Árcillas cerámicas de Andalucía. 12. Yacimientos del Trías en la margen derecha del Guadalquivir (Jaén)

"ARCILLAS CERÁMICAS DE ANDALUCÍA: 12. YACIMIENTOS DEL TRIAS EN LA MARGEN DERECHA DEL GUADALQUIVIR (JAÉN)." A. Bemal Dueñas; G. García Ramos; F. González García; A. Justo Erbez y J. L. Pérez Rodríguez. Sección de Silicatos del Centro de Edafología y Biología Aplicada del Cuarto y Facultad de Ciencias, Universidad de Sevilla. 77/4/0084A RESUMEN Se han estudiado once arcillas de interés cerámico procedentes de diferentes depósitos, normalmente en explotación, localizados cerca de Linares, Ubeda, Beas de Segura, Sorihuela de Guadalimax y Santisteban del Puerto, en terrenos del Sistema triásico. Los resultados muestran que son de naturaleza Üítica, con clorita y caolinita como minerales secundarios, pero con alto contenido de óxido de hierro, que da a las muestras un fuerte color rojo. El contenido en CO3 Ca es del orden del lO^/o, siendo muy bajo el de otros carbonatos. Estas arcillas se usan para pavimentos y las más plásticas se moldean a mano para artesanía, especialmente en Ubeda. SUMMARY Eleven clay samples of interest for ceramic work have been studied. They were taken from different deposits, currently being worked, and located near Linares, Ubeda, Beas de Segura, Sorihuela de Guadalimar and Santisteban del Puerto in lans dating the triassic system. The results obtained show the nature of these clay samples are basically ülitic, with chlorite and kaolinite as secondary minerals, but with a high amount of iron oxides giving to the samples a strong red colour. The amount of CO3 Ca in most of the samples is about lO^/o, and the percentage of carbonates is very low. The above named materials are used for making paving-bricks of "Italian stoneware". The most plastic clays are shaped by hand in the handcraft factories, specially in Ubeda. RESUME On a étudié onze aigües ayant de l'intérêt céramique et qui procédaient de différents dépôts, normalement en exploitation, localisés près de Linares, Ubeda, Beas de Segura, Sorihuela de Guadalimar et Santisteban del Puerto, dans des terrains du Système triasique. Les résultats montrent qu 'ûs ont une nature üitique, avec de la chlorite y de la kaolinite comme minéraux secondaires, mais avec un haut contenu en oxyde de fer qui donne aux échantillons une couleur rouge foucé. Le contenu en CO3 Ca est de l'ordre du lO^/o, étant plus bas celui dáutres carbonates. Ces argiles sont utilisées pour pavimenter et les plus plastique se moulent à la main pour lártisanat, spécialement à Ubeda. ZUSAMMENFASSUNG Elf fïii die Keramikindustrie ifï Frage kommende JTongesteine aus verschiedenen normalerweise in Abbau befindlichen Vorkommen bei deii Ortschaften Linares, Ubeda, Beas de Segura, Sorihuela de Guadalimar und Santisteban del Puerto wurden untersucht. Die Lagerstätten befinden sich meist in Triasformationen. Die Ergebnisse der Untersuchung lassen erkennen, dass diese Tone lUitcharakter besitzen und als Sekindärmineralien Chlorite und Kaolinit enthalten; ihr hoher Gehalt an Eisenoxid verleiht ihnen eine intensive Rotfärbung. Der CO3 Ca-Gehalt