Estudios Geológicos (E-Journal)
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Cronología de la industria de la pizarra: desde el Imperio Romano a la actualidad
Full text linkThe generic name of roofing slate is used to describe a series of metamorphic rocks whose main characteristic is that they can be cleaved into thin, flat plates, ideal for use as roof coverings. The construction possibilities of these rocks have meant that they have been used since prehistoric times, although the oldest documented evidence dates back to the Roman Empire. Over the centuries, the slate industry shaped and defined the extraction regions. In Europe, the use of these rocks was of great importance from the Middle Ages to the mid-twentieth century in countries such as France, the United Kingdom and Germany. The centuries-old exploitation of the Central European deposits led to their progressive depletion. In the mid-1960s, the deposits in northwestern Spain burst onto the world market, monopolizing it. The production process for roofing slate has been incorporating the technological advances in the extraction of ornamental rock in recent centuries, although it remains relatively simple. Roofing slate is extracted from the rock mass, exfoliated and cut according to predefined formats, and is then ready for use without further modifications. This paper reviews the chronology of this material worldwide. It also defines the characteristics of the different types of roofing slate, as well as its current extraction areas and production process, detailing the applied aspects of teaching this industry in secondary education.Bajo el nombre genérico pizarra para cubiertas se enmarca una serie de rocas metamórficas cuya principal característica es poder ser exfoliadas en placas finas y planas, ideales para ser utilizadas como recubrimiento de tejados. Las posibilidades constructivas de estas rocas han hecho que hayan sido empleadas desde la prehistoria, aunque los indicios documentados más antiguos datan del Imperio Romano. A lo largo de los siglos, la industria de la pizarra moldeó y definió las regiones extractivas. En Europa, el aprovechamiento de estas rocas tuvo gran importancia desde la Edad Media hasta mediados del siglo XX en países tales como Francia, Reino Unido y Alemania. La explotación secular de los yacimientos centroeuropeos llevó a su progresivo agotamiento. A mediados de los años 60 del pasado siglo los yacimientos del noroeste español irrumpieron en el mercado mundial, acaparándolo. El proceso productivo de la pizarra para cubiertas ha ido incorporando los avances tecnológicos en extracción de roca ornamental de los últimos siglos, aunque sigue siendo relativamente sencillo. La pizarra para cubiertas se extrae del macizo rocoso, se exfolia y se recorta siguiendo unos formatos predefinidos, quedando ya lista para su uso sin mayores modificaciones. El presente trabajo revisa la cronología de este material a nivel mundial. También se definen las características de los distintos tipos de pizarra para cubiertas, así como sus zonas de extracción actuales y el proceso productivo, y se detallan los aspectos aplicados de la didáctica de esta industria en enseñanza secundaria
Cambios en los peligros de inundación: aportaciones de los estudios de paleocrecidas
Full text linkClimate models predict an increase in extreme hydrological events (droughts and floods) as global temperatures respond to anthropogenic increases in greenhouse gases. This change in the pattern of extreme events due to global climate change raises uncertainties in assessing the risk of future droughts and floods. Conventionally, this problem has been addressed from a “top-down” approach based on downscaling of climate models. The development of this approach generates a high uncertainty that, in practice, does not allow determining in a reasonable and operational manner the magnitude of the change. Recently, it has been proposed to move towards a “bottom-up” approach of progressive adaptation to change based on the experience of recent events. It is assumed that future climate change will not create entirely new types of extreme weather events that have never before occurred on the planet. In this work, we review the main paleo-records (geological and botanical), which allow us to characterize and quantify hydrological extremes and their relation to climate variability at multi-decadal and secular time scales. This information is relevant to advance in the adaptation to extreme events in the context of climate change, particularly in the design of infrastructures, urbanism and territorial planning.Los modelos climáticos predicen un aumento de los fenómenos hidrológicos extremos (sequías e inundaciones) a medida que las temperaturas globales aumentan debido a las emisiones de gases de efecto invernadero. Este cambio en el patrón de los fenómenos extremos debido al cambio climático constituye un motivo de gran preocupación y plantea incertidumbres a la hora de evaluar el riesgo de futuras sequías e