sábado, 3 de diciembre de 2016

LAS MINAS DE RIOTINTO



En España hay tres lugares en los que se encuentran terrenos yermos, áridos y abigarrados en los que destacan enormes cráteres de decenas de metros de profundidad y ríos rojos como la sangre, paisajes como si fueran de otro planeta: Lanzarote, Cabo de Gata y el que voy a describir a continuación: RÍOTINTO.

SITUACION GEOGRAFICA:

Rio Tinto, en contra de lo que pueda parecer, no esta en Marte, esta en la Tierra y más concretamente en la Provincia de Huelva (Andalucía) en las estribaciones meridionales de Sierra Morena en la comarca conocida como Cuenca Minera o Andévalo Oriental. En la figura nº 1 se puede ver la situación de la localidad de Minas de Riotinto y de otras localidades próximas (Nerva, El Campillo y La Dehesa), así como de las principales explotaciones mineras (Cortas).

Figura nº 1: Mapa de situación (Fuente: SIGNA
Se trata de una zona de montaña media con numerosas sierras (Del Espino, Del Milano, Del Águila,…) alineadas WNW-ESE . La zona esta drenada por los ríos Tinto y Odiel que desembocan de manera conjunta en Huelva.

GEOLOGIA:

Rio Tinto se encuadra dentro del Macizo Ibérico en la Zona Sud_Portuguesa (ZSP)  (figura 3) que posiblemente corresponda a un terreno exótico perteneciente a Laurasia o Avalonia que fue añadida al Macizo Ibérico durante el cierre del Océano Rheico durante la Orogenia Varisca. La ZSP esta formada por un cinturón de pliegues y cabalgamientos cuya unidad mas septentrional es la Faja Pirítica Ibérica es una banda de 250 kilómetros de largo por 75 kilómetros de anchura máxima donde se han localizado más de 80 yacimientos de sulfuros masivos y más de 300 de manganeso. Contiene uno de los 8 depósitos gigantes de sulfuros masivos del mundo y quizás sea la mayor concentración de sulfuros masivos de la corteza terrestre con mas de 1.600 millones de toneladas de sulfuros masivos y 2.500 millones de toneladas sulfuros en forma de stockwork de baja ley. En la siguiente figura se puede pueden ver los principales yacimientos metálicos de la Faja Pirítica Ibérica.

Figura nº 2: Principales yacimiento de sulfuros masivos en la Faja Pirítica Ibérica.

Figura nº 3: Zonas del Macizo Ibérico.
En la imagen de la derecha se puede ver la división del Macizo Ibérico en zonas propuesta por Julivert et al., la más meridional es la Zona Subportuguesa que incluye la Faja Pirítica Ibérica.

Figura nº 4: Columna sintetica
La Faja Pirítica Ibérica presenta rocas sedimentarias e ígneas de edad comprendida entre el Devónico Superior – Carbonífero que se agrupan en tres unidades litoestratigráficas (ver columna sintética en la figura nº 4): 

-Grupo de Filitas y Cuarcitas (Grupo PQ) del Frasniense al Famenniense Superior con unos 2.000 metros de espesor de pizarras y areniscas depositados en una plataforma continental estable, 

-Complejo Volcano-sedimentario (CVS) con un espesor máximo de 1300 metros que incluye una compleja secuencia volcánica máfica-félsica (tres ciclos volcánicos félsicos separados por dos máficos) con pizarras y sedimentos químicos depositada entre el Famenniense Superior y el Viseense Inferior. A nivel regional hay un nivel guía  localizado hacia el techo del CVS constituido por pizarras purpuras con jaspe y rico en manganeso.

-Grupo Culm, depositados en medio que evoluciona a una cuenca antepaís sinorogénica con la deposición de un flysch en un surco que se desplaza hacia el sur siguiendo el avance de la Orogenia Varisca. El Grupo Culm tiene un espesor de 3.000 metros y su edad es Viseense – Pennsilvaniense Medio-Superior.

Ademas y durante la sedimentación de esta serie se origino un volcanismo dacítico en unas subcuencas continentales de tipo “pull-apart” o cuencas transformantes desarrolladas en un margen continental activo con depósitos pizarrosos turbidíticos y de jaspes y sulfuros masivos.

En la Faja Pirítica se desarrolla una deformación dividida en tres fases: la primera fase con pliegues vergentes al Sur asociados a cabalgamientos, que son sincrónicos con el metamorfismo. Una segunda fase que da lugar a pliegues y cabalgamientos vergentes al Sur, subparalelos a los de la 1ª fase. Por último una tercera fase que se caracteriza por despegues hacia el Sur.

