C_2566_Tolsadeco_PROY_Anexo I_geologia

Proyecto de explotación refundido para la prórroga de la concesión de explotación de recursos de la Sección C)
Sepiolita, denominada TOLSADECO, nº 2566, en el término municipal de Madrid
ANEXO I: ESTUDIO GEOLÓGICO
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ÍNDICE
Pág nº
1.
INTRODUCCIÓN .................................................................................................................. 3
2.
CONTEXTO GEOLÓGICO................................................................................................... 5
3.
2.1.
GEOLOGÍA REGIONAL....................................................................................................... 5
2.2.
ESTRATIGRAFÍA ............................................................................................................. 11
2.3.
GEOMORFOLOGÍA.......................................................................................................... 17
2.4.
TECTÓNICA
2.5.
HISTORIA GEOLÓGICA .................................................................................................... 20
................................................................................................................... 18
MODELO GEOLÓGICO ..................................................................................................... 23
3.1.
YACIMIENTO DE SEPIOLITA.............................................................................................. 23
3.2.
SONDEOS Y SECUENCIA DE DETALLE .............................................................................. 23
3.3.
ESPESORES MEDIOS DE MINERAL Y RECUBRIMIENTO DE ESTERIL ..................................... 26
3.3.1.
Espesores medios de mineral ............................................................................ 26
3.3.2.
Espesores medios del recubrimiento estéril ....................................................... 27
3.3.3.
Resumen de espesores ...................................................................................... 27
3.4.
INFORMACIÓN UTILIZADA PARA LA REALIZACIÓN DEL MODELO ........................................... 28
3.4.1.
Datos topográficos .............................................................................................. 28
3.4.2.
Sondeos .............................................................................................................. 29
3.5.
ÁREA MODELIZADA ........................................................................................................ 29
3.6.
ANÁLISIS E INTEGRACIÓN DE LA INFORMACIÓN MEDIANTE VULCAN 3D. OBTENCIÓN DEL
MODELO GEOLÓGICO TRIDIMENSIONAL ........................................................................................ 31
4.
RESERVAS GEOLÓGICAS............................................................................................... 34
4.1.
PRODUCCIÓN PREVISTA ANUAL ...................................................................................... 36
4.2.
VIDA Y RITMO DE LA EXPLOTACIÓN ................................................................................. 36
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PLANOS
•
Plano nº AI-01: Mapa geológico. Escala 1:25.000
•
Plano nº AI-02: Localización de los sondeos. Escala 1:3.000
•
Plano nº AI-03: Modelo de bloques. Escala 1:3.000
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1.
INTRODUCCIÓN
La explotación TOLSADECO se localiza al Este del término municipal de Madrid,
entre los barrios de Vicálvaro al sur, San Blas al Noreste y el término municipal de
Coslada al Noroeste. Se encuentra en la hoja Nº 559 del Mapa Topográfico Nacional a
escala 1:50.000
La Concesión de explotación TOLSADECO tiene una superficie de 512 hectáreas.
Abarca un área limitada por las coordenadas geográficas referidas al meridiano de
Greendwich recogidas en el siguiente cuadro:
TABLA 1.1.- VÉRTICES GEOGRÁFICOS DE LA CONCESIÓN DE EXPLOTACIÓN
VERTICES
GEOGRÁFICOS
LONGITUD
LATITUD
Pp
3º 36´ 39,61´´
40º 24´ 31,53´´
1
3º 28´ 0,96´´
40º 19´ 7,66´´
2
3º 36´ 18,22´´
40º 26´ 41,35´´
3
3º 36´ 18,20´´
40º 27´ 4,07´´
4
3º 36´ 30,94´´
40º 27´ 4,07´´
5
3º 36´ 30,90´´
40º 27´ 36,53´´
6
3º 35´ 39,92´´
40º 27´ 36,50´´
7
3º 35´ 39,99´´
40º 26´ 44,56´´
8
3º 36´ 13,97´´
40º 26´ 44,59´´
9
3º 36´ 13,97´´
40º 25´ 56,45´´
10
3º 35´ 40,06´´
40º 25´ 56,62´´
11
3º 35´ 40,11´´
40º 25´ 36,77´´
12
3º 36´ 19,62´´
40º 25´ 36,57´´
13
3º 36´ 19,64´´
40º 25´ 20,20´´
14
3º 36´ 35,31´´
40º 25´ 20,21´´
15
3º 36´ 35,31´´
40º 25´ 10,48´´
16
3º 36´ 31,07´´
40º 25´ 10,47´´
17
3º 36´ 31,08´´
40º 25´ 3,98´´
18
3º 35´ 48,61´´
40º 25´ 3,95´´
19
3º 35´ 48,66´´
40º 24´ 31,49´´
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Figura 1.2- Localización de la concesión de explotación Tolsadeco nº 2.566
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2.
CONTEXTO GEOLÓGICO
2.1.
GEOLOGÍA REGIONAL
La Cuenca de Madrid forma parte, junto con la Depresión Intermedia, de la Cuenca
del Tajo, situada en el centro de la Península Ibérica. La cuenca está rellena de una
potente sucesión de depósitos terciarios, cuyo espesor alcanza los 3.500 m en las
proximidades del Sistema Central (Junco y Calvo, 1983). Tanto los materiales
graníticos y metamórficos del Sistema Central, situados al norte, como de los Montes
de Toledo, al sur, suministraron abundantes depósitos arcósicos al sector occidental
de la cuenca. Los materiales arcósicos aflorantes de edad Mioceno pasan
lateralmente a depósitos arcillosos, calcáreos y evaporíticos lacustres en partes
centrales de la cuenca (Calvo et al., 1989; Ordóñez et al., 1991).
