Depto. de Mineralogía y PetrologíaFac. de Ciencias GeológicasTRUEpu

Coronado Vila, Ismael

Cruz Martínez, Juncal

Fernández Díaz, Lurdes

Docta Complutense

73  macla nº 13.  septiembre ‘10 revista de la sociedad española de mineralogía (1) Departamento de Cristalografía y Mineralogía. Universidad Complutense de Madrid. C/José Antonio Novais 2. 28040, Madrid (España) (2) Departamento de Paleontología, Facultad de Ciencias Geológicas e Instituto de Geología Económica. CSIC-UCM. E-28040, Madrid (España) INTRODUCCIÓN.  En la naturaleza es frecuente encontrar mineralizaciones de uranio asociadas a restos fósiles, como ocurre, por ejemplo, en la cuenca de Wyoming (Higgins, 2007), en la  Fm Morrison en Mew Mexi-co (Mankin, 1958), etc. En España des-taca la presencia de este tipo de minera-lizaciones en los yacimientos de verte-brados miocenos de Córcoles (Guadalajara) y Loranca del Campo (Cuenca) (Crusafont y Quintero, 1971).  Los minerales de uranio que aparecen asociados a huesos fósiles con más frecuencia son cofinita, uraninita, carno-tita y tyuyamunita.  En este trabajo se presenta un estudio de las mineralizaciones de uranio que afectan a los huesos y dientes fósiles de Córcoles. La investigación se ha centra-do en la caracterización de las fases minerales presentes en el depósito, su distribución en relación con los fósiles y la relación textural y composicional entre los minerales de uranio formados secundariamente y el hidroxiapatito (Ca10(PO4)6(OH)2) preexistente en los hue-sos.  SITUACIÓN GEOGRÁFICA Y GEOLÓGICA  Las muestras utilizadas en este estudio se proceden del yacimiento de vertebra-dos fósiles de Córcoles (Guadalajara), situado a escasos 5 kilómetros de Sa-cedón, entre los pantanos de Entrepe-ñas y Buendía (Fig. 1).  Los yacimientos fueron descubiertos durante las campañas de exploración de minerales de uranio llevada a cabo por la Junta de Energía Nuclear (J.E.N) du-rante los años 60 (Crusafont & Quintero; 1971). Los restos fósiles y la sedimento-logía fue estudiada originalmente por Alférez et al. (1982), quienes dataron los yacimientos como Mioceno inferior, Aragoniense medio.  Los depósitos que conforman los yaci-mientos paleontológicos de Córcoles pertenecen al Segundo Ciclo de la Uni-dad Neógena (Torres et al; 1991) y, más concretamente, a la Formación Córcoles (Alférez et al., 1982), que está constitui-da por margas, arcillas y calizas.   fig 1. Esquema de situación y mapa geológico de la zona de Córcoles.  Las mineralizaciones de uranio apare-cen asociadas principalmente a fallas, lignitos y restos fósiles (ENUSA, 1984). El mineral predominante fue identifica-da como tyuyamunita por la Junta de Energía Nuclear (JEN) (Crusafont y Quin-tero, 1971). Plana Brosa (1978) estudió la  relación existente entre la minerali-zación y los huesos fósiles e interpretó que la precipitación se produjo sobre los huesos durante la fosilización.  MATERIALES Y MÉTODOS.  Se han estudiado las mineralizaciones de  uranio en diferentes huesos y dien-tes fósiles de mamíferos del yacimiento de Córcoles, centrándose el estudio principalmente en la mineralización presente sobre un fragmento de molar de mastodonte (Gomphotherium angus-tidens). En este molar se distinguen netamente el esmalte y la dentina, observándose en ésta última una zona-ción en su coloración, beige y amarillen-ta, que podría indicar cambios composi-cionales. Para la caracterización de la mineraliza-ción de uranio y la zonación del molar, se han utilizado diversas técnicas; di-fracción y microdifracción de rayos X y Microscopio electrónico de barrido (SEM) con análisis de EDRX. Se llevó a cabo el raspado de la minera-lización de uranio, de la superficie de un fósil, para obtener un patrón comparati-vo.  