hegt bei ca. 10 vH, der Anteil anderer Karbonate ist äusserst gering. Die untersuchten Tongesteine finden bei der Herstellung von Fussböden Verwendung, die bildsameren werden, besonders in Ubeda, in der dort ansässigen kunstgewerblichen Keramik von Hand ge- ^ formt. _^_ BOL. SOC. ESP. CERAM. VIDR., VOL. 17 - N^ 1 17 I. Ü^TRODUCCION. De acuerdo con el programa de investigación que se viene realizando en el Departamento de Química Inorgánica de la Facultad de Ciencias de Sevilla y en el Centro de Edafología y Biología Aplicada del Cuarto (4), en el presente trabajo se completa el estudio de los yacimientos de arcillas cerámicas situados en la margen derecha del Guadalquivir, iniciado en un trabajo anterior (1), con el de 11 muestras procedentes de una serie de yacimientos del Trías situados en los términos de Linares, Ubeda, Beas de Segura, Sorihuela de Guadalimar y Santisteban del Puerto. En el presente estudio se describen las propiedades físico-químicas y la composición mineralógica de las muestras a los fines de su mejor aprovechamiento industrial. II. YACIMIENTOS Y MÉTODOS EXPERIMENTALES. Los yacimientos, con sus muestras, se incluyen en la tabla I y su situación se señala en el mapa geológico de la figura 1. TABLAI ARCILLAS CERÁMICAS DE JAÉN YACIMIENTOS TRIASICOS DE LA MARGEN DERECHA DEL GUADALQUIVIR SITUACIÓN DESCRIPCIÓN MUESTRA APLICACIONES ACTUALES - Linares.- Norte de la El yacimiento'pertenece a una reJ—4.- Bloques silíceos verdes, Ladrillo hueco de todas clases. ciudad, cerca del de-gión de contacto en que aparecen con pequeños nodulos de óxido Fábrica moderna. pósito de agua. grandes masas de margas grises o de hierro. Contacto Mioceno .. amarillentas del Mioceno, con areniscas y arcillas rojas del Trías. Trías. J—5.— Arena silícea suelta,'o fácilmente disgregable. Contacto Mioceno-Trías. c. ce ce J-6.- Arcillas rojas compactas Con este material se fabrica (Trías) que se presentan en el nivel inferior del yacimiento. un ladrillo rojo. Ubeda.- Cortijo de Yacimiento subterráneo, explotado J—10.- Bloques grandes de co-Utüizada por los alfareros de Las Palomas. Carre-desde hace tiempo por los alfareros lor rojo de vino, con vetas azu-Ubeda en los productos vidriatera de Ubeda a Ar-de Ubeda. Trías, contacto con el les. dos. quillos Km. 10 Mioceno. Beas de Segura.- Ca-Toma de muestras en las primeras J-18.- Aglomerados migajosos Muestra experimental, en el Trías. rretera de Baüén a Al-formaciones visibles del Trías, pró-de gran tamaño, color rojo ocre. bacete, Km. 204,6. ximas a la carretera. Junto a las arcillas rojas se observan vetas verdosas. J-19.- Materiales más ricos en los filones verdes "salegón". .. Beas de Segura.- Cru-Se tomó la muestra en una fábrica J-20.- "Barro de cabeza". Masas Ladrülos huecos muy rojos. Cooce de carreteras desde próxima a Beas. Arcillas rojas del plásticas, muy rojas. perativa cerámica. Beas a la general BaiTrías. len-Albacete. íí ií J21.- "Pié de cantera", Masas .. pétreas del yacimiento, que mezclan al material anterior. Cortijos Nuevos, Beas. Pequeña excavación a la derecha de J~22.