Los movimientos diferenciados de los sistemas montañosos son responsables de su
geometría triangular. La reactivación de fracturas del zócalo, contemporánea con las
etapas
de
sedimentación,
generó
una
subsidencia
diferencial
en
bloques,
condicionando la potencia de los sedimentos acumulados. El sustrato de la cuenca es
asimétrico, variando la potencia de sedimentos depositados entre 3.500 m en el sector
noroccidental, próximo al Sistema Central, y 2.000 m en su zona central y oriental.
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Figura 2.1.- Esquema geológico Cuenca del Tajo
El relleno de la cuenca se realizó a lo largo del Terciario hasta el Plioceno. Durante la
mayor parte del Mioceno, la cuenca estuvo ocupada por orlas de abanicos aluviales
coalescentes que alimentaron sistemas lacustres y que la fueron rellenando con una
potente sucesión de sedimentos. El Sistema Central fue la fuente esencial de
suministro de los materiales terrígenos. La cuenca presenta peculiaridades que la
hacen única en sus características. En ella se encuentra el mayor yacimiento de
sepiolita del mundo beneficiado por la empresa TOLSA,S.A. en Vicálvaro (Madrid). En
la zona de la Sagra (Toledo) aparecen también importantes depósitos de sepiolita y
bentonitas lo que supone la mayor acumulación de arcillas magnésicas conocida y
constituye una singularidad a nivel mundial.
La sucesión estratigráfica miocena de la Cuenca de Madrid ha sido dividida en tres
unidades mayores (Junco y Calvo, 1983; Alonso-Zarza y Calvo, 2002).
•
Unidad Inferior (Rambliense hasta el Aragoniense medio): se sitúa en
discordancia angular sobre materiales paleógenos. Está formada en su base
por materiales detríticos (conglomerados y areniscas gruesas), depositados a
favor de un sistema de abanicos aluviales asociados a los bordes de la
cuenca, con una composición muy ligada a la de los materiales de los que
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proceden. Estos materiales cambian lateralmente, mediante depósitos de
llanuras fangosas, a facies marcadamente evaporíticas en las áreas centrales
(Aranjuez-Chinchón-Villarrubia de Santiago).
•
Unidad Intermedia (Aragoniense medio-Vallesiense inferior): Discordante con
la unidad inferior presenta un fuerte cambio litológico con un importante
desarrollo de sedimentos carbonatados (casi ausentes en la Unidad Inferior),
mayor progradación de los materiales detríticos hacia el centro de la Cuenca,
paso de la sedimentación de sulfatos a la sedimentación de yesos detríticos, y
desarrollo de superficies de karstificación sobre yesos en algunas zonas.
Superficie paleocárstica.
•
Unidad Superior (Vallesiense superior- Turoliense): descansa mediante
discordancia erosiva sobre la Unidad Intermedia. Los depósitos basales son
los detríticos, correspondientes a la “Red fluvial intramiocena”. El tramo
superior está formado por carbonatos palustres y lacustres que dan lugar a
las denominadas “Calizas de los Páramos”. El límite superior de la Unidad
está marcado por una discordancia erosiva sobre la que se depositaron los
materiales
pliocenos
suprayacentes.
Sobre
los
materiales
miocenos
aparecen, en las partes centrales de la cuenca, dos ciclos pliocenos
sobreimpuestos compuestos por carbonatos y materiales detríticos.
Las características litológicas y sedimentológicas de estas unidades miocenas, sobre
todo en lo que se refiere a los complejos lacustres aflorantes en partes centrales de la
cuenca, están resumidas en Calvo et al. (1989). La transición lateral entre los
complejos lacustres correspondientes a las unidades Inferior e Intermedia del Mioceno
dibuja un esquema centrípeto de facies próximo a los bordes este (Sierra de Altomira),
sur (Montes de Toledo) y norte (Sistema Central) (Ordóñez et al., 1991), mientras que
hacia el oeste los depósitos lacustres de estas unidades pasan transicionalmente al
amplio conjunto de materiales arcósicos.
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Figura 2.2.- Esquema geológico de la Cuenca de Madrid
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de Madrid
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Figura 2.1.- Mapa geológico 1:50.000 MAGNA (Hoja nº 559)
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de Madrid
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Corte Geológico II-II´MAGNA 1;50.000
Figura 2.2.- Corte geológico II-II´ 1:50.000 MAGNA (Hoja nº 559)
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2.2.
ESTRATIGRAFÍA
Las formaciones geológicas presentes en la zona de estudio corresponden a litologías
de origen sedimentario adscritas a la cuenca de Madrid, que se originaron durante el
Terciario.
Los materiales del Terciario se encuentran representados por varios conjuntos
litológicos que marcan una distribución regional característica, la cual deriva de un
sistema de marcado carácter continental. A escala regional se distinguen tres grandes
unidades estratigráficas: Unidad Paleógena, Unidad Miocena y Unidad Cuaternaria,
cuya descripción litoestratigráfica se resume a continuación:
1.- Unidad Paleógena: formada por alternancia de niveles detríticos de geometría
canalizada, sulfatos y carbonatos que se apoyan sobre una unidad más antigua del
Mesozoico.
2.- Unidad Neógena: caracterizada por una progradación de los sedimentos desde
los borces hacia el centro de la cuenca.
-
Mioceno: Unidad Inferior. En la base está formada por niveles conglomeráticos
y arenosos y cuyas áreas fuentes proceden del Sistema Central y de la
Cordillera Ibérica. La distribución general de las facies está definida por la
extensión de los abanicos aluviales y los cambios laterales de facies
asociados a los mismos: desde el abanico interno hasta llanuras fangosas y
facies evaporíticas de la zona central de la cuenca. En el sector norte se
desarrollan hasta 200 m de materiales detríticos gruesos que pasan a facies
más heterogéneas, con datos de sondeos de hasta 40 m. Las zonas más
alejadas del área fuente (núcleo urbano Madrid) aparecen lutitas y yesos. En
la parte central de la cuenca sedimentaria se han definido facies evaporíticas
(yesos basales).
