Estudio de secuencias de paleosuelos en Mallorca

Abstract

[eng] Five paleosols sequences in Majorca inland were studied. On the 70 horizons that make up these 5 profiles, a field study was carried out to describe morphological characteristics of the horizons, a thin sections micromorphological study, a fine earth physical-chemical characterization, the content of crystalline and amorphous iron forms, the mineralogy of the fine earth by means of X-ray diffraction, the mineralogy of the clays (oriented aggregates) by the same technique and the elemental content of macro and microelements from an aqua regia digestion. The paleosols studied present different degrees of evolution within the Mediterranean Red Soils framework. In all profiles studied, deepest horizons constitute typical forms, with a high degree of evolution. Characteristic features of these fossil horizons are: complete decarbonation, illuviation of clays high reddening while maintaining a high base saturation. Throughout the profiles, horizons with different evolution degrees were found, depending on the environmental conditions to which they have been exposed. In all the cases, they are cumulative paleosols that reach a significant thickness, between 4.5 and 14.15 m. Throughout these depths and in all the horizons studied, a great similarity in the mineral composition can be seen, with the carbonate content being the component that presents the greatest variability, from decarbonate horizons to others in which they are the major component. Phyllosilicates content of fine earth is high and mineral composition of clays are dominated by illite and interestrafied forms of illite with smectite. Kaolinite and chlorite are also present in most horizons, but in smaller amounts. Ca, Al, K, Na, Fe, Mn, Cr, Ni, Zn or Ti contents have very high Pearson correlation coefficients. This circumstance, together with the similarity of the clay minerals in all the horizons, are indicators of a common origin of constituents in these soils. Through the micromorphological study, overlapping features can be observed, such as carbonation on clay coatings or clay illuviation on carbonate materials. These facts demonstrate the polycyclic nature of these soils. The variability of the calcium carbonate contents along the profiles, the textural differences and morphologies of the sands suggest a diversity of sediments inputs from colluvio-alluvial to aeolian sources. The changing climatic conditions, within the stadial and interstadial periods, constitute a key factor to be able to explain the soils evolution. Soil truncations and sediments cumulation are regular processes in accordance with biorhexistasy theory.

[cat] S'estudien cinc seqüències de paleosols a l'interior de l'illa de Mallorca. Sobre els 70 horitzons que constitueixen aquests 5 perfils, s'ha realitzat un estudi de camp per descriure les característiques morfològiques dels horitzons, un estudi micromorfològic sobre làmina prima, una caracterització fisicoquímica de la terra fina, el contingut de les formes cristal·lines i amorfes de ferro, la mineralogia de la terra fina mitjançant difracció de raigs X, la mineralogia de la fracció fina d'argiles (agregats orientats) mitjançant la mateixa tècnica i el contingut elemental de macro i microelements a partir d'una digestió amb aqua regia. Els paleosols estudiats presenten diferents graus d'evolució en el marc dels Sòls Vermells Mediterranis. Els horitzons més profunds dels cinc perfils estudiats, constitueixen formes típiques, amb un elevat grau d'evolució. Els trets característics d'aquests horitzons fòssils són: descarbonatació completa, il·luviació d'argiles i rubefacció elevada, mantenint una saturació de bases elevada. Al llarg dels perfils trobem horitzons amb diferents graus d'evolució, en funció de les condicions ambientals a què han estat exposats. En els cinc casos es tracta de paleosols acumulatius que arriben a un gruix important, entre 4,5 i 14,15 m. Al llarg d'aquestes profunditats i en el conjunt dels horitzons estudiats s'aprecia una gran similitud en la composició mineral, essent el contingut en carbonats el component que presenta més variabilitat, des d'horitzons descarbonatats a altres en què són el component majoritari. A la terra fina, el contingut en filosilicats és elevat i la composició mineral de l'argila està dominada per l'illita i interestratificats d'illita amb esmectita. La caolinita i la clorita són presents a la majoria d'horitzons, però amb quantitats molt més reduïdes. Elements minerals com el Ca, Al, K, Na, Fe, Mn, Cr, Ni, Zn o Ti presenten coeficients de correlació de Pearson molt elevats. Aquest fet, juntament amb la similitud dels minerals d'argila a tots els horitzons, són indicadors d'un origen comú de tots els materials que constitueixen aquests sòls. Mitjançant l'estudi micromorfològic es poden observar trets superposats com són les recarbonatacions sobre revestiments d'argiles o il·luviacions d'argila sobre materials carbonatats, que demostren el caràcter policíclic d'aquests terres. La variabilitat en els continguts de carbonats de calci al llarg dels perfils, les diferències texturals i les morfologies de les arenes són arguments a favor de diverses fonts d'aportació de materials en aquests sòls acumulatius, amb aportacions col·luvio-al·luvials i altres d'origen eòlic. Les condicions climàtiques alternants, en el marc de períodes estadials i interestadials, constitueixen un factor determinant per poder explicar l'evolució d’aquests els sòls, juntament amb truncaments i acumulació de sediments sobre els quals es desenvolupen els nous horitzons, d'acord amb la teoria de la bioresistèsia.