- Roca dolomítica muy Muestra experimental Carretera de Beas al carretera. Trías. alterada, plástica, de color roTranco, Km. 98. jo de vino, con pequeñas vetas amaxülas. Sorihuela de Guada-Corte junto a la carretera, en las J-23.- Areniscas rojas muy duras Muestra experimental limar.- NE del pue-proximidades de un tejar. Trías. con vetas blancas. Santisteban del Puer-Yacimiento en el interior de la J-24.- Trozos pequeños de arci-Fábrica en período de ampliato. SE del pueblo. fábrica. Trías. lla de color rojo oscuro. ción. 18 J-24 J-23 J-20,J-21 J-22 ) oo QP o o 's o J-18, J-19 ^ Mioceno Trías Granitos Infracretácico Cámbrico Aluvial Fig. 1.- Croquis del mapa geológico de la zona en que se encuentran los materiales sedimentarios que se estudian. Di luvial Jurásico Superiof» Se realizaron las siguientes determinaciones: Análisis químico, capacidad de cambio, análisis termogravimétrico y diferencial, diagramas de difracción de rayos X (de polvo, agregados orientados, solvatados con glicerol y con tratamiento térmico a 550"C) y estudio por el microscopio electrónico. En las determinaciones experimentales se han empleado los métodos usuales en el Centro de Edafología y Biología Aplicada del Cuarto, descritos en trabajos anteriores (4), realizándose en los laboratorios de la Sección de Silicatos de Sevilla. m. DATOS EXPERIMENTALES Y DISCUSIÓN. Los resultados del análisis químico y capacidad de cambio de estos materiales se incluyen en las tablas II y III. Las curvas termogravimétricas y de ATD se muestran en las figuras 2, 3 y 4. En las tablas IV y V se da la composición mineralógica de las muestras, incluyéndose las microfotografías electrónicas en las figuras 5, 6, 7 y 8. Exceptuando la muestra J—5 ( arcilla de origen terciario, montmorillonítica, procedente del yacimiento de Linares) y la J-22 (caolinítica), todas las demás presentan características muy semejantes, a saber: Todas tienen un bajo valor del agua perdida a 100^ y más alto en el de la pérdida por calcmación —hasta 7,77^/o en la J—10—, que denota un bajo contenido en minerales montmorilloníticos. El contenido en magnesio, entre 2,10^/o (J—6) y 3,75 (J—23) en ocho de las muestras, indica la presencia de minerales trioctaédricos, bien en pequeña proporción, bien con destacadas sustituciones isomórficas en la capa octaédrica. El de potasio, desde un 3,05^/0 (J-23) hasta 6,23^/0 (J-4) en nueve muestras, está de acuerdo con la presencia de la ilita o mica potásica en estas arcillas, como se ha comprobado por otros medios. Las capacidades de cambio bajas, inferiores a los 34 meq/100 gr. en 9 muestras, confirman su composición ilítica. La-muestra J-22 presenta una baja razón molar SÍO2/AI2O3 (2,14), pequeño contenido en potasio (2,38<^/o), muy poco magnesio (0,16^/0), capacidad de cambio bajo (10,83 meq/lOOgr) y contenido muy alto en alúmina, lo que corresponde a las características de un mineral del grupo del caolín. El estudio termogravimétrico confirma las deducciones anteriores, observándose el hábito característico de los minerales ilíticos en todas estas curvas (fig. 2), exceptuando las muestras J-5 (montmorillonítica) y J-22 (caolinítica). Destaca el brusco