Sedimentología y diagénesis de las secuencias lacustres someras 
en el área del yacimiento neolítico de Casa Montero (Vicálvaro, 
Madrid)

J. L. Pérez-Jiménez1, A. Ma. Alonso-Zarza2 y Ma. A. Bustillo1

1 Departamento de Geología, Museo Nacional de Ciencias Naturales (CSIC), José Gutiérrez Abascal, 2, 28006, Madrid. 
jlperez@mncn.csic.es y mcnag2p@mncn.csic.es
2 Departamento de Petrología y Geoquímica, Fac. CC. Geológicas, Universidad Complutense, 28040, Madrid, alonsoza@geo.ucm.es

ABSTRACT

The sedimentary succession at Casa Montero flint archaeological site belongs to the green-clays 
unit of the Intermediate Unit of the Madrid Basin. A succession of silt-clay (mainly Mg-smectites), 
dolomite and silica rocks has been studied to know the sedimentary environment and diagene- 
tic processes around the site. The succession consists of silt-clay and carbonate sequences that 
represent a lacustrine environment with subaerial exposure events. The exposition events led to 
the development of a enlarged pseudomicrokarst in the topmost carbonate level. Vertisols were 
reworked at the top of the sequence. The diagenetic processes include early dolomitization of 
palustrine carbonates, partial transformation of the Mg-smectites and silicification of carbonates 
and clays in a groundwater environment. The presence of the archaeological site is due to the 
presence of opaline cherts with "aging" to quartz, that are uncommon in the silt-clay sequences 
of the Madrid Basin. The "aging" give these flints optimum properties for the Neolithic industry.

Key words: Madrid Basin, Miocene, palustrine, dolomitization, Mg-smectites, silicification, ar- 
chaelogical site.

yT- ;V y.;:;.-. •
• * * . * • * « * »:* * * * • *

0 10 20 30 40 50 Km

□  CUATERNARIO 

^ ■ 1  PLIOCENO

I MIOCENO. U. SUPERIOR

I MIOCENO. U. INTERMEDIA

I MIOCENO. U. INFERIOR

MIOCENO INFERIOR-SUPERIOR 
FACIES TERRIGENAS

INTRODUCCIÓN

El yacimiento arqueológico de Casa Montero es una ex­
plotación minera de sílex muy importante durante el Ne­
olítico y única en la Península Ibérica. Las secciones practi­
cadas durante las excavaciones arqueológicas han hecho ac­
cesibles varios cortes en este área de la Cuenca de Madrid. 
Las secuencias lacustres en las que se explotan los niveles 
de sílex se localizan al Este del municipio de Madrid (Fig. 
1) y pertenecen a la primera secuencia de la Unidad Inter­
media del Mioceno de la Cuenca de Madrid (Alonso-Zarza 
et al., 2004). Corresponden a la unidad de arcillas verdes 
(Junco y Calvo, 1983) del Aragoniense medio (Calvo et al., 
1989). La sucesión incluye lutitas verdes, lutitas marrones y 
dolomías con rasgos de exposición subaérea que presentan 
procesos de silicificación. Los procesos de silicificación han 
generado niveles de sílex y ópalo que fueron explotados du­
rante el Neolítico (Bustillo y Pérez-Jiménez, en prensa).

Los objetivos del presente trabajo son el estudio petrológ- 
ico y sedimentológico de las secuencias sedimentarias para 
conocer el contexto sedimentario en el que se depositaron, 
los procesos diagenéticos tempranos que actuaron y las con­
diciones bajo las que se produjeron los episodios silíceos.

F igura 1. E squem a de situación  de la zona de estudio.

Para ello se han realizado estudios de campo y análisis de 
DRX, láminas delgadas y SEM.