En la siguiente figura se puede ver el mapa geológico de la zona de Rio Tinto con indicaciones de las litologías aflorantes y de la situación de las principales explotaciones mineras:

Figura nº 5: Mapa Geológico de la zona de Río Tinto (Fuente: IGME)

ESTRATIGRAFIA DEL ÁREA DE RÍO TINTO: 

En el área de Minas de Rio Tinto están ausentes los materiales del Grupo Filitas y Cuarcitas y solo afloran materiales del Complejo Volcano-sedimentario (CVS) y del Grupo Culm. El muro del Complejo Volcano-sedimentario esta constituido por pizarras negras, areniscas y arcilitas volcanoclásticas máficas con coladas de pillow lavas basálticas de la Unidad Máfico-siliciclástica, también aparecen diques y sills subvolcánicos máficos. Esta Unidad aflora en el Antiforme de Cerro Colorado como una banda continua de dirección E-W  y en la parte meridional del Sinforme de Rio Tinto, aquí concordante sobre el Grupo PQ. A techo de la Unidad hay un nivel de conglomerado pizarroso con concentraciones locales de sulfuros que se deposito durante el límite Devónico – Carbonífero (Tournasiense Medio: 347 – 349 Ma).

Encima de esta Unidad Máfica aparece la Unidad Félsica que puede corresponder a un conjunto de domos submarinos intruidos o interestratificados en depósitos pizarrosos. Esta formada por rocas volcánicas dacíticas a riolíticas con rocas volcanoclásticas acumuladas en procesos de mass flow. Sobre el techo de esta Unidad aparece la mineralización. Los sulfuros masivos aparecen como un lentejón (Filón Sur) formado por pirita con calcopirita, esfalerita, galena y otros minerales. Se han interpretado como exhalativos y acumulados en una cuenca anóxica sobre una zona de exhalación de carácter difuso. La Unidad sufre una intensa alteración hidrotermal y las rocas félsicas presentan una intensa sericitación que en la zonas cercanas a fallas pasa a una alteración clorítica o a una alteración de cuarzo+pirita mas intensa. En la siguiente imagen se puede apreciar el intenso proceso de seritizacion que se desarrolla en las  vulcanitas ácidas de la Corta de La Peña del Hierro:

Figura nº 6: Rocas vulcanoclásticas seritificadas 
Todas estas rocas presentan abundantes sulfuros, diseminados o formando un stockwork de venillas anastomosadas de piritas con cuarzo y clorita. Este stockwork pasa gradualmente a sulfuros masivos con esfalerita y calcopirita (masas de Filón Norte, Salomón o Lago) son rocas de grano grueso con cuarzo, sericita y clorita que corresponden a un reemplazamiento casi total de las rocas volcánicas por sulfuros.

En este Complejo que incluye el 22% de los depósitos de sulfuros de “clase mundial”, el coeficiente entre el tonelaje total y la superficie es muy elevado, de 15.000 a 20.000 toneladas de sulfuros masivos por hectárea

La Unidad sedimentaria superior o Serie de Transición (García Palomero 1980) esta formada por pizarras grises con intercalaciones de cinerita félsica y jaspes. Pueden presentar zonas de color morado o verde. 

Figura nº 7: Pizarras meteorizadas
La Unidad de techo o Grupo Culm es un flysch sinorogénico varisco viseense constituido por una serie monótona de pizarras silíceas y grauvacas. 

En la siguiente imagen se puede ver el aspecto de estas pizarras, algo alteradas, en la zona de Nerva:








ESTRUCTURA TECTONICA:

La FPI ha sufrido una deformación varisca del tipo epidérmica acaecida durante el Carbonífero (Viseense Superior – Moscoviense Superior).  En Rio Tinto existen dos unidades estructurales principales: la superior esta constituida por los materiales del Grupo Culm que siempre presentan una estructura de despegue en su base, una filonita negra de 20 metros de potencia. Bajo esta filonita hay un apilamiento de escamas tectónicas imbricadas y vergentes al Sur, cada una de estas escamas presenta en su interior cabalgamientos y pliegues menores también vergentes al Sur y con un espesor que puede llegar a los 2 kilómetros. La superficie de despegue que separa las unidades tectónicas principales esta plegada formando un antiforme en la zona de Cerro Colorado y un sinforme en Corta Atalaya.

