4-438 F. J. ALONSO, J. S. CHINCHON, J. ORDAZ, E. HERNANDEZ, A. ALASTUEY Y R. M. ESBERT

5. CONCLUSIONES

Se han utilizado métodos petrográficos y de DRX para obtener información cualitativa y cuantita-tiva de la composición mineralógica de los ma-teriales pétreos empleados en la construcción de la Seu Vella de Lérida. Los dos materiales rocosos mayoritarios y más antiguos son una arenisca procedente de las inmediaciones de Lé-rida capital; y una dolomía, similar a la que se extrae actualmente de las canteras de Vinaixa.

En líneas generales, la información obtenida a partir de los resultados de los análisis de las muestras concuerda con la que se extrae de la documentación de tipo histórico. Así, tomando como ejemplo tres capillas de la Seu con la mis-ma orientación, perfectamente datadas y cons-truidas con el mismo tipo de piedra arenisca, se ha comprobado que la relación feldespato/cao-linita disminuye a medida que la construcción es más antigua. Este tipo de relación: mineral primario/mineral de neoformación puede servir, en este caso, como un posible método de data-ción relativa para zonas del monumento cons-truidas con el mismo tipo de piedra e igualmen-te orientadas.

Las propiedades hídricas de ambos tipos de pie-dra son similares. Sin embargo, la dolomía de Vinaixa presenta una distribución de los tama-ños de los poros algo distinta, con radios de ac-ceso mayores. Esto hace que la absorción de agua (sobre todo por succión capilar) y la velo-cidad de evaporación sean sensiblemente mayo-res en este material rocoso que en la arenisca de Lérida.

Por otro lado, el contenido de arcillas en la are-nisca de Lérida, especialmente de illita, condi-ciona de forma significativa su deterioro (mayor en términos comparativos que el manifestado por la dolomía de Vinaixa en condiciones simila-res). favoreciendo la acción físico-química de los agentes de alteración y propiciando la aparición de las formas de alteración más generalizadas

82

en la arenisca, tales como alveolización y desa-gregación granular (arenización) (ORDAZ y ES-BERT, 1985).

6. AGRADECIMIENTOS

A la Comisión lnterministerial de Ciencia y Tec-nología (Proyecto 485/88). por la financiación de este trabajo.

Al arquitecto Jaime Fresquet, del Servei de Pa-trimoni de la Conselleria de Cultura de Lleida, por su ayuda y comentarios.

7. BIBLIOGRAFIA

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CHUNG, F. H. (1974b): Quantitative interpretation of X-Ray diffraction patterns of mixtures. 11. Adiabatic principie of X-Ray diffraction analysis of mixtures. J. Appl. Cryst .. 7, pp. 526·531.

ESBERT, R. M.; MARCOS, R. M.; ORDAZ, J; MONTOTO, M.; SUAREZ DEL RIO, L. M.; RUIZ DE ARGANDOlilA, V. G.: CALLEJA, L.; ALONSO, F. J., y RODRIGUEZ REY, A. (1989): Petrografía, propiedades físicas y duavabilidad de algunas rocas utilizadas en el patrimonio monumental de Catalunya, ~spaña. Materiales de Construcción, 32 (214), pp. 37-47.

i.G.M.E. (1971): Mapa Geológico de España. Ese. 1:200.000. Lérida, 31 pp.

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Original recibido: Diciembre de 1992. Original aceptado: Enero de 1993.

Boletín Geológico y Minero. Vol. 104-4. Año 1993 (439-461)

ESTUDIO DE MINERALES V ROCAS

El metamorfismo hercínico de bajo a muy bajo grado en la Zóna Cantábrica (Provincias de León, Asturias, Cantabria).

Por A. APARICIO(*), J. M. BRELL (**)y R. GARCIA (*)

RESUMEN

Se analizan los procesos metamórficos hercínicos y su transición a diagénesis en las series paleozoicas que constituyen la Zona Cantábrica. En función de las paragénesis encontradas y determinaciones de diferentes parámetros metamórfi-cos se hace una evaluación de la intensidad del metamorfismo y su distribución en la secuencia paleozoica. Las carac-terísticas de este metamorfismo se comparan con las de otras áreas del Hercínico Ibérico.

Palabras clave: Metamorfismo, Bajo grado, Hercínico, Zona Cantábrica.

ABSTRACT

The Hercynian metamorphic processes and its transition to di·agenesis are described in the paieozoic series of the Zona Cantábrica structure. One evaluation of the lntensity and features of this metamorphism is done in reiation with the para-genesis and different metamorphic parameters. Finally, this metamorphism is comparad against other low grade hercynian metamorphic areas in the lberian Massif.

Key words: Metamorphism, Low grade, Hercynic, Zona cantábrica.

INTRODUCCION

El área hercínica ibérica de la zona cantábrica (Z.C.) corresponde a una unidad que por sus ca-racterísticas estructurales y estratigráficas ha sido ampliamente estudiada por numerosos au-tores. Una síntesis, relativamente reciente, de los aspectos estructurales y estratigráficos, pue-de encontrarse en JULIVERT (1983 a y b), RO-DRIGUEZ;¡FERNANDEZ (1983), PEREZ ESTAUN et al. (1988; 1991) y PEREZ ESTAUN y BASTIDA ( 1990) en cuanto a procesos deformativos y en PEREZ ESTAUN (1973), ZAMARREÑO (1983), JU-LIVERT y TRUYOLS (1983), TRUYOLS y JULIVERT (1983), JULIVERT et al. (1983), TRUVOLS (1983). SANCHEZ DE LA TORRE et al. (1983) para las descripciones estratigráficas del Paleozoico. En este sentido la Z.C. se esquematiza en un núcleo de edad carbonífera, rodeado por una secuencia

¡•¡ Opto. de Geología, Museo Nacional de Ciencias Natu-rales, CSIC. C/. José Gutiérrez Abascal, 2. 28006 Madrid. ( .. ) Opto. de Estratigrafía. instituto Geología Económica, CSIC. Univ. Complutense. 28040 Madrid.

83

de materiales paleozoicos que alcanzan el Cám-brico y más problemáticamente a niveles que se consideran del Precámbrico. El conjunto de es-tos materiales se encuentra a su vez delimitado en zonas producidas por mantos de corrimiento y fuerte fracturación, que condicionan amplia-mente la disposición de los materiales carboní-feros (JULIVERT, 1983 a).

