INTRODUCCINCuando miramos una roca sedimentaria, en la

costa con sus capas, en una barrera del camino o enuna muestra de la mano, en general intentamos saberque roca es y enseguida pensar como se ha forma-do... Empezamos pronto a hablar de calizas y de are-niscas, de margas y de arcillas, decimos que es com-pacta o de grano grueso, de ambiente marino o con-tinental, pero nos olvidamos de lo que es ms obvio:su color y las causas que originan ese color. El colornos parece algo tan natural que no le damos impor-tancia: estamos tan acostumbrados a ver calizasblancas y arenas amarillas, que muchas veces ni lodecimos o escribimos.

Pero cuntas veces las calizas no son blancas,sino amarillas, grises o incluso negras? Y las are-nas, cuntas veces son blancas como la nieve o rojascomo la sangre? Y sin embargo, estamos siemprehablando de calizas que consisten esencialmente encalcita, amarilla o incolora, y de arenas que consis-ten esencialmente en cuarzo, incoloro o blanco. Po-dramos pensar que la culpabilidad es de las arci-llas, pero tambin estas no tienen ningn color enparticular - son claras, grises y poco ms Cualentonces la razn para estas variaciones del color,tan fuertes y tan frecuentes?

Es que los sedimentos tienen casi siempre cantida-

des pequeas (un bajo porcentaje) de sustancias fuerte-mente colorantes - los pigmentos que confieren el co-lor, independientemente de su composicin preponde-rante. Cules son estos pigmentos, de dnde vienen,porqu estn presentes o no en esta o esa roca sedimen-taria? Todo depende de las condiciones paleoambien-tales en las que la roca se ha formado, como veremos.

LOS PIGMENTOS Y LOS COLORES

Cuando pensamos en los minerales y miramoslas pginas de un libro de la mineraloga con foto-grafas, muchas veces aparece la referencia a los ele-mentos que confieren color, como es el litio, cobre,cromo, hierro o sulfuro, por ejemplo. Estos mismoselementos pueden estar presentes en las rocas sedi-mentarias, no en su componente principal, general-mente la calcita y/o el cuarzo, pero s en los compo-nentes accesorios, generalmente arcillas. Los pig-mentos principales de las rocas sedimentarias son elhierro y la Materia Orgnica (M.O.). De su presen-cia y proporcin resulta esencial en las coloracionesque observamos en estas rocas.

El hierro puede estar presente principalmentebajo dos formas: la hematita Fe2O3 y la goethitaFeO(OH), siendo suficiente 1 a 2% para colorear laroca fuertemente (vd. Krauskopf & Bird, 1995).Ambas son formas de xidos de Fe III, y la combi-

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EL COLOR DE LOS SEDIMENTOS. COMO Y PORQUThe colour of sediments. How and why

Nuno Lamas Valente (*)

RESUMENEn este trabajo se presenta un conjunto de ideas sobre el origen del color de los sedimentos, empezan-

do por la cuestin de los pigmentos (esencialmente xidos de hierro y Materia Orgnica). Se presentan lascondiciones geoqumicas en que cada uno se origina, asociando las diversas coloraciones a los paleoam-bientes sedimentarios. Se concluye sobre la utilidad de este abordaje en la enseaza de la Geologa Ex-gena para jvenes.

ABSTRACTThis paper deals with the colours of sediments, its origin and significance. Some general ideas about

the main pigments (iron oxides and organic matter) are presented, followed by some considerations on thepaleoenvironmental conditions necessary for each one to be present. Finally, several examples of colouredsandstones, claystones and limestones are interpreted. This approach is proposed as an important tool forgeosciences education on geochemistry and surface environments processes.Palabras Clave: Sedimentologa, Colores, Alteraciones, Enseanza.Keywords: Sedimentology, Colours, Weathering, Teaching.

TALLERES

(*) Dep. e Centro de Geologia da Fac. Cincias da Univ.de Lisboa. Campo Grande C-6, 4. 1749-016 Lisboa. Pimentel@fc.ul.pt

Enseanza de las Ciencias de la Tierra, 2006. (14.1) 26-28I.S.S.N.: 1132-9157

nacin de una molcula de la hematita con una deagua, da origen a dos de goethita, reaccin que fcil-mente se puede dar en ambas direcciones (vd.Krauskopf & Bird, 1995). La hematita es roja y lagoethita es ocre, y de la presencia de ambos resultael color naranja. El hierro puede tambin estar pre-sente como sulfuro (Pirita, FeS2) o carbonato (side-rita, FeCO3). Debido a la elevada capacidad de lasarcillas para fijar otros compuestos, esos xidos es-tn en general agregados a las arcillas, como es elcaso de la limonita, una mezcla de goethita fina y ar-cillas. Es por esto que, al lavar una arena coloreada,nos quedamos con agua arcillosa y coloreada por unlado, y los granos claros de cuarzo por otro.

El otro pigmento importante en las rocas sedi-mentarias es la Materia Orgnica (M.O.), en prome-dio con valores de 1 a 2% (vd. Krauskopf & Bird,1995). En general, la M.O. resulta de la acumulacinde vegetales (plantas y alga marinas), presente en lossedimentos bajo forma de compuestos orgnicos ri-cos en carbn e hidrgeno. Estos compuestos tienencolores negros, confiriendo a los sedimentos colora-ciones grises, ms o menos oscuras. De la combina-cin, en diversas proporciones, de estos colores b-sicos - rojo, amarillo, gris resultan las coloracionesdiversas observadas en las rocas sedimentarias. Pe-ro qu hace que estas proporciones varen de unaarena para otra, por ejemplo? Todo depende de lascondiciones paleoambientales donde transcurri lasedimentacin.