En la siguiente imagen se puede ver el modelo en 3D, realizado por la Universidad de Oviedo,  del yacimiento en el que se pueden ver bien estas dos estructuras plegadas y la Falla Alfredo que divide el yacimiento en dos partes diferenciadas:

Figura nº 8: Modelo de las mineralizaciones de Río Tinto con la estructura tectónica. 
Figura nº 9: Pliegue cilíndrico en Cerro Colorado
La deformación se produjo en dos fases sucesivas que dieron lugar a un acortamiento N-S y una propagación de la deformación hacia el Sur. En la siguiente fotografía se puede ver un pliegue antiformal cilíndrico en la zona de la Cerro Colorado.
Hay una foliación tectónica principal que puede describirse como un clivaje pizarroso bien desarrollado en las rocas sedimentarias y volcanoclásticas de grano fino. En la siguiente fotografía se puede ver el aspecto de esta esquistosidad en las pizarras negras con grauwackas del Viseense (Grupo Culm).

Figura nº 10: Pizarras negras con marcada esquistosidad.
El metamorfismo regional es de bajo grado, por debajo de la facies de los esquistos verdes. 

Resumiendo la zona de Minas de Río Tinto esta situada dentro de una amplia estructura, con un núcleo constituido por materiales del Carbonífero en facies Culm, denominada Sinforme de Rio Tinto dentro de la cual existe un domo antiformal que permite el afloramiento de materiales infrayacentes que incluyen grandes cuerpos de sulfuros masivos y el stockwork asociado. En la siguiente figura se puede ver el perfil geológico transversal a la estructura:

Figura nº 11: Perfil geologico (Fuente: MAGNA)

MINERALIZACION:

Figura nº 12: Modelo de Lydon
Los sulfuros masivos volcanogénicos (VMS) agrupan a un conjunto de depósitos minerales caracterizados por la presencia de concentraciones masivas de sulfuros (fundamentalmente pirita) formados en o cerca del fondo marino y en relación espacial con rocas volcánicas. Comúnmente incluyen una subyacente zona hidrotermal epigénetica denominada stockwork

En la figura de la derecha se puede ver un modelo (Lydon 1984) de este tipo de mineralizaciones con una zona estratificada de sulfuros masivos y un stockwork más profundo:


En la FPI hay dos grandes conjuntos de depósitos de sulfuros masivos: los relacionados con pizarras y los relacionados con rocas volcánicas félsicas.

Los sulfuros masivos asociados a pizarras presentan una morfología estratiforme y son de grano fino con estructuras sedimentarias típicas de zonas de gran inestabilidad (deslizamientos en masa y destrucción de edificios hidrotermales).
La exhalación de los fluidos hidrotermales salinos se realizo en el fondo marino de una cuenca de tercer orden mediante un mecanismo tipo “brine pool” o “cuenca submarina con concentración de salmuera”. Estos fluidos hidrotermales desplazaron al agua oceánica dando lugar a un fondo anóxico caliente en el que se desarrollo una importante actividad biológica extremófila y la precipitación de sulfuros masivos. Al finalizar la actividad hidrotermal la sedimentación retorno a las condiciones óxicas regionales normales con la sedimentación de una secuencia pizarrosa. 


Figura nº 13 : Cristal de Pirita (Colección personal)

La mayoría de los sulfuros masivos relacionados con depósitos volcánicos félsicos están encajados en rocas volcanoclásticas de alta energía muy alteradas hidrotermalmente e intensamente deformadas. Como las que se pueden ver en la siguiente fotografía tomada en la zona de Cerro Colorado. Son sulfuros recristalizados enriquecidos en esfalerita, galena, tetraedrita y oro.

Figura nº 14: Cuarzo lechoso con azurita y malaquita
En el Distrito Minero de Río Tinto hay depósitos intercalados en pizarras como los del Filón Sur y depósitos encajados en rocas volcánicas félsicas como los del Filón Norte donde los sulfuros masivos aparecen como lentejones que están cortados por el stockwork de Cerro Colorado que ha sido perforado hasta los 400 metros con una disminución gradual de la mineralización aunque aun tiene 2.000 Mt de rocas volcánicas alteradas con leyes irregulares de cobre.

En la figura de la derecha se pueden ver dos cuarzos blancos con azurita y malaquita de una escombrera de Nerva.


