UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID FACULTAD DE CIENCIAS GEOLÓGICAS DEPARTAMENTO DE PETROLOGÍA Y GEOQUÍMICA TESIS DOCTORAL CARACTERIZACIÓN Y PROCEDENCIA DE LOS MATERIALES GEOLÓGICOS UTILIZADOS EN EL TEATRO Y ANFITEATRO DE LA CIUDAD DE MÉRIDA EN ÉPOCA ROMANA MEMORIA PARA OPTAR AL GRADO DE DOCTORA PRESENTADA POR María Isabel Mota López Directores Rafael Fort González Dra. Mónica Álvarez de Buergo Dr. Antonio Pizzo Madrid, 2015 ©María Isabel Mota López, 2015 UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID FACULTAD DE CIENCIAS GEOLÓGICAS DEPARTAMENTO DE PETROLOGÍA Y GEOQUÍMICA CARACTERIZACIÓN Y PROCEDENCIA DE LOS MATERIALES GEOLÓGICOS UTILIZADOS EN EL TEATRO Y ANFITEATRO DE LA CIUDAD DE MÉRIDA EN ÉPOCA ROMANA TESIS DOCTORAL DE: MARÍA ISABEL MOTA LÓPEZ Madrid, 2015 CARACTERIZACIÓN Y PROCEDENCIA DE LOS MATERIALES GEOLÓGICOS UTILIZADOS EN EL TEATRO Y ANFITEATRO DE LA CIUDAD DE MÉRIDA EN ÉPOCA ROMANA por María Isabel Mota López Memoria presentada para optar al grado de Doctor que otorga la UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID Facultad de Ciencias Geológicas Departamento de Petrología y Geoquímica Tesis doctoral dirigida por: Dr. Rafael Fort González (Investigador Científico del IGEO, CSIC-UCM) Dra. Mónica Álvarez de Buergo (Científica Titular del IGEO, CSIC-UCM Dr. Antonio Pizzo (Científico Titular del IAM, CSIC-IAM). Vº Bº Vº Bº Fdo.: Dr. Rafael Fort González Fdo.: Dra. Mónica Álvarez de Buergo Vº Bº Fdo.: Dr. Antonio Pizzo “Si he conseguido ver más lejos, es porque me he aupado en hombros de gigantes” Sir Isaac Newton (1643-1727) Agradecimientos Me gustaría agradecer con estas palabras toda la ayuda que he recibido para que este trabajo haya podido desarrollarse después de estos últimos seis años de intensos cambios profesionales y personales. Son muchas las personas e instituciones que han participado en este trabajo y a quienes quiero expresar mi gratitud por el apoyo y la confianza que me han prestado de forma desinteresada. Primeramente mi más sincero y profundo agradecimiento por el interés mostrado en mi trabajo y por las sugerencias recibidas de mis tutores, los doctores Rafael Fort González y Mónica Álvarez de Buergo, con los que me encuentro en deuda por sus enseñanzas, el ánimo infundido y la confianza en mí depositada. También me gustaría agradecer la ayuda recibida de otro de mis tutores, el doctor Antonio Pizzo, tercer pilar fundamental de las investigaciones llevadas a cabo, puesto que sin su ánimo, dirección y aportaciones, no se podrían haber resuelto tantas incógnitas enterradas desde hace miles de años y, qué mejor ayuda que la de un arqueólogo, para desenterrarlas… Gracias a los tres por vuestro tiempo y apoyo. Especial reconocimiento merece el Instituto Tecnológico de Rocas Ornamentales y Materiales de Construcción (INTROMAC) por la oportunidad que me brindó de formar parte de su equipo de trabajo, permitiéndome desarrollar líneas de trabajo e investigación apasionantes como es la culminación de esta tesis. Agradecer también la acogida, el apoyo y los medios recibidos para el desarrollo de este trabajo, a través de diferentes ayudas de financiación: a la Tarea 1, Diagnosis y durabilidad en materiales de construcción del Patrimonio actual e histórico del Proyecto RITECA (Red de Investigación Transfronteriza de Extremadura, Centro y Alentejo, 0318_RITECA_4_E), el Programa de Geomateriales (S2009/MAT-1629 y S2013/MIT- 2914) financiado por la Comunidad de Madrid y a entidades como el Grupo de Petrología Aplicada a la Conservación del Patrimonio y al Laboratorio de Petrofísica del Instituto de Geociencias pertenecientes al IGEO (CSIC-UCM), al Instituto de Arqueología de Mérida (IAM), en especial a Tomás Cordero, y al Consorcio de la Ciudad Monumental de Mérida. No puedo olvidar a mis compañeros y amigos con los cuales he compartido despacho, laboratorio e incontables horas de trabajo y en especial a los que me acompañasteis (Paco, Goyo, Pablo, Juan Miguel y Rubén). Gracias por todos esos momentos y por escucharme. Gracias a Menchu, primera impulsora de este trabajo, junto con Pedro Mateos, en aquella reunión inicial en la que todos nos conocimos. Gracias a mi amiga y compañera Concha, por todo su apoyo y comprensión. Todo esto nunca hubiera sido posible sin el amparo incondicional de mi familia, así que es vuestro también… Agradecerle a mi amado Rubén, marido, amigo y compañero, su sostén fundamental en el desarrollo de este bonito proyecto, en el que hemos caminado juntos, contagiándome generosamente la fortaleza que le caracteriza. Agradecerles a mis queridos hijos, Mabel y Jorge, ladronzuelos indiscutibles del tiempo de mi vida mejor empleado, su acompañamiento en este periodo, con salidas de campo incluidas…. A mi familia política, Araceli, Jacinto y Raquel, gracias por vuestro acogimiento. A mi madre Maribel, transmisora indiscutible de que el que algo quiere, algo le cuesta y a mis hermanos, Mar (por estar siempre) y Enrique (por estar también aunque sea ingeniero). A mi cuñada Fátima, por todas nuestras conversaciones y a mis sobrinos Enrique y Fátima, gracias. Y finalmente quiero dedicar este trabajo a mi padre, Enrique Mota Romera, que tanto me quiso y sé que disfrutaría enormemente de este momento mío. Descansa en paz papá!!! i Resumen Hoy en día existe la necesidad de mantener los edificios y monumentos que forman parte del Patrimonio de la Humanidad mediante la realización de intervenciones de restauración, muchas de ellas, con materiales diferentes a los originalmente empleados. Estos materiales, en muchas ocasiones, son incompatibles con los materiales originales utilizados en su construcción. Debemos tener en cuenta que las intervenciones de conservación de estos edificios históricos, debe realizarse de forma respetuosa, de forma que no se alteren ni la distribución ni el aspecto del edificio. Una de las formas de conseguir este objetivo es la utilización de materiales que presenten características petrofísicas y geoquímicas similares a las de los materiales originales. Esto se consigue mediante la localización de las canteras originales o de afloramientos pertenecientes a la misma formación geológica, para su posible uso en posibles casos de sustitución. Para poder localizar estas canteras es preciso utilizar una metodología basada en el conocimiento de las características petrológicas de sus materiales y en un conocimiento geológico de zona, además del conocimiento histórico y artístico de la obra. En el caso del teatro y anfiteatro romanos de Mérida, pertenecientes al Conjunto Arqueológico de Mérida, declarado Patrimonio de la Humanidad en 1993 por la UNESCO, se tiene constancia de la existencia de diversas zonas de explotación, de época romana, próximas a la ciudad. En la presente Tesis Doctoral, se lleva a cabo, por un lado, una caracterización petrológica de los materiales graníticos y carbonáticos, y hormigones empleados en su construcción original para, posteriormente, compararlos con las propiedades petrológicas de los materiales de estas canteras y, de esta forma, determinar la procedencia del material empleado. Estas zonas de explotación han sido seleccionadas debido a, además de su cercanía a la ciudad, a la existencia de antiguas vías de comunicación, fluviales y terrestres. Con este estudio se logra cubrir el vacío existente en cuanto a la procedencia de los materiales constituyentes de estos monumentos, nunca anteriormente estudiados en profundidad desde el punto de vista de sus materiales pétreos, a pesar de la importancia de este conjunto arqueológico y monumental, así como la importancia de tener localizadas las canteras originales de procedencia de los materiales pétreos empleados en su construcción. iii Summary Nowadays, there is the necessity to keep buildings and monuments that form part of the cultural World Heritage sites, through the realization of restoration and conservation interventions, some of them, with materials different to those originally used. These materials, in many cases, are not compatible with the original materials employed in their construction. We have to bear in mind that conservation interventions in historic buildings must be performed in a respectful way, without altering the distribution and appearance of the building. One way to achieve this objective is through the use of materials having petrophysical and geochemical properties similar to the original ones. This can be achieved through the location of the original quarries or outcrops that belong to the same geological formation, for its possible use in case of substitution interventions. To locate these quarries, it is necessary to use a methodology, based in the geologic knowledge of the area, besides the historic and artistic knowledge of the artwork. In the case of the roman theater and amphitheater of Mérida, which belong to the Archaeological Ensemble of Mérida, listed World Heritage Site by UNESCO in 1993, there is evidence of the existence of several exploitation areas, from roman times, near the city. In the present doctoral thesis, a petrological characterization of the granitic, carbonate materials and roman concrete used in the construction of these monuments, and subsequently, to compare them afterwards to the petrological properties of the materials coming from ancient quarries trying to determine their provenance. These exploitation areas have been selected, besides their vicinity to the city of Augusta Emerita, due to the existence of ancient fluvial and terrestrial routes. With this work, it is possible to fill the gap that exists in this field, regarding the provenance of the stone materials used in these monuments, never studied before in depth under the point of view of their stone materials, despite the significance of this archaeological ensemble, as well as the importance of locating the original quarries of provenance of these stone materials. v English summary. Art. 10.2, Normativa de desarrollo del Real Decreto 99/2011, de 28 de enero que regula los estudios de doctorado en la Universidad Complutense de Madrid. BOUC nº14, 21/12/2012. Characterization and provenance of geological materials used in the theater and amphitheater from Mérida at roman times vii Introduction Nowadays, there is the necessity to keep buildings and monuments that form part of the cultural World Heritage sites, through the realization of restoration and conservation interventions, some of them, with materials different to those originally used. These materials, in many cases, are not compatible with the original materials employed in their construction. We have to bear in mind that conservation interventions in historic buildings must be performed in a respectful way, without altering the distribution and appearance of the building. One way to achieve this objective is through the use of materials having petrophysical and geochemical properties similar to the original ones. This can be achieved through the location of the original quarries or outcrops that belong to the same geological formation, for its possible use in case of substitution interventions. To locate these quarries, it is necessary to use a methodology, based in the geologic knowledge of the area, besides the historic and artistic knowledge of the artwork. In the case of the theater and the amphitheater from Mérida, along with the roman circus, which are members of the Archaeological Ensemble of Mérida, declared a World Heritage Site by UNESCO in 1993, it has proof that there are many quarries, from roman times, near the city. This archaeological ensemble is one of the most emblematic historical monuments from the cultural heritage from Spain due to its historic importance and excellent preservation of the monuments, where the theater is one of the better roman theaters preserved in the Hispania. The present doctoral thesis carries out a petrographical characterization of the granitic and carbonated materials, and the roman concrete, in the latter case about the origin of their aggregates, used in the construction of these monuments and subsequently, to compare with the petrographical properties from the materials coming from ancient quarries trying to determine its provenance. The selected quarries have been studied due to the vicinity of the city of Augusta Emerita and the presence of ancient fluvial or land routes. Characterization and provenance of geological materials used in the theater and amphitheater from Mérida at roman times viii Objectives In this doctoral thesis the main objectives are the characterization and the state of conservation of the stone material that constitute the theater and the amphitheater from Augusta Emerita, the provenance of the building stones and the resolution of different historical and archaeological questions about the chronology of both public buildings shows, their construction, use and changes. Besides, with this work, it is possible to fill the gap which exists in this field, the stone materials used in the theater and the amphitheater and the originals quarries which supplied the stone to build these two monuments, never previously studied, despite the significance of this archaeological ensemble. The characterization of the stones, extracted from both the ancient quarries and the monuments, is of great significance and necessary to obtain the traceability of their provenance and the monument in which they were used, due to the fact that in some cases, they can be necessary for stone replacement in the monument. Besides, it can be useful to solve archaeological questions about the chronology of the construction of the monuments or to determine the relationship between the quarries and the monument architecture, the supplying process, the mining techniques or the building process. The methodology used in this thesis is based in the correlation between mineralogical and geochemical analysis with petrophysical properties of the building stones and the rocks from the quarries located near the city of Augusta Emerita. These quarries are selected due to the vicinity of the city of Augusta Emerita and the presence of ancient fluvial or land routes, making easier their transport, or the presence of signs and marks in outcrops used in ancient times as quarries. Results The results obtained from the petrological and mineralogical characterization show that the analyzed granitic rocks can be classified mainly as two-mica porphyritic granite, with the exception of one sample, classified as leucogranite with muscovite. The Streckeisen diagrams show that all samples are granites, just as we expected. The mineral composition is mainly quartz, potassium feldspars (microcline and orthose) and plagioclase (albite and anortite), and as accessory minerals, muscovite, biotite, garnet Characterization and provenance of geological materials used in the theater and amphitheater from Mérida at roman times ix and ilmenite. Roman concrete is made up of calcite, as binder matrix, and aggregates mainly from granitic and quartzite fragments. The granite ashlars from the monuments show a calc-alkaline nature inside the peraluminous field. It has been found two types of carbonate rocks have been found in the scaena, marbles and calcareous rocks, composed mostly of calcite, and less of dolomite, quartz, muscovite and albite. Petrophysical properties allowed us to evaluate de state of conservation of the rock materials from the monuments. The values obtained for the internal zones of the granitic ashlars, compared with the values obtained with the rocks from the quarries, allow us to determine that the rocks used in the monuments show similar petrophysical properties. To determine the degree of deterioration, the results obtained from the quarries and the external zones of the granitic ashlars of the monuments have been compared. The latter show a relatively low degree of deterioration. Values of water absorption at atmospheric pressure in the theater and the quarries are similar, whereas in case of the amphitheater are slightly greater. In the case of the compressive strength the values obtained for the quarries, with the exception of the Finca Royanejos, are greater than those obtained for the two monuments. The ultrasound velocity and surface hardness determined with a Schmidt hammer rebound tester obtained in the ashlars from the monuments allow assessing the degree of deterioration in these granitic ashlars where it can be observed a great number of different results, just as we expected for porphyritic granites. From the results obtained for the quarries, it can be seen that these materials during the decay processes in the stone, always assuming that the quarry front belongs to the roman time, show an important decline in the ultrasound velocity over time. The ultrasound velocity and the rebound value are greater in the rocks from the quarries than monuments, where the results show a greater variation. Therefore monumental granite decay was greater as a general rule than quarry stone decay and the degree of alteration in both was influenced by the conditions in the surrounding environment and the grain size Conclusions From the results obtained after the correlations established between the rocks from the quarries and the granite ashlars from the monuments, it can be asserted that from the Characterization and provenance of geological materials used in the theater and amphitheater from Mérida at roman times x five possible quarries studied: Finca Royanejos; Finca Los Baldíos; Finca Cuarto de la Charca; Berrocal and Carija, it is evident that the rocks from Berrocal (with the exception of the rock used in the construction of the amphitheater wall) have not been used in the construction of the monuments. The rest of the samples studied from the monuments, seem to have their origin from different quarries. While in the theater, and mainly based on the results obtained from the mineralogical and geochemical analysis, it can be shown that the granitic ashlars come from the quarries near to Proserpina reservoir; Finca Royanejos, Finca Los Baldíos and Finca Cuarto de la Charca. The amphitheater follows the same trend than the theater, besides the quarry named Sierra Berrocal, used to supply the rock employed only in the wall linked to the access gate to the city on the north-east from the amphitheater. The granitic rocks used in the monuments are classified as two-mica porphyritic granite so in the rocks from Finca Los Baldíos, quartz grains show a coarse grain size which is different from the rest of granites from the other quarries. The former are located in the perimeter wall on the east, peristilo and versura oriental, in case of the theater, and in the vomitoria near the wall on the east, pavement and perimeter wall, in the case of the amphitheater. Roman concrete show lime as binder matrix completely carbonated and transformed to calcite. The aggregates used are quartzite, schist, diorite, two-mica porphyritic granite and fragments of ceramic bricks. These aggregates come from waste materials from construction and rivers near the city (Guadiana and Albarregas). In the case of the Roman concrete from the amphitheater, it can be observed a greater presence of schist, having tremolite-actinolite in the aggregates, which come from the outcrop in the arena. The binder/aggregate ratio is ranging between 1:1 and 1:2 in the theater and between 1:1 and 1:4 in the amphitheater. In the scaena two types of carbonate rocks have been used as dressing material, marble and limestone. From the samples analyzed through petrographical analysis, one of them, the marble, belongs to the same carbonate rock from Alconera. The other samples of carbonate rocks can come from Estremoz. With regard to the rebound values and ultrasound velocity, the stone material from the analyzed granitic ashlars, in the case of the theater, seem to be from the quarries near the Proserpina reservoir. In the case of the amphitheater, the provenance of all of their granitic ashlars seems to be the same quarries near the Proserpina reservoir than the Characterization and provenance of geological materials used in the theater and amphitheater from Mérida at roman times xi theater. Ultrasonic velocity and rebound values are lower in some granitic ashlars from the theater due to weathering process in some areas as the aditus. Since the provenance of the granitic stone is established for the different samples, it is possible to determine the construction process for the theater. The building work starts in the extremes of the chamber, in parallel, using granitic material coming from the Finca Los Baldíos. Successively the building work is built towards the centre of the chamber using stone material coming from the Finca Cuarto de la Charca. And finally, in the central closure of the cavea stone material coming from the Finca Royanejos is used. In the case of the amphitheater, the provenance of the granitic material from the different quarries makes the situation more homogeneous so it is impossible to determine the chronology of the building work. In this monument is evident the use of stone material coming from Sierra Berrocal for the construction of the perimeter wall. The state of conservation of the theater is very acceptable keeping in mind its age. From the more important decay forms found some of them are remarkable biodeterioration, efflorescence deposits, hair cracks in ashlars, spalling, erosion, sanding and severe soiling. In the amphitheater, the ima and the media cavea are preserved in an acceptable state, the summa cavea is almost totally ruined, having the opus caementicium structures demolished on the media cavea. The analysis in the stone material has been carried out through petrographical and petrophysical analysis. However, with these techniques it is not possible to determine with accuracy the provenance of the granitic materials when these materials come from the same batholith having the same facies. So we have had to use the geochemical analysis for the all the samples from the monument and the quarries. This technique allows a better differentiation between the granitic rocks. Since the concentration for major oxides, trace elements and rare earths it can be point out the provenance of the stone material for both monuments. Besides, the use of two non-destructive techniques on site, ultrasound velocity and Schmidt hammer rebound testing have been useful to determine the state of conservation and the possible provenance of the granitic ashlars coming from the monuments. Índice ÍNDICE GENERAL Resumen ........................................................................................................ i Summary ..................................................................................................... iii English summary. Art. 10.2, Normativa de desarrollo del Real Decreto 99/2011, de 28 de enero que regula los estudios de doctorado en la Universidad Complutense de Madrid. BOUC nº14, 21/12/2012. ............ v 1. INTRODUCCIÓN GENERAL Y OBJETO DEL TRABAJO .. 1 1.1. Introducción general .............................................................................. 1 1.1.1. El Patrimonio cultural .................................................................................. 1 1.1.2. Conservación y restauración del patrimonio cultural ................................. 5 1.1.3. Los geomateriales ......................................................................................... 6 1.1.4. La geología y los geomateriales ................................................................... 9 1.1.5. Las canteras históricas ............................................................................... 11 1.1.6. Antecedentes ............................................................................................... 13 1.2. Objetivos ................................................................................................ 18 1.3. Estructura de la Memoria de Tesis Doctoral ..................................... 