salto de la curva entre 400^ y 550^ de esta última muestra, debido a la pérdida del agua reticular propio de los caolines. Los registros de ATD muestran el hábito ilítico de estos materiales (5), con las siguientes excepciones: J-5 y J—22, como era de esperar. La observación al microscopio electrónico (2) confirma los datos obtenidos por las anteriores técnicas, destacando el alto contenido en caolinita de la muestra J-22 y la fuerte composición ilítica de todas las demás (figs. 5, 6, 7 y 8). A partir de los datos de difracción de rayos X (3), se pueden establecer los siguientes grupos : a) Arcillas ilíticas.- Comprende a las muestras J-18, BOL. SOC. ESP. CERAM. VIDR., VOL. 17 - Ne 1 19 TABLA ÎI ANALISIS QUÍMICOS Y CAPACIDAD DE CAMBIO (*) MUESTRA J-4 J-5 J-6 J-10 J-18 T-19 J~20 J-21 J-22 J-23 J-24 SÍO2 51,64 47,69 47,78 45,35 47,97 48,58 49,57 46,39 45,62 44,32 45,70 AI2O3 . 23,74 19,23 26,23 26,98 28,89 27,22 24,50 27,10 36,28 24,42 26,36 Fe203 6,61 16,14 12,03 13,78 3,96 7,94 8,98 10,06 3,15 13,85 7,23 TÍO2 1,94 1,26 0,93 1,33 0,97 1,24 1,31 1,00 2,59 1,28 1,30 CaO 0,50 2,65 0,21 0,28 0,18 0,54 0,82 0,21 0,52 0,35 0,94 MgO 3,02 1,70 2,10 1,47 3,25 2,29 2,55 2,22 0,16 3,75 3,73 K2O 6,23 2,27 4,80 4,26 4,30 3,65 3,57 3,72 2,38 3,05 4,64 Na20 0,47 0,53 0,55 0,80 1,20 1,25 1,20 0,98 0,46 0,35 0,79 Pérdida por calcinación .... 5,47 8,62 5,96 7,77 6,85 6,21 5,90 6,35 7,60 6,41 7,20 Total: .99,52 100,15 100,59 101,93 97,54 98,92 98,40 98,03 98,76 97,78 97,69 H2 0 . 3,96 6,27 4,47 4,30 2,72 2,94 3,45 3,16 4,04 5,93 4,82 SÍ02/R203 . . . 3,15 2,47 2,40 2,16 2,59 2,56 2,74 2,36 2,03 2,26 2,50 SÍ02/A1203. . . 3,71 4,21 3,10 2,86 2,82 3,04 3,44 2,91 2,14 3,08 2,94 Si02/Fe203 . . .20,97 7,88 10,61 8,78 32,37 16,51 14,75 12,46 40,00 8,53 16,88 C.C. meq/100 g. .27,16 44,25 34,12 23,88 24,10 25,39 22,50 22,90 10,83 31,86 43,23 (*) Datos sobre muestras en las que se eliminaron carbonatos y mareria orgánica. TABLA m DETERMINACIÓN DE CARBONATOS (Sobre muestra bruta, expresados como Ca CO3) MUESTRA ^/o J-4 3,40 J-5 4,69 J-6 2,14 J-10 6,71 J-18 2,57 J-19 8,08 J -20 7,03 J-21 3,02 J-23 9,16 J-24 1,50 J-19, J-20, J-21, J-23 y J-24. Su contenido en ilita es bastante uniforme, variando entre el 85^/o (J-24) y el 96^/o (J—19). En todas ellas se encuentra clorita, que se identifica por la difracción de 14, 14 Â, que no expande con glicerol y cuya intensidad se refuerza por calentamiento a 550^ durante media hora y desaparece por tratamiento ácido. Para cuantifícar el contenido en clorita se ha tomado como poder reflectante el de 2,3 (6). En este caso y al no detectarse montmorillonita en el agregado orientado más glicerol, se han utÜizado estos sin saturar. Exceptuando las muestras J—20 y J—24, que contienen un 7^/o de clorita, las restantes no llegan al 5^/o. El óxido de hierro se presenta al estado de hematites y se identifica por las difracciones a 2,69 Â; 2,52 Â; 2,20 Â, etcétera, aunque su contenido no llega a superar un lO^/o, a juzgar por la intensidad de las líneas de difracción. b) Arcillas caoliníticas.— Se incluyen dos muestras: J-22 y J-10. La primera contiene un 52o/o de caolinita !. :: -:-.