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Cadernos Lab. Xeolóxico de LaxeCoruña. 2002. Vol. 27, pp. 7-24

ISSN: 0213-4497

La mina de Fontao

The Fontao’s mine

ORCHE, E.1

A B S T R A C T

The Fontao Mine (Vila de Cruces) was exploited from 1934 to 1973, having a little periodwithout activity (1963-1968) in wich underground mining was changed to open pit.L a t e r, the mine has remained closed. In 2001, the Vila de Cruces council, worried by theconservation of Fontao mining heritage financed a prefeasibility study about the minerecovery in order to transform it into the Galicia Mining Park. During the carrying outof the project, many technical documents related to the mines and the ore body werehandled, so a whole idea about the main geological and mining features was possible toobtain. This work seeks to show these ones and recover the name and memory of FontaoMine, which was so important to Spanish economy, specially in that hard post II Wo r l dWar days.

Key words: Galicia, mining, wolfram, tin, heritage

(1) Dr. Ingeniero de Minas. Escola Técnica Superior de Enxeñeiros Industriais e de Minas. Universidade deVigo. Campus Universitario, Lagoas-Marcosende. 36.200 Vigo (Pontevedra).

1. INTRODUCCIÓN

La mina de Fontao (Vila de Cruces,Pontevedra) fue explotada de 1934 a1973, con un pequeño paréntesis entre1963 y 1968, que dio paso al cambio delsistema de explotación por minería subte-rránea tradicional al de cielo abierto.Posteriormente la mina ha permanecidocerrada hasta que en 2001, el crecienteinterés por la conservación del patrimoniogeológico y minero a escala nacional,indujo al Ayuntamiento de Vila de Crucesa financiar el estudio de la recuperación delas labores e instalaciones mineras paratransformarlas en el Parque Temático de laMinería de Galicia. En el transcurso de laredacción del citado estudio, se manejódocumentación técnica relativamenteabundante sobre la mina y el yacimiento,lo que permitió hacerse una idea bastantecompleta de sus características geológico-mineras más sobresalientes. El presentetrabajo pretende mostrar estas característi-cas y rescatar el nombre y el recuerdo de lamina de Fontao que tanta importanciatuvo en la economía local en una épocaespecialmente difícil para España.

2. SITUACIÓN GEOGRÁFICA

La mina de Fontao se encuentrasituada al sur del término municipal deVila de Cruces, Pontevedra, 7 km enlínea recta al suroeste de dicha pobla-ción, en la hoja número 121, La Estrada,del Mapa Topográfico Nacional a escala1/50.000 (figura 1).

La zona tiene buenas comunicacionespor carretera con Vila de Cruces, Silleda yBandeira, estas últimas situadas en la

carretera N-525 que, próximamente, serátransformada en autovía.

Topográficamente, la mina y sus insta-laciones se ubican sobre una ladera orien-tada al suroeste que termina en el ríoDeza. El relieve es ondulado en la partealta pero se inclina fuertemente al aproxi-marse al río.

3. GEOLOGÍA

3.1. Generalidades

El campo filoniano de Fontao se encla-va en un pequeño batolito granítico deforma elíptica con el eje mayor (1.000 m)en dirección aproximadamente N-S, y elmenor (800 m) dispuesto transversalmen-te (E-O). Relacionados con este granitoexiste un conjunto de filones de cuarzosubparalelos que contienen mineralizaciónde Sn-W principalmente.

El batolito aflora en el borde norte dela Unidad de Lalín. Su propio borde nortese encuentra a unos 300 m de una granfractura que pone en contacto la Unidadanterior con la Cuenca de Órdenes. Estafalla probablemente constituye el límitemáximo que alcanza el campo filoniano,que comprende presumiblemente desde elcitado punto hasta el río Deza, en unacorrida máxima de 1.400 m. Dentro delbatolito se pueden diferenciar cuatro faciesgraníticas. De ellas, tres forman el exogra-nito y la restante el endogranito, quecorresponde a un granito tardío constockscheider. Estas facies se disponen enforma de coronas circulares, estando la másexterna en contacto con los esquistos de laUnidad de Lalín. Las distintas facies delgranito constituyen una secuencia normal

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Figura 1. Esquemas de situación.

en la cristalización de este tipo de roca. Elemplazamiento del batolito parece ser sin-fase 2 hercínica.

Todo el complejo granítico está corta-do por una fractura NO-SE, situada a unos700 m del río Deza en la dirección de losfilones, que lo divide en dos partes, des-plazando el bloque N hacia el NO. En elbloque S aflora el endogranito, el cual hasido explotado tanto por minería subterrá-nea como a cielo abierto. El bloque N fueinvestigado por sondeos que confirmaronla continuidad de los filones pero la meta-lización no es bien conocida, excepto en laparte superficial, en donde es inexplotable.

La Unidad de Lalín está formada poruna serie de rocas variadas que constituyenun complejo polimetamórfico. Los mate-riales próximos a la intrusión han sufridometamorfismo de contacto.

3.2. Rocas metamórficas

Las rocas que constituyen la Unidad deLalín son esquistos, paraneises y ortoneisesque presentan una esquistosidad generalE-O, aunque en las zonas próximas a laintrusión se adapta a los bordes de ésta.

Macroscópicamente se observa que hansufrido metamorfismo de contacto, distin-guiendose en los esquistos y paraneises,turmalina, andalucita, silicificaciones yabundantes pegmaplitas y filoncillos decuarzo, normalmente a favor de la esquis-tosidad principal. En los ortoneises sólo seaprecia una disminución del tamaño degrano que puede llegar a borrar las estruc-turas anteriores.

Los estudios al microscopio muestranque estas rocas pueden clasificarse comoplagioneises biotíticos y biotíticos-anfibó-

licos con granate, micaesquistos de anda-lucita y estaurolita y ortoneises.

La presencia de apatito-2, fluorita yscheelita? en los paraneises biotíticosinduce a considerar la influencia de losfluidos mineralizantes también sobre estasrocas metamórficas. El efecto del meta-morfismo térmico se manifiesta en losmicaesquistos por la existencia de restosde andalucita y estaurolita en estado demuscovitización.

3.3. El macizo granítico

Se han distinguido cuatro tipos de gra-nitos cuyas características principales son:

- Granito Tipo A

Descripción macroscópica: Granito degrano medio a grueso, biotítico, con abun-dantes megacristales de feldespato de 2 a 7cm, cuarzo globuloso de 1 cm y muscovi-ta de grano fino. Esta facies constituyetodo el borde externo de la intrusión.

Descripción microscópica: Granitoporfídico con abundantes megacristales demicroclina en una mesostasis de granomedio a grueso. Textura porfídica.Minerales principales: plagioclasa alcalina,cuarzo, microclina, muscovita. Mineralesaccesorios: biotita, apatito circón, fluorita,opacos, carbonatos y otros secundarios(sericita, caolín, esfena y anatasa).

Los fenómenos de transformación tardiy postmagmáticos están casi siempre pre-sentes. Las manifestaciones de deforma-ción tectónica son intensas. Dentro de estafacies aparecen variedades finogranularesde composición similar a la descrita y tam-bién sienítica.


- Granito Tipo B

Descripción macroscópica: Granito degrano medio a fino, biotítico, con mega-cristales de feldespato aislados y de menortamaño que en la facies A y muscovita.

Descripción microscópica: Granitoesencialmente similar al tipo A pero algomás homogéneo debido a la disminuciónde la cantidad de megacristales de micro-clina. Textura hipidiomórfica heterogra-nular de grano medio-grueso y porfídicacon mesostasis fina. Minerales principales:cuarzo, microclina, plagioclasa alcalina ymuscovita. Minerales accesorios: biotita,apatito, circón, fluorita, opacos, sulfurosmetálicos, carbonatos y otros secundarios(caolín, sericita, esfena, anatasa y clorita).Los fenómenos de transformación tardi ypostmagmáticos son normales en estosgranitos.

Los tipos graníticos A y B se presentanconcéntricos y el tránsito entre ellos esgradual.

- Granito Tipo C

Descripción macroscópica: Granito degrano fino con muscovita y biotita.

Descripción microscópica: Granito dedos micas con apreciables cantidades demuscovita casi siempre dominante.Textura hipidiomórfica heterogranularcon tendencia porfídica. Minerales prin-cipales: cuarzo, microclina, plagioclasaalcalina y muscovita secundaria.Minerales accesorios: biotita, apatito, cir-cón, fluorita, granate (característico),opacos, sulfuros metálicos, carbonatos yotros secundarios (caolín, sericita, esfena,anatasa y clorita). Los fenómenos de

transformación tardi y postmagmáticosse evidencian con claridad.

Esta facies se presenta con forma irre-gular, ligeramente alargada en direcciónNE-SO y está en contacto con el granitotipo B y el endogranito que se describe acontinuación.

- Endogranito

Descripción macroscópica: Granito degrano fino, muscovítico, con algunosmegacristales de feldespato aislados queraramente sobrepasan 2 cm. Abundantessulfuros dispersos (pirita, calcopirita),aunque estos están presentes también enmenor cantidad en los otros tres tipos.Está atravesado por abundantes filones yfiloncillos de cuarzo con mineralización decasiterita, wolframita y sulfuros.

Descripción microscópica: Leucogranitomuscovítico con mineralización fluorfílicadiseminada de Sn-W, en avanzado estadode transformación neumatolítico-hidroter-mal, condicionada por los fenómenos detransformación tardi y postmagmáticos.Textura porfídica predominante conmesostasis más o menos fina. Mineralesprincipales: cuarzo, plagioclasa alcalina(albita), muscovita y microclina. La bioti-ta no se conserva. Minerales accesorios:apatito-2, fluorita, circón, opacos, casiteri-ta, carbonatos, granate, scheelita, turmali-na, anatasa, esfena y rutilo.

3.4. Filones

Los filones que acompañan a la intru-sión granítica pueden dividirse en dosgrandes grupos: pegmaplitas y filones decuarzo.


- Pegmaplitas

En el borde del batolito granítico,encajando en los materiales metamórficos,existe, aunque no de forma continua, unaroca pegmatítica (stockscheider) cuyasdimensiones son muy variadas, alejándosedel contacto hasta 500 m. La potencia estácomprendida entre unos pocos cm y variosm. Generalmente estas rocas han intruidoaprovechando el plano de esquistosidadprincipal, aunque en ocasiones tambiéncortan a la serie metamórfica.

Descripción macroscópica: Pegmaplitacaracterizada por grandes cristales de cuar-zo y feldespato de morfología plumosa quese orientan normalmente perpendicularesal contacto.

Descripción microscópica: Rocas leu-cocráticas formadas por cuarzo, feldespatoy muscovita, con un tamaño de grano quevaría desde muy grueso (pegmatítico) amuy fino (aplítico). Minerales principales:cuarzo, muscovita, albita y microclina.Minerales accesorios: sericita, caolín, car-bonatos, apatito, circón, fluorita, casiteritay opacos (blenda, galena y molibdenita).Globalmente son pegmaplitas muscovíti-cas de composición sodalítica.

- Filones de cuarzo

Cortan a las distintas facies de granitosy penetran en los materiales metamórficosy las pegmaplitas, sin estar determinada sudesaparición dentro de estas rocas. En ellosse distinguen dos tipos:

· Filones de cuarzo de tipo brechoide

Son considerados como estériles. Estánligados a zonas de fractura y tienen unapotencia de hasta 70 cm sin haber desarro-llado salbandas apreciables. En la zona

próxima al granito presentan signos dehaber sido afectados por los procesos tardi-magmáticos.

· Filones de cuarzo gris mineralizado

Tienen salbandas bien desarrolladas engeneral. La potencia varía entre algunosmm y 70 cm. Forman un campo filonianosubparalelo cuyas direcciones están com-prendidas entre N-15-E y N-45-E, con unbuzamiento de 75ºO a vertical.

Son más abundantes en el endogranitoque en el resto de las facies graníticas y sucontinuidad lateral supera los 1.000 m enalgunos casos.

Dentro de la zona de salbanda se des-estabilizan los feldespatos, muscoviti-zándose, y se observan neoformacionesde apatito-2 y fluorita, además de casite-rita y wolframita.

La mineralización se puede interpretaren términos de una típica paragénesishipogénica de Sn- W-Bi, del rango neu-matolítico-hidrotermal, ligada a la evolu-ción de los fluidos deutéricos posteriores ala consolidación magmática. Estos fluidoshan debido producir intensas alteracionesen la roca encajante, como lo evidencia lapiritización observada.

La cristalización parece haber comenza-do con la formación de arsenopirita y casi-terita en una primera fase, neumatolítica oneumatolítica-hidrotermal, marcándose latransición al dominio hidrotermal por laprecipitación de la wolframita, y el domi-nio hidrotermal propiamente dicho por laprecipitación de los demás sulfuros y porla alteración de wolframita a scheelita.

Existen tres filones principales minera-lizados con una continuidad lateral y ver-


tical importante y otros seis de menorentidad; en el bloque S todos ellos fueronexplotados en alguna medida por mineríasubterránea y, algunos, también a cieloabierto. De este a oeste son los siguientes:Filón B, Este, Secundario, Intermedio,Bis, Oeste, Centro, Oeste nº 2 y Filón A.

Filón B: De escaso desarrollo lateral yen profundidad, tiene dirección N-25-E ybuzamiento 80ºO. La potencia es irregu-lar, variando de 0 a 30 cm. Mineralizaciónmuy irregular de Sn con zonas de bonanza.Las dimensiones reconocidas son 550 m(corrida) y 25? m (profundidad).

Filón Este: Es uno de los tres filonesprincipales. Tiene dirección N-25-E aN-30-E, con buzamiento 75ºO a 88ºO.La potencia es muy variable de unaszonas a otras (5 a 25 cm). La minerali-zación, de Sn-W en proporciones diver-sas, es también muy irregular, variandode estéril a muy buena. Las dimensio-nes reconocidas son 1.150 m (corrida) y150 m (profundidad).

Filón Secundario: De escaso desarrollo,se une en las cotas inferiores al FilónIntermedio. Su dirección es N-25-E,buzando 75ºO. La potencia máxima es de25 cm, presentando localmente minerali-zaciones muy altas de Sn. Se esteriliza enprofundidad. Las dimensiones reconocidasson 700 m (corrida) y 75 m (profundidad).Por debajo de ésta se une al FilónIntermedio habiéndose seguido otros 50m más hacia abajo.

Filón Intermedio: Muy próximo alanterior al que se une en profundidad. Lapotencia máxima es de 24 cm.Mineralizado en Sn. No tiene salbandasbien definidas. Las dimensiones reconoci-das son 550 m (corrida) y 75 m (profundi-

dad), siendo válido lo indicado para elFilón Secundario.

Filón Bis: Parte del Filón Oeste,teniendo una corrida superior a 400 m yalcanzando, al menos 150 m de profundi-dad. La potencia máxima es de 70 cm. Lamineralización es muy irregular y, en con-junto, puede catalogarse de mala.

Filón Oeste: Es el mejor filón de todos.Su dirección es N-15-E a N-40-E, conbuzamiento comprendido entre 65ºO y90º. La potencia es muy variable hasta unmáximo de 40 cm. Tiene salbandas biendesarrolladas de hasta 12 cm. La minerali-zación es irregular presentando zonas deley muy alta a muy baja. Mineralizaciónde Sn y W en proporciones variables. Lasdimensiones reconocidas son 1.050 m(corrida) y 150 m (profundidad).

Filón Centro: Parte del Filón Oeste nº2 y está poco reconocido. La potencia estácomprendida entre 20 y 40 cm. La mine-ralización es muy irregular tanto en Sncomo en W, variando de estéril a muy rica.Las dimensiones reconocidas son 200 m(corrida) y 50 m (profundidad).

Filón Oeste nº 2: Parte del Filón Oesteteniendo dirección y buzamiento similaresa los de éste. La potencia es variable, conun máximo de 50 cm. La mineralización esirregular, con zonas muy ricas en Sn, espe-cialmente en las cotas inferiores. Lasdimensiones reconocidas son 300 m (corri-da) y 125 m (profundidad).

Filón A: Es el tercer filón en importan-cia. Parte del Filón Oeste a la altura delpunto medio de la zona S. Tiene rumbo N-15-E y buzamiento 65ºO. La potencia esbastante uniforme y, en algunos puntos,supera 50 cm. Mineralización exclusiva-mente de W, discontinua o en pequeñas


bolsadas. Las dimensiones reconocidas son450 m (corrida) y 125 m (profundidad).

3.5. Metalización

Los minerales metálicos presentes enlos filones de cuarzo, determinadosmediante el estudio de probetas con luzreflejada, son abundantes en número y seconcretan en la siguiente paragénesis:

Mena de wolframio: wolframita ys c h e e l i t a.

Mena de estaño: casiterita, esfalerita(escasa) y estannina (escasa).

Otros minerales:Abundantes: pirita, marcasita, arseno-

pirita, calcopirita.Escasos: magnetita, bismuto nativo,

bismutina, molibdenita, covelina, pirroti-na, wittichenita, hematites, limonita.

4. MINERÍA

El criadero de Fontao fue explotado endos períodos por distintos métodos.Durante el primero, de 1934 a 1963, sebeneficiaron por minería subterránea losnueve filones mineralizados. Tras unaparada de cuatro años, en 1968 se inicióun segundo período que finalizó en 1973,en el cual fueron explotados a cielo abiertolos filones Oeste a Intermedio. Desde esafecha la mina ha permanecido cerrada.

Todo el campo filoniano está distribui-do en concesiones de una única empresa,concesionaria y explotadora denominadasucesivamente Sociedad de Estaños deSilleda, S.A., Oberón, S.A. y Oberón, S.L.Las concesiones de explotación situadas enla zona ocupada por los filones son lasindicadas en la tabla 1, teniendo una

superficie conjunta que suma 197,2365ha. Aparte de ellas, la empresa es titular devarias concesiones más en la misma zona.

4.1. Minería subterránea

En la etapa inicial se explotaron todoslos filones mineralizados conocidos, enmayor o menor grado, en una corridavariable con un máximo de 800 m y unaprofundidad de 150 m. Entre 1954 y1963, la ley media del mineral fue de0,082% de Sn y 0,286% de WO3. Eltonelaje extraído en este período fue de270.000 tb como se aprecia en la tabla 2.Se desconocen las producciones y leyesunitarias por filón, así como por cotas deexplotación.

El concesionario en todo el período fuela Sociedad de Estaños de Silleda, S.A., enactivo hasta 1967.

Las labores se montaron mediante gale-rías horizontales en dirección sobre losfilones, estando unidas entre si mediantetransversales en granito. Las labores enprofundidad se han construido cada 25 m(figura 2), dando lugar a la planta 400, lamás alta (a cota 300 m), planta 375 (cota275 m), planta 350 (cota 250 m), planta325 (cota 225 m), planta 300 m (cota 200m) y, finalmente, la planta 275 (cota 175m). De estas galerías sólo la 400 y la 375sobre el Filón Oeste afloran a la superficieen sendas bocaminas, constituyendo losúnicos accesos desde la superficie a laslabores, siendo la primera la galería gene-ral de transporte. Para la conexión entrelas distintas plantas se construyó un pozointerior vertical de la galería 400 a la 275(cota 300 a 175, es decir, de 125 m de pro-fundidad), sobre el Filón Oeste, cuya boca


está situada poco antes del transversal alFilón Este, a unos 300 m de la bocamina.La máquina de extracción se encuentra aúnmontada in situ.

Las dimensiones de la galería 400sobre Filón Oeste, la principal, son apro-ximadamente de 2 m de anchura por 2 m

de altura. Esta labor se encuentra con eltecho hormigonado en la anchura de laexplotación del Filón Oeste (1 m) ya quese efectuó desde la propia galería. Elespesor de este techo artificial de hormi-gón es de 0,5 a 1 m. Al muro de la gale-ría se dejó un macizo de protección de 2-


Tabla 1. Concesiones de explotación en la zona metalizada.

Tabla 2. Explotación subterránea. Producciones y leyes del mineral de 1954 a 1962.


Figura 2. Labores subterráneas.

3 m de mineral sin extraer para asegurarsu estabilidad aunque el piso está hundi-do en algunos puntos.

La galería 375, inundada, tiene unasdimensiones de 1,50 m de anchura por1,70 m de altura. Parece ser que se deja-ron macizos de protección a techo y murode unos 2-3 m de mineral sin beneficiar.

En cuanto a la ventilación, salvo en losfondos de saco, parece que se realizaba deforma natural a favor de la comunicaciónexistente entre las labores subterráneas y lasuperficie a través de antiguas chimeneas.

El método de explotación tradicionalde la mina ha sido el de bancos escalona-dos (rebaje). Sin embargo, en los últimosdos o tres años se ensayaron el sistema derealces por bancos invertidos (testeros) yel de realce por franjas horizontales, contolvas de madera para el descargue de laszafras directamente a los vagones. Enambos sistemas el mineral quedaba in situa la espera de ser extraido posteriormente,excepto el tercio correspondiente alesponjamiento del mismo que se evacuabad i a r i a m e n t e .

El sistema de testeros se ensayó en losfilones Oeste, Este y A, con resultadonegativo en todos ellos ya que, debido ala inmovilidad de las zafras y al altogrado de apelmazamiento de las mismas,resultaba muy costosa y arriesgada suextracción posterior, lo que hacía prohi-bitivo el sistema.

El método de realces por franjas hori-zontales se ensayó por vez primera en elFilón Oeste, a cota 275 y, aunque no selogró un rendimiento satisfactorio debidoa imperfecciones en el montaje del tajo, sevio claramente que podía superar con faci-lidad la producción por el habitual méto-

do de rebaje. Esto quedó bien demostradoal generalizarse en toda la mina aquel sis-tema de explotación pues, mientras elmáximo rendimiento en rebaje fue de 100m2 por barrenista y mes, con realce sesuperaron los 200 m2. Sin embargo, estesistema requería un personal barrenistabien preparado y una evacuación diaria delas zafras. De todos los métodos ensayadosen la mina el de realces en franjas horizon-tales fue el más seguro y de mayor rendi-miento en los filones Oeste, Oeste nº 2 yCentro. Por el contrario el sistema quemejor se adaptó al Filón Este fue el derebaje ya que, debido a la pequeña anchu-ra de las explotaciones y a que el estéril,por su dureza, era arrancado con granulo-metría muy fina, se apelmazaban las zafrasde tal forma que su extracción resultabamuy cara y peligrosa.

El rendimiento mensual de la explota-ción, expresado en kg de mineral/m2 depanel explotado, puede evaluarse a partirde 70 datos entre los años 1954 y 1962. Elvalor medio resultante es de 14 kg/m2, conun máximo de 22,3 y un mínimo de 8,3.Los valores más frecuentes están compren-didos entre 14 y 16 kg/m2 (25% del total).

El caudal de agua desaguado por lamina era de 20 l/s en época de lluvias, quese reducía a 7 l/s en estiaje. La capacidadde almacenamiento de agua de la mina,hasta la cota 375, está evaluada en190.000 m3.

Tras la explotación subterránea de losfilones mineralizados, los conocimientosdisponibles sobre ellos permiten establecerlo siguiente:

- La ley individual de cada filón es des-conocida ya que el mineral se trataba todojunto en el lavadero.


- La ley de WO3 fue superior a la de Sn,estando en la proporción de 3 a 1.

- En los años finales se observa una dis-minución de la ley en WO3 y un aumentode la de Sn. Esto es debido a que todos losfilones tienen mayor riqueza en Sn a medi-da que avanzan hacia el N. En este sentidodestaca el Filón Oeste nº 2.

- A mayor tonelaje arrancado corres-ponde menor ley. La razón es doble: poruna parte se incrementaba la dilución de lazafra como consecuencia del aumento delancho de la explotación a medida que semodernizaba el equipo de perforación. Porotra parte, las mayores producciones detodo uno se produjeron en los últimosaños de la explotación, coincidentes conuna disminución de la ley a consecuenciadel empobrecimiento, e incluso acuña-miento, de los filones en profundidad olateralmente.

- Esta última circunstancia se puedeapreciar claramente en los filones B, Este,Secundario e Intermedio a medida que seincrementa la profundidad: en la planta275 sólo existe el Filón Este con pocapotencia y escasamente mineralizado,siendo dudosa la existencia de una plantamás profunda (250). Otro filón, el Oestenº 2, sin embargo, se comporta de formadiferente ya que en la planta 275 tienemayor potencia y mucha mejor minerali-zación que en la 400.

- En el Filón Oeste, al N del pozo inte-rior, ni potencia ni mineralización dismi-nuyen, aunque la proporción de Sn sobreW O3 aumenta cuanto más avanza laexplotación hacia el N. Por el contrario, laley desciende al S de dicho pozo, llegando

el filón a acuñarse, e incluso a desaparecer,a medida que se avanza en la mencionadadirección.

- El Filón Bis, en la planta 275, tieneuna potencia mucho mayor que en la 400,pero la mineralización en ambas es mala.

- El Filón Centro está poco reconocidoy no ha sido explotado en plantas superio-res a la 275.

El mayor esplendor de la mina deFontao fue durante los años 40, paralela-mente a la Segunda Guerra Mundial,época en la que trabajaron más de 600mineros. La empresa, como era costumbre,construyó para estos un poblado que toda-vía se conserva, dotado de viviendas, eco-nomato, capilla, escuelas, campo dedeportes, cine, etc. Tras la Guerra Civil de1936-1939, las fuerzas vencedoras monta-ron un campo de concentración en Fontaocon presos republicanos que redimíanpenas con el trabajo en la mina subterrá-nea. Para ellos y sus vigilantes (GuardiaCivil) también se construyeron alojamien-tos que añadir a los propios del personalde la mina.

La actividad minera continuó, aunquecon menor intensidad, en la década de los50, languideciendo hasta el cierre de laslabores en 1963. Las causas principalesfueron el agotamiento de las reservas alesterilizarse los filones por acuñamiento ypor la acción de la fractura NO-SE a la quese ha hecho referencia, y la combinación dediversas complicaciones técnicas de costo-sa resolución (dificultad para el transportede la zafra en galerías, problemas para laevacuación del agua subterránea, etc.).


4.2. Minería a cielo abierto

En el segundo período de actividad,que abarca desde 1968 a 1973, el yaci-miento se explotó a cielo abierto, desde elFilón Oeste hasta el extremo oriental delFilón Intermedio: la parte superior encoluvión (hasta 2 m de potencia) y, deba-jo, el campo filoniano.

Las leyes obtenidas fueron de 0,020%de Sn y 0,018% de WO3, habiéndose tra-tado 1.350.000 tb de todo-uno, tal comose indica en la tabla 3. El cierre definitivosobrevino en 1973 cuando la cantera llegóa la misma zona estéril en donde pararonlas labores subterráneas.

La extracción de este material ha dadolugar a una cantera con forma de trinche-ra asimétrica cuyo fondo está estructuradoen tres bancos de 12 m de altura media.Los taludes de techo y de muro no estánbanqueados, alcanzando este último pun-tualmente hasta 50 m de altura. Los ban-cos están conectados por rampas interioresy se puede acceder a ellos desde el exteriorde la cantera por diversos caminos. El con-cesionario y explotador de 1968 en ade-

lante fue Oberón, S.A. y, posteriormente,Oberón, S.L.

El arranque se realizaba mediante per-foración con martillo en fondo, con bocasde 83 mm de diámetro, y voladura concarga específica de 300 g/t compuesta pornagolita a granel como carga de columna yGoma 2-EC en el fondo. La carga delmineral se efectuaba por medio de unaexcavadora hidráulica y el transporte, pordos camiones de 15 t.

No existen escombreras ya que el esté-ril producido en la cantera (granito frag-mentado) se vendía como material dec o n s t r u c c i ó n .

La plantilla era de 11 personas.

4.3. Lavado del mineral

Hasta septiembre de 1958 estuvo fun-cionando un lavadero del que apenas que-dan unos restos pues fue completamentedesmantelado. El nuevo lavadero, próximoal anterior, a las bocaminas y al río Deza,entró en marcha a partir de esa fecha yconsta de una sección de trituración,seguida de tres fases de separación gravi-


Tabla 3. Explotación a cielo abierto. Producciones y leyes del mineral de 1968 a 1973.

métrica, una de separación magnética queproducía el concentrado de Sn y un pre-concentrado de W, y finalmente, flotaciónde este último con obtención del concen-trado final correspondiente. El esquemasimplificado del proceso está indicado enla figura 3. En los últimos tiempos sehicieron algunas modificaciones en la ins-talación con incorporación de espirales. Eneste lavadero se trató la producción subte-rránea directamente y, posteriormente,también la de cielo abierto, en este casocon la variante de que el mineral se tritu-raba y clasificaba previamente a pie decantera en una primera planta, trasladán-dose a continuación al lavadero para laobtención de los dos concentrados, cuyasleyes medias fueron las siguientes:

- Minería subterránea (1954-1962)

· WO3: 68-70 %, muy constante en losúltimos años, bajando uno o dos puntoslos años anteriores.

· Sn: En torno al 69% en los últimosaños, variando fuertemente a la baja enalgunos períodos anteriores en los que ape-nas superaba el 20%.

- Minería a cielo abierto: (1968-1973)

· WO3: 66-68 %, muy constante.· Sn: 64-69%, con fluctuaciones espo-

rádicas a la baja (hasta 58% ocasionalmen-te).

Un problema de la explotación a cieloabierto era el derivado de la gran cantidadde arcilla que llevaba incorporada el mine-ral, que obligaba a depurar el agua dellavadero antes de devolverla al río Deza ode reutilizarla de nuevo en el proceso. La

depuración consistía en floculación ydecantación en balsas, procesos costosos ylentos para los que se necesitaban grandessuperficies de terreno plano, inexistentesen Fontao debido a su topografía. En con-secuencia, las balsas de tratamiento erande tamaño limitado, lo que ocasionaba res-tricciones en la capacidad de depuracióndel agua. En época de lluvias, el aguaarrastraba las arcillas de las pilas de mine-ral almacenado en la cantera las cuales,incidentalmente, llegaban al río Deza oca-sionando el enturbiamiento de sus aguas.

4.4. Edificios y otras instalacionesde la mina

Aparte del poblado minero, en el queaún siguen viviendo algunos antiguos tra-bajadores de la mina, y del lavadero, laexplotación disponía de 26 edificios demuy variado cometido entre los que pue-den destacarse:

- Almacén de repuestos.- Laboratorio y planta metalúrgica.- Sala de bombas.- Subestación eléctrica.- Sala de compresores.- Talleres.- Lampistería.- Vestuario y aseos.

- Central térmica.- Casa de la Dirección.- Casa del Ingeniero.- Casa del Facultativo. - Casa del Administrador.- Vivienda de los reclusos.- Cuartel de la Guardia Civil.- Hospitalillo.- Hostal.- Panadería.



Figura 3. Esquema del tratamiento.

Todo ello da idea de la magnitud queen su día tuvo esta explotación, que llegóa contar con 600 mineros.