20 2. HISTORIA Y DESCRIPCIÓN DE LOS MONUMENTOS . ... 23 2.1. Teatro romano ...................................................................................... 23 2.1.1. Historia de la investigación ........................................................................ 23 2.1.2. Descripción del monumento ....................................................................... 31 2.2. Anfiteatro romano ................................................................................ 36 2.2.1. Historia de la investigación ........................................................................ 36 2.2.2. Descripción del monumento ....................................................................... 40 Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 2.3. Cuestiones arqueológicas abiertas sobre el teatro y el anfiteatro de Augusta Emerita .................................................................................... 46 3. SITUACIÓN GEOGRÁFICA Y GEOLOGÍA DE MÉRIDA . 51 3.1. Situación geográfica ............................................................................. 51 3.2. Unidades geológicas .............................................................................. 53 3.3. Litoestratigrafía .................................................................................... 54 3.4. Rocas plutónicas ................................................................................... 56 3.4.1. Rocas básicas ............................................................................................. 56 3.4.2. Granitos ...................................................................................................... 56 3.5. Rocas filonianas .................................................................................... 57 4. METODOLOGÍA ........................................................................ 59 4.1. Selección y toma de muestras .............................................................. 59 4.1.1. Monumentos ............................................................................................... 59 4.1.2. Canteras ..................................................................................................... 66 4.2. Caracterización petrológica y mineralógica ...................................... 72 4.2.1. Descripción de visu .................................................................................... 72 4.2.2. Microscopía óptica de luz polarizada ........................................................ 72 4.2.3. Difracción de rayos X (DRX) ..................................................................... 73 4.2.4. Fluorescencia de rayos X (FRX) ................................................................ 73 4.2.5. Espectroscopía de emisión por plasma de acoplamiento inductivo (ICP- MS) ............................................................................................................ 74 4.3. Caracterización petrofísica .................................................................. 75 4.3.1. Ensayo de densidad aparente y de porosidad abierta ................................ 84 4.3.2. Ensayo de densidad real ............................................................................. 86 4.3.3. Ensayo de absorción de agua a presión atmosférica ................................. 87 4.3.4. Ensayo de absorción de agua por capilaridad ........................................... 88 Índice 4.3.5. Porosimetría de intrusión de mercurio ...................................................... 89 4.3.6. Ensayo de resistencia a compresión ........................................................... 91 4.3.7. Ensayo de ultrasonidos ............................................................................... 91 4.3.8. Ensayo de esclerometría ............................................................................. 93 5. RESULTADOS ............................................................................. 95 5.1. Caracterización petrológica y mineralógica ...................................... 95 5.1.1. Microscopía óptica de luz polarizada (y descripción de visu) ................... 95 5.1.1.1. Teatro ...................................................................................................... 95 5.1.1.2. Anfiteatro .............................................................................................. 101 5.1.1.3. Canteras ................................................................................................ 106 5.1.2. Difracción de Rayos X .............................................................................. 109 5.1.2.1. Teatro .................................................................................................... 109 5.1.2.2. Anfiteatro .............................................................................................. 112 5.1.2.3. Canteras ................................................................................................ 115 5.1.3. Geoquímica ............................................................................................... 115 5.1.3.1. Teatro .................................................................................................... 115 5.1.3.2. Anfiteatro .............................................................................................. 124 5.1.3.3. Canteras ................................................................................................ 133 5.2. Caracterización petrofísica ................................................................ 141 5.2.1. Densidad aparente, densidad real y porosidad abierta ........................... 144 5.2.1.1. Teatro .................................................................................................... 144 5.2.1.2. Anfiteatro .............................................................................................. 146 5.2.1.3. Canteras ................................................................................................ 148 5.2.2. Absorción de agua a presión atmosférica ................................................ 149 5.2.2.1. Teatro .................................................................................................... 149 5.2.2.2. Anfiteatro .............................................................................................. 151 5.2.2.3. Canteras ................................................................................................ 151 5.2.3. Absorción de agua por capilaridad .......................................................... 153 5.2.3.1. Teatro .................................................................................................... 153 5.2.3.2. Anfiteatro .............................................................................................. 155 5.2.3.3. Canteras ................................................................................................ 156 Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 5.2.4. Porosimetría de intrusión de mercurio .................................................... 157 5.2.4.1. Teatro .................................................................................................... 157 5.2.4.2. Anfiteatro .............................................................................................. 159 5.2.4.3. Canteras ................................................................................................ 161 5.2.5. Resistencia a compresión ......................................................................... 164 5.2.5.1. Teatro .................................................................................................... 164 5.2.5.2. Anfiteatro .............................................................................................. 165 5.2.5.3. Canteras ................................................................................................ 167 5.2.6. Velocidad de ultrasonidos ........................................................................ 167 5.2.6.1. Teatro .................................................................................................... 167 5.2.6.2. Anfiteatro .............................................................................................. 169 5.2.7. Velocidad de ultrasonidos e índice de rebote “in situ” ........................... 171 5.2.7.1. Teatro .................................................................................................... 171 5.2.7.2. Anfiteatro .............................................................................................. 191 5.2.7.3. Canteras ................................................................................................ 206 5.3. Estado de conservación de los edificios y sus materiales ................ 218 5.3.1. Teatro ....................................................................................................... 219 5.3.2. Anfiteatro .................................................................................................. 225 6. DISCUSIÓN DE RESULTADOS ............................................. 231 6.1. Petrología y mineralogía .................................................................... 231 6.2. Petrofísica ............................................................................................ 248 7. CONCLUSIONES ...................................................................... 267 REFERENCIAS ...................................................................................... 283 ANEXOS .................................................................................................. 315 Índice de Figuras .................................................................................................. 317 Índice de Tablas .................................................................................................... 327 Descripciones Petrográficas ................................................................................. 331 Planos ................................................................................................................... 439 1. Introducción general y objeto del trabajo 1 1. INTRODUCCIÓN GENERAL Y OBJETO DEL TRABAJO 1.1. Introducción general 1.1.1. El Patrimonio cultural En España, se denomina Patrimonio Histórico, al conjunto de bienes, tanto materiales como inmateriales, acumulados a lo largo del tiempo. Estos bienes pueden ser de tipo artístico, histórico, paleontológico, arqueológico, documental, bibliográfico, científico o técnico según indica la Ley 16/1985, de 25 de junio, del Patrimonio Histórico Español (BOE de 29 de junio de 1985). Todo este conjunto de bienes conforman la aportación de España a la cultura universal. El nacimiento del concepto de Patrimonio Cultural tiene su origen en el siglo XX, si bien su gestación primigenia se remonta a las diferentes revoluciones y movimientos del siglo XIX, estos últimos se basan principalmente en el devenir histórico del siglo XVIII. Durante estos siglos, Iglesia y monarquía apuntalan la riqueza arquitectónica y artística en Europa, llegando también a ser claves, en algunos casos, de su destrucción. La progresiva transformación de la sociedad al laicismo provoca, a través de las desamortizaciones, el abandono de muchos bienes patrimoniales durante muchas décadas, lo que llevó consigo, con el paso del tiempo, a una necesidad por la restauración y a un interés por la conservación de los bienes artísticos y arquitectónicos huérfanos de propietarios (Querol, 2010). Así pues, la primera idea de Patrimonio Cultural, se centra en los aspectos artísticos y arquitectónicos, monumentos y obras de arte, alejadas por lo general de la vida cotidiana de las personas. Este concepto ha perdurado bastante tiempo. En la segunda mitad del siglo XX, se introduce la noción de contexto. Esta idea se relaciona estrechamente con la arqueología ya que además de la belleza y valor del objeto, se incluye el lugar que ocupa y la función que desempeña, llegando a alcanzar estos últimos una mayor importancia a la hora de comprender en sí el objeto antiguo. No sólo es necesario proteger el monumento aislado, sino también su entorno paisajístico y/o urbano y, no sólo las grandes obras, sino también aquellas que con el tiempo hayan adquirido un significado cultural como así se recoge en la Carta de Venecia (ICOMOS, 1964). Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 2 De esta forma, el concepto de Patrimonio Cultural pasa a ser un concepto más global, en el que no sólo se incluye el monumento en sí, sino que pasa a ser un espacio cultural en el que se vive cada día, se usa y se transforma de forma continua. De igual forma, este concepto aumenta su dificultad a la hora de conocerlo profundamente e incluso de protegerlo. Etimológicamente, por Patrimonio se entienden los bienes o haciendas que una persona hereda de sus ascendientes. Cultural es un término de significado complejo que reúne todas las manifestaciones o producciones creativas del ser humano, de ayer y de hoy, desde las más básicas a las más bellas, artísticas y valoradas. El término histórico es, sin embargo, un concepto más restringido ya que se refiere a los conocimientos del pasado y a los hechos o acontecimientos de ese pasado gracias a los cuales podemos reconstruirlo y explicarlo. Así pues el término cultural es un concepto más amplio que abarca muchos más bienes que el término Histórico. Según la Ley 16/1985, de 25 de junio, del Patrimonio Histórico Español (BOE de 29 de junio de 1985), el Patrimonio Cultural está compuesto, además de por los inmuebles y objetos muebles de la naturaleza indicados en el primer párrafo de este capítulo, por “el patrimonio documental y bibliográfico, los yacimientos y zonas arqueológicas, así como los sitios naturales, jardines y parques que tengan valor artístico, histórico o antropológico”. Aquellos bienes más relevantes deben ser declarados Bienes de Interés Cultural (BIC), acepción que surge de la mencionada Ley. Dentro del Patrimonio Cultural Español son numerosos los monumentos, jardines, conjuntos y sitios históricos, así como zonas arqueológicas, declarados como Bienes de Interés Cultural. A escala global se encuentra la figura de Patrimonio de la Humanidad, World Heritage, para denominar a aquellos bienes de interés internacional, inscritos como tales de acuerdo a una serie de criterios culturales y naturales (UNESCO, 2013). Los criterios necesarios para poder incluir cualquier Bien de Interés Cultural dentro de la Lista del Patrimonio de la Humanidad están recogidos en el documento de la UNESCO (2013), Operational Guidelines for the Implementation of the World Heritage Convention. Dentro de esta lista, España participa con 44 sitios declarados Patrimonio de la Humanidad, de los cuales 39 son culturales, 3 son naturales, y 2 mixtos. De entre los culturales, sólo 3 son los conjuntos arqueológicos declarados: Mérida (1993) (Figura 1. Introducción general y objeto del trabajo 3 1.1), Atapuerca (2000) y Tarraco (2000). Como ejemplo tenemos el Generalife y el Albaicín de Granada (1984), el Monasterio del Escorial de Madrid (1984), la Catedral de Santiago de Compostela (1985), el casco histórico de Cáceres (1986) o el Real Monasterio de Santa María de Guadalupe en Cáceres (1993) como se recoge en la World Heritage List de la UNESCO (2013). Figura 1.1. Foto aérea del teatro y anfiteatro romano pertenecientes al conjunto arqueológico de Mérida, declarado Patrimonio de la Humanidad en 1993 por la UNESCO (imagen tomada el 30/10/2006, facilitada por el Consorcio de la Ciudad Monumental de Mérida). La UNESCO, tiene como uno de sus objetivos principales velar por la conservación y la protección del patrimonio universal de libros, obras de arte y monumentos de interés histórico o científico, y de recomendar a las naciones interesadas las convenciones internacionales que sean necesarias para tal fin. Para ello, y junto con el Consejo Internacional de Monumentos y Sitios Histórico-Artísticos (ICOMOS), definieron los principios básicos que deben respetarse en los trabajos de conservación y restauración de los monumentos y sitios, mediante la elaboración de documentos como la Carta de Venecia (ICOMOS, 1964). Según la Carta de Venecia de 1964, el patrimonio histórico comprende tanto la creación arquitectónica aislada, como el ambiente urbano o paisajístico que constituya el Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 4 testimonio de una civilización particular, de una evolución significativa o de un acontecimiento histórico. Éste no sólo hay que concebirlo como un recuerdo de las civilizaciones pasadas sino también como memoria vital que precisa de una revisión científica acerca de su porqué, de su situación y de su conservación. Además, su estudio ayuda a la comprensión de la sociedad que lo elaboró, a entender el porqué de algunas de nuestras formas de vida, a valorar lo que tenemos y a planear nuestro futuro. Dentro del patrimonio arquitectónico (cultural) coexisten cuatro aspectos bien diferenciados; el primero corresponde al conjunto de materiales constructivos que lo constituyen, el segundo, al espacio arquitectónico (con todos los valores que ello conlleva; el valor histórico, simbólico o estético, su antigüedad o modernidad, su estilo, el valor que tiene para la comunidad en que está inmerso, el valor arquitectónico, etc.), delimitado por sus materiales constructivos y, teniendo en cuenta que la interrelación de dichos aspectos, es el que le dará el carácter o sentido a cada género arquitectónico. Un tercer aspecto como es el entorno del bien (tanto porque puede haber condicionado su ubicación, la geología del lugar en la que está enclavado, como por las condiciones medioambientales a las que se ve sujeta, el clima y la contaminación atmosférica), y un cuarto aspecto, el social, que marca la seña de identidad para cada uno de los países o regiones y que nunca llegará a ser global en este aspecto, especialmente en el ámbito de la zona mediterránea. El aspecto social es el que realmente llega a valorizar el patrimonio cultural ya que, el turismo, anteriormente focalizado en el clima y las playas de nuestro territorio, se está diversificando y se están ofreciendo alternativas que están íntimamente relacionadas con el disfrute del patrimonio cultural y natural. Este fenómeno está siendo fundamental para la revalorización y futuro de nuestros propios bienes. Muchos de los bienes que constituyen nuestro patrimonio arquitectónico y arqueológico, y que están en constante uso, son muy susceptibles de ser transformados e incluso destruidos con el tiempo o por una errónea intervención humana. En otros casos, el problema proviene del aspecto contrario, es decir, los bienes están en desuso y por tanto no existe un mantenimiento preventivo de los mismos (Navascués Palacio, 1987). La conservación y restauración de estos bienes constituyen una disciplina que se sirve de todas las ciencias y técnicas que puedan contribuir al estudio y a la salvaguardia del patrimonio monumental. Mientras que la conservación tiene como finalidad 1. Introducción general y objeto del trabajo 5 salvaguardar la obra de arte, la restauración pretende conservar y poner de relieve los valores formales e históricos del monumento y está fundamentada en el respeto a los elementos antiguos y a las partes ya existentes (ICOMOS, 1964). 1.1.2. Conservación y restauración del patrimonio cultural La necesidad permanente de mantener los edificios y monumentos históricos preservados de un deterioro acelerado, ha motivado la realización de sucesivas intervenciones de restauración, muchas de ellas con materiales diferentes a los originalmente empleados, materiales que, en muchas ocasiones, son incompatibles con las características de los materiales originales (Iglesias Martínez, 1996; Cazalla, 2001; Pérez Ema et al., 2013a, 2013b). Debe tenerse presente que la conservación de los edificios históricos debe ser una intervención respetuosa, que no altere ni la distribución ni el aspecto del edificio (ICOMOS, 1964), por lo que es preciso que intervengan especialistas en la materia para la elaboración de los proyectos, la realización de las investigaciones pertinentes y de los análisis necesarios, la dirección y supervisión de la obra, con el fin de que las intervenciones propuestas en el proyecto se apliquen en la obra de manera correcta y un seguimiento en cuanto a la ejecución del proyecto. La aplicación de criterios de intervención basados en el principio de respeto a la autenticidad de la obra, y el desarrollo y adaptación de técnicas de análisis, cada vez más sofisticadas, que permiten profundizar enormemente en el diagnóstico de los procesos de deterioro, han tenido dos consecuencias evidentes. Por un lado, se puede constatar que el origen del deterioro reside, en la gran mayoría de los casos, en factores externos a las propias obras o como consecuencia de falta de mantenimiento en monumentos y edificios, y también, que muchos de los tratamientos aplicados, actuando principal o exclusivamente sobre los efectos, resultan inadecuados y de eficacia temporal. Además, se ha constatado que la aplicación exclusiva de tratamientos de restauración, con ciertas limitaciones, no son suficientes para alcanzar un nivel aceptable de conservación del patrimonio monumental de una localidad o una región por lo que la imposibilidad de conservar el patrimonio histórico aplicando exclusivamente criterios curativos, de emergencia, que aumentan progresivamente en dificultad y en absorción de esfuerzos humanos y presupuestarios es evidente. Esto da lugar a la tendencia actual de optar por actuaciones de conservación Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 6 preventiva en lugar de intervenciones correctivas. La conservación preventiva representa, fundamentalmente, una estrategia basada en un método de trabajo sistemático que tiene por objeto evitar o minimizar el deterioro mediante el seguimiento y control de los riesgos de deterioro que afectan o pueden afectar a un material, elemento o conjunto. 