inundaciones. Convencionalmente, este problema se ha abordado desde un enfoque «descendente» basado en la reducción de escala de los modelos climáticos. El desarrollo de este enfoque genera una gran incertidumbre que, en la práctica, no permite determinar de manera razonable y operativa la magnitud del cambio. Recientemente, se ha propuesto avanzar hacia un enfoque «ascendente» de adaptación progresiva al cambio basado en la experiencia de eventos extremos recientes. Se asume que el cambio climático futuro no creará fenómenos meteorológicos extremos cuya situación sinóptica no haya ocurrido en el pasado. En este trabajo, revisaremos los principales registros naturales (geológicos y botánicos), que nos permiten caracterizar y cuantificar los extremos hidrológicos pasados y su relación con el clima a escalas temporales multidecadas y seculares. Esta información es relevante para avanzar en la adaptación a los fenómenos extremos en el contexto del cambio climático, particularmente en el diseño de infraestructuras, urbanismo y planificación territorial
Papel de los coloides en la dispersión de arsénico en suelos de mina de Madrid
Full text linkIn recent years, elevated concentrations of arsenic (As) have been detected in the Tertiary detrital aquifer of Madrid. A significant number of areas where waste from old mining operations, rich in metals and metalloids, accumulate may partially explain contamination events by toxic elements. In these environments, colloidal particles can act as nanovectors for the dispersion of As, enhancing its migration and contamination of surrounding soils. This work studies the mobilization of As-rich colloids from a waste zone of an old mining operation in the Community of Madrid. These wastes, mainly composed of arsenopyrite [FeAsS] ([As] = 0.2 g kg-1), are deposited near a natural stream and exposed to environmental conditions. In order to follow the mobility of As-rich colloids, the combined techniques of asymmetric flow field flow fractionation and inductively coupled plasma mass spectrometry (AF4-ICP-MS) are used to obtain the size distribution of the colloidal fraction and associated As, while X-ray absorption spectroscopy (XAS) techniques are utilized for the study of the chemical speciation of As in the solid phase. In addition, geochemical modeling allows prediction of the thermodynamically favored phases in each of the studied areas. The mobilization of colloidal As from mining waste to water and soil located up to 1 km from the source of contamination is described. The essential role of colloidal Fe oxyhydroxides as As mobilizing nanovectors is also highlighted.Durante los últimos años se han detectado concentraciones elevadas de arsénico (As) en el acuífero detrítico terciario de Madrid. Un número importante de zonas de acumulación de residuos de antiguas explotaciones mineras ricas en metales y metaloides pueden explicar parcialmente eventos de contaminación por elementos tóxicos. En estos entornos, las partículas coloidales pueden funcionar como nanovectores de dispersión de As potenciando su migración y contaminación de suelos colindantes. En este trabajo se estudia el proceso de movilización de coloides ricos en As a partir de una zona de residuos de una antigua explotación minera en la Comunidad de Madrid. Estos residuos, compuestos principalmente por arsenopirita [FeAsS] ([As] = 0.2 g kg-1), están depositados en las cercanías de un arroyo natural y expuestos a las condiciones ambientales. Para investigar la movilización de coloides ricos en As, se emplea la técnica combinada de fraccionamiento en flujo por campo de flujo asimétrico y espectrometría de masas con plasma de acoplamiento inductivo (AF4-ICP-MS) con la que se obtiene la distribución por tamaños de la fracción coloidal y de As asociado, técnicas de espectroscopia de absorción de rayos X (XAS) para el estudio de la especiación química del As en fase sólida y programas de modelización geoquímica que permiten predecir las fases termodinámicamente favorecidas en cada una de las zonas estudiadas. Se describe la movilización de As coloidal desde el residuo minero hasta aguas y suelos situados a una distancia de 1 km del foco de contaminación. Asimismo, se pone de manifiesto el papel primordial de los oxohidróxidos de Fe coloidales como nanovectores de movilización de As
Origen y movilidad del talio en la Faja Pirítica Ibérica