Sin embargo el aspecto temático que corres-pondería a la evaluación y determinación de los procesos metamórficos que afectan a la Z.C. en toda su extensión no ha sido tratado hasta la actualidad. Este hecho ha repercutido negativa-mente al querer relacionar el metamorfismo de este área con los procesos metamórficos que afectaron al resto del Macizo Hercínico Ibérico. Las propias características litológicas de los ma-teriales paleozoicos que constituyen este sec-tor, ha influido en la idea desarrollada por algu-nos autores, como PEREZ ESTAUN (1978), JULl-VERT (1983 c). MARTINEZ y GIL IBARGUCHI (1983) de que, al menos para el Paleozoico Supe-rior, se trata de áreas no metamórficas.

4-440 A. APARICIO, J. M. BRELL Y R. GARCIA

A pesar de estas observaciones en contra de la existencia de metamorfismo, un primer trabajo en la cuenca carbonífera de Ciñera-Matallana realizado por GALAN et al. (1978) pone de mani-fiesto la existencia de un metamorfismo de bajo grado que afectaba al Carbonífero Superior. Tra-bajos posteriores y en áreas reducidas BRIME y PEREZ ESTAUN (1980); BRIME (1981,1985); GA-LAN et al. (1985); ALLER y BRIME (1985); GU-TIERREZ y TAMARGO (1987) y ALLER et al. (1987) corroboran la existencia de estos procesos me-tamórficos de baja intensidad que afectan a todo el Paleozoico, incluyendo el Carbonífero, con ni-veles de bajo y muy bajo grado metamórfico, que le hace perfectamente correlacionable con el que se encuentra en unidades estratigráficas simi-lares de otras áreas hercínicas.

METO DOS

La principal dificultad para el análisis metamór-fico global de los materiales paleozoicos que constituyen la Z.C. reside en la escasa repre-sentatividad que presentan muchos de los nive-les estratigráficos, y en segundo término, a la escasez de materiales pelíticos. Así el Ordoví-cico y Silúrico presentan litologías ricas en cuer-zo que hacen escasamente muestreable estos pe-ríodos. En el Carbonífero, la extensión de las ro-cas carbonatadas hace igualmente difícil, en al-gunos sectores, el muestreo de rocas pelíticas; por el contrario, en el Precámbrico, Cámbrico y Devónico abundan este tipo de rocas.

En la selección de las muestras estudiadas se tu-vieron en cuenta el tamaño de grano y que el contenido de carbonatos fuese inferior al 15 por 100 y de cuarzo el 25 por 100. En casos aislados se superaron estos valores en función de su re-presentatividad.

De esta forma un total de 211 muestras se to-maron en los diferentes niveles estratigráficos, estudiándose por métodos ópticos y difracción de rayos X. Los parámetros metamórficos y para-génesis fueron exaluados a partir de difractogra-mas sobre polvo total y de agregados orientados, solvatación con etilenglicol y calentamiento de 550º según GALAN et al. (1978) y APARICIO et al. (1988).

El equipo utilizado corresponde a un difractóme-

84

tro Philips PW-1710 equipado con una fuente de radiación CuKa. a 40 kw y 30 mA, monocromador de grafito y ventana de divergencia de 1º. Los agregados orientados fueron corridos de 2º a 20º con una velocidad de goniómetro de 2º/min. una CT 2, velocidad de papel 10 mm X 2° y un tama-ño de paso 0,05º. Se tuvieron en cuenta las reco-mendaciones expresadas en KISH (1991) y las delimitaciones establecidas por DUNOYER DE SEGONZA

MAR

/ /

CA

HI

CA

~

~ ·-......

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~ 0 102 '··~."'~-..._

· HS ~ 101 \.--' OR ~ . ·--,~ ~ z:~-~

~-- ----,___ __ -.. __ --. - - ------....

CA

~ / OR

CANTABR!CO

RS

158 •

•159 Sama de Long reo

hl OJ

82 • .84

~Rocas sedimentarios (POST-HERCINICAS)

~Superior f Medio - CARBONJFERO

~ - Inferior ~Rocas corbonotodos

~DEVONICO

'0\il'IEOO ~SILURICO

~ ORDOVICICO

~CAMBRICO

~ PRECAMBRICO

• ... AO~IO I r::;~ ~

1ss. Punto de muestreo m AREA DE ESTUD~O

OR

HI

81 85 .57

•

He (

~ 35. \ • • 58 @

Polo de Lena

"t3~ .38 .42 37

•

•59 .es

• 80 HI

79 • D ~- 77 • 75 o

• 41 HI .31 • Lr\'1)~ s 4~ ~

Riaño ® .39 CA OR 30 •

Guardo

o 4 8 16 32 Km.

Figura 1.-Esquema geológico de la zona cantábrica (Z.C.) a partir de la cartografía a escala 1 /200.000 y 1 /50.000 (Serie Magna) publicada por el ITGE. Sobre el esquema se han localizado las muestras estudiadas

Potes@ •34

•33 HI 36•

32 •

RS N.

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"" HC~. ~~~ -~~

RS

RS

EL METAMORFISMO HERCINICO DE BAJO A MUY BAJO GRADO EN LA ZONA CANTABRICA .. 4-441

TABLA 1

Composición de las muestras analizadas y principales parámetros de interés metamórfico

Muestra Cuarzo

103

134 143 179 180 185 191 194

195

196 209

210

49

64 65

66 78

90 97

116 135 142 144 145 186

187 192

43 48 53

60 72 73

102 163 166

188 203

15 16

47 71 91 95 98 99

110

26

19 22

+ 29 25 20 22

28

20 25

28

11

10 22

20 25

18 10

18 22 26 19 28 33

24 22

9 16 15

12 ' 4 5

11 28 24

26 36

9 13

6 10 16 5

10 4 6

Filosil.

67

75 72 + 65 75 80 72

72

73 75

72

89

52 78

76 75

82 90

82 71 74 74 72 62

76 78

91 79 85

78 96 95 85 72 76

74 53

91 87

82 85 84 95 90 96 94

FELDESPAT.

K Na-Ca Otros

INDICES

Mica Caolinit. Clorit. Esme. lnter. Otros Kubler Weav. 060

004

0010 002

3,74

2,58

Politipo Indice

Moscovita Paragon. --- -- --- --- --- --- --- --- --- --- --- -------- ----

indic.

indic.

indic.

indic.