[spa] Se estudian cinco secuencias de paleosuelos en el interior de la isla de Mallorca. Sobre los 70 horizontes que constituyen estos 5 perfiles se ha realizado un estudio de campo para describir las características morfológicas de los horizontes, un estudio micromorfológico sobre lámina delgada, una caracterización físico-química de la tierra fina, el contenido de las formas cristalinas y amorfas de hierro, la mineralogía de la tierra fina mediante difracción de rayos X, la mineralogía de la fracción fina de arcillas (agregados orientados) mediante la misma técnica y el contenido elemental de macro y microelementos a partir de una digestión con aqua regia. Los paleosuelos estudiados presentan distintos grados de evolución en el marco de los Suelos Rojos Mediterráneos. Los horizontes más profundos de los cinco perfiles estudiados, constituyen formas típicas, con un elevado grado de evolución. Los rasgos característicos de estos horizontes fósiles son: descarbonatación completa, iluviación de arcillas y elevada rubefacción, manteniendo una saturación de bases elevada. A lo largo de los perfiles encontramos horizontes con distintos grados de evolución, en función de las condiciones ambientales a que han estado expuestos. En los cinco casos se trata de paleosuelos acumulativos que alcanzan un grosor importante, entre 4,5 y 14,15 m. A lo largo de estas profundidades y en el conjunto de los horizontes estudiados se aprecia una gran similitud en la composición mineral, siendo el contenido en carbonatos el componente que presenta mayor variabilidad, desde horizontes descarbonatados a otros en que son el componente mayoritario. En la tierra fina, el contenido en filosilicatos es elevado y la composición mineral de la arcilla está dominada por la illita e interestratificados de illita con esmectita. La caolinita y la clorita están presentes en la mayoría de horizontes, pero con cantidades mucho más reducidas. Elementos minerales como el Ca, Al, K, Na, Fe, Mn, Cr, Ni, Zn o Ti presentan coeficientes de correlación de Pearson muy elevados. Este hecho, junto a la similitud de los minerales de arcilla en todos los horizontes, son indicadores de un origen común de todos los materiales que constituyen estos suelos. Mediante el estudio micromorfológico se pueden observar rasgos superpuestos como son las recarbonataciones sobre revestimientos de arcillas o iluviaciones de arcilla sobre materiales carbonatados, que demuestran el carácter policíclico de estos suelos. La variabilidad en los contenidos de carbonatos de calcio a lo largo de los perfiles, las diferencias texturales y las morfologías de las arenas son argumentos en favor de varias fuentes de aporte de materiales en estos suelos acumulativos, con aportes coluvio-aluviales y otros de origen eólico. Las condiciones climáticas alternantes, en el marco de periodos estadiales e interestadiales, constituyen un factor determinante para poder explicar la evolución de los suelos, junto a truncamientos y acopio de sedimentos sobre los que se desarrollan los nuevos horizontes, de acuerdo con la teoría de la biorresistasia.