RESULTADOS  Los restos fósiles muestran dos tipos de distribución y características de la mine-ralización, que corresponde fundamen-talmente a vanadatos de uranio. Por un lado, existe una permineralización, con un característico color verdoso-amarillento, tanto en las fracturas y poros como superficialmente. Dicha permineralización es debida a la precipi-tación de la fase deshidratada de la tyuyamunita (meta-tyuyamunita Ca(UO2)2(VO4)2 · 3-5H2O), mostrando sus hábitos típicos de crecimiento, que se asemejan a los de las micas (Fig. 2). Estos hábitos son;  láminas curvadas o escamosas, agregados en forma de abanico o radiales (Fig. 3), y películas delgadas de láminas, distribuyéndose como “impregnaciones masivas”. Estas características morfológicas llevaron a que este mineral se conociera como “micas de uranio” (Chirvinsky, 1925).   fig 2. Imagen de SEM que muestra el hábito micá-ceo característico de la metatyuyamunita. palabras clave: Metatyuyamunita, Huesos Fósiles, Vanadatos de Uranio, Hidroxiapatito. key words: Metatyuyamunite, Fossil Bones, Uranium Vanadates, Hidroxylapatite. resumen SEM 2010 * corresponding author: jcruzmartinez@gmail.com  Estudio Preliminar de las  Mineralizaciones de Vanadatos de Uranio Asociadas a Dientes y   Huesos Fósiles:Implicaciones Genéticas y Geoquímicas / JUNCAL CRUZ MARTÍNEZ (1,*), ISMAEL CORONADO VILA (2), LURDES FERNANDEZ DIÁZ (1) 74  Por otro lado, se observan acumulacio-nes masivas, estrechamente ligadas al sustrato que representa el hidroxiapatito de los restos fósiles (Fig. 4 y 5). En este caso, los análisis de EDRX muestran como la composición varia de forma progresiva en su contenido en V, U y P (Tabla 1).   fig 3. Imagen SEM del hábito laminar-radial de la metatyuyamunita rellenando poros y una fractura.   fig 4. Imagen de SEM en retrodispersados que muestra la relación entre el sustrato fosfático (gris oscuro) y la mineralización de U (gris claro).  Estas composiciones intermedias se observan tanto en zonas que se atribu-yen al sustrato como en los cristales cuyos hábitos no se corresponden estric-tamente con ninguna de las fases mine-rales esperadas (prismas hexagonales para el hidroxiapatito en la dentina y hábito micáceo para la metatyuyamuni-ta).  Los análisis de microdifracción realiza-dos en diversas zonas de la muestra revelan picos  que no corresponden a los espectros característicos del hidroxiapa-tito, especialmente en las zonas de la dentina que presentan una coloración amarillenta. Estos datos se compararon con el espectro de difracción de rayos X de polvo realizado sobre material raspa-do de la superficie de los fósiles y la dentina beige. En este caso, se identificó la fase metatyuyamunita en el raspado, y carbonato hidroxiapatito con F en la dentina beige. A su vez, en el difracto-grama de la banda amarillenta se ob-servaron picos que coinciden con algu-nos de la metatyuyamunita (ver Fig. 6).   fig 5. Imagen de SEM que muestra la relación entre el sustrato fosfático y la mineralización, Los análisis se muestran en la Tabla 1.  ID P Ca V U 22-A  5.02  16.17  11.27  46.65  22-B  17.11  38.95  0.31  1.89  22-C  16.08  35.96  0.25  0.88  22-D 18.30  42.91  0.57  − 22-E 15.31  32.41  0.38  0.95  Tabla 1. Resumen de los análisis de EDRX mostra-dos en la Fig.5.   fig 6. Difractograma que compara los análisis del polvo raspado con análisis de distintas zonas de la dentina.  DISCUSIÓN Y CONCLUSIONES.  