5

11

6 5

7

6 6

+ 6

6

indic.

4

indic.

4

indic.

Cloritoi.

Calcita 38

Calcita 12

54

54 56 75 85 68 72 50

50

78 89

93

100

100

81 100

78 100

85 68

100 60 58 75

96 77

78 60

100

78 34 36 56 92 89

100 89

80 78

90 81 68 82 79 82 76

PRECAMBRICO

25

22 18 16 10 20 18 28

14

12 6

indic.

8

12

5 18

16 19 15

15

6 40

10 51 54 24 8 11

11

5 5

5 19 32 12 21 18 24

20

10 26

9 5

12 10 22

20

5

l/C 14

C/V 16

C/V 10

C/V 7

CAMBRICO

indic.

6

14

24 23 10

C/E 5

C/E 10

C/V 10

C/E 5

ORDOVICICO

12 15 10 20

indic.

indic.

l/C 16

C/E indic.

SILURICO

15 17

indic.

indic. indic.

85

l/E 5

3 2,5 4,5 3,5 6 4 4

2,5

5 4,5

5

8

ID 6

10 6

10 5

3.5 2,5 2,5 2 2,5 7

6,5 4.5

6 10

4,5

10 ID 2.5 7 7

G 8

5 4

11 6

10 7

12 8

6

10 4.6 2,5 2,8 4 4 6

1,508 1,995 0,41 0,56 100 % 2MI

1.509 1,511 1,504 1,506 1,504 1.507 1,510

1.995 1.998 1,995 1,994 1,996 1,993 1,994

0,34 0,40 0,24 0,25 0,26 0,21 0,40

0,47 100 % 2MI 0,44 100 % 2MI 0,38 100 % 2MI 0,35 100 % 2MI 0,32 90 % 2MI 0,33 100 % 2MI 0,28 72 % 2MI

5,2 1,503 1.993 0,35 0,40 100 % 2MI

3,8 1,502 1,995 0,40 0,40 100 % 2MI 2,6 1,507 1,993 0,28 0,45 100 % 2MI

2,5 1,506 1,993 0,28 0,25 60 % 2MI

1.6 1,502 1,991 0.25 0,26 64 % 2MI O, 18

ID 1,506 1,993 0,32 90 % 2MI 1,7 1,506 1,993 0,28 0,26 64 % 2MI

1,2 1,503 1,995 0.33 0,38 100 % 2MI 2,2 1,502 1,995 0,34 0.29 76 % 2MI

1,3 1,503 1,995 0,44 0,30 80 °'o 2MI 2, 1 1,501 1,993 0,27 0,32 90 % 2MI

4 1,504 1,992 0,30 14 1,504 1,996 0,28 6,8 1,514 1,994 0,20

12 1,513 1,997 0,29 8,4 1.508 1,995 0,39 2,7 1.506 1.987 0,24

0,22 48 % 2MI 0,43 100 % 2MI 0,42 100 % 2MI 0,39 100 % 2MI 0,42 100 % 2MI 0,38 100 % 2MI 0,45

2 1,499 1.991 0,25 0,28 72 % 2MI O, 18 2,9 1,509 1,992 0,25 0,29 76 % 2MI O, 11

2.3 1,505 2,000 0,40 1 .4 1 ,494 1 ,995 o ,38 2 ,9 1 ,503 2 ,001 o ,32

2,1 1,2 ID 7,7 2 1,8

1,507

1,499 1,506 1,504

1,995

1,999 1,993 1,991

0,28 0,42 ID

0,30 0,28 0,33

0,37 100 % 2MI 0,42 100 % 2MI 0,30 80 % 2MI

0,32 90 ''º 2MI

0,54 100 % 2MI 0,28 72 % 2MI 0,34 100 % 2MI

2, 1 1,501 1,994 0,26 0,26 64 % 2MI

0,18

1,5 1,501 1,992 0,23 0,32 90 % 2MI 0,11

2,6 1,504 2,000 0,4 3,8 1,498 2,000 0,3

1,8 1.4 1,8 1,7 1,4 1,3 1,6

1,501 1,503 1,504 1,506 1,502 1,504 1,499

1,993 1,995 1,995 1,995 2,000 1,993 1,995

0,38 0,37 0,34 0,30 0,37 0,40 0,42

0,25 60 % 2MI 0,40 100 % 2MI

0,33 0,25 0,22 0,33 0,31 0,35 0,28

100 % 2MI 60 % 2MI 48 % 2MI

100 % 2MI 90 % 2MI

100 % 2MI 72 % 2MI

7-1

4-442

Muestra Cuarzo

115

121

133

141

147 153

155

190

6

9 17 21

23

24 26 27

28 29 45

46 70 92

93

94 105

106 107 109

111

112 133 114

119 129

130 131 132

137 138 140 146

148 149

150 152 154

156 157

189 197

22

10

8

20

20 7

36

15

14

8 8

20

6

+ 6 7

+ 19 15

7 8 6

8

6 15

13 14 8

4 8

15

6 9

8 12 8

5 24 10 9

18 5

6 9

12

13 10

18

Filosil.

78

90

92

80

80 93

64

85

74

92 92 80

94

+ 94 93

+ 76 85

81 92 94

81

94 85

88 86 92

96

96 92 76

94 91

92 88 92

95 76 90 91

82 95

94 91 88

87 90

82 74

FELDESPAT.

K Na-Ca Otros

+

indic.

+ 5

9

Calcita 12

Cloritoi.

+

Cloritoi. +

Calcita 12

Calcita 11

Calcita 9

A. APARICIO, J. M. BRELL Y R. GARCIA

INDICES

Mica Caollnit. Clorit. Esme. lnter. Otros Kubler Weav. 060 0010

004

002

3,74 Politiµo Indice

2,58 Moscovita Paragon.

75

76

67

78

76 100

89

75

93

88 18 56

25

89 72 80

82 70 62

72 94 4A

54

52 100

74 84 66

66

65 82

100

79 70

85 84

100

65 87

100 92

83 92

80 77 86

78 88

71 80

14

18

27

9

10

5

25

12

16

8

6 16 14

8 17 33

14 6

30

32

34

16 16 25

21

19 18

12 30

7 16

indic.

35 13

indic. 8

5 8

12 14 8

14 12

21 12

-- -- -- -- -- --- -------- ----

indic.

