Post on 26-Jun-2015
ESTUDIO PRELIMINAR DE LOS ANDENES DE MORAY
DE USO AGRÌCOLA EMPLEANDO TECNICAS FISICAS
M. L. CERÓN LOAYZA, J. A BRAVO CABREJOS, R. ASCUÑA
LABORATORIO DE ANÁLISIS DE SUELOS, LABORATORIO DE ARQUEOMETRÍA.
FACULTAD DE CIENCIAS FÍSICAS. UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN
MARCOS,
APARTADO 14-0149, LIMA 14. PERÚ.
CONGRESO INTERNACIONAL “DESASTRES Y ORDENAMIENTO TERRITORIAL EN LAS AMERICAS”
Objetivo Introducción Materiales y Métodos Discusión y Resultados Conclusiones
ESTUDIO PRELIMINAR DE LOS ANDENES DE MORAY DE USO AGRÍCOLA EMPLEANDO TÉCNICAS FÍSICAS
OBJETIVO:
1.- La caracterización elemental y estructural de lasfracciones arcillosas de los suelos de los andenesde Moray, localizados a 38 km al noreste de laciudad del Cusco, Región Cusco.
2.- Estudio de las propiedades físico-químicas(textura, pH, conductividad)
INTRODUCCIÓN Los andenes de Moray se encuentran a
3,500 msnm y a 38 km al noreste de laciudad del Cusco, Región Cusco. Seobtuvo muestras in situ por cada piso delos andenes como se observa en laFigura Nº 1, con el objetivo decaracterizar cada muestra con lasdiferentes técnicas físicas con las quecuenta la Facultad de Ciencias Físicasde San Marcos.
Se extrajo muestras de cada piso de losandenes, en total 12 muestras,obteniéndose para cada piso lasfracciones granulométricas: arena, limoy arcilla.
MATERIALES Y MÉTODOS
La recolección de muestras serealizó in situ y los análisis físico-químicos:
pH, fracción granulométrica,clase textural, C.E. y % de agua, serealizaron en el Laboratorio deAnálisis de Suelos (LAS) de laFacultad de Ciencias Físicas-UNMSM.
Se obtuvo la textura de cada unade las fracciones granulométricaspara cada Andén por la técnica desedimentación.
TÉCNICAS EMPLEADAS:
La composiciónelemental se realizóempleando un equipode fluorescencia derayos X. Esta técnicapermite reconocerelementos químicosde número atómicomayor que aluminio.
Φ1
Φ2
Detector
Fuente deR X
Analizador Multicanal
Equipo de FRX
Los espectros Mössbauer de todas las muestras fuerontomados a temperatura de ambiente (TA) en el Laboratorio deArqueometría de la Facultad de Ciencias Físicas de SanMarcos. Los espectros se tomaron en geometría detransmisión usando una fuente de 57Co en matriz de Rh yfueron analizados usando el programa Normos de Brand en laversión de sitios cristalinos (Normos Site).
Para la identificación estructural de los compuestos presentesen las muestras se recurrió a la técnica de difractometría derayos x, usando un difractómetro, modelo BRUKER. El ángulode barrido fue de 4º < 2θ < 60º y el avance fue de 0.02°/paso.