CARACTERIZACIÓN PETROLÓGICA Y SEDIMEN- 
TOLOGÍA

La secuencia sedimentaria del área de Casa Montero se 
ha dividido en cuatro tramos (Fig.2):

Geo-Temas 8, 2005

mailto:jlperez@mncn.csic.es
mailto:mcnag2p@mncn.csic.es
mailto:alonsoza@geo.ucm.es


J. L. PÉREZ-JIMÉNEZ, A. Ma. ALONSO-ZARZA Y Ma. A. BUSTILLO7 8

Tramo 1

Se compone de lutitas verdes y niveles de dolomías. Las 
lutitas verdes constituyen el tramo basal y en la parte supe­
rior forman niveles métricos homogéneos intercalados con 
las dolomías. Tienen bioturbación de raíces (rizolitos) que 
en ocasiones afectan tanto a la base de los niveles de lutitas 
como al techo de las dolomías infrayacentes. Se trata fun­
damentalmente de esmectitas magnesianas mezcladas con 
pequeñas cantidades de esmectitas dioctaédricas. También 
hay cantidades menores de illita y caolinita.

Las dolomías son blancas, blandas y forman niveles 
tabulares decimétricos. Suelen incluir nodulos de dolomía 
más compactos. Tienen también pequeñas cantidades de 
arcillas (principalmente esmectitas). En lámina delgada 
presentan grietas de desecación, intraclastos, caráceas, lo 
que pueden ser conchas de protogasterópodos y algunas 
micas dispersas. En los estudios de SEM se ha observado 
que están formadas por cristales de dolomita de 1-2 /¿m, 
apareciendo zonas con cristales euhedrales rómbicos 
que forman agregados subredondeados de unas 10 /mi. 
Localmente se encuentran pequeños intraclastos arcillosos.

Este tramo se depositó en un ambiente lacustre con os­
cilación en el nivel de agua. Las esmectitas probablemente 
se depositaron en el fondo de lagos alcalinos con altas con­
centraciones de magnesio (Mees, 2001). Los momentos de 
emersión están marcados por las lutitas con rizolitos que 
pasarían a calizas palustres (posteriormente dolomitizadas) 
a techo de las secuencias. Se han reconocido secuencias 
parecidas en áreas cercanas como Paracuellos de Jarama 
(Alonso et al. 1986).

Tramo 2

Está formado por arcillas marrones, dolomías y niveles 
nodulares de sílex de cuarzo (Fig. 2, episodio silíceo I). Las 
arcillas son esmectitas trioctaédricas con cantidades meno­
res de illita.

Las dolomías son de color claro más duras que las ante­
riores y forman niveles decimétricos de morfología irregular 
y nodular. Son dolomicritas grises con algunos intraclastos 
más oscuros y formadas por cristales menores de 10 ¡im. 
Tienen bioturbación, filamentos de cianobacterias, moldes 
de pseudomorfos de cristales lenticulares de yeso, conchas 
de gasterópodos y algunos granos detríticos.

Los sílex forman nodulos de morfología lobulada ir­
regular y color gris. Son de cuarzo y en algún caso incluy­
en pequeñas cantidades de moganita. Están formados por 
mosaicos de cristales de tamaño cripto a macrocristal i no y 
cristales fibrosos (principalmente calcedonita y cantidades 
menores de calcedonita helicoidal y cuarcina). La textura 
es similar a la de las dolomicritas a las que se asocian, se 
reconocen intraclastos, bioturbación, pseudomorfos de 
lenticulas de yeso y fragmentos de conchas. En algunas 
muestras se observa la presencia de restos muy pequeños de

F igura 2. Columnas estratigráficas en el yacimiento arqueológico de Casa 
Montero con indicación de los tramos en los que se ha dividido y localiza­
ción de los episodios de formación de rocas silíceas.

carbonato no reemplazados.
Este tramo representa un ambiente deposicional similar 

al anterior en condiciones ligeramente más evaporíticas, 
como indica la presencia de lenticulas de yeso, y algo más 
oxidantes, reflejada por el color marrón de las lutitas. La 
mayor cantidad de granos detríticos refleja más aportes ex­
ternos y la presencia de los intraclastos sugiere desecación y 
retrabajamiento de los materiales previamente depositados.