C/E 6

C/V 12

C/V 14

Pirofil 11

Pirofil 6

Verm. 6

Pirofil indic.

5

8

7

2,5

4,5 10

7

9

DEVONICO

indic. 22 28

5 12 6

10 13 5

14

26

14

indic.

10

9

indic.

9 6

indic.

indic.

indic.

86

l/C indic.

C/E 14

C/V 13

C/V 16

C/V 9

l/E 8

C/E indic.

C/V 12

C/V 8

C/E 8

Pirofil 67

Pirofil

15

13 6 3

3,5 3 2

3,5 3,5

12

10 12 9

9

8 10

9 9 9

12

13 14 9

12 10

14 9 7,5

ID 10 3

10

11 9

12 12

5

7 10

8 7 8 9

2,2

1,5

2,8

9

1,6 1.3

1,8

1,8

1,2

1,5 2 6,1

2,7

5 3,7 4,1

4,9 4,3 1,2

1,1 1,2 1,2

1,5

1,3 1,2

1,501

1,500

1,500

1.506

1,505 1.504

1,501

1,500

1.499 1,523

1,501 1,495 1,517

1.493

1,523 1,525

1,500 1,499

1,507 1,501 1,506

1,507

1,500

1,995

1,992

2,000

1,997

1,991 1,997

1,987

1,991

1,995

1,991 1,991 2,000

2,000 2,000

1,999 1,995

1,988

1,993

0,34

0.44

0,40

0,36

0,32 0.40

0,34

0,38

0,52

0,52 0,35 0.37

0,26

0,32 0.42 0.43

0,32 0,26 0,40

0,58 0.31 0.41

0,32

0,26 0,30

1.4 1,500 1,991 0,40 1,5 1,498 1,991 0,34 1,3 1,505 0,34

1,2

1,2 1,1 1,4

1,1 1,5

1,2 1,4 1,9

ID 1,7 4,8 1,5

1.4 1,8

1,6 1,6 3.4

1,5 1,2

1,502

1,501 1,503

1,504 1,500

1,503 1,501 1,501

1,503 1,501 1,510 1,502

1.497 1,503

1,507 1,505 1,503

1,500 1.497

1,994

1,991 1,937

1,995 1,995

1,994 1,993 1,997

1,992 1,989 1,994 1,991

1,987 1,995

1,991 1,987 1,991

1,990 1.991

0,40

0.40 0,40 0,28

0.45 0,37

0,42 0,42 0,24

0,30 0,26 0.25

0,32 0,26

0,31 0.48 0,30

0,42 0,30

0,31 90 % 2MI

0,26 64 % 2MI

0,23 52 % 2Mi

0.48 100 % 2MI

0,35 100 % 2MI 0,25 60 % 2MI

0,29 76 % 2MI

,0,35 100 % 2MI

0,45 100 % 2MI

0,53 100 % 2MI 0,26 64 % 2MI 0.39 100 % 2MI

0.46 100 % 2Mi 0.43 100 % 2MI

0,45 100 % 2MI 0,25 60 % 2MI

0,28 72 % 2MI 0,20 40 % 2MI

0,17 30 % 2MI

0,37 100 % 2MI 0,33 100 % 2MI

0,31

0,29 0,30

0,28 0,26

0,22 0,30 0,36

0,20 0,32 0,38

0,34 0,26

0,30 0,24 0,35

0,31 0,35

90 % 2MI

76 % 2MI 80 % 2MI

72 % 2MI 64 % 2MI

48 % 2MI 80 % 2Mi

100 % 2MI

40 % 2Mi 90 % 2MI

100 % 2Mi

100 % 2MI 64 % 2MI

90 % 2MI 56 % 2MI 100 % 2MI

90 % 2Mi 100 % 2MI

2 1.499 1,995 0,27 0,30 80 % 2Mi

0.45

0,18

0,18 0,18

0,18 0,18

0,18

0,11 0,32

0,18

0,18

0,18

0,25 0,18

1,2 1.498 1,990 0,27 0,29 76 % 2MI 0,25

Muestra Cuarzo

199 201

202 204

205

2 3

4 5

7 10 13 14 18 19 20 25 30 31 32 33 34

35

36 37 38 39 40 41 42 50 51

52 54 55

56

57

58 59 61 62 67 68 74

75

76 77

79

80 81 82 83 84 85 86 87

88 89

27 37

16 9

14 14

10 8

13 10 14 16 12 13 14 16 12 19 16 8 6

5

4 22 12 9

10 14 12 13 17

12 12 20

14

18

13 20 8

12 ,,

16 22 12

7

14 23

10

11 12 18 16 11 10 13 16

21 22

Filosil.

73 55

84 91

92

81 82

85 92

69 90 86 84 84 82 81 84 88 81 84 92 94

90

96 78 88 91 90 80 88 87 83

88 88 80

86

88

87 80 92 82 80 72 88

52

80 77

76

75 88 82 84 89 90 87 77

79 78

EL METAMORFISMO HERCINICO DE BAJO A MUY BAJO GRADO EN LA ZONA CANTABRICA ... 4-443

FELDESPAT.

K Na·Ca Otros

8

4

5

5 indic.

indic. indic.

4 5 5

indic.

indic.

indic. indic.

5

indic. indic.

6 indic. indic.

indic.

6 4 6

indlc.

6

lndic.

indic.

indic.

ind!c.

indic.

indic. indic.

6

indic

indic.

Calcita 13

Cal cita 41

Dolomit. 8

Dolomit. 11

Politipo Indice INDICES

Mica Caollnit. Clorlt. Esme. lnter. Otros Kubler Weav. 060 0010

004

002

3,74

2,58 Moscovita Paragon.

76 20

12

14

75 66

70 92

87 83 77 74 66 74 80 73 74 72 89 81 68

76

52 72 73

100 95 86 65 81 88

82 73 83

69

70

58 62 81 82 64 62 74

100

82 68

68

80 72 75 60 58 71 72 96

62 62

-- -------- --- --- --- --- --- ----

17 78

68 82

7l

12

6

C/V 7

l/E 32

C/V 12

6 ID

ID ID

ID

CARBONIFERO INFERIOR-MEDIO

17 15

16 8

6 17 5

14 25 18 12 12 16 19 5

10 22

14 13 18

5 8

22 11 5

10 15 17

8

19

20 24 12 5

20 24 11

8 16

18

12 18 16 17 18 9

12 4

14 20

8 19

7 indic.