Cartografías recientes muestran que  la mayor parte de los contactos son tectónicos y que hay rocas ígneas intrusivas, siendo la secuencia estratigráfica la de la FPI con una base de coladas submarinas basálticas con niveles volcanoclásticos y pizarras (Grupo PQ) que encima tiene un complejo ácido (CVS) con domos, sills y mass flows de pómez recubiertos de pizarras. El CVS es concordante con el Grupo PQ y cabalgado por el Grupo Culm. En la siguiente imagen se puede ver un detalle del modelo 3D las mineralizaciones del Filón Norte y Filón Sur en la zona del Cerro Colorado generado por la Universidad de Oviedo:

Figura nº 15: Modelo 3 D de la mineralización.
El stockwork y la alteración hidrotermal.


La mayor parte de los sulfuros masivos se localizan sobre un stockwork o zona de alimentación (feeder zone) con una morfología irregular o estratoide rodeada de una intensa alteración hidrotermal que afecta a las rocas volcánicas félsicas y pizarras infrayacentes a los sulfuros masivos. En la siguiente fotografía se pueden ver los filones entrecruzados de un stockwork  muy alterado:
Figura nº 16: Filones entrecruzados y muy metaforizados.
La mineralización de la FPI se produjo durante el Famenniense Superior más alto (Strudiense Superior) en un intervalo de 3 a 4 millones de años, aunque los depósitos de Río Tinto pudieron formarse en un evento posterior durante el Tournasiense como parece indicar la datación de una dacita (347,5 – 349,8 Ma) que corta a la mineralización. 

Figura nº 17: Modelo de minoración en la FPI
En la siguiente figura se puede ver un modelo conceptual de la formación de sulfuros masivos en la FPILas mineralizaciones se formarían cuando los fluidos profundos de origen connato se mezclan con otros fluidos ricos en azufre. El azufre puede proceder del lavado de rocas sedimentarias y volcánicas del Grupo PQ y basamento infrayacente, de la termorreducción del sulfato marino y parte procedería de la reducción biológica del sulfato marino. Un adelgazamiento cortical y la intrusión de rocas ígneas favorecería la expulsión de fluidos por diagénesis y compactación al ascender el gradiente geotérmico y su incorporación a células convectivas regionales. 

 En el siguiente dibujo se explica de una manera muy sencilla este complejo mecanismo:
Figura nº 18: Modelo de mineralización
La alteración supergénica de los sulfuros masivos:

Se la conoce con el nombre de “gossan” puede derivar de la españolización del nombre que los anglosajones denominaban a esta alteración por su contenido mineral especialmente oro: “gold sand”. Sin embargo y dado que la palabra se viene apareciendo en la bibliografía desde el siglo XVIII parece mas lógico que el termino derive de alemán “eisenhut” que significa “sombrero de hierro”.


La erosión y desmantelamiento de la FPI durante la Orogenia Alpina ha llevado a la exposición subaérea, oxidación y erosión de los sulfuros masivos por esta causa casi todas las mineralizaciones aflorantes han sido reemplazadas por el gossan y en ellas la zona de cementación supergénica esta muy poco desarrollada o es inexistente. En la siguiente fotografía se puede ver la montera de gossan en la Corta de la Peña del Hierro, el color rojo del hierro de la montera de gossan es lo que dio nombre la yacimiento:

Figura nº 19: Montera de gossan en la Corta de la Peña del Hierro
Figura nº 20: Gossan de la montera de alteración.
La mineralogía del gossan es muy monótona: casi exclusivamente goethita con algo de caolinita, cuarzo, jarosita, hematites y sulfoarseniatos y generalmente aparece como un mineral de hierro (hematites) de color rojizo oscuro tal como se puede ver en la imagen de la derecha. En la siguiente fotografía se pueden apreciar el mismo tipo de litología en este caso con impregnaciones de goethita en un gossan transportado:



Figura nº 21: Gossan transportado con impregnaciones de goethita
Figura n º 22: Esquema de la alteración
Algunas zonas de gossan presentan un significativo enriquecimiento en oro y plata que los ha hecho objetivo de explotación minera desde tiempos prehistoricos. En la  figura de la derecha se puede ver un esquema de la secuencia de alteración de un yacimiento de sulfuros masivos:

La mayor parte de los gossan reemplazan “in situ” a los sulfuros masivos y al stockwork, solo localmente hay gossan transportados caracterizados por tener brechas polimícticas (ver figura nº 19). 

