Calvet Rovira, Francesc

Plana Llevat, Feliciano

Traveria i Cros, Adolf

Revistes Catalanes amb Accés Obert

ACTA GEOLOGICA HISPANICA, t. XV (1 980), n.O 2, págs. 39-44. 
La tendencia mineralógica de las eolianitas del Pleistoceno 
de Mallorca, mediante la aplicación 
del método de Chung. 
(1) Departamento de Petrología y Geoquímica, Universidad de Barcelona. 
(2) Instituto Jaime Almera, C.S.I.C. 
El objetivo de este trabajo es conocer la evolución diagenética 
de los minerales carbonatados de las eolianitas del Pleistoceno de 
Mallorca. Se ha puesto de relieve un control de la composición 
original y un control climático en la tendencia mineralógica de las 
eolianitas. Para la determinación cuantitativa se ha utilizado el 
método de Chung. 
The objective of the present work is to know the diagenetic 
evolution of the carbonated minerals found in the Pleistocenic 
eolianites of Mallorca island. The island of Mallorca shows three 
main areas where Pleistocenic and Recent eolianites are well 
developed (Fig. l) ,  which have been named A area (in Palma 
Bay), B area (in Colonia St. Jordi), and C area (Alcudi Bay). 
Those three outcrops present relatively different climas (Fig. 2). 
A and B areas are placed in a zone of a semiarid type of clima 
whilst area C shows a dry-subhumid clima type. The main 
eolianite levels studied have been Flandrian (with an age of 2000 
to 7000 years), Würm (aprox. 25000 years), Riss (aprox. 
300.000 years) and Mindel (aprox. 500.000 years). 
The mineralogical evolution of the eolianites during the 
Pleistocene of Mallorca, that is during the stratigraphic time, is 
showed schematically in fig. 3 Each eolianite has a determinate 
diagenetic path according to its original petrological evolution. 
Figs. 4, 5 and 6 show the different diagenetic paths for the 
Pleistocenic eolianites of Mallorca in areas A, B and C res- 
pectively. Fig. 7 shows the synthesis of the diagenetic trend of 
those eolianites. Mineralogical changes in the mineralogical trend 
of the eolianites are caused by a set of diagenetic processes: the 
elimination of the HMC is due to the transformation HMC-LMC 
by means of the cryptocristalline reordering mechanism of the 
initially HMC fragments. The elimination of the aragonite, is due 
to the disolution -formation process of moldic porosity- 
infilling by LMC spar cement and to the aragonite-LMC 
neomorphic process. 
Taking into account that the number of differentiated phases to 
be determined is low (three or four), the matrix flushing method 
was chosen for the treatment of limestones, because the presence 
of rare phases or amorphous materials, do not influence the 
relative proportions of the main constituents to be determinated. 
Also this method does not need interna1 standard and it is 
relatively quick. 
After determining the quotients of the intensities of the 
component-corindon mixtures the K's were obtained using 
natural materials, since these have more resemblance to the 
geological samples than the most pure chemical products. 
Five preparations were obtained from each one of the samples, 
adopting the quotient of the average intensities as the value of the 
standard K. 
El objeto de este trabajo es conocer la evolución 
diagenética de los minerales carbonatados en las 
eolianitas del Pleistoceno mallorquín. 
Diversos autores han puesto de manifiesto la 
tendencia diagenética de los minerales carbonata- 
dos en el medio continental. La gran mayoría de 
ellos han trabajado en áreas de climas tropicales a 
subtropicales ( Stehli y Hower, 196 1 ; Friedman, 
1964; Land, et al. 1967; Ward, 1970, 1975; 
Winland, 1971; Ristvet, 197 1; Bathurst, 1975; 
etc.). Por el contrario, los trabajos en climas tem- 
plados son escasos, destacando en el área medite- 
rránea los de Gavish y Friedman (1969), Selim 
(1974) y Calvet (1979). 
Las muestras de eolianitas recientes están forma- 
das mineralógicamente por: aragonito (principal- 
mente moluscos), HMC (High Magnesian Calcite) 
(algas rodofíceas, foraminíferos porcelanados, equi- 
nodermos), LMC (Low Magnesian Calcite) (mo- 
lusco~, foraminíferos hialinos, litoclastos). Como 
minerales secundarios están presentes la dolomita 
(litoclastos) y cuarzo (granos de cuarzo detrítico). 
La razón de la evolución mineralógica reside en el 
hecho de que tanto el aragonito como la HMC son 
inestables bajo las condiciones de la diagénesis 
continental, mientras que la LMC es estable. 