4.5. Investigaciones posterioresal cierre

Posteriormente al cierre de la mina, en1980, la Sociedad Minero Metalúrgica dePeñarroya- España investigó la prolonga-ción del campo hacia el N, al otro lado dela fractura NO-SE pero los resultados nofueron los esperados por lo que abandona-ron. En 1982, ENADIMSA, con cargo alPlan Nacional de Abastecimiento deMaterias Primas Minerales (PNAMPM)investigó de nuevo dicho campo pero deforma más intensiva, llegando a la conclu-sión de que era inviable prolongar la can-tera en el bloque N, al otro lado de la frac-tura, debido al bajo contenido en estaño ywolfram. Sin embargo, quedó establecidala continuidad en dicho bloque de los filo-nes que en su día fueron explotados porminería de interior en el bloque S, sin quefuera posible obtener datos concluyentesacerca de la viabilidad de una hipotéticaexplotación subterránea. Por ello se reco-mendaba construir un transversal queatravesara el campo filoniano en el bloqueN para tomar muestras de gran tamaño yrealizar ensayos de concentración minera-lúrgica. Estos trabajos fueron proyectadospor el ingeniero de minas D. José CarlosRomán en 1985, pero no se llevaron a lapráctica debido a la baja cotización inter-nacional del estaño y del wolfram, querentabilizaban la explotación de los mine-rales de Fontao.

4.6. Situación actual

Las explotaciones subterráneas finaliza-ron en 1963, encontrándose abandonada lamina desde dicha fecha. Del cielo abiertopuede decirse lo mismo desde 1973.

A la mina subterránea actualmentesólo se puede acceder por la galería 400sobre Filón Oeste ya que la explotaciónestá inundada hasta la cota 275 (es decir,hasta la planta 375). En la bocamina de lagalería 375 sobre Filón Oeste, el segundoacceso posible, existe un muro de hormi-gón de 1 m de altura para retener el aguay captar la necesaria con una bomba para elconsumo de la población de Fontao, espe-cialmente en verano. El caudal medio quedesagua la galería es de 20 l/s. Cuando elagua no se bombea, se deja que fluya hastael río Deza.

De las galerías de la planta 400 única-mente son visitables el primer tramo de lagalería sobre el Filón Oeste (300 m, desdela calle hasta unos metros al norte delpozo interior), el transversal hacia levanteque parte de este punto y la galería sobreel Filón B. El segundo tramo de la galeríasobre el Filón Oeste tiene el techo hundi-do a 10 m del transversal, en una longitudestimada en 100 m por los antiguos téc-nicos de la mina. La galería sobre el FilónEste se encuentra, al menos en su crucecon el transversal, totalmente hundida,tanto el techo como el piso, calando inclu-so a la superficie en diversos lugares. Estoha ocurrido por haberse explotado losmacizos de protección en retirada, lo quenunca debió hacerse por motivos de segu-ridad. Dadas estas circunstancias no esposible llegar en ningún caso al extremonorte de la explotación por galería alguna,


unas por estar hundidas y otras porencontrarse inundadas.

En lo que respecta al cielo abierto, lacantera se presenta con la base escalonadaen tres bancos, como ya se ha indicado,estando la mayor parte del terreno ocupa-da por vegetación silvestre y bloques degranito, relicto de la explotación. La altu-ra del talud de muro en algunos puntos,sin bermas intermedias que mejoren suestabilidad, ha dado lugar a pequeñosderrumbes, más abundantes en época delluvias. A unas decenas de metros al murode este talud, ya fuera de la cantera, se hanproducido hundimientos en superficiecomo consecuencia del desplome del maci-zo de protección de las labores subterráne-

as sobre el Filón Este. El perímetro de lacantera en la zona de taludes está valladoactualmente para impedir caídas de perso-nas o animales. El acceso a la cantera, noobstante, puede hacerse sin dificultad porsu entrada natural al banco inferior.

De las instalaciones cabe destacar ellavadero y la sala de compresores, quese encuentran en buen estado de con-servación a pesar de los 28 años que lle-van cerrados.

Algunas instalaciones están siendo uti-lizadas en la actualidad como son la subes-tación eléctrica y la sala de bombas.

Recibido: 04-II-02Aceptado: 14-V-02


5. BIBLIOGRAFÍA

ENADIMSA (1982) Investigación de las minas deFontao (Pontevedra).

ESTAÑOS DE SILLEDA, S.A.; OBERÓN, S.A.;OBERÓN, S.L. Planos diversos de las explota-ciones.

OBERÓN, S.A. (1981) Informe de las explotacio-nes mineras subterráneas y a cielo abierto delGrupo Minero de Silleda.

ORCHE, E.; AMARÉ, M.P.; PADILLA, J. (2001)Anteproyecto del Parque Temático de la Minería deGalicia (Fontao, Vila de Cruces). Universidad deVigo.

ROMÁN, J.C. (1985) Mina de Fontao. Proyecto deinvestigación.



ISSN: 0213-4497

Parque Temático de la Minería de Galicia(Fontao, Vila de Cruces)

Thematic Park of the Minning Activity ofGalicia

ORCHE, E.1

R E S U M E N

This work summarizes the prefeasibility study of Galicia Mining Park, which pretendsto restore the ancient Sn-W Fontao Mine (Vila de Cruces), recovering its geological andmining heritage.

In this way recoverable galleries, buildings and other industrial facilities are described,suggesting their new usage and the necessary capital investment.

To sum up, it is thought to open a 20 ha park, recovering two underground galleries andwhole open pit. Three museums are proposed: Minerals and Fossils, Galicia Mining andGranite and Slate Rocks, all them should be located in mine ancient buildings. Besides,it is planned to recover the concentation plant and create a large natural park.

Key words: Galicia, heritage, park

(1) Dr. Ingeniero de Minas. Escola Técnica Superior de Enxeñeiros Industriais e de Minas. Universidade deVigo. Campus Universitario, Lagoas-Marcosende. 36.200 Vigo (Pontevedra).

INTRODUCCIÓN

Aprovechando la futura rehabilitacióndel poblado de las minas de Fontao (Vi l ade Cruces, Pontevedra) por la Xunta deGalicia, el Área de Prospección eInvestigación Minera de la Universidadde Vigo ha sido contratada por elConcello de Vila de Cruces para realizarun estudio, a nivel de anteproyecto, con-sistente en definir y valorar las accionesnecesarias para recuperar las labores e ins-talaciones mineras de dicho lugar quepuedan ser rehabilitadas, al objeto decrear el PARQUE TEMÁTICO DE LAMINERÍA DE GALICIA.

Desde el punto de vista minero el lugares muy adecuado debido a la presencia delabores subterráneas y a cielo abierto, albuen estado de algunos edificios, que sonperfectamente recuperables como ejemplode la arquitectura minera, a la existenciaen muy buen estado de conservación de unlavadero mineralúrgico modélico en sugénero, y a la existencia de equipos e ins-trumental suficiente para constituir labase del Museo de la Minería.

LAS MINAS DE FONTAO

Situación geográfica

Las minas de Fontao se encuentransituadas al sur del término municipal deVila de Cruces, Pontevedra, 7 km enlínea recta al suroeste de dicha población,en la hoja número 121, La Estrada, delMapa Topográfico Nacional a escala1/50.000 (figura 1).

La zona tiene buenas comunicacionespor carretera con Vila de Cruces, Silleday Bandeira, estas últimas situadas en la

carretera N-525 que, próximamente,será desdoblada.

Topográficamente, el parque se ubicasobre una ladera orientada al suroeste quetermina en el río Deza, el cual constituyeuno de sus límites. El relieve es onduladoen la parte alta pero adquiere una fuertependiente al aproximarse al río.

Esquema geológico

La mina de Fontao ha explotado cincofilones principales de cuarzo con minerali-zaciones de estaño-wolfram, los cualesatraviesan una pequeña intrusión graníticade afloramiento oval, cuyos eje mayor (N-S) y menor (E-O) tienen longitudes apro-ximadas de 1.000 m y 800 m respectiva-mente. Los filones se presentan práctica-mente paralelos entre si, con dirección N-30º-E a N-45º-E y buzamiento subverti-cal, entre 90º y 75º hacia el oeste. Susdenominaciones, de poniente a levante,son: A, Oeste, Intermedio, Este y B (figu-ra 2). En algunas zonas o en profundidadpueden subdividirse dando lugar a vetas odigitaciones que localmente han sidoexplotadas (Filón Secundario). La potenciavaría entre algunos milímetros y 50 cmcomo máximo.

El origen de los filones es hidrotermal.Los minerales económicos presentes soncasiterita (SnO2), wolframita (WO4Fe,Mn)y scheelita (WO4Ca).

Antecedentes

Esta mina fue explotada en dos perío-dos por distintos métodos. Durante el pri-mero, de 1934 a 1963, se beneficiaron porminería subterránea los cinco filones prin-

26 ORCHE et al. CAD. LAB. XEOL. LAXE 27 (2002)

CAD. LAB. XEOL. LAXE 27 (2002) Parque Temático de la Minería 27

Figura 1. Esquemas de situación.

cipales y dos vetas derivadas de ellos, enuna corrida variable, con un máximo de800 m y una profundidad de 150 m. Entre1952 y 1963, la ley media del mineral fuede 0,1% de Sn y 0,3% de WO3. El tone-laje extraído en este período no se conocebien pero puede estimarse en unas350.000 tb. El concesionario hasta 1967fue la Sociedad de Estaños de Silleda, S.A.

Las labores se montaron mediante gale-rías horizontales en dirección sobre losfilones, estando unidas entre si mediantetransversales en granito (figura 2). Laslabores en profundidad se han construidocada 25 m, dando lugar a la planta 400, lamás alta (a cota 300 m), planta 375 (cota275 m), planta 350 (cota 250 m), planta325 (cota 225 m), planta 300 m (cota 200m) y, finalmente, la planta 275 (cota 175m). De estas galerías sólo la 400 y la 375sobre el Filón Oeste afloraban a la superfi-cie en sendas bocaminas. Para la conexióninterior entre estas plantas se construyó unpozo interior vertical de la galería 400 a la275 (cota 300 a 175, es decir, de 125 m deprofundidad), sobre el Filón Oeste, cuyaboca está situada poco antes del transver-sal. La máquina de extracción se encuentraaún montada in situ.

El acceso desde el exterior se efectuabapor dos bocaminas que confluían en lamisma galería 400, y por otra bocamina enla planta 375 inmediatamente inferior.Una tercera bocamina sobre la 400 (figura2) no llegó a emboquillar a la superficie.

En el segundo período, que abarcadesde 1968 a 1973, el yacimiento seexplotó a cielo abierto, desde el FilónOeste hasta el extremo oriental del FilónIntermedio: la parte superior en coluvión

(hasta 2 m de potencia) y, debajo, elcampo filoniano.

Las leyes obtenidas fueron de 0,020%de Sn y 0,018% de WO3, habiéndose tra-tado 1.250.000 tb de todo-uno. La extrac-ción de este material ha dado lugar a unacantera con forma de trinchera asimétricacuyo fondo está estructurado en tres ban-cos de 12 m de altura media (figura 3).Los taludes de techo y de muro no estánbanqueados, alcanzando este último pun-tualmente hasta 50 m de altura. Los ban-cos están conectados por rampas interioresy se puede acceder a ellos desde el exteriorde la cantera por caminos y sendas. Elconcesionario y explotador de 1968 enadelante fue Oberón, S.A. y, posterior-mente, Oberón, S.L.

El mayor esplendor de esta mina fuedurante los años 40, paralelamente a laSegunda Guerra Mundial, época en la quetrabajaron más de 600 mineros. La activi-dad continuó, aunque con menos vigor enla década siguiente, languideciendo hastael cierre en 1963 por agotamiento de lasreservas al esterilizarse los filones por laacción de un sistema de fracturas. Tras unparéntesis con actividad a cielo abierto, enque se explotaron las reservas superficialesdejadas por la minería subterránea, el cie-rre definitivo sobrevino en 1973 cuando lacantera llegó a la misma zona estéril endonde pararon las labores subterráneas.

Posteriormente al cierre de la mina, en1980, la Sociedad Minero Metalúrgica dePeñarroya-España investigó la prolonga-ción del campo hacia el norte, al otro ladode las fracturas pero los resultados no fue-ron los esperados, por lo que abandonaron.En 1982, ENADIMSA, con cargo al PlanNacional de Abastecimiento de Materias



Figura 2. Labores subterráneas.


Figura 3. Explotación a cielo abierto.

Primas Minerales (PNAMPM) investigóde nuevo el campo pero de forma másintensiva, llegando a la conclusión de queera inviable prolongar la cantera al otrolado de la zona de fracturas debido al bajocontenido en estaño y wolfram. Sin embar-go, quedó establecida la continuidad endicha zona de los filones que en su día fue-ron explotados por minería de interior alotro lado de la misma, sin que fuera posi-ble obtener datos concluyentes acerca de laviabilidad de una hipotética explotaciónsubterránea. Por ello se recomendaba cons-truir un transversal que atravesara elcampo filoniano para tomar muestras degran tamaño y realizar ensayos de concen-tración mineralúrgica, pero estos trabajosnunca se llevaron a la práctica debido a labaja cotización internacional del estaño ydel wolfram, que no hacían rentable laexplotación de los minerales de Fontao.

Situación actual

La figura 4 muestra un plano de lasituación actual del complejo minerode Fontao.

Las explotaciones subterráneas estánabandonadas desde 1963. Actualmentesólo se puede acceder a las mismas por lagalería 400 sobre Filón Oeste ya que lamina está inundada hasta la galería 375,que se encuentra impracticable. En labocamina de ésta existe un muro de hor-migón de 1 m de altura para retener elagua y captar la necesaria con una bombapara el consumo del pueblo, especialmen-te en verano.

De las galerías del nivel 400 única-mente son visitables el primer tramo de lagalería sobre el Filón Oeste (300 m, desde

la calle hasta unos metros al norte del pozointerior), el transversal hacia levante queparte de este punto y la galería sobre elFilón B. El segundo tramo de la galeríasobre el Filón Oeste tiene el techo hundi-do a 10 m del transversal, en una longitudestimada en 100 m por los antiguos técni-cos de la mina. La galería sobre el FilónEste se encuentra, al menos en su crucecon el transversal, totalmente hundida,tanto el techo como el piso, calando inclu-so a la superficie en diversos lugares. Lasdimensiones de la galería 400 son aproxi-madamente de 2 m de anchura por 2 m dealtura. Esta labor se encuentra con el techohormigonado en la anchura de la explota-ción del Filón Oeste (1 m) ya que el realcese efectuó desde la propia galería. El espe-sor de este techo artificial de hormigón esde 0,5 a 1 m. Al muro de la galería se dejóun macizo de protección de 2-3 m demineral sin extraer para asegurar su estabi-lidad aunque el piso está hundido en algu-nos puntos.

La galería 375, inundada, tiene unasdimensiones de 1,50 m de anchura por1,70 m de altura. Parece ser que se dejaronmacizos de protección a techo y muro deunos 2-3 m de mineral sin beneficiar.

En cuanto a la ventilación, los estu-dios técnicos consultados y la informa-ción verbal proporcionada por antiguosmineros de Oberón, S.L., indican que haycomunicación de las labores subterráneascon la superficie a través de antiguas chi-meneas, por lo que existe un circuitonatural de aire.

Por lo que respecta al cielo abierto, lacantera se presenta con la base escalona-da en tres bancos, como ya se ha indica-do. La altura del talud de muro en algu-


nos puntos, sin bermas intermedias quemejoren su estabilidad, ha dado lugar apequeños derrumbes.

En el interior del parque existen 26edificios de la mina de muy variada cali-dad constructiva y en diferente estado deconservación, algunos de los cuales se pro-pone rehabilitar, otros actualmente están

destinados a usos compatibles con el par-que (por lo que pueden mantenerse), y elresto se encuentran en tan mal estado quedeben demolerse.

Existe un sistema de pistas recuperabley acometidas eléctrica y de agua en funcio-namiento.


Figura 4. Complejo minero de Fontao.

PARQUE TEMÁTICO DE LAMINERÍA DE GALICIA. PROPUES-TA DE ACTUACIÓN

Planteamiento general

La filosofía que ha inspirado el diseñodel parque ha sido la de dar a conocer a losvisitantes los distintos aspectos de laminería y de la naturaleza con ella asocia-da.

Con este referente se ha atendido a laespecificidad de Galicia, que adquiere unprotagonismo indiscutible en el contextodel parque.

La oferta que se plantea al público quevisite Fontao es tanto lúdica como peda-gógica, y tiene por destinatarios a perso-nas de cualquier edad y nivel cultural,pues todos ellos podrán utilizar y aprove-char las instalaciones, y participar enactividades en la medida de sus posibili-dades, de forma muchas veces interactivacon el medio.

La importante oferta pedagógica que sepropone instalar en Fontao, por sí misma,puede constituir un foco de atracción deprimera magnitud para los interesados enla temática del parque, como pueden serinvestigadores, estudiantes universitarios,colegios, etc.

Para llevar estas ideas a la práctica sehan desarrollado diversas líneas de actua-ción, que son las siguientes:

a) Recuperación de las labores subte-rráneas accesibles y de la cantera a cieloabierto para su visita en condiciones demáxima seguridad.

b) Rehabilitación del máximo de insta-laciones mineras que sean recuperables,como el lavadero, la balsa de agua, la salade compresores, etc.

c) Recuperación de todos aquellos edi-ficios de la mina que se encuentren en unaceptable estado de conservación, para suutilización como museos, servicios, cen-tros de actividades, etc.

d) Reestructuración del medio naturalcreando zonas de paseo y de descanso.

e) Adaptación y conservación defauna autóctona en lugares seleccionadosdel parque como parte integrante delmedio natural.

Inventario de edificios e instalaciones

Los edificios e instalaciones mineras deFontao (figuras 2 y 4) pueden dividirse encuatro grandes grupos:

- Mina subterránea.- Mina a cielo abierto.- Edificios e instalaciones mineras.- Otros edificios e instalaciones.

a) Mina subterránea

Debido a la configuración de la mina ypor criterios de seguridad, sólo se conside-ran utilizables las galerías situadas a cotasuperior a la del cauce del río Deza que,además, tengan bocamina para el accesodirecto a y desde la superficie. Las únicaslabores que cumplen estas condiciones sonla galería 400 y la 375 sobre el FilónOeste, esta última tras ser drenada desde elexterior. Los tramos recuperables de cadauna de ellas son los que comienzan en labocamina respectiva y terminan en el pozointerior, con una longitud aproximada de300 m en cada caso.


b) Mina a cielo abierto

El fondo de la explotación a cielo abier-to está constituido por una plataformaescalonada en tres bancos separados portaludes de 12 m de altura. Este conjuntoocupa 26.000 m2 que son perfectamenterecuperables para el parque.

c) Edificios e instalaciones

El auge de la mina en el pasado preci-só la construcción de un buen número deedificios e instalaciones asociados a laexplotación. Tras la Guerra Civil, lasfuerzas nacionales montaron un campo deconcentración en Fontao con presos repu-blicanos que redimían penas con el traba-jo. Para ellos y sus vigilantes (GuardiaCivil) también se construyeron aloja-mientos que añadir a los propios del per-sonal de la mina. Dentro del recinto delparque existe, además, una granja para laexplotación de ganado porcino. El puen-te sobre el río Deza es también otro ele-mento a considerar.

En resumen, en este apartado se pue-den englobar los siguientes edificios e ins-talaciones

- Laboratorio y planta metalúrgica.- Almacén.- Sala de compresores.- Lavadero viejo.- Lavadero nuevo y planta de flotación y

separación magnética.- Balsa para almacenamiento de agua.- Balsa de finos de lavadero- 26 edificios e instalaciones incluida la

granja ganadera.

Labores, edificios e instalacionesrecuperables

Con el objetivo de conservar la mayorparte del patrimonio minero de Fontao, ya la vista del estado de conservación de losedificios e instalaciones inventariadas en elcapítulo anterior, se consideran recupera-bles los siguientes (figuras 5y 6):

- 300 m de la galería 400, desde susbocaminas (existen dos) hasta el pozointerior.

- 300 m de la galería 375, desde la boca-mina hasta el pozo interior. Debe serdrenada.

- Fondo de la explotación a cielo abierto(26.000 m2).

- Los edificios e instalaciones siguientes:

· Laboratorio y planta metalúrgica.· Almacén.· Sala de compresores.· Lavadero viejo (solo planta baja).· Lavadero nuevo y planta de flotación

y separación magnética.· Puente sobre el río Deza.· Balsa para almacenamiento de agua.· Balsa de finos de lavadero.· Otros 9 edificios para usos varios.

La propiedad de la mina, Oberón, S.L.,desea conservar una finca en el interior delrecinto minero que incluye la antigua casade la Dirección, su cochera y la casa delIngeniero, por lo que se prescinde tanto deellos como del terreno.

Los edificios e instalaciones no recupe-rados serán demolidos dado su pésimoestado de conservación.



Figura 5. Edificios e instalaciones superficiales recuperables y delimitación del parque.


Figura 6. Tramos de galerías recuperables.

Delimitación de parque

A la vista de las labores, edificios e ins-talaciones que se pueden rehabilitar, se hadelimitado el parque de la siguiente forma(figura 5):

- Por el norte, el poblado minero, pro-piedad de la Xunta de Galicia, y la cabezadel talud de la cantera.

- Por el este, la cabeza del talud orien-tal de la cantera y el límite de las propie-dades de Oberón, S.L.

- Por el sur, la carretera Merza-Fontao,y el límite del Concello de Vila de Cruces.

- Por el oeste, el perímetro de la cabe-za del talud de la antigua escombrera, elrío Deza y la envolvente de las instalacio-nes.

Se puede observar que el parque quedadividido en dos zonas por la carreteraMerza-Fontao, pero es imposible integrareste vial ya que no existe vía alternativa decirculación y, por lo tanto, hay que mante-nerlo.

También se ha dejado fuera del parquela finca que Oberón, S.L. desea conservar,que ocupa 15.000 m2.

Las zonas en que se ha dividido el par-que se han denominado aludiendo a lasprincipales instalaciones incluidas en ellas.Así, a la zona oriental se le denomina Zonadel Pozo y a la occidental, Zona delLavadero. La superficie ocupada por el par-que es la siguiente:

- Zona del Pozo: 126.500 m2

- Zona del Lavadero: 75.300 m2

TOTAL: 201.800 m2

Las dos zonas del parque estaránvalladas por lo que se ha previsto cruzar

la carretera por dos puntos, uno elevadoy el otro subterráneo, como más adelan-te se explica.

Plan de rehabilitación y construc-ción de nuevo equipamiento

A continuación se relacionan y descri-ben las labores, edificios e instalacionesque se propone rehabilitar, y el nuevoequipamiento que es necesario construirpara que el parque cumpla los objetivosprevistos. Los edificios no descritos debe-rán demolerse. La figura 5 muestra laslabores e instalaciones superficiales (resal-tadas en negro o con trama), y la figura 6,las labores subterráneas. La integración detodas ellas da lugar a las instalaciones yservicios que se indican en la figura 7, quecorresponde al plano de implantación delPARQUE TEMÁTICO DE LAMINERÍA DE GALICIA.

a) Minería subterránea

Está previsto recuperar la parte inicialde las galerías 400 y 375 sobre FilónOeste. Para garantizar la seguridad, dismi-nuir la sensación de riesgo de los visitantesy acrecentar la comodidad de la visita, lassecciones de ambas galerías (que son de4,0 y 2,5 m2 respectivamente) se amplia-rán hasta 15 m2 (figura 8).

Como obra complementaria se proponela construcción de un nuevo pozo verticalque comunique ambas galerías con lasuperficie, lo que aporta las siguientesventajas:

- Garantiza el funcionamiento de untiro natural para la ventilación.

- Aumenta el número de salidas en casode emergencia.



Figura 7. Implantación general.


Figura 8. Esquema de la ampliación de la sección.

Figura 9. Esquema de la galería rehabilitada.

- Diversifica los recorridos por lasgalerías al establecer una comunicaciónentre ellas.

El recorrido por la galería 400 com-prende desde la bocamina sur hasta elrecorte situado a 20 m de distancia delpozo interior. Este trayecto supone unalongitud de labor visitable de 270 m.

La galería 375 tiene una única bocami-na que da paso a 75 m galería transversalal Filón Oeste. Cuando lo corta, la laborcambia de dirección y discurre sobre elmismo, paralela a la galería 400. En estesegundo tramo serán accesibles 230 m,hasta la vertical de la zona visitable de lagalería 400. En total el recorrido recupera-do es de 305 m.

Las galerías, en el contacto con el filón,serán hormigonadas para garantizar suestabilidad y seguridad. El piso estaráconstituido por una placa de hormigónarmado de espesor suficiente. En cualquiercaso las galerías estarán dotadas de ele-mentos mineros reales que proporcionen lasensación de visitar una mina en actividad.Las galerías deberán llevar una cuneta late-ral para desagüe por gravedad en direccióna la bocamina (figura 9).

Las galerías irán acondicionadas consostenimiento de diversa naturaleza(madera, arcos metálicos, ladrillo, etc.)con objeto de crear un ambiente lo másrealista posible. No obstante, algún sec-t o r, naturalmente muy estable, deberíaquedar sin entibar para que los visitantespuedan apreciar las rocas de los hastiales.En alguna pequeña zona se montará untramo de entibación metálica simulandoun hundimiento.

En puntos especialmente favorablespor sus condiciones de seguridad, se apro-

vechará el hueco del filón explotado paramostrar las condiciones de trabajo repro-duciendo un tajo tipo.

En las galerías laterales que emboqui-llan en la 400 y en la 375 (figura 6) semontarán simulacros de operaciones mine-ras. Todas las galerías, sean del tipo quesean, deberán ser tapiadas al final del reco-rrido visitable para impedir el acceso a laszonas fuera del mismo. No obstante, algu-nos de estos cierres podrán dotarse depuertas para el paso a estas labores de per-sonas convenientemente autorizadas por ladirección del parque.

Deben cuidarse especialmente losdetalles ambientales propios de la mina( iluminación, ruidos, filtraciones deagua, etc.).

Un aspecto muy importante que espreciso acometer con carácter previo es eldrenaje de la galería 375. Este drenaje sepuede efectuar teniendo en cuenta que lagalería 350, situada 25 m por debajo de la375, está a cota más alta que el cauce delrío Deza. En principio, bastaría con perfo-rar dos sondeos pseudohorizontales de 150m de longitud y 150 mm de diámetrodesde la orilla del río a calar las labores dela galería 350 para que se produjera el des-agüe sistemático del macizo situado entrelas galerías 375 y 350.

El nuevo pozo se perforará en una posi-ción que permita calar la galería 400 apro-ximadamente a 270 m de su bocamina sur,a la altura del recorte al retorno del embar-que del pozo interior. Para encontrar terre-no sano deberá estar a unos 10 m al murode la galería 400. La cota de este punto deemboquille es 357 m por lo que hay 57 men vertical desde él hasta el muro de lagalería 400 (a cota 300 m) y 82 m hasta


cortar a la 375 (a cota 275 m). La profun-didad total, por tanto, es de 82 m.

El diámetro del pozo está condicionadopor el tamaño de la cabina y la escalera deseguridad que hay que instalar en el pozopara evacuar a las personas en caso de ave-ría del ascensor. Considerando una cabinacapaz para 20 personas y una escaleraestándar de evacuación de un metro deanchura, el diámetro de pozo que resultaes de 4.100 mm. El método de construc-ción del pozo será el de raise borer.

El ascensor será convencional, con con-trapeso. Interiormente estará acondiciona-do simulando una jaula minera. Para hacerverosímil el sistema se deberá instalar unequipo de avisos acústicos, del tipo utili-zado habitualmente en minería, que indi-que con toques la partida y llegada delascensor. Intercalados en el pozo se monta-rán grabaciones de ruidos y luces quesimulen el paso por los embarques deplantas intermedias en actividad.

Sería muy adecuado montar la maqui-naria del pozo sobre un castillete minero,pero no existen disponibles en la zona.Como alternativa se ha previsto construirun nuevo edificio, de 100 m2 de superficieque, además, se empleará como sala deespera para los visitantes.

b) Minería a cielo abierto

La cantera a cielo abierto ocupa unasuperficie aproximada de 26.000 m2. Sepropone recuperar el fondo completo de lamisma, que se presenta escalonado en tresniveles separados 12 m.

Uno de los atractivos de la cantera sonlos dos frentes transversales a su eje mayorque conforman las caras de los bancos, yaque en ellos afloran los filones, que puedenverse con nitidez.

Acumulados en el fondo de la canterase encuentran numerosos grandes bloquesresultado de la explotación en el pasado.Para aprovechar el fondo plano de los ban-cos es necesario trasladar la mayor parte deellos a otro lugar, que puede ser la granjade ganado porcino, en donde se utilizaránpara nivelar las plataformas del futuroaparcamiento. Sin embargo, algunos deellos, en los que se aprecian bien las mine-ralizaciones, se deberían dejar in situ comoelemento didáctico y ornamental.

Los bancos se unirán con rampas adosa-das al talud occidental.

El talud oriental, de hasta 50 m dealtura en un solo banco, puede dar lugar adesprendimientos locales, por lo que se haprevisto crear una banda de protección de15 m de anchura en la base que recoja talesdesprendimientos. Convenientementedesbrozada y acondicionada, los 8.000 m2

que ocupa, unidos a la superficie del taludoriental, alojarán diversas especies demamíferos autóctonos, agrupados en aso-ciaciones compatibles en cada uno de lostres niveles. Entre ellos se pueden citarcabra montés, ciervos, corzos, lobos, jaba-líes, tejones, garduñas, etc. El talud occi-dental debe ser saneado.

El fondo de la cantera (con una super-ficie de 18.000 m2) se replantará de hier-ba, constituyendo una pradera salpicada debloques de mineral, y será utilizable comozona principal de picnic.


c) Servicios en edificios e instalacionesmineras rehabilitados

- Museo de la Minería

Está ubicado en el edificio que contie-ne los antiguos laboratorios, la plantametalúrgica y el almacén. Su superficieserá de 1.260 m2. El museo contará, a títu-lo orientativo, con paneles explicativos dela historia de la minería de Galicia engeneral y de Fontao en particular, maque-tas de métodos de explotación minera,equipos mineros de pequeño tamaño, ins-trumental minero, reproducciones de pla-nos, fotografías antiguas, etc., laboratorioquímico rehabilitado, planta metalúrgicareconstruida con paneles explicativos delproceso, etc.

Se dotará también con sala de vídeopara visionado continuo de películas ydocumentales temáticos y sala de ordena-dores con 40 puestos para conectarse a laspáginas mineras y de minerales deInternet.

Para divertimento de los visitantes semontará un taller de pintura rápida detemas mineros. Asimismo se ha previstouna sala de juegos-guardería para niñospequeños.

El contenido y la disposición de losfondos del museo debe fomentar la inter-acción con el visitante de cualquier edad ynivel de conocimientos, alejándose en loposible de los museos-almacén.