En la siguiente imagen se puede ver un gossan transportado sobre pizarras muy alteradas:  




Figura nº 23: Gossan transportado sobre pizarras en facies Culm, muy alteradas.
PRINCIPALES EXPLOTACIONES MINERAS:

En la zona de Rio Tinto hay más de 200 explotaciones mineras de las que las más conocidas y visitadas son La Peña del Hierro, la Corta Atalaya y la Corta de Cerro Colorado. En la siguiente figura se puede ver la situación de estas explotaciones mineras y el paisaje totalmente alterado de la zona de Río Tinto:


Figura nº 24: Ortofoto con la situación de las principales explotaciones mineras
La Peña del Hierro:

Esta situada 3 kilómetros al norte de Nerva (ver figuras 1 y 2) y su denominación deriva de la existencia de un gran crestón ferruginoso que cubría la zona. El yacimiento se localiza en vulcanitas ácidas (riolitas y dacitas) de la Unidad Félsica del Complejo vulcano-sedimentario en su contacto por cabalgamiento con las pizarras negras y grauwackas del Grupo Culm

Figura nº 25: Fotografía aerea de la Peña del Hierro
La primera explotación, de la que se tiene constancia, es de la poca romana con galerías y un fortín en el Cerro del Padre Caro. La explotación moderna comenzó en 1853 y fue a partir de 1883 cuando se empieza a utilizar el sistema de cortas o cielo abierto, mas seguro, sacándose la producción a través del Túnel de Santa Maria. 

El mayor esplendor de la explotación se produjo a partir de 1.901 cuando la empresa The Peña Copper Mines Limited  extrajo 3.922.780 toneladas de piritas.



La Corta de la Peña del Hierro tiene unas dimensiones de 300 x 190 metros y una profundidad de 85 metros con un total de nueve cortas o niveles y un pozo maestro con calafate para permitir el acceso a los últimos niveles. En la siguiente fotografía se puede ver la corta con el mirador y el lago de aguas rojizas ácidas en su interior.

Figura nº 26: Corta de la Peña del Hierro con el mirador y el lago de aguas ácidas. 

Figura nº 27: Calafate e instalaciones mineras
Cuando se terminaron las labores a cielo abierto se continuo la explotación en mina hasta los 155 metros de profundidad y un total de 12 niveles. El malacate o castillete, hoy restaurado, media 12,29 x 6,36 metros en la base y tenia una altura de 18,85 metros fue construido en madera y disponía de un motor de vapor que posteriormente (1.954) se cambio por uno eléctrico capaz de extraer 300 Tn. 

En la siguiente fotografía se puede ver este castillete y la casa de maquinas. La mina disponía de una central eléctrica propia y una planta de trituración.

La producción se sacaba hacia Huelva por tren, primero por un ramal de 3 kilómetros que conectaba con el ferrocarril de Rio Tinto y posteriormente con un ferrocarril de 21 kilómetros de longitud que partía del Cerro San Cristóbal y llegaba a San Juan de Aznalfarache (Sevilla), este FFCC fue desmantelado en 1.954.   

En 1.955 la mina paso a ser propiedad de CONASA (Compañía Nacional de Piritas) que extrajo un total de 270.583 Tm. A partir de 1.966 la actividad de la mina  se redujo al bombeo de aguas ácidas para la empresa Rio Tinto Patiño cerrando en el año 1.972.

La actividad minera en la Peña del Hierro duro un siglo y se ella se extrajeron 4.000.000 de toneladas de piritas.

CORTA ATALAYA:

Esta explotación es la más llamativa y conocida de toda la zona minera de Rio Tinto y por alguna razón el acceso esta restringido al publico y una alambrada que impide el acceso al mirador expresamente construido para su contemplación. Se localiza inmediatamente al norte del pueblo de Minas de Río Tinto (ver figuras 1 y 2) en el Cerro de San Dionisio.

Durante mucho tiempo fue el agujero mas profundo del mundo con forma de cono invertido y unas dimensiones de 1200 x 900 metros y una profundidad de 365 metros en la actualidad esta inundado conteniendo una laguna de 100 metros de profundidad de aguas ácidas. En la siguiente figura se puede ver la ortofoto (iMap) de la Corta Atalaya y el filón mineral beneficiado:

Figura nº 28: Ortofoto de la Corta Atalaya
La Corta Atalaya explotaba los sulfuros masivos de la Masa Dionisio con unas reservas originales de 100 millones de toneladas de sulfuros. En su origen la explotación se realizaba a través de minas: Mina Dionisio, Mina Alicia y la Mina Alfredo, pero por problemas de hundimientos se decidió continuar la explotación a cielo abierto mas segura y en la que llegaron a trabajar 12.000 mineros en labores de arranque, carga y transporte del mineral. La corta estuvo en explotación hasta el 20 de Septiembre de 1.994