-
Mioceno Unidad Intermedia: se caracteriza por la presencia de sedimentos
carbonatados, materiales terrígenos hacia el centro de la cuenca. El límite
superior de esta unidad está marcado por sedimentos lacustres y palustres
erosionados por la red fluvial de la Unidad Superior. Hacia el centro de la
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misma aparecen margas, yesos detríticos y carbonatos. En el área de Madrid
se encuentran asociados a esta unidad arcosas gruesas, que pasan
lateralmente a materiales más lutíticos (esmectitas, sepiolitas) dando lugar a la
Formación Verde.
-
Mioceno: Unidad Superior: En la base se encuentran materiales detríticos
relacionados con una red fluvial y formados por conglomerados, areniscas
arcósicas, limos, arcillas y margas. Estos sedimentos cambian lateralmente
hacia facies de ambientes deposicionales más restringidos (carbonatos de
origen lacustre y palustre).
-
Plioceno: presenta un carácter detrítico, cíclico, con presencia de arcillas y
limos rojos, costras calcáreas y depósitos acanalados con granulometria
variable y presencia de conglomerados.
3.- Unidad Cuaternaria: esta unidad representa los materiales más recientes
pudiéndose diferenciar entre terrazas fluviales, glacis, coluviones y conos aluviales,
fondos de valle, depósitos fluviales.
Figura 2.3.- Mapa litoestratigráfico de la zona de proyecto. Arcosas a veces con cantos, con lutitas,
margas, calizas y localmente nódulos de silex y yesos. Rojo: zona proyecto
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La zona de proyecto queda englobada dentro de las litologías de arenas arcósicas de
grano medio, limos y arcillas marrones (4), arcosas gruesas con cantos, lechos de
cantos, fangos y arenas arcósicas (4A), niveles de sepiolita (5), carbonatos (7) y Silex
(10) pertenecientes al Mioceno (MAGNA escala 1:50.000).
Figura 2.4.- Mapa litoestratigráfico de la zona de proyecto. Arcosas a veces con cantos, con lutitas,
margas, calizas y localmente nódulos de silex y yesos. Rojo: zona proyecto
Esta unidad constituye el cambio lateral de facies hacia el Norte de la Unidad arcillosa
(unidad 3), así como de la unidad 6 (arcillas verdes y rosadas, arenas micáceas,
margas y niveles de carbonatos y silex), también predominantemente arcillosa.
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Aunque los materiales arcósicos presentes en el área de Madrid corresponden a
unidades deposicionales o tecto-sedimentarias diferentes, el reconocimiento en
campo y subsiguiente cartografía resulta difícil, particularmente en el Norte de la Hoja
a la que pertenece la zona de explotación, donde los depósitos arcósicos se
presentan en sucesiones potentes y muy homogéneas. Es por ello por lo que los
depósitos arcósicos se han integrado en un solo conjunto.
Los materiales arcósicos se integran dentro del conjunto denominado Facies Madrid,
el cual comprende las facies terrígenas marginales, de composición arcósica, que se
extienden desde el borde meridional del Sistema Central en éste área de la cuenca de
Madrid. Así estos depósitos arcósicos pueden ser seguidos con continuidad desde la
parte Sur del casco urbano de Madrid hasta el contacto con el zócalo granítico y
metamórfico, situado a unos 30 km al Norte, en la Hoja de Colmenar Viejo.
El régimen de depósito de estas facies arcósicas corresponden a un sistema de
abanicos aluviales coalescentes cuyas direcciones de aporte tienen componente
aproximada NO-SE en la parte central de la Hoja, mientras que en su parte occidental
pueden presentar una tendencia más sesgada ONO-ESE, formando un continuo con
las direcciones observadas en la Hoja adyacente de Villaviciosa de Odón.
El espesor máximo de estas arcosas que afloran dentro de la hoja es de unos 110 m,
aunque dicho espesor disminuye hacia el Sur (zona del Puente de Vallecas o
Vicálvaro), donde queda reducido a unas escasas decenas de metros en función del
cambio lateral de facies con las unidades arcillosas. No obstante, los datos de
sondeos existentes en el área de Madrid permite reconocer un valor muy superior de
espesor de esta unidad arcósica, por encima de los 250 metros en la parte Norte de la
Hoja.
La edad de esta unidad arcósica abarca un amplio intervalo temporal, al menos desde
el Aragoniense Inferior hasta el Aragoniense superior.
Litológicamente, esta unidad está constituida por una alternancia monótona de
arcosas, generalmente muy arcillosas, y arcillas arenosas, de tonos pardos
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amarillentos y rojizos que se estructuran en la mayor parte de los casos en
secuencias
granodrecrecientes
arcosas-arcillas
arenosas,
con
espesores
comprendidos entre varios decímetros hasta 3 ó 4 metros. Ademas estas secuencias
se caracterízan por el aspecto masivo
de su estructura interna, reconociéndose
bases en general suavemente erosivas, estructuras de cut and fill y mesosecuencias
erosivas y granodecrecientes (lentejones) truncadas entre sí dentro de los paquetes
arcósicos.
Las arcillas arenosas de la parte superior de la secuencia, con un contenido en
fracción arena que no suele superar el 45 por 100, muestran comúnmente escasa
estructuración, lajeado horizontal característico y enrojecimiento en su parte más alto,
rasgo correlacionable con el desarrollo de procesos edáficos hidromorficos poco
evolucionados.
La proporción de fangos arcillosos aumenta netamente en las arcosas más
meridionales, hecho acompañado de una mejor definición de los niveles de
paleosuelos, con importante desarrollo de calcretas (paleosuelos carbonatados). Así
en la vertiente izquierda del río Jarama, al Sur de la localidad de Paracuellos del
Jarama, la unidad arcósica se presenta como una sucesión contínua de arcillas
pardas, niveles de arcosas de granulometría fina y bancos de calcretas más o menos
silicificados, asociación que caracteriza las facies distales de los abanicos arcósicos.
