Mineralogía magnética de suelos volcánicos en una toposecuencia del valle de Teotihuacán

• Autores: Jorge F. Rivas Ortiz, Beatriz Ortega-Guerrero, Elizabeth Solleiro-Rebolledo, Sergei Sedov, Serafín Sánchez Pérez
• Localización: Boletín de la Sociedad Geológica Mexicana, ISSN-e 1405-3322, Tomo 64, Nº. 1, 2012, págs. 1-20
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Magnetic mineralogy of volcanic soils in a toposequence of the Teotihuacán valley
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    Numerosos trabajos han demostrado la relación existente entre la mineralogía magnética de suelos y paleosuelos y las variaciones climáticas y ambientales, o el efecto de la contaminación en los mismos. Con el propósito de analizar esta relación en una toposecuencia del valle de Teotihuacán, se llevó a cabo un estudio de las propiedades magnéticas en cinco suelos y un paleosuelo desarrollados en depósitos volcanoclásticos distribuidos en diferentes posiciones del relieve entre 2250 y 3060 msnm, que incluyen: dos Cambisoles, un Calcisol, dos Fluvisoles y un Vertisol. La mineralogía magnética fue caracterizada a través de técnicas de magnetismo de rocas que determinan la composición, concentración y distribución de tamaños de dominio de los minerales magnéticos, y esta caracterización fue comparada y validada con parámetros no magnéticos. Los resultados de la investigación muestran que existe una marcada diferenciación de las propiedades magnéticas en función de las condiciones ambientales de cada suelo y su grado de pedogénesis. Las características magnéticas varían entre dos extremos: 1) los Cambisoles contienen mayor concentración de minerales magnéticos de mayor tamaño; y 2) los Fluvisoles presentan bajas concentraciones de minerales magnéticos dominados por partículas finas. El Calcisol presenta variaciones entre estos dos extremos, tanto en la concentración de minerales magnéticos como en su tamaño, mientras que el Vertisol presenta baja concentración y tamaños gruesos. A diferencia de lo que sucede en las secuencias de loess-paleosuelos que registran un aumento en susceptibilidad magnética ( χ ) en la parte superficial, originado por un incremento de minerales ferrimagnéticos y antiferrimagnéticos de tamaño fino DS y SP, los realces observados en un Cambisol y un Fluvisol de Teotihuacán se deben a la incorporación de nuevos materiales de origen volcánico y fluvial en la superficie. Por el contrario, las mayores concentraciones de partículas SP y DS ocurren en general en los horizontes inferiores. En ellos es débil aún la formación de minerales magnéticos pedogénicos, tanto ferrimagnéticos como antiferrimagnéticos. La baja magnetización intrínseca de estos últimos y la proporción relativamente baja en la que se presentan ocasionan que sea difícil su detección, ya que quedan enmascarados por las fases ferrimagnéticas. Nuestros análisis muestran las particularidades de suelos desarrollados en materiales volcánicos y el potencial de los estudios de propiedades magnéticas en combinación con otros indicadores pedogenéticos en las reconstrucciones de las condiciones ambientales en el pasado.

  • English

    Numerous studies have demonstrated the relationship between magnetic mineralogy in soil and paleosol sequences and climatic and environmental variations as well as pollution effects affecting them. In order to analyze this relationship, we carried out a study of magnetic properties in five soils and a paleosol, all developed on volcaniclastic deposits and located throughout an altitudinal range of 2250 to 3040 m above sea level and within a toposequence from Teotihuacan valley. These soil profiles consist of two Cambisols, a Calcisol, two Fluvisols, as well as a Vertisol. The magnetic mineralogy was characterized by rock magnetism techniques in order to determine the composition, concentration and domain size distribution of magnetic minerals, and was compared and validated with other non-magnetic parameters. Results reflect a clear difference in magnetic properties which are influenced by environmental conditions for each soil and their degree of pedogenesis. These magnetic properties vary between two extremes: 1) Cambisols, with higher concentrations of magnetic minerals of larger particle size; and 2) Fluvisols with low concentrations of magnetic minerals dominated by fine particle size. The analyzed Calcisol presents variations between these two extremes, for both aspects (concentration and grain sizes), while the Vertisol shows low concentration and coarse sizes. Unlike magnetic susceptibility enhancement reported in loess-paleosol sequences, which is caused by a rise of SD and SP ferri- and antiferrimagnetic minerals, the increase reflected in a Cambisol and Fluvisol from Teotihuacan is caused by the incorporation of new volcanic and fluvial material to the upper part of the soils. By contrast, the higher SP and SD concentrations are located in the lower horizons. These present a rather weak formation of pedogenic magnetic minerals, both ferrimagnetic and antiferrimagnetic. The low intrinsic magnetization of the latter and the relatively low proportion in which they occur make identification difficult because they are masked by ferrimagnetic phases. Our analysis highlights the features of soils developed on volcanic material as well as the potential that the analysis of magnetic properties holds in combination with other pedogenetic indicators for the reconstruction of past environmental conditions.