Tabla de valores para las muestras en bruto de Moray-Cusco
Muestras Valores de pH
s1,1 8.7 Fuertemente alcalina
s1,2 8.1 Alcalina
s1,3 7.9 Alcalina
s1,4 7.4 Ligeramente alcalina
s1,5 8.3 Alcalina
s1,6 8.5 Alcalina
s1,7 9 Fuertemente alcalina
s1,8 9.3 Fuertemente alcalina
s1,9 8.6 Fuertemente alcalina
s1,10 8.3 Alcalina
s1,11 8.7 Fuertemente alcalina
s1,12 9.2 Fuertemente alcalina
1.- Resultados Físico- Químico
Arc illa Moray-P is o Nº2
10
100
1000
10000
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
E nerg ía (K ev)
Cu
en
ta
s
Discusión y Resultados2.- Resultado de FR-X ED
Arc illa Moray-P is o N° 10
10
100
1000
10000
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
E nerg ía (K ev)
Cu
en
tas
Arc illa Moray-P is o N° 11
10
100
1000
10000
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
E nerg ía (K ev)
Cu
en
ta
s
MorayAnden 12
Si ArK
Cak α
Cak β
Ti k α
Ti k β
Mn
Fe k α
Fe k β
Cu Zn Sr ZrCuen
tas
Energía (Kev)
MorayAnden 12
Si ArK
Cak α
Cak β
Ti k α
Ti k β
Mn
Fe k α
Fe k β
Cu Zn Sr ZrCuen
tas
Energía (Kev)
Arcilla Moray Piso Nº 12
10
100
1000
10000
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
E nerg ía (K ev)
Cu
en
tas
Elementos Muestras MorayS1-Arc S2-Arc S3-Arc S4-Arc S5-Arc S6-Arc S7-Arc S8-Arc S9-Arc S10-Arc S11-Arc S12-Arc
Al 6.08 6.73 6.73 7.48 4.17 9.278 6.73 6.73 6.73 5.29 6.73 6.76
Si 15.97 22.12 21.92 18.17 28.27 21.66 15.26 15.26 22.12 9.729 22.12 19.73
S 6.94 0.62 0.56 3.22 0.28 0.59 7.30 2.04 2.32 14.65 0.04 0.19
Cl 0.218 0.261 0.286 0.238 0.075 0.105 0.237 0.238 0.238 0.31 0.124 0.218
K 1.685 2.12 2.021 2.152 2.134 2.512 1.842 1.908 2.212 1.952 1.922 1.647
Ca 7.263 3.673 4.473 8.915 4.661 4.21 10.81 7.380 7.831 19.529 4.000 3.984
Ti 0.222 0.397 0.397 0.399 0.398 0.477 0.198 0.296 0.368 0.140 0.368 0.335
V 0.021 0.015 0.015 0.023 0.006 0.008 0.015 0.015 0.015 0.015 0.021
Cr 0.008 0.008 0.10 0.006
Mn 0.04 0.088 0.088 0.080 0.095 0.088 0.080 0.080 0.078 0.065 0.078 0.101
Fe 2.074 3.105 3.00 2.698 2.981 3.136 2.060 3.229 2.687 1.764 3.573 3.104
Ni 0.013 0.014 0.010 0.014 0.009 0.010 0.014 0.014 0.014 0.024 0.014 0.013
Cu 0.014 0.022 0.011 0.016 0.014 0.007 0.016 0.016 0.014 0.012 0.014 0.013
Zn 0.030 0.028 0.022 0.036 0.02 0.014 0.036 0.036 0.036 0.043 0.036 0.026
Rb 0.014 0.013 0.013 0.019 0.015 0.014 0.013 0.013 0.013 0.013 0.020
Sr 0.075 0.038 0.024 0.041 0.026 0.0199 0.066 0.061 0.061 0.095 0.046 0.035
Zr 0.042 0.062 0.036 0.053 0.046 0.049 0.025 0.025 0.055 0.025 0.046 0.021
Resultado de FR-X ED-Cuantitativo
Composición Elemental de los Andenes de Moray
1000
800
600
400
200
0
S10 b -arcilla[1] data
Gy
Gy
Gy
Gy
Gy
Gy
Gy
Gy GyGy
Gy
Gy
Gy
Gy
Gy
Gy GyGy Gy
Gy
Ve
VeVe
Q
Q
Ca
Ca
Ca
Ca
Ca
CaCa
CaCa
Gy
Gy
VeIll
Ill
Ill
Ill
Ill
10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0
Gy----- GypsumQ ----- CuarzoCa----- CalcitaVe ----- VermiculitaIll ---- Illita
Intensid
ad Rel
ativa
2θ
1000
800
600
400
200
0
S10 b -arcilla[1] data
Gy
Gy
Gy
Gy
Gy
Gy
Gy
Gy GyGy
Gy
Gy
Gy
Gy
Gy
Gy GyGy Gy
Gy
Ve
VeVe
Q
Q
Ca
Ca
Ca
Ca
Ca
CaCa
CaCa
Gy
Gy
VeIll
Ill
Ill
Ill
Ill
10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0
Gy----- GypsumQ ----- CuarzoCa----- CalcitaVe ----- VermiculitaIll ---- Illita
Intensid
ad Rel
ativa
2θ
Resultados: Difractometría de Rayos XAnden Nº 10 de Moray.