El techo de estas fácies arcósicas distales, tanto en el área de Paracuellos como en
las inmediaciones del casco urbano de Madrid (zona de Vallecas-Vicálvaro).
En cuanto a su composición petrográfica y mineralógica, las arcosas de esta unidad
presentan porcentajes variables de feldespatos, entre el 20 y el 55 por 100, con
plagiocasa subordinada respecto a los feldespatos potásicos. Las arcillas que
constituyen la fracción fina de las arcosas y los lechos lutíticos a tecno de las
secuencias presentan proporciones similares de illitas e esmectitas.
El depósito de las arcosas queda integrado dentro de un sistema de abanicos
aluviales cuyo abastecimiento se realiza a partir del desmantelamiento de los
granitoides del Sistema Central, con cierta influencia en la parte oriental de aportes
procedentes de los macizos metamórficos del Guadarrama. El régimen de deposición
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corresponde en buena parte a procesos de transporte en masa del material arcósico,
presentando esta deposición un carácter episódico y discontinuo bajo condiciones
climáticas cálidas con estaciones contrastadas.
Las facies más distales de los abanicos muestran abundantes niveles de paleosuelos.
Es en este ámbito de zona de orla de los abanicos donde se encuentran ubicados los
niveles de sepiolita que se explotan en la parte sur del casco urbano de Madrid.
La génesis de esta sepiolita aparece relacionada con procesos de policondensación
de suelos y charcas poco extensas en la transición al sistema palustre más
desarrollados hacia el Sur, conociendo en este ultimo caso con depósitos calcáreos
dolomítico masivos fuertemente bioturbados. Un modelo de génesis de sepiolita en
ambiente lacustre alcalino ha sido sugerido para estos depósitos por Huertas et. al
(1971) y Galán y Castillo (1984) entre otros. Galán y Castillo resaltan la posición
transicional de los depósitos de sepiolita entre las unidades arcósicas y las arcillas
esmectíticas magnesianas más distales. Ello permite esbozar un modelo genético
para las sepiolitas de Madrid de acuerdo con el cual estas se formaron por
precipitación en zonas lacustres marginales (ponds) con aguas de naturaleza alcalina
influidas por flujos hidrogeológicos saturados en sílice que circularon a través de
abanicos arcósicos.
El transito entre la unidad de arcosas y las arcillas verdes de la unidad 6 se realiza
generalmente de forma gradual con un cambio de coloración en la vertical a arcillas
marrones
con vetas verdosas, niveles carbonáticos blanquecinos irregulares o
nódulos de sílex.
En resumen, la Concesión de Explotación TOLSADECO se ubica geológicamente en
la Cuenca del Tajo, formada durante la Era Terciaria y de origen tectónico. Los
materiales englobados en ella son de edad Miocena y podemos distinguir dos tramos
claramente diferenciados:
•
Tramo detrítico
Constituido por limos y arenas arcósicas procedentes de la erosión de los relieves
montañosos circundantes.
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•
Tramo lacustre
Son depósitos formados en un ambiente lacustre y constituido por:
•
Arcillas esmectíticas
•
Niveles sepiolíticos
•
Niveles carbonatados de carácter lentejonar
Los depósitos de sepiolita se localizan en las zonas de borde lacustre (zona límite
entre las facies continentales y las facies lacustres) y se presentan desde el punto de
vista morfológico en lechos de tipo estratiforme y posición subhorizontal. Las arcillas
esmectíticas constituyen el componente litológico más abundante de las rocas de
techo y muro de la capa sepiolítica, en la que existen también intercalaciones de rocas
carbonatadas y más raramente sílex.
2.3.
GEOMORFOLOGÍA
El área de Madrid es un territorio fisiográficamente de apariencia monótona que
egloba una gran complejidad evolutiva. Sus elementos destacados son las superficies
divisorias o planicies altas, que forman las cumbres de anchas lomas que parten las
aguas de los dos grandes ríos que drenan la zona: el Manzanares y el Jarama. Una
tercera cuenca, la del río Guadarrama, se establece en el borde oeste de la Hoja.
Los valles, de perfiles transversales disimétricos, están constituidos por largas
vertientes en sus márgenes derechas, estructuradas en glacis y terrazas.
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Figura 2.5.- Esquema geomorfológico del Sistema Central, Cuenca de Madrid y abanicos aluviales
2.4.
TECTÓNICA
La zona de proyecto se encuadra dentro de la denominada Cuenca del Tajo, o
Cuenca de Madrid. Dicha cuenca corresponde a una de las grandes zonas
subsidentes intracontinantales, de Edad Terciaria, que ocupan el interior de la
Península Ibérica. Estas cuencas no representan verdaderas fosas tectónicas pues su
desarrollo coincide con una deformación compresiva global de la Península Ibérica
durante el Terciario, cuto resultado es la estructuración de relieves positivo, como el
Sistema Central y zonas subsidentes.
La Cuenca de Madrid constituye una fosa tectónica o graben que ha sido rellenada
por materiales terciarios durante varias etapas, consecutivas y no continuas. El
desarrollo inicial de la cuenca comienza en el cretácico termina. Finalmente la
tectónica alpina produce la configuración final de las estructuras.
Dentro de esta cuenca de sedimentación el área de Madrid está situada en las
proximidades de su borde septentrional, enmarcado por el Sistema Centra. Este borde
aparece como una línea de mayor actividad frente a los esfuerzos tectónicos que
produjeron la deformación causante de la elevación del Sistema Central y la
subsidencia de la cuenca.