Todo estos datos, junto con estudios recientes sobre la estrecha relación existente entre vanadatos y fosfatos de calcio (Onda et al., 2008, Boechat et al., 2000) conducen a interrogarse sobre los mecanismos de interacción entre las aguas del medio y los huesos de verte-brados que operaron durante los proce-sos de fosilización en esta localización.  Llamas y Torres (1992) estudiaron la gran acumulación de elementos pesa-dos (U, V, Sr, Ba…) en los sedimentos de la zona de Córcoles y sugirieron que ésta podría relacionarse con la actividad hidrotermal en la región. Las altas con-centraciones de uranio y vanadio, entre otros elementos, en el medio circundan-te, conducirían así a la precipitación de metatyuyamunita en la superficie, frac-turas y poros de los restos fósiles.  Por otro lado, los fluidos podrían inter-accionar con los restos fósiles dando lugar a procesos de disolución-precipitación que podrían explicar la mezcla composicional. En futuros estu-dios se profundizará en el tipo de meca-nismos que tienen lugar en esta interac-ción.  AGRADECIMIENTOS.  Este trabajo ha sido financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación (proyec-tos CGL2007-65523-C02-01 y CGL-2009-10340/BTE). La caracterización de las muestras se ha realizado en los CAI de microscopia y difracción de la UCM. I. Coronado agradece la beca disfrutada (FPI-UCM). Se agradece al profesor Fran-cisco Alférez su ayuda y colaboración prestada.  REFERENCIAS.  Alférez, F., Molero, G., Brea, P., Santafé, J.V. (1982): Precisiones sobre la geología, fau-na, cronoestratigrafía y paleoecología del yacimiento Mioceno de Córcoles. Rev. de la R. Ac. de las C. Exct., Fís. y Nat., 76 (2), 249–276. Boechat, C.B., Eon, J.G., Rossi, A.M., de Ca-stro, C.A., da Silva San Gil, R.A. (2000): Structure of vanadate in calcium phosphate and vanadate apatite solid solutions, PCCP, 2, 4225-4230. Chirvinsky, P.N. (1925): Mine. Mag., 2O, 287-295. Crusafont, M. & Quintero, I. (1971): Empleo del escintilómetro para el descubrimiento de restos de vertebrados. Cong. Hisp.–Lus.–Ame. de Geol. Eco. [Trabajos], 1, 141- 155. Higgins P. (2007): Fossils to fertilizer: tapho-nomic implications of uranium roll fronts. PALAIOS, 22, 577-582.  Llamas, J. & Torres, T. (1992): Minor geoche-mical components of Miocene palustrine deposits of Córcoles (Depresión Intermedia Basin, provs of Cuenca & Guadalajara, Cen-tral Spain. IGCP Glopals, Annual Meeting, 59-61. Mankin, C.J. (1958): Stratigraphy and Sedi-mentary Petrology of Jurassic and Pre-Graneros Cretaceous Rocks, Northeastern New Mexico. (Muehlberger, W. R.) PhD. Austin, Texas. University of Texas. Onda, A., Ogo, S., Kajiyoshi, K., Yanagisawa, K. (2008): Hydrothermal synthesis of vana-date/phosphate hydroxyapatite solid solu-tions. Materials Letters, 62, 1406-1409. Plana Brossa, A. (1978): Estudio autorra-digráfico de restos fósiles radiactivos pro-cedentes del yacimiento de Córcoles (Gua-dalajara). Paleo. y Evol., 13, 23–25. Torres, T., García Cortes, A., Coello, F.J., Pel-áez, A. (1991): Viaje de prácticas a la De-presión Intermedia (Inédito), E.T.S.I. Minas de Madrid. Madrid.    DA  DNA Metatyuyamunita: MT Dentina no amarilla:DNA Dentina amarilla: DA MT 

Spanish

Estudio preliminar de las mineralizaciones de Vanadatos de Uranio asociadas a dientes y huesos fósiles: Implicaciones genéticas y geoquímicas

https://docta.ucm.es/bitstreams/9c2c6a65-6e7d-4cc9-bceb-548ac02f0e90/download

Estudio preliminar de las mineralizaciones de Vanadatos de Uranio asociadas a dientes y huesos fósiles: Implicaciones genéticas y geoquímicas

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Docta Complutense