18 12 9 8 8

15 16 9 6 9

10

14 15 9

indic. 5

13 8 7

12

11

22 14 7

13 16 14 15

10 16

14

8 10 9

23 24 20 16

indic.

12 18

87

l/C 7

l/C 8

l/C 23 l/C

indic. l/C

indic.

C/E indic.

C/V 12

Pirofil

6 4,5

15

15 6 7 7 4,5 3,5 5,5 4,5 3,5 2,5 6 4,5 5,5

24 5 Pirofil

20 8 3 5 5 5 3,5 4 4,5 7

5 5 8

4,5

4 4,5 5 4 3,5 2,5 4

4

5 3.5

4

6 6 3,5 4 4 4,5 6 3,5

8 11

2,1 ID

ID ID

ID

2 3,1

2,1 1,2

1,1 1,5 1,8 1,7 3 4,7 2,5 2,8 3,8 4,1 2,1 5,5 2,2

2.4

1,4 4,2 2,5 2,1 2,9 3,7 3,2 2,8 1,8

1,506 1,995

1,503 1,998 1,500 1,991

1,503 1,993 1,502 1,995

1,499 1.503 1,501 1,499 1,499 1,504 1.496 1.498 1,500 1,499 1,500 1.498 1.498

1,496

1,495 1,499 1,500 1,503 1,503 1,504 1,503 1,504 1,502

1,991 1,995 1,994 1,993 1,995 1,992 2,001 1,997 2,000 1,999 1,997 2,000 1,995

2,000

1,991 2,000 1,995 1,980 1,998 2,000 1,997 2,000 1,996

0,38

0.45 0,42

0.41 o.so

0,45 0,41 0,4 0,35 0,35 0,42 0,36 0,45 0,35 0,35 0,30 0,27 0,37

0.42

0.42 0,35 0,25 0,35 0,33 0,29 0,27 0,28 o.so

2 1,503 1,993 0,44 2, 1 1,501 1,996 0,32 1,7 1,500 1,993 0.40

1,9

2,8

2,2 2,4 2 3,1 4,2 4,8 2.4

4

2,3 3,1

3,8

2 1,5 3,5 3,4 2.4 2,8 2,8 4,7

1,505 2,000

1,501 1,994

1,501 1,996 1,502 1,997 1,505 1,995 1,504 1,997 1,501 1,998 1,500 2,001 1,506 1,995

1,508 2,001

1,505 1,997 1,501 2,000

1,500 2,001

1,505 1,995 1,503 1,995 1,502 1,997 1,505 1,999 1,503 2,000 1,502 1,999 1,503 1,996 1,502 1,996

0,42

0,37

0,28 0,29 0,32 0,39 0'45 0,31 0,37

0,45

0,50 0,36

0,31

0,26 0,37 0,44 0,42 0,29 0,30 0,32 0,23

0,32 90 % 2MI

0.45 100 % 2MI 0,42 100 % 2MI

0,45 100 % 2MI 0,50 100 % 2MI

0,48 100 % 2MI 0,40 100 % 2MI 0,52 100 % 2MI 0,45 100 % 2MI 0.45 100 % 2MI 0,33 100 % 2MI 0,36 100 % 2MI 0,33 100 % 2MI 0,30 80 % 2MI 0,31 90 % 2MI 0,38 100 % 2MI 0,38 100 % 2MI 0,36 100 % 2MI

0,28 72 % 2MI

0,45 100 % 2MI 0,36 100 % 2MI 0,42 100 % 2MI 0,50 100 % 2MI 0.40 100 % 2MI 0.41 100 % 2MI 0,40 90 % 2MI 0,33 100 % 2MI 0,42 100 % 2MI

0,32 90 % 2MI 0,28 72 % 2MI 0,38 100 % 2MI

0,33

0,33

0,33 0,28 0,30 0,34 0,34 0,29 0,34

0,38

0,28 0,40

0,35

0.40 0,32 0,48 0,40 0,33 0,36 0,29 0,40

100 % 2MI

100 % 2MI

100 % 2MI 72 % 2MI 80 % 2MI

100 % 2MI 100 % 2MI 76 % 2MI

100 % 2MI

100 % 2MI

72 % 2MI 100 % 2MI

100 % 2MI

100 % 2MI 90 % 2MI

100 % 2MI 100 % 2MI 100 % 2MI 100 % 2MI 76 % 2MI

100 % 2MI

1,8 1,502 1,995 0,35 0,20 40 % 2MI 1, 1 1,506 1,995 0,31 0.40 100 % 2MI

0,18

0,18

0,11

4- 444

Muestra

96

100 108

117

118 120

122

124

125 126

127

128

136

139

151

158 159 160

161

162

164 165

167

171

172

173

174

175 176 177 178

198

208

211

8 11

12

22 44

63 69

101 104

Cuarzo

15

12 12

15

17 14

16

7 21

17

15

18

14

15

24 25 32 21

24

16 15

22

23

16

15

12

14 26 32 40

14

22

18

15

10 9

12

21 21

13 19 9

10

Filosil.

67

79 88

85

83 86

84

91

93 79

83

85

82

86

85

76 75 68 79

76

84 85

88

72

84

85

88

86 74 68 51

28

74

74

85

90 91

88

89 79

87 81 81 90

FELDESPAT.

K Na-Ca Otros

indic.

indic.

indic.

indic. indic.

indic.

9

4

indic.

indic.

Calcita 18

Calcita 9

Siderita 58

Calcita 8

A. APARICIO. J. M. BRELL Y R. GARCIA

INDICES

Mica Caolinit. Clorit. Esme. lnter. Otros Kubler Weav. 060 0010

004

002

3,74

2,58

Politipo Indice

Moscovita Paragon.

CARBONIFERO INFERIOR-MEDIO (cont.)

78

79 72

85

80 70

73

80

82 68

76

80

72

85

74

73 14

83

81

74 62

77

84

86

77

72

84 63 63 80

85

70

79

84

84 94

70

70 6E

76 66

100 78

10

15 18

10

8 30

17

12

8 18

8

20

8

8

10 15

12

10

18 20

13

8

7

14

18

7 16 18 10

8

15

3

6 10

indic.

14

indic.