La corta se sitúa en un pliegue menor (sinclinal) localizado en el flanco meridional del Antiforme de Riotinto que esta afectado por varias fallas, entre ellas la Falla Eduardo que desplaza la mineralización de la Masa Dionisio 150 metros hacia el Sur. La mineralización se localiza en el contacto tectonizado entre las Unidad Félsica del Complejo Vulcano-sedimentario y las pizarras negras con grauwackas del Grupo Culm tal como se puede ver en la siguiente figura:

Figura nº 29: Mineralización y litologías aflorase en la Corta Atalaya
La Corta Atalaya y la Mina Alfredo explotaban los sulfuros masivos de la Masa San Dionisio un voluminoso paquete sulfurado subvertical con roca volcánica  a muro y pizarras a techo y constituido por pirita masiva localmente enriquecida en Cu, Pb, Zn y otros metales que se presentan en forma de calcopirita, galena, blenda y pequeñas cantidades de sulfosales tipo tetraedrita y granotita.

CORTA DE CERRO COLORADO:

Adyacente a la Corta Atalaya se encuentra la Corta Cerro Colorado la única mina que sigue activa en la actualidad. El yacimiento se localiza en las vulcanitas acidas (riolitas y dacitas) de la Unidad Félsica del Complejo Vulcano-sedimentario. La estructura es un Antiforme, el Antiforme de Cerro Colorado que cabalga sobre el Sinforme de Corta Atalaya.    

Figura nº 30: La Corta de Cerro Colorado.
La mina explota cuatro concentraciones de sulfuros masivos: Filón Norte, Filón Sur, Cerro Salomón y Quebrantahuesos. Otras dos concentraciones de sulfuros masivos denominadas Planes y San Antonio se localizan inmediatamente al Este de Cerro Colorado en el termino municipal de Nerva. En la siguiente figura (Wikipedia) se pueden ver las concentraciones de sulfuros masivos en Cerro Colorado según la cartografía de Emed Tartessus:

Figura nº 31: Masas minerales en el Distrito de Rio Tinto (tom Wikipedia)

Actualmente la mina, gestionada por la empresa Atalaya Mining, esta en pleno rendimiento con un movimiento de 9,50 millones de toneladas/año de mineral con una producción de 40.000 toneladas/año de cobre, muy similar a la que tenia la explotación cuando se cerro a principios de siglo. Las reservas de mineral se cifran en 153 millones de toneladas con una ley media del 0,45 % de cobre, es decir 680.000 toneladas de metal.

EL RIO TINTO:

Figura nº 32: Cuenca del Rio Tinto.
Uno de los mayores atractivos turísticos y científicos de la zona es el propio Rio Tinto. El Río Tinto, perteneciente a la Cuenca Atlántica Andaluza, nace en la Sierra del Padre Caro (Nerva) y tras recorrer cerca de 100 kilómetros desemboca en la Ría de Huelva. Su cuenca hidrográfica tiene una extensión de 1730 Km2, con una cota máxima de 680 msnm y un clima mediterráneo con unas precipitaciones medias anules de 500 mm.  La mayor parte de la cuenca del río discurre por la Faja Pirítica Ibérica (FPI).

En la figura de la derecha se puede ver un croquis con su cuenca y principales afluentes.




El río nace en las inmediaciones del complejo minero de la Peña del Hierro por medio de una serie de drenajes ácidos naturales que poseen un pH medio de 2,6 y concentraciones de metales y sulfatos muy elevadas (casi 1000 mg/l de Fe). Posteriormente el Río recibe los aportes de arroyos procedentes de escombreras cambiando su pH (2,0), su coloración y concentración de elementos llegando a los 10 g/L de Fe. 

Sus aguas rojizas se caracterizan por tener un pH muy ácido, entre 1,7 y 2,7 con un elevadísimo contenido en metales pesados (Cu, Cd, Mn, Fe,…) en un flujo de ácido sulfúrico procedente de lo que se denomina “drenaje ácido”:

Los procesos de oxidación se producen de forma natural en los yacimientos de sulfuros y que afloran en superficie y se denominan “drenaje ácido de rocas (ARD)”,  sin embargo la actividad minera incrementa enormemente este proceso natural denominándose en este caso “drenaje ácido de minas (AMD)”.

