Yacimientos Singulares de España: Sepiolita EarthCache

Aquí se encuentra una de las mayores concentraciones de sepiolita del mundo. Desde las coordenadas del Earthcaché tendremos una vista privilegiada sobre la fábrica donde se procesa el material. Además, contando el Cerro de Almodóvar con una cota de 726 m, permite una panorámica de Madrid y la zona SE del mismo.

2

¡Bienvenidas y bienvenidos a este singular paraje de la Comunidad de Madrid!

Por sorprendente que os parezca, existe una explotación mineral de especial relevancia en una zona como esta. Primero describiremos y definiremos la sepiolita, con sus características principales y sus usos para después explicar brevemente la formación de estos depositos en esta zona de la Península Ibérica y cómo se organiza su explotación actualmente. Confiamos en que sea de vuestro interés y vuestro agrado... ¡a aprender se ha dicho!

Por cierto, y antes de que se nos olvide, aquí tenéis las preguntas a las que debéis responder para poder loguear este Earthcaché:

1) ¿Cómo se almacena el material en la zona de la fábrica? (Al aire libre, en naves, en bidones, en cubetas, en grandes depósitos...)

2) Teniendo en cuenta las propiedades que se detallan del material y cómo se almacena en la fábrica antes de su tratado, ¿por qué creeis que la mayor parte de la actividad de extracción del material ocurre en los meses más calurosos y secos del año en esta región?

3) Como se comenta más adelante, la sepiolita puede tener distintas coloraciones según la procedencia, ¿cuál es el color de la sepiolita que se encuentra en los yacimientos de esta zona? (Durante todo el año puede verse al menos algún resto del material en los alrededores de la fábrica).

Como ya hemos dicho antes, la sepiolita es un mineral peculiar, debido principalmente a sus singulares propiedades y las necesidades particulares que requieren para su formación.

La sepiolita es un mineral del grupo VIII (Filosilicatos), según la clasificación de Strunz de fórmula química Mg₄Si₆O₁₅(OH)₂·6H₂O. Cristaliza en sistema ortorrómbico y posee una dureza de 2 en la Escala de Mohs. Presenta fractura concoidea, exfoliación ausente, brillo opaco y raya blanca.

Conocido también con el nombre alemán Meerschaum ("espuma de mar"), este mineral fibroso posee unas características físicas que lo hacen muy adecuado para el labrado de figuras y objetos ornamentales, actividad que se ha llevado a cabo con gran destreza en algunos de los países en los que se encuentran los yacimientos más importantes.

Se trata de un mineral diagenético de arcillas que aparece asociado a la serpentina. De color blanco grisáceo, amarillento o rosado, aparece en masas de aspecto terroso sin cristales observables.

La particularidad de la estructura de la sepiolita es que los tetraedros de sílice que la conforman alternan su orientación a ambos lados de la capa tetraédrica en grupos de seis pares de tetraedros. Por una parte, este hecho crea una diferencia respecto a la estructura típica de los filosilicatos y la asemeja a la disposición de las cadenas anfibólicas; por otra parte, crea amplios canales que le dotan de su gran capacidad absorbente y escasa densidad (2 g/cm³).

Y es, precisamente por esta gran capacidad absorbente que se utiliza en la industria, como componente de muy diversos productos:

• En farmacia como soporte de principios activos y material filtrante.
• En cosmética como aditivo.
• En la industria en general como absorbente, tanto en los procesos productivos como en el tratamiento de residuos.
• En la industria también se emplea como decolorante en el filtrado de líquidos y como fluidificante o aditivo reológico, además de ser un aditivo empleado en sistemas sometidos a fricción.
• En el sector agroalimentario como soporte de nutrientes en alimentación animal (se ha homologado como aditivo E-562) y como soporte de pesticidas y otros en tratamientos fitosanitarios.
• En la fabricación de pinturas, bitúmenes, paneles aislantes en construcción, pisos de goma, cauchos, plásticos, pavimentos asfálticos, filtros para cigarrillos, lodos de perforación (bentonitas), etc., siendo su aplicación más conocida el servir como "lecho para gatos".

Las principales zonas de producción de este material son Turquía, Grecia, Marruecos, España, Tanzania y Estados Unidos. En concreto, en donde nos encontramos parece que la historia geológica de su formación es la siguiente:

A comienzos del Cenozoico y hasta el mioceno se levantan la cordillera Ibérica y el Sistema Central. Las rocas de éste formaban un zócalo cristalino rígido que se fractura y eleva como una sucesión de horsts y grabens no constituyendo por tanto una cordillera.