Full text linkThallium (Tl) is a non-essential element for living beings and is a ubiquitous metal in the Earth’s crust, with an average concentration of approximately 0.5 mg/kg. This metal is commonly recovered as a byproduct during the processing of pyrite concentrates and polymetallic sulfides (Cu-Pb-Zn). Tl may exhibit a high potential for cytotoxicity and genotoxicity to humans in its two major oxidation states (I and III). The Tl content of soils and surface waters is strongly conditioned by the geological substrate. Although surface concentrations of Tl in soils range between 0.1 and 2 mg/kg, elevated concentrations of Tl found in the Earth’s crust are associated with sulfides or potassium-rich minerals. The weathering of rocks rich in these minerals leads to increasing levels of this metal in soils, waters and sediments. The present study examines the origin, mobility and ultimate fate of Tl in areas affected by acid mine drainage in the Iberian Pyrite Belt, one of the most significant polymetallic massive sulfide districts globally.El talio (Tl) es un elemento no esencial para los seres vivos y un metal ubicuo en la corteza terrestre, con una concentración media de alrededor de 0.5 mg/kg. Este metal se obtiene comúnmente como subproducto durante el procesado de concentrados de pirita y sulfuros polimetálicos (Cu-Pb-Zn). El Tl puede exhibir un alto potencial de citotoxicidad y genotoxicidad para los seres humanos en sus dos estados de oxidación principales (I y III). El contenido de Tl de suelos y aguas superficiales está fuertemente condicionado por el substrato geológico, y aunque las concentraciones en suelos oscilan entre 0.1 y 2 mg/kg, se pueden observar elevadas concentraciones en la corteza terrestre asociadas a sulfuros o minerales ricos en potasio. La meteorización de rocas ricas en estos minerales conduce a niveles crecientes de este metal en suelos, aguas y sedimentos. En el presente trabajo se analiza el origen, la movilidad y el destino final del Tl en áreas afectadas por drenaje ácido de mina en la Faja Pirítica Ibérica, uno de los distritos de sulfuros masivos polimetálicos más importantes del mundo
El macizo de Gredos (Sistema Central español): un ejemplo mundial de procesos magmáticos en el nivel de emplazamiento
Full text linkThe Gredos massif occupies the central part of the Spanish Central system batholith. It primarily comprises calc-alkaline granodiorites and monzogranites rich in alkalis, with lesser amounts of leucogranitic and basic rocks. In areas where detailed studies have been conducted, the intrusive units form tabular bodies emplaced within the metamorphic rocks that constituted the mid-crust during the Late Carboniferous, remaining as septa of metasediments and migmatites between the intrusive sheets. The recent history of uplift and glaciation in the Sierra de Gredos has exposed many of these plutonic and metamorphic rocks, revealing excellent outcrops that provide opportunities to observe world-class examples of magmatic processes at the emplacement level. The study of field relations in outcrops such as the Gredos massif has enabled an in-depth discussion on the origin of magmatic fabrics and structures, the observation of the variety of enclave types and how these contribute to a deeper understanding of petrogenetic and rheological aspects, as well as a more precise interpretation of the interaction (assimilation) processes between intrusive magmas and the host metasediments. This work represents a journey into the crust where all these magmatic processes occurred, highlighting their main characteristics based on field relationships and supported by geochemical, petrological, structural, experimental, and geochronological evidence.El macizo de Gredos ocupa la parte central del batolito del Sistema Central español. Está constituido principalmente por granodioritas y monzogranitos de afinidad calco-alcalina, ricos en álcalis, con cantidades menores de rocas leucograníticas y básicas. Donde se han estudiado con detalle, las unidades intrusivas forman cuerpos tabulares emplazados en las rocas metamórficas que conformaban la corteza media en el Carbonífero tardío, que quedan como septas de metasedimentos y migmatitas entre las láminas intrusivas. La historia reciente de levantamiento y glaciarismo en la Sierra de Gredos ha permitido que muchas de sus gargantas y laderas expongan excelentes afloramientos rocosos que ofrecen la oportunidad de observar ejemplos de interés mundial de procesos magmáticos en el nivel de emplazamiento. El estudio de las relaciones de campo en afloramientos como el del macizo de Gredos ha permitido discutir en profundidad el origen de las fábricas y estructuras magmáticas, observar la variedad de tipos de enclaves y como estos ayudan a profundizar en aspectos petrogenéticos y reológicos, o interpretar más precisamente los procesos de interacción (asimilación) entre los magmas intrusivos y los metasedimentos encajantes. Este trabajo representa un viaje al interior de la corteza donde se produjeron todos estos procesos magmáticos, mostrando sus principales características basandonos en las relaciones de campo, y apoyados en otro conjunto de evidencias geoquímicas, petrológicas, estructurales, experimentales y geocronológicas
Las piedras bezoares en el Museo Nacional de Ciencias Naturales de Madrid
