientes dcadas.
Sin embargo, la economa minera de la zona empez un periodo de decadencia a
finales de los aos 80, debido a la crisis del sector del plomo, la salida de sus principales
accionistas, los Rothschild, y la acumulacin de prdidas. Pearroya Espaa fue
liquidada en 1989 y todos sus activos mineros fueron transferidos a una nueva sociedad,
Portmn-Golf, interesad en las posibilidades urbansticas de la zona ms que en la
actividad extractiva, aunque un alza inesperada en el precio del cinc permiti mantener
la explotacin un corto perodo de tiempo, hasta 1991.
INTRODUCCIN
27
1.4. Referencias
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