12 11 5

18

21 19 10

7

13

C/E 5

C/V 5

C/V 12

C/E 10

C/E 8

C/E 10

C/V 16

C/V 15

C/E 8

E/V 18

C/V 5

C/V 9

C/V 8

C/V 10

C/V 8

C/V 7

C/V 9

C/V 10

C/V 9

C/V 15

15

Verm 17

CARBONIFERO SUPERIOR

6

5 6

11

12 20

8 24

14

10

6

5

11 14

8 10

indic. 8

indic.

88

l/C 8

Pirofil 5

Pirofil 14

Pirofil 7

8

12 8

14

10 ID

11

10

10 5

14

9

11

11

18

4,5 6 8 8

7

5 7

7

5

6

5,5

6

6 4 3,5 7

9

7

9

4,5

8 9

4

4 6

4,5 7 4

1,3 0,26

1,3 1,502 1,995 0,40 1 ,5 1 ,497 2 ,000 o ,35

1,5 1,501 1,991 0,32

1,6 1,502 1,989 0,42 ID 1,505

0,30 80 % 2MI 0,35 100 % 2MI

0,32 90 % 2MI

0,25 60 % 2MI 0,32

1,2 1,501 1,991 0,40 0,31 90 % 2MI O, 18

1,8 1,500 1,987 0,38 0,27 68 % 2MI 0,45

1,7 1,499 1,993 0.38 0,32 90 % 2MI 2, 1 1,504 1,993 0,45 0,35 100 % 2MI

1,2

1,6

1,2

1,4

2,4 2 1,5 1,6

1,500

1,501

1,504

1,501

1,503

1.502 1,502 1,505 1,507

1,994

1,991

1,993

1,992

1,987

1,996 1,993 1,992 1,990

0,38

0,38

0,36

0,36

0,37

0,35 0,35 0,40 0,42

1,6 1,503 1,997 0,32

2 1,503 1,993 0,35 1,7 1,503 1,997 0,42

2 1,506 1,999 0,44

2, 1 1,505 1,996 0,44

2 1,505 1,997 0,36

2, 1 1,506 1,996 0,31

2,1 1,506 1,998 0,30

1 ,505 1 ,996 o ,40 3,2 1,506 1,996 0,40 3 1 ,504 1,996 ,038 1,7 1,504 1,991 0,35

1,2 0,32

3, 1 1,506 1,995 0,31

1,6 1,502 0,44

2,5 1,506 1,994 0,40

0,38

0,37

0,33

0,36

0,24

0,34 0,36 0,29 0,40

100 % 2MI

100 % 2MI

100 % 2MI

100 % 2MI

56 % 2MI

100 % 2MI 100 % 2MI 76 % 2MI

100 % 2MI

0,31 90 % 2MI

0,35 100 % 2MI 0,38 100 % 2MI

0,34 100 º'º 2MI

0,42 100 % 2MI

0,40 100 % 2MI

0,32 90 % 2MI

0,42 100 % 2MI

0,32 90 % 2MI 0,38 100 % 2MI 0,38 100 % 2MI 0.40 100 % 2MI

0,40 100 % 2MI

0,32 90 % 2MI

0,46 100 % 2MI

0,52 100 % 2MI

0,18

0,11

0,11 0,25

0,18

1,6 1,6

1,506 1,996 1,502 1,998

0,46 0,5 0,30 80 % 2Mt - -

2,9

2,8 3,3

2,3 2,4 2,2 4

1,499 1,991

1,499 2,000 1,499 1,995

1,503 1,994 1,504 1,996 1,501 1,998 1,501 1,994

0,4

0,40 0,32

0,37 0,34 0,38 0.32

0,36 100 % 2MI

0,36 100 % 2MI 0,48 100 % 2MI

0,34 100 % 2MI 0,25 60 % 2MI 0.48 100 % 2MI 0,28 72 % 2MI

EL METAMORFISMO HERCINICO DE BAJO A MUY BAJO GRADO EN LA ZONA CANTABRICA.. 4-445

Muestra Cuarzo Filosil.

FELDESPAT.

K Na-Ca Otros

INDICES

Mica Caollnlt. Clorit. Esme. lnter. Otros Kubler Weav. 060 0010

004

002

3,74

2,58

Politipo Indice

Moscovita Paragon. -- -- -- ---- --- --- --- --- --- ----

123

168

169

170 181 182 183 184 193

200 206

207

19

13

26

20 33

+ 30 28 24

25 26

19

Expllcacl6n:

lndic. ND .L + lnterest. 1 c E

" E " E

10

o 9 o ¡¡:

81 83 Calcita

54 33 92 Calcita

62 12 78

66 80 67

+ 65 64 70

indic. 60

75 74

76

Indicios No determinado No cuantificado lnterestratlficados =/ lllta Clorita Esmect ita= Esmect.

o o

o o

+ Cloritoi. 78 5 67 8 65 6 54

5

V Caolinita Pirofilita Filosilicatos Cloritoide Clorita Dolomita

79 59

72

4L o

o

o ,l-------0 o o

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5

8

20 23 14 21 24 22

16 22

14

12

14 17 8

12 11 24

19

Vermiculita=Verm. Caolinit. Pirofil. Filosil. Cloritoi. Clorit. Dolomit.

DIAGENES!S

ANQUIZONA

EPI ZONA

L__ ' -~--_c.____L_ __ -~-'---'--\.,1 0,2 0,3 0,4 C, 6 0,7 º·ª 002

001

1

BIOTITA+ BIOTITA MOSCOVITA MOSCOVITA

l

se expresa en la figura 3. Para el Precámbrico se observa que la máxima intensidad metamórfica se sitúa en el sector oeste de la zona, con una tendencia (positiva) al aumento representada en el Precámbrico aflorante al oeste de La Robla.