1000
800
600
400
200
S12-arcilla[1] data
Q
Q QQ
QVe
Ve
VeVe
VeVe
I
I
I
III Ca
Ca
CaCa
CaCaCa Ca
CaHe He He He He
10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0
2 θ
Intensi
dad Re
lativa
Q ----CuarzoHe ---- HematitaVe ---- VermiculitaCa ---- CalcitaI ---- Illita
1000
800
600
400
200
S12-arcilla[1] data
Q
Q QQ
QVe
Ve
VeVe
VeVe
I
I
I
III Ca
Ca
CaCa
CaCaCa Ca
CaHe He He He He
10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0
2 θ
Intensi
dad Re
lativa
Q ----CuarzoHe ---- HematitaVe ---- VermiculitaCa ---- CalcitaI ---- Illita
Espectro de difractometría de rayos X del Anden Nº 12 de Moray.
-10 -5 0 5 10
0.96
0.97
0.98
0.99
1.00
4%
S2-Arc
inte
nsid
ad re
lativ
a
Velocidad(mm/s)-10 -5 0 5 10
0.985
0.990
0.995
1.000
1%
S10-Arcinte
nsi
dad rela
tiva
Velocidad(mm/s)
Resultados:
Espectros Mössbauer de las Muestras de Moray
-10 -5 0 5 100.95
0.96
0.97
0.98
0.99
1.00
5%
S11-Arc
inte
nsi
dad rela
tiva
Velocidad(mm/s)-10 -5 0 5 10
0.95
0.96
0.97
0.98
0.99
1.00
5%
S12-Arc
inte
nsid
ad rel
ativ
a
Velocidad(mm/s)
-10 -5 0 5 100.96
0.97
0.98
0.99
1.00
4%
S3-Arcinte
nsid
ad rel
ativ
a
Velocidad(mm/s)-10 -5 0 5 10
0.97
0.98
0.99
1.00
2%
S1-Arc
inte
nsid
ad rel
ativ
a
Velocidad(mm/s)
Parámetros hiperfinos Mössbauer de las muestras arcillosas provenientes del suelodel Andén de Moray- Cusco
Muestras Ar-01 Ar-02 Ar-03 Ar-04 Ar-05 Ar-06 Ar-07 Ar-08 Ar-09 Ar-10 Ar-11 Ar-12
Hematita (I)
ISO(mm/s)
0.29 0.27 0.26 0.27 0.27 0.26 0.27 0.27 0.27 0.28 0.28 0.28
2ε(mm/s)
-0.22 -0.22 -0.22 -0.22 -0.22 -0.22 -0.22 -0.22 -0.22 -0.21 -0.23 -0.22
BHF(T)
51.37 52.34 52.44 52.42 51.38 51.13 51.39 51.82 51.96 51.55 51.81 51.82
Hematita (II)
ISO(mm/s)
0.27 0.31 0.27 0.26 0.30 0.26 0.30 0.23 0.27 0.27
2ε(mm/s)
-0.22 -0.21 -0.30 -0.19 -0.21 -0.16 -0.17 -0.18 -0.14 -0.15
BHF(T)
49.96 49.43 48.23 50.17 50.28 49.02 50.08 50.62 49.41 48.77
Fe2+ ISO(mm/s)
1.02 1.03 1.16 1.09 1.08 1.17 1.20 1.19 1.03 1.19 1.25 1.05
QUA(mm/s)
2.67 2.77 2.47 2.60 2.56 2.35 2.29 2.38 2.70 2.30 2.29 2.66
Fe2+ ISO(mm/s)
1.22 1.20 1.20
QUA(mm/s)
2.31 2.28 2.33
Muestras Ar-01 Ar-02 Ar-03 Ar-04 Ar-05 Ar-06 Ar-07 Ar-08 Ar-09 Ar-10 Ar-11 Ar-12
Fe3+ ISO(mm/s)
0.22 0.20 0.30 0.25 0.21 0.29 0.25 0.26 0.21 0.28
QUA(mm/s)
0.63 0.68 0.63 0.51 0.71 0.70 0.60 0.67 0.65 0.46
Fe3+
(posible Cronstedtite)
ISO(mm/s)
0.07 0.17 0.08 0.14 0.23 0.28
QUA(mm/s)
0.81 0.87 0.78 0.75 1.28 0.71
Fe3+ ISO(mm/s)
0.09
QUA(mm/s)
0.85
Fe3+ ISO(mm/s)
0.22 0.23 0.27
QUA(mm/s)