| •: -^ ' ' . • •;;;i-;. • '] '' r-- -h - 'f] -. ,j. . -^ ^ ^ ^u: :• 1 - : -^^ _-:u -r--ir* • • -=-*- r- -TJ7-:;- _-:u -r--ir* • • r-^ ^ 1 r- -TJ7-:;- .,; !.. ^^t "-•t" i .. • : ^ • \[-'': .,; .. ! . .. ; ^^t "-•t" P.'' ' f ,-4-' ^ . • :• 1 • i ¿ • ; ir f :: ::.;|- '. Jt : . ±. ^ f\\\ ;;!; ,. ... . --i- -J^ --- "^ ' P~ - !, ;• --i- -J^ --- "^ ' P~ -•.•••;:_. • t"-; --LW -^_... -/- -i- /j... ' ';• ^ /i --LW -^_... -/- -ir *• f i '^ I4::!-;- í k«;. f-í ^ i / ''' ^ •Jûi. , f -• -^ J4-„ L 1 rI2(__^ f- •Jûi. , f -• -^ J4-„ L 1 rI2(__^ "^ _J:i 'Úii Ö:-l-*^ W--Sí O^á! 0 ID m\ < ^ \4 o'i 440 ; « G ! 8Í 0 \^ )G , r^' _J:i • '• ..i:¡-( y.. M fí ¿4 014 0 r« ci ! id )G , i ä Q I M » •: «í D m fO !îQ 3^ i :.l':-: •:£ ^•]--n ^\A 0 ! €C G Ù 0 110 » .'i 1 ! 2^ t) • 4 0 B 0 » Ö '.toi )0-' i-.r. •• i' ,: ~^" ' • • ! -• t) • 4 0 " 1 T"' : ; 1 •:• ^4': .... '\^' i/ -i ¿ 1. • 1 ' 1 Ji ^ -•!/ •i- ' ..•:^: : ---^--"-- -4- - .' i ---^--"-- -4- -r-"t-'" i -r-"t- • 1 •\j - !': : : -r 'M ' !" -r ^ ^1 'M fl':.: • [; ; -fÍ » ^^••' i *^ / í •n L LJ -H-: f •'! -I •^ !-•••" -f-•i . 1. r,l: 't ,., < '...„? 0 u Ü \ 6Ï 0 m Ó|^?í m á^r :j n D 1 41 0 : -*( c 1« ö .1í *; ,., < '...„? ,:{ 1: :: ::2C a:: :M D:|.St 5 • :1C Kii.:^í •Â± 3 -i -M ß:: :fiî oi: :8£ ^:: ;^|] W^^ •:x d.7i n 4^:: a 0:;!.ií Ü:\l.íÍ ß) :::: :::; i í^^ih;^ -l' :i,.:: Fig. 2.-Curvas de análisis térmico ponderal de las muestras estudiadas. y un 47^/0 de ilita. Hay menos de un S^/o de clorita; existe una pequeña cantidad de hematites y apenas se aprecian líneas de cuarzo. Li muestra J—10 contiene ilita en cantidad equivalente, con cuarzo y óxidos de hierro en diversos estados de hidratación. c) Otras muestras.- Las tres restantes proceden del yacimiento de Linares, situado en el contacto MiocenoTrías y son de composición intermedia entre las muestras anteriormente citadas. La J—4 contiene ilita-o mica potásicaabundante, con cuarzo y óxidos de hierro y aluminio en proporción 20 o 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 VOO Fig. 3.- Curvas de análisis térmico diferencial de las muestras J-4, J-5,J-6,J-10yJ-18. O 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 Fig. 4.- Curvas de análisis térmico diferencial de las muestras J-19, J-20, J-21, J -22, J-23 y J-24. Fig. 5.-Microfotografía electrónica de la muestra J-18. Micas. Indicios de caolinita. o'iAt Fig. 6.-Microscopía electrónica de la muestra J-22. Cristales de caoünita. Fig. 7.-Microscopía electrónica de la muestra J-23. Ilita y posible caolinita. Fig. 8.-Microscopía electrónica de la muestra J-24. Micas. Cihr tal de goetita. BOL. SOC. ESP. CERAM. VIDR., VOL. 17 - N« 1 21 TABLA IV ESTIMACION SEMICUANTITATIVA DE MINERALES DE LA ARCILLA DE LAS MUESTRAS J-18, J-19, J-20, J-21, J-22, J-23 y J-24. (En %). N° de M CL I K muestra J-18 5 93 5 M: montmorillonita. J-19 <5 96 < 5 Cl: clorita. J-20 7 90 5 J-21 <5 95 < 5 I: ilita. J-22 5 47 52 K: caolinita. J-23 <5 94 < 5 J-24 10 85 5 TABLA V PRINCIPALES COMPONENTES DE LAS ARCILLAS DEL TRIAS EN LA MARGEN DERECHA DEL GUADALQUIVIR (JAÉN) son, fundamentalmente, de naturaleza ilítica, con caolinita como mineral secundario o