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Debido a la naturaleza de los sedimentos detríticos del área de Madrid, esta tectónica
frágil no se manifiesta en superficie, aunque una cierta transparencia se refleja en la
jerarquización de los arroyos en las facies arcósicas. No obstante, esta tectónica se
observa en los materiales más rígidos del centro de la cuenca (depresión Vicalvaro).
La disposición sensiblemente paralela de los ríos Manzanares y Jarama, así como los
cauces de segundo orden, indica una cierta transparencia de fracturas de dirección NS delimitadoras de bloques principales. Esta jerarquización de la red de drenaje es la
causante de la disposición de los interfluvios principales (rampas de Griñon y de
Fuencarral).
En este contexto es preciso señalar las deformaciones donde los sedimentos
terciarios adquieren una cierta estructuración en pliegues muy amplios que pueden
extenderse a otras zonas (zona noroccidental de la Hoja de Madrid), donde existen
ligeras inclinaciones de las capas arcósicas, con buzamientos de mínima entidad
hacia el S-SO.
A estas deformaciones regionales es preciso sumar otro tipo de deformaciones,
mucho más locales, puestas de manifiesto por criterios geomorfológicos. Estas
deformaciones
condicionan
depósitos
de
terrazas
y
glacis
produciendo
basculamientos. Este es el caso de fallas NO-SE y NE-SO que se deducen del
basculamiento de los glacis del Cerro del Murmullo y de El Alto del Retiro.
En general, durante el Terciario se produjeron varias fases tectónicas denominadas:
-
Fase Castellana
-
Fase Intreaageniense
-
Fase Intraaragoniense: levantamiento y cabalgamiento del Sistema Central
sobre las cuencas limítrofes.
-
Fase Aragoniense-Vallesiense
-
Fase Iberomanchega
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2.5.
HISTORIA GEOLÓGICA
La zona de proyecto, que pertenece a la Hoja de Madrid, forma parte del área
centroseptentrional de la Cuenca del Tajo, separada del Sistema Central colindantes
por medio de una gran zona de fractura que ha funcionado durante largo tiempo,
condicionando la evolución interrelacionada de ambas unidades.
La individualización dentro del borde oriental del Macizo Hespérico del Sistema
Central como bloque levantado, área fuente de sedimentos detríticos, y de la Cuenca
del Tajo como zona de hundimiento, receptora de éstos y de los suministrados por la
erosión de los demás relieves circundantes, es un fenómeno que se produjo a partir
del Terciario inferior, como consecuencia de la reactivación alpina de los desgarres
producidos durante las últimas etapas hercínicas en el citado macizo. Esta
reactivación fue contemporánea de compresiones tardías transversales a la directriz
de la Cadena Celtibérica, relacionadas con etapas de convergencia entre las placas
euroasiáticas y africanas.
El relleno sedimentario de dicha cubeta se produjo a partir del desmantelamiento de
los materiales que forman los macizos montañosos y rampas de erosión de los bordes
de la cuenca. Este relleno está formado por depósitos clásticos inmaduros (arcosas),
arcillas y carbonatos con sílex y sepiolita, y yesos y margas yesíferas con niveles
salinos, que afloran según bandas concéntricas hacia el interior de la cubeta, de
acuerdo con el esquema clásico de distribución horizontal de la facies de borde ,
intermedias y centrales en una cuenca continental endorreica árida.
Dentro de este relleno, se superponen tres episodios tectonosedimentarios,
representados por tres grupos o conjuntos de unidades litológicas genéticamente
interrelacionadas, depositadas durante un mismo lapso de tiempo, bajo unas
condiciones macroclimáticas comunes.
El grupo inferior, donde se localiza la zona de proyecto, está constituido por un
conjunto de unidades litológicas interrelacionadas mediante cambios laterales de
facies, que se disponen según el modelo horizontal. Hacia el centro de la cubeta (SE
de Madrid) aparecen yesos masivos originados por transformación diagenética de
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sedimentos originalmente anhidríticos depositados en el interior de lagos salinos.
Estos yesos pasan lateralmente y hacia arriba a yesos tableados alternando con
arcillas, que corresponden a zonas más someras pero siempre inundadas. Estas a su
vez pasan
a arcillas y arenas micáceas con niveles de carbonatos y silex,
depositadas en marjales del litoral lacustre atravesados por canalillos fluviales. Por
último estos depósitos evolucionan lateralmente a arenas arcósicas con niveles de
limos y arcillas, sepiolita, carbonatos y silex que representan las facies de pendientes
y distales edafizadas de abanicos torrenciales que descargaban los detritus de la
erosión de los bordes de la cubeta en el interior del “bolson” endorreico.
Las asociaciones vegetales y animales sugieren un paisaje peritropical árido y cálido,
con depresiones ocupadas por una estepa herbácea estacional, lagos salinos mas o
menos permanentes con marjales ribereños, inundados durante las cortas épocas de
lluvia, donde desembocarían canales más o menos efímeros. Estos canales
representarían el drenaje mixto superficial-subterráneo de la orla externa de abanicos
aluviales.
La discontinuidad erosiva que separa este grupo del siguiente, corresponde a un
cambio climático, coincidente con una reactivación tectónica del marco montañoso
(programación de arcosas sobre arcillas con yesos del grupo anterior). El grupo
intermedio comienza con lutitas caki y yesos arenitas que rellenan las depresiones del
paleorrelieve construido sobre el grupo inferior. Por encima alternan carbonatos y
arcillas gris verdosas (medios pantanosos salobres), pasando lateralmente a arcillas
con carbonatos, margas, silex y arenas micáceas. Estas características indican un
paisaje de bordes de lagunas someras con agua de composición alcalina y zonas
pantanosas con canales efímeros y zonas de arroyada.