1.1.3. Los geomateriales Los materiales pétreos utilizados en arquitectura se designan, en los últimos tiempos, con el término Geomaterial (Maggetti y Messiga, 2006). Se entiende por geomaterial todo aquel material de origen geológico que tras un proceso de elaboración es utilizado en diferentes sectores, como en la ingeniería civil, edificación, materiales avanzados, conservación del patrimonio, medio ambiente, etc. De esta forma, se consideran como geomateriales, tanto a la piedra natural, que son rocas extraídas de sus afloramientos geológicos, como a los morteros, hormigones, ladrillos, adobes y tapiales, etc., que son elaborados con materias primas de origen geológico (Fort et al., 2011). El término piedra natural se puede desglosar en los siguientes términos (Fort, 2006b): • piedra de construcción o de cantería, aplicado a los materiales que pueden ser incorporados en la estructura y fábrica del monumento debido, fundamentalmente, a su resistencia mecánica y a que presentan una elaboración sencilla de corte y labra. • piedra o roca ornamental, aplicado a los materiales en los que, además del anterior, se valoran sus posibilidades de decoración y ornamentación debido a la belleza que presentan al ser talladas o pulidas, y empleadas como elemento decorativo de revestimientos, adornos, esculturas, etc. La piedra natural se puede considerar como uno de los materiales de construcción más tradicionales y utilizados a lo largo de la historia de la arquitectura (Fort, 2008). El hecho de que gran parte del Patrimonio Arquitectónico esté elaborado con piedra, está condicionado por la geología existente en la zona, siendo la proximidad uno de los principales factores que influyen en su posible utilización (Fort, 1996c; Sebastián, 2007). Especialmente en los países de la cuenca mediterránea y en concreto en España, las diferentes civilizaciones presentes a lo largo de su historia, tienen una amplia 1. Introducción general y objeto del trabajo 7 tradición en la utilización de la piedra en sus construcciones (Gómez-Heras, 2005; Fort et al., 2013b). El uso de la piedra natural como material arquitectónico se remonta a la prehistoria, donde las construcciones megalíticas son, en algunas zonas, el único resto que queda de la ocupación humana de aquella época (Gómez-Heras, 2005). Los primeros vestigios de arquitectura con piedra de cantería, se encuentran en la zona en la que actualmente se encuentran Palestina y Siria, y en la frontera de Irán e Irak, y datan de hace unos diez mil años (Herrera, 1996). El pueblo egipcio fue la primera civilización en utilizar piedra en grandes cantidades para la construcción de sus numerosos edificios y monumentos (Bromehead, 1945). Se estima que las pirámides contienen más de cinco millones de toneladas de piedra caliza (Ashurst y Dimes, 2004). Posteriormente, han sido muchos los pueblos que han usado la piedra como material noble de construcción para obras importantes (Waelkens et al., 1992). Obras civiles y religiosas han sido construidas con la intención de perdurar eternamente. Grecia y Roma supusieron un periodo de esplendor de la construcción en piedra (Waelkens et al., 1992; Pensabene et al., 2012). En estas civilizaciones, la piedra natural tenía una gran importancia, como demuestra el hecho de que, por ejemplo, Plinio el Viejo (siglo I d.C.) le dedica una de sus obras (libro XXXVI, como colofón a sus tres libros de la Historia Natural). En este libro describe los mármoles y otras rocas y piedras que se utilizaban en su tiempo e intenta hacer una clasificación de éstas. Incluso habla del empleo de placas de mármol de 15-25 mm de grosor, para recubrimientos, además de cómo trabajar inicialmente el mármol (con sierras y arena) y posteriormente pulirlo (mediante distintas arenas y esmeril). Con el paso de los siglos, este esplendor continúa en la Edad Media con la construcción de las grandes catedrales (Cultrone et al., 2001) y la aparición de los primeros gremios de canteros. La importancia de la piedra natural como material de construcción se ha mantenido hasta la irrupción del cemento Portland en el siglo XIX. Además de la piedra natural como principal material pétreo utilizado en la construcción del Patrimonio Arquitectónico, ésta se conjuga con otro tipo de materiales, como morteros, materiales cerámicos, adobes o pigmentos naturales utilizados para la fabricación de recubrimientos, cuyas materias primas también tienen una procedencia geológica (Fort, 2006b). La idea de unir fragmentos de piedra con un conglomerante, cal, yeso o simplemente arcilla, para emplearlo como elemento constructivo, es casi tan Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 8 antigua como la propia civilización humana. Todos estos materiales comenzaron a emplearse antes que la piedra natural, tapiales (8000 a.C.), morteros (8000 a.C.), adobes (5000 a.C.), hormigones (4500 a.C.) y ladrillos (3000 a.C.). El origen de la piedra artificial (morteros, hormigones, estucados, etc.) se localiza en Mesopotamia. El primer mortero del que se tiene noticia es un mortero de barro empleado para revestimiento y aparecido hace 10000 años en lo que hoy es Turquía (Çatal Hüyüc) (Mortimore et al., 2004). Hacia el año 4500 a.C, aparece el primer hormigón en la zona de Macedonia. Este hormigón, empleado para la cementación de los mampuestos de los zócalos de las casas, es principalmente de barro. Posteriormente, los egipcios hacen uso de los morteros en la construcción de las pirámides, utilizando el yeso hemihidratado (conocido como hemidrato, CaSO4·½H2O), obtenido por cocción a temperaturas de unos 120 ºC para unir los bloques de sus majestuosas construcciones como en la pirámide de Keops (2600 a.C.). La civilización griega conoce casi la totalidad de materiales naturales (rocas, adobes, maderas, etc.) y artificiales (cerámicas y conglomerantes). Ya en el siglo VII a.C., utilizan una gran variedad de rocas calizas y tobas, muy apropiadas, a las que les aplicaban un enlucido fino o estuco, a base de caliza calcinada, sobre el que después se aplicaba una mano de color. En cambio, en las construcciones, utilizaban un mortero hecho simplemente de tierra y arcilla para unir las piedras. Son los griegos los primeros en utilizar el mortero de cal propiamente dicho, encontrándose morteros fechados a finales del siglo II y principios del I a.C., ejemplo de ello son las viviendas de Delos y de Thera, en las actuales islas de Mykonos y Santorini, respectivamente (Malacrino, 2010). Los romanos fueron los encargados de tecnificar este material, mejorando los procesos de fabricación de la cal y las técnicas para la puesta en obra de los morteros (Bustillo, 2008). En la época romana, el empleo del mortero para la construcción, Opus Caementicium (compuesto por mortero de cal, árido y puzolana (materiales silíceos o alumino-silíceos compuestos principalmente por aluminosilicatos) se desarrolla paralelamente a la construcción con ladrillo. Aunque heredada de los griegos, rápidamente fueron capaces de perfeccionar y transmitir por todo el imperio los procesos de fabricación de la cal y puesta en obra del mortero (siglos II y I a C.). El yeso sería utilizado como material secundario en la albañilería. El Tratado de Arquitectura de Vitrubio (siglo I a.C. Vitruvius, 1914) describe el procedimiento y la proporción de la mezcla del mortero: (una unidad de cal/tres de arena; dos unidades de 1. Introducción general y objeto del trabajo 9 cal/cinco de arena, dependiendo el tipo de arena) “Si la arena fuese de mina, a tres partes de ella se pondrá una de cal, incorporándolo todo bien; y si fuese de río o mar, a dos partes de arena, una de cal: esta regla es la que debe seguirse en la composición del mortero” (Libro II Cap. VI). También cita Vitrubio en su tratado, Libro II Cap. V, las cenizas volcánicas o los ladrillos machacados, aditivos empleados por los griegos: “Si a la arena de mar o río se añadiese una tercera parte de polvos cernidos de ladrillo cocido, hará una mezcla de mucho mejor calidad […]. Si cualesquiera de estas piedras sin cocer se quebrantasen y moliesen, y con arena y agua se hiciese mortero para edificar, ni travaría ni podría sostener el muro; pero penetradas del fuego en el horno, pierde lo rígido de su solidez primera; y consumidas y exhaladas sus fuerzas, quedan esponjosas, abiertas y vacías de poro. Extraídos de ella el agua y aire, y quedando el fuego, ahogado este en otra agua antes que se exhale, toma vigor y fuerza, y penetrando el húmido en lo vacío de los poros […]”. La extraordinaria calidad de los morteros romanos, se debe al cuidado con el que elegían y mezclaban sus constituyentes, la perfecta cocción y apagado de la cal, la homogeneidad de la mezcla y su puesta en obra. Hasta la aparición del cemento Portland en el siglo XIX, la cal es el principal conglomerante (Varas et al., 2005). 1.1.4. La geología y los geomateriales La Geología ha tenido, desde su establecimiento como cuerpo independiente de conocimiento, un papel relevante en el estudio de la degradación de los monumentos construidos en piedra así como en su restauración (Howe, 1910). Sirve como ejemplo el geólogo William Smith (1769-1839) quien formó parte de una comisión establecida en 1838 para seleccionar el material más adecuado para realizar los reemplazamientos necesarios para la restauración del palacio de Westminster en Londres, fuertemente dañado por un fuego en 1834 (Winchester, 2002). Por otro lado el estudio de los monumentos también ha tenido su influencia en la geología, así Lyell (1797-1875), investigando los restos del Templo de Júpiter Serapis de Pozzuoli, en la región de Nápoles, encontró una prueba de recientes variaciones del nivel del mar en tres columnas de mármol del antiguo templo romano. En su parte alta el mármol de las columnas tenía numerosas marcas de perforaciones producidas por un molusco marino, Lithodomus, que indicaban que con posterioridad a su construcción fue recubierto por el mar, aunque más tarde se retiró para dejarlo emergido, tal como lo encontró Lyell en Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 10 1830 (Lyell, 1830). R.J. Schaffer, uno de los grandes pioneros en estudios científicos de caracterización de materiales de construcción y de sus mecanismos de deterioro en edificios históricos, publica un libro en 1932 sobre las causas del deterioro en los materiales de construcción (Schaffer, 2004). En él cita la presencia de sulfatos procedentes de la combustión del carbón, identificando también la presencia de cloruros procedentes de la ceniza negra depositada sobre la superficie de la piedra de la Catedral de York Minster (Reino Unido). Según indica, el efecto de la cristalización de sales solubles en la roca se debe a una combinación de factores como el tipo y propiedades de la sal (solubilidad, expansión térmica, etc.), su concentración y el grado de sobresaturación y, por otro lado, las propiedades del material rocoso como la distribución y tamaño de poros, la capacidad de absorción de agua, la resistencia mecánica, etc. Posteriormente y como continuación del trabajo desarrollado por Schaffer, Correns (1949) demuestra que un cristal puede crecer contra la superficie de otro sólido bajo una presión de confinamiento si una película de disolución sobresaturada se mantiene en la interfase cristal-superficie del poro para lo que determina la relación existente entre la presión y el grado de sobresaturación. Wely (1959) estudia el problema de la presión de cristalización de minerales como el opuesto al proceso de presión-disolución y demuestra que el crecimiento de una cara de un cristal bajo presión necesita la presencia de una disolución sobresaturada entre el cristal y el sólido que los confina. Wellman y Wilson (1965) desarrollan un modelo termodinámico para el cálculo de presiones de cristalización, considerando que la energía libre de un sólido incrementa con su área superficial. Grossi (1992), determina que el efecto de la cristalización de las sales solubles en condiciones naturales, en un material determinado, no sólo depende del tipo de sal y las condiciones ambientales, sino también de las características de la piedra. Franzini (1995), inicia estudios mineralógicos y geoquímicos de los procesos de degradación que durante siglos se han desarrollado en diferentes edificios y monumentos históricos. Winkler (1997) sugiere la necesidad de supervisar la conservación y posible tratamiento de estructuras de piedra deterioradas por geólogos, personal cualificado para llegar a comprender las interacciones de los diferentes tipos de piedra, unos con otros, la interacción del mortero con la piedra, los efectos nocivos de las sales de deshielo, y otros fenómenos. En la construcción de monumentos se emplean diferentes tipos de rocas. Estos tres tipos son las rocas ígneas, rocas sedimentarias o rocas metamórficas. Así, la piedra para la 1. Introducción general y objeto del trabajo 11 construcción queda definida por su composición mineralógica, sus caracteres texturales como la forma del mineral, tamaños, distribución, etc., y sus caracteres estructurales, como la orientación de los minerales, esquistosidades, planos de estratificación, laminaciones, pizarrosidad, etc. Las canteras de donde se obtienen estos materiales son los afloramientos rocosos de los que se extrae la piedra empleada en la construcción de edificios, monumentos u obras públicas (Herrera, 1996; Bustillo et al., 2001). 1.1.5. Las canteras históricas La localización de las canteras originales, de donde se extrajeron los materiales pétreos que han abastecido un edificio, es un aspecto fundamental para el estudio petrológico de estos materiales ya que, en primer lugar, presenta la posibilidad de obtener muestras de características similares a las empleadas en el edificio, con el fin de poder evaluar su estado de deterioro mediante la comparación de las características de ambos materiales (Fort et al., 1996; Álvarez et al., 2002) y, en segundo lugar, utilizar el material de dichas canteras para mejorar las labores de restauración al utilizar el mismo material para sustitución o reintegración de los elementos perdidos en el edificio con el paso del tiempo (Fort et al., 1998; Cultrone et al., 2001). En este último caso, además, se puede utilizar material de cantera para realizar ensayos de envejecimiento artificial o la aplicación de tratamientos de protección para evitar su deterioro. La primera mina a cielo abierto de la que se tiene noticia data del año 40000 a.C. Está localizada en el cerro de Bomvu, en la antigua Swazilandia, en donde la civilización Neandertal extraía hematites para emplearlo en diversos tipos de útiles. La verdadera explotación de canteras a gran escala tuvo lugar hacia el año 2600 a.C., cuando el Faraón egipcio Zoser decidió construir la primera de las pirámides de Saqqara. El proyecto se atribuye tanto a Zoser como a su visir Imhotep, y para conseguir el abastecimiento de la materia prima necesaria, fue preciso hacer expediciones geológicas que “permitieron descubrir toda clase de rocas, coloreadas o veteadas, al gusto de la época, y tales como brechas, pizarras, caliza arenosa, granito, diorita, pórfido, serpentina, basalto, alabastro, etc.” (Lucas y Harris, 1962). Se marca aquí el inicio de una importante etapa de labores de extracción de piedra natural en Egipto, continuada posteriormente por las civilizaciones griega y romana. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 12 Las canteras históricas de donde estas civilizaciones extraen la piedra para su uso en los monumentos del patrimonio arquitectónico pueden ser definidas como aquellas zonas ligadas a afloramientos geológicos de donde se ha extraído, a lo largo de un periodo determinado de tiempo, la piedra natural tradicional, piedra natural empleada de forma habitual y continuada a lo largo de la mayor parte de la historia constructiva de una localidad y que son identificativos de la misma (Fort, 2009). Estas canteras utilizadas para el abastecimiento de piedra en obras pertenecientes al Patrimonio Cultural e Industrial, son, en ocasiones, difíciles de localizar ya que, algunas de ellas son de dimensiones reducidas al ser empleada la piedra de afloramientos superficiales en el terreno, incluso han podido desaparecer por haberse agotado completamente sus reservas o haber sido cubiertas por el crecimiento de ciudades o pueblos actuales. Si a esto le añadimos la continua reutilización de estas canteras, en las que se han empleado diferentes técnicas extractivas según la época, puede llegar a ser imposible identificar las canteras originales. En algunas ocasiones, las técnicas de trabajar la piedra pueden deducirse a partir de las geometrías que presentan las fábricas pétreas de los diferentes monumentos de una localidad. La forma geométrica en cantería es inseparable de la función estructural de la piedra y se materializa desde el momento de su extracción en la cantera hasta su colocación en obra (Fernández, 1996). En estos últimos años, las canteras históricas de donde se extrajeron los materiales pétreos utilizados en la construcción del patrimonio arquitectónico, están alcanzando una notable importancia. La localización de las canteras originales es causa de preocupación dentro de la comunidad científica, tanto por la necesidad o requerimiento de material pétreo para sustituciones, como por la creciente desaparición de gran número de estas, absorbidas por el crecimiento urbanístico al no estar incluidas en planes de protección adecuados para su conservación (Cooper et al., 2013). Además, el conocimiento de las canteras originales, formas extractivas o medios de transporte, representa una herencia esencial en cuanto al patrimonio industrial de cada época. Sirvan como ejemplo; la creación en los últimos años de rutas geomonumentales (Álvarez de Buergo et al., 2007; Pérez-Montserrat et al., 2007, 2008), en las que se introduce la importancia de estas canteras así como de todos los aspectos industriales relacionados con la actividad extractiva, como factor potenciador del patrimonio industrial; el Heritage Stone Task Group (HSGT), que pretende potenciar el 1. Introducción general y objeto del trabajo 13 conocimiento de la piedra tradicional de construcción (Cooper et al., 2013) o el Proyecto CONSTRUROCK, con el que se pretende establecer criterios para el desarrollo de una nueva figura de protección para las canteras históricas, mediante la elaboración de un catálogo o inventario de los huecos mineros que han surtido de piedra al patrimonio monumental e histórico de España (Pereira y Baltuille, 2014). Además de la necesidad de localizar, conocer y conservar las canteras históricas de donde se extrajo la mayor parte de la piedra de construcción de nuestro Patrimonio Cultural, la localización de las canteras históricas presenta el componente del conocimiento histórico, socio-económico e industrial sobre la tecnología aplicada para la explotación, y permite definir el estado original del material (Fort, 2006a). El conocimiento de las propiedades de estos materiales permite tener información sobre el comportamiento de la piedra de construcción en obras modernas y con ello facilitar las actuaciones de selección de materiales y la posibilidad de acometer actuaciones preventivas en las diferentes obras de restauración y conservación. Esto es importante, ya que nos permite obtener muestras de características similares a las del monumento y con ello evaluar su estado de deterioro, establecer índices de alteración y estimar la evolución en la vida útil de este material. El proceso de extracción y trabajado de la piedra natural en la Península Ibérica es introducido por los romanos (Gaied et al., 2010). Las canteras romanas eran pequeñas en extensión y potencia (canteras de zanja), se limitaban a la extracción de la capa de roca más superficial (Martínez, 2009), pero siempre encontrándose cerca de las obras debido al encarecimiento del transporte de la piedra (Varas et al., 2010). Se explotaban principalmente a cielo abierto, de arriba abajo y de fuera hacia dentro. La distribución espacial de los niveles de cantera depende básicamente del relieve topográfico, relacionado con las estructuras geológicas existentes de la zona. 1.1.6. Antecedentes El cada vez mayor interés por los materiales que aprovisionaron a los monumentos durante las últimas décadas, ha contribuido a demostrar la importancia de la extracción de éstos y sus actividades relacionadas. A pesar de la existencia de trabajos iniciales, que representaron un punto de inflexión que marcó el comienzo de una nueva etapa para los arqueólogos (Canto, 1977-1978, Grunhagen, 1978), fue durante la década de los 80 Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 14 y en particular en los años 90, cuando el número de estudios relacionados con la identificación de mármoles y otras piedras aumentó de forma significativa en España. De hecho, los últimos veinte años han sido testigos de la proliferación de un enfoque multidisciplinar con la creciente colaboración entre arqueólogos y geólogos, lo que ha conducido a obtener unos resultados abundantes y muy interesantes (Nogales et al., 1999; Lapuente y Blanch, 2002; Lapuente et al., 2002; Álvarez et al., 2009a, 2009b, 2009c; Nogales y Beltrán, 2009; Gutiérrez García, 2009; Mota et al., 2009; Gutiérrez García, 2011; Fort et al., 2013c; Pérez Ema et al., 2013a, 2013b). De igual forma, la localización de las canteras históricas ha sido numerosamente abordada (Waelkens et al., 1992; Fort, 1996c; Cultrone et al., 2001; Fort et al., 2002; Varas et al., 2003; Gómez-Heras y Fort, 2004; Colucci et al., 2007; Gisbert et al., 2007; Mota et al., 2008a; 2008b; Gutiérrez García, 2011; Pizzo, 2011; Pensabene et al., 2012, Pizzo y Cordero, 2014). Cuando se aborda la conservación y/o restauración del Patrimonio Arquitectónico y se piensa en la posibilidad de llevar a cabo tareas de sustitución de los materiales muy degradados que lo constituyen, es imprescindible realizar estas actuaciones con un material muy similar, en cuanto a características petrofísicas y geoquímicas se refiere, para evitar incompatibilidades de materiales y con ello, una aceleración del proceso degradativo del monumento. En el caso de la piedra esto obliga a la localización de canteras originales o de afloramientos pertenecientes a la misma formación geológica o de otras características similares para su uso en los posibles casos de sustitución, restitución o complementación con piedra, en procesos de restauración (Fort et al., 1996; Aires-Barros et al., 1998; Galán et al., 1999; Cultrone et al., 2001). Esto es contrario, en un principio, con las cartas internacionales de restauración (Primera Carta de Restauro, Carta de Venecia, Carta del Restauro, etc.), que promulgan la utilización de materiales diferentes para poder reconocer la restauración realizada y no producir una modificación de la autenticidad de la obra (Fort, 1996c). No obstante, una buena práctica a desarrollar, si se quieren minimizar o erradicar los procesos de degradación del monumento, es la de la sustitución con material pétreo similar, si no igual, documentando adecuadamente la actuación de sustitución y, manteniendo el criterio de idoneidad y compatibilidad con el material ya existente. 