Distribución, composición y génesis (biótica/abiótica) de los espeleotemas de las cuevas volcánicas de la Isla Terceira (Azores, Portugal)

Resumen

La Tesis Doctoral se centra en el estudiar la distribución, composición y génesis de los espeleotemas de tres cuevas volcánicas en la isla Terceira: Branca Opala, Galeria da Queimada (tubos volcánicos), y Algar do Carvão (sima volcánica). Estan localizadas en la misma unidad geológica (Zona Basáltica Fisural). Se diferencian por su génesis (tubos volcánicos o simas), morfología (pocos metros de longitud a varios centenares), profundidad (tubos volcánicos cercanos a la superficie (0.5-2m) y la sima de 125m de profundidad), y edad (Branca Opala 6600 años, Algar do Carvão 1700-3200 años y Galeria da Queimada 4500 años). Se estudia una gran diversidad de espeleotemas: subacuáticos e inactivos (estromatolitos en Branca Opala) y subaéreo y activos (estalactitas, estalagmitas, coladas, microgours, recubrimientos, etc. en Alagar da Carvão y además estalactitas asociadas a raíces en Galeria da Queimada). Todos los espeleotemas estan formados únicamente por minerales no cristalinos: ópalo-A, óxi/hidróxidos de Fe, alófana y óxidos de Mn. Los espeleotemas opalinos de Branca Opala y Algar do Carvão no coexisten con otros minerales planteándose la hipótesis de una influencia hidrotermal. En cambio, los espeleotemas de Galeria da Queimada reúnen alofana y óxi/hidróxidos de Fe y Mn procedentes de los Andisoles que cubren la cueva. En esta cueva existe una distribución mineralógica preferencial de sus espeleotemas: espeleotemas alofánicos concentrados en la galería izquierda y bajo vegetación arbustiva y espeleotemas rojos y negros en la galería derecha y bajo campos de pasto. Todos los espeleotemas muestran evidencias de origen biogénico (marcas y moldes de bacterias filamentosas, biofilms, exopolisacáridos y otros microorganismos no identificados) siendo muy diferentes entre sí. En Branca Opala los espeleotemas se interpretan como estromatolitos opalinos debido a su estructura interna microlaminada y a las formas filamentosas identificadas. Todos se formaron en ambiente subacuático y se contaminaron periódicamente por detríticos siliciclásticos finos de la cueva, dando láminas más pardas ricas en Al y con menor proporción de agua que las blancas. En la sima de Algar do Carvão, los espeleotemas opalinos principalmente son inorgánicos porque las evidencias de origen biogénico son escasas. En Galeria da Queimada, las rootsicles están formadas por la alternancia anillos inorgánicos (compactos) y anillos orgánicos (porosos). La gran cantidad de bacterias filamentosas más o menos mineralizadas localizadas en los anillos porosos y en el centro (mezcladas con los productos de putrefacción de la raíz), indica un rol bacteriano importante en la formación de las rootsicles. La influencia bacteriana es muy importante en los estromatolitos opalinos (Branca Opala), moderada en las rootsicles (Galeria da Queimada), y muy pequeña en la sima de Algar do Carvão, donde predomina la precipitación inorgánica. El origen de la sílice capaz de generar espeleotemas opalinos de Branca Opala y Algar da Carvão, es diferente. La fuente hidrotermal local sugerida para la intensa silicificación que engloba Branca Opala no ha podido validarse a partir de las señales geoquímicas, ya que los elementos mayores, menores y tierras raras porque estos estan asociados a los terrígenos volcanoclásticos que están presentes en las fases opalinas. Para Algar do Carvão se propone que la influencia hidrotermal en la fuente de la sílice es consecuencia de los procesos de ebullición que suceden en la parte superior de los sistemas geotérmicos, donde existe una transferencia de gases ácidos al vapor resultante. Este acidificado puede condensarse en las aguas subterráneas superficiales, acidificándolas. Estas, disolverían los minerales de las rocas volcánicas adyacentes provocando su fuerte enriquecimiento en sílice, y al salir a la cueva sufrirían cambios de CO2 y pH precipitando la sílice formando espeleotemas.