Una nueva discontinuidad, que corresponde a una discordancia erosiva separa al
grupo intermedio del superior. Esta discontinuidad representa un brusco avance
extensivo de las facies mas proximales sobre más distales, lo que atestigua una
importante reactivación tectónica del borde cristalino. Este grupo superior se
caracteriza por la presencia de arcosas gruesas con niveles de cantos de rocas
plutónicas y filonianas, cuarcita y cuarzo
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Orogeno Hercínico
Transgresión cretácica
Formación abanicos aluviales
Colmatación de la cuenca
Encajamiento de la red fluvial
Figura 2.6.- Resumen de la historia geológica de los yacimientos de sepiolita en la Cuenca del Tajo
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3.
MODELO GEOLÓGICO
3.1.
YACIMIENTO DE SEPIOLITA
Los diferentes trabajos y estudios realizados en el yacimiento de sepiolita han
permitido la caracterización geológica del mismo. Como características principales del
yacimiento en la zona de proyecto cabría destacar las siguientes, en cuanto a su
estratigrafía, estructura y geometría:
La sepiolita extraída corresponde a las facies más distales de los abanicos arcósicos
procedentes del Sistema Central (facies de orla de abanicos). Las arcillas
esmectíticas constituyen el componente litológico más abundante de las rocas de
techo y muro de la capa sepiolítica, en la que existen también intercalaciones de rocas
carbonatadas y más raramente sílex.
3.2.
SONDEOS Y SECUENCIA DE DETALLE
Para la realización del modelo geológico del yacimiento se han utilizado los datos de
los 17 sondeos realizados en la zona de proyecto en las campañas de los años 1972,
1973, 1991 y 2001.
-
Campaña 1972-73: S-137, S-156, S-157, S-176
-
Campaña 1991: S-91-32, S-91-33
-
Campaña 2001: S-01-01, S-01-02, S-01-04, S-01-05, S-01-06, S-01-07, S-0108, S-01-09, S-01-10, S-01-12, S-01-13.
Los sondeos realizados han atravesado los siguientes materiales: arenas, arcillas
esmectíticas, arcillas especiales, carbonatos. De todos ellos, los materiales objeto de
la explotación son las arcillas especiales. Con la información proporcionada por los
sondeos se ha determinado la posición de los niveles de sepiolita, estableciendose el
techo y muro de la formación.
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En la figura siguiente, y en el plano nº 2 del Anexo de Geología (Anexo I) se
representa la localización en planta de los sondeos de la zona de proyecto.
Figura 3.1.Localización de los sondeos geológicos en la zona de proyecto
Las características geográficas de los sondeos se presentan en la siguiente tabla:
TABLA 3.1.- LOCALIZACIÓN GEOGRÁFICA DE LOS
SONDEOS
Sondeo
S-137
S-156
S-157
S-176
S-91-32
S-91-33
S-01-01
S-01-02
S-01-04
S-01-05
S-01-06
S-01-07
S-01-08
S-01-09
S-01-10
S-01-12
S-01-13
X
Y
449.109
448.661
448.858
448.457
449.138
448.732
449.051
448.977
448.524
448.890
448.412
448.867
448.928
449.129
448.565
448.807
448.732
Z
4.474.183
4.474.074
4.474.084
4.474.071
4.474.071
4.474.128
4.474.138
4.474.158
4.474.165
4.474.157
4.474.158
4.474.020
4.474.041
4.474.130
4.474.064
4.474.127
4.474.128
672,0
672,5
671,5
677,5
670,0
677,2
669,6
671.6
682,3
677,2
683,7
673,1
672,5
663,9
672,9
675,8
677,2
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En el Anexo I se presenta como información complementaria las columnas litológicas
de cada uno de los sondeos (Anexo IA).
En la siguiente figura se representa la columna litológica tipo de detalle.
Figura 3.2.- Columna tipo de la zona de explotación
La secuencia de detalle para la zona de proyecto se puede establecer, de muro a
techo de la siguiente manera:
-
Arcillas arenosas (potencia variable)
-
Arcillas especiales (potencia media de 5,42 metros)
-
Intercalaciones de arcillas especiales de margas y niveles de carbonatos
-
Arenas (potencia media de 44,9 metros)
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ANEXO I: ESTUDIO GEOLÓGICO
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3.3.
3.3.1.
ESPESORES MEDIOS DE MINERAL Y RECUBRIMIENTO DE ESTERIL
Espesores medios de mineral
Para la determinación del espesor medio del mineral se ha partido de la información
proporcionada por los sondeos geológicos y por el modelo de bloques realizado en la
zona de proyecto.
Aunque en el proyecto inicial de explotación, la potencia media del mineral a explotar
se considero de 3,4 m, las condiciones actuales de menor exigencia de calidad en el
mercado de cat litter, principal aplicación de este mineral, han permitido incorporar al
espesor de mineral explotable unos niveles intercalados, que unidos a los
considerados en el proyecto inicial, permiten obtener una calidad media aceptable. La
incorporación de estos niveles en el cálculo de recursos, permiten incrementar el
espesor medio de mineral de calidad comercial en el proyecto hasta los 5,4 m, que es
la potencia que figura en el último informe entregado.
Figura 3.3.- Modelo de bloques para la zona de proyecto. Bloques de tamaño 18 x 18 m
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En la figura siguiente se representa el mapa de isopotencias (isopacas) de la capa
mineralizada de sepiolitas considerada en la zona de proyecto.
Figura 3.4.- Mapa de isopotencias de la capa de sepiolita.
Tal y como se observa en la figura, se produce un adelgazamiento progresivo de la
capa hacia el oeste. En el borde este se localizan los espesores mayores
de 6
metros, de la unidad mineralizada y hacia el Este menores de 4 metros.
3.3.2.
Espesores medios del recubrimiento estéril
Para la determinación del estéril de recubrimiento se ha partido de la información
proporcionada por los sondeos geológicos. El espesor de dicho recubrimiento
depende de la topografía y del espesor de la capa. La potencia media del
recubrimiento estéril calculada de los sondeos es de 44,9 metros.