1. Introducción general y objeto del trabajo 15 Para poder localizar estas canteras es necesario utilizar una metodología basada, por un lado, en el conocimiento de las características petrológicas de sus materiales y, por otro, en un conocimiento geológico de los alrededores, sin olvidar el conocimiento histórico y artístico de la obra. La caracterización de las rocas extraídas de las canteras históricas es de gran importancia y necesaria para conectar su lugar de procedencia y el monumento en el que se ha utilizado, ya que, en algunos casos, puede llegar a emplearse para la reposición de éste, por lo que es necesario reabrir estas canteras. Estas canteras históricas proporcionan evidencias de cómo ha evolucionado la tecnología en la producción de piedra natural. Esta tecnología tiene un gran efecto en la durabilidad de la piedra. El primer paso a seguir es un simple examen macroscópico o de visu para tratar de clasificarla. En algunos casos, excepcionales, estas rocas presentan unas características únicas y reconocibles (minerales que la componen, estructura y color, etc.), visibles a simple vista y que hacen relativamente fácil ubicar su lugar de procedencia (Jiménez- Martínez et al., 2009). Sin embargo, en la mayoría de los casos esto no es posible, dependiendo de la roca en cuestión, de su naturaleza o del tamaño de las muestras, por lo que es necesario acudir a una combinación de diferentes métodos de caracterización como la realización de estudios petrográficos y geoquímicos (Fort et al., 1992; Jiménez- Martínez et al., 2012; Malfilatre et al., 2014). Además, en la búsqueda de la procedencia de las rocas, las propiedades petrofísicas y químicas proporcionan información importante para el conocimiento de la calidad de la roca, para un posible uso determinado (Fort et al., 1996,2002; Varas et al., 2002). Últimamente se han desarrollado numerosas metodologías, encaminadas a la localización de las canteras históricas, de donde se extrajeron las rocas utilizadas en el patrimonio cultural, que cubren de forma sistemática numerosos campos a tener en cuenta, relacionados con los monumentos, los recursos geológicos e, incluso, la consulta de documentos históricos (Jiménez-Martínez, 2008). Otras metodologías, se basan en un análisis de correlación entre los datos extraídos del propio monumento y de la posible cantera histórica. Estos estudios presentan un carácter histórico, de caracterización petrológica y cartográficos, para reconocer formaciones geológicas susceptibles de haber sido explotadas y tienen que ir enfocados Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 16 a obtener un conocimiento profundo de los materiales y, por encima de todo, a conocer el grado de alteración que presentan, para así poder definir la afinidad entre las muestras del monumento y las distintas formaciones geológicas seleccionadas (Fort et al., 1996). Menduiña y Fort (2005) relacionan y describen la piedra utilizada en 122 inmuebles históricos, localizados en 53 municipios de la Comunidad de Madrid. Asimismo, incorporan un mapa de la Comunidad donde se relaciona la geología con el patrimonio arquitectónico, indicándose la distribución de litologías en el territorio regional, la situación de los monumentos seleccionados y las canteras de donde la piedra es extraída. Además, se añaden fichas específicas correspondientes a 18 monumentos, de los que se proporcionan datos históricos, de su fábrica, características petrológicas de los materiales pétreos utilizados y del estado conservación. Gorgoni et al., (2002) emplean el estudio petrográfico de láminas delgadas junto con el análisis isotópico de carbono y oxígeno. Brilli et al., (2011) emplean métodos petrográficos, análisis de la composición de los isótopos de carbón y oxígeno y resonancia paramagnética electrónica, para determinar la procedencia de piedras calizas utilizadas en Bocco, Mauritania. Verhoeven et al., (2012) proponen una metodología para la localización de canteras históricas basándose en la obtención de fotografías aéreas a baja altitud con las que generan un modelo digital de superficie (terrestre) y la correspondiente ortofoto. Younes et al., (2012) muestran cómo, a partir de análisis químicos, petrográficos y geotécnicos de las rocas de monumentos y de canteras próximas a la ciudad y, además de estudios comparativos entre los tamaños de los diferentes bloques del monumento y las marcas aparecidas en las diferentes canteras estudiadas, se pone de manifiesto el origen de las rocas del monumento y de las canteras que fueron extraídas. Malfilatre et al., (2014) se basan en la determinación de la mineralogía, análisis geoquímicos y las propiedades magnéticas de los granitos para determinar su procedencia. En los últimos años existe una iniciativa, a nivel internacional, con el objeto de tener recogidas todas las canteras históricas que abastecieron de material pétreo a los diferentes monumentos del patrimonio Cultural. OXREP, The Oxford Roman Economy Project, es un proyecto de investigación sobre la economía del Imperio Romano, desarrollado en la Universidad de Oxford, en el que se analizan las principales actividades económicas del mundo romano y en el que se incluye una base de datos de las principales canteras de piedra natural documentadas durante el periodo comprendido entre los años 100 a.C. y 350 d.C. Esta base de datos ofrece principalmente información 1. Introducción general y objeto del trabajo 17 de la localización geográfica, tipo y uso del material explotado y la bibliografía que lo referencia (Russell, 2013). ITALITHOS, creada por el laboratorio de Roca Ornamental de la Universidad de Roma, es una base de datos que cuenta con un extenso inventario de rocas decorativas de cantera de Italia, empleadas desde el inicio de la construcción de diversos monumentos. Con los datos existentes y teniendo en cuenta las rocas empleadas en los principales edificios y monumentos, se tienen las principales características técnicas de las mismas, tales como la mineralogía, propiedades físicas y mecánicas relacionadas con los nombres científicos y comunes, datos históricos y geográficos. ITALITHOS pretende ser una herramienta educativa que da lugar a rutas virtuales litológicas, por lugares de interés cultural, de las que se han extraído las diferentes piedras ornamentales, utilizadas en el Patrimonio Cultural italiano. En España, el Instituto Geológico y Minero de España, IGME, ha puesto en marcha una iniciativa denominada Red CONSTRUROCK, cuyo objetivo es la elaboración de un catálogo o inventario de los huecos mineros que han surtido de piedra al patrimonio monumental e histórico de España puesto que, en la actualidad, no existe ninguna figura de protección para las canteras históricas en territorio español que no han entrado a formar parte del patrimonio minero, ni en los lugares de interés geológico catalogados. Este inventario no sólo evitaría restauraciones con materiales inadecuados sino que, además, impediría que estas canteras históricas fueran arruinadas por vertidos, urbanizaciones, infraestructuras, etc., como ya ha sucedido en algunos lugares. PIERCENTRE es un sistema de información de la piedra, canteras y monumentos de la región central de Francia. El sistema de información PIERCENTRE reúne y proporciona información detallada de 82 rocas de construcción extraídas en la región central de Francia, junto con sus 664 canteras originales de donde se extraía la piedra, la mayoría de los cuales están hoy cerradas o cubiertas, además de las rocas actualmente presentes en 565 monumentos clasificados de la región. OSNET es una red temática enfocada a la roca ornamental y financiada por la Comisión Europea, dentro del Programa de Crecimiento Competitivo y Sostenible. ASMOSIA, la Asociación para el estudio de mármol y otras piedras en la antigüedad, fue fundada en el año 1988 en Italia. Su objetivo principal es unir la arqueometría con la arqueología. Otras iniciativas similares son MARMOTEC o LITHOS. En el caso de los morteros, el uso del cemento Portland en la restauración del Patrimonio Arquitectónico puede llegar a ser perjudicial, en lugar de beneficioso, Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 18 debido a una negativa interacción entre el cemento y los materiales originales (Collepardi, 1990). Este daño es causado por las propiedades químicas y físicas de los morteros con base cementícia. Estos morteros, por lo general, son menos permeables y pueden retener el exceso de agua sobrante que puede dar lugar a fenómenos de alteración, contener una elevada cantidad de sales solubles que aceleren los procesos de corrosión, presentan una elevada dureza y rigidez lo que les hace menos acomodables a la propia estructura (Gleize et al., 2009). Por tanto, antes de llevar a cabo cualquier intervención en un edificio histórico, es recomendable llevar a cabo un estudio histórico-científico del material original, para trata de formular un mortero de restauración, elaborado con materiales actuales, pero que no pueda interaccionar, de manera negativa, con los morteros ya existentes (Lourenco, 2006). Los morteros históricos son sistemas complejos que contienen conglomerantes aéreos o hidráulicos, o una mezcla de ellos, con áridos no siempre cristalinos y otro tipo de elementos que interactúan con el conglomerante (Moropoulou et al., 2000). El uso de diferentes técnicas para la caracterización microestructural de estos materiales, microscopía óptica, difracción de rayos X, análisis térmico, análisis químico, catodoluminiscencia, etc., permite la determinación de la composición y de las características de algunos de estos morteros. Sin embargo, cada técnica presenta sus propios límites y en muchos casos deben ser empleadas diferentes técnicas de caracterización para obtener resultados coherentes y fiables (Paama et al., 1998; Riccardi et al., 1998; Bruni et al., 1998; Bakolas et al., 1998; Álvarez et al., 2000; Franzini et al., 2000; Maravelaki-Kalaitzaki et al., 2003; Bany Yaseen et al., 2013; Papayianni et al., 2013). 1.2. Objetivos La ciudad romana de Mérida (Augusta Emerita), fundada a finales del siglo I a.C., se convirtió en una de las más grandes urbes de la Hispania romana durante el siglo I d.C. debido al notable desarrollo económico y social que alcanzó. Presenta un importante conjunto arqueológico y monumental, declarado por la UNESCO en 1993 Patrimonio de la Humanidad. A este conjunto arqueológico y monumental pertenecen el teatro y anfiteatro romanos considerándose ambas construcciones, bienes inmuebles dignos de estudio y objeto por tanto del desarrollo de esta Memoria de Tesis Doctoral. 1. Introducción general y objeto del trabajo 19 Los objetivos generales de esta Memoria de Tesis Doctoral son la caracterización y el estado de conservación de los materiales pétreos que constituyen estos dos monumentos, la determinación de su lugar de procedencia y la resolución de diferentes cuestiones históricas y arqueológicas vinculadas con la construcción, el uso y la trasformación, de estos edificios de espectáculo. Este estudio, supone cubrir un hueco existente en cuanto a que, los materiales constituyentes de estas construcciones nunca antes han sido estudiados en profundidad desde el punto de vista de sus geomateriales a pesar de la importancia de este conjunto arqueológico y monumental, así como la importancia que supone tener localizadas las canteras de procedencia de los materiales pétreos de estos dos monumentos. En el caso de la caracterización y estado de conservación de los materiales constituyentes de estos dos monumentos, lo que supondrá un considerable avance del conocimiento de este yacimiento arqueológico y aportando criterios de posibles intervenciones para su conservación, se consideran los siguientes objetivos específicos: • Caracterización petrológica, mineralógica y petrofísica de los geomateriales constituyentes de los dos monumentos. • Determinación de las principales formas de alteración de los geomateriales constituyentes de los monumentos. En cuanto al estudio de las principales canteras de origen romano de la zona de Augusta Emerita, este se lleva a cabo para; o bien, en caso de necesitar material de sustitución, tomarlo de dicha cantera; o bien para poder comparar el grado de deterioro del material pétreo del monumento con vistas a futuras intervenciones. Para poder determinar el lugar de procedencia de los materiales pétreos, se considera como objetivo específico, la realización de un análisis de correlación entre los datos extraídos de los monumentos y de las posibles canteras históricas. Estos estudios están fundamentados en la existencia de similitudes entre las propiedades petrológicas y mineralógicas (obtenidas mediante estudios petrográficos, DRX y geoquímica total) y físico-mecánicas (velocidad de ultrasonidos y esclerometría). Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 20 Finalmente se llevará a cabo un análisis histórico y arqueológico de los lugares de extracción del material lapídeo para la arquitectura de la ciudad, así como la secuencia de aprovisionamiento y construcción de los monumentos. 1.3. Estructura de la Memoria de Tesis Doctoral Para la consecución de los objetivos expuestos en el apartado anterior, se ha optado por estructurar este trabajo en siete capítulos. A continuación se describen brevemente. En el capítulo 1, se realiza una descripción de los objetivos a conseguir en esta Memoria de Tesis Doctoral y una introducción en la que se expone, con cierto grado de detalle, lo que supone el concepto de Patrimonio Cultural y la necesidad permanente de mantener los edificios y monumentos históricos preservados del deterioro al que están sometidos, de forma natural o artificial, mediante la aplicación de criterios de intervención basados en un principio de respeto a la autenticidad y originalidad de la obra, y en la que, a partir de técnicas de análisis cada vez más sofisticadas, se llega a profundizar en el diagnóstico de los procesos de deterioro. Se realiza también un breve repaso de la utilización de los geomateriales a lo largo de la historia y de sus civilizaciones, de la importancia que tiene la geología en el estudio de la degradación de los monumentos construidos en piedra así como en su restauración y de la necesidad de caracterizar los materiales procedentes de canteras históricas con objeto de emplearse en la reposición de los materiales degradados que constituyen los monumentos con materiales similares, en cuanto a características petrofísicas y geoquímicas se refiere, para evitar incompatibilidades de materiales y la aceleración del proceso degradativo del monumento. En el capítulo 2, se realiza una descripción de los monumentos a estudiar y de los elementos principales que lo componen y que sirven como base para una mejor compresión de las aportaciones realizadas en esta Memoria de Tesis Doctoral. Además, se realiza una pequeña retrospectiva sobre las ruinas del teatro y el anfiteatro y en la que se detallan, de forma cronológica, diferentes referencias realizadas por diversos autores desde el siglo XII hasta la actualidad sobre los dos monumentos. 1. Introducción general y objeto del trabajo 21 El capítulo 3 sirve como introducción de la situación geográfica y geológica de Mérida y de las diferentes características geológicas que componen la zona de estudio de las canteras a analizar. En el capítulo 4, se detalla la metodología empleada para la consecución de los objetivos planteados en esta Memoria de Tesis Doctoral. En él se describen, en primer lugar, la metodología empleada en la selección y la toma de muestras, tanto en canteras históricas como en los monumentos y las diferentes técnicas, para la caracterización petrológica y mineralógica, petrofísica y físico-mecánica, de los diferentes materiales analizados. La metodología seguida en esta tesis, tiene en cuenta tanto los datos extraídos de la documentación histórica, como del estudio de las características petrofísicas y petrológicas de los materiales del monumento y de las posibles canteras de origen. El capítulo 5 muestra los resultados obtenidos a partir de las diferentes técnicas de caracterización empleadas, así como un pequeño estudio del estado de conservación de los dos monumentos y en el que se realiza un detallado estudio visual de los principales deterioros encontrados. En el capítulo 6 se discuten los resultados obtenidos. Por último, en el capítulo 7, se exponen las conclusiones obtenidas. 2. Historia y descripción de los monumentos 23 2. HISTORIA Y DESCRIPCIÓN DE LOS MONUMENTOS La fundación de Augusta Emerita tiene lugar en los últimos años del siglo I a.C. (Arce, 2004), como retiro de los militares veteranos (eméritos) de las legiones V y X que combatieron a los cántabros. Sus ruinas han sido, desde hace tiempo, objeto de admiración. Gracias a este interés que han despertado, disponemos de mucha información, acumulada a lo largo de la historia, de los cambios sufridos por la acción del hombre y del propio tiempo. Durante casi nueve siglos han sido numerosas las referencias sobre estas ruinas romanas (Durán Cabello, 2004a, pp.17-27). En ellas se han ido describiendo progresivamente las características técnicas de las estructuras y el estado de las mismas, en algunos casos documentadas mediante la aportación de grabados que han facilitado la reconstrucción del aspecto original de estos edificios, edificios que quedaron enterrados después de su abandono con la llegada del cristianismo al Imperio y permaneciendo así hasta las primeras excavaciones arqueológicas realizadas en el siglo XVIII (Canto, 2001). 2.1. Teatro romano 2.1.1. Historia de la investigación La historia de la investigación sobre el teatro de Augusta Emerita coincide, a menudo, con la misma historia local de la arqueología emeritense. Debido a la importancia de este edificio, considerado tradicionalmente uno de los símbolos que mejor representan la ciudad de época romana, han sido muy numerosos los estudios relativos a la arquitectura y a la historia constructiva del mismo. Las primeras referencias sobre las ruinas romanas datan de mediados del siglo XII, donde el geógrafo Al-Idrisi en su obra Recreo de quién desea recorrer el mundo, las cita sin entrar en más detalle. En el siglo XIV, el escritor musulmán Ismael Imad-ab-Din-al- Ayubi, en su libro Takaim-al-boldan, fecha estas construcciones en la época de César. En el siglo XV, León de Rosmithal de Blatna vuelve a hacer referencias a las ruinas de la ciudad romana al igual que el humanista Antonio de Nebrija, que escribe sobre estas ruinas, llegando incluso a realizar estudios del circo, investigando sobre el antiguo pie romano. Sus escritos demuestran un gran conocimiento de la antigüedad, identificando sin confusión el teatro y el anfiteatro, además de dejar constancia de que muchos de los Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 24 edificios de Augusta Emerita ya habían sido desprovistos de sus revestimientos, mármoles y sillares, proporcionando una idea del estado de abandono en el que ya se encontraban. En el siglo XVI, Mircer Andrés de Navagero, deja constancia, aún sin haber visitado Mérida, de la existencia del teatro en varios escritos. En este mismo siglo, en la obra Chorographia del viajero portugués Gaspar de Barreiros, se aporta información de interés acerca del teatro. Gracias a esta obra sabemos que los emeritenses denominaban a este edificio “Las Siete Sillas”, pudiendo proceder dicho nombre de los cunei de la summa cavea y porque su función era la de asientos (Durán Cabello, 2004a, pp.17-18). En el siglo XVII, el ilustre emeritense Bernabé Moreno de Vargas, publica la obra Historia de la ciudad de Mérida. En ella, realiza una descripción del teatro, confundido con el anfiteatro, enumerando bastantes detalles constructivos visibles en su época. Juan Gómez Bravo publica en 1638 la obra Advertencias a la Historia de Mérida donde realiza correcciones a la obra de Moreno de Vargas llegando a deshacer el equívoco de este último que llama teatro al anfiteatro (Durán Cabello, 2004a, p.19). El siglo XVIII supone un notable incremento de estudios, trabajos y grabados que nos han llegado hasta nuestros días. Este siglo es un periodo en el que se tiene un gran interés por las ruinas emeritenses, llevándose a cabo numerosas excavaciones además de establecerse una serie de normas para velar por los restos del teatro durante el reinado de Carlos III. Las cartas de Antonio Ponz en su Viaje por España especifican la ubicación y las partes en que está dividido el teatro, sus partes visibles y su fábrica expresando “la construcción solidísima de piedras cuadradas”. La obra de Agustín Forner y Segarra, titulada Antigüedades de Mérida, publicada en 1857 y reeditada en 1893, reincide en el mismo error de Moreno de Vargas, llamando anfiteatro al teatro. Da cuenta de unas excavaciones realizadas en la época y se muestra muy impresionado por su “fábrica de grandes y soberbias piedras de cantería labradas con bastante primor”, además de mencionar el saqueo del teatro para la reconstrucción del puente del Guadiana (Durán Cabello, 2004a, p.19). En el ámbito de los análisis arquitectónicos formales existen varios dibujos de gran interés, entre ellos se deben considerar las representaciones gráficas de Manuel de Villena Moziño (arqueólogo, dibujante y conservador, comisionado entre 1791 y 1794 2. Historia y descripción de los monumentos 25 en Mérida) y F. Rodríguez (Canto, 2001). Estos dibujos, han sido muy útiles en la determinación de diversas características técnicas de las estructuras, perdidas o restauradas en la actualidad o también para la reconstrucción del aspecto original de estos edificios mediante la reposición de los materiales originales. Manuel Villena Moziño dibuja dos veces el teatro, el primer dibujo fechado el 15-10- 1791 (Figura 2.1) y el segundo el 26-1-1793 (Figura 2.2). Ambas láminas se dividen en cinco apartados en los que se inserta una vista exterior de los restos en “perspectiva cavallera”, una planimetría del teatro, un levantamiento de los restos conservados en la parte interior, un apartado de cuatro perfiles, correspondientes con anteriores señalizaciones en el plano y en los levantamientos y, finalmente una zona de la lámina reservada a una serie de informaciones útiles de carácter técnico-constructivos sobre el edificio (Canto, 2001). Villena se detiene en la explicación del proceso de construcción del teatro a partir de las cimentaciones hasta la realización de la escena: “...se vée también por lo que se ha descubierto, tiene cuatro términos ó cuerpos, y que está fundado, sobre la cayda de una loma de tierra, en la que el sabio e ingenioso arquitecto, formó el primer, y segundo cuerpo: y en llano puso la orchesta: y imagino pondría el proscenio, pulpito, scena y portico lo que hasta aora no se ha buscado y no dificulto el yncontrarce” (Canto, 2001). La parte más amplia de la descripción se refiere a un listado de las distintas piezas, elementos constructivos y, en particular, nuevas zonas del edificio descubiertas por el mismo Villena. Además de las varias indicaciones sobre las zonas excavadas, relacionadas en particular modo con los accesos, la descripción se muestra de gran interés en el punto en el que se indica, en el plano y en el levantamiento interno, con las letras F K: “La única puerta que havia entera para subir al cuarto termino; y desbarató Don Alonso Vera quitándole 24 cantos, ó sillares, los que van expresados con puntos y deve recomponer”. Es Villena por tanto uno de los primeros en citar los materiales con que está construido el teatro (Pizzo, 2007). Según el estudio de los dibujos realizado por Alicia M. Canto (2001), el teatro fue el primer monumento en el que se interesó Villena una vez llegado a Mérida y, de acuerdo con esta autora es posible definir la descripción de las zonas excavadas como una Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 26 pequeña memoria de excavación, pudiéndose reconocer exactamente los lugares sondeados y las estructuras documentadas (Canto, 2001). Figura 2.1. Primera representación gráfica del teatro de Manuel Villena Moziño (1791). Figura 2.2. Segunda representación gráfica del teatro de Manuel Villena Moziño (1793). En el año 1793, Villena repite la lámina dejando intacta la composición general, a pesar de que se añaden y amplían otros detalles, sobre todo en el ámbito de las descripciones de los lugares excavados (Figura 2.2). Sin embargo, el dato más relevante es la inserción de la “lapída encontrada en la escavacion A. La que tiene de largo dos tuesas, y dos pies: es digna de quese colóque sobre la puerta G. para que vean los viagueros tan bella reliquea de la Antigüedad”. Dicha inscripción reza “M. AGRIPPA L.F. COS. III. TRIB. POT.III”. De esta inscripción, Villena recuerda en la primera descripción 2. Historia y descripción de los monumentos 27 como fuera “escrita sobre un hermoso betún blanco, que parece un fino mármol”, ofreciendo así un detalle perdido de uno de los elementos más significativos del teatro. Posteriormente, la lámina del teatro elaborada por Fernando Rodríguez retoma las mismas características compositivas y los contenidos de la representación de Manuel Villena. La lámina (Figura 2.3), fechada el 5-10-1795, presenta ciertos detalles nuevos como por ejemplo la caracterización de los paramentos de las fachadas del edificio con el característico acabado almohadillado que, en cambio, no se documenta en los paramentos de los accesos. Este añadido resulta extraño si se piensa que en la mayoría de los dibujos de Rodríguez, la comparación con los de Villena indica una mayor fiabilidad del primero en cuanto a los levantamientos arquitectónicos reales de los restos visibles en la época de la representación. En el siglo XIX se incrementa el interés en las ruinas de Mérida como así se atestigua por el creciente número de publicaciones al respecto. Alexandre de Laborde (1806) representa el teatro en dos dibujos distintos, un primero de carácter paisajístico, conjuntamente al anfiteatro, situado en primer plano, con un aire predominante de ruinas y escena campestre y un segundo, más interesante, en el que se evidencia un levantamiento del hemiciclo exterior, una sección compuesta en la que aparecen, en forma de reconstrucción arquitectónica, el mismo muro externo completo en los tres órdenes, los accesos y el graderío, una sección arquitectónica de la zona interna, y una nueva planimetría (Laborde, 1806). En la leyenda que acompaña el primer dibujo (Figura 2.4), Laborde se limita a ofrecer una serie de indicaciones de carácter general sobre la funcionalidad de ambos edificios, describiendo, además, las partes visibles y las estructuras más significativa de los mismos. En la segunda representación (Figura 2.5), sin embargo, el tratamiento planteado en el comentario a la lámina es de tipo arquitectónico, con una verdadera leyenda de los elementos dibujados. En 1807, concretamente en la orden del 13 de febrero, el rey Carlos IV expresa que la Justicia debe velar para que no se maltraten y auxilien “esos preciosos restos de la antigüedad”. Ceán Bermúdez, en su obra de 1832 Sumario de las antigüedades romanas que hay en España, identifica al teatro como “Las Siete Sillas” y hace de él una descripción muy breve. En 1857, Gregorio Fernández y Pérez en su libro sobre Historia de las antigüedades de Mérida, aporta datos muy confusos sobre el teatro ya Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 28 que no acaba por decantarse en la denominación de teatro o de anfiteatro. Enumera los graderíos, número de gradas, puertas, etc., y explica el porqué se le denomina “Las Siete Sillas”, a la vez que habla de las excavaciones de Villena y Moziño (Durán Cabello, 2004a). Figura 2.3. Representación del teatro de Fernando Rodríguez (1795). Figura 2.4. Representación gráfica del teatro y anfiteatro de A. de Laborde (1806). El trabajo de Rodrigo Amador de los Ríos y Villalta, de 1880, se dedica en exclusiva a este edificio. Reproduce las descripciones de Barreiros y de Fernández y Pérez, además de enumerar muchos de los elementos del edificio, puertas, gradas, caveas, etc., y 2. Historia y descripción de los monumentos 29 apunta la posibilidad de que el teatro esté incompleto por la falta de la fachada trasera. En 1894, la obra de Pedro Mª Plano y García, Ampliaciones a la Historia de Mérida, describe el teatro enumerando sus diferentes elementos y proporcionando información acerca del saqueo al que fue sometido en la reconstrucción del puente sobre el río Guadiana. En su calidad de Alcalde de Mérida, desescombró el teatro y descubrió parte del las fachadas principales rescatando parte de las cornisas de mármol (Durán Cabello, 2004a, p.21). Figura 2.5. Levantamiento arquitectónico del teatro de A. de Laborde (1806). Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 30 En el siglo XX, continúa en aumento el número de publicaciones relacionadas con el teatro. Comienzan a interesarse científicos extranjeros, ilustres hispanistas que son figuras míticas dentro del mundo de la Arqueología Peninsular. El francés Pierre Paris, alude en 1914 a la suntuosidad de la escena del teatro, a sus mármoles y esculturas así como a las diferentes restauraciones acometidas en épocas de diferentes emperadores, Trajano, Adriano y Constantino I. Contemporáneo de Pierre Paris, Raymond Lantier (1919) describe de manera muy precisa la escena de la que aporta datos fundamentales para el conocimiento de su estado original. En 1919 R. Valois, realiza una detallada descripción del teatro. En 1929, Adolf Schulten describe la buena conservación del graderío y de ciertas inscripciones. I.A. Richmond, en 1930, hace una reflexión sobre el orden en que los diferentes edificios de Augusta Emerita se fueron construyendo en función de las necesidades de la ciudad. En el teatro, y muy influido por la obra de Vitrubio, observa la escasez del uso de ladrillos en la cavea y el empleo de opus testaceum en los tramos superiores de las bóvedas de acceso a la media y summa cavea. En cuanto a los estudiosos españoles, José Ramón Mélida (Figura 2.6) y Maximiliano Macías, son los encargados de poner al descubierto los monumentos. Las obras se inician en septiembre de 1910 tardando casi un cuarto de siglo en concluirlas. Mélida expone la situación del teatro, además del descubrimiento de la post-escena. Floriano Cumbreño descubre el muro septentrional de cerramiento del pórtico en 1934, además de un posible ambiente de planta rectangular, posteriormente identificada como el aula de culto imperial. Álvarez Sáenz de Buruaga realiza, en 1982, una excelente síntesis historiográfica del teatro, además de poner de relieve la existencia de diversas fases decorativas y reformas constructivas de época tardía. Entre los años 1989 y 1990, Trillmich y Durán Cabello realizan campañas de documentación del aula de culto imperial (Pizzo, 2007). 2. Historia y descripción de los monumentos 31 Figura 2.6. Detalle del teatro romano durante la conferencia de José Mélida (1925) . 2.1.2. Descripción del monumento Fue el cónsul romano Marco Agripa (Marcus Vipsanius Agrippa), el principal promotor de su construcción, según la epigrafía documentada en el 16 a.C. (Mateos y Pizzo, 2011). Marco Agripa participó en los proyectos y posterior fundación de muchas de las nuevas colonias romanas establecidas en los nuevos territorios del imperio como en Hispania y en la Galia. Además, Marco Agripa impulsó la construcción de monumentos públicos en ellas. Entre las numerosas ciudades que cuentan con datos de su presencia están Zaragoza, Barcelona, Cartagena y Cádiz en Hispania, Nimes en la Galia y Ostia en Roma. El teatro romano de Augusta Emerita, considerado entre los más importantes del mundo romano por su estado de conservación, posee un círculo máximo con un diámetro de 86.63 m, el diámetro de la orchestra de 17 m y el pulpitum o escenario, según un rectángulo de 59.90 x 7.28 m. La altura del frons scaena es de 22.40 m desde la plataforma del escenario hasta la coronación del tornavoz. El teatro podía albergar a casi 5500 espectadores (Muñoz Garrido, 2002). En la actualidad tiene capacidad para albergar a 3000 espectadores sentados. Se sitúa en la zona noreste de la ciudad en un espacio destinado a la inserción urbanística de los edificios de espectáculo. La zona presenta una colina, el cerro de San Albín, con orientación este-oeste que sirve además para la colocación del anfiteatro en Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 32 la zona sur (Muñoz Garrido, 2002). El teatro aprovecha parte de esta colina para la cimentación de la zona relativa a la ima cavea. El desnivel existente entre la cota topográfica de la zona de tránsito con el anfiteatro, donde se ha conservado parte del suelo natural, es visible en distintas escaleras situadas en las alas este y oeste del edificio. La construcción de estas escaleras permite observar, además, los puntos en los que se corrigió el desnivel originario, con cortes sistemáticos que diferencian dos distintas tipologías edilicias: una primera basada en la construcción de estructuras que utilizan los niveles geológicos como elementos de apoyo y una segunda cuyos elementos estructurales apoyan en subestructuras de hormigón (Pizzo, 2010a). Desde el punto de vista arquitectónico, en el teatro se establecen tres zonas bien diferenciadas: la scaena, la orchestra, y la cavea (Figura 2.7) (Pizzo, 2010a): Scaena Se denomina scaena al conjunto del escenario y todos los elementos y salas necesarias para el funcionamiento correcto de las representaciones. La scaena del teatro de Mérida está casi totalmente reconstruida, en distintas intervenciones, a partir de los años 20 del siglo pasado, en la que se integró, sobre la base de una serie de muros de soporte, conservados en una altura de entre 1 m y 1.80 m aproximadamente, que caracterizan la planta actual. Se sitúa sobre el podium que la eleva de la orchestra. Se divide en tres partes: El Proscaenium, espacio donde actúan los actores, situado sobre el podium, entre la orchestra y la scaena frons, en la actualidad está casi íntegramente reconstruido. En él se alternan cuatro exedras rectangulares con tres semicirculares. La comunicación con el pulpitum, parte más cercana a la orchestra más elevada, se realiza mediante unas escaleras que, probablemente, pertenecen a distintas fases de restauración. Los restos conservados en estas estructuras permiten observar las pavimentaciones originales de la parte inferior de las exedras, con capas de opus signinum de grosor consistente encima del que se superponían placas de mármol al igual que los paramentos de la estructura. Por último la scaena frons, es el muro monumental que delimita el proscaenium en su parte posterior y, sin duda, el elemento más espectacular de la scaena. 2. Historia y descripción de los monumentos 33 MURO PERIMETRAL VOMITORIUM IMA CAVEA VERSURA ORIENTAL ADITUS OCCIDENTAL PERISTILIUM SUMMA CAVEA MEDIA CAVEA PULPITUM ORCHESTRA POEDRIA ADITUS ORIENTAL SCAENA Figura 2.7. Elementos del teatro sobre planta dibujada por Durán Cabello (2004a). Orchestra Es el espacio semicircular situado entre la scaena y la cavea. Situada en la parte más al norte del hemiciclo presenta una pavimentación de lastras de mármol blanco y grisáceo que contiene la mayoría de los elementos originales, a pesar de que estos hayan sido desmontados y remontados en las fases de restauraciones contemporáneas del edificio. Al sur de la orchestra se encuentran tres escalones o proedria de muy poca altura que separan el elemento anterior de la verdadera cavea y que se construye directamente sobre el terreno. Cavea La cavea del teatro, o graderío donde se ubicaban los espectadores, presenta la típica tripartición en ima, media y summa cavea. La parte que se conserva íntegramente, a pesar de que haya sido recubierta con escalones de hormigón y resinas, es la ima cavea, Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 34 formada por 23 gradas y seis cunei a los que se accede desde los ya citados ingresos de la cripta y que dividen radialmente la superficie. La distribución de los cunei o accesos se enmarca, además, en un sistema de siete rampas de escaleras que facilitan la entrada y evacuación del público. En la parte inferior de esta zona, al centro del graderío y en eje con la puerta central de la escena y el aula sacra, en el fondo del pórtico al norte del teatro, se documenta un espacio rectangular que se ha identificado como sacrarium o recinto destinado al culto imperial. La media cavea, dedicada al público en general se sitúa a continuación de la ima cavea. Está separada físicamente de la ima cavea por una praecinctio, que es en realidad la parte superficial de una cimentación, realizada con aparejo irregular de sillería de granito con un núcleo formado por un opus caementicium de buena calidad. Las dimensiones del praecinctio son muy reducidas, comprendiendo solamente cinco filas de asientos, la primera de ellas construida directamente sobre el balteus de separación con la parte inferior del graderío. El balteus, que separa la media cavea de la praecintio de la ima cavea, presenta sillares de granito de talla regular. El núcleo del muro está realizado con el mismo opus caementicium que se empleó en la media cavea, y sus elementos, unidos con mortero a base de cal y arena muy consistente (Pizzo, 2010b). El acceso a la parte mediana de las gradas se realizó utilizando los mismos sistemas de entradas a la summa cavea, añadiendo simplemente, en tres de ellas, una rampa de escaleras a la derecha de la entrada a la zona mediana y una rampa a la izquierda en las que se sitúan en la parte oriental. La summa cavea, al igual que la media cavea, consta de cinco filas de gradas y como el resto del graderío se divide en seis sectores distintos. Esta zona superior se remataba probablemente con una suerte de plataforma o pasillo, el porticus in summa gradatione o porticus in summa cavea, pavimentado con un excelente hormigón hidráulico, y que estaría posiblemente protegido del acantilado de la fachada por una barandilla, ya que no quedan restos suficientes para pensar en un parapeto de fábrica, aunque este extremo no es del todo descartable. En esta protección hay que ubicar los postes en los que se amarrarían y tensarían los tirantes del vellum que solía cubrir estos edificios (Durán Cabello, 2004a). 2. Historia y descripción de los monumentos 35 Con respecto a los accesos es posible resumir la presencia de 16 entradas al teatro, sin considerar el que se quedó sin terminar en la zona occidental del hemiciclo. En las extremidades noreste y noroeste se encuentran los tradicionales itinera o aditus del teatro, ambiente que en el teatro de Mérida revisten una importancia particular vista la presencia, en los dinteles situados en el lado de la orchestra de las inscripciones que citan a Marco Agripa (Pizzo, 2010a). Estas estructuras están formadas por soluciones técnicas y decorativas originales sobre todo en la zona relativa a las puertas principales de acceso y al ángulo del ambiente de acceso con la cubierta abovedada del gran corredor que introduce a la orchestra. Las técnicas constructivas empleadas en el teatro básicamente muestran un sistema constructivo que presenta un potente núcleo de opus caementicium revestido por opus quadratum (sillares graníticos) a base de bloques paralelepipédicos de diferentes dimensiones colocados según hiladas horizontales dispuestos irregularmente a soga y tizón , con juntas encontradas, no manteniendo una regularidad en la altura del conjunto de las hiladas y variando esta indistintamente en toda la superficie del paramento. Esto coincide para toda la parte que coincide con la ima cavea. A partir de la media, se puede apreciar que entre los caementa del hormigón aparecen restos de fragmentos cerámicos, tejas o ladrillos machacados mezclados con otros elementos del caementa y bien cohesionados con el mortero. Esto se hace más notable en la summa cavea, lo que responde a la necesidad de aligerar de peso el hormigón de las partes más aéreas del edificio. La pared norte estaba originalmente construida con opus incertum en su totalidad, aunque en una segunda fase constructiva, se realizaron reformas elaboradas íntegramente con opus testaceum, en las bóvedas de los accesos a la media y summa cavea, el proscaenium, la versura oriental (o vestíbulo) y el pórtico norte (Pizzo, 2010a). La postcaena, de planta cuadrangular, está realizada en opus incertum. El ladrillo también se emplea en la cubrición de los vomitoria o pasillos de subida a la media cavea, como caementa secundario del hormigón, y summa cavea, donde su presencia es muy abundante, más concretamente en los segundos tramos de escaleras. También se pueden apreciar restos de ladrillo en la parte alta del edificio, formando las bóvedas de cubrición de las escaleras que le dan acceso (Durán Cabello, 1999). Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 36 2.2. Anfiteatro romano 2.2.1. Historia de la investigación A diferencia del teatro, las citas historiográficas sobre el anfiteatro se reducen considerablemente, debido principalmente a un menor interés. Este argumento consta en un interés motivado, a partir del siglo XVI, en aquellos edificios de los que se pudieran extraer objetos de mármol (esculturas), inscripciones o monedas, etc., que son, en muchas ocasiones, los únicos instrumentos para la reconstrucción histórica de determinados conjuntos arqueológicos. Por este motivo es probable que el desequilibrio registrado en la investigación sobre ambos edificios no se deba simplemente a la espectacularidad del teatro frente al anfiteatro, sino a la ausencia, en el segundo, de materiales nobles, mármoles, que atraen el afán científico de muchos historiadores (Durán Cabello, 2004a). Como ya se ha indicado anteriormente para el teatro, las primeras referencias sobre las ruinas romanas del anfiteatro, datan de mediados del siglo XII, donde el geógrafo Al- Idrisi en su obra Recreo de quién desea recorrer el mundo, las cita sin entrar en más detalle. En el siglo XIV, el escritor musulmán Ismael Imad-ab-Din-al-Ayubi, en su libro Takaim-al-boldan, fecha estas construcciones en la época de César. En el siglo XV, León de Rosmithal de Blatna vuelve a hacer referencias a las ruinas de la ciudad romana al igual que el humanista Antonio de Nebrija, que escribe sobre estas ruinas. Sus escritos demuestran un gran conocimiento de la Antigüedad, identificando sin confusión el teatro y el anfiteatro, además de dejar constancia de que muchos de los edificios de Augusta Emerita ya habían sido desprovistos de sus revestimientos, mármoles y sillares, proporcionando una idea del estado de abandono en el que ya se encontraban. En el siglo XVI, Mircer Andrés de Navagero, deja constancia en 1526, aún sin haber visitado Mérida, de la existencia del anfiteatro en varios escritos. En este mismo siglo, en la obra Chorographia del viajero portugués Gaspar de Barreiros apenas se hace mención al anfiteatro, aunque introduce un error que perdurará cierto tiempo al denominarlo naumachia (lugar donde se celebraban representaciones de batallas navales). 2. Historia y descripción de los monumentos 37 En el siglo XVII, el ilustre emeritense Bernabé Moreno de Vargas, en su obra Historia de la ciudad de Mérida de 1633, mantiene la cita de Barreiros, continuando con la denominación de naumachia al anfiteatro. En el siglo XVIII se incrementa el interés por las ruinas emeritenses lo que conlleva, además de un incremento en el número de estudios, trabajos o grabados, a numerosas excavaciones y al establecimiento de normas para velar por estas ruinas durante el reinado de Carlos III. Las cartas de Antonio Ponz en su Viaje por España se siguen refiriendo al anfiteatro como naumaquia. La obra de Agustín Forner y Segarra sigue refiriéndose como naumaquia al anfiteatro, destacando su figura oval y que está “ rodeada de fuertes muros de argamasa sin ningún adorno de piedras de sillería” además de hablar sobre el estanque de la arena que se llenaría por el canal que venía de la parte oriental de la ciudad (acueducto de San Lázaro). Al igual que en el teatro y debido al gran valor para el estudio de las técnicas constructivas, se deben considerar las representaciones gráficas realizadas por Manuel Villena Moziño, Fernando Rodríguez y A. Laborde. Manuel Villena Moziño realiza una lámina del anfiteatro fechada el 1-5-1792 (Figura 2.8), formada por cuatro secciones distintas. En la primera, ocupando gran parte del espacio a disposición, una representación planimétrica del edificio, con la indicación de una sección transversal en el lado corto, presentada en la parte inferior. En la parte superior, a la izquierda, con distinta orientación se aprecia una vista del estado de las ruinas del anfiteatro, todavía casi sin excavar. En los comentarios a la lámina, en la zona inferior a la derecha, se define el edificio como una naumaquia y, originalmente como “Escuela militar, donde se exercitavan en las maniobras navales” (Canto, 2001). Sin embargo, los detalles más interesantes, que se registran en las anotaciones al dibujo, están en las reflexiones realizadas sobre las distintas canalizaciones hidráulicas que servían para el aprovisionamiento del anfiteatro, hecho que servía a Villena, además de una sección arquitectónica que evidencia las formas de un cuenco, más que de un anfiteatro, para subrayar la idea de la conexión entre el edificio y la función exclusivamente hidráulica de sus espacios. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 38 La representación de Fernando Rodríguez (Figura 2.9), es de gran interés debido a que en la parte superior del dibujo se proporciona la primera sección arquitectónica de un edificio prácticamente desconocido en sus características estructurales. A pesar de la dificultad de leer las distintas partes que componen este precioso documento, es posible reconocer varios de los accesos, las zonas superiores del anfiteatro, destruidas ya en la época del autor, y sobre todo los distintos niveles de pasillos abovedados correspondientes a media y summa cavea. En la parte inferior del dibujo se encuentra una planimetría basada en la conocida representación de Manuel Villena Moziño (Canto, 2001). Figura 2.8. Representación del anfiteatro de Manuel Villena Moziño (1792). El interés de las ruinas en el siglo XIX supone un aumento en el número de publicaciones respecto al anfiteatro. Alexandre Laborde (1806) lo representa en dos dibujos distintos, el primero de carácter paisajístico, conjuntamente al teatro, situado en 2. Historia y descripción de los monumentos 39 primer plano, con un aire predominante de ruinas y escena campestre (Figura 2.4) y un segundo más interesante, en una lámina compartida con el circo romano (Figura 2.10), en la que destaca simplemente la planimetría de los restos visibles, faltando varios tramos del orden superior y un detalle curioso evidenciado en la presencia de una canalización con agua en el interior de la arena, en el intento de establecer visualmente el contenido funcional del anfiteatro. Ceán Bermudez, en su obra de 1832 Sumario de las antigüedades romanas que hay en España, sigue insistiendo en denominar al anfiteatro como naumaquia. En 1857, Gregorio Fernández y Pérez, en su libro sobre Historia de las antigüedades de Mérida, aporta datos muy confusos sobre el anfiteatro ya que sigue insistiendo en clasificarlo como naumaquia y apunta un dato interesante, expuesto anteriormente por Villena, sobre la confluencia de las aguas de las cañerías del Borbollón y de San Lázaro. En el trabajo de Rodrigo Amador de los Ríos y Villalta, de 1880, únicamente se menciona el descubrimiento de parte del vomitorio norte. A comienzos del siglo XX, el francés Pierre Paris expone su grandiosidad, fortaleza, lo arruinado de su estado y lo poco suntuoso comparado con el teatro. En 1929, Adolf Schulten únicamente enumera sus puertas. Un año más tarde, I.A. Richmond hace una reflexión sobre el orden en que los diferentes edificios de Augusta Emerita se fueron construyendo, en función de las necesidades de la ciudad, y define al anfiteatro como un “valiente trabajo de hormigón y ladrillo” que se apoya en el lienzo de la muralla intramuros. En cuanto a los estudiosos españoles, José Ramón Mélida y Maximiliano Macías descubren la fachada elíptica y las distintas estructuras asociadas a la fossa. Posteriormente no se realizan más intervenciones arqueológicas salvo una de emergencia durante la restauración del anfiteatro que deja al descubierto un enterramiento situado bajo el frogón del graderío medio realizada por Marcos Pous en 1956. Bendala Galán y Durán Cabello (1995), ponen de relieve un amplio uso del ladrillo, así como el contacto de este con la muralla, esta última anterior al monumento. Además sugieren que el anfiteatro debía haber sido construido en la segunda mitad del siglo I d.C. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 40 Figura 2.9. Representación del anfiteatro de Fernando Rodríguez (1795). 