La isla de Mallorca presenta tres áreas donde las 
eolianitas recientes-pleistocenas están bien desarro- 
lladas (Fig. l) ,  y que informalmente denominamos 
Area A (en la Bahía de Palma), Area B (en la 
Colonia Sant .Jordi) y Area C (en la Badía dyAl- 
cudi). 
Las tres áreas presentan climas relativamente 
distintos (fig. 2). Así las áreas A y B se encuentran 
en una zona climática de tipo semiárido, coh una 
temperatura media anual de 17 OC a 18 OC y una 
media anual de precipitación (obtenida a partir de 
las medias mensuales) que prácticamente no sobre- 
pasa los 450 rnm. El área C se encuentra en una 
zona climática~ de tipo seco-subhúmedo, con una 
temperatura m.edia anual de 16 OC a 17 OC y una 
media anual de precipitación de 741 mm. 
La estratigrafía del Pleistoceno mallorquín, y en 
concreto la de las eolianitas, es bien conocida 
gracias a los grabajos de Butzer y Cuerda (1 962), 
Cuerda (19751, entre otros. Los principales niveles 
de eolianitas estudiados han sido: Flandriense (de 
2.000 a 7.000 años de edad), Würm (aproximada- 
mente 25 .O00 años), Riss (aproximadamente 300.000 
años) y Miiidel (aproximadamente 500.000 años), 
así como muestras recientes y del Plioceno-Mio- 
ceno superior que sirven de referencia límite. 
Fig. 1.- Localización de las áreas A, B y C en Mallorca. Las 
zonas con punteado indican distribución de los campos de dunas 
pleistocenas. 
Fig. 2.- Distribución de los tipos de clima en la isla de Mallorca, 
según Atlas de les Illes Balears, Ed. Diafora, Barcelona, p. 21, 
1979. 
Para el desarrollo de su método Chung (1944 a, 
b) parte de la expresión de Klug y Alexander (1 974) 
en donde 1, es la intensidad de la línea I del 
componente i en la mezcla, que se ha tornado como 
referencia para el compuesto i; I: es la intensidad de 
la misma línea para el compuesto puro; X, es la 
concentración del componente ig y pt son los 
coeficientes de absorción másicos para el compo- 
nente i y la matriz, respectivamente. 
A continuación establece el concepto de «flu- 
shing agent)) y con la introducción de muestras 
binarias 50150, llega a un sistema de n ecuaciones 
con n incógnitas, cuyas soluciones presentan la 
siguiente forma 
introduciendo ki como coeficiente entre las intensi- 
dades de la muestra binaria formada por el compo- 
nente i y corindón 
El método presenta evidentes ventajas: 
a) Es rápido, ya que pueden realizarse unas treinta y 
cinco determinaciones de cuatro componentes en 
una sesión de cuatro horas. 
b) No hace falta la introducción de standard interno, 
con lo que se evita el riesgo de errores de manipu- 
lación y se ahorra tiempo en la preparación de las 
muestras. 
El método exige la cuantificación de todos los 
componentes de la muestra. Esta es la razón por la 
cual antes de su aplicación deben conocerse todos 
los componentes de las muestras objeto de estudio y 
la posible presencia de alguno extraño; así como la 
estimación del error introducido en caso de no 
tenerlo en consideración. 
A fin de determinar las k (cociente de intensida- 
des de componente + corindón 50150) se han utili- 
zado materiales naturales que tienen un mayor 
parecido con las muestras geológicas que los pro- 
ductos químicos puros. 
De cada muestra binaria se montaron 5 prepara- 
ciones adoptando como k standard el promedio de 
los cocientes de las respectivas intensidades. 
El fondo de la muestra se consideró constante ya 
que su variación en la zona del trabajo no es 
significativa. 
La determinación de la calcita magnesiana se 
obtuvo aplicando el método de Gavish y Friedman 
(1 969). 
Se utilizó un aparato Philips PW 1130 provisto 
de monocromador de grafito y tubo de cobre. El 
tiempo de contaje para cada línea fue de 40 s. 
TENDENCIA MINERAL~GICA Y 
EDAD ESTRATIGRÁFICA 
Se han analizado un total de 47 muestras, que de 
acuerdo con el nivel estratigráfíco a que pertenecen 
presentan la siguiente composición miralógica (Ta- 
blas l ,  2 y 3). 
Flandriense: La composición media de las 12 
muestras analizadas es de un 23,8 % de aragonito, 
un 38,3 % de HMC y u.n 37,9 % de LMC. El 
aragonito varía de un 15,2 96 a un 46,2 %. La HMC 
varía de un 14,6 % a un 47,8 % y la LMC de un 
28,5 % a un 66,8 %. 