Los espesores máximos de recubrimiento son de 58 metros y se localizan en el sector
oeste. La zona del proyecto presente su sector Este parcialmente desmontado y por
tanto en este sector los recubrimientos son menores.
3.3.3.
Resumen de espesores
En la tabla siguiente se resumen los espesores medios de la capa mineral y del estéril
obtenidos en los sondeos geológicos.
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TABLA 3.2.- ESPESORES DE LAS CAPAS DE MINERAL Y ESTERIL EN LOS
SONDEOS
Sondeo
S-01-01
S-01-02
S-01-04
S-01-05
S-01-06
S-01-07
S-01-08
S-01-09
S-01-10
S-01-12
S-01-14
S-137
S-156
S-157
S-176
S-91-32
S-91-33
PROMEDIO
3.4.
profundidad total
del sondeo (m)
52,4
57,5
60,8
55,6
63,4
51,1
49,0
44,6
53,4
56,5
59,8
55,8
51,5
49,5
58,0
47,5
57,2
54,3
espesor
mineral capa 1
(m)
1,0
0,6
1,4
1,0
0,7
1,7
1,0
1,1
espesor
mineral capa 2
(m)
6,8
5,5
3,4
4,5
4,3
4,4
5,4
4,6
4,6
6,0
7,0
5,7
2,1
4,4
5,5
6,8
4,6
5,0
espesor total
mineral (m)
6,8
6,5
3,4
5,1
5,7
5,4
6,1
6,3
4,6
6,0
7,0
5,7
2,1
5,4
5,5
6,8
4,6
5,47
Esteril (m)
45,6
51,0
57,4
50,5
57,7
45,7
42,9
38,3
48,8
50,5
52,8
50,1
49,4
44,1
52,5
40,7
52,6
48,9
INFORMACIÓN UTILIZADA PARA LA REALIZACIÓN DEL MODELO
Para la realización del modelo geológico se ha partido de los datos proporcionados en
las campañas de sondeos realizadas en la zona de proyecto y de la topografía de
detalle de la zona de proyecto (datos topográficos).
3.4.1.
Datos topográficos
La base de la cartografía geológica y localización de los sondeos corresponde al
levantamiento topográfico, a escala 1:1.000 realizada por TOLSA en el año 2013. Las
zonas externas al levantamiento se han se han completado con la topografía de la
Comunidad de Madrid a escala 1:5.000.
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3.4.2.
Sondeos
Para la realización del modelo geológico del yacimiento se han utilizado los datos de
los 17 sondeos realizados en la zona de proyecto, descritos en el apartado anterior
3.3.
3.5.
ÁREA MODELIZADA
Con los datos de partida, se han modelizado las unidades de estéril (arenas, arcillas
esmectíticas
y
carbonatos)
y
la
unidad
mineralizada
(arcillas
especiales),
correspondientes con las unidades nº 4 y 5 del mapa geológico (MAGNA) a escala
1:50.000, en relación a las unidades de la cartografía geológica vigente en la
concesión TOLSADECO. Dentro de estas unidades, serán los niveles de sepiolita
(arcillas especiales), unidad 5, objeto de la explotación.
Para la modelización de la zona de proyecto se ha utilizado el software minero
VULCAN 3D.
El área modelizada tiene una superficie total de 151.651 m2, correspondiente con la
superficie mineralizada
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Figura 3.4.- Esquema tridimensional del modelo geológico
realizado con el diseño de corta y posición de sondeos en el año 2013 (fase 1)
Figura 3.5.- Techo y muro del nivel mineralizado modelizado bajo la topografía en fase 1 de explotación
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3.6.
ANÁLISIS E INTEGRACIÓN DE LA INFORMACIÓN MEDIANTE VULCAN
3D. OBTENCIÓN DEL MODELO GEOLÓGICO TRIDIMENSIONAL
A partir de la topografía de detalle de la zona de proyecto y la información geológica
obtenida de las columnas litológicas de los sondeos, se ha realizado la modelización
tridimensional 3D del cuerpo geológico. Estos datos de partida se han introducido en
el programa minero VULCAN 3D.
VULCAN es un programa de análisis y modelización 3D que incorpora información
gráfica y de bases de datos y la integra para su tratamiento tridimensional con una
gran potencia de visualización.
Para la modelización del yacimiento se ha integrado la información topográfica de
detalle disponible y la información geológica en 3D (sondeos, cartografía geológica)
del yacimiento de la concesión de TOLSADECO. Se han correlacionado las unidades
geológicas y estructuras entre sondeos definiéndose espacialmente la geometría del
yacimiento y sus estructuras.
El modelo geológico consiste en la definición de la geometría tridimensional de las
unidades geológicas. Está formado por el cuerpo geológico determinado por el techo y
muro de la capa mineralizada y por la geometría de la explotación minera.
Se han modelizado los siguientes elementos de la geometría de la explotación:
•
Superficie topográfica del terreno de detalle.
•
Unidad mineralizada arcillas especiales, contacto de techo y de muro.
•
Unidad de recubrimiento estéril (arenas, arcillas esmectíticas, niveles de
carbonatos).
El procedimiento resumido para la construcción del modelo tridimensional ha seguido
los siguientes pasos:
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1. Posicionamiento 3D de los sondeos.
2. Entradas de topografía de detalle de la zona de la explotación.
3. Generación de las superficies topográficas mediante triangulación.
4. Generación de los sólidos 3D (cuerpo geológico y cuerpo mineralizado).
5. Revisión y ajuste del modelo 3D.
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de Madrid
ANEXO I: ESTUDIO GEOLÓGICO
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Figura 3.6.- Vistas 3D del modelo geológico de la explotación. Techo y muro de la capa mineralizada.
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4.
RESERVAS GEOLÓGICAS
En base al modelo geológico realizado se han calculado las reservas de sepiolita
existentes en el área modelizada, dentro del área de explotación delimitada,
considerando los condicionantes del entorno, con una superficie total de 151.651 m2.
Como cota base de la cubicación se ha tomado el muro de la capa de mineralización
situada entre 618 y 620 m s.n.m, dependiendo del sector de explotación.
Dentro de esta superficie, y aplicando los parámetros de diseño del proyecto, con
minería de transferencia de estériles, se obtiene un volumen total de 4,28 Mm3, de los
cuales 307.487 m3 corresponden a arcillas especiales y 3,98 Mm3 a estéril.
Teniendo en cuenta que la densidad de las arcillas especiales es de 1,2 t/m3, las
reservas explotables ascienden a 368.984 t de mineral, con un ratio global de 10,8 m3
estéril/t mineral.
Las reservas calculadas en el diseño de la explotación proyectada se resumen en la
siguiente tabla:
TABLA 4.1.- DATOS GLOBALES DE LA EXPLOTACIÓN, RESERVAS, ESTÉRILES Y
RATIO
Volumen
3
explotación (m )
Mineral
(m3)
Mineral
(t)
Estéril
(m3)
Ratio
(m3est/tmin)
4.289.776 307.487
368.984 3.982.289
10,8
El proyecto considera una superficie mineralizada que ocupa una extensión de
151.651 m2, con unas reservas seguras que ascienden a la cantidad de 368.984 t de
material. Una vez descontada la superficie ocupada por los taludes y bermas de la
explotación se obtiene una superficie en la cota de muro del mineral de 56.732 m2.
Con esto los parámetros que definen las reservas a extraer en el proyecto, y con el
diseño minero propuesto, quedarán del modo siguiente:
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TABLA 4.2.- CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL YACIMIENTO
2
Superficie mineralizada
151.651 m
Superficie a cota del muro del mineral
56.732 m2
Potencia media del mineral
5,42 m
Recubrimiento medio estéril
44,9 m
Volumen de mineral
Volumen de estéril
307.487 m3
3.982.289 m3
Densidad del mineral
1,2 g/cm3
Toneladas del mineral
368.984 t
Profundidad final máxima
61,10
Profundidad final media
50,2 m
Ratio medio del yacimiento
Superficie total (explotación y restauración)
10,8 m3/t
332.281 m2
En la siguiente figura se representa la superficie del proyecto y la superficie final a
explotar a muro de mineral:
Figura 4.1.- Superficie del proyecto y superficie final a explotar a muro de mineral
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4.1.
PRODUCCIÓN PREVISTA ANUAL
La producción anual de mineral a obtener dependerá en última instancia de las
necesidades de mercado que haya en cada momento. Se ha calculado sobre la base
de las reservas evaluadas (368.984 t) y un periodo de explotación (11 años), es decir,
a partir del primer año, una producción anual de 33.544 t de mineral con un volumen
medio de estéril de 362.026 m3/año.
El movimiento anual de estéril tendrá lugar en un periodo de 240 días, abarcando todo
el año, a un ritmo medio de 1.508 m3/día, y el del mineral se extraerá en un periodo de
tiempo de 40 días al año, durante los meses secos de Junio a Septiembre, a un ritmo
de 838 t/día, es decir, aproximadamente 35 viajes al día.
Estos valores pueden ser modificados puntualmente en función de la demanda futura
de mineral para la zona y la calidad requerida.
4.2.
VIDA Y RITMO DE LA EXPLOTACIÓN
Teniendo en cuenta la producción anual definida, el proyecto tendrá 11 años de
duración.
Para los objetivos de producción, el estéril y el mineral a extraer van a variar
dependiendo de la fase del proyecto, de tal forma que en las fases iniciales el ratio es
mucho más bajo que la media, al contrario que en la última fase. No obstante se ha
previsto un ritmo lo más regular posible de extracción para el estéril, pues es este el
principal factor limitante del ritmo e inversiones a realizar cada año. Sin embargo, el
acopio temporal del mineral no es un factor limitante para el proyecto, por lo que se
puede acopiar mineral durante los primeros años de explotación. El acopio temporal
de mineral no interferirá con las labores de restauración, puesto que se realizará en
las zonas destinadas a tal efecto fuera de la explotación.
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El ritmo de la explotación viene también definido por las superficies de explotación
anual que se han establecido en el Plan de Restauración. En la siguiente tabla se
indican las reservas estimadas y los volúmenes de estéril a extraer por cada fase de
explotación:
TABLA 4.3.- RESUMEN DE LAS FASES DE EXPLOTACIÓN
Estéril
Superficie Mineral
Estéril
Ratio
esponjado
FASES
3
2
3
m
m
t
m
m3est/tmin
Fase 1
56.344
283.277
912.740
1.004.014
3
Fase 2
46.406
64.646
1.563.191
1.719.511
24
Fase 3
48.901
21.061
1.506.357
1.656.993
72
TOTAL
151.651
368.984
3.982.289
4.380.518
10,8
Aproximadamente, la fase 1 equivale a los años 1 a 3 de la explotación; la fase 2
equivale a los años 4 a 7 y la fase 3 a los años 8 a 11 de la explotación.
Como puede observarse, el volumen de estéril extraído presenta un régimen más
regular que el de mineral. El ritmo de extracción de mineral será superior al teórico de
producción en los primeros años, por lo que se generarán acopios de mineral en las
zonas destinadas a ello. En la última fase del proyecto, debido a las limitaciones
geométricas del diseño y por las reservas calculadas en la capa de mineral, el mineral
obtenido será menor a la producción anual, por lo que la producción se completará
con el mineral acopiado en los años previos.
Agosto de 2013
CRN, S.A.
Elena Molina Urrutia
Manuel Jesús González Roldán
Ingeniero Geólogo
Doctor en Geología