- Museo de Minerales y Fósiles

Estará albergado en la antigua casa delAdministrador, que se encuentra en bas-tante buen estado de conservación. La

superficie de este museo será de 192 m2,en dos plantas.

Al igual que en el caso anterior, elmuseo debe ser interactivo con el visitan-te, siguiendo las últimas tendencias muse-ísticas en mineralogía. Se debe huir de lamera exposición de piezas en estantes ver-ticales, prefiriéndose una muestra colocadaen mesas acristaladas horizontales o enburbujas de vidrio suspendidas a mediaaltura, jugando con la iluminación en unambiente de semi penumbra para resaltarla belleza de las piezas expuestas.

Entre los fondos del museo existirá unasección dedicada específicamente a la geo-logía y mineralogía de Galicia. En una desus salas se debe prever la instalación de untaller para reconocimiento de mineralessencillos y visión de los mismos con lupabinocular. Se proyecta también montaruna biblioteca temática básica.

- Museo del Granito y de la Pizarra

Va ubicado en un edificio de dos cuer-pos, separados por un patio central, anti-gua residencia de reclusos. La superficieedificada es de 520 m2 sin incluir el patioexterior. El contenido del museo será unescaparate de la riqueza de Galicia en estasrocas, y de su aprovechamiento industrial,y hará referencia a los tipos de granito ypizarra existentes en Galicia, a los procesosextractivos, de corte y de labra, a los dife-rentes productos obtenidos y su utiliza-ción, y a los sistemas de colocación.

Se reservará una parte de los museosrespectivos para mostrar la importanciade estas rocas ornamentales a lo largo dela historia de Galicia, y se expondrán unconjunto de útiles de trabajo, desde las


herramientas tradicionales manuales alos equipos modernos de corte y labrap r o g r a m a b l e s .

En determinadas épocas de granafluencia de visitantes se montarándemostraciones diversas del trabajo conestos materiales llevadas a cabo porp r o f e s i o n a l e s .

- Lavadero nuevo y planta de flotacióny separación magnética

Estas instalaciones, de 1.700 m2 apro-ximadamente, están en muy buen estadode conservación, constituyendo uno de losvalores principales del parque. El procesode tratamiento será explicado a los visitan-tes mediante paneles sencillos. Consta detrituración y cribado, separación gravimé-trica (jigs, espirales y mesas vibrantes) ytratamiento de finos (flotación y separa-ción magnética).

- Sala de compresores

El edificio que alberga los compresores,con una superficie de 300 m2, dispone dedos equipos estáticos antiguos de granvalor, en buen estado de conservación, porlo que debe realzarse su exposición com-pletándola con equipos más modernosmostrando la evolución de los mismos.Mediante paneles se explicará la importan-cia del aire comprimido en la mineríatanto subterránea como a cielo abierto.

- Estanque

Próxima a la explotación a cielo abiertoexiste una antigua balsa circular de hormi-

gón, de 25 m de diámetro y 3 de profun-didad, que se acondicionará con peces yplantas acuáticas en un entorno ajardinado.

- Segunda zona de picnic

Entre el actual edificio del bar y ellímite norte del parque se encuentra unaantigua balsa de finos que forma una pra-dera de 6.000 m2. Esta zona se acondicio-nará como segunda área de picnic retocan-do ligeramente la vegetación de los bordesy los accesos.

- Centro de Información de los visitan-tes, tienda de recuerdos y oficinas deDirección y Administración del parque

La edificación conocida como hostal,situada a la entrada del parque, tienedos plantas. La inferior se destinará aCentro de Información de los visitantes,a l b e rgando, además, la tienda de recuer-dos. En la planta superior estarán lasoficinas de Administración y Direccióndel parque. La superficie en planta es de225 m2, 450 m2 en total.

- Restaurante cafetería

El edificio que actualmente constituyeel bar de la zona precisa remozar sus dospisos al objeto de ubicar una cafetería enla planta baja y un comedor con 20 mesas(80 comensales) en la planta superior, enla que, además, estará instalada la cocina.La superficie es de 220 m2 por planta; entotal 440 m2.


- Cafetería y terrazas del lavadero

El lavadero viejo es una instalacióngeométricamente compleja estructuradaen forma escalonada. Su estado es ruinosoy debe desmantelarse hasta la rasante delas respectivas plantas inferiores en cadanivel. Sobre ellas se adaptarán terrazas alaire libre a diferentes alturas, con peque-ños parterres y arriates, bancos, mesas,juegos de aire libre y una segunda cafete-ría.

De este edificio se recuperarán lasherramientas y los equipos pesados queaún quedan y los elementos arquitectóni-cos que puedan ser reutilizados en la reha-bilitación de otras instalaciones.

La superficie que ocupa es de 1.800 m2

aproximadamente en planta, incluyendotodos sus niveles.

- Almacén general de los servicios demantenimiento del parque

El edificio antiguamente destinado aalbergar el equipo generador de energíaeléctrica se utilizará como almacén generalde los servicios de mantenimiento del par-que. En él se recogerán los equipos de jar-dinería, mantenimiento eléctrico y mecá-nico, albañilería, materiales de construc-ción, repuestos, etc. Ocupa una superficiede 120 m2 y está instalado en una parcelade 1.400 m2 que se ha reservado para estefin. En ella se almacenarán los restos depodas, siegas y demás residuos o escom-bros de obras hasta que sean eliminados oreutilizados. El lugar estará visualmenteaislado del resto del parque por una vallaopaca y una pantalla arbórea.

- Sede de la Agrupación de ProtecciónCivil de Vila de Cruces

El antiguo hospitalillo de la mina serárehabilitado para albergar a la Agrupaciónde Protección Civil de Vila de Cruces.Estará dotado con el instrumental comple-to de la Agrupación. La superficie del edi-ficio es de 180 m2.

- Lavabos y WC

El edificio aislado existente junto alvial que conduce al límite norte del par-que se dedicará a lavabos y WC. Ocupauna superficie de 70 m2.

d) Otras instalaciones y servicios

- Aparcamiento

A la entrada del parque está situadauna granja ganadera compuesta por seisnaves de gran tamaño. Estas naves serándemolidas para construir un aparcamientode 22.000 m2 de superficie, con capacidadpara 1.500 vehículos. Los escombros de lagranja, junto con los provenientes de losrestantes edificios demolidos y los bloquesde mineral del cielo abierto, se utilizaránpara conformar y nivelar las plataformasde que constará el aparcamiento comoconsecuencia de los desniveles del terreno.

- Pasarela y paso inferior

Estas instalaciones son necesarias paraatravesar la carretera Merza-Fontao quedivide el parque en dos. Se ubicarán aambos lados de la finca que Oberón, S.L.desea mantener. Por condicionantes topo-


gráficos se han proyectado una pasarela yun paso inferior convencional.

- Taquilla guardería

A la entrada del parque es precisoconstruir un nuevo edificio para taqui-llas y guardería, con una superficie útilde 25 m2.

- Zona para equipos mineros de exterior

Es un recinto al aire libre de 5.000 m2

en el que se expondrán estáticos los equi-pos mineros que, por su gran tamaño,deben estar en el exterior. Como tales seconsideran excavadoras, palas cargadoras,volquetes, tractores, etc., que se adquiri-rán viejos y fuera de uso, y se remozaráncon pintura.

- Minizoo

Está previsto construir un minizoo abase de cabañas adosadas, sustituyendo lasparedes por muretes bajos, con objeto dealbergar fauna de pequeño porte para quelos niños se puedan acercar suficientemen-te a los animales y verles de cerca. El con-junto ocupará 1.000 m2.

- Mirador

Aprovechando la fuerte pendientetopográfica del sur del parque se construi-rá un mirador ajardinado con vistas allavadero y al río Deza, al que se llegará porun sendero trazado en la pradera quecubrirá esa zona.

- Puente sobre el río Deza

Se trata de restaurar el puente pintán-dolo y sustituyendo el tablero. Su interésradica en la atractiva perspectiva que setendrá del parque desde la orilla izquier-da del Deza.

- Zona de bateo de minerales

Desde el extremo del puente sobre elrío Deza se propone montar una bajada alrío para acceder a la zona de bateo deminerales. Puesto que en esa zona des-aguarán los sondeos que calan la galería350, el caudal se puede aprovechar paramontar una canaleta de madera y hacerdemostraciones de separación densimétri-ca de minerales.

- Viales asfaltados

Se ha previsto mantener los actualesviales asfaltados dentro del parque. Todosestos viales llevarán cunetas laterales paracanalizar las aguas de lluvia.

- Viales sin asfaltar

La comunicación entre las distintaszonas del parque se efectuará por vialescon piso de gravilla, excepto en las pen-dientes fuertes y escaleras, en donde seráde material rígido antideslizante (asfalto,hormigón teñido, etc.). Estos viales debenpermitir la circulación de los vehículos demantenimiento del parque y de los vol-quetes de recogida diaria de basura.Dispondrán de cunetas para canalizacióndel agua de lluvia.


- Saneamientos

Se ha previsto una red de saneamientoque, si es posible, se conectará a la redmunicipal. Las producidas a menor cotaque ésta, se bombearán preferiblementedesde una instalación centralizada. En casocontrario los edificios se dotarán de fosassépticas individuales.

- Suministro de agua

El agua potable se tomará de la redmunicipal o, en su caso, de manantiales osondeos perforados aguas arriba del parquecuya calidad se controlará de acuerdo conla legislación vigente. El agua para el riegode los jardines se podrá tomar de la redgeneral de abastecimiento al parque o biende la salida del drenaje de las labores sub-terráneas, comprobada que su calidad seadecua a la legislación vigente. En estesegundo caso sería necesario montar unadoble red de distribución de agua.

- Suministro de electricidad y telefonía

El parque es cruzado por líneas aéreasde media tensión y, además, dispone detransformadores en uso, por lo cual, enprincipio, sólo se deben acondicionar osustituir las acometidas a los centros deconsumo desde estos puntos.

Los edificios de oficinas, restaurante,cafeterías y los que tengan conexiones aInternet deberán disponer de conexionestelefónicas. En el resto la comunicación serealizará por transmisor inalámbrico.Existirán cabinas con teléfonos públicos.

- Espacio natural

El espacio natural del parque compren-de zonas arboladas y arbustivas. Al objetode simplificar el mantenimiento de tanamplias zonas, se ha diseñado un ajardina-miento simple consistente en la limpieza yaclarado de los bosquetes existentes y delas zonas cubiertas de matorral suscepti-bles de ser utilizables por los visitantes. Secrearán praderas de fácil mantenimiento.El riego será automático. Tan sólo en elentorno inmediato de algunos edificios ylugares singulares se construirán arriatescon plantas de flor anuales.

- Mobiliario urbano

Los espacios abiertos del parque estarándotados de bancos y papeleras de materialinoxidable.

Las áreas de picnic tendrán mesas,bancos y papeleras anclados al suelo dis-tribuidos en zonas restringidas. Estarándotadas de máquinas expendedoras debebidas en lugares convenientemente pro-tegidos. En determinadas áreas seleccio-nadas (minizoo, área de picnic de la can-tera, cafetería del lavadero) se ubicaránparques infantiles.

- Accesos y cerramientos

Existirá un único acceso al parque quees la actual entrada a la granja desde lacarretera Merza-Fontao, convenientemen-te adaptado. La entrada al recinto estarádotada de una puerta metálica de doshojas y de una barrera. La carretera deacceso a Fontao desde el antiguo hospita-lillo queda integrada en el parque, al igual


que la pista de tierra que sale entre el bary el almacén actuales. El acceso al pobladose realizará desde la carretera Merza-Fontao por el vial que parte 500 m alnorte de aquellos.

La entrada a la finca de Oberón, S.L. seefectuará por un nuevo acceso situado en lacarretera Merza-Fontao, a la altura dellímite de la finca con el actual almacén.

El parque estará vallado en la totalidadde su perímetro con una tela metálica de 2m de altura, incluidos los dos laterales deltramo de la carretera Merza-Fontao que loatraviesa y el contorno de la finca deOberón, S.L.

Los puntos de corte de las carreteras ypistas actuales con la valla limitante delparque estarán dotados de puertas metáli-cas de doble hoja, permanentemente cerra-das, y solo accesibles para los vehículos delservicio del parque. No obstante, actuaráncomo salidas de emergencia cuando seanecesario. Existirán cuatro de tales salidasrestringidas:

· Una por el norte con acceso directoa Fontao.

· Tres a la carretera Merza-Fontao, dosde ellas en la Zona del Pozo (a la alturadel actual bar y de la salida sur de lagranja respectivamente), y el restante enla Zona del Lavadero (pista actual deacceso al mismo).

El hospitalillo que albergará aProtección Civil tendrá acceso directo a lacarretera Merza-Fontao.

- Paneles informativos

Dentro del parque está prevista la ins-talación de varios paneles informativos degran tamaño, así como de los indicadores

más pequeños que sean necesarios para laorientación e información de los visitantes.También se considera necesario señalizar lapresencia del parque tanto en carreteraslocales como autonómicas y nacionales, demanera que el visitante que acuda desdefuera de la comarca esté perfectamentedirigido desde Ourense, Santiago, Lalín,Silleda y A Estrada.

RESUMEN DE LA OFERTA DELPARQUE

A la vista de las labores, edificios e ins-talaciones que se pueden rehabilitar en lasminas de Fontao, y de las posibilidadesque proporciona el aprovechamiento delespacio natural en el que están ubicadas, laoferta lúdico cultural que ofrece el PAR-QUE TEMÁTICO DE LA MINERÍA DEGALICIA es la siguiente:

- Recorrido por dos galerías subterrá-neas en una longitud de 300 m aproxima-damente cada una, con descenso en unascensor imagen de jaula minera a 82 m dela superficie. En las galerías se mostrarándistintos tipos de entibación y se simula-rán en diversos lugares trabajos de mineríametálica filoniana.

- Visita al Museo de Minerales yFósiles que, de forma interactiva con elvisitante, informará sobre la geología ymineralogía en general, y de Galicia enp a r t i c u l a r, y mostrará ejemplares seleccio-nados de las principales especies minera-les y fósiles. Estará a disposición de losvisitantes un taller para el reconocimientode minerales, de visu y a la lupa binocu-l a r, con monitores, y una biblioteca temá-tica básica para consulta.


- Visita al Museo de la Minería, queincluye explicaciones interactivas sobre lahistoria de la minería en Galicia y enFontao, reproducciones de planos y foto-grafías antiguas, maquetas, equipos e ins-trumentos mineros, y el laboratorio quí-mico y la planta metalúrgica rehabilita-dos. Además los visitantes tendrán ocasiónde visionar videos temáticos, acceder a tra-vés de Internet a páginas electrónicasnacionales e internacionales sobre minería,mineralogía y paleontología o participaren un taller de pintura rápida dedicada atemas mineros. Para los más pequeñoshabrá una sala de juegos-guardería, con unfoso de tierra, en el que podrán jugar, entreotras cosas, con reproducciones de equiposmineros a cielo abierto.

- Visita al Museo del Granito y laPizarra, que mostrará todos los aspectosrelacionados con estas dos rocas ornamen-tales, como son tipos de granitos y pizarrasexistentes en la Comunidad Autónoma,procesos de extracción, corte, labra, pro-ductos obtenidos, utilización y colocación.Se mostrará también la importancia deestas rocas en la construcción en Galicia alo largo de la historia, y una selección deherramientas y equipos, antiguos y moder-nos. Ocasionalmente uno o varios expertosharán demostraciones del trabajo manualcon estas rocas.

- Visita al lavadero de la mina, inclu-yendo un planta de tratamiento por cri-bado y gravedad y el afino del concen-trado mediante flotación y separaciónm a g n é t i c a .

- Visita a la sala de compresores, mos-trando equipos antiguos de gran calidad ybelleza, junto a una explicación de la

importancia del aire comprimido comofuente de energía en minería.

- Vista de los frentes de cantera con losfilones mineralizados, y observación deplacas de mineral en los bloques sueltosdejados en ella.

- Exposición de grandes equipos deminería a cielo abierto en un área a laintemperie.

- Taller de aprendizaje de bateo deminerales junto al puente del río Deza,con monitores.

Ya en el aspecto puramente lúdicose pueden enumerar las siguientes ins-t a l a c i o n e s :

- Áreas de picnic en la antigua canteray en la balsa de finos de lavadero.

- Refugio de fauna gallega de montaña,como cabra montés, ciervos, corzos, lobos,jabalíes, tejones, garduñas, etc., que ocu-parán, en asociaciones compatibles entresí, las tres zonas adosadas al talud orientalde la cantera.

- Minizoo con especies animales depequeño tamaño.

- Tienda de recuerdos y regalos.

- Cafetería y restaurante para 80 plazassimultáneas junto al Museo de la Minería.

- Terrazas ajardinadas y cafetería en laZona del Lavadero.

- Mirador sobre el río Deza.

- Zonas ajardinadas de paseo y descan-so repartidas por todo el parque.

- Parques infantiles en minizoo, áreade picnic de la cantera y cafetería dell a v a d e r o .


ITINERARIOS

Los visitantes accederán por la únicapuerta existente y, junto con las entradasles será entregado un plano del recinto yun extracto de normas de comportamientodentro del mismo. Acto seguido circularánhacia el aparcamiento, dejando el coche enél. A continuación se les dirigirá al Centrode Información para darles a conocer lasactividades programadas en el día, horariode las visitas a la mina, a los museos, hora-rio de comidas en el restaurante, etc.Estará permitida la entrada de comidaspara tomar en las áreas de picnic. A partirde este momento los visitantes podrán ini-ciar libremente la visita del parque. Puestoque el recinto está dividido en dos partesbien diferenciadas, lo lógico es visitar pri-mero una y luego la otra.

Las visitas a la mina subterránea seefectuarán en dos fases:

- Entrada por el pozo, bajada de 57 mhasta la galería 400 y recorrido comple-to de ésta desde el embarque hasta lab o c a m i n a .

- Salida de los visitantes al exterior, endonde podrán visitar la Zona del Lavaderoo trasladarse directamente hasta la boca-mina de la galería 375, apreciando sobre elterreno la diferencia de cota que separa lasdos galerías.

- Entrada a la galería 375 por su boca-mina y recorrido de la misma hasta elembarque en donde se tomará el ascensorhasta la superficie (82 m).

El plan propuesto tiene la ventaja deque aquellas personas que se sientan afec-tadas por el ambiente de las galerías sola-mente recorrerán una de ellas, mientrasque las que lo deseen podrán visitar las

dos. Otra ventaja es que finalizada la visi-ta a la parte baja de la Zona del Lavadero(lavadero, río Deza, etc.), el retorno por lagalería 375 permite acceder cómodamentea la entrada del parque, subiendo los 82 mde desnivel en el ascensor.

El acceso a la Zona del Lavadero sepodrá efectuar alternativamente de formapeatonal por el paso subterráneo junto alMuseo de la Minería y por la pasarelasituada en las inmediaciones del Centro deInformación. El regreso se podrá efectuar apie por los mismos senderos de la ida o através de la galería 375.

A continuación se proponen dos itine-rarios para recorrer el parque, elegidosentre los muchos que los visitantes pue-den realizar:

ITINERARIO 1

- Centro de Información.- Refugio de fauna autóctona.- Filones en los frentes de cantera.- Equipos mineros de exterior.- Museo del Granito y la Pizarra.- Museo de Minerales y Fósiles.- Museo de la Minería.- Comida en restaurante o zona de picnic.- Entrada al pozo y visita a la galería 400.- Sala de compresores.- Minizoo.- Lavadero.- Río Deza.- Terraza ajardinada del lavadero viejo.- Galería 375 y salida por el pozo.

ITINERARIO 2

- Centro de Información.- Pasarela y mirador.


- Minizoo.- Sala de compresores.- Lavadero.- Terraza ajardinada del lavadero viejo.- Río Deza.- Galería 375 y salida por el pozo.- Comida en restaurante o área de picnic.- Museo de la Minería.- Museo de Minerales y Fósiles.- Museo del Granito y la Pizarra.- Equipos mineros de exterior.- Filones en los frentes de cantera.- Refugio de fauna autóctona.

Durante las visitas a los museos, losniños pequeños podrán dejarse optativa-mente en la sala de juegos-guardería exis-tente en el Museo de la Minería.

Las visitas a las galerías y al lavadero seharán en grupos de 20 personas, con unguía. Las visitas a cada galería durarán 30minutos, incluido el viaje en ascensor.

Las visitas a los museos, a la sala decompresores, al pozo, a los equipos mine-ros de exterior y al minizoo serán libres,existiendo vigilancia en cada uno de ellos.

SEGURIDAD DEL PARQUE

Las instalaciones y servicios del parquese adaptarán escrupulosamente a la legisla-ción vigente en materia de seguridad yprevención de riesgos.

Desde el punto de vista del control dela seguridad se ha previsto la presencia deun servicio central de guardería, con sedeen el edificio de taquillas, a la entrada delparque. La vigilancia de la valla perimetraly de los lugares de mayor concurrencia devisitantes se realizará mediante un circui-to cerrado de televisión. Los museos e ins-

talaciones dispondrán de una discreta vigi-lancia que efectuarán los propios guías,monitores o cuidadores apoyados, en sucaso, por el servicio de guardería. Siemprehabrá un cierto número de vigilantespatrullando por el parque.

En principio no será necesario que losvisitantes lleven prendas de protecciónpersonal para la visita a las galerías ya quese realizará en condiciones que no lasrequieren. Tan solo aquellos que practi-quen el bateo en el río Deza deberán estarprovistos de botas de agua, que se les pro-porcionarán en el momento.

PERFIL DE LOS VISITANTES

El parque está diseñado para recibir alos siguientes tipos de visitantes:

a) Estudiantes universitarios

Como complemento formativo, el par-que es adecuado para estudiantes deIngeniería de Minas (una escuela enVigo), Ingeniería Técnica de Minas yCiencias Geológicas, tanto en lo que res-pecta a la visita a las labores como a losmuseos y talleres.

b) Alumnos de Enseñanza SecundariaObligatoria y Bachillerato

La visita al parque puede que sea paraalgunos su primer contacto práctico conlas ciencias naturales. Una vez en él, juntoa las enseñanzas que puedan recibir rela-cionadas con los museos y los talleres acti-vos, el recorrido por las galerías suele seruna experiencia inolvidable, sobre todopara los más pequeños.


Para completar la visita los alumnospueden aprender a distinguir de visu losanimales del refugio y del minizoo, las dis-tintas especies de árboles y arbustos pre-sentes en los jardines, etc.

c) Investigadores

Los contenidos de los museos y labiblioteca especializada deben atraer a losinvestigadores interesados en la temáticadel parque.

d) Asociaciones

Las asociaciones vinculadas con laminería, la mineralogía o cualquier otrocampo afín pueden organizar visitas colec-tivas al parque. Incluso pueden elegir lasinstalaciones del teatro de Fontao, quepronto va a rehabilitarse, como centro decelebración de reuniones, certámenes ysesiones científicas, con lo que la visita alparque es ineludible.

e) Público en general

La atracción que ejerce la minería y lasciencias naturales sobre el público es noto-ria. Este colectivo es el que aportará elmayor número de visitantes al parque,habida cuenta de que la visita se puedeplantear para pasar en él la jornada com-pleta, lo que será el caso más normal.

f) Colectivos de la tercera edad

Las instalaciones están preparadas pararecibir a estos colectivos.

g) Colectivos con discapacidad psíquica

El parque es una instalación que puedeser visitada por grupos de discapacitadospsíquicos ya que la mayor parte de los con-tenidos y actividades pueden ser entendi-das y ejecutadas por ellos.

h) Colectivos especiales

Se trata por ejemplo de grupos de espe-leología o brigadas de salvamento que des-een practicar en las galerías no visitables.Como expertos no deberán tener vedado elpaso a dichos lugares pero tienen que asu-mir la responsabilidad que conlleva talacción. Siempre deberán contar con laautorización de la Dirección del parque.

i) Discapacitados motrices

De acuerdo con el RD 1.340/1989 sedeben evitar barreras arquitectónicas deforma que los edificios resulten accesiblesy utilizables por personas con discapacidadmotriz. En el diseño del parque se ha pre-visto esta cuestión, incluyendo en lasinversiones partidas económicas para dotarde plataformas móviles, ascendentes y des-cendentes, a los edificios e instalaciones demás de una planta o con fuertes desniveles,al objeto de facilitar la circulación de estaspersonas. Los recorridos en las galerías sehan diseñado en horizontal y sin obstácu-los, por lo que pueden ser utilizablesigualmente. La red de caminos y lasamplias superficies cubiertas de praderasgarantizan la movilidad de este colectivopor todo el parque.


AFLUENCIA DE VISITANTES

Estimar la afluencia de público alPARQUE TEMÁTICO DE LAMINERÍA DE GALICIA no es fácil. Sinembargo, un elemento a favor importantees que la llegada de visitantes al parque nopresenta complicaciones debido a las exce-lentes comunicaciones por carretera conGalicia, con el resto de España vía Ourenseo Santiago, y con el norte de Portugal, através de Vigo o Verín. La presencia tancercana de Santiago y la proximidad delocalidades como Lalín, Silleda o AEstrada, que concentran una serie de feriasy fiestas populares que atraen a numerososasistentes, aseguran un potencial de visi-tantes de procedencias variadas que, con-servadoramente, se puede estimar en nomenos de doscientos mil al año. La inexis-tencia de instalaciones similares en Españaes otro aliciente para acudir a Fontao.

Si el planteamiento del parque escorrecto y su promoción adecuada, elnúmero de visitantes irá creciendo paulati-namente. Una cifra conservadora de parti-

da puede ser de 60.000 visitantes/año, contasa de crecimiento del 20% anual duran-te los primeros años.

PLANTILLA

Está prevista la apertura del parquedurante todo el año aunque, debido a lamayor afluencia de visitantes en verano, seha previsto reforzar la plantilla en eseperiodo. La plantilla media del parque esde 65 personas, fluctuando entre 72 enverano y 45 en el resto del año.

INVERSIONES

A continuación se relacionan las inver-siones que es preciso realizar para poner elparque en funcionamiento, con las activi-dades que han sido descritas. No se inclu-ye una partida por adquisición de terrenose instalaciones ya que Oberón, S.L. prefie-re que se establezca un canon anual por lacesión de los mismos.

La relación de inversiones es la siguien-te: (tabla 1).


Tabla 1. Relación de inversiones.

AGRADECIMIENTOS

El autor desea agradecer al Concello deVila de Cruces las facilidades dadas para lapublicación de este trabajo.

Recibido: 27-VII-01Aceptado: 10-X-01



ISSN: 0213-4497

Multistage Landform Development inVarious Settings and at Various Scales

Desarrollo de formas multietapa en variassituaciones geomorfológicas y a diferentes escalas

TWIDALE, C. R.1; BOURNE, J. A.1 & VIDAL ROMANI, J. R.2

A B S T R A C T

That many landforms have their origins in the distant past is highlighted by the multis-tage concept, whereby the structural properties of bedrock which have been exploitedby shallow groundwaters are taken fully into account. Fractures of various types are par-ticularly vulnerable to weathering and hence to erosion. Examples are discussed fromvarious lithological and environmental settings - plutonic, volcanic and sedimentaryrocks, and different climates.

Key words: multistage; fractures; folds; magmatic, tectonic, lithological setting; under-p r i n t i n g .

(1) Department of Geology & Geophysics, University of Adelaide, Adelaide 5005, South Australia

(2) Instituto Universitario de Xeoloxía. Campus da Zapateira s/n, 15.071 A Coruña. Espagne.

INTRODUCTION

Many landforms are now widely recog-nised as being of two-stage or etch type;and this terminology acknowledges theroles of weathering and erosion in theirproduction. But because such forms aredue to the exploitation of bedrock weak-nesses by moisture at the weatheringfront, it has been suggested that accountought to be taken of the origin of theseweaknesses and that such features wouldbetter be described as multistage (TWI-DALE & VIDAL ROMANI, 1994).Multistage development is climaticallyand lithologically azonal. Most obviousexamples involve exploitation of fracturesbut, as is illustrated here, other prepara-tory events – tectonic, magmatic, sedi-mentary - ought also to be considered inthis context.

FRACTURES AS AVENUES OFWEATHERING

Most weathering takes place in theshallow subsurface and is due to water-related processes such as solution, hydra-tion and hydrolysis. Any factor which faci-litates contact with water is a significantdeterminant of the distribution of weathe-ring and hence subsequent erosion.Fractures are particularly important inthis regard, and especially in impermeableigneous rocks and such sediments ascrystalline limestone. Fractures occur atvarious scales. The importance of fracturepatterns in small scale landform develop-ment can be illustrated by reference tocorestones and boulders. These forms havethe additional advantage of signalling the

importance of other factors and the princi-ple of convergence in geomorphology.

Corestone boulders

Though some boulders are derivedfrom the disintegration of sheet structuresand subsequent rounding of the resultantblocks, most boulders are two-stageforms, having originated as a result of sub-surface weathering, of blocks defined byorthogonal fractures. Corners and edgesare rounded. This produces sphericalcorestones of fresh rock set in a matrix ofweathered bedrock. The evacuation of theweathered detritus exposes these coresto-nes as boulders. Corestones are remnantsof fracture-defined blocks located withinthe regolith and separate from the weathe-ring front, of which, however, they can beregarded as discrete parts. The operationof such a mechanism is attested not onlyin granitic terrains but also in variousother plutonic and igneous rocks inclu-ding basalt, and also in sediments such assandstone and limestone (figure 1a). Mostcommonly the tranformation of angularjoint blocks to rounded corestones is dueto the more rapid weathering of cornersand edges than of plane faces: Nature mutatquadrata rotundis (MacCULLOCH, 1814,p. 76; see also de la BECHE, 1839, p.450). Thus the spacing of fractures partlydetermines the maximum size of coresto-nes and hence boulders, though durationof subsurface weathering and of weathe-ring after exposure also play a part.

But not all corestones and boulders areformed in this way. The outlines of cores-tones of Palaeozoic granodiorite exposedin road cuttings near the Tooma Dam, in

56 TWIDALE et al. CAD. LAB. XEOL. LAXE 27 (2002)

the Snowy Mountains of New SouthWales, coincide with patterns of mineralbanding due to magmatic currents (figure1b). BARBEAU & GÈZE (1957) descri-bed from the Lake Chad region of WestAfrica corestones of granite embedded in amatrix of rhyolite and which they attribu-te not to weathering of the granite follo-wed by invasion of the rhyolite (whichwould be physically difficult, if notimpossible), but to globules of still liquidgranite being mixed with faster crystalli-sing rhyolite, i.e. to a deep-seated magma-tic process.

Pillars at Murphy Haystacks, EyrePeninsula

Murphy Haystacks illustrate theeffects of orthogonal fracture systems inwhich individual partings are widely spa-ced and where, more importantly, theexposed bedrock forms remain in physicalcontinuity with the main mass of countryrock, suggesting that the assemblage nowexposed was once at the base of the rego-lith. The Haystacks are so called becausefrom a distance that look like haystacksand as they stand on what was Pat

CAD. LAB. XEOL. LAXE 27 (2002) Multistage landform development 57

Figure 1. Corestones in basalt, southern Drakensberg, Eastern Cape Province, South Africa.