Tramo 3

Se compone de secuencias formadas de base a techo por 
lutitas verdes, lutitas marrones y dolomías blancas. Tanto 
las lutitas verdes como las marrones son homogéneas y el 
paso de unas a otras es gradual. Las verdes a veces pueden 
estar laminadas y se trata fundamentalmente esmectitas 
trioctaédricas con pequeñas cantidades de dioctaédricas e

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SEDIMENTOLOGÍA Y  DIAGÉNESIS DE LAS SECUENCIAS LACUSTRES SOMERAS EN EL ÁREA DEL YACIMIENTO NEOLÍTICO... 7 9

illita. Las marrones son mezclas en proporciones muy vari­
ables de esmectitas trioctaédricas e illita.

Las dolomías forman niveles tabulares blancos muy 
deleznables que pueden tener bioturbación de raíces relle­
nas de lutitas marrones y una base y techo muy irregulares 
(Fig. 2, nivel 10). Hay nodulos compactos de dolomía cerca 
de la base del nivel inferior. En DRX se han encontrado 
pequeñas cantidades de arcillas (< 25%) dispersas en las 
dolomías. Los estudios de lámina delgada revelan que se 
tratan de dolomicritas con rasgos palustres, que incluyen 
intraclastos, grietas de desecación, bioturbación, granu­
los redondeados, caráceas y abundantes pseudomorfos de 
cristales lenticulares de yeso. Los estudios de SEM han 
mostrado que están constituidas unas veces por zonas con 
cristales euhedrales menores de 5 /<m y otras por agrega­
dos subredondeados de cristales rómbicos próximos a las 10 
/im. Se han visto también zonas con pequeñas cantidades de 
arcillas fibrosas tapizando los cristales de dolomita. Por otra 
parte, la morfología irregular de la base y el techo del nivel 
10 y los huecos horizontales de orden decimétrico rellenos 
de lutitas se consideran relacionados con procesos avanza­
dos de pseudomicrokarstificación (Freytet y Plaziat, 1982). 
Esta idea se apoya en la estructura de las lutitas que rellenan 
los huecos que en la base están laminadas y en la parte su­
perior son masivas con intraclastos dolomíticos. Las lutitas 
que rellenan los huecos son marrones y están formadas por 
esmectitas trioctaédricas (60%) e illita (40%).

El tramo tres se compone de secuencias de somerización 
que hacia techo pasan de lutitas de fondo de lago a carbona­
tes típicamente palustres y presenta en conjunto condiciones 
más subaéreas hacia techo. El color verde de las arcillas de 
la parte inferior de las secuencias es debido a condiciones 
reductoras en el fondo del lago mientras que la parte supe­
rior marrón es debido a condiciones más oxidantes (menor 
espesor de la lámina de agua).

Tramo 4

Está formado por arcillas y niveles de ópalo y sílex 
opalino (Fig. 2, episodios silíceos II, III y IV). Las arcil­
las pueden ser verdes o marrones, a veces de tonos claros 
y se componen de esmectitas trioctaédricas (magnesianas) 
pudiendo incluir también dioctaédricas. El tramo se puede 
dividir en dos partes, una inferior (nivel 11) formada por 
arcillas masivas y una superior (nivel 12) con abundancia de 
arcillas granulares en las que a veces se observan secuencias 
granodecrecientes. En la base se ha encontrado también un 
nivel de intraclastos de unos 5 cm. Las arcillas granulares 
están formadas por clastos de tamaño arena y en algunos ca­
sos algo mayores que podrían tratarse de agregados pedog- 
énicos transportados. Fitzpatrick (1983) y Rust y Nanson 
(1989), entre otros, establecen que los agregados pedogéni- 
cos de arcillas formadas en vertisuelos son comunes en el 
registro sedimentario, el retrabajamiento posterior de estos 
suelos genera las secuencias granodecrecientes.

