Volcanismo del Campo de Calatrava: origen del magma, maares y uso de los materiales
En el Campo de Calatrava (Ciudad Real) afloran rocas volcánicas de entre 8,7 y 1,6 Ma: basaltos alcalinos, melilititas olivínicas y lamproítas ultrapotásicas, asociadas a conos de escoria, coladas y una veintena de maares con anillos de toba. Los maares cortan margas y calizas del Mioceno superior y están recubiertos por costras calcáreas y suelos rojos. Hay emanaciones difusas de CO₂ (hasta 100 g·m⁻²·d⁻¹) y aguas carbónicas con pH 5,9. Una empresa solicita permiso para abrir una cantera de 15 ha en un cono de escoria para áridos de carretera, y otra propone usar tobas y escorias como puzolana para cemento. El espacio está incluido en un LIC y en las margas infrayacentes hay un yacimiento de vertebrados del Plioceno. El plan de restauración presentado prevé rellenar la excavación con residuos de construcción y demolición.
1. ¿Qué ambiente geodinámico explica la asociación de basaltos alcalinos, melilititas y lamproítas ultrapotásicas? Descarta hipótesis alternativas con argumentos petrogenéticos.
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Interpretación: se trata de un magmatismo intraplaca, alcalino y ultrapotásico, de pequeño volumen. La asociación basalto alcalino–melilitita olivínica–lamproíta implica: bajo grado de fusión parcial de un manto enriquecido y metasomatizado, con granate en la fuente (profundidades del orden de 60-100 km), y contenidos altos de CO₂ y volátiles que explican las emanaciones actuales y las aguas carbónicas.
Por qué no es arco volcánico: faltan los términos intermedios y ácidos (andesitas, dacitas, riolitas) que caracterizan las series calcoalcalinas, no hay rocas volcánicas explosivas de composición ácida ni un plutonismo asociado, y la firma es fuertemente alcalina, con SiO₂ bajo y K alto. Un arco de subducción produce series continuas calcoalcalinas con trend de enriquecimiento en sílice, no lamproítas.
Por qué no es un punto caliente clásico: no hay un tren de edad progresivo a lo largo de miles de kilómetros ni un volumen magmático importante; los centros son dispersos y de vida corta.
Contexto: el magmatismo se emplaza entre el Mioceno superior y el Plioceno-Pleistoceno, en relación con la deformación del orógeno bético y el régimen distensivo-transtensivo del interior ibérico, que favoreció la descompresión y la fusión de ese manto enriquecido. La presencia de CO₂ abundante indica desgasificación mantélica, coherente con fuentes carbonatadas.
2. Explica la formación de los maares y su relación con el sustrato margocalizo, y evalúa el riesgo de acumulación de CO₂ para los visitantes.
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Formación: un maar es una depresión de explosión freatomagmática: el magma asciende y entra en contacto con agua subterránea (o superficial), que se vaporiza bruscamente. La expansión del vapor fragmenta el magma y el encajante, y genera una nube de piroclastos y oleadas de base (base surges) que se depositan formando un anillo de toba alrededor del cráter, con estratificación cruzada. No hay edificio lávico ni cono de escoria: el cráter es una excavación, a menudo ocupada por un lago o una turbera.
Relación con el sustrato: las margas y calizas del Mioceno actúan como acuífero; donde hay agua disponible a poca profundidad se producen erupciones freatomagmáticas (maares). Donde el agua es escasa o profunda, la erupción es estromboliana y se forman conos de escoria con coladas. Por eso la coexistencia de maares y conos en el mismo campo volcánico es un indicador paleohidrogeológico, no una diferencia de magmas.
Riesgo del CO₂: el CO₂ es más denso que el aire (densidad relativa ≈ 1,5) y tiende a acumularse en depresiones, cráteres, cuevas, sótanos y bodegas. No es tóxico, pero es asfixiante: desplaza el oxígeno. Los flujos de hasta 100 g·m⁻²·d⁻¹ y las aguas con pH 5,9 confirman una desgasificación activa. Medidas: no cerrar espacios en zonas bajas sin ventilación, cartografiar flujos, instalar detectores, señalizar y restringir el acceso a depresiones en días de calma (con viento, la acumulación se dispersa; con inversión térmica nocturna, el riesgo aumenta). El riesgo es real aunque el volcanismo esté inactivo: la desgasificación no depende de la erupción.
3. Valora las dos solicitudes de cantera y el plan de restauración con residuos de construcción, aplicando criterios geológicos, ambientales y de uso del recurso.
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Criterios a aplicar: valor del recurso, singularidad geológica del elemento afectado, afección al LIC y al yacimiento paleontológico, riesgo de CO₂ y reversibilidad de la alteración.
Cantera de áridos en un cono de escoria:
- A favor: la escoria y el basalto son áridos útiles; la extracción es técnicamente sencilla.
- En contra: el cono de escoria es un geositio de morfología irrepetible; su destrucción es irreversible y elimina el registro de la erupción estromboliana. En un LIC, la evaluación ambiental debe ser muy restrictiva.
- Cautela técnica: antes de autorizar el uso como árido hay que ensayar la reactividad potencial frente a los álcalis (ASR): basaltos con vidrio volcánico y ceolitas pueden reaccionar con los álcalis del cemento y provocar fisuración del hormigón; también hay que verificar resistencia a la fragmentación (Los Ángeles). Un árido barato que fisura el hormigón no es un buen negocio.
Cantera de tobas y escorias para puzolana:
- A favor: las puzolanas son un material cementicio suplementario que reduce el clínker y las emisiones de CO₂ del cemento; es un uso de mayor valor añadido que el árido.
- En contra: los anillos de toba son precisamente el registro de los maares; extraerlos destruye el elemento más singular del conjunto.
Plan de restauración con RCD: rechazable. En un medio con karstificación, desgasificación de CO₂ y un yacimiento paleontológico, rellenar con residuos introduce lixiviados, altera la química del agua y oculta el registro geológico que se pretendía estudiar; además el relleno no restituye la morfología original.
Conclusión razonada: denegar ambas en el interior del LIC, o condicionarlas a un traslado fuera de él (por ejemplo, a coladas de lava ya alteradas), exigir excavación paleontológica previa y valorar la puzolana solo si la extracción no afecta a los anillos de toba. La alternativa preferente es la cantera en un sector ya degradado, no en el elemento que da valor al espacio.