2.2.2. Descripción del monumento Construido poco tiempo después del teatro, según la epigrafía documentada en el 8 a.C. (Mateos y Pizzo, 2011), comparte la misma posición urbanística que éste, en la extremidad noreste de la ciudad y a unos pocos metros al este del teatro, en un espacio destinado a la inserción de ambos edificios de espectáculos. Las inscripciones esculpidas en el podium datan su inauguración en el año 8 a.C. Mélida asigna unas medidas para el anfiteatro, según los ejes de la elipse, de 126.30 x 102.65 m para la totalidad del edificio, y 64.50 x 41.15 m para la arena. Sin embargo, Golvin (1988) lo incluye entre aquellos anfiteatros de estructura maciza con cavea apoyada sobre terraplenes compartimentados, le otorga unas medidas diferentes sobre la planta, 126.30 x 102.60 m como totales, y 64.50 x 51.50 m en cuanto a la arena, siguiendo en líneas generales a Mélida en su descripción. Tenía una capacidad para 15000 espectadores y principalmente se desarrollaban luchas de gladiadores. Desde el punto de vista topográfico, el anfiteatro se adapta al terreno geológico existente y, concretamente, a una doble colina que atraviesa el área en sentido norte-sur y este-oeste, el cerro de San Albín. La construcción se realiza según dos tipologías diferentes, la primera, en las zonas sureste y noreste, adosándose y utilizando como punto de cimentación el nivel geológico, y la segunda, en el resto de la estructura, completamente exenta (Bendala Galán y Durán Cabello, 1995). De esta manera, el 2. Historia y descripción de los monumentos 41 complejo monumental comparte con el teatro gran parte de la solución constructiva fundamental. Figura 2.10. Planimetrías del anfiteatro y del circo de A. de Laborde (1806). La topografía original condiciona, además, la construcción de los accesos a las distintas partes del graderío, así que por ejemplo, desde el lado oriental los vomitorios permiten el acceso directo a la praecinctio de la media cavea, con una ligera inclinación hacia el oeste. En cambio, desde el lado occidental del edificio para acceder a la delimitación entre la zona media y baja del graderío son necesarias varias rampas de escaleras para salvar la pendiente opuesta al lado oriental. Desde el punto de vista arquitectónico, en el anfiteatro se definen dos zonas bien diferenciadas: la arena y la cavea (Figura 2.11) (Mélida, 1925; Durán Cabello, 2004a; Pizzo, 2010a): Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 42 Arena El elemento de definición para la edificación del anfiteatro es la arena. Desde el punto de vista geométrico, es difícil establecer si la construcción de este espacio se refiere, efectivamente, a la forma de una elipse (Durán Cabello, 2004a). La ausencia de un levantamiento directo y preciso del anfiteatro impide el planteamiento de una hipótesis sobre la geometría y los cálculos matemáticos empleados en la realización del sistema planimétrico que conforma su tipología edilicia. La arena disponía de fossa bestiaria en su centro, que se cubría con madera y posteriormente con arena. Esta era necesaria para albergar los animales utilizados en las luchas de estos contra gladiadores, venationes. Esta fosa estaba comunicada por un pasillo que recorría todo el eje mayor utilizado para el paso de animales y gladiadores. La arena del anfiteatro, delimitada por un podium continuo bien conservado y realizado con grandes lastras de granito, cuyas superficies presenta las huellas del revestimiento de mármol, está compuesta por varias estructura anexas, en relación con su funcionamiento. En las extremidades de las puertas norte y sur se sitúan las carceres o cocheras, cubiertas por una bóveda cónica en abanico, mientras que en la zona oriental el muro perimetral se abre en dos puertas de dimensiones muy reducidas (inferiores a 1 metro de anchura) que comunican el espacio con la tribuna oriental. J. R. Mélida, (1925), señaliza en la zona suroeste, entre podio y arena, la presencia de un espacio rectangular interpretado como refugio contra los animales. Actualmente no existe rastro de la existencia de este espacio, embutido, probablemente, en las obras de restauración de época contemporánea. En el centro de la arena, se documenta una gran fosa cuadrangular, a la que se suman, en los lados norte y sur, dos largos brazos rectangulares con escaleras laterales que facilitan la bajada a la zona inferior del espacio. En conexión con la fosa, se documentan tres aperturas distintas, relativas a conducciones de agua, situadas en el eje mayor, bajo las puertas septentrional y meridional y bajo la puerta oeste, en dirección al teatro. El edificio presenta tres entradas principales, situadas en lado oeste, norte y sur. El acceso que en la actualidad comunica el exterior con el interior de la arena es el occidental, encontrándose el meridional y septentrional cerrados a los visitantes a causa 2. Historia y descripción de los monumentos 43 del estado de conservación de la escalinata sur y de la pavimentación del lado norte. En el lado oriental no se documenta un acceso monumental, simétrico al opuesto, debido al condicionamiento de la topografía del lugar y a la presencia de la muralla en el mismo punto. SUMMA CAVEA IMA CAVEA ENTRADA PRINCIPAL MEDIA CAVEA ACERA PERIMETRAL MURO PERIMETRAL VOMITORIO ARENA Figura 2.11. Elementos del anfiteatro sobre planta dibujada por Durán Cabello (2004a). Las tres puertas principales que permitían el acceso directo a la arena eran la occidental mediante un largo pasillo pavimentado con grandes lastras de granito, actualmente enmarcado por una serie de arcos de ladrillos fruto de la restauración contemporánea; la meridional mediante una gran rampa de escaleras y la septentrional con otra probable rampa ahora perdida, presentan, al igual que el resto de los trece vomitorios distribuidos a lo largo del edificio, dos breves pasillos originalmente abovedados que dan paso a unas rampas laterales que comunican los niveles inferiores con la media y summa cavea. Cavea A la forma geométrica de la arena central del anfiteatro, se adapta el graderío, dividido en tres distintas partes, ima, media y summa cavea, de las que se conservan en un estado Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 44 de conservación comprensible solamente las primeras dos, resultando, la parte alta de los asientos casi totalmente destruida. De este último anillo permanecen, a lo largo del edificio, varias estructuras de opus caementicium derrumbados encima de la media cavea. De las doce filas de gradas del tramo inferior de la cavea es posible observar, en gran parte del edificio, el núcleo de hormigón que ha perdido, a causa de un largo proceso de expolio, la casi totalidad del revestimiento que formaba los escalones de granito. Actualmente, es posible reconocer algunos de estos elementos originales en el extremo noroeste del anfiteatro, al oeste de la puerta principal norte. El recorrido actual del edificio permite el tránsito alrededor de una praencictio pavimentada con un opus caementicium muy bien conservado. Este elemento representaba no solamente el medio físico de separación entre la parte baja y mediana de la cavea, sino también la zona de distribución del público en los asientos inferiores. La praecinctio estaba delimitada por un Balthus de ladrillo con paramentos y pilares a distancia regular. El acceso a las zonas mediana y alta se realizaba mediante unas dobles escaleras en ángulo recto situados, aproximadamente, en el medio de los vomitorios. Debido a la situación topográfica en la que se realizó el edificio, se han creado dos tipologías distintas de acceso: por una parte los de la zona oriental, caracterizado por vomitorios con largos pasillos con ligera pendiente hacia el interior y, en segundo lugar, los de la zona occidental, cuya diferencia de cota entre la puerta de entrada y la praecinctio impone la construcción de escaleras muy empinadas, previamente a las cuales se abren las rampas de acceso a las zonas altas del anfiteatro. Es probable que una de las primeras operaciones de edificación del anfiteatro se llevara a cabo en la creación del espacio que, configurando la arena central, formaría, también la base para el desarrollo del resto de la obra, incluyendo las zonas de la media y summa cavea. Para la consecución de un terreno plano donde definir la arena se procedió a una primera operación de nivelación de los restos de pendientes de las laderas del nivel geológico, extendiendo el mismo proceso hacia el oeste, lugar en el que el anfiteatro se construyó sin relación con el terreno natural. Es lógico pensar que las tareas sucesivas supondrían la materialización del proyecto arquitectónico en el resto de estructuras que, finalmente, conformarían el aspecto general del edificio. En este sentido, una de las operaciones pudo referirse a la transposición del trazado de la arena a las distintas 2. Historia y descripción de los monumentos 45 partes de la ima cavea hasta la praecinctio de separación con la media cavea, extendiéndose las mismas hasta la definición externa del muro perimetral coincidente con la delimitación de la summa cavea. En cuanto a las técnicas constructivas empleadas en su construcción, las zonas centrales y superiores del graderío del anfiteatro se construyeron exentas, utilizando un sistema de muros radiales que, unidos, formaban una serie de cajones rellenos por fragmentos de roca diorítica de pequeño tamaño y arcilla, procedentes, en gran parte de las intervenciones de nivelación de las distintas áreas a construir. A pesar de que los procedimientos constructivos del edificio parecen suficientemente claros para reconocer la tipología constructiva empleada, se desconocen los datos relativos a la construcción de estas cajas de mampostería que sirvieron de apoyo a la realización de las gradas. En las zonas adyacentes a los vomitorios se crean, en cambio, dos pasillos perpendiculares que crean unas rampas paralelas, funcionales a la comunicación entre los vomitorios principales y la media y summa cavea. En la construcción del anfiteatro se han aplicado varias técnicas. Principalmente presenta un importante núcleo de opus caementicium (Pizzo, 2010b) revestido con grandes paños aparejados en opus incertum, además de presentar la inclusión de cadenas de sillares graníticos cuidadosamente tallados y presentando un almohadillado con mucho relieve cuya expresividad produce un efecto brutalista, reflejando su papel resistente frente a las cargas que transmite el conjunto arquitectónico. Se encuentran también, opus quadratum, en las puertas y el podium, y un amplio uso del opus testaceum (bóvedas de acceso a las rampas de comunicación entre los vomitorios y la media y summa cavea) (Pizzo, 2010a). El uso del ladrillo cerámico se aprecia en las bóvedas de las galerías del foso de la arena, de las bóvedas de los vomitoria y en las carceres, en el interior del posible Nemeseion, en el balteus, en las bóvedas de las escaleras de acceso al graderío superior, etc. (Durán Cabello, 1999). Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 46 2.3. Cuestiones arqueológicas abiertas sobre el teatro y el anfiteatro de Augusta Emerita Los restos conservados del teatro y del anfiteatro, presentan una serie de cuestiones de carácter general que, desde el punto de vista de la arqueología, implican diferentes aspectos en relación con el urbanismo y la topografía de la ciudad, la diacronía del espacio elegido para su construcción y sobre todo una compleja problemática arquitectónica, constructiva e histórica. Desde el punto de vista del urbanismo antiguo de la ciudad, ambos edificios de espectáculo presentan elementos de discusión científica respecto a la relación con la fase fundacional de la ciudad, su primer sistema viario y la posible ampliación del recinto amurallado todavía visible en la actualidad. Por otro lado, desde el punto de vista del análisis arquitectónico, permanecen una serie de cuestiones abiertas respecto al origen de los materiales constructivos empleados en los edificios que, a pesar de pertenecer a una planificación urbana común, presentan características y soluciones tecnico-constructivas diferentes. En este sentido nuestra aportación puede resultar necesaria para la comprensión de algunas de estas problemáticas, sobre todo en temas específicos como son la relación entre las explotaciones de las canteras emeritenses y el empleo del material. Esta identificación que, como veremos, presenta diferentes aspectos de interés, resulta fundamental en el ámbito arqueológico para comprender algunos de los elementos que componen la historia económica de la ciudad. Entre ellos, por ejemplo, resulta fundamental comprender el número de frentes de canteras abiertos, en este periodo histórico, para el aprovisionamiento de un proyecto de esta envergadura para la construcción de los edificios de espectáculo. ¿Existe una sola explotación o están funcionando a la vez diferentes canteras? La confirmación de ciertas hipótesis en este sentido podría contribuir, en cierta medida, a reconstruir la cuestión de la propiedad del discurso en relación con las propiedades de las canteras emeritenses y su gestión. En el ámbito de la gestión, este trabajo puede ayudar a establecer una serie de elementos clave para comprender la diacronía en la explotación de los distintos frentes de producción. En este sentido, la caracterización petrográfica resulta fundamental para 2. Historia y descripción de los monumentos 47 crear un mapa de distribución de la relación canteras-edificio cuya relación no ha sido, hasta la actualidad, analizada en ninguno de los edificios de la arquitectura emeritense. La presencia de diferentes frentes abiertos en el mismo momento que aprovisionan la obra de estos grandes edificios o la homogeneidad del material empleado en relación con su extracción, como veremos, ofrecen indicaciones necesarias para configurar mejor el panorama arqueológico de la organización de las actividades constructivas de este sector de la ciudad. Una de las incógnitas que aún hoy existe sobre su localización se refiere a su situación intramuros o fuera de las murallas en época augustea. Parecen existir indicios, como la presencia de enterramientos de incineración tanto en el pórtico de acceso al teatro como en el propio graderío del anfiteatro, de su ubicación extramuros (Mateos y Márquez 1999, pp.301-320). La participación del Instituto de Arqueología de Mérida, IAM, en el proyecto europeo ATHENA, ha permitido la realización de una nueva documentación gráfica y planimétrica del teatro y anfiteatro realizada con el empleo de la tecnología del Scanning 3D. El estudio de las proporciones métricas, realizado sobre esta nueva documentación de precisión, aporta algún elemento más a favor de la hipótesis en la pertenencia, de ambas construcciones, a un mismo proyecto urbanístico, con evidencias de una secuencia estratigráfica relativa de anterioridad de la muralla en el tramo de contacto con el anfiteatro, hipótesis respaldada por los datos procedentes de las excavaciones arqueológicas realizadas en el ámbito de otros proyectos de investigación (Mateos y Pizzo, 2011, p.12). En el apartado de conclusiones veremos cómo los diferentes análisis realizados en este trabajo aportan datos que contribuyen de manera significativa a estas cuestiones arqueológicas. En cuanto a la cronología de los edificios, la documentación epigráfica sobre ambos fechan el inicio de su construcción en los años 15-16 a.C., en el caso del teatro, y 8 a.C., para el anfiteatro, aunque la fisonomía actualmente conservada no se corresponde con esas fechas, en el caso del teatro, como resultado de continuas reformas a las que estuvo sometido durante su uso. En el caso del anfiteatro, con una construcción correspondiente a una edificación posterior (Mateos y Pizzo, 2011), según indican los numerosos datos de una serie de excavaciones arqueológicas realizadas en el edificio y, actualmente, en fase de análisis para su publicación. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 48 Según las hipótesis ya publicadas, las partes del teatro que van en consonancia con las inscripciones encontradas sobre su inauguración serían la orchestra, fachadas principales con sus respectivos parodoi, así como los ángulos del edificio hasta incluir la crypta con sus accesos exteriores y su cubrición (Durán Cabello, 2004b, p.118). Sin embargo, otras partes del teatro como la finalización del hemiciclo y el comienzo de la scaena frons (en época de Claudio) (Durán Cabello, 2004, p.126; Trillmich, 1993, pp.113-123), el cuerpo escénico con su respectiva columnata (en época Flavia) (Durán Cabello, 2004b, p.123; De la Barrera, 1984, p.85), el sacrarium, situado en la zona inferior de la ima cavea (en época de Trajano) (Trillmich, 1990, pp.87-102), las obras de carácter decorativo relacionadas con la pavimentación de la orchestra y los revestimientos de mármol del podium (en época constantiniana) (Durán Cabello, 2004b, p.124) o la construcción de la versura oriental, que supondrá un cambio radical en el sistema de circulación y accesos del edificio (durante el siglo IV) (Durán Cabello, 1998) son de diferentes épocas. A partir de este último periodo, la función pública del edificio parece olvidarse y, paulatinamente, se irían amortizando y privatizando los espacios, en consonancia con las dinámicas de abandono y transformación urbana de época tardo- antigua registradas en el resto de la ciudad. En cuanto al anfiteatro, la arena presenta diversas fases constructivas donde destacan la gran fosa alargada dispuesta sobre su eje longitudinal, que en su parte central se amplía con un gran espacio de planta cuadrangular conectado a tres canales de abastecimiento y evacuación de agua. En el siglo III, se rehace la fossa creándose un gran ambiente cuadrangular que corta la parte central del espacio anterior construyéndose con material reutilizado (Durán Cabello, 2004b, p.61). El abandono del edificio se fecha a finales del siglo V, datación que podría estar atestiguada por la reparación de diversos tramos de la muralla en el ángulo sureste del anfiteatro (Durán Cabello, 2004b, p.244). Paralelamente a estas temáticas vinculadas con la arqueología de los edificios de espectáculos objeto de estudio, se abren distintas cuestiones ligadas a la gestión y organización de las actividades edilicias que podrán obtener algunas respuestas en esta memoria de tesis doctoral. Entre ellas, recordamos solamente aquellas relacionadas con la implantación y transformación de determinadas tecnologías constructivas. En este sentido, la definición de la composición de los hormigones romanos podrá ofrecer datos fundamentales para establecer la pertenencia de ambos edificios a un mismo 2. Historia y descripción de los monumentos 49 planteamiento constructivo o a diferentes etapas de realización o diferenciar, más específicamente, los distintos equipos de trabajo que intervienen en la construcción de teatro y anfiteatro. En síntesis, intentaremos contribuir con datos externos a la arqueología a cuestiones abiertas durante varias décadas de investigación. El objetivo final es aportar elementos diferentes que, estamos convencidos, abrirán nuevas vías de análisis al estudio de la arquitectura romana de Mérida, tradicionalmente estudiada desde el punto de vista estilístico, tipológico y comparativo. 3. Situación geográfica y geología de Mérida 51 3. SITUACIÓN GEOGRÁFICA Y GEOLOGÍA DE MÉRIDA 3.1. Situación geográfica La ciudad romana de Augusta Emerita se encuentra en Mérida, al Norte de la provincia de Badajoz, surcada por el río Guadiana. Mérida es la capital de la Comunidad Autónoma de Extremadura. Está atravesada por la Autovía Ruta de la Plata o A-66 (en algunos tramos denominada Autovía de la Plata) que cubre el trayecto entre Gijón y Sevilla. Debe su nombre a la Vía de la Plata, histórica ruta que los romanos construyeron entre Mérida y Astorga, pero sólo comparte con ella el nombre, ya que la primera poseía un recorrido más corto y con ciertas diferencias de trazado. Los mapas geológicos-geomorfológicos (Figura 3.1) y geográficos, dónde se ubica la ciudad de Mérida, corresponden a la hoja 777 a escala 1:50000 y a las Hojas 771-I (La Garrovilla), 777-II (Mérida), 777-III (Calamonte) y 777-IV (Villagonzalo), a escala 1:25000. Mérida es una penillanura con pequeñas lomas que forman espacios llanos no muy extensos, con una altitud media en la zona de unos 250 m.s.n.m. Sobre esta penillanura destacan la alineación topográfica de la sierra de San Serván, cuya cota máxima en la zona alcanza los 608 m.s.n.m, y el Cerro Carija, con sus 375 m.s.n.m. El río Guadiana es el curso fluvial principal, fluyendo de Este a Oeste, levemente encajado en los materiales del Precámbrico, creando un amplio meandro. El caudal de este río es constante durante todo el año, sin embargo sus afluentes Aljucén y Albarregas, presentan régimen estacional, pudiendo secarse cuando el caudal disminuye. Mérida se encuentra en una zona de clima continental-mediterráneo. Continental debido a la existencia de diferencias térmicas importantes entre el verano y el invierno y a la variación de temperaturas a lo largo del día, y mediterráneo por la coincidencia de periodos de sequía con los meses de mayor temperatura (julio y agosto). Su clima se encuentra influenciado por la proximidad atlántica, lo que supone la existencia de contrastes térmicos y la abundancia de precipitaciones. La temperatura media anual es de 16.9° C con una fuerte oscilación anual a lo largo de las diferentes estaciones. Los inviernos son suaves con medias de 4.4° C en enero y 5.0° C en diciembre y los veranos secos y calurosos con temperaturas medias de 34.7° C en julio y 33.8º C en agosto. La precipitación media anual es de 486 mm distribuida fundamentalmente entre noviembre Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 52 (65 mm) y marzo (58 mm), con una marcada aridez estival (3 mm en julio y 4 mm en agosto) (AEMET, 2014). 5 km5 km Figura 3.1. Geología de la zona de Mérida. Hoja 777 del Magna, escala 1:50000 del IGME (2003). 3. Situación geográfica y geología de Mérida 53 3.2. Unidades geológicas Geológicamente, Mérida se encuentra en el límite entre la Zona Luso-Oriental Alcudiense (Lotze, 1945) o Zona Centroibérica (Julivert et al., 1974) y la Zona Ossa- Morena, que sitúan el límite en el batolito de los Pedroches. Ciertos autores apoyan esta idea (Apalategui et al., 1988; Gonzalo, 1989). Sin embargo otros autores sitúan dicho límite, al menos en la parte oriental, en la falla Hornachos-Villaharta, marcada por los afloramientos más meridionales de la Cuarcita Armoricana, al Sur de los Pedroches (Delgado-Quesada et al., 1977; Chacón, 1982). La zona de Mérida, por tanto, se sitúa en el Dominio Obejo-Valsequillo (DOV), con características intermedias entre una zona y otra. (Figura 3.2). Los materiales considerados del Precámbrico, por sus características, tienen una clara similitud con los de la ZOM (serie negra), mientras que ésta no es tan evidente para los materiales del Paleozoico con una cobertera ordovícico-carbonífera similar al de la ZCI. El plutonismo básico-intermedio es característico de Ossa Morena y el calcoalcalino tardío de la zona Centro-Ibérica, por lo que podría corroborarse que se trata de un área de transición (Aparicio et al., 1977; Gonzalo, 1989), por lo menos desde el Rifeense. Figura 3.2. Zonas y dominios geológicos de Extremadura (extraido de la memoria del Mapa Geológico de Extremadura a escala 1:250000). Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 54 3.3. Litoestratigrafía Se puede considerar que el macizo de Mérida es un arco volcánico cadomiense reactivado en el hercínico (Bandrés et al., 1999). La zona de Mérida, estudiada detalladamente por Gonzalo (1987), diferencia tres facies plutónicas hercínicas principales, ortogneises, rocas básicas e intermedias y rocas ácidas, intruidas en materiales vulcanosedimentarios (serie anfibolítica). En cuanto a la tectónica establece que ésta área ha sido deformada durante la Orogenia Hercínica dentro de una banda de cizalla izquierda de forma semejante a lo sucedido en el Corredor Blastomilonítico de Badajoz- Córdoba (CBBC). Materiales precámbricos. Dentro de los materiales de edad precámbrica (serie anfibolítica de Gonzalo, 1987) se ha diferenciado una formación basal asimilable a la serie negra (Rifeense), típica de otros sectores de la ZOM (Carvalhosa, 1965; Eguiluz, 1988), y una serie volacanoclástica, denominada de Don Álvaro, dispuesta encima. La serie negra se caracteriza por presentar cuarcitas negras, grauwacas, rocas volcanoclásticas, pelitas y anfibolitas, con metamorfismo regional de grado medio. La serie volcanoclástica de Don Álvaro presenta grauwacas, esquistos biotíticos, cuarzoesquistos, esquistos verdes, riolitas, riodacitas y anfibolitas, con metamorfismo de contacto ligado al emplazamiento de las intrusiones cadomienses. Intrusiones Cadomienses Sobre las formaciones precámbricas descritas, intruyen distintas facies de unidades plutónicas que se han denominado como la unidad diorítica y la unidad leucotonalítica. Estos contactos pueden ser mecánicos o discordantes. En la unidad diorítica se agrupan varias facies: • Gabros de Alange y dioritas-granodioritas de Don Álvaro. • Dioritas de grano grueso, coincidentes con las rocas básicas e intermedias delimitadas por Gonzalo (1987), que afloran al Norte de Mérida. En su 3. Situación geográfica y geología de Mérida 55 terminación noroccidental están intruidas en el plutón granítico hercínico de Proserpina. • Dioritas de grano medio-fino, equivalentes a las rocas básicas e intermedias (cuarzodioritas) delimitadas por Gonzalo (1987). En su borde noroccidental están intruidas por el plutón granítico hercínico de Proserpina. La unidad leucotonalítica ocupa las zonas externas del macizo de Mérida. Esta facies se corresponde con los ortogneises de Gonzalo (1987). La unidad está afectada por un metamorfismo regional de grado bajo muy bajo. Materiales paleozoicos Estos materiales son discordantes con los materiales precámbricos y las intrusiones cadomienses. Los niveles más bajos están constituidos por arcosas de Tremadoc. Por encima se presenta una alternancia de pizarras y cuarcita devónicas (Gonzalo, 1987; Pardo-Alonso y García-Alcalde, 1996) y discordante sobre esto molasas posthercínicas estefanienses. Intrusiones Hercínicas Posteriormente, y cortando lo anterior, aparecen distintos cuerpos graníticos hercínicos (plutón de Proserpina y granito de Berrocal), relacionados con el batolito de Los Pedroches y que se corresponden con las rocas ácidas descritas por Gonzalo (1987). Cobertera neógena Está representada por los depósitos detríticos continentales que dan lugar a las Cuencas Altas y Bajas del Guadiana y, la cobertera cuaternaria corresponde a los depósitos ligados a la actividad fluvial actual. En transición, entre uno y otro, se incluyen los depósitos conocidos como “raña”. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 56 3.4. Rocas plutónicas Los emplazamientos y desarrollos de los cuerpos plutónicos que afloran en Mérida, están relacionados con los ciclos orogénicos Cadomiense y Hercínico, por lo que presentan características composicionales y estructurales muy variadas. Dentro de las rocas del Ciclo Cadomiense (580-570 m.a.) (Eguiluz et al., 2013), se encuentran dioritoides y gabros asociados a granitoides calco-alcalinos con anfíbol (ACG). Dentro de las rocas del Ciclo Hercínico (375-300 m.a.), se encuentran granitoides peraluminosos con cordierita (CPG), con el plutón de Proserpina. 3.4.1. Rocas básicas Constituyen una unidad petrológica-estructural, compuesta por hornblenditas, rocas de composición gabroica y dioritas, siendo estas últimas las rocas más comunes. Estas rocas no presentan buenos afloramientos y ocupan una zona alargada delimitada, al Oeste y Noroeste por el granito tardío de Proserpina y, al Este, con la serie anfibolítica y los ortoneises. Estas rocas básicas son intrusivas, en una serie metamórfica compuesta por anfibolitas, metavulcanitas básicas y esquistos actinolíticos. 3.4.2. Granitos De las rocas existentes en la zona de Mérida, los granitos son los que mayor representación cartográfica presentan, constituyendo más del 50% del zócalo aflorante (Gonzalo, 1987). El batolito de Mérida se encuentra situado en un área delimitada por una línea entre Mirandilla (12 km al NE de Mérida), Proserpina (5 km al N de Mérida) y Esparragalejo (8 km al NO de Mérida). Presenta una facies principal de granito- monzogranito porfídico, que varía de tamaño de grano y textura hacia los márgenes. Además, en su interior se pueden reconocer facies cordieríticas, albitizadas y greisenizadas. La geomorfología de estos granitos es de llanuras con valles y colinas de suaves pendientes, sobre las que se desarrollan extensas dehesas de encinares y alcornocal. Los granitos aparecen en tres plutones principales, con formas alargadas en dirección 3. Situación geográfica y geología de Mérida 57 WNW-ESE, que siempre ocupan los núcleos de grandes antiformas de primera fase. Los tres plutones son: • Granito de Sierra Bermeja • Granito de Proserpina • Granito de Valdetorres Además de estos plutones de gran tamaño, también hay que mencionar dos cuerpos graníticos en la carretera de Mérida a Alange, el granito de Berrocal, en el km 5, y el leucogranito cataclástico de La Fernandina, aproximadamente a la altura del km 3 de la misma carretera. Todos estos granitos parecen sugerir mecanismos de intrusión, no estando afectados por las deformaciones de fases anteriores. Son intrusivos en distintos materiales de la serie estratigráfica, sobre los que se desarrollan aureolas de metamorfismo de contacto. No se observa en ellos ninguna orientación de sus elementos texturales, por lo que se pueden considerar como granitos tardíos. 3.5. Rocas filonianas Estas rocas representan las últimas manifestaciones del magmatismo de la zona y están relacionadas con las principales familias de fractura, intruyéndose en una etapa distensiva al final de la Orogenia Hercínica, en forma de diques subverticales de poca potencia y considerable longitud. Se observa la presencia de carbonatos, constituidos por calcitas y dolomitas; diabasas, compuestas por anfíbol verde, hornblenda, plagioclasas y en menor proporción cuarzo, clorita, epidota (clinozoisita), titanita, sericita, con biotita y circón como accesorios; pegmatitas milonitizadas, compuestas principalmente por cuarzo y feldespato, caolinitizado en su mayor parte; pórfidos graníticos y leucogranitos; diques leucograníticos; aplitas leucograníticas y filones de cuarzo. 4. Metodología 59 4. METODOLOGÍA La metodología seguida en esta tesis, tiene en cuenta, tanto los datos extraídos de la documentación histórica, como del estudio de las características petrofísicas y petrológicas de los materiales del monumento y de las posibles canteras de origen. 4.1. Selección y toma de muestras 4.1.1. Monumentos En general, las muestras de los monumentos se han tomado según dos puntos de vista diferentes: 1. En función de los diferentes materiales pétreos empleados en los edificios, para caracterizar y determinar la procedencia del material empleado, considerando que su origen pueda pertenecer a una o más canteras. Los geomateriales estudiados son: las rocas graníticas utilizadas en los sillares; el hormigón romano de los dos monumentos y las rocas carbonáticas presentes en la escena del teatro. Estos son los materiales principalmente empleados en la construcción del teatro y anfiteatro. 2. Con el objetivo de solucionar diferentes cuestiones históricas y arqueológicas, vinculadas con la construcción, el uso y la trasformación de estos edificios de espectáculo. Para la toma de todas las muestras, se ha tratado de escoger zonas en las que el material pétreo se encuentra lo más inalterado posible, con el fin de poder llegar a comparar sus características, con las del material pétreo seleccionado en las canteras. La obtención de las muestras, se llevó a cabo mediante la extracción de testigos, con diámetros de 4.5 cm y longitudes de 30 cm, siendo las muestras analizadas, las zonas internas de los diferentes sillares. Además se ha pretendido que el muestreo realizado en los monumentos fuera el mínimo posible tanto en número de muestras como en volumen de material, por lo que el número de muestras es bajo, aunque suficientemente representativo para obtener la máxima información posible y alcanzar los objetivos descritos con anterioridad. El muestreo se ha realizado, en unos casos, con extracción de testigos y relleno posterior con una mezcla de resina epoxi y el lodo resultante de la Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 60 extracción de los testigos y, en otros, de pequeños fragmentos de material mediante martillo y cincel (Figuras 4.1 y 4.2). En las Tablas 4.1 y 4.2, se muestran la relación de muestras extraídas, de cada zona de los monumentos, y los análisis y ensayos realizados en cada una de ellas. El muestreo en los monumentos, ha sido posible gracias a los diferentes permisos facilitados por el Consorcio de la Ciudad Monumental, Histórico-Artística y Arqueológica de Mérida. A continuación, se realiza la descripción de las muestras tomadas, por edificio y por material constructivo. Figura 4.1. Detalle la toma de muestras y relleno posterior de huecos en teatro y anfiteatro. 4. Metodología 61 Figura 4.2. Detalle de algunos de los testigos y fragmentos extraídos del teatro y anfiteatro. Teatro Del teatro se han obtenido diferentes muestras de material granítico, hormigón romano y rocas carbonáticas (Figura 4.3). Respecto al material granítico, se han tomado tres muestras de sillares (T_RS-10, T_RS-11 y T_RS-12) en la parte superior de la versura o acceso oriental del teatro. El objetivo es el de determinar si en la realización del espacio del siglo IV se ha utilizado el mismo tipo de material, respecto a la construcción original. En este sentido, la definición del origen del material, puede dar indicaciones de Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 62 gran utilidad para el análisis del desarrollo de la economía, vinculada a la extracción en diferentes periodos históricos. T_HR-1 T_RS-1 T_HR-2 T_HR-4 T_RS-2 T_RS-3 T_RS-4 T_RS-5 T_RS-6 T_RS-7 T_RS-8 T_RS-9 T_RS-10 T_RS-11 T_RS-12 T_RE-1 T_RE-3 T_RE-4 T_RE-2 T_HR-3 T_RS-13 T_RP-1 Figura 4.3. Planta del teatro (Durán cabello, 2004a) y ubicación de las diferentes muestras de roca granítica (rojo), hormigón romano (azul) y rocas carbonáticas (morado). El resto de muestras (T_RS-1 a T_RS-9), se han tomado a lo largo del muro perimetral del teatro, con el objeto de determinar si para la construcción de los edificios se han explotado canteras distintas o una misma zona de extracción. De igual forma, se ha tomado una pequeña muestra en la puerta de acceso al aditus occidental (T_RS-13), con el objeto de presentar datos sobre el estado de deterioro del material, en una zona donde es posible observar macroscópicamente un estado de meteorización mayor (paramento derecho), con respecto a la pared opuesta (paramento izquierdo), conservada en mejor estado ya que, posiblemente, estuvo enterrada desde su abandono. Se ha tomado también una muestra de granito en el Peristilo (espacio ajardinado situado tras la escena del teatro), en la parte norte del pórtico y, específicamente, en una de las columnas que dividen el mismo pórtico en dos diferentes naves, en la adyacente al aula sacra. 4. Metodología 63 En cuanto a las muestras de hormigón, se extrajeron cuatro muestras (T_HR-1 a T_HR- 4) en los lugares principales al este, al sur y al oeste de la estructura del hemiciclo. También se extrajeron cuatro muestras de rocas carbonáticas (T_RE-1 a T_RE-4) de la zona oeste de la puerta principal y en la puerta secundaria occidental de la escena con el objetivo de caracterizar petrográficamente estos materiales. En el caso de este tipo de rocas, al ser su principal uso el de la ornamentación y debido a su ubicación en el monumento, frons scaena, se obtuvo una cantidad reducida de muestra para afectar lo menos posible al monumento. En la Tabla 4.1 se detalla la relación de muestras tomadas y los análisis y ensayos realizados en cada una de ellas. Tabla 4.1. Técnicas de caracterización empleadas en las muestras del teatro. Petrografía DRX Geoquímica P. Abierta D. Aparente D. Real AAP. Atmosférica CAA. Capilaridad P. Mercurio R. Compresión V. Ultras onidos Hormigón romano T_HR-1 X X - X X X X X X X X T_HR-2 X X - X X X X X X X X T_HR-3 X X - X X X X X X X X T_HR-4 X X - X X X X X X X X Roca de sillares T_RS-1 X X - X X X X X X X X T_RS-2 X - X X X X X X X X X T_RS-3 X X - X X X X X X X X T_RS-4 X - - X X X X X X X X T_RS-5 - - X X X X X X X X X T_RS-6 X X X X X X X X X X X T_RS-7 X X X X X X X X X X X T_RS-8 X X X X X X X X X X X T_RS-9 - X X X X X X X X X X T_RS-10 X - - X X X X X X X X T_RS-11 X X - X X X X X X X X T_RS-12 X - - X X X X X - X X T_RS-13 - - X - - - - - - - - Roca de escena T_RE-1 X X - X X X X X X X X T_RE-2 X X - X X X X X X X X T_RE-3 - X - - - - - - - - - T_RE-4 X X - - - - - - - - - Roca de Peristilo T_RP-1 - - X - - - - - - - - Anfiteatro Del anfiteatro se han obtenido diferentes muestras de material granítico y de hormigón romano (Figura 4.4). En cuanto a las muestras de material granítico, se localizaron 7 zonas de muestreo. En la zona noreste se realizaron tres extracciones diferentes, en elementos estructurales distintos. Una primera (A_RS-1) en uno de los vomitorios en la Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 64 zona externa próxima a la muralla. Una segunda (A_RAP-1) en la acera perimetral del anfiteatro relacionada con la calzada perimetral y una tercera (A_RMP-1) en la cimentación de una de las estructuras vinculadas con la puerta de acceso a la ciudad, en la zona noreste del anfiteatro. A_RS-1 A_RS-2 A_RS-3 A_RS-5 A_AA A_RS-4 A_HR-1 A_HR-3 A_HR-4 A_HR-5 A_HR-6 A_HR-7 A_HR-8 A_HR-9 A_HR-10 A_HR-11 A_HR-12 A_RAP-1 A_RMP-1 A_HR-2 A_RS-6 A_RS-7 A_RMC-1 A_RSO-1 Figura 4.4. Planta del anfiteatro (Durán Cabello, 2004a) y ubicación de las diferentes muestras de roca granítica (rojo), hormigón romano (azul) y afloramiento de la arena (verde). La elección de estos contextos de extracción, se ha relacionado con una cuestión arqueológica de gran importancia para la comprensión de la historia constructiva del anfiteatro, en relación a la muralla de la ciudad y a las trasformaciones sufridas por los edificios de espectáculo, a lo largo del siglo IV d.C. El objetivo es el de confirmar, definitivamente, la diferencia de materiales empleados en relación con los tiempos de ejecución entre el anfiteatro, la muralla, la puerta de acceso a la ciudad al NE del anfiteatro y la calle perimetral. En la zona suroeste, se realizó la extracción de una muestra de material granítico (A_RS-2) en el muro perimetral, para confirmar la homogeneidad de materiales con el resto de muestras de sillares en las demás zonas del anfiteatro. En la zona oeste, se 4. Metodología 65 realizó una extracción (A_RS-3) entre la media y summa cavea, para confirmar, una vez más, la procedencia del material de un mismo contexto de explotación. En la zona noroeste, se han realizado dos tomas de muestras, en la parte superior de uno de los vomitorios (A_RS-4) y en el muro perimetral (A_RS-5). Tabla 4.2. Técnicas de caracterización empleadas en las muestras del anfiteatro. Petrografía DRX Geoquímica P. Abierta D. Aparente D. Real AAP. Atmosférica CAA. Capilaridad P. Mercurio R. Compresión V. Ultras onidos Hormigón romano A_HR-1 X - - X X X X X X X X A_HR-2 X - - - - - - - - - - A_HR-3 X - - X X X X X - X X A_HR-4 X - - X X X X X - X X A_HR-5 X X - X X X X X X X X A_HR-6 X X - X X X X X X X X A_HR-7 X X - X X X X X X X X A_HR-8 X X - X X X X X - X X A_HR-9 - X - X X X X X X X X A_HR-10 X X - X X X X X X X X A_HR-11 X X - X X X X X X X X A_HR-12 X X - X X X X X X X X Roca de sillares A_RS-1 X X - X X X X X X X X A_RS-2 X X X X X X X X X X X A_RS-3 X X X X X X X X X X X A_RS-4 - X - X X X X X X X X A_RS-5 X - X X X X X X X X X A_RS-6 - - X - - - - - - - - A_RS-7 - - X - - - - - - - - Roca Muralla que corta anfiteatro A_RMC-1 X - - - - - - - - - - Roca Muralla Perimetral A_RMP-1 X - X - - - - - - - - Roca Acera perimetral A_RAP-1 - - X - - - - - - - - Roca Solado A_RSO-1 X - - - - - - - - - - Afloramiento en arena A_AA X X - - - - - - - - - Además, se ha tomado una muestra de cuarcita (A_RMP-1) en el muro perimetral de la zona suroeste, con el objetivo de caracterizar también este material, ampliamente utilizado en la totalidad del paramento externo del anfiteatro, y una muestra de roca subvolcánica (A_RSO-1), tomada en la calzada perimetral en la zona sureste, con el objeto de caracterizar una roca que, hasta la fecha, no se había identificado petrográficamente. También se extrajo una muestra de material pétreo en la arena, correspondiente a un afloramiento de roca (A_AA). En cuanto a las muestras de hormigón romano, en la zona este se cogieron 6 muestras distintas (A_HR-1, A_HR-2, Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 66 A_HR-3, A_HR-4, A_HR-5 y A_HR-6), en los restos destruidos de la estructura que formaba la summa cavea, totalmente realizada con este tipo de material. En la zona suroeste, se han recogido dos muestras (A_HR-7 y A_HR-8) de opus caementicium con la misma finalidad citada anteriormente. Las últimas 4 muestras en el anfiteatro se tomaron en la zona noroeste, con el mismo objetivo (A_HR-9, A_HR-10, A_HR-11 y A_HR-12). En la Tabla 4.2 se muestra la relación de muestras tomadas y los análisis y ensayos que se han llevado a cabo en cada una de ellas. 4.1.2. Canteras Por lo general, la investigación sobre la procedencia de los materiales pétreos de construcción en Hispania se ha relacionado con el mármol, vinculado con los elementos escultóricos y decorativos de la arquitectura de las ciudades (Canto, 1977-1978; Loza 1984; Cisneros, 1988, 1989; Beltrán y Loza, 1998, 2003; Fusco y Mañas, 2006; Mañas, 2008; Álvarez et al. 2009a, 2009b, 2009c). De La Barrera (2000), en su estudio sobre la decoración arquitectónica de los foros de Mérida, constituye una excepción en el panorama sobre las canteras de granito de la ciudad, sobre todo en relación con la documentación de una de las canteras más importantes, situada en el fondo de la presa de Proserpina. Registra una serie de datos fundamentales para asociar y comparar las improntas halladas en otras áreas de explotación, con la fase de extracción de época romana. De aquí parte el trabajo de Pizzo (2011) para estudiar aquellos centros de extracción relacionados con el territorio de la ciudad y, sobre todo, con los restos de conjuntos extractivos antiguos, comparables tipológicamente con las huellas de explotación romanas conservadas en el fondo de la presa de Proserpina. La situación topográfica y el emplazamiento de cada una de ellas corresponden a elecciones específicas respecto al tipo de material existente, a la facilidad y rapidez de los procesos de extracción y a su transporte a la ciudad. Las canteras documentadas en el territorio emeritense pertenecen a la tipología de canteras a cielo abierto, sin explotación en galerías. La naturaleza del terreno y los afloramientos distribuidos a lo largo de una amplia zona, orientaron hacia un tipo de extracción basada en la identificación de materiales superficiales de buena calidad. Las principales áreas de explotación se encuentran diseminadas al norte, noroeste y al suroeste de la ciudad. La razón de esta diseminación puede estar relacionada con un 4. Metodología 67 proceso extractivo superficial, que agota los recursos de una forma más rápida y económica, respecto a la extracción por medio de galerías. Las canteras que se han estudiado en este trabajo, están ubicadas a una distancia media que no supera los 12 km desde el centro de Mérida. Estas son la cantera de Berrocal, al sur, Finca Royanejos al norte y las canteras de Carija, y de la zona de Proserpina, al noroeste de la ciudad. Dentro de Proserpina, se han estudiado 4 zonas correspondientes a posibles explotaciones de época romana. Estas zonas son la Finca Cuarto de la Charca, Finca Los Baldíos y dos zonas próximas al Club de Tenis de Proserpina (Figura 4.5). Finca Cuarto de la Charca Mérida Río Guadiana Cantera del Berrocal Cantera de Carija Finca Royanejos Finca Los Baldíos Z. Proserpina Pistas de tenis Embalse de Proserpina 5 km Teatro y Anfiteatro Finca Cuarto de la Charca Figura 4.5. Ubicación geográfica de las distintas zonas de probable explotación romanas respecto a la ciudad de Mérida. La elección de estas canteras obedece, principalmente, a su cercanía a la ciudad y a su proximidad a las vías de comunicación romanas documentadas, principales o secundarias, para el transporte del material a pie de obra. El transporte se realizaba, en todos los casos, por vía terrestre, a excepción de la cantera del Berrocal, en la que se Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 68 plantea un sistema mixto de transporte que empleara plataformas para la llegada del material a la zona de la isla fluvial próxima a la ciudad y al puente sobre el río Guadiana (Pizzo, 2008). Las Canteras de Proserpina (Williams-Thorpe y Potts, 2002; Pizzo, 2008) distan aproximadamente 6 km de la ciudad. Se comunican con ésta mediante una vía de transporte posiblemente vinculada a la explotación del terreno circundante en el ámbito del desarrollo agropecuario y a las actividades extractivas. Se observa la presencia de numerosas huellas de extracción, en una amplia área en los alrededores del pantano de Proserpina, en la Finca Los Baldíos (Lon: 727746.75 – Lat: 4316912.75) y las zonas próximas al Club de Tenis, que denominaremos Zona Carretera (Lon: 728226.19 – Lat: 4316310.42) y Zona Pista de Tenis (Lon: 728336.00 – Lat: 4316171.22), lo que indica una relación entre la extracción de material pétreo y su traslado a la ciudad. A una distancia de 1.5 km, al Este de la cantera de Proserpina y al Norte del pantano, se encuentra la Finca del Cuarto de la Charca (Lon: 728509.22 – Lat: 4318798.01) (Canto, 1977-1978; Dworakowska, 1983) (Figura 4.6). Figura 4.6. Diferentes zonas de explotación próximas al embalse de Proserpina, Finca Los Baldíos (a), Finca Cuarto de la Charca (b), zona pista de tenis (c) y carretera (d) próximas a la pista de tenis. a) b) c) d) 4. Metodología 69 Al Norte de la ciudad se encuentra la Finca Royanejos (Pizzo, 2008), próxima a la autovía A-66, (Lon: 731179.49– Lat: 4317617.65), en donde se observa la presencia de numerosas huellas de extracción (Figura 4.7). Figura 4.7.Detalle de la Finca Royanejos y su proximidad a la autovía de la Plata, A-66 (a). Se pueden apreciar signos de explotación (b). Al Sur de la ciudad se encuentra la Cantera del Berrocal (Lon: 731722.82 – Lat: 4306001.28) (Cisneros, 1988; Pizzo, 2008). La tipología de extracción de esta cantera, difiere considerablemente de las anteriores ya que ésta gestionó su explotación como un sistema en graderío, debido principalmente a la morfología de la zona y a las características del material pétreo (Figura 4.8). Figura 4.8. Cantera de Sierra Berrocal. Se aprecia la distancia existente al núcleo Mérida y al Río Guadiana (a). También se observan diferentes bancadas consecuencia de la explotación a que ha sido sometida (b). Situada en la base de la Sierra de Carija, en su ladera meridional y a unos 5 km de la ciudad, se encuentra la Cantera de Carija (Lon: 726093.70 – Lat: 4313796.80) (Canto, 1977-1978; Dworakowska, 1983; Pizzo, 2008), próxima a un tramo de canalización del acueducto de Los Milagros. Se trata de material granítico aunque se emplaza próxima al a) b) a) b) Mérida Río Guadiana Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 70 cerro constituido por calizas cámbricas metamorfizadas, asociadas a wollastonita. Esta cantera, explotada hasta el siglo XX, permitía mediante caminos secundarios, una conexión directa con la vía que discurre de forma paralela al río Guadiana en su lado Norte (Figura 4.9). Figura 4.9. Cantera romana de Sierra Carija en la que se aprecian signos de explotación como bloques (a). Detalle de extracción de testigos (b). En la Tabla 4.3 se muestra la relación de muestras tomadas de cada una de las canteras, así como los análisis y ensayos que se han llevado a cabo en cada una de ellas. En algunos casos y, debido a la reducida cantidad de muestra disponible, no se han podido llevar a cabo todos los ensayos posibles. a) b) 4. Metodología 71 Tabla 4.3. Técnicas de caracterización empleadas en las muestras de las canteras. Petrografía DRX Geoquímica P. Abierta D. Aparente D. Real AAP. Atmosférica CAA. Capilaridad P. Mercurio R. Compresión C_CCh-1 X - - X X X X X X X C_CCh-2 - - - X X X X X - X C_CCh-3 - - - X X X X X - X C_CCh-4 - - - X X X X X - X C_CCh-5 - - - X X X X X - X C_CCh-6 - - - X X X X X - X C_CCh-7 - - X - - - - - - - RO-AQ - - X - - - - - - - C_SC-1 - X - X X X X X - X C_SC-2 X - - X X X X X X X C_SC-3 - - - X X X X X - X C_SC-4 - - - X X X X X - - C_SC-5 - - - X X X X X - - C_SC-6 - - - X X X X X - - C_SC-7 - - X - - - - - - - C_SC-8 - - X - - - - - - - 139321* - - X - - - - - - - C_LB-1 X X X X X X X X - X C_LB-2 - - - X X X X X X X C_LB-3 - - - X X X X X - X 159215* - - X - - - - - - - C_SB-1 X - - X X X X X - X C_SB-2 - X - X X X X X - X C_SB-3 - - - X X X X X - X C_SB-4 - - - X X X X X - X C_SB-5 - - - X X X X X - X C_SB-6 - - - X X X X X - - C_SB-7 - - - X X X X X X - C_SB-8 - - - X X X X X - - C_SB-9 - - - X X X X X - - C_SB-10 - - - X X X X X - - C_SB-11 - - - X X X X X - - C_SB-12 - - - X X X X X - - C_SB-13 - - X - - - - - - - C_SB-14 - - X - - - - - - - 199312* - - X - - - - - - - C_RY-1 X - X X X X X X X X C_RY-2 - - - X X X X X - X C_RY-3 - - - X X X X X - X C_RY-4 - - - X X X X X - X C_RY-5 - - - X X X X X - - C_RY-6 - - - X X X X X - - C_PT-1 X - - - - - - - - - C_PT-2 X - - - - - - - - - A_DIORITA X - - - - - - - - - *Muestras procedentes del estudio geoquímico de rocas ígneas de la hoja 777 realizado por el Instituto Geológico y Minero de España (IGME) en los años 1990-1991. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 72 4.2. Caracterización petrológica y mineralógica Para la caracterización petrológica y mineralógica de la roca, tanto de la cantera como del monumento, se han utilizado diversas técnicas y métodos de laboratorio que se relacionan a continuación. 4.2.1. Descripción de visu La descripción de visu, incluye tanto la descripción general o macroscópica del material, como la de aquellos componentes estructurales y texturales, capaces de provocar anisotropía en el comportamiento del material pétreo, siendo observables de visu. Las anisotropías de la fábrica, son los principales componentes estructurales y texturales, que controlan la dirección de las propiedades petrofísicas del material pétreo. La descripción de visu de las muestras, se ha realizado mediante un estereomicroscopio (lupa binocular Leica GZ6), perteneciente al Laboratorio de Roca Ornamental del Instituto Tecnológico de Rocas Ornamentales y Materiales de Construcción, INTROMAC. 4.2.2. Microscopía óptica de luz polarizada La descripción petrográfica se ha realizado de acuerdo a la Norma UNE EN 12407:2007, Estudio Petrográfico. En el caso de muestras de reducido tamaño, así como en aquellas que se encuentran alteradas y/o con cierta descohesión, se ha hecho necesaria realizar una consolidación previa, mediante su embutido en resina epoxi. Las láminas pertenecientes a rocas carbonáticas y hormigones romanos, se tiñen parcialmente con la tinción de rojo de alizarín, para distinguir los constituyentes carbonáticos. La tinción rojo de alizarina + ferricianuro potásico tiñe de un rojo característico el calcio, permitiendo la diferenciación de la calcita (carbonato cálcico) de la dolomita (carbonato cálcico y magnésico), que adquiere una tonalidad más violácea (Evamy, 1963). Para la caracterización de los feldespatos potásicos, se emplea la tinción selectiva de cobaltinitrito sódico, que los tiñe de color amarillo (Chayes, 1952). Los porcentajes indicados para cada uno de los componentes del material pétreo se han obtenido por estimación visual. 4. Metodología 73 Para la caracterización petrográfica de los materiales, realizada en INTROMAC, se ha utilizado un microscopio de polarización de luz transmitida, o petrográfico, Leica Leitz Laborlux 12 POL S, con cámara digital acoplada JVC. Este microscopio lleva incorporados 4 objetivos (5X, 10X, 20X y 50X). 4.2.3. Difracción de rayos X (DRX) Con esta técnica, se ha determinado la composición mineralógica de las muestras del material pétreo, recogidas de las canteras y de los monumentos. Todos los análisis difractométricos, se realizaron sobre muestras en polvo (muestra total). Para ello, se ha tomado una fracción correspondiente a material fresco, con objeto de minimizar la contaminación de las muestras, y se ha pulverizado, inicialmente, en un molino de discos a 1400 r.p.m. y, posteriormente, en mortero de ágata, hasta un tamaño aproximadamente de 20 µm, para después secarlas en estufa a 105º C durante 24 horas, antes de ser colocadas en el portamuestras de aluminio. Posteriormente, la muestra se compacta mediante un pistón macizo, debiendo quedar ésta firme y homogénea, y se introduce en el carro portamuestras del difractómetro A partir de los difractogramas obtenidos, se identificaron las fases minerales, mediante comparación con las fichas de International Centre for Diffraction Data ICDD (formalmente JCPDS), manualmente y mediante consulta bibliográfica especializada (Bermúdez Polonio, 1981) con la ayuda del software X’ Pert Software Suite v 1.2a para Windows de Philips. El equipo utilizado para el análisis mineralógico es un difractómetro Phillips Analytical X´Pert PRO, perteneciente a INTROMAC, con control de unidad PW3040, goniómetro PW3050 (Theta/2theta), tubo de ánodo de cobre y monocromador de grafito, operando entre 45 Kv y 40 mA. Las muestras se analizaron entre 2º y 70º, con tiempo y ángulo de paso de 2 s y 0.040º respectivamente. 4.2.4. Fluorescencia de rayos X (FRX) Los análisis mediante Fluorescencia de Rayos X, se realizaron en el Centro de Instrumentación Científica de la Universidad de Granada. El equipo empleado fue un espectrómetro secuencial de longitud de onda dispersiva, con generador de rayos X de 4 KW de potencia, PHILIPS Magix Pro (PW-2440). Este equipo instrumental tiene Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 74 capacidad para análisis de elementos desde número atómico 11 en adelante, en muestras sólidas, ya sea en concentraciones elevadas (elementos mayores) o en trazas. Los límites de detección típicos son de 0,01 % para los elementos mayores y de 1-5 ppm para los elementos traza. La trituración primaria, en una cantidad aproximada de 200 g/muestra, se realizó en una machacadora de mandíbulas de acero, obteniéndose fragmentos de muestra < 1 cm. Después de homogenizar la muestra, se usaron alrededor de unos 50 g/muestra para una segunda trituración en un molino de anillos de carburo de wolframio, reduciéndose la muestra a un tamaño de grano < 25µm. Este proceso genera contaminación en W, Co, y Ta (Green, 1995), por lo que, la concentración en estos elementos no es válida para evaluar la petrogénesis de las rocas estudiadas. En esta memoria de Tesis, se ha utilizado el contenido en sílice, SiO2, como óxido comparativo y representativo, al ser el elemento de mayor contenido en estas rocas, además de intervenir en la composición de casi todos los minerales. Los gráficos utilizados para el análisis de elementos mayores, expresados en óxidos, de las diferentes muestras han sido los diagramas de Harker (1909), diagramas de proyección en función de los contenidos en TiO2 vs Fe2O3, Na2O vs CaO, Na2O vs K2O, Índice de saturación de alúmina de Shand (1927), diagrama de variación de Zr frente a la relación Ga/Al, y el diagrama K-Na-Ca de Irvine y Baragar (1971). 4.2.5. Espectroscopía de emisión por plasma de acoplamiento inductivo (ICP-MS) El análisis cuantitativo de elementos traza e infratraza (ICP-MS), se realizó en el Centro de Instrumentación Científica de Granada. El equipo empleado es un espectrómetro de masas con fuente de ionización por antorcha de plasma y filtro de iones por cuadrupolo ICP_MS NEXION 300D. Para la preparación de las muestras se ha seguido el método de Montero y Bea (1997). Los límites de detección típicos son de 1-5 ppm. Toda la preparación de las muestras, así como la disolución y las medidas analíticas, se realizaron en el Centro de Instrumentación Científica de la Universidad de Granada. 4. Metodología 75 Los gráficos utilizados para el análisis de elementos traza de las diferentes muestras han sido los diagramas de Harker (1909), y los diagramas de abundancia de tierras raras normalizadas al condrito según Sun y McDononugh (1989). 4.3. Caracterización petrofísica La caracterización petrofísica de los materiales pétreos, realizada íntegramente en INTROMAC, se lleva a cabo mediante la realización de ensayos hídricos, en los que se determinan la porosidad abierta, densidad real y aparente, la absorción de agua a presión atmosférica y el coeficiente de absorción de agua por capilaridad. La caracterización del sistema poroso, se determina por porosimetría de intrusión de mercurio. Este sistema poroso condicionará el comportamiento hídrico de los materiales. La porosidad de un material pétreo condiciona la movilidad del agua, la proliferación de microorganismos, la migración de sales y agentes agresivos en el interior de la roca y, por lo tanto, su durabilidad. De igual forma es, en gran parte, responsable de la disminución de las propiedades mecánicas, debido a que representa una carencia de la fase sólida de la roca, que actúa como concentrador de tensiones (zonas de debilidad). La porosidad es un parámetro de conjunto que se define como la relación entre el volumen total de poros y el volumen total de la roca. Dependiendo del grado de interconexión con el exterior, podemos definir la porosidad abierta o efectiva del material pétreo como el volumen de poros que presentan un cierto grado de interconexión con el exterior, permitiendo el flujo de diferentes fluidos por todo el volumen del material. Por otro lado, la porosidad cerrada se define como el volumen de poros de un material pétreo que no presenta ningún tipo de comunicación con el exterior (Dullien, 1992; Fort, 1996a). La suma de ambas porosidades, porosidad abierta y porosidad cerrada, se denomina porosidad total de la roca. La porosidad abierta es uno de los principales causantes del deterioro de los materiales pétreos debido a la conexión con el exterior de la roca (Esbert, 2007). Entre los diferentes tipos de poros que conforman la porosidad abierta, pueden diferenciarse los poros conectados entre sí, mediante capilares que permiten un flujo eficaz de los fluidos, los poros conectados al sistema poroso, por estrechos capilares en los que normalmente el agua únicamente puede penetrar bajo condiciones de alta presión, y los Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 76 poros que están conectados con el sistema poroso únicamente por un lado, quedando el otro extremo del poro cerrado y sin conexión (Figura 4.10). La porosidad puede presentarse en forma de poros (intragranular, intergranular, matricial, intercristalina y móldica) o de fisuras (intragranular, borde de grano y transgranular) (Rodríguez- Navarro, 1996). El tamaño de poro, normalmente cuantificado por su radio o diámetro, es otro de los factores determinantes que establece el comportamiento hídrico del material pétreo debido a que va a condicionar la entrada y movilidad del agua, y de los agentes degradantes en su interior. Otros mecanismos, relacionados con el deterioro de los materiales pétreos, en los que interviene el tamaño de los poros, son la heladicidad o la cristalización de sales (Litvan, 1981; Goudie y Viles, 1997). La distribución del tamaño de poros, normalmente, se suele definir junto con el tamaño de poro. Para su determinación, se emplean técnicas en las que se obtiene algún parámetro físico que depende del tamaño del poro. Uno de los más empleados es la porosimetría de intrusión de mercurio, en la que se estudia la distribución volumétrica de los poros en función de la presión impuesta al mercurio para su penetración en el sistema poroso. Porosidad cerradaPorosidad abierta Poros conectados entre si mediante capilares Poros ocluidos Porosidad cerradaPorosidad abierta Poros conectados entre si mediante capilares Poros ocluidos Figura 4.10. Porosidad abierta y porosidad cerrada representados en 2-D en una roca (modificada de Bourgés, 2006). Diversos autores han realizado clasificaciones de estos poros. Los límites entre cada grupo porométrico se definen, según los límites específicos de una técnica, o bien por las propiedades químicas y físicas del material pétreo y de los fluidos que se mueven en su interior. Se pueden destacar las clasificaciones realizadas por Choquette y Pray (1970), para rocas sedimentarias carbonáticas, IUPAC (International Union of Pure and 4. Metodología 77 Applied Chemistry), basadas en las isotermas de adsorción de gases (Gregg y Sing, 1982; Rouquerol et al., 1994) o bien, en función de su tamaño, según el tipo de fuerza que controla la movilidad del agua en el interior de la roca (Aires-Barros, 1991; Fort, 1996b; Benavente et al., 1999) o mediante microscopía óptica (Russell, 1927; Rodríguez-Navarro y Sebastián, 1995). En esta memoria de Tesis, seguiremos la clasificación establecida por Ordaz y Esbert (1985) y Alonso et al., (1987), basada en los datos obtenidos mediante la porosimetría de intrusión de mercurio, que definen, como macroporosidad, el volumen de poros con radios de acceso superiores a 7.5 µm y, como microporosidad, el volumen de poros con radio de acceso inferiores a 7.5 µm. La superficie específica, juega también un papel importante en los procesos de transporte de fluidos en el interior del material pétreo. Está relacionada directamente con la porosidad e inversamente con el tamaño de poro. Un material pétreo con altos valores de superficie específica, presenta un mayor proceso de alteración química y física ya que mayor es la superficie expuesta a los agentes de deterioro. La presencia de agua en su interior, va a favorecer los procesos de cristalización de sales y hielo, disolución, adsorción de contaminantes y el biodeterioro. Las técnicas más empleadas para su determinación son la porosimetría de intrusión de mercurio y la adsorción de nitrógeno (Gregg y Sing, 1982). El interés en el estudio de la porosidad del material pétreo se centra en los siguientes aspectos: - La porosidad pone en contacto el interior de cada componente mineralógico y textural con el exterior (Rodríguez-Navarro, 1996). - Actúa como vía de transporte de fluidos (agua con sales) controlando la dinámica de los procesos de alteración tanto físicos como químicos (Wardlaw, 1976; Montoto, 1983; Esbert et al., 1984; Alonso, 1986). - Condiciona en gran medida otra serie de características petrofísicas como su dureza, resistencia mecánica, permeabilidad, conductividad, etc. (Strambolov y Van Asperen de Boer, 1976; Torraca, 1988). Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 78 Los materiales pétreos, en función de su sistema poroso, son capaces de absorber una cierta cantidad de agua, de forma más o menos rápida, en condiciones normales de presión y temperatura hasta alcanzar un valor de absorción de equilibrio. La absorción de agua a presión atmosférica, proporciona un valor, expresado en tanto por ciento, que guarda una estrecha relación con la tortuosidad del sistema poroso del material pétreo. Cuanto menor sea este valor, menor influencia negativa presentará el agua en la roca y, en consecuencia, mejores resultados presentará el material pétreo, en cuanto a la durabilidad. Es necesario tener en cuenta, también, la cinética de salida del agua absorbida o evaporación, ya que puede suceder que un material absorba poca cantidad de agua pero que su evaporación, sea lenta (mayor es el riesgo de deterioro químico y sobre todo de deterioro por heladicidad), o que absorba gran cantidad de agua y que su evaporación sea rápida (con lo que se incrementa el riesgo de deterioro por humedad- sequedad). El transporte de agua por capilaridad en el interior de un material pétreo, es el mecanismo más importante de movimiento de agua y de agentes alterantes, principales causantes de los diferentes procesos de alteración en este tipo de materiales. Ésta se produce, de forma espontánea, cuando se pone en contacto la superficie del material pétreo con el agua, debido al carácter hidrófilo que presentan estos (Torraca, 1982). En el caso de materiales pétreos, en contacto directo con el suelo, agua y disoluciones salinas, éstas ascienden a través de la roca por capilaridad, pudiendo favorecer la degradación y debilitamiento de sus propiedades físico–mecánicas. Este transporte de agua en el interior del sistema poroso de los materiales pétreos, depende, principalmente, del contenido de agua y del tamaño y grado de conexión de los poros (Fort, 1996b) y, en menor medida, de las condiciones ambientales (presión y temperatura) y la propia mineralogía de la roca (Buj, 2008). Aunque experimentalmente se ha comprobado que el movimiento capilar del agua se produce principalmente en poros con tamaños superiores a 0.1 µm (Winkler, 1997), la masa de la columna de agua también condiciona este movimiento. El tamaño máximo de poro a partir del cual se puede despreciar este mecanismo es de 100 µm (Benavente, 2002). Por lo general, la absorción de agua por capilaridad se produce, de forma más acentuada, en los primeros momentos de contacto de la roca con el agua. En estos momentos iniciales, se produce la entrada de agua por efecto capilar y a la vez la 4. Metodología 79 expulsión del aire contenido en los poros, al exterior de la roca. A medida que la roca se va saturando por capilaridad, la absorción de agua se produce de forma más lenta, debido al llenado de los poros más pequeños. El valor del coeficiente de absorción de agua por capilaridad, es una medida indirecta de la resistencia de la roca a la absorción de agua por este proceso. Con el objeto de determinar la influencia de la porosidad abierta en las diferentes propiedades hídricas (densidad aparente y real, absorción de agua por capilaridad, absorción de agua a presión atmosférica) y mecánicas (resistencia a compresión, velocidad de propagación del sonido) del material, se ha llevado a cabo un análisis estadístico de regresión y correlación simple, en el que se ha enfrentado la porosidad con el resto de las propiedades hídricas y mecánicas de las muestras estudiadas, evaluando la curva que mejor se ajusta a los datos obtenidos por el método de mínimos cuadrados, así como la variabilidad R2, como medida de la bondad del ajuste. El coeficiente de determinación mide la proporción de variabilidad total de la variable dependiente respecto a su media, explicada por el modelo de regresión. Coeficientes de correlación R, con valores superiores a 0.8, indican valores estadísticamente significativos (Jonson, 1984), para valores comprendidos entre 0.7 y 0.8, consideran una estimación aproximada de la propiedad física involucrada en la correlación, mientras que, para valores inferiores, se consideran una baja correlación y la existencia de otros factores que afectan a ambas propiedades. Para la realización de los diferentes ensayos hídricos se ha partido de 3 probetas con forma cilíndrica, de 45 mm de diámetro y de altura. La caracterización físico-mecánica, incluida dentro de la caracterización petrofísica, es una tarea básica para poder evaluar la calidad y durabilidad mecánica de un material pétreo, cuando se emplea como material de construcción. Las propiedades mecánicas de estos, pueden obtenerse a través de ensayos estáticos, que miden la fuerza crítica que provoca la rotura de una probeta (como por ejemplo la resistencia a compresión). También, y debido al carácter histórico de los monumentos estudiados, se hace necesario el empleo de técnicas no destructivas, como las técnicas esclerométricas basadas en el Martillo Schmidt, para la determinación indirecta de la resistencia a compresión uniaxial. De igual forma, determinados ensayos dinámicos, permiten Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 80 obtener el módulo dinámico de elasticidad en función de la velocidad de propagación del sonido a través del material pétreo (Benavente, 2002). El comportamiento de los materiales pétreos frente a la acción de una carga, viene determinado por las fuerzas de cohesión entre iones, átomos y moléculas y las discontinuidades que presenta el material (porosidad, fisuras y pequeños defectos que tienen gran variedad de tamaños, geometrías y orientaciones) (Callister, 1995). Los procesos de fractura en un material pétreo, se componen por dos etapas, en respuesta a una tensión aplicada sobre el mismo: la formación y la propagación de una grieta. Durante la propagación de una grieta, se produce una liberación de energía de tipo elástica, parte de la energía que es almacenada en el material cuando es deformado elásticamente. El modo de fractura, depende, en gran medida, del mecanismo de propagación de la grieta (Guéguen y Palciauskas, 1994). Estos defectos van en detrimento de la resistencia a la rotura. La porosidad, tanto la abierta como la cerrada, va a condicionar fuertemente las propiedades mecánicas del material pétreo ya que los poros reducen el área de la sección, mecánicamente útil, a través de la cual se aplica la carga y porque actúan como concentradores de tensiones (modelo de tensiones alrededor de un poro). La roca no presenta poca o ninguna deformación plástica con poca absorción de energía en el proceso de rotura por lo que va a sufrir una rotura frágil. En cuanto a los ensayos no destructivos, el ensayo de esclerometría determina la dureza superficial de un material e, indirectamente, proporciona una estimación de la resistencia a compresión del material pétreo, basándose en la correlación entre dicha resistencia con su dureza superficial. Para determinar la dureza superficial se emplea un martillo Schmidt. El mecanismo del martillo, consiste en un muelle que presiona un pistón, ambos contenidos en una carcasa, y que es proyectado sobre un émbolo metálico retráctil, impactando y registrando la energía del mismo, cuando entra en contacto con la superficie del material pétreo (Li et al., 2000). El Índice de Rebote (Rb), obtenido con el Martillo Schmidt, permite obtener de forma indirecta la resistencia a compresión uniaxial del material pétreo de forma sencilla, con un intervalo de confianza del 75% (Rodríguez Sastre et al., 2004). Estos valores se han obtenido en las zonas analizadas. El ensayo de rebote es rápido y, además, permite evaluar la uniformidad superficial del material pétreo, aunque presenta algunas limitaciones ya que las medidas se ven 4. Metodología 81 afectadas por la rugosidad o la planeidad de la superficie, las condiciones de humedad, el tamaño y el tipo de los granos, el ángulo que forma el esclerómetro con la superficie a medir, etc., por lo que se requiere realizar un número elevado de medidas sobre el material de estudio de forma que sean representativas de la dureza del mismo. El trabajo de De Puy (1965), muestra que, el empleo del Martillo Schmidt para la determinación del Índice de Rebote, que tiende a disminuir en el caso de materiales pétreos alterados, es adecuado para la obtención de las características de estos materiales, fundamentado en una disminución de la resistencia a compresión del material y motivada por la presencia de minerales secundarios blandos, microfisuras, defectos, y un aumento en la capacidad de absorción de agua. Sin embargo, y aunque puede ser una herramienta muy útil para la determinación del deterioro de un material pétreo, esta técnica está sujeta a determinadas restricciones respecto a la interpretación de sus resultados, presentando ciertas limitaciones (Siedel y Siegesmund, 2011). Los valores del índice de rebote, pueden verse modificados en función del contenido en agua del material. Además, cuando se obtienen estos valores en las medidas de campo, este índice puede experimentar variaciones en función de la zona del material pétreo donde se realice el ensayo, especialmente en materiales porosos (Sumner y Nel, 2002). De igual forma sucede con la rugosidad superficial de estos materiales pétreos (Williams y Robinson, 1983). Algunos autores, proponen llevar a cabo un pulido inicial antes de la realización de las medidas (Katz et al., 2000), con objeto de obtener una mejora de los resultados y facilitar su interpretación, aunque esta alternativa no es recomendable llevarla a cabo en el Patrimonio Histórico Construido (Viles et al., 2011), por la pérdida de material y modificación de la superficie que implica. Algunos autores han tratado de establecer la relación entre la dureza superficial obtenida mediante esta técnica esclerométrica y la resistencia a compresión (Bouineau, 1978; Yasar y Erdogan, 2004; Fort et al. 2010; 2013a), así como la velocidad ultrasónica y la resistencia a compresión uniaxial (Tugrul y Zarif, 1999; Sousa et al., 2005). Para la obtención de las medidas dinámicas, se utiliza la técnica de propagación de ondas ultrasónicas. El uso de la técnica de ultrasonidos, ha sido ampliamente empleada tanto en ensayos de laboratorio, para la caracterización de los materiales procedentes de la cantera, colocados en obra o monumentos, etc. (Del Río et al., 2006; Fort et al., 2008; Martínez-Martínez et al., 2011; Fort et al., 2013a, 2013b, 2013c), como para la Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 82 evaluación de ensayos de durabilidad, estado de deterioro del material, penetración de productos de consolidación, etc. (Ruedrich y Siegesmund, 2007; Angeli et al., 2007; