Petrography, biomarker composition, mineralogy, inorganic geochemistry and paleodepositional environment of coals from La Ballesta mine, Peñarroya Basin, Spain

Resumen

Objetivo El objetivo de este trabajo es estudiar una serie de muestras de carbón de varios mantos aflorantes de la mina La Ballesta, en el margen suroriental de la cuenca minera de Peñarroya-Belmez-Espiel, suroeste de España. Las correspondientes lutitas infra- y suprayacentes también fueron investigadas. Métodos Análisis petrográficos, palinológicos y de biomarcadores fueron realizados. Los elementos mayoritarios se analizaron por fluorescencia de rayos X (XRF). Los elementos traza se analizaron por espectrometría de masas con plasma acoplado inductivamente (ICP-MS). Resultados El carbón bituminoso alto volátil de edad Pensilva´nica (Westfaliense), extraído en la zona de La Ballesta, es un carbón húmico con concentraciones de vitrinita de más del 86% en base libre de materia mineral y bajas cantidades de liptinita e inertinita. Estos carbones tienen una proporción de materia volátil relativamente mayor que en el caso de los carbones bituminosos de las parte occidental de la cuenca en estudio, pero poseen similares valores de reflectancia de la vitrinita, y presentan una variedad oscura y otra clara de vitrinita. La variedad oscura es más abundante en los carbones con bajo contenido en ceniza que se han formado en las cercanías de un medio lacustre. La mineralogía de carbones y lutitas (infra- y suprayacentes) de la mina La Ballesta está dominada por el cuarzo, caolinita e illita, con proporciones menores a trazas de carbonatos epigenéticos, anatasa y feldespato potásico, entre otros. Conclusiones Las concentraciones de B y ratios B/Be, entre otros datos, sugieren que los carbones de La Ballesta se habrían formado a partir de cenagales que se desarrollaron junto a lagos. Los carbones 9, 9bis, and 14 se relacionan probablemente con sistemas más restringidos que en el caso de la lutita carbonosa 15; correspondiendo esta última con pantanos asociados con ambientes aluviales y llanuras de inundación. Unos valores anormalmente altos de las concentraciones de elementos traza tales como Li, Rb, Cs, Sc, V y Cr se pueden explicar por el aporte de minerales detríticos en la Cuenca Belmez-Espiel Peñarroya procedentes del afloramiento hacia el noreste de rocas de edad Precámbrica y Paleozoica temprana. A este respecto, relaciones elementales tales como Al2O3/TiO2 sugieren que el origen de los elementos traza y las fases minerales, en carbones y lutitas de La Ballesta, pueden ser principalmente atribuido al aporte de detritos derivados de rocas metamórficas de tipo félsico a intermedio.