El Cámbrico refleja la misma tendencia de au-mento del metamorfismo hacia el oeste y NO. con mínimos concentrados en el sector sur. Aun-

C/E 12

C/V incid.

l/E 5

C/V 14

15

14

E 11 E

10

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15

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E 11 E

10

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6

6

6

4 5 5 6 3

2 1,501 1,994 0,42 0,44 100 % 2MI

1,505 1,997 0,38

1,8 1 ,508 1,998 0,27

2,4 1,505 1,996 0,40 2,8 1,509 1,993 0,26 1,9 1,505 1,993 0,48 3,2 1,507 1,991 0,29 3,3 1,507 1,996 0,30 4,8 1,507 1,992 0,27

0,38 100 % 2MI

0,40 100 % 2MI

0,34 100 % 2MI 0,33 100 % 2MI 0,35 100 % 2MI 0,40 100 % 2MI 0,24 56 % 2MI 0.40 100 % 2MI

2,7 1,508 1,993 0,36 0,32 90 % 2MI

0,18

0,11

4 3,5 2,8 1,507 1,990 0,32 0,32 90 % 2MI 0,25

5 2,5 1,504 1,991 0,20 0,30 80 % 2MI 0,18

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0,1 0,2

1

BIOTITA+ BIOTITA MOSCOVITA

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DIAGENESIS

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OC1 MOSCOVITA

DIAGENESIS

ANQUIZONA

EPI ZONA

0,5 O,fi o, 7 0,8 002

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BIOTITA+ 1 ~ BIOTl'lll MOSCOVITA FENGI" 1 MOSCOVITA

4-446 A. APARICIO, J. M. BRELL Y R. GARCIA

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EL METAMORFISMO HERCINICO DE BAJO A MUY BAJO GRADO EN LA ZONA CANTABRICA .. 4-449

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4-450 A. APARICIO, J. M. BRELL V R. GARCIA

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Figura ~.-D_istribució_n de_ la intensidad del metamorfismo basado en los l.C. de la ilita para cada período estratigráfico: a) Precambrico. b) Cambrico. el Ordovícico. d) Silúrico. e) Devónico. f) Carbonífero Inferior-Medio. g) Carbonífero Superior.

que el Ordovícico refleja la misma situación de aumento del metamorfismo hacia el O y SO, los mínimos se ven desplazados hacia el S y NE.

Mayor complejidad se observa para el Silúrico, en donde los mínimos metamórficos se configu-ran de acuerdo con la estructura de cerramiento occidental de la Z.C. y el aumento de la inten-sidad metamórfica se sitúa hacia el este.

El Devónico presenta una distribución heterogé-nea, con dos zonas de máxima intensidad refle-jadas en el área de Cudillero y al este de la loca-lidad de Riaño.

En el Carbonífero Inferior-Medio se refleja un máximo de intensidad en el núcleo de la Cuenca Carbonífera Central y mínimos distribuidos en el sector occidental de la zona y en la cuenca carbonífera de Barruelo, en el extremo surorien-tal. La irregular distribución en el Carbonífero Superior, sugiere una mayor intensidad metamór-fica al oeste de la localidad de La Robla y en las inmediaciones de Barruelo, coincidiendo en este último caso con lo observado para el Carbonífero Inferior.

94

Si tenemos en cuenta los valores de l.C. que de-finen el sector anquimetamórfico (3,5 mm a 5,5, mm) y epimetamórfico ( 200. La pre-sencia en mayor o menor medida de pirofilita nos indicaría que estamos próximos al límite in-ferior de su campo de estabilidad (P < 2kb y T = 200º) (WEAVER, 1984; TSUZUKI y MIZUTANI, 1971; VELINOV et al., 1983; FREY, 1970; MARU-MO, 1989). En un solo caso está presente l/E, por lo que podemos estar próximos a una T de 200º C, valor que se considera como más normal para su desaparición (ESLINGER y SAVIN, 1973; WEAVER, 1984; HOWER et al., 1976), aunque se admite su existencia hasta los 280º C (PARADIS et al., 1983). En un límite aproximado a los 200º C puede encontrarse la esmectita (WEAVER, 1989).

Los interestratificados Cl/V son bastante frecuen-tes en esta paragénesis, presentando unos lími-tes de estabilidad entre 125-190º C (WEAVER, 1984) mientras que los del tipo Cl/E se aproxi-man a los 200-230º C (WEAVER, 1989).

4-452 A. APARICIO. J. M. BRELL Y R. GARCIA

Nos encontramos, pues, con una paragénesis (IV) cuyas condiciones físicas pueden situarse en un valor próximo a los 200º C y P < 2 kb. Las muestras con ausencia total de caolinita y clorita (niveles diagenéticos) quedan reducidas a un número escaso. La asociación mineral (V) es Oz + 1 por lo que T inferiores a 200º y superior a 140º son presumibles (CLAYTON et al., 1968; DUNOYER DE SEGONZAC (1969); AOYAGI y KA-ZAMA (1980); WEAVER (1989), dependiendo esta variación de la presencia o no de interestratifi-cados como Cl/V, l/E, Cl/E o bien de esmectita y microclina.

CARACTERISTICAS DEL METAMORFISMO

Como se indicó anteriormente, una valoración · de los l.C. de la ilita para los diferentes niveles estratigráficos pone de manifiesto que el Pre-cámbrico, Cámbrico y Ordovícico presentan un desarrollo mayoritario del ambiente epi-anquizo-nal, en el Silúrico y Devónico es más frecuente el ambiente diagenético y en el Carbonífero el predominio es anquizonal y más reducido epi-zonal.

Estas variaciones de las condiciones metamórfi-cas y secuencias paragenéticas dentro de cada período definen el proceso metamórfico experi-mentado por los materiales de la Z.C. como un proceso continuo, con una distribución irregular de su gradiente en el tiempo y espacio.

Un tratamiento conjunto de los valores medios de los l.C. determinados para cada período (tabla 3)

TABLA 3

Valores medios de los índices de cristalinidad (IC) y parámetros 060, para cada período

estratigráfico

IC 060

Carbonífero Superior .. . . . . . .. . . . .. . . . . 5,25 1,504 Carbonífero Inferior-Medio .. . .. . . . . . . . . . . 6,47 1,502 Devónico ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 8,74 1,503 Silúrico ... .. . .. . .. . .. . .. . . .. ... .. . .. . .. . 7,23 1,502 Ordovícico . . . .. . .. . .. . .. . . . . .. . .. . .. . .. . 6,33 1,502 Cámbrico . .. .. . . . . .. . .. . .. . .. . .. . 5,42 1,505 Precámbrico . . . .. . . . . .. . .. . . . . . . . . . . .. . 3,95 1,506

96

y representados en el diagrama de ESOUEVIN (fig. 4) pone de manifiesto un metamorfismo de-creciente desde el Precámbrico al Devónico y un nuevo aumento de esta intensidad en el Car-bonífero.