Murphy’s property. They stand on thecrest of a low hill a short distance from thenorthwest coast of Eyre Peninsula, andconsist of two groups of granite pillarsbetween 3 and 4 m high, developed onfracture-defined blocks (figure 2). Tafoniare formed in many of the pillars. Theflanks of the pillars are flared and calcretedeveloped on a dune calcarenite is lodgedin the base of some of the joint clefts andtafoni (TWIDALE & CAMPBELL, 1984).The following compressed developmentalsequence can be reconstructed from thefield evidence:

-1. Emplacement of the granitec a. 1.58 Ga.

-2. Development of orthogonal frac-ture systems (by analogy with geometri-cally similar systems in the GawlerRanges - see below - ca. 1.4 Ga).

-3. Subsurface exploitation of steeplyinclined fractures, and development of fla-red bedrock surfaces.

-4. Lowering of surface and exposureof pillars with flared sidewalls.

-5. Covering or partial burial of thegranitic assemblage by dune calcareniteduring middle-late Pleistocene (WIL-SON, 1991).

-6. Formation of calcrete about14,000 years B.P.

-7 Erosion of much of the calca-renite cover.

Hyden Rock, Western Australia

In addition to illustrating the impactof open fractures which are some tens ofmetres apart and which give rise to majorrelief features, the multistage concept asapplied to Hyden Rock also helps explaincertain details of morphology.

Hyden Rock is a complex domicalinselberg, or bornhardt, located near thesmall town of Hyden about 120 km east ofPerth, Western Australia. It consists ofthree domes, the central and western sepa-rated by a deep valley (now occupied by areservoir), and the central and eastern lin-ked by a low platform or large radiusdome (figure 3a). Sheet structure and jointclefts are prominent, as are flared slopes,including the well-known Wave Rock(figure 3b). In addition, a wide range ofminor landforms including basins, rock


Figure 1b. Corestones and mineral bandingexposed in road cutting near the Tooma Dam,Snowy Mountains, New South Wa l e s ,Australia.

doughnuts, tafoni and pitting; small faultscarps and A-tents (or pop-ups); and lowlinear ribs and ‘tram-lines’ is developed.

Like most bornhardts, Hyden Rock isa two-stage form (cf. FALCONER 1911;TWIDALE & BOURNE, 1998). A rangeof evidence and argument can be marsha-lled in support of this conclusion (TWI-DALE, 1982, pp. 124 et seq.; VIDALROMANI & TWIDALE, 1998, pp. 153et seq.) but the most compelling evidencederives for those several occurrences inartificial exposures of incipient domicalmasses already in existence in the subsur-face. Such a two-stage interpretationexplains why, though very well represen-ted in the humid tropics, bornhardts arefound in many different climatic regions,for apart from the realities of climaticchange, weathering is ubiquitous and lowrates of weathering can be compensated bylong duration.

In the southern Yilgarn Craton, thefirst stage of differential subsurface wea-

thering took place in Cretaceous times,100-130 Ma, the second, exposure, in theCainozoic, beginning with the uncoveringof the highest crest in the Eocene, about60 Ma, for Hyden Rock was evidentlyexposed in stages (TWIDALE & BOUR-NE, 1998).

The sequence of events during whichoriginated the various major and minorfeatures displayed on the Rock can beidentified:

-1. Emplacement of the granite about2.64 Ga (CHIN et al., 1984).

-2. Development of orthogonal fractu-re systems in cooled brittle rock by shea-ring. The compressional strains were even-tually manifested in sheet fractures whichmay have originated at this time, eitherdirectly or induced by shearing (WEIS-SENBERG, 1947).

-3. Intrusion of aplite sills and alsoveins of quartz and epidote.

[Events 2 and 3 occurred soon after theemplacement of the granite.]


Figure 2. Granite pillars at Murphy Haystacks, northwestern Eyre Peninsula, South Australia.

-4. Subsurface weathering beneath alateritised land surface in Cretaceoustimes (100-130 Ma).

-5. Dissection of surface about 60 Mafollowing separation of Australia andAntarctica and tilting of what is nowsouthern coastal area of We s t e r nAustralia. Crests of Hyden Rock expo-sed, together with some sheet fractures,basins and gutters.

-6. Concentrated moisture attackaround base of the domes: incipient flaredforms, and also large depressions, later tobecome armchair-shaped hollow, develo-ped at the weathering front.

-7. Further lowering of plains andexposure of more of the bornhardt with

flared slopes at margins. Lowering of nor-thern plain, adjacent to the palaeoriverCamm, greater (by about 20 m) than onsouthern side, so that higher flares (likeWave Rock and The Breakers) are exposedon the northern face.

-8. In recent times, (a) seismicity hascaused minor fault scarps and numerousA-tents. (b) Human activities have indu-ced changes in vegetation and hence ratesof weathering and erosion, and the valleybetween the central and western domeswas dammed (in 1951), and walls built todivert water into the reservoir. Runoff onto some flared slopes and piedmonts wasthus reduced and rate of weathering onexposed slopes and also below the soil sur-face at the margins of the Rock presu-mably decreased. (c) Meantime, weathe-ring and erosion have continued: basinsand gutters, rock doughnuts and tafonihave developed, and sheet structures havefurther broken down. Flutings with algalveneers have developed on slopes andsome have become inverted. Degradationof algal cover on some flutings has led tothe disintegration of channel floors andthe formation of "button holes". Areasprotected against water contact and scou-ring remain in local relief (TWIDALE &BOURNE, 2000a).

Bornhardt landscape of volcanicorigin

Though well and widely developed ingranitic rocks, bornhardts and bornhardtlandscapes are found in many other litho-logical environments, including volcanicand sedimentary. The only requirementsare a preferably impermeable rock with


Figure 3b. Wave Rock, a flared slope 14-15 mhigh in the northern piedmont of Hyden Rock.

compartments of contrasted fracture den-sity, and stable periods sufficient to allowquite deep differential weathering.

The chronology of evolution of a born-hardt landform assemblage (figure 4a) ofthe Gawler Ranges, developed in aMesoproterozoic ignimbrite sequence, andlocated in the arid interior of SouthAustralia, can be traced back some 1.6 Ga(CAMPBELL & TWIDALE, 1991):

-1. Extrusion of ash layers about 1.5km thick, circa 1.6 Ga (BLISSETT et al .,1993), followed by rapid cooling, weldingand development of systems of columnarjoints. The geometry of cooling surfacesdetermined the orientation of columnarjointing and hence the details of hillslopemorphology typical of a volcanic region(figure 4b).

-2. Prior to 1.4 Ga, orthogonal fractu-re systems (figure 4c) formed in brittlerocks (formed before deposition of

Pandurra Formation and intrusion of dole-rite sills dated ca 1.1 Ga).

-3. Following the late Palaeozoic(Permian) continental glaciation (whichaffected most of the continent) but priorto the Early Cretaceous, the ignimbriticmass was subjected to fracture-controlleddifferential subsurface weathering whichresulted in the subterranean formation ofordered rows of nascent bornhardts.

-4. During the Early Cretaceous(Neocomian-Aptian) and as a result ofupfaulting and tilting, the regolith waslargely stripped, the detritus deposited inmarine sequences in the Eromanga Basin,and the bornhardts exposed.

-5. Since the Early Cretaceous, thevalley floors and piedmonts of the uplandswere weathered and silcreted in Eocenetimes, and there has been some gullyingin valley floors, but the massif has remai-ned essentially unchanged.


Figure 4a. General view of part of Gawler Ranges, South Australia, showing bornhardts and beve-lled crests near Spring Hill. Note sheet structures exposed right foreground.

Sedimentary inselbergs of CentralAustralia

Bornhardt landscapes are developed insedimentary terrains as well as on plutonicand metamorphosed (welded) volcanicrocks. Examples include the cupolakarst ofmany limestone outcrops. Domical resi-duals and towers shaped in arenaceous andrudaceous rocks are exemplified by theconglomeratic towers of Meteora, conglo-meratic towers in the Pyrenees (e.g.BARRÈRE 1968) and in the Logroño areaof the Ebro Basin of northern Spain, andthe sandstone domes of West Africa(MAINGUET, 1972).

The Olgas, Ayers Rock, and MtConner are three prominent but contras-

ted inselbergs located in the deserts ofcentral Australia southwest of AliceSprings. All are sculpted in folded EarlyPalaeozoic strata, but The Olgas is a com-plex of conglomeratic domes, Ayers Rockan arkosic monolith, and Mt Conner anisolated mesa located in the trough of aregional basin structure. The developmentof The Olgas and of Ayers Rock is not dueto lithological factors for similar strataunderlie the adjacent plains. The threeresiduals are aligned along a WNW-ESEaxis (bearing 100º) and are best explainedby cross- or interference-folding, witheffective north-south compression supe-rimposed on NNW-SSE trending foldsdeveloped during the Devonian AliceSprings Orogeny (WELLS et al., 1970;TWIDALE, 1978).

Thus the occurrence of these threeinselbergs is due to tectonic events. OnAyers Rock the Kangaroo Tail is a sheetstructure due to compressive stress relatedto continued plate migration and jogglingof constituent blocks (figure 5a), and theribbed upper summit surface and flanksreflect the steep dip of strata. The well-known Brain (figure 5b) is due to the wea-thering of bedding planes; and so on – theeffects of past tectonism continue to beexploited.

FOLDING

Faulting and folding are expressions ofcrustal stress. The end result varies accor-ding to the intensity and duration of theforces applied, and the competence of therocks affected. Conditions of sedimenta-tion in past eras as well as structure findexpression in landscape and landformdevelopment down the ages, and again atvarious scales.


Figure 4b. Columnar joints in dacite.


Figure 4c. Plan of steeply dipping fractures. Source: Landsat imagery. (After CAMPBELL & TWI-DALE, 1991).

Figure 5a. The KangarooTail, a sheet structure deve-loped in steeply dippingCambrian arkose on thenorthwestern flank of AyersRock.

Flinders Ranges, South Australia

Because of the strains imposed on sedi-mentary sequences during folding, exam-ples of structural highs becoming topo-graphic highs and of lows becoming highare commonplace in fold mountain belts.In the southern Flinders Ranges, SouthAustralia, the Willochra Basin or Plainoccupies a regional anticlinorium (figure6) and to east and west respectively, theHorseshoe and Dutchmans Stern Rangesare developed on a local basin and a pit-ching local syncline outlined by quartziticbeds (TWIDALE & BOURNE, 1996).

The Flinders Ranges, in the arid andsemiarid interior of South Australia, is afold mountain belt of Appalachian type.Though dominated by ridge and valley,

developed on Neoproterozoic andCambrian strata prior to the MiddleEocene and accentuated through pha-ses of valley floor excavation, a summitsurface, mostly of epigene or etch typeand of Cretaceous age, but exhumedand preCretaceous in the extremenorth, is also prominent (TWIDALE &BOURNE, 1996).

In large measure, the pattern of ridgeand valley reflects the relative resistance ofquartzitic and sandstone, and in lessermeasure limestone and tillite outcrops,and the relative weakness of argillaceous,and in places limestone, beds. But the dis-tribution of these strata (figure 7) of con-trasted resistance to weathering and ero-sion, reflects conditions of sedimentationin the Neoproterozoic and earliest


Figure 5b. The Brain, located high on the eas-tern slope of Ayers Rock. The crenulations aredue to the explotation by water-related wea-thering processes of steeply dipping bedding.The outline is fortuitous.

Palaeozoic as do the thickness of stratawhich in some degree – disposition andfracture density also play a part - determi-ne the topographic prominence of a givenoutcrop. In the southern and centralFlinders Ranges the Gawler Craton, to thewest of the upland, was the main source ofdetritus (PREISS, 1987; PARKER et al. ,1993; see figure 8). For this reason themajor quartzites and sandstones are thic-kest in the west and thin to the east. Forexample, the arenaceous beds of thePound Subgroup are more than threetimes as thick in the west, where theygive rise to the high ranges of Wi l p e n aPound and the Elder, Chace, Druid andHeysen ranges, as they are in TheBunkers, shaped in the easterly extensionsof the equivalent strata.

To the north, however, the CurnamonaBlock, located to the east of the upland(figure 8) was the main source area forsediment and here formations are thickestin the east and thin to the west. Easternranges such as the Gammons are topogra-

phically prominent. This distribution alsoinfluences drainage patterns (figure 8).Though trellis and annular patterns dueto a combination of structural control andstream piracy are characteristic of the ran-ges, the notable asymmetry of theWilpena-Siccus drainage, for example,reflects the regional structure and henceProterozoic environments. The headwa-ters of the Wilpena Creek rise within akilometre of the western escarpment ofthe upland, but they flow east across therange before joining the Siccus and run-ning to Lake Frome: headward erosion wasmore rapid through the thinner steeplydipping quartzites of the east thanthrough the massive quartzites that formthe western ramparts of the Flinders.Similarly but conversely, to the north,westerly- and northerly-flowing riverssuch as the Ta y l o r, Frome, Burr andWindy systems are areally dominant oversuch eastern stream systems as theDonkey Wa t e r, Mount McKinlay andWeetoota creeks.


Figure 6. East–west section across the Willochra Basin and Plain.

Lochiel Landslip, South Australia

The Lochiel Landslip (figure 9a), loca-ted about 115 km north of Adelaide,represents a slippage of about 250,000 m3

of quartzite downslope and along a bed-ding plane. It formed overnight on 9-10August 1974. The Landslip occurs on theeast-facing side of a valley incised into theeastern slope of the Bumbunga Range.The Range trends north-south, and isbounded on the east by an Eocene fault;there is geophysical evidence suggestive ofa fault to the west also, so that the rangemay be a horst block. It is developed on an

east-dipping sequence of cross-bedded(the detailed sedimentary structures areoutlined by thin bands of magnetite)Proterozoic quartzite overlying shale.Numerous earthflows and landslides wereinitiated in 1916 and 1923 and have beenrecurrently active since, and especially inthe '70s. They score the the west-facingscarp where they originate at the junctionbetween the quartzite above and the silts-tone below, and in the heads of valleys.Apart from a small slide formed at thelithological junction and low on the scarp,the Landslip is the only mass movementon the eastern slope.


Figure 8. Tectonic setting of the Flinders Ranges (northern Adelaide Geosyncline) between theGawler Craton and Curnamona Block.

The Landslip is unusual in that it isdeveloped in quartzite. It is not due tounbuttressing by river erosion of the toe ofthe hillslope for the river was not runningat the time of its formation and the Slipdoes not extend quite to the base of theslope. The winter of 1974 was wet and theLandslip originated as a crack formed highon the hillslope in the previous May. InAugust, strata to a depth of at least 12 mslid in three connected lobes, along bed-

ding planes, which were lubricated byattenuated lenses of smectite. A promi-nent tension crack was created at the headof the movement (figure 9b). Since 1974,cracks have extended northwards alongthe slope. A large area will eventuallymove downslope (TWIDALE, 1976,1986).

Thus in order to understand theLandslip it is necessary to go back to theProterozoic:


Figure 9a. The LochielLandslip, South Australia,from the southeast.

Figure 9b. Tension crackat head of Landslip, 1974.

-1. Deposition of Tregolana Shale(c a. 1 Ga).

-2. Deposition of Simmens Quartziteas beach or shallow water sand plain andwith intercalated lenses of clay laid downin shallow intertidal pools (1 Ga).

-3. Folding and faulting of sedimen-tary sequence in Delamerian Orogeny(Early Palaeozoic, ca. 520-420 Ma).

-4. Renewed(?) upfaulting ofBumbunga Range (Eocene, ca. 60 Ma).

-5. Clearing of woodland (second halfof 19t h Century) and development ofearthflows and landslides (mainly in 1916and also 1923 with reactivation in 1956and the 1970s) on the western scarp.

-6. Wet winter of 1974, and lubri-cation of easterly dipping bedding pla-nes, resulting in mass movement,August 9-10.

-7. Extension of cracks from Slipnorthwards along adjacent slope 1974 andcontinuing.

RESURGENCE AND UNDERPRIN-TING

The effects of past events is perpetua-ted, first, because existing weaknessestend to be re-exploited by later tectonicevents and second, because their effects arepassively transmitted through overlyingstrata. Once formed, a fracture zone tendsto be a zone of weakness on which laterstresses are concentrated. This tendencyfinds obvious expression in recurrentlyactive faults such as those of the DeathValley and adjacent areas, with compositefault scarps formed during more than onephase of dislocation and with such featuresas wineglass valleys associated with them.

Neotectonism at Minnipa Hill, EyrePeninsula

Minnipa Hill is a low granitic domelocated near the small township ofMinnipa, on northwestern Eyre Peninsula.It was affected by a minor earthquake (2.3on the Richter scale and with its epicentre80 km to the east) in the late morning of19 January 1999. This caused rock bursts,and the formation of fault scarps, disloca-ted blocks, and A-tents (TWIDALE &BOURNE, 2000b; figure 10). Mappingof these features disclosed the presence ofan earlier generation of similar forms, andsubsequent monitoring allowed the smallsuite of later forms, including an A-tent(probably formed sometime in early 2001)to be identified.

The major dislocations involved eitherthe reactivation of dominant fracture pat-terns or rupture resulting from shearingalong these lines. The dominant fracturepatterns are related to lineaments datingfrom the later Proterozoic.

Straight rivers of Great ArtesianBasin

The western part of the Murray Basinis underlain by a thick sequence of flat-lying Cainozoic strata, yet fracturesystems concordant with Precambrianpatterns, and in particular lineamenttrends, are clearly discernible (e.g. HILLS,1956; FIRMAN, 1974). One strong pos-sibility is that resurgent (or recurrent)movements along ancient fractures has ledto their trends being imposed from below,or underprinted, on the cover beds.

Several major, as well as innumerableminor, sectors of rivers drain parts of theGreat Artesian Basin (figure 11). The best


known example is the Darling-Culgoariver which runs straight for almost 800km between St George and Menindee, yetwhich flows through Quaternary alluviafor most of this distance. Other examplesare the stretches of the Bulloa, Paroo andWarrego (NNE-SSW), the Cooper,Warburton, Thompson and Diamantina(NE-SW), and the Leichhardt, Flinders,G e o rgina, Hay and Eyre (NNW- S S E ) ,though the courses of the two last-namedmay be influenced by dune trend.

The trends indicated are well-knownlineament trends (e.g. HILLS, 1956,1961) and the suggestion is (HILLS,1961) that the rocks beneath the variousand varied Late Cainozoic covers in whichthe rivers have carved their channels carrythe imprint of lineaments, that these frac-ture zones are zones of weathering andthese are underprinted on the alluvia,facilitating and favouring river develop-ment. above.

The fracture patterns of the Euclaand western Murray basins, and in thelatter region, associated major drainagepatterns, provide further examples ofl a rge scale underprinting (HILLS, e.g.1946, 1961, 1963; LOWRY, 1970;FIRMAN, 1974).

Dolines in dune calcarenite, EyrePeninsula

A similar mechanism can plausiblybe invoked in explanation of anomalousdolines developed in calcarenite on wes-tern Eyre Peninsula (TWIDALE &BOURNE, 2000c).

Late Pleistocene dune calcareniteunderlies a broad zone inland from thewest coast of Eyre Peninsula. It originatedas a field of coastal dunes formed at timesof lower sea level, and the rolling topo-graphy reflects the original dune morpho-logy. The lack of surface drainage is typi-


Figure 10. Fault developed in the late morning of 19 January, 1999, on Minnipa Hill, northwesternEyre Peninsula, South Australia.

cal of karst terrains but the calcarenite is abioclastic rock and despite buttressing byvarious calcrete horizons is too weak tosupport extensive cave development.Dolines, however, are abundantly develo-ped. They vary in size from a few centi-metres to a few tens of metres diameter.As might be anticipated, many are develo-ped in lows in the topography, in the flo-ors of swales or depressions. But several ofthe larger dolines are found high in thelocal relief, some on or very close to thecrests of broad rises. Moreover, severallarge and small dolines, occur in groups

and are aligned along NNW-SSE axes(WILSON, 1946-7; figure 12a). They aremost plausibly explained in terms ofstructural conditions, not primarily in thedunerock, but inherited or underprintedfrom the underlying Precambrian igne-ous, metamorphic and sedimentary rocks,of which representatives are exposed onthe coast. Fractures in the basement rockbeneath the calcarenite attracted flows ofgroundwater, and as these in some instan-ces are located below high points in thepalaeodune topography - the pattern andtopography of the dunefield is indepen-


Figure 11. Map of eastern Australia showing relationship between major rivers and lineaments.

dent of local basement structure – aligneddolines form on the hills (figure 12b).

Thus the aligned large dolines can beexplained:

-1. Emplacement, formation anddeposition of Precambrian rocks, morethan 1 Ga.

-2. Development of fractures withNNW-SSE sets prominent.

-3. Deposition of fields of coastal fore-dunes in later Pleistocene times (630,000-180,000 years B.P.: WILSON, 1991).

-4. Consolidation (self cementation) ofdunes, and attack by meteoric waters,resulting in solution dolines. In additionsurface waters were funnelled into zones

above prominent NNW-SSE trendingfractures in the basment rocks, and resul-ted in formation, by solution and collapse,of rows of large sinkholes in the calcareni-te above.

CONCLUSION

Thus the origin of landscapes andlandforms in various settings can be tracedinto the distant past:

- In some areas of igneous outcrop thesize and shape of the corestones, and even-tually of the associated boulders, datesfrom Palaeozoic magmatic events.

- At Murphy Haystacks landform evo-lution goes back to the formation of frac-ture patterns probably and by comparisonwith adjacent regions, to theMesoproterozoic.

- The morphology of Hyden Rock isthe result of events which can be tracedback 2.64 Ga. and in the Gawler Rangesto 1.6 Ga (Mesoproterozoic) when theoutlines of the present bornhardts wereinitiated. This landscape is one of oldestknown and determined (120-130 Ma).

- In the Flinders Ranges, the topo-graphy and some aspects of drainage weredetermined by source areas and relatedsedimentation in the later Proterozoic andearly Palaeozoic.

- The Lochiel Landslip is also multista-ge, albeit in a rather different and complexsense from the other bedrock etch formscited here. Its origins can be traced backabout 1 Ga.

- The straight rivers of the GreatArtesian Basin and location and the align-ment of some dolines is related to patternsof lineaments dating from the Proterozoic.


Figure 12a. Aligned Weepra dolines east ofLake Newland, Eyre Peninsula, SouthAustralia.

- Patterns of faulting and tectonic dis-trurbance are related to the exploitation ofcrustal weaknesses determined inPrecambrian times.

W. M. DAVIS (1909, p. 268) stated"To look upon a landscape ... without anyrecognition of the labour expanded in pro-ducing it ... is like visiting Rome in theignorant belief that the Romans of todayhad no ancestors"; thus emphasising thevital temporal aspect of geomorphologicalinvestigations. Many familiar landformtypes have complex chronologies of deve-

lopment. Many owe their development tothe exploitation by subsurface moisture offractures in the country rock. In orderfully to attempt to understand such formsit is necessary to extend consideration farback in geological time to environmentsof sedimentation, early and recurrent tec-tonism and even to events and in magma-tic chambers.

Recibido: 17-X-01Aceptado: 12-II-02


Figure 12b. Suggested development of aligned dolines through underprinting.

REFERENCES

BARBEAU, J. & GÈZE, B. (1957). Les coupolesgranitiques et rhyolitiques de la région de Fort-Lamy (Tchad). Comptes Rendus Sommaire etBulletin Societé Géologique de France (Serie 6), 7:341-351.

BARRÈRE, P. (1968). Le relief des Pyrénées cen-trales occidentales. Journal d’Etudes Pau-Biarritz, 194: 31-52.

BECHE, H. T. de la (1839). Report on the Geology ofCornwall, Devon and West Somerset (GeologicalSurvey of England and Wales). Longman,Orme, Brown, Green and Longmans, London,648 pp.

BLISSETT, A. H., CREASER, R. H., DALY, S. J.,F L I N T, R. B. & PARKER, A. J. (1993).Gawler Range Volcanics. In: Drexel, J. F.,Preiss, W. V. & Parker, A. J. (eds): The geology ofSouth Australia. Vol. 1. The Precambrian.Geological Survey of South Australia Bulletin,54: 107-124.

CAMPBELL, E. M. & TWIDALE, C. R. (1991).The evolution of bornhardts in silicic volcanicrocks in the Gawler Ranges. Australian Journalof Earth Sciences, 38: 79-93.

CHIN, R. J.; HICKMAN, A. H. & THOM, R.(1984). Hyden, Western Australia. Sheet SI 50-3 International Index, 1:250 000 GeologicalSeries. Geological Survey of Western AustraliaExplanatory Notes.

DAVIS, W. M. (1909). Geographical Essays . Dover,Boston, 777 pp.

FALCONER, J. D. (1911). The Geology andGeography of Northern Nigeria. Macmillan,London, 295 pp.

FIRMAN, J. B. (1974). Structural lineaments inSouth Australia. Transactions of the Royal Societyof South Australia, 98: 153-171.

HILLS, E. S., (1946). Some aspects of the tectonicsof Australia. Journal and Proceedings of the RoyalSociety of New South Wales, 79: 67-91.

HILLS, E. S. (1956). A contribution to the mor-photectonics of Australia. J o u r n a l of theGeological Society of Australia, 3: 1-15.

HILLS, E. S. (1961). Morphotectonics and the geo-morphological sciences with special reference toAustralia. Quarterly Journal of the GeologicalSociety of London, 117: 77-89.

HILLS, E. S. (1963). Elements of Structural Geology.Methuen, London, 483 pp.

LOWRY, D. C. (1970). The geology of the WesternAustraliapart of the Eucla Basin. GeologicalSurvey of Western Australia Bulletin, 122: 201 pp.

MacCULLOCH, J. (1814). On the granite tors ofCornwall. Transactions of the Geological Society, 2:66-78.

MAINGUET, M. (1972). Le Modelé de Grès. InstitutGéographique National, Paris, 2 volumes.

PARKER, A. J., PREISS, W. V. & RANKIN, L. R.(1993). Geological framework. In: Drexel, J. F.,Preiss, W. V. & Parker, A. J. (eds): The geology ofSouth Australia. Vol. 1. The Precambrian.Geological Survey of South Australia Bulletin,54: 9-31.

PREISS, W. V. (1987). The Adelaide Geosyncline.Geological Survey of South Australia Bulletin, 53:438 pp.

TWIDALE, C. R. (1976). The origin of recentlyinitiated exogenetic landforms, SouthAustralia. Environmental Geology, 1 (4): 231-240.

TWIDALE, C. R. (1978). On the origin of AyersRock, central Australia. Zeitschrift fürG e omo r p h o l o g i eS u p p l e m e n t B a n d, 31: 177-206.

TWIDALE, C. R. (1982). Granite Landforms.Elsevier, Amsterdam, 372 pp.

TWIDALE, C. R. (1986). The Lochiel Landslip,South Australia. Australian Geographer , 17 (1):35-39.

TWIDALE, C. R. & BOURNE, J. A. (1996).Development of the land surface. In: M. Davies,M., Twidale, C. R. & Tyler, M. J. (Editors)Natural History of the Flinders Ranges. RoyalSociety of South Australia, Adelaide, pp.: 46-62.

TWIDALE, C. R. & BOURNE, J. A. (1998).Origin and age of bornhardts, southwest ofWestern Australia. Australian Journal of EarthSciences, 45 (6): 903-914.

TWIDALE, C. R. & BOURNE, J. A. (2000a). Anote on the role of protection in landform deve-lopment: examples from granitic terrains.Zeitschrift für Geomorphologie, 44 (2): 195-210.

TWIDALE, C. R. & BOURNE, J. A. (2000b).Rock bursts and associated neotectonic forms atMinnipa Hill, northwestern Eyre Peninsula,South Australia. Environmental and EngineeringGeoscience, 6 (2): 129-140.

TWIDALE, C. R. & BOURNE, J. A. (2000c).Dolines of the Pleistocene dune calcareniteterrain of western Eyre Peninsula, South


Australia: a reflection of underprinting?Geomorphology, 33 (1-2): 89-105

TWIDALE, C. R. & CAMPBELL, E. M. (1984).Murphy Haystacks, Eyre Peninsula, SouthAustralia. Transactions of the Royal Society of SouthAustralia, 108: 175-183.

TWIDALE, C. R. & VIDAL ROMANI J. R.(1994). The multistage origin of etch forms.Geomorphology, 11: 107-124.

VIDAL ROMANI, J. R. & TWIDALE, C. R.(1998). Formas y Paisajes Graniticos. SerieMonografias 55, Servicio de Publications daUniversidade da Coruña, A Coruña, 411 pp.

WEISSENBERG, K. (1947). Continuum theory ofrheological phenomena. Nature, 159: 310-311.

WELLS, A. T., FORMAN, D. J., RANFORD, L.C. & COOK, P. (1970). Geology of theAmadeus Basin, central Australia. Bureau ofMineral Resources, Geology and GeophysicsBulletin, 100: 222 pp.

WILSON, A. F. (1946-7). Observations on depres-sions resembling meteorite craters on EyrePeninsula, South Australia. Proceedings of theRoyal Geographical Society of Australasia (SouthAustralian Branch), 48: 25-36.

WILSON, C. C. (1991). Geology of the QuaternaryBridgewater Formation of southwest and centralSouth Australia . Ph. D. thesis, School of EarthSciences, The Flinders University of SouthAustralia, Adelaide.



ISSN: 0213-4497

Efeitos de sistemas de preparo do solo nopotencial matricial de um Latossolo

Vermelho (Oxisol)

Effects of soil tillage systems in the matricpotential on Latossolo Vermelho (Oxisol)

ALVES, M. C.1; PAZ GONZALEZ, A.2; ALMEIDA, V. P.3 & OLIVEIRA, S. A.1

A B S T R A C T

The present work aimed to investigate which was the soil tillage system that better fitsfor conditions of intensive agriculture, on the region of Selvíria – MS. The main objecti-ve of this paper was to study the conservation and availability of water in the soil profi-le. In order to evaluate the soil matric potential in field conditions, readings were accom-plished, using tensiometers with a mercury gauger. Matric potential was measured at0.10 m depth, during the vegetative period of Triticum aestivum L. and at four depths0.10; 0.20; 0.30 e 0.40 m during the vegetative period of Phaseolus vulgaris L. The studyareas were located in the municipal district of Selvíria, MS, Brazil. The used experimen-tal set-up was entirely random designed, with treatments disposed in strips; three treat-ments and four repetitions were used. In the different treatments, soil matric potentialwas determined. Result allow to conclude that the water matric potential was highestfor no-tillage and minimum tillage; however, it was also shown that these two tillagesystems, allowed to conserve more water in the soil, when compared to the conventio-nal tillage. In the last cycle of the Phaseolus vulgaris L. crop, no-tillage presented smallerstorage of water in the soil, compared to the minimum tillage.

Key words: water retention, soil water storage, no-tillage, minimum tillage, conventio-nal tillage, Oxisol

(1) Faculdade de Engenharia. Universidade Estadual Paulista "Julio de Mesquita Filho". Av. Brasil, 56, Cx.Postal 31. 15.385-000. Ilha Solteira-SP-Brasil.

(2) Facultad de Ciencias. Universidad de A Coruña. A Zapateira s/n. 15071. A Coruña.

(3) Escola Agrotécnica Federal de Rio Verde. Cx. Postal 66. 75901-970. Rio Verde-GO-Brasil.

INTRODUÇÃO

A grade pesada tem sido um implex-mento de preparo do solo de uso generali-zado, no estado do Mato Grosso do Sul,Brasil, por ser de alto rendimento opera-cional em relação a outros. Mas a profun-didade do solo preparado diminui com otempo, devido a compactação, trazendovárias conseqüências, como por exemplo: oaumento da densidade do solo, alteraçõesna distribuição do tamanho de poros e nomovimento e retenção de água no solo.

Em função do manejo a que está sub-metido, o solo é passível tanto de degrada-ção quanto de melhoramento em seupotencial produtivo, visto que esse recursonatural está inserido em um ecossistema e,portanto, sujeito a variações dos demaiscomponentes, tais como a água, o relevo, amacro e a micro-fauna e flora, os quaispodem ser afetados pelo homem.

Um manejo inadequado do solo, oca-sionando erosão acelerada, provoca perdasde produtividade (DEDECEK,1987). Éfundamental, portanto, que se apliquemsistemas de exploração agrícola visandonão somente ao controle das perdas de solocomo também o maior aproveitamento daágua, evitando-se taxas excessivas de esco-amento superficial e evaporação. Paraatender a esses múltiplos objetivos, surgiuo plantio direto, que, de acordo comMUZILLI (1983), foi difundido em nossomeio, mais como medida de controle deerosão do que como sistema de cultivopropriamente dito.

No sistema de plantio direto, a movi-mentação do solo é restrita à linha desemeadura, mas a ocorrência sistemáticado tráfego causa compactação na superfície

do solo. Com isso, as modificações naestrutura do solo podem levar a redução doconteúdo de água disponível e/ou má aera-ção (VOORHEES, 1983), com consequên-cia direta sobre a produtividade das cultu-ras. Segundo LAL et al. (1989), a compac-tação em sistemas de mínima movimenta-ção do solo pode contribuir parcialmentecom as possíveis reduções de produtivida-de das culturas nesse sistema.

A compactação altera as propriedadesfísicas do solo, geralmente com aumentona densidade do solo, redução na porosida-de total e na porosidade de aeração (CAR-TER, 1990). O efeito da compactaçãosobre a porosidade e densidade é maior nasuperfície do solo (ALLMARAS et al.,1982) e pode levar à redução na capacida-de de retenção e no conteúdo de água dis-ponível.

A capacidade do solo em promover aosistema radicular condições físicas adequa-das para o crescimento e desenvolvimentodas plantas é denominada qualidade físicado solo. A estrutura do solo pode ser alte-rada pelas práticas de manejo, influencian-do a produtividade das culturas por meiodas modificações na disponibilidade deágua, na difusão de oxigênio e na resistên-cia do solo à penetração das raízes. A quan-tificação e a compreensão do impacto des-sas práticas sobre a qualidade física do solosão fundamentais no desenvolvimento desistemas agrícolas sustentáveis (DEXTER& YOUNGS, 1992). A relação entre aestrutura do solo e a produtividade dasculturas ainda é pouco compreendida, con-siderando as dificuldades em quantificaros vários atributos físicos do solo ligados àestrutura. A variabilidade espacial e tem-poral da estrutura é um dos fatores que

78 ALVES et al. CAD. LAB. XEOL. LAXE 27 (2002)

dificultam essa quantificação (DEXTER,1988). Além disso, alguns atributos físicosdo solo variam conjuntamente.

As condições físicas do solo na zonaradicular, as quais estão relacionadas com aestrutura do solo, são determinadas peladisponibilidade de água, pela aeração, pelatemperatura e pela resistência que a matrizdo solo oferece à penetração das raízes(HAMBLIN, 1985). Os atributos físicosdo solo diretamente relacionados com ocrescimento das plantas são: a retenção deágua, a aeração e a resistência à penetraçãodas raízes (LETEY, 1985).Valores limitesdessas propriedades em relação ao cresci-mento das plantas têm sido documentadosna literatura. GRABLE & SIEMER (1968)definem uma porosidade de aeração míni-ma de 10 %, para que a difusão de oxigê-nio atenda à demanda do sistema radicu-lar. TAYLOR et al. (1966) consideram queos valores de resistência à penetraçãoacima de 2,0 MPa são impeditivos ao cres-cimento e funcionamento do sistema radi-cular. VIEHMEYER & HENDRICKSON(1927) tomaram como água disponível aquantidade de água existente entre a capa-cidade de campo (CC) e o ponto de mur-chamento permanente (PMP). O conceitode água disponível entre os potenciais de –0,01 MPa (CC) e –1,5 MPa (PMP), no soloda zona radicular, tem sido utilizado nodesenvolvimento de estratégias de manejodo solo (CASSEL & NIELSEN, 1986),apesar das críticas (RITCHIE, 1981).

A água disponível incorpora umaampla variação de tamanhos de poros e asua utilização como indicador da qualida-de do solo para o crescimento das plantasrevela que, dentro desta faixa de poten-ciais, não ocorrem limitações por aeração

e/ou resistência do solo. No entanto, talcondição depende da estrutura do solo(HAMBLIN, 1985).

Segundo BOLLER et al. (1993), atual-mente em virtude do estádio de degrada-ção dos solos agrícolas e dos baixos preçosalcançados pelos produtos no mercado,torna-se evidente a necessidade do desen-volvimento de sistemas de manejo do soloque apresentem custos compatíveis com ospreços que o produto poderá atingir nomercado e permitam obter elevados níveisde produção de grãos, sem comprometer afutura capacidade produtiva dos solos, amédio e longo prazo.

Os solos de serra têm sido classicamen-te descritos como portadores de boascaracterísticas físicas. Realmente, a análisedo perfil de um solo de área virgem doscerrados revela boas características, comobaixa densidade do solo, alta permeabili-dade, baixa resistência à penetração de raí-zes e boa aeração; todavia, ao lado dessascaracterísticas favoráveis às atividadesagrícolas, encontram-se outras desfavorá-veis, como baixa capacidade de retenção deágua, além da baixa fertilidade (LUCHIA-RI JR. et al., 1985).

O melhor aproveitamento da águacapilar pode tornar-se fundamental para amelhoria das produções e das condições dosolo, pois à medida que é submetido amuitos ciclos de umedecimento e seca-gem, o solo pode ter suas propriedadesfísicas prejudicadas, como por exemplo,um aumento na densidade do solo (FASS-BENDER, 1982). Por melhor aproveita-mento de sua água capilar entende-se a suamanutenção no solo ou a redução de suaperda por evaporação.

CAD. LAB. XEOL. LAXE 27 (2002) Efeitos de sistemas de preparo do solo 79

Em um experimento conduzido porFOLEY et al. (1991) sobre um Alfissol eum Oxisol da Austrália, constatou-se queo cultivo com aração e posterior período depousio melhou a infiltração da água, devi-do ao rompimento de selamentos superfi-ciais de ambos solos. A manutenção de res-tos culturais na superfície, para minimizaro impacto das chuvas e dificultar o escori-mento superficial da água acumulada, foiiniciada por FOLLE & SEIXAS (1985).

Uma das formas de minimizar a altera-ção da estrutura do solo seria reduzir seupreparo, podendo-se chegar ao plantiodireto. ARZENO et al. (1993) estudandoo efeito de diferentes sistemas de preparo,sobre a água em um Latossolo Roxo, veri-ficou que durante a colheita da aveia preta,a umidade do solo foi sempre elevada nosistema sem preparo. Entretanto, CEN-TURION & DEMATTÊ (1985) verifica-ram que nos períodos de menores precipi-tações quando o potencial mátrico da águano solo está mais na dependência de forçasde adsorção, os valores mais elevados deumidade do solo foram observados nos sis-temas convencionais (aração, gradagempesada e niveladora) e superpreparo (duasarações, gradagens pesada e niveladora).

BENATTI et al. (1984) constatou queno plantio direto, o Latossolo Roxo estu-dado, apresentou, quase sempre, maiordisponibilidade de água na profundidadede 0,30 m. Essa característica se mostroumais evidente nos períodos com menorpluviosidade.

SIDIRAS et al. (1983) estudando osefeitos de três sistemas de preparo do solo(plantio direto, escarificação e preparoconvencional), no comportamento da umi-dade do solo e no rendimento de soja,

durante três anos, concluíram que na capa-cidade de campo (- 0,033 MPa), o solo cul-tivado com soja em plantio direto apresen-tou, na camada, de 0,00–0,20 m, umadiferença 4-5% superior no teor de águaem relação ao preparo convencional. Orendimento médio da soja no plantio dire-to foi de 33% superior ao obtido no con-vencional.

Tendo em vista a importância domanejo adequado do solo e da água no sis-tema solo-água-planta-atmosfera, desen-volveu-se este trabalho que teve comoobjetivo investigar qual o sistema de pre-paro do solo que melhor se adapta as con-dições de agricultura intensiva, na regiãode Selvíria – MS, Brasil, enfocando a con-servação da água no solo.

MATERIAL E MÉTODOS

O trabalho foi desenvolvido na Fazendade Ensino e Pesquisa da Faculdade deEngenharia, Campus de Ilha Solteira, daUniversidade Estadual Paulista "Júlio deMesquita Filho", situada no município deSelvíria (MS), Brasil. A área tem por defi-nição as coordenadas geográficas 20º 22’delatitude sul e 51º 22’ de longitude oeste deGreenwich. Encontra-se localizada nasproximidades da bacia do rio Paraná,tendo como altitude 335 m.

A classificação do solo da área experi-mental foi realizada por DEMAT T Ê(1980), como sendo um LatossoloVermelho-Escuro argiloso, álico. De acor-do com a EMBRAPA (1999) é umL ATOSSOLO VERMELHO Distrófico,argiloso.

O clima da região foi classificado comoAw, segundo o sistema de Köppen, apre-


sentando chuvas no verão e seca no inver-no, com precipitação média anual de1.300 mm, distribuída entre outubro emarço, e temperatura média anual de23,5ºC. A vegetação natural predominan-te na região é o cerrado.

O solo da área experimental foi desma-tado em 1978, desde entao estava sendoutilizado com o preparo convencional,portanto, há 16 anos e, os preparos conser-vacionistas foram implantados em 1990.

O delineamento experimental utiliza-do foi inteiramente casualizado, com ostratamentos dispostos em faixas. Estudou-se três tratamentos e quatro repetições. Ostratamentos constaram de sistemas depreparo do solo: preparo convencional(preparo com uma gradagem pesada eduas gradagens leves, profundidade atin-gida 15 cm); cultivo mínimo (preparocom escarificador e uma gradagem leve,escarificador com sete dentes, espaçadosde 30 cm, trabalhando a 0,30 m de pro-fundidade); plantio direto (sem preparodo solo). O experimento foi instalado emmaio de 1990 e as culturas utilizadasforam: feijão (Phaseolus vulgaris L.), milho(Zea mays L.), soja (Glycine Max L.) e trigo(Triticum aestivum L.).

Para avaliar o potencial matricial daágua no solo, no campo, usou-se tensiô-metros com manômetros de mercúrio,num período de 2 meses (06 de agosto a07 de outubro de 1993), na profundidadede 0,10 m, sendo o trigo a cultura insta-lada e, em outro ano, também por umperíodo de 2 meses (de 15 de agosto a 17de outubro de 1994), nas profundidades

de 0,10; 0,20; 0,30 e 0,40 m, sendo o fei-jao a cultura instalada.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Na figura 1 estão os resultados encon-trados para o potencial matricial da águano solo para a profundidade de 0,10 m, noperíodo de 06 de agosto a 07 de outubrode 1993, quando o solo estava sendo culti-vado com a cultura do trigo. Pode-seobservar que o tratamento com plantiodireto apresentou na maior parte do perío-do em estudo, um valor menor, em módu-lo, de potencial matricial de água no solo(manteve o solo com maior umidade),seguido pelo cultivo mínimo e preparoconvencional. A reduzida mobilizaçãomecânica e a manutenção dos resíduos cul-turais na superfície do solo quando sobplantio direto, cria condições favoráveis aoarmazenamento de água. Estes resultadospodem estar relacionados a proteção dosolo proporcionada pelos resíduos das cul-turas, influenciando na taxa de evaporaçãoda água, de acordo com ALVES et al.(1993). Este aumento de umidade se dátambém devido a melhor infiltração deágua neste sistema. GRIFFITH et al.(1977) relata que mais de 50% da superfí-cie do solo deverá permanecer coberta comresíduos para haver aumentos significati-vos da umidade do solo. Vale ressaltar que,na região onde foi desenvolvido este tra-balho, o inverno é seco e o verão chuvosocom temperaturas elevadas, o que dificul-ta a formação de cobertura morta espessa.

Durante o primeiro mês de avaliaçao(agosto/93), verificou-se que o preparoconvencional apresentou valores de poten-cial matricial, em módulo, maiores do que


o plantio direto e o cultivo minimo, o queindica menor armazenamento de água. Acultura do trigo foi semeada no início dejunho, portanto estando há um mês nocampo quando iniciou-se a avaliado dopotencial matricial. O acompanhamentodo potencial matricial foi realizado dosegundo ao quarto mês da cultura nocampo, exatamente correspondendo aoperíodo que a mesma requer maior quan-tidade de água. Este período, que corres-ponde a floraçao e formaçao de graos, é oque define a produçao da cultura. Convemressaltar que durante o desenvolvimentoda cultura do trigo, o potencial matricialfoi avaliado na profundidade de 0,10 m.

Os resultados quanto ao armazenamen-to de água nos sistemas de preparos de soloestudados estao de acordo com os verifica-dos por CASTRO et al. (1985) e ARZE-NO et al. (1993). Os autores verificaramque no sistema de preparo convencional osmenores valores de água disponível, oco-rreram no sistema de preparo convencio-

nal, enquanto que no plantio direto osvalores sempre foram maiores. O preparocom escarificador (cultivo mínimo) mos-trou uma posiçao intermediária.

A maior capacidade de retençao deágua, aliada a menor perda de água porevaporaçao, fazem com que os sistemas deplantio direto e preparo reduzido do soloapresentem mais água disponível às plan-tas que o sistema convencional.

Pode-se observar na figura 1, no perío-do mais crítico, o potencial matricial parao plantio direto ficou ao redor de |10 kPa|enquanto para o preparo convencionalesteve aproximadamente a |35 kPa|.MARSHALL & HOLMES (1988) apresen-tam o valor de potencial matricial igual a|10 kPa| como sendo o valor quando o soloestá com o conteúdo de água próximo dacapacidade de campo.

A cultura do trigo devido ao seu espa-çamento e densidade de semeadura,quando desenvolvida, proporciona umaalta cobertura da superfície do solo, oque provavelmente depois do quarto mês


Figura 1. Potencial matricial na profundidade de 0,10 m, no período de 06 de agosto 07 de outu-bro de 1993, para os tratamentos com os sistemas de preparo do solo, durante o ciclo do trigo

de implantada, favoreceu o comporta-mento semelhante, quanto ao armazena-mento de água nos três sistemas de pre-paro. No início do período de desenvol-vimento da cultura, a cobertura morta nasuperfície do solo no sistema de plantiodireto contribuiu para menores perdas deágua por evaporaçao.

Nas figuras 2, 3, 4, e 5 encontram-se osdados referentes ao potencial matricial daágua no solo obtidos para as profundidadesde 0,10; 0,20; 0,30 e 0,40 m, respectiva-mente, no período de 15 de agosto a 17 deoutubro quando estava instalada a culturado feijao. Verificou-se de forma geral queo comportamento do potencial matricialda água no solo, comparando-se os siste-mas de preparo, foi semelhante em todasas profundidades. O plantio direto e o cul-tivo mínimo foram os tratamentos quemantiveram o solo mais úmido, ou seja,com o valor, em módulo, do potencialmatricial menor (solo mais úmido).

Comportamento semelhante foi verifi-cado neste trabalho quando analisou-se opotencial matricial durante o período crí-tico para a cultura do trigo.

Na figura 2 observa-se o comporta-mento do potencial matricial na profun-didade de 0,10 m, durante o período dosegundo ao quarto mês da cultura do fei-jao de inverno. Comparando-se asamplitudes de variaçao do potencialmatricial, na mesma profundidade deavaliaçao, das culturas de trigo (figura 1)e feijao (figura 2), verifica-se que na cul-tura do feijao, os valores atingidos forammaiores (em módulo). Isto é, o soloencontrava-se mais seco.

O feijao é cultivado em espaçamentomaior e densidade de semeadura menor doque a cultura do trigo, portanto, propor-

cionando uma cobertura vegetal da super-fície do solo menor, o que leva a maioresperdas de água por evaporaçao. No iníciode seu ciclo pode-se, entao, notar o efeitosignificativo dos sistemas de plantio dire-to e cultivo mínimo sobre o preparo con-vencional, em todas as profundidades(figuras 2, 3, 4 e 5).

Enquanto o plantio direto e o cultivomínimo apresentam potencial matricialem média igual a |15 kPa|, o preparoconvencional apresenta o valor de |50kPa|, para a profundidade de 0,10 m(figura 2); de |15 kPa| e |35 kPa| paraprofundidade de 0,20 m (figura 3); de|15 kPa| e |40 kPa| para a profundidadede 0,30 m (figura 4), respectivamentepara o plantio direto e cultivo minimo e,preparo convencional.

Na profundidade de 0,40 m (figura 5),o plantio direto superou os outros dois sis-temas, apresentando menor valor depotencial matricial (em módulo), signifi-cando maior armazenamento de água, emantendo o valor de potencial matricialde |15 kPa|, obtido desde a profundidadede 0,10 m, mostrando portanto uma uni-formidade de armazenamento de água nacamada de 0 – 0,40 m. O cultivo mínimoficou numa posiçao intermediária e, opreparo convencional com menor armaze-namento, apresentando potencial matri-cial ao redor de |25 kPa|, na profundidadede 0,40 m.

Estes resultados estao concordantescom os verificados por SIDIRAS et al.(1983), BENATTI et al. (1984) ARZENOet al. (1993). Os autores verificaram quena camada de 0 – 0,30 m o plantio diretoapresentou maior disponibilidade de água.Incluso quando na capacidade de campo,


nos três sistemas de preparo estudados(pantio direto, cultivo mínimo-escarifica-dor e preparo convencional), o plantiodireto superou de 4 – 5% o teor de águaem relaçao ao preparo convencional.

Observando-se as figuras 2, 3, 4, e 5verifica-se que no início do período estu-

dado o plantio direto apresentou valoresde potencial matricial (em módulo) maisbaixo e no final do período o potencialmatricial (em módulo) apresentou-semaior, isto é, mais negativo (solo maisseco), comparado ao cultivo mínimo. Istoprovavelmente ocorreu porque no final do


Figura 3. Potencial matricial na profundidade de 0,20 m, no período de 15 de agosto a 17 de outu-bro de 1994, para os tratamentos com os sistemas de preparo do solo, durante o ciclo do feijão.


período estudado (outubro), os resíduos dacultura anterior (milho) já estavam na suamaioria decompostos, deixando a superfí-cie mais exposta a radiação solar, aumen-tando a evaporação. Este efeito pode tersido menor no cultivo mínimo devido aquebra na capilaridade proporcionada por

este sistema de preparo, mais a ação con-junta dos resíduos de culturas parcialmen-te incorporados.

No início do período o plantio diretopode ter superado o cultivo mínimo, porter a superfície do solo com maior porcen-tagem de cobertura morta. VIEIRA




(1981) verificou que o solo sob plantiodireto pode conter até 15% a mais de umi-dade que o preparo convencional, na pro-fundidade de 0 - 0,05 m, em períodos deestiagem. Essa é uma das razões porque oplantio direto apresenta menor variação deprodução, mostrando as suas vantagenscom relação a conservação de água (BEL-VINS et al., 1971; SIDIRAS et al., 1983).

Pesquisas no sentido de investigar arelação armazenamento de água versus sis-temas de preparo do solo versus produtivi-dade das culturas deverão ser desenvolvi-das, para verificar a melhor recomendaçãodo ponto de vista do sistema de preparo.Pois, apesar do plantio direto no final doperíodo ter apresentado menor conserva-ção de água do que o cultivo mínimo, estefato pode não ter influenciado na produti-vidade, por estar na fase final do ciclo dacultura. Portanto, sendo verdadeira estahipótese, tanto um como o outro poderiaser recomendado, sendo neste caso, osaspectos sócio-econômicos, o fator maisrelevante para a decisão da adoção do siste-ma de preparo.

CONCLUSÕES

De acordo com os resultados encontra-dos para o tipo de solo e sistemas de pre-paro do solo estudados, pode-se chegar asseguintes conclusões:

1. Os sistemas de plantio direto e cul-tivo mínimo apresentaram potencialmatricial da água no solo, em módulo,menor numericamente, portanto, conser-vando mais água no solo, comparados aopreparo convencional;

2. Com a cultura do trigo, o armazena-mento de água a 0,10 m de profundidadefoi maior na plantio direto, durante todo operíodo analisado, do que nos cultivosmínimos e preparo convencional;

3. Com a cultura do feijao, no final doperíodo estudado (outubro) o plantio dire-to apresentou menor armazenamento deágua no solo (potencial matricial maisnegativo), comparado ao cultivo mínimo;

4. O plantio direto, no início de desen-volvimento da cultura do feijao, mantevehomogeneidade no armazenamento deágua nas profundidades de solo analisadas;

5. Analisando todo o período, o cultivomínimo apresentou um comportamentodo potencial matricial da água com ten-dência a ser, em módulo, menor, (solo maisúmido), portanto, no período total deestudo proporcionando maior armazena-mento de água no solo.

Recibido: 25-II-02Aceptado: 18-VI-02


REFERÊNCIAS

ALLMARAS, R. R.; WARD, K.; DOUGLAS, C. L.& EKIN, L.G. (1982). Long term cultivationeffect on hidraulic properties of Walla-Wallasilt loam. Soil Tillage Research, 2: 265-279.

ALVES, M. C. & LOMBARDI NETO, F. (1993).Efeitos de Sistemas de Rotação de Culturas comPlantio Direto no Comportamento da Água nosolo. In: Congreso Latinoamericano de la Ciencia delS u e l o, 12. Anais...,Salamanca, Espanha,Sociedade Española de La Ciência del Suelo,Tomo III, pp.: 1227-34.

ARZENO, J. L.; CASTRO, O. M. & VIEIRA, S. R.(1993). Effects of different tillage systems andvegetation cover on soil water in a Red Latosol(Oxisol). Actas del 12 Congreso Latinoamericano deLa Ciencia del Suelo. Anais... Salamanca,(Espanha) 19 a 26 de septiembro de 1993(Edítela by Gallardo Lancho, J. F.), Madrid, pp.:36-44.

BELVINS, R. L.; COOK, D.; PHILLIPS, S. H. &PHILLIPS, R. E. (1971). Influence of no-tillageon soil moisture. Agronomy Journal, 63: 593-96.

BENATTI Jr. R.; MOREIRA, C. A. & FRANÇA,G. V. (1984). Avaliação dos efeitos dos sistemasde cultivo na produção de milho e nas proprie-dades edáficas em Latossolo Roxo no Estado deSão Paulo. Rev. Bras. Ci. Solo, 8: 139-144.

BOLLER, W.; KLEIN, V. A & DALLMEYER, A U.(1993). Semeadura de milho em solo sob prepa-ro reduzido. Rev. Bras. Ci. Solo, Campinas, 17(1): 291-297.

CARTER, M.R. (1990). Relative measures of soilbulk density to characterize compaction intillage studies of fine sandy loam. Can. JournalSoil Science, 70: 425-433.

CASSEL, D. K. & NIELSEN, D. R. (1986). Fieldcapacity and available water capacity. In: Klute,A, ed. Methods of soil analylis. 2 ed. Madison,ASA- SSSA. pp.: 901-926.

CASTRO, O. M.; VIEIRA, S. R. & MARIA, I. C.(1985). Sistemas de preparo nas propriedadesfísicas de um solo sob cerrado cultivado comsoja. Rev. Bras. Ci. Solo, 9: 263-266.

CENTURIÓN, J. F. & DEMATTÊ, J. L. I. (1985).Efeitos de sistemas de preparo nas propriedadesfísicas de um solo sob cerrado cultivado comsoja. Rev. Bras. Ci. Solo, 9: 263-266.

DEDECEK, R. A. (1987). Efeitos das perdas edeposições de camadas de solo na produtividade

de um latossolo vermelho-escuro dos Cerrados.Rev. Bras. Ci. Solo, Campinas, 11 (3): 323-328.

D E M ATTÊ, J. L. I. (1980). Levantamento detalhado dossolos do "Campus experimental de Ilha Solteira".Piracicaba: Departamento de solos, Geologia eFertilidade ESALQ/USP. pp.: 11-31.

DEXTER, A. R. (1988). Advancs in characteriza-tion of soil structure. Soil Till. Res., 11: 199-238.

DEXTER, A. R. & YOUNGS, I. M. (1992). SoilPhysic toward 2000. Soil Till. Res., 24: 101-106.

EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGRO-PECUÁRIA. (1999). Sistema Brasileiro deClassificação de Solos. Rio de Janeiro: EMBRA-PA/CNPSO. 412 pp.

FASSBENDER, H. W. (1982). Química de suelos,com ênfases em suelos de América Latina. SamJose: IICA, 422 pp.

FOLEY, J. L.; LOCH, R. L.; GLANVILLE, S. F. &CONNOLLY, R. D. (1991). Effects of tillage,stubble and rainfall energy on infiltration. Soiland Tillage Research, Queensland, 20: 45-55.

FOLLE, S. M. & SEIXAS, J. M. (1985).Mecanização Agrícola. In: Solos dos Cerrados. SãoPaulo: Nobel, pp.: 385-408.

GRABLE, A. R. & SIEMER, E. G. (1968). Effectsof bulk density, agregate size and soil water suc-tion on oxygen diffusion, redox potencial andelongation of corn roots. Soil Sci. Soc. Am. Proc .,32: 180-186.

GRIFFITH, D. R.; MANNERING, J. V. & MOL-DENHAUER, W. C. (1977). Conservationtillage in the eastern Corn Belt. In: Conservationtillage: problems and potentials. Ankeny: SoilConservation of America. P.20-8 (SpecialPublications n-20).

HAMBLIN, A. P. (1985). The influence of soilstructure on water movement, crop root growthand water uptake. Adv. Agron., 38: 95-158.

LAL, R.; LOGAN, T. J. & FAUSEY, N. R. (1989).Long term tillage and wheel traffic effects on apoorly drained Mollic Ocharaqualf in NortwestOhio. I. Soil physical properties, root distribu-tion and grain yield of corn and soybean. Soiltill. Res., 14: 341-355.

LETEY, J. (1985). Relationship between soil physi-cal properties and crop production. Adv. SoilSci., 1: 277-294.

LUCHIARI, Jr. A.; RESENDE, M.; RITCHEY, K.D.; FREITAS, Jr. E. & SOUZA, P. I. M. (1985).


Manejo de aproveitamento de água. In: Solos dosCerrados. São Paulo: Nobel. pp.: 285-320.

MARSHALL, T. J. & HOLMES, J. W. (1988). SoilPhysics. 2ª ed. Cambridge Universirty Press,Victoria, Australia, 374 pp.

MUZILLI, O. (1983). Influência do sistema deplantio direto, comparado ao convencional,sobre a fertilidade da camada arável do solo. R.Bras. Ci. Solo, Campinas, 7 (1): 95-102.

RITCHIE, J. T. (1981). Soil water availability.Plant Soil, 58: 327-338.

SIDIRAS, N.; DERPSCH, R. & MONDARDO, A.(1983). Influência de diferentes sistemas de pre-paro do solo na variação da umidade e rendi-mento da soja, em Latossolo Roxo distrófico(Oxisol). Rev. Bras. Ci. Solo, Campinas, 7 (1):103-106.

TAYLOR, H. M.; ROBERSON, G. M. & PARKERJr., J. J. (1966). Soil strength-root penetrationrelations to medium to coarse textured soilmaterials. Soil Sci., 102: 18-22.

VIEHMEYER, F. J. & HENDRICKSON, A. H.(1927). Soil moisture conditions in relation toplant growth. Plant Physiol., 2: 71-78.

VIEIRA, M. J. (1981). Propriedades físicas do solo.In: Plantio direto no Estado do Paraná. Londrina:IAPAR, pp.: 19-32.

VOORHEES, W. B. (1983). Relative effectivenessof tillage and natural forces in alleviation wheelinduced soil compaction. Soil Sci. Soc. Am. J.,42: 129-133.



ISSN: 0213-4497

Simulación del riesgo de erosión en unacuenca agrícola con el modelo LISEM:influencia de la dirección de laboreo y

medidas agronómicas

Simulation of erosion risk in an agriculturalcatchment with LISEM model: influence of

tilling direction and agronomic measurements

TABOADA CASTRO, M. M. & MIRÁS AVALOS, J. M.

A B S T R A C T

Results of a series of simulations made in an agricultural catchment in A Coruña usingLISEM model are shown. We tried to assess the influence that exert over the runoff andthe soil loss factors such as tilling direction, wheeltracks systems, use of grass strips,increasing of random roughness or the increase of hydraulic conductivity.

To define the simulated scenarios we used morphologic data of the catchment and sup-posed refered to plot distribution and land uses as well as input parameters, experi-mental and bibliographical. In all cases, they were simulated with precipitations with areturn period of 2 and 25 years. Under these conditions we estimated that the runoff riskis associated, fundamentally, to intense precipitation events. This risk tend to increasewhen, as a consequence of tilling, soil infiltration capacity is reduced. Other factors, astilling direction and wheeltracks systems, influence, more or less, in the magnitude ofthe runoff produced in a small agricultural catchment.

Key words: LISEM, simulation, agricultural catchment, runoff, soil loss.

Facultad de Ciencias. Universidad de A Coruña. A Zapateira, s/n. 15071. A Coruña

INTRODUCCIÓN

Diversos trabajos y observaciones decampo realizadas en suelos de cultivo deGalicia, esencialmente en la zona de losesquistos del Complejo de Ordenes, hanpuesto de manifiesto que los fenómenos degeneración de excedente de agua y erosiónconcentrada están particularmente exten-didos, a pesar de la intensidad relativa-mente baja de la precipitación y de latopografía moderada (VA L C Á R C E LARMESTO, 1999; CACHEIRO POSE etal., 2001a; VALCÁRCEL ARMESTO etal., 2002).

Tanto los anteriores autores como lamayor parte de los que han analizado laerosión en terrenos agrícolas de zonasatlánticas de Europa, resaltan que la accióndel agua de escorrentía viene determinadano sólo por factores topográficos y climáti-cos, sino que juegan un destacado papel lasprácticas agrícolas (LUDWIG, 1992;AUZET et al., 1995; De ROO et al., 1995;TAKKEN et al., 1999; Van DIJCK; TAK-KEN et al., 2001).

Los sistemas de cultivo junto con elsuelo y el clima inducen una gran variabi-lidad espacial y temporal de las caracterís-ticas de la superficie y de la red de drena-je. Entre las actividades agrícolas que afec-tan a la dinámica de los procesos erosivosdestaca el cultivo que se establece y el tipode rotación, las modalidades de siembra,el manejo de la cosecha y sus residuos, lafrecuencia e intensidad del tráfico demaquinaria agrícola, la dirección de lossurcos de cultivo y las rodadas en relacióncon la topografía del terreno (BOIFFIN e ta l., 1988; VALCÁRCEL ARMESTO e ta l., 1999; FLEIGE y HORN, 2000) y,

finalmente, aspectos como la distribuciónespacial de las parcelas.

Dos de los parámetros a los que afectanlas modificaciones de la superficie delsuelo son la capacidad de infiltración y larugosidad superficial, los cuales sufrenrápidos cambios con las operaciones decultivo: aumentan tras la labranza delsuelo y disminuyen más o menos rápida-mente al degradarse la estructura del suelopor acción de la precipitación.

En relación con la red de drenaje super-ficial, las prácticas de laboreo y el manejodel suelo pueden modificar la direccióndel flujo y las características del sistema decanales a favor de los que éste se concentra(SOUCHERE et al., 1998), sobre todo enáreas con un gradiente de pendiente débilo moderado, por lo que son posibles medi-das a adoptar a escala de cuenca. BLJEN-BERG et al. (2000) diferencian hasta cua-tro posibles tipos de redes de drenaje en elinterior de una cuenca agrícola: red de ori-gen topográfico, que sigue la línea de lamáxima pendiente, red debida a la direccióndel laboreo, red superpuesta a las rodadas, decarácter más bien semipermanente que seforma como consecuencia de determinadasoperaciones tales como fertilización o reco-lección, red de canales permanentes, quepuede existir en determinadas situaciones,y estar constituida por estructuras artifi-ciales e incluso por cárcavas permanentes.

Aunque la escorrentía se genere en unaparcela, sus efectos deben ser estudiados aescala de cuenca, dado que la distribuciónde la escorrentía en una cuenca agrícola yla intensidad de la descarga depende de laacumulación y concentración del exceden-te de agua, el cual va a estar condicionadopor la topografía y por factores agrarios.

90 TABOADA & MIRÁS CAD. LAB. XEOL. LAXE 27 (2002)

Los últimos avances en modelizaciónhan ido encaminados a simular el efecto dela acumulación de escorrentía producidaen diferentes parcelas. Del conjunto demodelos de evaluación de las pérdidas desuelo, suficientemente ajustados, elLISEM (The Limburg Soil Erosion Model)(De ROO et al., 1995, 1996 a, b) presentala ventaja frente a los restantes de quepuede simular la influencia de las prácticasagrícolas sobre la red de drenaje. Las últi-mas versiones de este modelo tienen encuenta el efecto conjunto de las caracterís-ticas topográficas, las modificaciones queel laboreo impone a la red de drenaje y lasestructuras en el límite de las parcelas paramodelizar la escorrentía y la intensidad dela erosión.

Previamente al diseño de estrategias deconservación del suelo, es necesario llevar acabo una evaluación del riesgo potencialde erosión hídrica. En la zona de losEsquistos de Órdenes los estudios llevadosa cabo hasta el presente han puesto demanifiesto que los principales factores queconviene tener en cuenta para prevenir laerosión son el encostrado del suelo, ladirección de laboreo, la rugosidad de lasuperficie, la presencia de bandas verdes yla labranza del suelo después de la cosecha.

En este trabajo se presentan los resul-tados de las simulaciones llevadas a caboen una cuenca agrícola mediante el mode-lo LISEM. Se evalúa la descarga total, lad e s c a rga punta y las pérdidas de sueloteniendo en cuenta el efecto de la modifi-cación de la dirección de laboreo, el siste-ma de rodadas, el aumento de la rugosi-dad e incremento de la conductividadhidráulica de la parcela y también el usode bandas verdes.

MATERIAL Y MÉTODOS

Características del área de estudio

Las simulaciones se efectuaron en unacuenca agrícola denominada Pelamios, deaproximadamente 25 ha, que se encuentrasituada en la localidad de Mabegondo (ACoruña). El material de partida de los sue-los son esquistos básicos pertenecientes ala formación geológica denominada"Complejo de Ordenes" (MARTINEZ etal., 1984). Los suelos presentan texturafranca o franco-limosa en el horizonte delaboreo (ULLOA GUITIAN, 1998), loque les hace susceptibles a la degradaciónde la estructura y a la formación de costra(TABOADA CASTRO et al., 1999 b;TABOADA CASTRO, 2001).

Su altura oscila entre aproximadamen-te 95 y 135 m. El cauce principal general-mente se encuentra generalmente seco. Supendiente media es de 4.17 %. En la partebaja y próxima al cierre presenta una zonade meseta y de fondo de valle con pen-diente débil (< 3.3 %) y una zona de lade-ra de pendiente moderada (3.3-6.5%). Enla parte alta la pendiente es más fuerte, delorden del 13%.

El clima del área experimental, y engeneral de toda la provincia de A Coruña,es atlántico caracterizado a grandes rasgospor temperaturas suaves durante todo elaño y precipitaciones abundantes en laestación invernal.

Características del modelo LISEM

Para efectuar las simulaciones se utili-zó el modelo LISEM, que simula la hidro-logía y el transporte de sedimentos duran-te e inmediatamente después de un evento

CAD. LAB. XEOL. LAXE 27 (2002) Simulación del riesgo de erosión 91

de precipitación simple en una cuenca dedrenaje. Por tanto puede ser usado paraevaluar los efectos del uso actual de la tie-rra y los efectos de introducir medidas deconservación del suelo. LISEM es unmodelo con base física que está completa-mente integrado en un SIG tipo Raster(Van DEURSEN y WESSELING, 1992;KARSSENBERG, 1996).

Los procesos incorporados en el mode-lo LISEM son: precipitación, intercepta-ción, almacenamiento temporal en micro-depresiones de la superficie, infiltración,movimiento vertical del agua en el suelo,flujo superficial, flujo en el sistema decanales, disgregación por impacto directode la precipitación, disgregación por flujosuperficial y capacidad de transporte aso-ciado al flujo. También se simulan lainfluencia de rodadas de tractor, pequeñascarreteras pavimentadas (más pequeñasque el tamaño de una celda) y, en superfi-cies con costra, los procesos hidrológicos yde erosión del suelo que tienen lugar.

Los mapas de entrada empleados parallevar a cabo la simulación, se presentan enla tabla 1. El mapa básico a partir del cualse comienza a trabajar es el modelo de ele-vación digital de la cuenca (MED) que fueobtenido a partir de datos topográficos.

Los resultados del modelo LISEM,incluyen un fichero de texto con los tota-les (descarga total, descarga punta, pérdi-da de suelo total, ...), un fichero de datosASCII el cual puede ser usado para dibujarhidrogramas y sedimentogramas, tambiénse obtienen mapas de erosión del suelo ydeposición, y mapas de flujo superficialcomo intervalos de tiempo deseadosdurante el evento.

Escenarios simulados

Se elaboraron escenarios para evaluaren términos aproximados el riesgo de esco-rrentía y erosión en la cuenca de Pelamios.Los cálculos se efectuaron mediante la ver-sión 1.55 de LISEM. La opción utilizadapara evaluar la infiltración fue la deGreen-Ampt. Además en algunos escena-rios se utilizó una nueva versión de LISEM(1.68) que permite dar cuenta del efectode las rodadas, cuando forman parte delsistema de canales a través del que discu-rre el flujo concentrado.

Para llevar a cabo las simulaciones seutilizaron precipitaciones sintéticas (datosde la estación de Alvedro, A Coruña) conuna duración de 90 minutos y periodos deretorno de 2 y 25 años. En el primer casola altura de la lámina de agua es de 18.76mm y en el segundo de 39.35 mm.

Se construyó un escenario teórico con-siderando que la cuenca se encontrabadividida en 5 parcelas con diferenteextensión (tabla 2) y dedicación (figura 1):la situada en la parte más alta de la cuen-ca con pradera y las cuatro restantes conun cultivo de maíz. Se considera que elmaíz se encontraba en los primeros esta-dios de su desarrollo o recién sembrado yque la conductividad del lecho de siembraya había disminuido significativamenteen relación con la de la superficie inicial,permeable y porosa, debido a la presenciade costra.

En la tabla 2 se presentan los valores delos principales parámetros del suelo y lascaracterísticas del sistema de rodadas uti-lizados para simular los escenarios de esco-rrentía. Se parte de un contenido hídricoconstante para toda la cuenca. A pesar de


que existe una importante variabilidad aescala de parcela de propiedades como laconductividad hidráulica (TA B O A D ACASTRO et al., 1999 a; PA ZGONZÁLEZ, et al., 2001) y la rugosidadaleatoria y de que la respuesta del modeloLISEM es muy sensible a la conductividadhidráulica (VALCÁRCEL ARMESTO,1999; BLJENBERG et al., 2000; MIRÁSAVALOS y LÓPEZ CANDÍA, 2000), el

valor de estos parámetros se consideróconstante para cada uso del suelo.

Así la conductividad hidráulica se cifróen 30 mm/h en la pradera y en 5 mm/h enel terreno sembrado de maíz. La rugosidadaleatoria (RR) de la parcela 1 se cifró en1.2 cm y en 0.9 cm en las restantes, paralo que se tuvieron en cuenta las medidasexperimentales efectuadas en Mabegondo(LADO LIÑARES, 1999).


Tabla 1. Datos de entrada para el modelo LISEM.

Inicialmente, se considera que ladirección de laboreo y por lo tanto ladirección del sistema de rodadas vienedefinido por la longitud máxima de cadaparcela. El valor de la n de Manning sefijó en 0.2 en la parcela dedicada a pra-

dera y en 0.07 en las demás. En base a losdatos medios de análisis granulométrico,el parámetro D50 se fijó en 65 µm parala parcela número 1, y en 40 µm, para lasotras cuatro. La cohesión aparente seestablece de acuerdo con la bibliografía


Figura 1. Mapa teórico de usos del suelo en Pelamios utilizado para las simulaciones.

Tabla 2. Información utilizada para simular escenarios de riesgo de erosión.

en 3.55 kPa en la parcela número 1 y en0.9 kPa en las demás parcelas. La cubier-ta vegetal del suelo se cifró en el 90% enla parcela 1 y en 0% en las recién sem-bradas de maíz.

Para analizar la influencia de las labo-res agrícolas y las medidas de conserva-ción, en las simulaciones se consideraronfactores tales como la dirección de labo-reo, presencia o ausencia de rodadasactuando o no como canales de drenaje.También se tuvo en cuenta el efecto de lasbandas verdes y de labores adicionales quepodían modificar características de lasuperficie como la rugosidad aleatoria(aumentarla) ó la conductividad a satura-ción (aumentarla).

Se simularon un total de 8 escenariosdiferentes, de los cuales uno (escenario 0)sirve como testigo para referir los datos delas otras simulaciones. En los 7 escenariosrestantes, se efectuan modificaciones de losdiversos parámetros considerados, exclusi-vamente en la parcela del cierre de la cuen-ca (parcela 5) según el esquema de la tabla3, y las bandas verdes estarían situadas enel límite entre las cinco parcelas.

Las situaciones simuladas pretendenrepresentar en términos aproximados las

técnicas de laboreo y las condiciones hídri-cas de la superficie del suelo de una pri-mavera húmeda, tras la preparación dellecho de siembra de maíz.

En el escenario 0 las labores de siembra,y en general, todas las labores agrícolas seefectúan siguiendo la longitud máxima decada parcela, y por lo tanto la dirección delsistema de rodadas viene simplementepredeterminada por esta forma de manejo.

En los escenarios 1 y 2 se consideró queel laboreo se lleva a cabo en la parcela 5 enla dirección de máxima pendiente. Conesta situación se pretende evaluar la acciónde sistemas de laboreo que no tienen encuenta los criterios básicos de conservacióny manejo del suelo para limitar las pérdi-das por erosión o controlar la escorrentía.En el escenario 2 se utilizó una de las opcio-nes de LISEM que permite efectuar lasimulación teniendo en cuenta la presenciadel sistema de rodadas que seguirá ladirección de la longitud máxima en lasparcelas 2, 3, y 4 y la dirección de máximapendiente en la parcela 5.

En los escenarios 3 a 7 se consideró queen la parcela 5 la dirección del laboreo eraperpendicular a la máxima pendiente. A


Tabla 3. Características de los escenarios simulados en Pelamios.

partir del escenario 4 se introdujeron otrasmedidas de conservación como la presen-cia de bandas verdes o la realización dedeterminadas labores. Estas simulacionesse llevaron a cabo teniendo presente quelas labores previas a la siembra pueden seruna técnica esencial en el manejo delsuelo, para limitar la formación de exce-dente de agua. En este sentido, la modifi-cación de la dirección de laboreo no sóloorigina cambios en el microrrelieve de lasuperficie del suelo, que hacen variar lacapacidad de almacenamiento temporal deagua, sino que también llevan aparejadauna variación de los sistemas de rodadasque pueden determinar alteraciones nota-bles del sistema de drenaje, en el que seconcentra el excedente hídrico.

Entre las técnicas de conservación delsuelo más utilizadas, la labranza y la siem-bra, llevando el cultivo a nivel en la direc-ción transversal a la máxima pendiente,está considerado como uno de los métodosmás eficaces para reducir las pérdidas desuelo (MORGAN, 1997). Por este moti-vo, en el escenario 3 se simula el efecto dellaboreo perpendicular a la máxima pen-diente en la parcela 5 sin otras medidasadicionales de conservación.

Las bandas verdes no han sido muyutilizadas hasta el momento en Galicia,sin embargo, se trata de una medida deconservación conocida en las zonas atlán-ticas de Europa (BLJENBERG et al. ,2000). Desde el punto de vista operativoresulta más sencillo situarlas en el límitede parcelas, lo que representa una analo-gía evidente con una práctica común enGalicia, como es la presencia de caballo-nes u otros motivos situados en los bordesde las parcelas, que modifican la dirección

de drenaje del excedente de agua. En todocaso, la localización de las bandas verdes,es un factor que interviene en su eficacia,por lo que, desde el punto de vista delmanejo de la escorrentía puede ser reco-mendable su implantación fuera de loslindes de las parcelas.

El escenario 4 simula el efecto conjuntode la presencia de bandas verdes (2 m deanchura) manteniendo la dirección delaboreo de la parcela 5 perpendicular a lamáxima pendiente.

Partiendo de que un lecho de siembrarugoso aumenta la capacidad de almacena-miento temporal de agua por el microrre-lieve y contribuye a la reducción de laescorrentía se consideró este efecto en elescenario 5, en el cual se aumentó la rugosi-dad aleatoria en la parcela 5, desde el valorde 0.9 cm utilizados en las anterioressimulaciones hasta 2.5 cm.

Una vez formada una costra durante lasprimeras etapas del desarrollo de un culti-vo es frecuente la destrucción de la mismamediante labores de aporcado. Estesupuesto se simuló en el escenario 6 aumen-tando la conductividad hidráulica de laparcela 5 de 5 mm/h a 12 mm/h. En estasimulación se consideran simultáneamentelos efectos de las medidas anteriores, esdecir, laboreo perpendicular a la máximapendiente, junto con bandas verdes en loslímites de las parcelas e incremento derugosidad aleatoria que en este caso puedelograrse durante el aporcado.

Finalmente, en el escenario 7 se consi-dera junto a las medidas anteriores laacción simultánea de la transferencia delexcedente de agua a través del sistema derodadas hacia la vaguada central y el cie-rre de la cuenca.


RESULTADOS

En la tabla 4 se presenta un resumen delos resultados obtenidos por simulaciónpara precipitaciones de diferente intensi-dad. Para un periodo de retorno de 25 añosen el escenario 0, es decir, en el testigo, seobtiene una descarga total de 3360 m3 yuna descarga punta de 1965 l/s, mientrasque la media de las pérdidas de suelo secifra en 5.17 t/ha. Estas cifras se puedenconsiderar realistas teniendo en cuentadatos experimentales previos (DAFONTEDAFONTE, 1999; VA L C Á R C E LARMESTO, 1999). En los escenarios 1 y 2se aprecia un aumento notable de las pér-didas de suelo con respecto al testigo,alcanzando valores aproximados de 7.12 y10.6 t/ha, respectivamente. Sin embargo,resulta sorprendente que la descarga totalen el escenario 1 (2319 m3), aún mante-niéndose elevada, sea inferior a la del testi-go (3360 m3). Esto puede ser debido a las

peculiaridades topográficas de la parcela 5que concentra agua en su vaguada central,por lo que las diferencias entre el laboreosiguiendo la longitud máxima de la parce-la y el laboreo a favor de la pendiente nodeben de ser muy importantes.. En el esce-nario 2, al tener en cuenta el efecto del sis-tema de rodadas para la transferencia delexcedente de agua, se obtienen los valoresmáximos de descarga total (3646 m3) y depérdidas de suelo (10.6 t/ha).

El laboreo perpendicular a la direc-ción de máxima pendiente consideradoen el escenario 3 produce resultadostotalmente diferentes. Las pérdidas desuelo se reducen drásticamente siendo deaproximadamente 0.50 t/ha, y al mismotiempo, la descarga punta es del orden de3 ó 4 veces inferior a la de los escenariosanteriores (tabla 4).

Si además de efectuar laboreo de con-servación, es decir perpendicular a lamáxima pendiente, se implantan bandas


Tabla 4. Escorrentía y pérdidas de suelo estimadas en Pelamios.

verdes en los bordes de las parcelas, comoocurrió en el escenario 4, se reduce la des-carga total y el caudal punta, pasando de404.7 m3 a 369.5 m3 y de 219.9 l/s a206.3 l/s respectivamente. Sin embargo,las pérdidas medias de suelo prácticamen-te no se modifican al situar las bandas ver-des en esa posición, sólo descienden de0.49 t/ha a 0.47 t/ha.

Si junto al efecto del laboreo perpendi-cular y la presencia de bandas verdes setiene en cuenta un aumento de la rugosi-dad aleatoria en la parcela 5, como se indi-ca en el escenario 5, se obtiene un resultadoinesperado para la descarga total (tabla 4).Su valor fue de 385.8 m3, superior por lotanto a los 369.5 m3 del caso anterior. Esteresultado puede ser debido a la interacciónde las características topográficas y larugosidad aleatoria, que de algún mododeterminan que una mayor proporción delexcedente de agua pueda ser canalizadohacia el cierre de la cuenca. Sin embargo elaumento de la rugosidad aleatoria reducela descarga punta, desde los 206.3 l/s ante-riores hasta 185.7 l/s, y la pérdida mediade suelo, desde 0.47 t/ha hasta 0.43 t/ha.

Si a los parámetros anteriores se leañade un incremento de la conductividadhidráulica a saturación en la parcela 5 (de5 mm/h a 12 mm/h), como en el escenario6 (tabla 3), nuevamente se obtiene unareducción significativa (tabla 4) de la des-carga total (170.7 m3 frente a 385.7 m3

del escenario 5), la descarga punta (87.5m3 frente a 185.7 del anterior) y las pérdi-das de suelo (0.09 t/h frente a 0.43 t/h).Este resultado pone de manifiesto laimportancia del aumento de la conductivi-dad saturada como factor reductor de laformación del excedente de agua y las pér-

didas del suelo, aún cuando, la modifica-ción de la conductividad afecte a una solaparcela de la cuenca.

Por último, en el escenario 7, se consi-dera superpuesto a las anteriores medidasel efecto del sistema de rodadas acumulan-do y transfiriendo el excedente de agua. Eneste caso, se obtiene por simulación unincremento en la descarga total con res-pecto a la situación anterior, pasando de170.7 m3 a 178.5 m3, al tiempo que dis-minuye tanto la descarga punta como laspérdidas medias de suelo (tabla 4).

En la tabla 4 también se presentan losresultados de los 8 escenarios simuladospara un periodo de retorno de 2 años, esd e c i r, para precipitaciones de baja intensi-dad. En términos generales los resultadosson paralelos a los discutidos anterior-mente para precipitaciones de elevadaintensidad. La descarga total es relativa-mente elevada cuando el laboreo se efectúaen la dirección de la máxima longitud dela parcela o siguiendo la máxima pendien-te. Por el contrario, la descarga total, lad e s c a rga punta y las pérdidas medias desuelo disminuyen notablemente si se con-sidera que el laboreo se efectúa en direc-ción transversal a la pendiente. Entre lastres medidas adicionales de conservaciónconsideradas, el efecto del aumento de laconductividad hidráulica de 5 mm/h a 12mm/h es más importante que el efecto delas bandas verdes o el incremento de larugosidad aleatoria.

Los resultados obtenidos ponen demanifiesto que a escala de cuenca y para unperiodo de retorno de 2 años la descargatotal únicamente tiene relevancia si seefectúan las labores agrícolas contravinien-do totalmente los criterios de conserva-


ción. Incluso, en el caso de que el sistemade laboreo fuese inapropiado no cabe espe-rar que las pérdidas de suelo superasencifras del orden de 1 t/ha. El laboreosiguiendo las normas de conservación delsuelo en dirección transversal a la pen-diente parece suficiente para que la forma-ción del excedente de agua sea mínima ylas pérdidas de suelo prácticamenteinapreciables.

Por tanto, de acuerdo con los resulta-dos de la simulación el riesgo de forma-ción de escorrentía a escala de cuenca debeestar asociado fundamentalmente a preci-pitaciones intensas. Dicho riesgo tenderáa incrementarse cuando como consecuen-cia del encostrado disminuya la capacidadde infiltración del suelo. Otros factorescomo la rugosidad de la superficie delsuelo y el efecto de los sistemas de rodadasque también dependen del manejo, asícomo, la implantación de bandas verdestambién influyen en la magnitud de laescorrentía producida a escala de pequeñacuenca agrícola.

En cuanto a las pérdidas de suelo, losresultados obtenidos son del mismo ordende magnitud que los medidos por otrosautores (VALCÁRCEL ARMESTO, 1999)CACHEIRO et al., 2001a) en pequeñascuencas y laderas entre 1997 y 1999, loscuales obtuvieron valores de erosión con-centrada comprendidos entre 1.42 y 23.8t/ha en suelos desarrollados sobre esquistosde Ordenes. Tras un periodo extraordina-riamente húmedo en el otoño-invierno2000-2001 se observó la formación de cár-cavas efímeras en una ladera a barbechocon intensidades de erosión concentradamuy superiores a la media de los tres añosanteriores, que alcanzaron la cifra de 44.71

m3/ha (TABOADA CASTRO et al. ,2001). A escala de pequeña cuenca agríco-la estos valores de pérdida de suelo tan ele-vados para condiciones climáticas templa-do-húmedas sólo se explican admitiendocaudales punta del orden de varios metroscúbicos por segundo. La génesis de cauda-les de esta magnitud con intensidades deprecipitación muy elevadas suponen que elencostrado del suelo es muy importante,de modo que los valores de conductividadserán muy bajos.

Los resultados anteriores ponen demanifiesto la gran susceptibilidad de larespuesta del modelo LISEM a las medidasde manejo del suelo y a las característicasde los sistemas de laboreo, usando datosmorfológicos de una cuenca agrícola situa-da en la zona del Complejo de Órdenes enlínea con otros trabajos (THONON et al.,2001; CACHEIRO et al, 2001b). Las esti-maciones permiten definir escenarios sus-ceptibles de provocar la génesis de esco-rrentía para condiciones reales de uso delsuelo y de sistemas de cultivo.

CONCLUSIONES

Utilizando datos morfológicos de unacuenca agrícola situada en la zona delComplejo de Ordenes y supuestos referi-dos a la distribución de las parcelas y usodel suelo, así como, valores de parámetrosde entrada realistas, en parte deducidos delos datos experimentales y en parte deriva-dos de la bibliografía, se construyeronescenarios para evaluar la influencia delmanejo del suelo y de medidas agronómi-cas de conservación sobre la formación deexcedente de agua y las pérdidas de suelo


usando el modelo distributivo LISEM. Deacuerdo con las estimaciones, el riesgo deformación de escorrentía está asociado fun-damentalmente a eventos de precipitaciónintensos. Dicho riesgo tiende a incremen-tarse cuando como consecuencia del mane-jo disminuya la capacidad de infiltracióndel suelo. Otros factores, como la direc-ción del laboreo y los sistemas de rodadasinfluyen en mayor o menor medida en la

magnitud de la escorrentía producida aescala de pequeña cuenca agrícola.

AGRADECIMIENTOS

Este trabajo ha sido financiado porla Xunta de Galicia (Proyecto( P G I D T 0 1 A G 1 0 3 0 2 P R ) .

Recibido: 25-II-02

Aceptado: 18-VI-02


BIBLIOGRAFÍA

AUZET, A. V.; BOIFFIN, J. & LUDWIG, B.(1995). Concentrated flow erosion in cultivatedcatchments: influence of soil surface state. EarthSurface Processes and Landforms, 20: 759-767.

BLJENBERG, H.; DAFONTE, J.; DUVAL, Y.;GOVERS, G.; HENSHALL, K.; IVERSEN, B.;KAMPHORST, E.; KILPELAINEN, J.; LUD-WIG, B.; PAZ GONZÁLEZ, A.; PITKANEN,J.; SIBBESEN, E. & TAKKEN, I. (2000).Effective Land Management for Surface RunoffControl. Final report. Project FAIR CT95-0458.Jetten, V., Guérif, J., Douglas, J. (Eds.) .

BOIFFIN, J.; PAPY, F. & EIMBERCK, M. (1988).Influence des systèmes de culture sur les risquesd’érosion par ruissellement concentré. I.Analyse des conditions de déclenchement del’érosion. Agronomie, 8 (8): 663-673.

CACHEIRO, M.; TABOADA, M. T. ;VALCÁRCEL, M.; TABOADA, M. M. & PAZ,A. (2001a). Análisis de la variabilidad espacio-temporal de la erosión en una ladera mediantemodelos numéricos del terreno. En: Avancessobre la erosión hídrica II. Paz González, A.,Taboada Castro, M. T (Eds.). Colección Cursos,Congresos e Simposios. Universidad de ACoruña, 65: 99-125.

CACHEIRO, M.; PAZ, A.; LÓPEZ CANDÍA, A.& MIRÁS AVALOS, J. M. (2001b). Uso de unmodelo distributivo para predecir la formacióndel excedente de agua y el riesgo de erosión bajopradera. Actas de la III Reunión Ibérica de Pastos yForrajes, pp.: 97-103.

DAFONTE DAFONTE, J. (1999). Procesos hidroló -gicos superficiales en cuencas agrícolas. Te s i sDoctoral. Universidad de Santiago deCompostela. 190 pp.

De ROO, A. P. J.; JETTEN, V. G.; WESSELING,C. G. & RITSEMA, C. J. (1995). LISEM:Limburg soil erosion model-Manual. Dpto. ofPhysical Geography. University of Utrecht(Holanda).

De ROO, A. P. J.; WESSLING, C. G. & RITSE-MA, C. J. (1996a). LISEM: a single-eventphysically based hydrological and soil erosionmodel for drainage basins. I: Theory input andoutput. Hydrological Processes, 10: 1107-1117.

De ROO, A. P. J.; OFFERMANS, R. J. E. & CRE-MERS, N. H. D. T. (1996b). LISEM: a singleevent physically base hydrological and soil ero-

sion model for drainage basins. II. Sensitivityanalysis, validation and application.Hydrological Processes, 10: 1119-1126.

De ROO, A. P. J. & JETTEN, V. (1999).Calibrating and validating the LISEM modelfor two data sets from the Netherlands andSouth Africa. Catena, 37 (3-4): 477-493.

FLEIGE, H. & HORN, R. (2000). Field experi-ments on the effect of soil compaction on soilproperties, runoff, interflow and erosion. In:Subsoil compaction, distribution, processes and conse -q u e n c e s. Horn, R., van den Akker, J.J.H.,Arvidsson, A. (Eds.). Advances in Geoecology,32: 258-268.

KARSSENBERG, D. (1996). PCRaster version 2,manual. Vakgroep Fysische Geografie, FaculteitRuimtelijke Wetenschappen, UniversiteitUtrecht. The Netherlands. 368 pp

LADO LIÑARES, M. (1999). Cuantificación de larugosidad orientada y aleatoria mediante índices y surelación con la degradación del microrrelieve del sueloy el almacenamiento temporal de agua. Te s i sDoctoral. Universidad de A Coruña. 258 pp.

LUDWIG, B. (1992). L’erosion par ruisellement con -centré des terres cultivés du nord du Basin Parisien:analyse de la variabilité des symptômes d’erosion al’echelle du basin versant élémentaire. T h è s eDoctorat d’Université. Université LouisPasteur. Strasbourg. 201 pp.

MARTÍNEZ, J. R.; KLEIN, E.; DE PABLO, J. G.& GONZÁLEZ, F. (1984). El Complejo deOrdenes: Subdivisión, descripción y discusiónsobre su origen. Cad. Lab. Xeol. Laxe, 7: 139-210.

MIRÁS AVALOS, J. M. & LÓPEZ CANDIA, A.(2000). Análisis de sensibilidad de un modelofísico distribuido bajo las condiciones climáti-cas y geomorfológicas del Complejo de Órdenes(A Coruña). En: Avances sobre el estudio de la ero -sión hídrica I I. Paz González, A., Ta b o a d aCastro, M. T (Eds.). Colección Cursos,Congresos e Simposios. Universidad de ACoruña, 65: 143-162.

MORGAN, R. P. C. (1997). Erosión y conservación delsuelo. Mundi-Press. Madrid. 343 pp.

PAZ GONZÁLEZ, A.; THONON, I.; BERTOLA-NI, F. C.; TABOADA, M. M.; VIDAL, E. &DAFONTE, J. (2001). Variabilidad espacial dela infiltración en una ladera determinada conpermeámetro de Guelph e infiltrómetro de ten-sión. En: Temas de Investigación en Zona no


S a t u r a d a. López, J.J., Quemada, M. (Eds.).Universidad Pública de Navarra: 51-60.

SOUCHERE, V.; KING, D.; DAROUSSIN, J.;PAPY, F. & CAPILLON, A. (1998). Effects oftillage on runoff directions: consequences onrunoff contributing area within agriculturalcatchments. Journal of Hidrology, 206: 256-267.

TAKKEN, I.; BEUSELINCK, L.; NACHTER-GAELE, J.; GOVERS, G.; POESEN, J. &DEGRAER, G. (1999). Spatial evaluation of aphysically-based distributed erosion model(LISEM). Catena, 37 (3-4): 431-447.