La cuenca del Tajo queda entonces como una depresión limitada por esos dos relieves más los Montes de Toledo al Sur. A su vez, la cuenca está dividida por la Sierra de Altomira en un área occidental más amplia, la cuenca de Madrid, y otra oriental llamada cuenca de Loranca. A medida que se elevan aquellos relieves los sedimentos de la cuenca van siendo deformados a medida que se depositan.

Con la elevación del Sistema Central los restos erosionados de este relieve se depositan en grandes abanicos aluviales, de más de 20 km, de cantos y arenas al pie del mismo. La granulometría de estos acarreos decrece a medida que aumenta la distancia a su origen de manera que en las facies más distales se van depositando arcillas y hasta sales.

Es en el límite de estos abanicos donde tuvieron su origen los yacimientos de sepiolita de la región. Por este motivo, se disponen a lo largo de una franja de SO a NE, desde Toledo hasta la provincia de Guadalajara, paralelamente a la vertiente meridional de la sierra.

Su formación parece corresponder a dos tipos de procesos:

1. En superficie por la infiltración de aguas portadoras de magnesio quedando luego acumulada en forma de paleosuelos desecados.
2. En profundidad por infiltración de aguas carbonatadas alcalinas a través de arcillas ricas en magnesio, en un ambiente árido bajo condiciones de una tasa de sedimentación muy baja, del orden de 0,02 mm/año.

En el caso de los yacimientos de la región parecen corresponder a la segunda de esas situaciones.

En primer lugar, la hidrólisis de los silicatos de grano fino en un medio fluviolacustre dio origen a minerales arcillosos ricos en magnesio posteriormente fosilizados por depósitos más modernos.

Más tarde, durante el tránsito a un clima más árido, la infiltración en profundidad de aguas bicarbonatadas originó las reacciones que dieron lugar a la precipitación de la sepiolita en tan grandes cantidades en arcillas magnésicas.

La magnitud y concentración de los depósitos indican condiciones geoquímicas muy estables en el tiempo, tanto en lo que se refiere a la reducida tasa de sedimentación como a las condiciones climáticas.

En cuanto a la explotación, la mina principal se encuentra situada en el antiguo municipio de Vicálvaro, desde donde se transporta el material hasta la fábrica que tenéis delante, donde se lleva a cabo su análisis y posterior tratamiento de secado y separación.

La particularidad del yacimiento de Sepiolita de Madrid es debido tanto a su pureza, (90%), como a su abundancia, (70% de las reservas mundiales según estimaciones en 2013).

Como podéis ver, no os estábamos engañando...Verdaderamente tenéis ante vosotras y vosotros un yacimiento singular. ¡Esperamos que lo hayáis disfrutado! Aprovechad para otear las bonitas panorámicas desde la zona y poder disfrutar de unas vistas distintas de la ciudad y sus alrededores.

Información adicional más técnica puede encontrarse (en inglés) en: 

http://www.ima-europe.eu/sites/ima-europe.eu/files/minerals/Sepiolite_An-WEB-2011.pdf

Agradecimientos especiales por el material utilizado a:

Wikipedia Commons

César Martínez Martínez

Welcome to this special landscape in Madrid!

As surprising as it may seem, there is a mineral exploitation of special relevance in an area like this. First we will describe and define sepiolite, with its main characteristics and uses, and then briefly explain the formation of these deposits in this area of ​​the Iberian Peninsula and how its exploitation is organized nowadays. We trust that it will be of your interest and that you will enjoy the stroll... let the learning begin!

By the way, and before we forget this, here are the questions that you must answer in order to log this Earthcache:

1) How is the material stored in the factory area? (Outdoors, in buildings, in drums, in buckets, in large tanks ...)

2) Given the material's detailed properties and how it is stored at the factory prior to its manipulation, why do you think most of the material extraction activity occurs in the hottest and driest months of the year in this region?

3) As discussed later, sepiolite may have different colourings depending on the origin, what is the color of the sepiolite found in the deposits of this area? (Throughout the year you can see at least some rests of the material around the factory).

As we have said before, sepiolite is a peculiar mineral, mainly due to its unique properties and the particular needs that it requires for its formation.

The sepiolite is a mineral of the group VIII (Filosilicates), according to the classification of Strunz chemical formula Mg₄Si₆O_152O. It crystallizes in the orthorhombic system and possesses a hardness of 2 in the Scale of Mohs. Presents concoidea fracture, absent exfoliation, opaque glow and white scratches.