Würm: La composición media de 13 muestras 
analizadas es de un 28 % de aragonito (varía desde 
un 5,1 % a un 50,4 %), de un 13,l % de HMC 
(varía, desdeno existir, aun43,4 %) yde un58,9 % 
de LMC (varía de un 22,3 % a un 94,9 %). 
Riss: Se han realizado 18 análisis. La composi- 
ción media es de un 4,8 % de aragonito (varía desde 
un O % a un 27,7 %) y de un 95,2 % de LMC (varía 
de un 72,3 % a un 100 %). La HMC ha sido ya 
totalmente eliminada. 
TABLA 1 
Area A Edad Arag. HMC LMC 
F1. 
F1. 
F1. 
W. 
W. 
W. 
Ri. 
Ri. 
Ri . 
Ri. 
Ri . 
Ri. 
Mi 
Mi 
Flandriense = Fi Wurm = W 
Riss = Ri Mindel = Mi 
TABLA 2 
Area B Edad Arag. HMC LMC 
-- 
B 2 -  11. Ri . 6,7 - 93,3 
B4 - B4 Ri. - - 1 O0 
B5 - 4 Ri. 27,7 - 72,3 
B6 - 2 Ri . 4 0  - 
- 
96 
B8 - 1 Ri. 2,1 97,9 
B l l  - 3 Ri. 9,3 - 90,7 
B10 - 2 Mi. - - 
- - 
1 O0 
B10 - fI Mi. 1 O0 
TABLA 3 
AreaC Edad Arag. HMC LMC 
-- - -
C3 - 3 Ri. - - 1 O0 
C4-  3 Ri. - - 
- - 
1 O0 
C 4 -  1 Ri. 
- - 
1 O0 
C4 - 12 Ri. 
- - 
1 O0 
C5 - 2 Ri. 
- - 
1 O0 
C8 - 5 Ri. 1 O0 
Mindel: Solamente se han analizado 4 muestras y 
todas ellas están formadas por un 100 % de LMC. 
El aragonito ha sido totalmente eliminado. 
La evolución mineralógica de las eolianitas du- 
rante el Pleistoceno de Mallorca, o sea respecto el 
tiempo estratijgráfico, se muestra esquematizada en 
la Fig. 3. Esta figura pone de relieve las distintas 
curvas de estabilización mineralógica durante el 
Pleistoceno de eolianitas de Mallorca, de las eolia- 
nitas del Pleistoceno de Israel (Gavish y Friedman, 
1969) y de las eolianitas del Pleistoceno de Ber- 
muda (Ristvet, 197 1). 
Se han realizado diagramas triangulares por cada 
área estudiada, diferenciando las muestras según su 
edad estratigráfica, a fin de conocer la tendencia 
mineralógica en cada area. 
Area A. La evolución mineralbgica del area A 
(Fig. 4) presenta los siguientes carácteres: 
a) Las muestras de edad Wiirm y alguna de edad 
Flandriense contienen bajos porcentajes de rnine- 
rales inestables (aragonito y HMC). Se debe a la 
gran cantidad de litoclastos de LMC presente en los 
afloramientos estudiados, produciendo una csmpo- 
sición «errática». b) Eliminación total de la HMC 
en las muestras wurmienses. c) Presencia de un 6 % 
de aragonito, como promedio, en las muestras de 
edad Riss. d) Eliminación total del aragonito en los 
malriales de edad Mindel. 
Area B. La evolución mineralógica en el área B 
(Fig. 5) presenta los siguientes caracteres: a) Eli- 
minación parcial de la HMC en las muestras de 
edad Würm. b) Valores relativamente altos del 
aragonito en las muestras wurmienses, debiéndose 
al alto porcentaje de oolitos que presentan algunos 
afloramientos. c) Eliminación total de la HMC y 
parcial (queda un promedio de un 8,3 %) de arago- 
nito en las muestras de edad Rss. d) Eliminación 
total del aragonito en las muestras de edad Mindel. 
Area C. La tendencia de la evoPueión diagenética 
en el area C (Fig. 6) muestra los caracteres siguien- 
tes: a) Valores muy altos de HMC en las muestras 
wurmienses, atribuyéndose al hecho de que las 
dunas wurmienses estudiadas de esta área sean de 
Wurm 
u Muestros do1 Mindel 
i MnerTras del ñlss 
r Mcestros de, Wurm 
Fig. 3.- Comparación de las curvas de estabilización minera- 
lógica de las eolianitas del Pleistoceno Mallorquín (trazado punto 
y guión), de las eolianitas del Pleistoceno de Bermuda (Ristvet, 
197 1, en trazado continuo), y de las eolianitas del Pleistoceno de 
Israel (Gavish y Friedman, 1969, en trazado discontinuo). El 
tiempo en escala logarítrnica. 