Full text linkFour specimens of bezoar stones are preserved in the National Museum of Natural Sciences (MNCN-CSIC), two of them set in silver, the other two are merely concretions from ruminant mammals. In this paper, we present a contextualized review of these artifacts as museum pieces and a preliminary investigation of their possible procedence, as the presence of bezoars is documented since the beginning of the Royal Cabinet of Natural History of Charles III.En este artículo se plantea una caracterización de las cuatro piedras bezoares conservadas en las colecciones de Geología y Bellas Artes del Museo Nacional de Ciencias Naturales de Madrid MNCN). En primer lugar, se ha buscada una definición precisa de estas curiosas muestras minerales generadas en los procesos digestivos de los mamíferos rumiantes, para a continuación poner en su contexto histórico la presencia de estos objetos en las colecciones del citado museo. En este sentido, se han buscado las fuentes historiográficas, sobre todo las procedentes de los cronistas históricos de América, para explicar el interés por las piedras bezoares de los naturalistas, los coleccionistas y los estudiosos tanto de la medicina como de los productos farmacológicos de tradición popular (Ars Medica). Dos de las piedras bezoares estudiadas están engarzadas en plata, es por ello que además de bienes geológicos también se pueden clasificar como objetos del campo de las artes decorativas. Es desde esta perspectiva, y por primera vez, que se han analizado las marcas de orfebre detectadas en los engarces de plata para determinar su lugar de fabricación y la fecha de su manufactura. Se pone especial énfasis en las analíticas realizadas mediante técnicas de laboratorio no destructivas por el profesor Javier García Guinea, que han permitido aclarar cuáles son los componentes químicos y minerales de estos ejemplares. El último apartado de este trabajo se centra en comparar los ejemplares del MNCN con otras piedras bezoares conservadas en otros museos europeos
Una visión general de la luminiscencia de los minerales: una revisión y un homenaje al Prof. Dr. Javier García Guinea
Full text linkLuminescence emission is observed from many minerals and it provides important information about the physical and chemical processes taking place in both inorganic and biogenic materials (silicates, carbonates, phosphates, etcetera). It is equally valuable for geological and archaeological dating, detection of irradiated foods, or retrospective applications. Examples described here emphasize some of the career successes of Prof. Dr. Javier García Guinea who has advanced the topic with major contributions to the fields of physics and chemistry of minerals by the study of luminescent emission from natural materials. Geological materials are particularly challenging, as they are highly variable, thus, it has been an achievement to understand the underlying processes and his dedication and expertise have greatly influenced the fields of luminescence spectroscopy and its applications in geosciences, material sciences, retrospective dosimetry and biomedical engineering. He has inspired and guided many researchers, and will undoubtedly continue to do so into his retirement.La luminiscencia observada en muchos minerales proporciona información importante sobre los procesos físicos y químicos que tienen lugar tanto en materiales inorgánicos como biogénicos (silicatos, carbonatos, fosfatos, etc.). Es igualmente valiosa para la datación geológica y arqueológica, la detección de alimentos irradiados y aplicaciones retrospectivas entre otras. Los ejemplos descritos aquí resaltan las contribuciones más significativas de la carrera del Prof. Dr. Javier García Guinea, quien ha avanzado en el tema con importantes aportes a los campos de la física y la química de los minerales mediante el estudio de la emisión luminiscente de materiales naturales. Los materiales geológicos son particularmente desafiantes, ya que son altamente variables; por lo tanto, ha sido un logro comprender los procesos subyacentes, y su dedicación y experiencia han influido enormemente en los campos de la espectroscopia de luminiscencia y sus aplicaciones en geociencias, ciencia de materiales, dosimetría retrospectiva e ingeniería biomédica. Ha inspirado y guiado a muchos investigadores, y sin duda seguirá haciéndolo en su jubilación
Trazas fósiles de reptiles en flotación del Carniense de la Cobertera Tabular (Sur de España)
Full text linkSmall trace fossils are recorded in the top and the bottom of a thin sandstone bed located in the upper part of the K1 unit (lower Carnian, Upper Triassic), in the Tabular Cover. In the top surface, two trace fossils have been identified: a tridactyl digitigrade elongated scratch mark with preserved triangular claws (20 mm long and 19 mm wide), with two lateral elongated (30 mm) and curved marks are located back to the margins of the tridactyl footprint, and a longitudinal furrow (185 mm long and 3 mm wide). In the bottom surface there are two autopodium impressions preserved as convex hyporeliefs, counter moulds (45 mm long, 26 mm wide, and 18 mm long, 14 mm wide). They are tridactyl, elongated scratch marks, located very close and forming an angle of 48º. Trace fossils are interpreted as produced on the bottom by small tetrapods when floating in a low energy shallow environment. In the top surface correspond to the