Figura nº 33: Rio de color amarillo
El proceso de “drenaje ácido de minas” se origina de dos formas: una oxidación abiótica de las piritas que consiste en la oxidación directa de la pirita en contacto con la atmosfera y en presencia de agua. En esta reacción 1 mol de pirita produce 1 mol de hierro ferroso, 2 moles de ión sulfato y dos protones (H+) produciéndose acidez y liberándose sulfatos y hierro con otros accesorios muchas veces tóxicos (As, Cd, Co, Ni, Pb, Zn, Ti,…). La ausencia de carbonatos favorece valores de pH muy bajos y elevadas concentraciones de metales pesados.


La otra forma del “drenaje ácido de minas” es la oxidación biótica de las piritas que consiste en un proceso de oxidación acelerado por la presencia de bacterias quimiolitótrofas como Acidithiobacillus ferrooxidans , Leptosprillum ferrooxidans y Acidithiobacilus thiooxidans que alcanzan su desarrollo optimo en condiciones de pH ácido (acidófilas), catalizando las reacciones de oxidación (la bacteria Acidithiobacillus ferrooxidans  puede acelerar 100.000 veces esta reacción) y obteniendo energía en este proceso.  Si se dan las condiciones optimas las bacterias se desarrollan rápidamente desencadenándose un proceso de oxidación de la pirita por hierro férrico (Fe3+) que continuara hasta que toda la pirita sea oxidada.

La contaminación por actividades mineras medida por la presencia de metales pesados en las conchas de moluscos (Venerupis decusata) se inicia en el tercer milenio antes de Cristo coincidiendo con los primeros indicios de minería en Cabezo Juré. También se detecta una notable disminución del polen arbóreo coincidiendo con la tala masiva de arboles para alimentar los hornos de fundición, hasta su desaparición hacia el 2.500 a.C.

Por otra parte estudios realizados en los sedimentos de la Ría de Huelva detectan un gran incremento de los elementos tóxicos procedentes de la oxidación de sulfuros coincidiendo con la intensa actividad minera en época romana. Este incremento de la contaminación también se ha detectado en los hielos de Groenlandia con un aumento de la concentración de plomo en el hielo, metal procedente en el 70% de las minas de Rio Tinto.

Ya los fenicios llamaban "Urbero" ("el que quema") al Rio Tinto y en 1556 el clérigo Diego Delgado describía, en una carta a FelipeII, el Río Tinto de la siguiente manera: "...es el Urium de los romanos, el Aceche de los baladíes, el tremendo río de las lágrimas, de cuyas linfas no se logra ningún género de pescados ni otros seres vivos, ni la gente la bebe ni alimañas, ni se sirven de ella los pueblos para cosa ninguna". “En este río no se cría ningún genero de pescado, ni cosa viva, ni las gentes las beben, ni sirve para ninguna cosa. Tiene otra propiedad que si se echa un hierro en el agua se consume en pocos días. Tomé una rana viva y la eche al río y murió sin poder salir del agua. En todo el río no existe ni arena ni materiales sueltos porque todas las piedras están pegadas juntas”. Indicando que el río estaba contaminado y presentaba una elevada acidez.

Tras abandonar la Cuenca Minera los valores de pH del Río Tinto se mantienen constantes debido al efecto causado por la hidrólisis y la precipitación del hierro férrico.  Sin embargo a lo largo de su recorrido los niveles de contaminantes van descendiendo por los procesos de precipitación, coprecipitación y adsorción, así como la dilución en aguas limpias procedentes de afluentes no afectado por AMD. A pesar de ello en su desembocadura en la Ría de Huelva el Río Tinto presenta una elevada contaminación con un pH de 3,0 o menor y una elevada concentración de sulfatos y metales (1450 mg/L de sulfatos y 157 mg/L de hierro). El Río Tinto aporta al mar 4.900 tn/año de Fe , 1.450 tn/año de Al, 750 tn/año de Zn. 

Figura nº  34: Color rojizo del Río en su nacimiento.
La magnitud de la contaminación minera queda clara si comparamos los aportes de metales de todos los ríos del Mundo al mar, de todos ellos los aportes de Cu de los ríos Tinto y Odiel representan el  15% del total  y  la mitad del Zn.

Cuando se alcanza el máximo de solubilidad de un compuesto se produce una transferencia de elementos del agua a la fase sólida mediante formación de minerales por precipitación de Fe en forma de óxidos, hidróxidos o hidroxisulfatos insolubles (hematites, goethita, jarosita,…) que tapizan los cauces con las típicas coloraciones amarillentas y rojizas. Esta precipitación esta catalizada por la acción de bacterias acidófilas que frecuentemente originan estructuras estromatolíticas.