Las rocas silíceas de este tramo son ópalos y sílex 
opalinos (Bustillo y Pérez-Jiménez, en prensa). Los ópa­
los están formados por ópalo CT y proporciones variables 
de esmectitas magnesianas, mientras que los sílex opalinos 
están formados por mezclas de cuarzo y ópalo CT en dif­
erentes proporciones, siendo las esmectitas magnesianas 
poco abundantes. Tanto los ópalos como los sílex opalinos 
suelen mostrar una textura granular y bioturbación similar a 
la de las arcillas que los engloban. Los silex opalinos refle­
jan procesos de transformación de ópalo a cuarzo (envejec­
imiento) fundamentalmente en el interior de los niveles y 
nodulos. Se han encontrado cementos de cuarzo con fre­
cuente textura fibrosa de elongación positiva (cuarcina) y 
también lutecita.

El tramo cuatro se puede dividir en dos partes, una in­
ferior (nivel 11) y otra superior (nivel 12). La parte inferior 
representa sedimentación de lutitas por decantación en un 
cuerpo de agua lacustre y la superior corresponde a sedi­
mentación de lutitas transportadas en forma de agregados 
y posiblemente como carga de fondo, tal como han descrito 
Rust y Nanson (1989). La parte superior refleja una or­
denación granodecreciente de los agregados de arcillas y en 
su base hay algunos niveles de intraclastos que indican la 
presencia de pequeños cuerpos de agua efímeros.

DIAGÉNESIS

La dolomitización se produjo en los primeros momen­
tos posteriores a la sedimentación de las calizas palustres, 
hecho indicado por la preservación de las estructuras pri­
marias del depósito. Es el resultado de un incremento en 
la relación Mg/Ca en las aguas. La dolomitización fue más 
intensa en el tramo 2 de la serie, lo que confiere la mayor 
dureza que presentan las dolomías de este tramo.

Consideramos que parte de las esmectitas magnesianas 
se formaron como un precipitado autigénico directo y no 
como un producto de alteración de unas arcillas precursoras 
(Mees, 2001). Aunque dados los distintos tipos de esmecti­
tas presentes en las lutitas, es posible una cierta transforma­
ción diagenética de las esmectitas (Jones, 1986). La trans­
formación diagenética debió producirse en los momentos 
de menor espesor de la lámina de agua en los lagos (con 
condiciones oxidantes) y antes de la exposición subaérea de 
las secuencias.

La silicificación se produjo en el tramo dos por reem­
plazamiento de los nodulos de carbonato dolomítico inclui­
dos en las lutitas, y en el tramo cuatro por reemplazamiento 
de las lutitas. Es una silicificación en condiciones freáticas 
porque se permite reconocer la textura previa de las rocas 
caja (Bustillo y Pérez-Jiménez, en prensa). Aunque los 
procesos de envejecimiento presentes en los ópalos de la 
parte superior de la serie serian favorecidos por condiciones 
vadosas. La presencia de cuarcina y lutecita refleja altas 
concentraciones de magnesio en algunos momentos de la 
silicificación.

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8 0 J. L. PÉREZ-J1MÉNEZ, A. Ma. ALONSO-ZARZA Y Ma. A. BUSTILLO

CONCLUSIONES

Dentro del ambiente lacustre somero-palustre en el que 
se depositaron las secuencias sedimentarias de esta zona de 
la Cuenca de Madrid, este trabajo ha permitido analizar al­
gunos procesos eogenéticos, como dolomitización y retra- 
bajamiento de agregados de arcillas formados en vertisue- 
los. Aunque el proceso de más interés es la silicificación de 
arcillas por ópalo y su posterior envejecimiento a cuarzo, 
hecho poco frecuente en la Cuenca de Madrid, lo que pro­
porciona al sílex de los episodios silíceos II, III y IV la frac­
tura concoide y alta dureza características.

AGRADECIMIENTOS

Queremos agradecer a Pere Anadón la identificación de 
las protoconchas de gasterópodos. Este trabajo se ha reali­
zado en el marco del proyecto BTE2002-04017-C02-01 del 
Ministerio de Ciencia y Tecnología en el desarrollo de la 
beca FPI con referencia BES-2003-1573.

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