1.22 1.06 1.15
Conclusiones1.- Los análisis realizados muestran la bondad de las técnicas utilizadas para obtener
información básica sobre las muestras estudiadas. Esta información es fundamentalpara un estudio preliminar de la fracción arcillosa de las 12 muestras de los andenesy verificar que la composición elemental obtenida por FRXED concuerda con lacomposición elemental que se deriva de las fases estructurales halladas por DRX yEMT.
2.-Los resultados por FRXED permiten determinar la composición elemental de lafracción arcillosa de las muestras. Observamos que la presencia del S es muy escasaen las muestras de los dos últimos pisos (pisos Nº 11 y 12), en comparación con lamuestra Nº 10, como se observa en los resultados de los análisis cuantitativos dadosen las Tablas Nos 1 y 2. Así mismo la concentración de Ca es muy alta encomparación con el elemento Fe en el piso Nº 10, mientras que en el piso Nº 12 supresencia es 5 veces menor. Una hipótesis podría ser que los suelos utilizados paraconstruir los andenes fueron traídos de zonas vecinas de Moray con diferentescomposición elemental. En la actualidad existe fertilizantes rico en S y Ca de venta enel mercado.
3.- En Los resultados por DRX observamos que el cuarzo, vermiculita y calcita estánpresentes en todas las muestras. El mineral cronstedtite se halla en los andenes Nº 5 y 6,el mineral gypsum es observado en todas las muestras con alta concentración de S. Lasfases de muscovita e illita pueden estar presentes en todas las muestras, sinembargo, debido a una gran solapamiento de los picos de reflexión de estas dosfases, esto requrriría un trabajo en la preparación de las muestras usandotratamientos térmicos y químicos para obtener más precisión en la identificación delas fases.
4.-En los resultados por EMT, tomada a TA para todas las muestras, observamos comofases magnéticas la presencia de la hematita, que se halla en suelos de producciónagrícola y dobletes paramagnéticas asignados a la presencia de sitios ocupados por Fe3+
y Fe2+, un sitio de Fe3+ podría adjudicarse a la presencia del mineral Cronstedtite, que secorroboraría con los resultados hallados por DRX, mientras que los otros sitios de Fetodavía no han sido adjudicados a un mineral en particular.
5.- Debido a la relevancia Arqueológica de los Andenes de Moray , se continuaránlos estudios con el propósito de extraer e identificar los entornos donde fueroninicialmente extraídos.