Los precipitados de Al (alunita, gibbsita), son muy frecuentes, presentan un aspecto lechoso y forman coloides que permanecen en suspensión en el agua, acumulándose en zonas de aguas estancadas. También son frecuentes los precipitados de sales evaporíticas que pueden ser sales ferrosas o sales férricas (melanterita, anhidrita, yeso, barita, calcantina,…)

Luego el color rojo del Río Tinto no es exclusivamente un problema de contaminación minera, ya que hace 1 millón de años el rio tenia una elevada acidez y una elevada concentración de metales pesados, sino el resultado de la digestión de unos curiosos microorganismos a los que les gusta comer pirita.
Figura nº 35: Rio Tinto a la altura de Nerva
En la zona minera de Rio Tinto hay varios embalses con aguas ácidas el más conocido es el Embalse de Gossan-Cobre con una capacidad de 22 Hm3. Se trata de una presa con finalidad minera e industrial con el objeto del almacenamiento de los estériles de las plantas de concentración de cobre y recuperación del agua que se emplea en estos procesos. Es la balsa de lodos tóxicos más grande de Europa con capacidad para albergar 90 millones de toneladas de residuos procedentes de las minas de Rio Tinto.


Figura nº 36: Embalse de Gossan-Cobre
El actual interés científico por la zona viene ocasionado por las características peculiares de las aguas del Río Tinto en el que viven unos microorganismos quimiolitótrofos (comedores de piedras) entretenidos en oxidar y reducir el hierro proceso en el que se originan unos minerales (hematites, goethita, jarosita, etc…) que han sido identificados en la zona de Meridiani Planum en Marte. De ahí nació el interés de la NASA (Proyecto MARTE) por conocer la biología de los microorganismos que degluten sulfuros metálicos en el suelo de Río Tinto.

En la siguiente figura se puede ver la situación de esta planicie en el Planeta Rojo (imagen de NASA/JPL)


Figura nº 37: Meridiani Planun en Marte.

RESUMEN:

El Río Tinto es una corriente de agua ácida cargada en metales pesados muchos de ellos tóxicos, que discurre por la Provincia de Huelva drenando la Faja Pirítica Ibérica. En sus aguas viven unas bacterias quimiolitótrofagas que comen piritas y originan el característico color rojo de sus aguas.  La fuente de alimento de estas bacterias son los minerales que se encuentran en enormes cantidades en esta gran estructura geológica y que constituyen la mayor acumulación de sulfuros masivos del mundo. Estos enormes yacimientos de larga y compleja historia fueron y son explotados en algunas de las mayores minas a cielo abierto de Europa: la Corta Atalaya y la Corta Cerro Colorado.

En la actualidad y tras una época de crisis vuélve la actividad a Rio Tinto: mineros, turistas y hasta astronautas deambulan por las minas y mientras tanto, en el subsuelo, los microorganismos ajenos al revuelo que han originado, continúan su festín saboreando lentamente las piritas que en su día se originaron gracias a una intensa actividad hidrotermal submarina. No tienen prisa, tienen muchos sulfuros metálicos que metabolizar, empezaron su andadura hace muchos millones de años e indicaron a los mineros calcolíticos el lugar donde se encontraba un importante filón metálico que se ha explotado de manera discontinua durante 5.000 años (Ricardo Amils: El Adelantado de Indiana).
 
SUMMARY:

The Rio Tinto is a stream of acidic water loaded with heavy metals, many of them toxic, which runs through the Province of Huelva draining the Iberian Pyrite Belt. In its waters live chemiolithophages that eat pyrite and give rise to the characteristic red color of its waters. The food source of these bacteria are minerals found in enormous quantities in this great geological structure and constitute the largest accumulation of massive sulphides in the world. These huge deposits of long and complex history were and are exploited in some of the largest open pit mines in Europe: the Corta Atalaya and Corta Cerro Colorado.

Nowadays, after the crisis, Rio Tinto's activity continues: miners, tourists and even astronauts wander through the mines and meanwhile, in the subsoil of Rio Tinto, the microorganisms, unrelated to the stir that they have caused, continue their feast, slowly savoring the Pyrites that in their day originated thanks to an intense submarine hydrothermal activity. They are not in a hurry, they have many metal sulfides to metabolize. They began their journey many millions of years ago and indicated to the Chalcolithic miners the place where there was an important metallic reef that has been discontinued for 5.000 years (Ricardo Amils: The Adelantado of Indiana)