TAKKEN, I.; GOVERS, G.; JETTEN, V.; NACH-TERGAELE, L.; STEEGEN, A. & POESEN, J.(2001). Effects of tillage on runoff and erosionpatterns. Soil and Tillage Research, 61 (1-2): 55-60.

TABOADA CASTRO, M. M. (2001). Morfología desuperficies cultivadas en relación con la infiltración,el excedente de agua y la erosión. Tesis Doctoral.Universidad de A Coruña. 541 pp.

TABOADA CASTRO, Mª. M.; LADO LIÑARES,M.; DIÉGUEZ VILLAR, A. & PA ZGONZÁLEZ, A. (1999a). Evolución temporalde la infiltración superficial a escala de parcela.En: Avances sobre le estudio de la erosión hídrica.Paz González, A., Taboada Castro, Mª. T (Eds.).Colección Cursos, Congresos e Simposios.Universidad de A Coruña, 52: 101-127.

TABOADA CASTRO, Mª. M.; PAZ GONZÁLEZ,A. & VALCÁRCEL ARMESTO, M. (1999b).Condiciones de formación de la escorrentía ensuelos de cultivo. En: Avances sobre le estudio de laerosión hídrica. Paz González, A., Ta b o a d aCastro, Mª. T (Eds.). Colección Cursos,Congresos e Simposios. Universidad de ACoruña, 52: 69-100.

TABOADA CASTRO, M. M.; SANDE FOUZ, P.;INGARAMO, O. & PAZ GONZÁLEZ, A.(2001). Desarrollo y evolución de un sistema decárcavas efímeras en una ladera durante unperiodo extraordinariamente húmedo. Resúmenes

del III Congreso sobre Erosión Hídrica. A Coruña.pp 67-69.

THONON, I.; JETTEN, V. & PAZ GONZÁLEZ,A. (2001). Simulating the effect of Tillage fac-tors on runoff generation in a small agriculturalcacthment in Northwest Spain. InternationalSymposium “The significance of soil surface characte -ristics in soil erosion”. Strasbourg, p. 92.

ULLÓA GUITIAN, M. (1998). Variabilidad de laspropiedades generales del suelo en dos cuencas depequeñas dimensiones. Tesis de Licenciatura.Universidad de A Coruña. 106 pp.

VALCÁRCEL ARMESTO, M. (1999). Variabilidadeespacial e temporal da erosión en solos de cultivo.Tesis Doctoral. Universidad de Santiago deCompostela. 266 pp.

VALCÁRCEL ARMESTO, M.; PAZ GONZÁLEZ,A.; DAFONTE DAFONTE, J. & TABOADACASTRO, M. T. (1999). Importancia de lasprácticas agrícolas en el control de los procesoserosivos y evaluación mediante modelos de laincidencia de las mismas. En: Avances sobre leestudio de la erosión hídrica. Paz González, A.,Taboada Castro, Mª. T (Eds.). Colección Cursos,Congresos e Simposios. Universidad de ACoruña, 52: 7-41.

VALCÁRCEL ARMESTO, M.; TABOADA CAS-TRO, M. T.; PAZ GONZÁLEZ, A. &DAFONTE DAFONTE, J. (2002). Ephemeralerosión in Northwestern Spain. Catena (enprensa)

Van DEURSEN, W. P. A., WESSELING, C. G.(1992). The PCRaster package. Deparment ofPhysical Geography. University of Utrecht. 198pp.

Van DIJCK, S. J. E. (2000). Effects of agriculturalland use on surface runoff and erosion in a medite -rranean area. Netherlands Geographical Studies265. Universiteit Utrecht. The Netherlands.234 pp.



ISSN: 0213-4497

Principales aspectos edafológicos de laprovincia de Holguín (Cuba). Uso y manejo

de los suelos

Characteristics principals of soils of Holguínprovince (Cuba). Use and soils management

CORELLA MORALES, T. R.1 ; ANDÉREZ VELÁZQUEZ, M.1; TABOADA CASTRO, M. M.2 &TABOADA CASTRO, M. T.2

A B S T R A C T

In this paper was performed an compilation of the main characteristic and degradationprocesses of soils Holguín province (Cuba) in order to stablish a proposal managementleading to soil preservation.

The main soils in the zone are of four types. According to the cuban classification systemthe major soils are Fersialitics, Vertisoils, Bruns and Ferritic, which are respectivelyequivalent to the Luvisols, Vertisols, Cambisols and Ferralsols of the FAO system (1998).

About 70% of the agricultural soils of the Holguín province are affected by different ero-sion degree. About 17% of soils are affected by salinity and are associated mainly to thegroup of Vertisoils, that in the greater part are dedicated to the sugarcane cultivated andat grassland. Together with the erosion and salinity procceses others limiting factors ofthe soils are the sodicity, contents of gravels and stones, efective deepth, carbonates con-tent and relief.

Key words: Soil types, soil degradation, soil management, Holguín province, Cuba.

(1) Dpto. De Ciencias Agropecuarias. Facultad de Ingeniería. Universidad de Holguín "Oscar Lucero Moya".Ave XX Aniversario. Piedra Blanca. Holguín. CP 80100 Cuba.

(2) Facultad de Ciencias. Universidad de A Coruña. A Zapateira, 15071 A Coruña. España

INTRODUCCIÓN

En los últimos años hay un claro inte-rés por la preservación del medio ambien-te y la utilización racional de los recursosnaturales, para lo cual se requiere un deta-llado conocimiento e inventario de los sue-los presentes en cada región.

De las diversas utilizaciones que haceel hombre del medio natural, la másextensa y antigua es el uso para la produc-ción de alimentos. Actualmente la explo-tación agrícola debe responder a unademanda muy alta, tanto de cultivos tra-dicionales como de otros nuevos. Esta cir-cunstancia provoca la necesidad de deter-minados cambios en la agricultura quepueden dar lugar a una variación del espa-cio necesario para los cultivos y en la utili-zación de manejos y técnicas agrícolas máseficaces. La alta demanda de productividadpuede también extremar las condicionesde fragilidad del medio natural bajo unagestión errónea del mismo. Esto conlleva aque se apliquen técnicas y sistemas demanejo que mantengan la rentabilidaddesde el punto de vista agrícola y que a suvez permitan la conservación del suelo,dado que este constituye un recurso norenovable y vulnerable, como ya ha indica-do BENNET en 1939. La degradación delsuelo y la necesidad de conservarlo y deprotegerlo no se puede decir que sea untema reciente (ALLEN, 1955; KESO,1946; ROQUERO, 1954, etc.), pero se haconvertido en los últimos años, en uno delos principales problemas, de preocupa-ción creciente, al que se enfrentan tanto laszonas de clima mediterráneo, como las tro-picales y templadas (LÓPEZ BERMU-DEZ, 1989; TABOADA CASTRO, 2001;

TAKKEN et al., 2001). La degradacióndel suelo incluye mecanismos y procesosmuy variados (FAO, 1995): degradaciónde la vegetación, prácticas de cultivoinadecuadas, prácticas incorrectas deriego, sobreexplotación de nutrientes,desertificación y erosión del suelo.

La degradación de los suelos en Cuba esuno de los cuatro problemas ambientalesmás importantes identificados en laEstrategia Ambiental Nacional (CITMA,1997). El 76,8% de los suelos se incluyenen las categorías agroproductivas másbajas, debido a que están sometidos prin-cipalmente a procesos de erosión, salini-dad, acidez y mal drenaje, así como a otrascondiciones físicas y químicas que condu-cen a una paulatina desertificación(VILLEGAS et al., 1993; PÉREZJIMÉNEZ et al., 1994; HERNÁNDEZ etal., 1994; CITMA, 1999). En la tabla 1 seindican los factores de degradación de lossuelos de Cuba y la extensión de la super-ficie degradada por cada uno de ellos.

El factor antrópico es el principal des-encadenante de los procesos de degrada-ción, debido fundamentalmente al malmanejo de los suelos, influyendo tambiénlos factores climáticos y genéticos(MINAGRI, 1998). En cuanto a las con-diciones climáticas, Cuba se caracterizapor un clima subtropical moderado, contemperaturas medias de 24,6ºC, siéndo lamedia de verano de 25ºC y la de inviernode 22ºC. La precipitación media anual esde 1375 mm, de los cuales en algunasregiones se registran entre 300-500 mmen un sólo día. La estación lluviosa com-prende de mayo a octubre y la seca denoviembre a abril.

104 CORELLA MORALES et al. CAD. LAB. XEOL. LAXE 27 (2002)

Las provincias con suelos menos pro-ductivos son: Pinar del Río, Holguín,Granma, Santiago de Cuba yGuantánamo.

En este trabajo se realiza una descrip-ción simplificada de las característicasmás destacadas de los suelos de la provin-cia de Holguín (Cuba), se analiza sudegradación y se discute el uso y las con-diciones de manejo más adecuadas para lapreservación del suelo, todo lo cual debede tenerse en cuenta cuando se trata deordenar el territorio.

CARACTERÍSTICAS GENERALESDEL ÁREA DE ESTUDIO

La provincia de Holguín está situadaen la zona oriental de Cuba. Limita alnorte con el Oceano Atlántico, al sur conla provincia de Santiago de Cuba, alsureste con la de Guantánamo, al suroes-te con la provincia Granma y al oeste conla provincia Las Tunas (figura 1). Ocupauna extensión geográfica de 9.378 km2,

con alturas que van desde 0 hasta 750 msobre el nivel del mar, lo que condicionadiferentes características climáticas yedafológicas.

La mayor parte de su superficie esagropecuaria, alcanzando 613.772 ha loque representa el 65,44 % de la superfi-cie total, mientras que el área no agríco-la (324.028 ha) supone el 34,55% res-tante (ONE, 1998). Dentro del 65,44%de la superficie agropecuaria, el áreadedicada al cultivo para la alimentaciónhumana (555.591 ha) asciende a59,24%, en tanto que el área de suelosaptos sólo para ganadería (58.181 ha) esúnicamente del 6,20 %.

Desde el punto de vista del relieve, el30% del área de la provincia corresponde asuelos de montaña con serias restriccionespara el desarrollo agrícola (RUIZ et al.,1993), el 40% presenta impedimentosparciales para la mecanización y aplicaciónde otras medidas agrícolas y sólo el 30%del área agrícola no ofrece limitacionesserias para la agricultura. En relación con

CAD. LAB. XEOL. LAXE 27 (2002) Principales aspectos edafológicos 105

Tabla 1. Factores de degradación de los suelos cubanos (CITMA, 1999).

la profundidad efectiva los suelos de laprovincia de Holguín presentan lasiguiente situación: ver tabla 2.

El área agrícola de la provincia seexplota prácticamente bajo condiciones desecano (sin riego), las áreas irrigables com-ponen sólo entre el 8-10% del área agríco-la total. El cultivo predominante es la cañade azúcar que ocupa aproximadamente el29% del área agrícola; las áreas dedicadasal cultivo para el ganado alcanzan el 26%y las áreas utilizadas para viandas (yuca,boniato, patatas, etc.), cereales y hortalizasalcanzan el 19%.

TIPOS DE SUELOS

En la tabla 3 se indican los tipos desuelos encontrados en la provincia deHolguín, así como su extensión. Se clasifi-caron siguiendo tres clasificaciones dife-rentes de suelos: cubana (INSTITUTO DESUELOS, 1980), francesa (CPCS, 1967) yFAO (1998). A lo largo del texto se hacereferencia a la primera. Se puede observarque están representados esencialmente porcinco tipos (DNSF, 1990, 1992;HERNÁNDEZ et al., 1993). Los más

importantes en cuanto a extensión son losFersialíticos que ocupan el 35,38%, lesiguen los Vertisuelos ocupando el30,25% y los Pardos que ocupan un áreadel 17,50%. Una menor porporción(5,57%) está ocupada por Ferríticos yfinalmente se encuentra un 11,30 % de lasuperficie ocupada por otros tipos.

Dado que los suelos predominantes dela provincia son los Fersialíticos,Vertisuelos y Pardos, será a estos a los quenos vamos a referir a continuación.

SUELOS FERSIALITICOS

Características generales

Son suelos que se forman bajo el pro-ceso de sialitización acompañado porferruginación, con formación de minera-les arcillosos del tipo 2:1 y 1:1. Presentanun perfil de tipo ABC, de color rojo oamarillento, como resultado de la acumu-lación relativa de hierro libre durante elproceso de formación del suelo. En laprovincia se identificaron dos subtipos demayor importancia: a) Fersialítico rojoparduzco ferromagnesial y b) Fersialíticopardo rojizo.


Figura 1. Situación de la provincia de Holguín.

a) Fersialítico rojo parduzco ferromagnesial

Estos suelos por sus características seasemejan bastante a los pardos sin carbo-natos. Se forman a partir de rocas ultra-básicas (serpentinitas) con un tipo demeteorización sialítica acompañada por laacumulación relativa de hierro libre. Elhierro total en la arcilla puede ser delorden del 30%.

Presentan perfiles del tipo A(B)C, deprofundidad variable, de color pardo roji-zo a rojo, con un contenido de arcillaentre 30-40%. La capacidad de intercam-bio catiónica es elevada, oscilando entre30 y 40 cmol (+)/kg, predominando elMg entre los cationes intercambiables.Son suelos saturados, con pH neutro o

ligeramente superior a la neutralidad(entre 7 y 7,5).

En condiciones de vegetación naturalel contenido de materia orgánica alcanzaentre 4 y 8%, pero en la totalidad de lossuelos cultivados este contenido es signifi-cativamente inferior. La relación C/N esmayor que 12 en el horizonte A, la rela-ción H/F es < 1 en la parte superior, peropor debajo de los 20 cm es superior a 1. Elcontenido de huminas es del 50%.

b) Fersialítico pardo rojizo

Son suelos de perfil A(B)C y ABC, conformación de minerales arcillosos 2:1 y1:1, con acumulación relativa de hierrolibre. Las relaciones moleculares que los


Tabla 2. Situación de los suelos de la provincia de Holguín en relación a la profundidad efectiva.

Tabla 3. Tipos de suelos de la provincia de Holguín según diferentes clasificaciones y área ocupa-da.

caracterizan son SiO2/ Al2O3 > 2 y SiO2/R2O3 alrededor de 2.

Poseen una capacidad intercambiablecomprendida entre 20 y 45 cmol+/kg,con predominio del calcio entre los catio-nes cambiables. El pH es de ligeramenteácido a neutro, siendo en pocas ocasionesligeramente alcalino. El contenido enmateria orgánica oscila entre 3-5%. Larelación H/F se encuentra entre 0,8-0,9.El contenido de huminas es de 30-40%cuando se forma sobre rocas no carbonata-das y alcanzan 70% cuando se formansobre calizas duras.

Factores limitantes y recomenda-ciones de manejo

Los suelos Fersialíticos se presentan enelementos variados del relieve. Son pocoresistentes a la erosión y están afectadospor erosión hídrica de tipo laminar. La ero-sionabilidad y la profundidad efectiva(varía desde 10 hasta 40 cm) son los prin-cipales factores limitantes, si bien la altapedregosidad condiciona con frecuencia sucalidad para las labores agrícolas.

Son suelos con buen drenaje. Poseenabundante contenido de grava en su com-

posición, lo que les da una mayor porosi-dad por la que filtra el agua con rapidez.Pero este drenaje condiciona que sean sue-los secos, pues pierden rápidamente lahumedad. Por sus características físicas serecomiendan para cultivos exigentes a labuena aireación.

Desde el punto de vista químico, gene-ralmente poseen valores de pH neutro aligeramente ácido, y muy bajos contenidosen materia orgánica. En el complejo decambio los valores de Ca y Mg son altos,en tanto que K y Na son bajos.Frecuentemente la relación Ca/Mg favore-ce al Mg, y a veces cuando este se encuen-tra en exceso puede provocar problemasquímicos y también físicos, relacionadoscon la dispersión de arcillas y estabilidadde los agregados tal como señalan EMER-SON y CHI (1977).

Según el contenido de macronutrientespresente, en relación a los requerimientosde las plantas, su disponibilidad se evaluade la siguiente manera, en la que se desta-ca la deficiencia de nitrógeno: ver tabla 4.

Se emplean estos suelos en las activida-des más variadas en función de su grado defertilidad y el lugar del relieve donde sedesarrollan. Frecuentemente se encuentran


Tabla 4. Disponibilidad de macronutrientes en los suelos Fersialíticos.

dedicados a pastizales, bosques, frutalesperennes, y las partes más llanas, se dedi-can a granos (cultivo de cereales) viandas,hortalizas y caña de azúcar.

Su manejo debe comprender variosaspectos; en general no se recomiendadejarlos mucho tiempo sin la cobertura delos cultivos, por lo que se tratará de efec-tuar cultivos que ofrezcan una coberturaabundante, debido al riesgo de degrada-ción por erosión al que están sometidos. Alusar el regadío se tomarán las medidasnecesarias para no incrementar la erosión.El laboreo se hará aplicando medidas deconservación, tales como: siembra en con-torno, siembra en curvas de nivel, creaciónde barreras de cultivos, protección de losdesagües de los campos, etc.

VERTISUELOS


Estos suelos, que poseen un drenajeextremadamente bajo, se formaron a partirde sedimentos limo-arcillosos y arcillosos,tanto en llanuras del interior como en lasde origen marino, en un medio hidromór-fico antiguo o semihidromórfico. Estossedimentos arcillosos en las condicionesdel clima tropical de humedad alternanteexistentes en Cuba, presentan una tenden-cia a desarrollar una estructura en bloquesprismáticos grandes o medianos, con carasde deslizamiento, los cuales se manifiestanmuy bien en la época seca, junto con unfuerte agrietamiento del suelo.

La formación de estos suelos posible-mente ocurrió en muchas regiones deCuba bajo condiciones más hidromórficasque las actuales, aunque la seudohidro-

morfía aun influye en su génesis. El gradode salinización es variable, siendo este pro-ceso más manifiesto en aquellos suelos cer-canos al mar o que estuvieron antigua-mente afectados por mantos freáticos sali-nizados. Actualmente es posible encontrarperfiles con hidromorfía temporal, lo quepermite que se produzcan procesos degleyzación con diferentes intensidades.

Son suelos sialíticos con relacionesmoleculares SiO2/ Al2O3 del orden de 4 ycon predominio del Mg sobre el Ca, tantoen la masa de suelo como en la fracciónarcillosa. El contenido de arcilla es alto,con preponderancia de las especies delgrupo de la montmorillonita, lo que posi-bilita una alta capacidad de cambio catió-nica. Los suelos están saturados en bases yel pH tiende a ser generalmente neutro óalcalino. Entre los cationes cambiables, enocasiones, el magnesio iguala o supera alcalcio, sobre todo en los horizontes infe-riores de los suelos que toleraron conmayor intensidad el proceso de gleyzación.

Durante el proceso de formación, lamateria orgánica se acumula (aunque encantidades no muy altas), pero penetrandopor las grietas generalmente a bastanteprofundidad. Esta materia orgánica se unemuy estrechamente con la arcilla (comple-jo arcillo-húmico), dando una tonalidadentre gris oscura y negra a todo el perfil enlos casos más representativos de este fenó-meno, aunque en ocasiones puede serpardo oscura. La relación H/F es mayorque 2, pudiendo llegar hasta 4 en el hori-zonte con propiedades vérticas más des-arrolladas, el porcentaje de humínas es de35-40% y la relación C/N es de 13-20.

Dentro de este grupo de suelos, en laprovincia de Holguín están presentes


varios tipos, siendo los de mayor impor-tancia agrícola: a) Vertisuelo oscuroplástico gleysoso y b) Vertisuelo gleyoscuro plástico.

a) Vertisuelo oscuro plástico gleysoso

Se encuentran en lugares llanos, noafectados por la capa freática aúnque si porhidromorfía superficial, principalmente enla época de lluvia. El contenido de materiaorgánica es variable, de 3-6%, son sueloscon ácidos húmicos muy condensados conuna relación H/F alrededor de 2, llegandoa 4 en horizontes con propiedades vérticasmás pronunciadas. El porcentaje de humí-nas es bajo (35-40%).

b) Vertisuelo gley oscuro plástico

Este tipo de suelos se encuentran enlas llanuras marinas, sobre sedimentosarcillosos muy ricos en minerales delgrupo de la montmorillonita. Poseen untono oscuro característico hasta 30-40 cmde profundidad, que cambia a gris azula-do, o gris amarillento en el horizonte sub-yacente gleyzado, de textura arcillosa entodo el perfil con 50-70% de arcilla fina.Son muy duros y compactos cuando estánsecos, plásticos cuando están húmedos y enépoca de sequía se forman grietas. Suestructura en estado seco es en bloquesprismáticos. Generalmente están satura-dos por calcio y magnesio, siéndo en oca-siones el magnesio intercambiable mayorque el calcio.

Los gley oscuro plásticos se diferenciandel oscuro plástico gleysoso en que losprimeros están influenciados por condi-ciones hidromórficas temporales que per-

miten el desarrollo del proceso de gleyza-ción. Además en ellos disminuye la mani-festación de los caracteres relacionadoscon los vertisuelos, mostrando una mayorinfluencia de la salinización y una menorp r o f u n d i d a d .

Factores limitantes y recomenda-ciones de manejo

Como se indicó anteriormente losVertisuelos son suelos muy plásticos conamplio predominio de montmorillonita.Retienen bien la humedad, pero en épocasde sequía forman profundas y anchas grie-tas que contribuyen a la evaporación degrandes volúmenes de agua del suelo. Lasraíces de los cultivos se desarrollan favora-blemente en la capa superior y también enlas profundas aunque son menos abundan-tes, pues presentan mayor dificultad paraatravesar la capa arcillosa. La profundidadefectiva de estos suelos es variable, depen-de de la posición que ocupan en el relievey de la profundidad del manto freático,alcanzando un valor promedio de 84 cm.

Desde el punto de vista químico pose-en una elevada capacidad de intercambiocatiónica, del orden de 60 cmol (+)/kg. Ensu composición iónica hay un alto conte-nido de Ca y Mg, así como de potasio. Elcontenido de sodio varía según sea elcarácter sódico de los diferentes perfiles,alcanzando en los sódicos hasta 15%. Conla profundidad tiende a incrementarse lasalinidad y la sodicidad. Con frecuencia lapresencia de carbonatos puede restringir eldesarrollo de los cultivos sensibles. Sonsuelos limitados por la salinidad y lasmalas condiciones físicas y el drenaje defi-ciente. El contenido de fósforo es frecuen-


temente elevado, pero se encuentra enforma de fracciones no asimilables paraslas plantas. Presentan bajos niveles denitrógeno y relativamente bajos de mate-ria orgánica (3%).

Teniendo en cuenta sus características ylimitaciones se recomiendan para cultivode caña de azúcar, pastizales y arroz, ésteúltimo en las partes más llanas. La caña deazúcar se desarrolla satisfactoriamentecuando se ejecutan sistemas de drenaje ycuando se dispone de regadio. Pero a causade los factores limitantes antes menciona-dos, es necesario tomar medidas quegaranticen el mejor éxito de los cultivos.Entre ellas, es necesario: efectuar un buensistema de drenaje, un estudio sobre lasalinidad actual y potencial, no debe usar-se maquinaria pesada cuando el suelo estéhúmedo para evitar su compactación. Serealizarán labores adecuadas para mejorarlas condiciones físicas y la aireación, pene-tración del agua, se aplicará materia orgá-nica, etc. Cuando se emplee regadío sedebe velar minuciosamente la calidad delagua y las normas de riego, para evitar elriesgo de salinización secundaria. Si sededican a pastizales, se cuidará de no pas-torear con carga excesiva de animales, puesello conduce a la compactación de los sue-los y deterioro de los pastos.

SUELOS PARDOS


Esta denominación de la clasificacióngenética de los suelos cubanos, en su ter-cera edición (INSTITUTO DE SUELOS,1980) se corresponde con los suelos pardoseutróficos tropicales de la clasificaciónfrancesa (CPCS, 1967).

Son suelos que se forman bajo el proce-so de sialitización, presentando mineralesarcillosos del tipo 2:1 (montmorillonita) omezcla de minerales 2:1 y 1:1 (caolinita)con relación SiO2/ Al2O3 > 2. El procesode sialitización está acompañado por laacumulación relativa del hierro libre, aun-que en menor cantidad que en los suelosfersialíticos. Son posibles dos caminos deformación de los minerales arcillosos: a)Por descomposición de los minerales pri-marios y b) Mediante síntesis secundariain situ de los minerales arcillosos (caolini-ta, montmorillonita, ilita, etc.).

La reacción del suelo varía desde ácidahasta ligeramente alcalina (pH = 5,8-8,0)con predominio del calcio entre los catio-nes de cambio.

Los dos tipos genéticos diferenciadosdentro de los suelos pardos están relacio-nados con la ausencia o presencia de carbo-natos en la roca formadora, y son respecti-vamente: a) Suelos pardos sin carbonatos yb) Suelos pardos con carbonatos.

a) Suelos Pardos sin carbonatos

Alcanzan en la provincia una exten-sión aproximada de 20.578 ha. Son sueloscon una secuencia de horizontes ABCbien diferenciados y formados a partir derocas no carbonatadas. El relieve sobre elque se asientan es predominante ondula-do y alomado, con pequeñas áreas llanas ocasi llanas.

Están saturados en bases, con un pHcomprendido entre 6 y 6,5 en los horizon-tes superiores y más elevado en profundi-dad. La capacidad de intercambio catióni-co oscila generalmente entre 25 y 40 cmol(+)/kg, con predominio del calcio y a veces


del magnesio en el complejo de cambio. Elcontenido de materia orgánica en el hori-zonte superficial es de 3-5% y la relaciónC/N del orden de 11.

Presentan formación de minerales arci-llosos del tipo 2:1, en ocasiones mezcladoscon 1:1. Dentro de los suelos pardos, sonestos los que presentan una mayor acumu-lación relativa de hierro libre.

Factores limitantes y condicionesde manejo de los suelos Pardos sincarbonatos

Generalmente presentan erosión hídri-ca de tipo laminar, en ocasiones aparecensurcos o surquillos, dependiendo de latopografía y del tipo de vegetación. El dre-naje es bueno, tanto interno como externo;este último en posiciones alomadas esexcesivo, lo que origina sequedad en elsuelo con sus consiguientes consecuenciasnegativas, además de propiciar la erosiónpor arrastre de materiales.

La profundidad efectiva es variable(30-40 cm), siéndo en ocasiones pedrego-sos según la posición que ocupen en elrelieve. Cuando se resecan demasiado se

agrietan, pero no de forma alarmantecomo sucede en otros tipos. Son suelospoco plásticos, de ácidos a neutros con unalto contenido en calcio y magnesio inter-cambiables, siéndo la relación Ca/Mg de3:1 que se cataloga de adecuada. En cuan-to a la disponibilidad de macronutrientesdestaca el bajo nivel de nitrógeno, lo queconcuerda con el bajo contenido de mate-ria orgánica (tabla 5).

Tras el análisis de los factores limitan-tes se recomienda su empleo para cultivostales como maíz, plátano, yuca, boniato,hortalizas, frijol (en menor cuantía) y pas-tos naturales. No obstante se requiere unmanejo adecuado para conservar o aumen-tar su fertilidad. Se aplicarán medidaspara controlar o evitar la erosión, talescomo siembra perpendicular a la pendien-te, siembra siguiendo las curvas de nivel,utilización de barreras vivas y muertas ycultivos de cobertura. Para reducir la pér-dida de humedad se debe emplear el arro-pe del suelo con los restos de cosechas, loque a su vez ayudará a elevar el contenidode materia orgánica que es bajo o muybajo. El riego se debe usar solo por técni-cas de aspersión.


Tabla 5. Disponibilidad de macronutrientes en los suelos Pardos sin carbonatos.

b) Suelos Pardos con carbonatos

Ocupan 12.730 ha dentro de la provin-cia de Holguín, encontrándose las mayoresextensiones en los municipios de Holguíny Gibara. Son suelos de perfil ABC biendiferenciado, con el horizonte A de colorpardo a pardo-oscuro, y buena estructura yun horizonte B pardo-amarillento.Alcanzan entre 40-60 cm de profundidady en ocasiones presentan muchas gravasígneas y algunas concreciones calcáreas através de casi todo el perfil.

Son suelos de evolución sialítica en unmedio rico en carbonato cálcico dondeexiste un predominio de minerales arcillo-sos del tipo 2:1, principalmente montmo-rillonita, aunque también puede haber deltipo 1:1. La acumulación de hierro duran-te la meteorización es cuantitativamentemenor que en los pardos con carbonatos.

Los suelos de este tipo, formados en lasregiones más secas del país (provinciasorientales) presentan perfiles con carbona-tos secundarios. La presencia de carbonatosy su lavado influyen en la formación y dis-tribución del humus, alcanzando general-mente la materia orgánica valores entre 3-6% (en suelos erosionados suele ser menorque 3%), su distribución es uniforme,pues llega a alcanzar de 2 a 2,5% a pro-fundidades de 35-40 cm. La relación C/Nes de 10-11, la relación entre ácidos húmi-cos y fúlvicos oscila alrededor de 0,8 y lahumína llega a alcanzar el 50%.

Su capacidad de intercambio catiónicaes elevada, oscilándo entre 40-70cmol(+)/Kg de suelo, con predominio delcalcio entre los cationes cambiables. Sonsuelos débilmente desaturados, con pH

entre 6-8, el cual aumenta con la profun-didad.

Factores limitantes y condicionesde manejo de los suelos Pardos concarbonatos

Son suelos de plasticidad y adhesividadmedia. Se agrietan algo en la estación seca.El drenaje es bueno, tanto interno comoexterno. Con medidas adecuadas de mane-jo, la erosión hídrica no es muy preocu-pante. Cuando se presenta generalmente esde tipo laminar.

El análisis conjunto de los indicadoresquímicos muestra que estamos ante suelosneutros, de elevada capacidad de cambiocatiónica, con altos valores medios de Ca yMg intercambiables (69% y 25% de lasuma de los cationes absorbidos respecti-vamente), así como una adecuada relaciónCa/Mg (2,7:1). En tanto la relación K/Mges de 0,1, lo que evidencia un déficit rela-tivo de potasio. El nivel de disponibilidadde macronutrientes se refleja en la tabla 6.

Actualmente se usan en plantacionesde caña de azúcar con rendimientos acep-tables. También se utilizan para el cultivode plátano, yuca, maíz y en menor cuantíafrijol, así como para pastos y también parafrutales en las partes más profundas.

En las partes más erosionadas debentomarse medidas para eliminar o dismi-nuir el efecto de la erosión. El contenidode materia orgánica es bajo y por ellodeben aplicarse prácticas que conduzcan asu aumento. Se recomiendan prácticas delaboreo encaminadas a conservar la hume-dad del suelo.