LA GEOQUMICA DE LOS COLORESLos dos parmetros geoqumicos que caracteri-

zan principalmente los ambientes sedimentarios sonel Eh y el pH (Fig. 1). En la naturaleza, los valoresdel pH varan entre 2 (muy cido) y 10 (muy alcali-no), mientras que los valores de Eh pueden ir de - 0.4(muy reductor) hasta 0.8 (muy oxidante), dependien-do de los ambientes (Krauskopf & Bird, 1995). Con-forme a estas diversas condiciones, los elementos co-mo el hierro tendirn a reaccionar con el oxgeno, el

agua, el carbonato o el sulfuro, como la M.O. tendira reaccionar, oxidndose y decomponindose, o biensiendo preservada en condiciones reductoras. Enotras palabras, ser el par Eh/pH quien determina eltipo de compuestos colorantes que van a ser genera-dos o a ser preservados en un sedimento (Fig. 2).

La formacin de xido e hidrxidos de hierro, esdecir, de colores calientes resulta de ambientesoxidantes, preferentemente alcalinos, mientras quela formacin de sulfuros y carbonatos de hierro, concolores fros, es el resultado de la reduccin y deambientes ms cidos. Por su lado, la preservacinde M.O., con los colores grises, est asociada a am-bientes muy o poco reductores (colores negros a gri-ses claros), en general un poco cidos. De estosejemplos se deduce que los xidos de hierro y laM.O. son casi siempre antagnicos en la naturaleza.

LOS PALEOAMBIENTES Y LOS COLORES

Volvamos entonces a las rocas sedimentarias y asus colores. Qu significado tiene una arena blanca,naranja o gris? Una arena blanca indica una ausenciacasi total pigmento, con el cuarzo y las arcillas pre-sentando sus colores originales, en resultado de unambiente poco oxidante y cido, con fuerte lavadodel hierro y de la M.O. Una arena naranja, al contra-rio, indica un ambiente claramente oxidante, con he-matita y Goethita, sin M.O. preservada. Finalmente,una arena gris indica alguna preservacin de M.O. enun ambiente reductor, pudiendo el hierro aparecerbajo forma de Pirita. Podramos el suponer que lasarenas blanca, naranja y gris correspondieron a pale-oambientes muy distintos, como por ejemplo unaplaya, un ro y un delta, respectivamente. Y hastapuede ser el caso. Pero tambin podremos encontraresas arenas con coloraciones muy diversas, apartadassolamente algunos metros o incluso centmetros.Cmo es sto posible en un mismo ambiente depo-sicional? Debido a la heterogeneidad interna de algu-nos paleoambientes, como los fluviales, con los ca-nales (oxidantes) al lado de pantanos (reductores); o

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Fig. 1. Diagrama Eh / pH para Fe + H20 (in Kraus-kopf & Bird, 1995)

Fig. 2. Neoformaciones exgenas en diferentesEh/pH (Krumbein & Garrels, 1952).

entonces simplemente debido a la circulacin delagua (con O2- y H+ disueltos) dentro de los sedimen-tos. Por estas razones, es frecuente observar, en unmismo afloramiento, arenas con colores muy diver-sos, en capas, niveles irregulares o manchas. Tododepende pues de la geoqumica del agua que circul,durante y despus de la deposicin.

Lo mismo podramos decir de las capas de arci-llas que observamos en un afloramiento. Su presen-cia solamente indica un ambiente tranquilo, dondeesas partculas finas han podido decantar y deposi-tar. Pero era un ambiente generalmente sumergidoo con emersiones frecuentes? Por los colores grisespodemos decir que sera un pantano, por los colorescalientes podemos decir que sera una llanura deinundacin, por ejemplo.

Tambin las calizas pueden hablarnos de los am-bientes donde se han depositado. Una caliza blancaindica condiciones costeras poco profundas, oxige-nadas y agitadas, pudiendo presentar coloracionesamarillas o rojas, en el caso tener la exposicin su-area y precipitacin de xidos de hierro. Ya una ca-liza gris o negra indicar un ambiente marino msprofundo y tranquilo, con acumulacin y preserva-cin de M.O., sin los xidos de hierro, pudiendo es-to estar presente bajo forma de siderita.

CONCLUSIONES

Los colores de los sedimentos son uno de los as-pectos ms visible, pero menos interpretado, en lasrocas sedimentarias. La proposicin de este trabajo esutilizar este aspecto como mtodo para acercarnos unpoco a la geoqumica bsica de los ambientes sedi-mentarios y a los procesos asociados a los diferentespaleoambientes deposicionales. Ms all de la natura-leza de los sedimentos, de la presencia de fsiles o deestructuras sedimentarias, el color se puede utilizar,en el campo, en el laboratorio o en la clase, para inter-pretar las condiciones donde se han formado los sedi-mentos y para completar su ambiente deposicional.Todo esto presupone un cierto conocimiento de Qu-mica y de Geologa Exgena, siendo ms apropiadopara alumnos de los ltimos aos de la Escuela Se-cundaria o de los primeros aos de la Universidad.

BIBLIOGRAFAKrauskopf, K.B. & Bird, D. (1995). Introduction to

Geochemistry (3rd edition). McGraw Hill, 647 pp.Krumbein, W.C. & Garrels, R.M. (1952). Origin and

classification of chemical sediments in terms of pH and oxi-dations-reduction potential. Journal of Geology 60, 1-33.

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Fig. 3. Algunos ejemplos de imge-nes tiradas de la Internet, dan unaidea de la gran diversidad de coloresde las rocas sedimentarias en la na-turaleza (pero una de ellas es un pai-saje informtico falso).