Aragonito 50 HMC 
LMC 
O Muertror del Mindel 
m Muestror del Riis 
A Muestros del Wiirm 
Muestras del Flandriense 
Aragonito so HMC 
A'\ m Mua8tror da1 Risa M~eslros del Wurm / i  \ Muestro8 del Flandrlonss 
Fig. 4, 5 y 6.- Esquemas de las tendencias mineralógicas 
respectivamente en las áreas A, B y C. Las líneas con flechas 
indican el camino diagenético de las eolianitas en cada área. 
un Würm muy inicial. b) Desaparición total de la 
HMC y del aragonito en las dunas de edad Riss. 
La síntesis de la tendencia diagenética de las 
eolianitas del Pleistoceno mallorquín se muestra en 
la Figura 7, y presenta los caracteres siguientes: 
a) En el medio continental, la HMC es el primer 
mineral que se vuelve inestable. En los materiales 
estudiados es eliminada progresivamente entre los 
eolianitas flandrienses y las rissienses. b) El arago- 
nito es eliminado progresivamente entre el Flan- 
driense y el Mindel en las áreas A y B, y entre el 
Flandriense y el Riss en el &ea C. 
LMC 
Mindel 
o Muestras del Mindel 
m M Y C S ~ ~ O S  del Riss 
6 Muestras del Wurm 
Muestros del Flondriinie 
Aragonito 50 HMC 
Fig. 7.- Síntesis de la tendencia mineralógica de las eolianitas del 
Pleistoceno de Mallorca. Se observa que las eolianitas flandrien- 
ses están compuestas por tres fases carbonatadas (HMC, ara- 
gonito y LMC). Las wurmienses están compuestas principal- 
mente por aragonito y LMC. Las rissienses prácticamente por 
LMC y las atribuidas al Mindel sólo contienen LMC. 
Drscrns~ó~ Y CONCLUSIONES 
1) Se ha puesto de relieve que la tendencia diage- 
nética de los minerales carbonatados en el medio 
continental es, de menor a mayor estabilidad, HMC 
< aragonito < LMC. Estos resultados concuerdan 
con los trabajos de Stehli y Hower (1 96 l ) ,  Gavish y 
Friedman (1 969), Ward (1 970, 1975), Winland 
(19711, Ristvet (1971), y otros. 
2) Cada eolianita tiene un determinado camino 
diagenético de acuerdo con su composición petre 
lógica original. Las Figuras 4, 5 y 6 muestran los 
distintos caminos diagenéticos de las eolianitas 
pleistocenas de Mallorca en las áreas A, B y C. Por 
lo tanto, podemos hablar de un control de la compo- 
sición inicial. 
3) Si comparamos los caminos diagenéticos de 
las tres áreas estudiadas se observa que en el área C 
-es el área con una pluviometría más alta- los 
minerales más inestables (HMC y aragonito) son 
eliminados más rápidamente que en las áreas A y B, 
que son las áreas con cotas pluviométricas más 
bajas. La estabilización de la tendencia mineraló- 
gica de las eolizinitas en la forma estable (LMC) se 
realiza más rápidamente en las áreas de mayor 
pluviometna que en las de poca pluviometna. Por lo 
tanto podemos hablar de un control climático en la 
evolución diagenética de los sedimentos carbonata- 
dos en el medio continental. 
4) Los cambios mineralógicos de la tendencia 
mineralógica de las eolianitas responden a un con- 
junto de procesos diagenéticos. 
La eliminación de la HMC es debida a la trans- 
formación HMC-LMC mediante el mecanismo de 
reordenamiento criptocristalino de los fragmentos 
inicialmente de HMC, principalmente algas rodo- 
ficeas y foraminíferos porcelanados. 
La eliminación del aragonito se debe a: 1) al 
proceso de disolución -formación de porosidad 
móldica- relleno de cemento esparitico de LMC y 
2) al proceso neomórfico aragonito-LMC. Ambos 
procesos afectan principalmente a los fragmentos de 
moluscos. 
5) En los materiales y área estudiada, una arena 
compuesta por aragonito, HMC y LMC, tarda de 
300.000 a 500.000 años de edad para convertirse en 
una roca, dura, compacta y fósil, compuesta sola- 
mente por la foirma más estable de la calcita: LMC. 
6) El método analítico empleado destaca por la 
rapidez (20 muestras de cuatro componentes en 
unas cuatro hoiras) y por su precisión, superior a la 
de los otros métodos empleados normalmente. 
A J. M. Ros la realización de las figuras, a C. 
Gayá el suministro de los datos climaticos. 
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La tendencia mineralógica de las eolianitas del Pleistoceno de Mallorca, mediante la aplicación del método de Chung

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