right hindlimb and the tail. In the bottom surface the scratch marks are more elongated and may be related to pes and manus. The potential authors are uncertain. This is a new example of swimming trace fossil for the Carnian deposits of the southern and eastern Iberia.Las superficies de techo y muro de un nivel delgado de arenisca de la parte superior de la unidad K1 (Carniense inferior, Triásico Superior) de la Cobertera Tabular, presentan pequeñas trazas fósiles de vertebrados. En la superficie de techo se han identificado dos trazas fósiles: una marca alargada de arañazo tridáctilo, digitígrado que preserva la impronta de las garras (20 mm de largo y 19 mm de ancho), con dos marcas laterales curvadas y alargadas (30 mm) que continúan por detrás de la huella tridáctila, y un surco longitudinal (185 mm de largo y 3 mm de ancho). En la superficie de muro aparecen dos huellas preservadas como contramoldes (45 mm de largo, 26 mm de ancho, y 18 mm de largo, 14 mm de ancho). Son huellas tridáctilas, constituidas por marcas elongadas de arañazos, localizadas muy cerca entre sí, formando un ángulo de 48º. Las trazas fósiles fueron producidas en el fondo de un medio acuático muy poco profundo y de poca energía, por pequeños tetrápodos que estaban flotando o caminando sobre el fondo. Las huellas de la superficie de techo corresponden a la extremidad trasera derecha y a la cola de un organismo desconocido. Las huellas de la superficie de muro son marcas elongadas de arañazos en el fondo posiblemente relacionadas con el pie y la mano. Este es un nuevo ejemplo de huellas de un tetrápodo en flotación o natación en los materiales del Carniense del Sureste de Iberia
Geología en el Campo: una experiencia sobre vídeos educativos en Geociencias
Full text linkAn effective way to teach basic Geoscience concepts is in field-based Geology courses. However, it is not always possible to perform this type of teaching, or it is done in very short campaigns. The objective of this study has been to search for a palliative to this problem through an accessible alternative in the form of a new YouTube channel specifically designed to teach Geology in the field. The study method consisted of producing 43 Geology-in-the-field videos over seven years using modern cinematographic techniques, high-level geological exploration and research methodologies, geological teaching scripts, specifically designed for intermediate educational levels that can be understood by a general public. In this work we include interesting technical details about the scripts, cinematographic resources, settings, lighting, sound, field filming and editing and editing of geological dissemination videos. The numerical results of the YouTube channel entitled “Geologia en el campo” are 46 videos, more than 1,417,686 views, 96,423 hours of viewing, 23,316 subscribers plus hundreds of grateful comments, especially from Spanish-speaking countries.Una buena manera de enseñar conceptos básicos de Geología es mediante cursos impartidos en el campo. Sin embargo, no siempre es posible hacer este tipo de docencia, o se realiza en campañas muy cortas. El objetivo de este estudio ha sido la búsqueda de un paliativo a este problema a través de videos educativos diseñados para enseñar Geología en el Campo, disponibles a través de un canal de YouTube. El método de estudio ha consistido en elaborar 43 vídeos de geología-en-el-campo, durante siete años, utilizando técnicas cinematográficas modernas, metodologías de exploración e investigación Geológica y guiones didácticos de Geología, específicamente diseñados para niveles educativos intermedios que puedan ser entendidos por el público general. En este trabajo incluimos detalles técnicos sobre guionización, recursos cinematográficos, escenarios, iluminación, sonido, filmación en campo y montaje y edición de vídeos de divulgación Geológica. Los resultados numéricos del canal YouTube “Geología en el campo” son 46 vídeos, más de 1.417.686 visualizaciones, 96.423 horas de visualización, 23.316 suscriptores junto con centenares de comentarios agradecidos, sobre todo desde países de habla hispana
Ostrácodos de la desembocadura del río Guadalquivir (SO de España)
Full text linkThis paper studies the ostracod assemblages of the Guadalquivir River from its mouth up to 35 km upstream. Four zones are described according to the species present, whose spatial distribution is mainly conditioned by the conductivity, as a measure of salinity, and the energy of the environment. This zonation and its diversity correspond to that observed in the benthic foraminifera and macrofauna.Este trabajo estudia las asociaciones de ostrácodos del río Guadalquivir desde su desembocadura hasta 35 km aguas arriba. Se describen cuatro zonas en función de las especies presentes, cuya distribución espacial está condicionada principalmente por la conductividad, como medida de la salinidad, y la energía del medio. Esta zonación y su diversidad se corresponden con la observada en los foraminíferos bentónicos y en la macrofauna