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EPI ZONA

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BIOTITAI BIOTITA+ ¡=.,r•TA) 001 MOSCOVITA re.o""' 1

MOSCOVITA

Figura 4.-Diagrama de ESOUEVIN (1969) para los valores medios de los J.C. de Ja ilita en cada período estratigráfico. Pe = Precámbrico. Ca = Cámbrico. Or = Ordovícico. Si = Silúrico. D = Devónico. H, = Carbonífero Inferior-Medio. H,=Carbonífero Superior. Los valores medios según tabla 3.

Sin embargo, la correspondencia entre la inten-sidad del metamorfismo reflejada por los l.C. y la manifestada por las paragénesis no son totalmen-te concordantes, apreciándose algunas diferen-cias.

Por otro lado algunos resultados mineralógicos hacen especialmente interesante el metamorfis-mo de la Z.C. La biotita está ausente en todas las muestras estudiadas, es constante la presencia de caolinita, salvo sectores reducidos, junto a la aparición esporádica de cloritoide y pirofilita, esta última cubriendo un amplio campo de esta-bilidad. El feldespato K es frecuente aunque en pequeñas cantidades (indicios) pero resulta signi-ficativa su aparición constante en el Cámbrico y Carbonífero. Estos resultados de paragénesis y condiciones físicas resultan concordantes con

EL METAMORFISMO HERCINICO DE BAJO A MUY BAJO GRADO EN LA ZONA CANTABRICA ... 4-453

lo expuesto.por GALAN et al. (1985) para el pa-leozoico de un sector al sur de la Z.C. Para estos autores las paragénesis que encuentran en el Cámbrico, Ordovícico y Carbonífero Superior muestran unas características físicas de 300 a 350º C y 2-3 Kb, mientras que Silúrico, Devónico y Carbonífero Inferior-Medio presentan paragéne-sis con condiciones próximas a 150º C, 2 Kb, se-ñalando además la presencia constante de la cao-linita y más esporádicamente paragonita. Como resultado indican ya la existencia de una inver-sión metamórfica en el paso Devónico-Carbo-nífero.

En el estudio realizado por BRIME y PEREZ ES-TAUM (1980) y BRIME (1985) en el área de Cabo de Peñas, describen ya una zona de transición de diagénesis a epizona, definiendo el metamorfis-mo de tipo baja presión y señalando la presencia abundante de caolinita y pirofilita.

La ausencia de montmorillonita es evidente en todos los materiales analizados, hecho que coin-cide con lo descrito por GUTIERREZ Y T AMARGO (1987) para el sector por ellos estudiado, si bien BRIME (1981) en un estudio sobre el metamor-fismo del Paleozoico en las inmediaciones del Pantano de Luna cita montmorillonita junto a cao-linita e ilita en el Carbonífero.

La aparición de paragonita ha sido señalada pre-cisamente por GALAN et al. (1978), BRIME y PEREZ ESTAUN (1980), GUTIERREZ y TAMARGO (1987) para diferentes áreas, hecho que no se ha podido confirmar en el muestreo realizado en este trabajo, en el que además las rocas pre-sentan siempre un bajo índice de paragoniti-zación.

Tampoco ,fla sido posible confirmar la observa-ción de ÁLLER y BRIME (1985), en un corte rea-lizado en la Cuenca Carbonífera Central, en don-de indican la desaparición de caolinita y aumento de clorita hacia el sur. Estos mismos autores encuentran feldespato potásico en las pelitas del Carbonífero.

De acuerdo con lo establecido por BRIME y PE-REZ ESTAUN (1980) y ALLER et al. (1987), que señalan una transición diagénesis-anquizona-epi-zona en el área de Cabo Peñas y a la vista de los resultados aquí obtenidos, es evidente que en el ámbito de la Z.C. este tránsito es algo más irregular y heterogéneo que el obtenido en otros

97

sectores del Macizo Ibérico. Así BRIME (1981) señala la existencia de ambientes diagenéticos

. y anquizonales en el sector sur de la Z.C.

Por este motivo la asignación que GUTIERREZ y TAMARGO (1987) hacen de determinados mi-nerales a niveles estratigráficos, no parece váli-da para el conjunto de la Z.C. Así los interestra-tificados Cl/V no están restringidos al Carboní-fero Medio y Superior, sino que su presencia es frecuente en cualquier nivel. La esmectita no se encuentra exclusivamente en el Devónico, pues aunque su presencia es escasa, se ha po-dido determinar en el Silúrico y Carbonífero. Igualmente la pirofilita la asignan al Carbonífero, mientras que es posible encontrarla también en el Silúrico y Devónico. Contrasta también que estos autores asignen a los interestratificados l/E una presencia constante en todos los niveles, siendo muy escasa en otros sectores de la Z.C.

Aunque el politipo 2M1 de la mica es el más abundante en todos los niveles estratigráficos, un análisis de los valores medios en cada período nos indica que los valores máximos se dan en el conjunto Precámbrico (93,5 por 100), Cámbrico (84 por 100). Ordovícico (88,25 por 100) y Carbo-nífero (Inferior-Medio 93,69 por 100, Superior 92,18 por 100), bajando estos valores en el Si-lúrico (80,70 por 100) y Devónico (80,94 por 100), observándose en su variación una relación pró-xima a la tendencia manifestada por los l.C. de la ilita.

Igualmente las variaciones del valor 060 en cada nivel estratigráfico, hace difícil una evaluación del mismo en relación con el proceso metamór-fico, pero un cálculo de los valores medios re-fleja (tabla 3) máximos para el Precámbrico, Cám-brico y Carbonífero Superior, con valores infe-riores y similares para Ordovícico, Silúrico, De-vónico y Carbonífero Inferior-Medio. La corres-pondencia existente entre los valores 060 y la presión (SASSI y SCOLARI, 1974) aumentando al incrementarse la presión, nos permite tener una visión general de las fluctuaciones de P en rela-ción con cada período estratigráfico.

De forma aproximativa en la figura 5 se han representado, de acuerdo con las paragénesis es-tudiadas, los isotermas correspondientes a cada período estratigráfico. A pesar de las diferencias en cuanto a número y extensión de afloramien-tos, en función de la representatividad de las iso-

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EL METAMORFISMO HERCINICO DE BAJO A MUY BAJO GRADO EN LA ZONA CANTABRICA ... 4-457

4-458 A. APARICIO, J. M. BRELL Y R. GARCIA

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Con90$del Nor

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Original recibido: Junio de 1992. Original aceptado: Enero de 1993.