accesorio, destacándose las muestras J—22 y J—10 por su alto contenido en este mineral. En siete de las muestras se encuentra clorita como mineral secundario y en todas ellas existe un alto porcentaje de óxido de hierro, que comunican a estas arcillas su color rojo característico, común a todos estos sedimentos del Trías. Las muestras brutas contienen hasta un lO^/o de C03Ca, siendo, en general, muy pobres en carbonatos, dato de un gran interés en relación con sus aplicaciones cerámicas. Estas arcillas ilíticas, fuertemente coloreiadas en rojo, son especialmente aptas para la elaboración de productos presentados del tipo del "gres italiano", del que existe una importante fábrica en la comarca. Con las arcillas más plásticas se elaboran piezas de cerámica artística, mediante tomo y moldeado a mano, en los talleres de alfarería de Ubeda. AGRADECIMIENTO N^ de PRINCIPALES muestra Dominante Secundarios J4 J5 J6 J-10 J-18 J-19 J-20 J-21 J-22 J-23 J-24 K. K. K. CL K. CI. K. Cl. K. CL K. Cl. CL K. CL K. I;ilita Q: cuarzo Go:goerita He: hematites F: feldespatos ACCESORIOS Q. Go. Q. Go. F. Q. Go. Q. F. Go. He. He. He. He. He. He. Go. Cl: clorita variable. La muestra J-5 es de tipo montmorillonítico, como se deduce de todas sus líneas de difracción. Contiene, a su vez, Üita, cuarzo, caolinita, óxidos de hierro y feldespatos (5-S^/o). La muestra J-6 contiene abundante mica potásica e ilita, con cuarzo muy bien cristalizado, y bastante caolinita como mineral secundario. Minerales accesorios son: cloritas y óxidos de hierro y aluminio, diversamente hidratados. De los datos del análisis químico, térmico y difractométrico, así como de las observaciones al microscopio electrónico, se deduce la composición mineralógica cuyos valores se incluyen en las tablas IV y V. IV. CONCLUSIONES. De todo cuanto antecede se puede resumir que los materiales arcillosos que se estudian en el presente trabajo Deseamos hacer constar nuestro agradecimiento a Dña. María Millán Muñoz, Licenciada en Ciencias Físicas del Departamento de Optica de la Universidad de Sevilla, por su colaboración en el estudio de las muestras por microscopía electrónica. BIBLIOGRAFÍA 1. A. BERNAL DUEÑAS, G. GARCIA RAMOS, F. GONZALEZ GARCIA, A. JUSTO ERBEZ Y J. L. PEREZ RODRIGUEZ: Arcillas cerámicas de Andalucía: 11. Yacimientos terciarios y cuaternarios déla margen derecha del Guadalquivir, en la provincia de Jaén. Bol Soc. Esp. Cerám. V. (En prensa) 2. M. BEUTELSPACHER and H. W. VAN DER MAREE: Atlas of electron microscopy of clay minerals and their admixtures. Elsevier publishing company. Amsterdam, London, New York, 1968. 3. G. BROWN: The X-Ray Identification and Crystal Structures of Clay Minerals. Min. Soc. London, 1966. 4. G. GARCIA RAMOS, F. GONZALEZ GARCIA y col.: Arcillas cerámicas de Andalucía. Bol. Soc. Esp. Céram. y Vid, 3 (1964), 5; 4 (1965), 1; 5 (1966), 6; 6 (1967), 2; 8 (1969), 1; 9 (1970), 3; 10 (1971), 5. Química eIndustria, 20(1974), 10. 5. R. C. MACKENZIE: Differential Thermal Analysis. Edit. Academic Press, London and New York, 1970. 6. J. M. MARTIN POZAS y col: Anal Real Soc. Esp. Fis. y Qui., Serie B (1970), 55, 109-112. 22