CONCLUSIONES

De todo el análisis precedente se puedeconcluir en primer lugar que la erosión, lasalinidad y el mal drenaje constituyen lasmayores afectaciones edáficas de la provin-cia. Así, en los suelos Fersialíticos la ero-sión, profundidad efectiva y pedregosidadson factores a tener en cuenta de cara a unbuen manejo de los mismos. Desde elpunto de vista hídrico se prestará unaespecial atención a los Vertisuelos, muyplásticos y adhesivos, que acentúan losproblemas de mal drenaje, salinización ybaja productividad.

Por último, se evidencia que de cadauno de estos y de otros factores implica-dos, se requiere un estudio profundo ydetallado, que permita detectar localmen-te los problemas y dar una solución eficaza los mismos, que se corresponda exacta-mente con sus particularidades inherentes.

AGRADECIMIENTOS

Este trabajo se ha realizado con ayudade la AECI mediante una beca de inter-campus otorgada al primer autor.

Recibido: 13-V-02Aceptado: 19-VI-02


Tabla 6. Disponibilidad de macronutrientes en los suelos Pardos con carbonatos.

BIBLIOGRAFÍA

ALLEN, S. W. (1955). Conservating NaturalResources. McGraw Hill. New York.

B E N N E T, H. H. (1939). Soil Conservation.McGraw-Hill. New York.

CITMA. 1997. Estrategia ambiental nacional.Ministerio de Ciencia, Tecnología y MedioAmbiente. La Habana, Cuba, 27 pp.

CITMA (1999). Situación ambiental cubana 1998.Ministerio de Ciencia, Tecnología y MedioAmbiente. La Habana, Cuba, 30 pp.

CPCS (Comission de pedologie et cartographie dessols) (1967). Classification française des sols. Lab.Géologie-Pedologie E.N.S.A. Grignon,Francia, 87 pp.

DNSF (Dirección Nacional de Suelos yFertilizantes) (1990). Mapa de Suelos de Cuba,escala 1: 25.000. Editado por el InstitutoCubano de Geodesia y Cartografía.

DNSF (Dirección Nacional de Suelos yFertilizantes) (1992). Características edafológicasde Cuba. Ministerio de la Agricultura. LaHabana (Cuba).

EMERSON, W. W. & CHI, C. L. (1977).Exchangeable calcium, magnesium and sodiumand the dispersion of illites in water. Aust. J.Soil Res., 15: 225-262.

FAO (1995). Comercio internacional, medioambiente y desarrollo agrícola sostenible. En:El estado Mundial de la Agricultura y laA l i m e n t a c i ó n. Organización de las NacionesUnidas para la Agricultura y la Alimentación.Roma.

FAO-ISSS-ISRIC (1998). World Reference Base forSoil Resources. Roma.

HERNÁNDEZ, A.; GONZÁLEZ, J. E. &GÓMEZ, U. (1994). Soil Science in Cuba andchallenges of the Agenda 21. Transactions 15th

World Congress of Soil Science. Acapulco, México,9: 417-426.

HERNÁNDEZ, A.; TORRES, J. M.; RUIZ, J.;OBREGON, A.; DURAN, J. L.; ORTEGA, F.;IZQUIERDO, R.; JAIMEZ, E. & VILLEGAS,D. R. (1993). La regionalización geográfica delos suelos de las provincias orientales en escala1:250.000. Memorias del XI CongresoLatinoamericano y II Congreso Cubano de la Cienciadel Suelo. Vol. II: 310-313.

INSTITUTO DE SUELOS (1980). C l a s i f i c a c i ó ngenética de los suelos de Cuba. ACC. Habana.Cuba.

KESO, E. E. (1946). Conservating our Resources-Times.Jorn. Publ., Oklahoma.

LÓPEZ BERMUDEZ, F. (1989). Incidencia de laerosión hídrica en la desertificación de unacuenca fluvial mediterránea semiárida. Cuencadel Segura. En: Degradación de zonas áridas en elentorno mediterráneo. MOPU. Madrid. pp.: 63-89.

MINAGRI (Ministerio de la Agricultura) (1998).La degradación de los suelos y las medidas parasu conservación. I Taller Nacional de CuencasH i d r o g r á f i c a s. La Habana (Cuba), 13-15 deoctubre de 1998.

ONE (Oficina Nacional de Estadísticas) (1998).Estadísticas seleccionadas de Cuba 1997. L aHabana (Cuba), 23 pp.

PÉREZ JIMÉNEZ, J. M.; RIVEROL, M.;SUÁREZ, E.; ANCÍZAR, A.; CASTRO, N.;PEÑA, F.; VEGA, E. & AZCUY, M. (1994).Evaluation of actual erosion in Cuba usingremote sensing and measures for managementand control. Map at scale 1: 250.000.Transactions 15th World Congress of Soil Science.Acapulco, México, 7b: 251-252.

ROQUERO, C. (1954). La Conservación del suelo.Problema nacional. Ministerio de Agricultura.Madrid. España.

RUIZ, J.; HERNÁNDEZ, A. & VILLEGAS, D. R.(1993). Principales características de los suelosmontañosos de la región oriental de Cuba.Memorias del XI Congreso Latinoaméricano y IICongreso Cubano de la Ciencia del Suelo. Vol. II:384-387.

TABOADA CASTRO, M. M. (2001). Morfología desuperficies cultivadas en relación con la infiltración,el excedente de agua y la erosión. Tesis Doctoral.Universidad de A Coruña. 541 pp.

TAKKEN, I.; GOVERS, G.; JETTEN, V.; NACH-TERGAELE, L.; STEEGEN, A. & POESEN, J.(2001). Effects of tillage on runoff and erosionpatterns. Soil and Tillage Research, 61 (1-2): 55-60.

VILLEGAS, R.; KAUFFMAN, S.; CHANG, R. M.;PONCE DE LEÓN, D.; BENÍTEZ, L. &GARCÍA, C. (1993). Establecimiento en Cubade una colección nacional de suelos y su base dedatos dentro del programa NASREC del CentroInternacional de Información y Referencia deSuelos (ISRIC). Actas del XII CongresoLatinoamericano de la Ciencia del Suelo. Ed. J.F.Gallardo Lancho. Tomo III: 1456-1463.



ISSN: 0213-4497

Through time Iberian Ursus spelaeus Ros.Hein. cheek-teeth size distribution

Distribución temporal del tamaño de losmolariformes de Ursus spelaeus Ros.-Hein.

ibérico

TORRES, T.; GARCÍA-MARTÍNEZ, M.J.; COBO, R.; ORTIZ, J.E.; GARCÍA DE LAMORENA, M.A; CHACÓN, E.; LLAMAS, F.J.

A B S T R A C T

This paper deals with a metrical comparison of cheek-teeth length of Ursus spelaeusRos.-Hein.Iberian population representatives.

Key words: cheek-teeth length, Ursus spelaeus, S p a i n

Madrid School of Mines, Ríos Rosas 21, E-28003 Madrid, SPAIN E-mail [email protected]

INTRODUCTION

It looks so evident that cave bear teethfrom diffferent localities of the IberianPeninsula show different sizes and mor-phologies and this will need an explana-tion in spite of to compare dental sizes wasa process full of uncertainties. On onehand some uncertainties lie on the lack of(radioactive) datings on the other handsex-dimorphism influence and size-trendscould be the origin of constraints. But inany case a very important series of mor-phological and metrical differences amongdifferent cave bear population (caves) wasfound affecting both dentition and skele-ton. Due to the lack of dating of the diffe-rent Ursus spelaeus populations these diffe-rences were interpreted in some ways aspolytypism, archaic-like forms etc. In thispaper we will compare dental sizes ofUrsus spelaeus cheek teeth from a widenumber of Iberian localities but before wewill test the normality – no sex dimor-phismism controlled or binormality-sexdimorphism on dental size distributions.

IBERIAN URSUS SPELAEUS GEO-GRAPHICAL DISTRIBUTION

Spanish cave bear localities are grou-ped on four different areas: AtlanticBorder, Mediterranean Border, Pyreneesand Outback, TORRES (1989) which wetentatively suppose connected duringpalaeoenvironmental optimi periods, butbeing isolated during the most of theirexistence due to climate worsenings. It ispossible to interpret that the cave bearpopulation was on borrowed time in theIberian Peninsula, in fact at the species

border, being strongly affected by suddenpalaeonvironmental worsenings and gro-wing human (Middle and LowerPalaeolithic representatives) pressure.

IBERIAN URSUS SPELAEUS CHRO-NOLOGY

Recently amino acid (mostly asparticacid) racemization has been proved to be apowerful tool for the dating of Ursusdeningeri Von Reich. and Ursus spelaeuspopulations of the Iberian Peninsula.According to TORRES et al. (1999, 2000)aminochronological data, Iberian U. spe -laeus localities are clearly differentiatedfrom U. deningeri ones which can be consi-dered as the true Iberian Ursus spelaeusancestor being both grouped into twohighly different aminozones whith highdifferent aspartic acid racemization ratios.Ursus spelaeus’s aspartic acid racemizationvalues cluster clearly in two very well dif-ferentiated aminozochronostratigraphicalperiods (sub-aminozones). Two amongthem, El Reguerillo (TT) and Arrikrutz(AA) are placed at the 6th Oxygen IsotopeStage (Uppermost Riss) while La Luciacave (LU) appeared at the end of the 5th

Oxygen Isotopic Stage (Eem). The remai-ning localities are scattered at the upper-most part of the 4 th Oxygen Isotope Stage(Würm). Probably it would be possiblethat this occupation time span could bereflected into dental size differences.

SAMPLING

Teeth from caves from the four Iberianoccupation areas, figure 1, AtlanticBorder, Mediterranean Border, Outback

118 TORRES et al. CAD. LAB. XEOL. LAXE 27 (2002)

and Pyrenees have been measured: In theAtlantic Border area U. spelaeus appear inEirós-EE (Triacastela, Lugo), La Lucia-LU, La Pasada-SS (Guriezo, Cantabria),Arrikrutz-AA (Oñate, Guipuzcoa),Ekain-KK (Deba, Guipuzcoa),Troskaeta-TR (Ataun, Guipuzcoa) andAmutxate-AX (Aralar, Navarra). In theMediterranean Border there are not manycaves with cave bear remains El To l l - X X(Moiá, Barcelona). In the Outback: ElReguerillo-TT (Torrelaguna, Madrid) isthe only important locality in the area.In the Pyrenees: Coro Tracito-TE (Te l l a ,Huesca) represents a high mountainl o c a l i t y. Almost the whole metric datacome from T O R R E S (1980, 1989)T O R R E S et al. (1991, 1998) and unpu-blished data (Amutxate cave). Data fromEirós cave came from G R A N D A Ld´ A N G L A D E ( 1 9 9 3 a ) .

ABOUT SIZE DIMORPHISM INCHEEK TEETH

Metrical (and morphological) variabi-lity of cave bear teeth is so astonishingthat EHEREMBERG (1928 a, b) was con-vinced that the measurements of the teethare absolutely untrustworthy as a charac-ter for the determination of the cave bearspecies and that the use of mean valueswas therefore inadvisable. In the same waywas ERDBRINK (1956) in his monu-mental review (from a bibliographicalpoint of view) of fossil and recent bears ofthe Ancient World. In fact he pointed theinexistence of sexual dimorphism on bothskeleton bones and teeth o bears, caninesincluded. At the same time KURTEN(1955a, 1955b, 1969, 1972) published avery impressive number of data concer-ning sex dimorphism on dentition, skull

CAD. LAB. XEOL. LAXE 27 (2002) Through time Iberian Ursus spelaeus 119

Figura 1. Geographical situation of Ursus spelaeus localities.

and postcranel skeleton. But in spite of hepublished differences among average sizesof male and female cheek- teeth KURTEN(1995b), according to him such differen-ces were small, almost negligible, and infact did not allow him to speculate aboutcave bear dentition size trends acrossEurope or and altitude-linked secondupper molar size distribution.Furthermore KURTEN (1957) publisheda "case of darwinian selection in bears"based on size vartiation according to theage of death of cave bear. According tohim it seemed that juvenile dead bearsshowed smaller teeth than adult deadbears did being this another restrictivefactor on size comparison.

KURTEN’s ideas influence can be seenin TORRES (1989) where possible sexdimorphism on lower cheek teeth was des-cribed from a nonhomogeneous iberiansample of mandibles previously sexedthrough eitheir lower canine transversaldiameter or mandible absolute sizes. Infact some sex-linked differences werefound in the average length and widthvalues of the fourth lower premolar maleand female lengths. Much later trying toavoid possible sex dimorphism influenceGRANDAL d’ANGLADE (1993b) andGRANDAL d’ A N G L A D E & V I D A LR O M A N Í (1997), through histogramsand principal component analysis of Eirós(EE) cave material distinguished betweenmale and female teeth.

In the present paper we raise a diffe-rent possibility: there is not any sexdimorphism in the length and width ofmost of the cave bear cheek teeth, makingit unnecessary to establish a previous, anddoubtful, sex differentiation in the sam-

ple. There are some references supportingthis hypotesis: SPAHNI (1958) after jawanalyses concluded that there is not a uni-voque metrical relationship between thelengths of cheek teeth from the same man-dible: the longest lower carnassials cancoexist either with long or short lowersecond molars. Probably more significantis ABEL´s (1931) assertion that in humansfrom Africa it was possible to observerobust mandibles with small teeth;EHEREMBERG (1928a, b) the U. spelaeusMixnitz material noted small mandibles(females) with long cheek teeth, whichproduced a characteristic teeth torsion("kulissenstellung"). EDBRINK (1956, p.500) proposed a new term word "symmic-tism" to describe this hereditary coexis-tence of different morphological traits inmandible and dentition.

Sex dimorphism, if present, must bedetermined through statistical methodsthat allowed to ascertain if a variable,tooth measurement, shows an unquestio-nable bimodal character. A single (ormore) histogram from measurementstaken on a real small sample can be neverused to even suggest sex dimorphismpresence.

To check sex dimorphism we haveselected teeth from two localities which,according to the canine transversal diame-ter, show an opposite sex ratio distributionwith sample sizes big enough to have sta-tistical significance.

The two analyzed localities wereArrikrutz (AA) cave where, according tothe canine transversal diameter size, anoverwhelming male dominancy (83%)was found, TORRES (1989), and Ekain


(KK) cave where female strong dominancy(75%) was registered. TORRES (1995).

The analyzed variables were: P4 lengthand width; M1 total length and taluswidth; M2 total length and trigonid with;P4 total length and width; M1 total lengthand talonid width; M2 total length andtalonid width; M3 maximum length andmaximum width. For comparison thecanine transversal diameter distributionwas also analyzed.

The measurements were analyzedthrough using the Statgraphics programThe obtained results appear in table 1.There it is possible to observe that, withthe sole first upper molar talus widthexception, the calculated standard skew-ness values of the different measurementtaken on cheek teeth from both sites arecomprised between 2 and –2, meaningthat a normal unimodal distribution canbe interpreted for both cave bear popula-tion cheek teeth measurements.

The aforementioned conclusions canbe reinforced with the obtained results ofthe normal probability plots of the cheekteeth lengths which are in the figure 2.According to this it is possible to esta-blish three groups according to the dis-tribution shape:

-S-shaped distribution which can betaken as typical from a bimodal distribu-tion: this is the case of the transversal dia-meter of the canine from both localities:Ekain (KK) and Arrikrutz (AA).

-Lineal distribution. The sizes distri-bution adjusts very well to a straigth line.As it happens in P4, M2, P4, M2 and M3 inEkain (KK) sample and in M1, M2 and M3in Arrikrutz (AA) sample. These are casesof single normal distribution.

-Lineal distribution but with end(s)curving. We interprete these as single nor-mal distribution but with a sligth "hiper-male" and/or "hiperfemale" metricalinfluence.

METRICAL COMPARISON

Prior to analyze metrical differences wehave calculated the mean values of lengthand width of every premolar and molar ofeach locality, see table 2. Samples fromLucia cave LU and Amutxate cave (AX)are smaller than desirable for an statisticalanalysis. In a first glance differences bet-ween mean values are not too big neverbeing greather than 1mm. But this willnedd a more detailed discussion.

According to TORRES et al. (2000)there are two cave bear localities whichcan be dated at the 6th OIS (OxigenIsotope Stage): In both localities,Arrikrutz (AA) and Reguerillo (TT) caves,average aspartic acid racemization andstandard deviation values are very similarmaking possible to interpret both asisochronous. In any case it is possible torealize that all average cheek teeth lengthsand widths appear to be bigger than thosefrom Reguerillo (TT). This can be inter-preted as a paleoenvironment-linkedtrend, suggesting that environmental con-ditions near de Atlantic Border of theIberian Peninsula were less severe than theones existing in the Outback.

For a general comparison we chose asstandard the Ekain (KK) average sizevalues. We base this election in the bigsize of Ekain’s (KK) sample and becauseaccording to their aspartic acid racemiza-tion mean value is the youngest Iberian


population. An other argumen lies ontheir well known female dominancy,according to the canine transversal diame-ter distribution (TORRES et al. 1980).We can expect that if there is a female-lin-ked size control it will be reflected whencompared with mean values from otherIberian localities where a less markedfemale dominancy or even a male domi-nancy has been found.

For metrical comparison we will useaverage values of maximun length andmaximun width of each cheek teeth, figu-re 3 where average value ± 1σ of ech mea-

surement of each premolar and molar fromthe different sites have been plotted toge-t h e r, and t-Student’s signifiance testvalues of table 3.

It is possible to observe that Ekain(KK) mean values are not bigger thanthe Arrikrutz (AA) ones a markedlyolder locality

Troskaeta (TR) mean values are usuallyshifted towards the smaller sizes and pre-molar and molar individual lengthsmainly appear as the bigger ones of alllocalities distribution.


Figure 2. Normal probability plots for Arrikrutz and Ekain teeth measurements: Canine (transver-sal diameter); fourth upper premolar-P4S (total length and maximum width); first upper molar-M1S (total length and heel width); second upper molar-M2S (total length and trigon width): fourthlower premolar-P4I (total length, maximum width); first lower molar- M1I (total length and talo-nid width); second lower molar-M2I (total length and talonid width) and third lower molar-M3I(Total length and maximum width).


Table 2. Mean and standard values of maximum length and width of cheek teeth of Iberian locali-ties. For key letters see figure 1 and 2.

Figure 3. Average ± 1σ values U. spelaeus cheek teeth sizes (P4-length and width; M1-lentgh andheel width; M2-length and trigon width; P4 length and width; M1 and M2-length and trigonidwidth; M3 lengthand width-M03 from: Ekain (KK); Eirós (EE), Amutxate (AX), Troskaeta (TR), LaPasada (SS), El Toll (XX) La Lucia LU), Arrikrutz (AA) and El Reguerillo (TT).

Taking all this into account, the nextstep was to check if the metrical differen-ces reflected in table 3 and figure 3, havea real statistical signifiance. To do that wehave applied the t-Student test for themean values taking as reference of size theaverage measurement values from premo-lars and molar from Ekain (KK) ere thehigher average values were usually reachedand the sample size is very big.

The obtained results are in table 3where are differentiated according to theirsignification degrees (signifiant p>0.05),very signifiant p 0.01; and higly signifiantdifferences p 0.001).

From a metrical point of view premo-lars and molars of Arrikrutz (AA) andEkain (KK) are quite similar, but accor-ding to their mean values the fourth upperpremolar and first and second lowermolars are shorter than their equivalentsfrom Ekain (KK). Reguerillo (TT) premo-lars and molars are clearly narrrower than

the Ekain (KK) ones, with the sole excep-tion of the fourth upper premolar. In somecases they are also shorter (fourth upperpremolar, first and second upper molarsand first and second lower molars). Thesemetrical differences can be linked to thepaleogeographical position of Reguerillocave (TT) in the Iberian PeninsulaOutback which would suggest a metricaltrend development during the 6th OIS.

From their meand width values com-parison it results to be very noteworthythe fact that all the first lower molars fromall compared localities, even those withvery small samples, result to have broadertalonids than the Ekain (KK) ones. Thisreinforce our opinion about a "tribal" com-ponent in the cave bear populations of theIberian Peninsula. In the same wayTroskaeta (TR) premolars and molars aresignificantly shorter.

Regrettably the sample from La Luciacave (LU)- U/Th dated at the uppermost


Table 3. Results of t-Student’s test (* signifiant, ** very signifiant and *** highly signifiant) of che-eck teeth length and width average values taking as standard Ekain cave values.

part of the 5t h OIS, is too small and withexception of the aforementioned smallerm ean values of the first lower molartalonid width and third lower molarwidth, which are bigger than in Ekain(KK) no other statistical signifiant diffe-rences appear.

Aspartic acid racemization meanvalues from Toll (XX) and Pasada (SS)caves are very coincident but standarddeviation in Pasada (SS) cave samples isvery high this now can be explained,TORRES et al. (submitted) by intrasam-ple error influence: due to the scarcity ofcanines in Pasada (SS) teeth collectionsome root from molar germs were sampledand now we know that in recent cave bearsamples there is a racemization gradientfrom the central part of the root (low rac-mization ratios) toward the root bounda-ries (cement layer and pulp cavity) andspurious high racemization ratios could bemeasured. In any case all the lower molarsfrom Toll (XX) are shorter that their equi-valents from Ekain (KK) but only thefourth upper premolar is shorter thantheir homologous from Ekain (KK).

Troskaeta (TR) canines aspartic acidracemization mean value place it near 50ka with a small standard deviation value.As it has been published (T O R R E S et al.1991) Troskaeta (TR) cave bear popula-tion appear to be a very singular one withsmall teeth sizes. Almost in all casesmean values of measurements demonstra-te that premolars and molars from thislocality are sigfiantly shorter and slenderthat its homologous from Ekain (KK)with the exception of the first lowermolar width which results to be broaderthat the Ekain one.

Amutxate (AX) dental sizes seem notto greatly differ from the Ekain (KK) onesbut due to this cave excavation is actuallyongoing a wider sample will be availablein some months. In any case it is noticea-ble that in the cases which bigger availa-ble sample size, average cheek teeth mea-surement values from Amutxate (AX) dif-fer in a statistically signifiant way fromthe Ekain (KK) being notiable that thefirs lower molars from Amutxate (AX) arelonger and wider than the Ekain (KK)ones. Coro Tracito (TE) sample is not verybig and only a small number of signifiantmetrical differences have been found. Inany case in the fourth upper premolar ave-rage length value is significantly smallerthan the Ekain (KK) value, but the maxi-mun width mean value is signifiantly gra-ther than the Ekain (KK) one. Meanvalues of measurements taken on the firstupper molar, second upper molar andfourth lower molar are signifiantly sma-ller that the Ekain (KK) ones. As in almosall the localities the mean value of thetalonid of the first lower molar is signi-fiantly bigger that the Ekain (KK) one.Probably the age calculation of CoroTracito (TE) cave will be further correc-tion because it is the only analysed highmountain locality with a different (lower)thermal history which will produce somelowering in the racemization rate and pro-bably is older than calculated.

Eirós (EE) and Ekain (KK) are almostisochronous localities and a very impor-tant number of statistical signifiant dif-ferences between lengh and width meanvalues do not appear. Mean values of thefourth upper premolar length, firstupper molar length, second upper molar


talus width, first lower molar length andthird lower molar length and width aresmaller while the mean value of the talo-nid of the first lower molar seems to besignifiantly smaller.

CONCLUSIONS

Statistical analysis made on maximunlength and maximun width of premolarsand molars from two cave bear localities ofthe Iberian Peninsula where large samplesare available, Ekain (KK) and Arrikrutz(AA) allowed us to reject the sex dimor-phism effect on size. According to thecanine transversal diameter distributionsex ratios from both localities are mar-kedly different: in Ekain (KK) cave thereis a female dominancy while y Arrikrutz(AA) there is an overwhelming male pre-dominance but in any case normal, nobinormal, distributions have been tested.

Ekain (KK) the most tardive Ursus spe -laeus Iberian population show the biggestaverage teeth sizes with the sole exceptionof the first lower molar talonid widthwhich resulted to be smaller than in theother cave bear populations.

Oldest (6t h OIS) U . s p e l a e u s p o p u l a-tions, Arrikrtuzt (AA) and Reguerillo(TT), have smaller average teeth size thatthe more recent one-Ekain (KK) whichhas been dated at the uppermost part ofthe 4th OIS. A geographical-paleoenviron-mental trend has been detected betweenthe Outback population (El Reguerillo-TT) and the one on the Iberian PeninsulaAtlantic Border (Arrikrutz) having thefirst one bigger average teeth sizes.

We confirm that Troskaeta (TR) popu-lation representatives have really smallcheek teeth, smaller than in the remaininglocalities.

Coeval 4 th OIS localities show a varia-ble number of significant differencesamong cheek-teeth length and width ave-rage values which can be explained interms of early isolation Troskaeta (TR)being the best example of this. The cavebears from Cueva de El Toll (XX) showmetrical differences which can be explai-ned as a size trend linked to the situationof the cave on the Mediterranean Border ofthe Iberian Peninsula.

Topographical situation of La Lucia(LU) cave suggest a differential thermalhistory which will make necessary tocorrect their asigned age.

ACKNOWLEDGEMENTS

We are especially indebted to Dr.Veronika. Meyer of the University ofBern, now at the EMPA St. GallenOrganzation. She provided great help insetting up our laboratory. Dr. GlennGoodfriend, now at the Department ofGeology of the University of WashingtonD C, sent us the analysis protocol and GCprogram. The Biomolecular StratigraphyLaboratory was partially funded byENRESA (the Spanish NationalRadioactive Waste ManagementCompany). The samples from el Toll cavecame from the Palaeontological Museumof the City of Barcelona. We are deeplyindebted also to a large number of mem-bers of caving societies who first discove-red bear remains and provided veryimportant help during the excavation


campaigns. The ongoing excavation cam-paing of the Amutxate cave is being fun-ded by the Diputación General de Navarraand the Museo Histórico Minero D. Felipe

de Borbón y Grecia of the Madrid Schoolof Mines.

Recibido: 28-XI-01Aceptado: 14-V-02


REFERENCES

A B E L , W. (1931). Untersuchungen über diegetrennte Vererbung von Kiefergrösze undZahngrösze bei Misclingen von Buchsmännern,Hottentotten und Negern. Anz. Akad. Wiss. InWien, Math.-naturwiss. Kl. 68 (1): 5-7.

EHEREMBERG, K. (1928a) Die Variabilitat derMolaren der Hölenbären. Pal. Zeitschrift Bl. IX:240-250.

EHEREMBER,K. (1928b) Betrachtungenüber denNert variations-statisticher Untersuchungen inder Paläozoologie nebst einigen Bemerkugenüber eiszeitliche Bären. Pal. Zeitschr. X (Hf. _):235-257.

ERDBRINK, D. P. (1956). A review of fossil andrecent bears of the Old World. Jan de Lange Eds.596 pp.

GRANDAL d’ANGLADE, A. (1993a). Los restos deUrsus spelaeus Rosnmüller-Heinroth (Mammalia,Carnivora, Ursidae) de Cova Eiros (Triacastela,Lugo, NW de la Península Ibérica). Te s i sDoctoral, U. de La Coruña, 255 pp.

GRANDAL d’ANGLADE, A. (1993b). Sexualdimorphism and interpopulational variabilityin the lower carnassial of the cave bear, Ursuss p e l a e u s Ros.-Hein. Cadernos LaboratorioXeolóxico de Laxe, 18: 231-239.

GRANDAL d’ANGLADE, A. & VIDALROMANÍ, J. R. (1997). A population Study onthe cave bear (Ursus spelaeus Ros.Hein.) fromCova Eirós (Triacastela, Galicia, Spain). Geobios,30 (5): 723-731.

KURTÉN, B. (1955). Observations on allometry inmammal dentition, its interpretation and evo-lutionary signifiance. Acta Zool. Fenn., 28 (3):286-292.

KURTÉN, B. (1955). Sex dimorphism and sizetrends in the cave bear. Acta Zool. Fenn., 90: 1-147.

KURTÉN, B. (1969). The gret european cave bear.Studies in Speleology, 2 (1): 13-24.

K U RT É N, B. (1972). The cave bear. S c i e n t i f i cAmerican, 226 (3): 60-70.

LLAMAS, F. J.; GARCÍA-ALONSO, P.; TORRES,T. & CANOIRA, L. (1999). Amino acids race-mization kinetics in bear teeth dentine.Application to Pleistocene fossil bear aminoch-ronology. Amino Acids, 17 (1): 65.

SPAHNI, J. (1958). Methode graphique appliquuea l’etude de la variabilité des dents de quelquesUrsidés. Eclog. Geol. Helvet. 48 (2): 414-426.

TORRES, T. (1980). El oso de las cavernas (Ursusspelaeus Rosenmüller- Heinroth de los nivelesinferiores de Ekain. In: Altuna, J. & Merino,J.M. eds. El yacimiento prehistórico de la cueva deEkain (Deba,Guipuzcoa). S. Est. Vascos, pp.:297-316.

TORRES, T. (1989). Osos (Mammalia, Carnivora,Ursidae) del Pleistoceno de la Península Ibérica.Publ. Espe. IGME, 316 pp.

TORRES, T. (1995). The cave bear in Spain: Ageneral scope.3. Internationales "Hölenbären-Symposium, Lunz/See, 2-4 Nov. Osterreich.

TORRES, T.; COBO, R. & SALAZAR, A. (1991):La población de oso de las cavernas (Ursus spe -l a e u s p a r v i l a t i p e d i s n.ssp.) de Tr o s k a e t a ́ k oKobea (Ataun-Guipuzcoa) (Campañas de exca-vación de 1987 y 1988). Munibe, 43: 3-85.

TORRES, T.; CANUDO, J. I.; COBO, R. &CUENCA, G. (1998). Coro Tracito (Tella-Sin,Huesca) el primer yacimiento español de altamontaña de Ursus spelaeus Ros.-Hein. NotaPreliminar. Geogaceta, 24: 303-306.

TORRES, T.; GARCÍA-ALONSO, P.; CANOIRA,L.; & LLAMAS, F. J. (1999). Aspartic AcidRacemization in the Dentine of Bears (Ursuse t r u s c u s G. Cuvier, Ursus deningeri v o nReichenau and Ursus spelaeus R o s e n m ü l l e r-Heinrooth). Tooth Dentine Amino Acid VersusMollusca Amino Acids. I n: Advances inBiochirality (G. Palyi, C. Zucchi and L. CagliotiEds), pp.: 209-229. Springer Verlag S.A.

TORRES, T.; GARCÍA-ALONSO, P.; CANOIRA,L. & LLAMAS, J. F. (2000). Aspartic AcidRacemization and Protein Preservation in theDentine of European Bear Teeth. In: Perspectivesin Amino Acids and Protein Geochemistry (Eds.G.A: Goodfriend, M.J. Collins, M.L. Fogel,S.A. Macko and J.F. Wehmiller) OxfordUniversity Press N.Y.

TORRES, T.; ORTIZ, J. E. & LLAMAS, F. J.(2000). Aspartic acid racemization and collagenpreservation in the dentine of Pleistocene andrecent bears. Taphonomy and DiagenesisNewsletter, 7: 30.


caderno27

Education

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