Resumen de Integración de métodos geofísicos para el estudio de cavidades en el sistema kárstico de la Gruta de las Maravillas (Aracena)

Francisco José Martínez Moreno, Jesús Galindo Zaldívar, Antonio Pedrera Parias, María Teresa Teixidó Ullod, José Antonio Peña Ruano, María Lourdes González Castillo, Patricia Ruano Roca, Ana Ruiz Constán, Manuel López-Chicano, Wenceslao Martín Rosales, Antonio Azor Pérez

• español

  El sistema kárstico donde se emplaza la Gruta de las Maravillas ha sido estudiado mediante la combinación de metodologías geofísicas. La cueva, localizada en el Cerro del Castillo, se ha desarrollado en mármoles con intercalaciones de cuarcitas, granodioritas y gneises de la banda metamórfica de Aracena, situada a lo largo del contacto entre las zonas de Ossa Morena y Sudportuguesa, dentro del Macizo Ibérico. La formación de la cueva está controlada por la presencia de una banda mineralizada de pirita y óxidos de hierro que atraviesa los mármoles en dirección N110ºE, cerca del contacto con granodioritas. Esta capa confiere a la cavidad condiciones especiales de mineralización, con las paredes cubiertas de óxidos de hierro. Con el objetivo de estudiar la posible continuidad de la Gruta de las Maravillas se han aplicado diferentes metodologías geofísicas en todo el cerro. Como primera aproximación, se ha realizado un estudio regional con microgravimetría y microtopografía en una malla regular de 10 x 10 m. Las medidas de microgravimetría han permitido obtener el mapa de anomalía residual, el cual define valores negativos asociados a contraste de densidad negativa que, posiblemente, están debidos a la presencia de otras cavidades desconocidas. Para confirmar la presencia o no de estas cavidades, se han aplicado otras metodologías geofísicas sobre las zonas de interés: magnetometría, tomografía eléctrica de resistividad y polarización inducida, perfil de velocidades y cobertura de rayos en sísmica de refracción, offset común en sísmica de reflexión y Georradar. La integración de estas técnicas se ha realizado en perfiles coincidentes en el espacio y con distintas longitudes, de forma que se alcanzan distintas profundidades y resolución. Estas metodologías han permitido, por un lado, definir las anomalías que permiten detectar las cavidades en cada uno de los métodos aplicados y, por otro lado, confirmar si las anomalías gravimétricas observadas se deben a cavidades o cambios litológicos. En este trabajo se propone la posible continuidad de la Gruta de las Maravillas en otras zonas del cerro.

• português

  O sistema onde a Gruta das Maravilhas está alojado, tem sido estudado através da combinação de metodologias geofísicas. A caverna, localizada no Cerro do Castelo, desenvolveu-se em mármores com quartzitos intercalados, gnaisses e granodioritos, ao longo do contato entre as zonas de Ossa Morena e Sudportuguesa dentro do Maciço Ibérico. A sua formação é controlada pela presença de uma banda mineralizada de pirita e óxidos de ferro que atravessa o mármore em direção N110°E, perto da zona de contato com granodioritos. Esta camada confere à cavidade condições especiais de mineralização, cujas paredes estão cobertas com óxidos de ferro. A fim de estudar a possível continuidade da Gruta das Maravilhas, tem-se aplicado diferentes métodos geofísicos em todo o colina. Como primeira aproximação, realizamos um estudo microgravimétrico e microtopografia a nível regional. Este estudo foi realizado numa grade regular de 10 x 10 m. A partir das medições microgravimétricas, obteve-se o mapa de anomalia residual, o qual define valores negativos associados ao contraste da densidade negativa, possivelmente devido à presença de outras cavidades desconhecidas. Para confirmar a presença ou ausência destas cavidades, foram aplicados outros métodos geofísicos às áreas de interesse: magnetometria, tomografia de resistividade elétrica e polarização induzida, perfil de velocidade e cobertura raios em refração sísmica, offset commun em reflexão sísmica e GPR. A integração destas técnicas tem sido feita nos perfis correspondentes ao espaço e com diferentes comprimentos, de modo a que diferentes profundidades e resoluções sejam alcançadas. Estas metodologias têm permitido definir a forma como são detetadas as cavidades em cada um dos métodos de aplicação. Além disso, permite também confirmar se as anomalias gravimétricas se devem a cavidades ou alterações litológicas. Este artigo propõe e explora a possível existência da continuidade da Gruta das Maravilhas que estaria presente em outras áreas do Cerro do Castelo.

• English

  The karst system where is emplaced the Gruta de las Maravillas has been studied by the combination of geophysical methods. The cave, located in Cerro del Castillo hill, has been developed in marbles with intercalations of quartzites, granodiorites and gneiss, of the metamorphic Aracena band located along the contact between Ossa Morena Zone and South Portuguese Zone, in the Iberian Massif. The cave development is controlled by the presence of a mineralized band of pyrite and iron oxides that cross the marbles in N110ºE direction, near the contact with granodiorites. This band provides to the cavity special conditions of mineralization, with walls covered by iron oxides. In order to study the possible continuity of the Gruta de las Maravillas, different geophysical methods have been applied throughout the hill. As first approximation, it has performed a regional study with microgravity and microtopography in regular grid of 10 x 10 m. These measures have provided a residual anomaly map, which highlight negative values associated to negative density contrast probably due to the presence of unknown cavities. To confirm the existence of these cavities, it has been applied other geophysical methods on areas of interest: magnetic, electrical resistivity tomography, induced polarization, velocity and ray tracing profiles in seismic refraction, common offset in seismic reflection, and ground penetrating radar. The integration of these techniques has been carried out in profiles matching in the space with different lengths, reaching diverse depth and resolution. These methods have allowed, in one hand, define the anomalies related to cave detection on each applied methods and, in the other hand, confirm if the gravity anomalies are due to cavities or lithological changes. In this work it is proposed the possible continuity of the Gruta de las Maravillas toward other zones of the Cerro del Castillo.