Also known by the German name Meerschaum ("sea foam"), this fibrous mineral has physical characteristics that make it very suitable for the carving of figures and ornamental objects, an activity that has been carried out with great dexterity in some of the countries where the most important sites can be found.

It is a diagenetic mineral of clays that appears associated to the serpentine. Grayish-white, yellowish or pink, it appears in earthy-looking masses without observable crystals.

The particularity of the structure of the sepiolite is that the silica tetrahedra that conform it alternate their orientation to both sides of the tetrahedric layer in groups of six pairs of tetrahedra. On the one hand, this fact creates a difference with respect to the typical structure of the phyllosilicates and resembles the arrangement of the amphibolic chains; on the other hand, it creates wide channels that give it its high absorbency and low density (2 g/cm³).

And it is precisely because of this large absorbent capacity that it is used in industry as a component of many different products:

• In pharmacy as a support for active principles and filtering materials.
• In cosmetics as an additive.
• In general industry as an absorbent, both in productive processes and for the treatment of wastes.
• In industry it is also used as a bleach in the filtration of liquids and as a fluidifier or a rheological additive. It is also an additive used in systems subjected to friction.
• In the agro-food sector it is used as a nutrient support in animal feed (has been approved as an additive E-562) and as a support for pesticides and others in phytosanitary treatments.
• In the manufacture of paints, bitumen, insulation panels under construction, rubber floors, rubbers, plastics, asphalt pavements, cigarette filters, drilling muds (bentonites), etc., and despite that, its most well known application is serving as a "cat bed ".

The main production areas of this material are Turkey, Greece, Morocco, Spain, Tanzania and the United States. Specifically, at this location, it seems that the geological history of its formation is the following:

At the beginning of the Cenozoic and up to the Miocene the Iberian mountain range and the Central System rise. The rocks of this System formed a rigid crystalline socket that fractures and rises like a succession of horsts and grabens, therefore not forming a mountain range.

The Tajo basin then remains as a depression limited by these two reliefs plus the Montes de Toledo to the South. Additionally, the basin is divided by the Sierra de Altomira in a wider western area, the basin of Madrid, and another called the Loranca basin. As these reliefs rise, the sediments of the basin start being deformed as they are deposited.

With the elevation of the Central System, the eroded remains of this relief are deposited in large alluvial fans, over 20 km wide, of rocks and sands at its foot. The granulometry of these carriages decreases as the distance to their origin increases, so that in the more distal facies clay and even salts are deposited.

It is in the limit of these fans where the sepiolite deposits of the región originated. For this reason, they are arranged along a strip from SO to NE, from Toledo to the province of Guadalajara, parallel to the southern slope of the mountain range.

Its formation seems to occur mainly through two kind of processes:

1. At surface level by the infiltration of water carrying magnesium and then accumulated in the form of dried paleosols.
2. At a deeper level by infiltration of alkaline carbonated waters through magnesium-rich clays in an arid environment under conditions of a very low sedimentation rate of the order of 0.02 mm/year.

In the case of the deposits of the region, they seem to correspond to the second one of these situations.

Firstly, the hydrolysis of fine-grained silicates in a fluviolacustre medium gave rise to magnesium-rich clay minerals later fossilized by more modern deposits.

Later, during the transition to a more arid climate, the infiltration of bicarbonated waters in a deep level originated the reactions that gave rise to the precipitation of sepiolite in such large quantities in magnesium clays.

The magnitude and concentration of the deposits indicate very stable geochemical conditions over time, both in terms of the low sedimentation rate and the climatic conditions.

As far as the operation is concerned, the main mine is located in the old municipality of Vicálvaro, from where the material is transported to the factory located in front of you, where the analysis and subsequent drying and separation treatments are carried out.

The peculiarity of the sepiolite deposit in Madrid is due both to its purity (90%) and to its abundance (70% of the world reserves according to estimates in 2013).

As you can see, we were not deceiving you ... You really have before you a unique deposit. We hope you enjoyed it! Take advantage of the beautiful panoramic views from the area and enjoy different views of the city and its surroundings.

More technical information can be found at:

http://www.ima-europe.eu/sites/ima-europe.eu/files/minerals/Sepiolite_An-WEB-2011.pdf

Special thanks for the material used to:

Wikipedia Commons

César Martínez Martínez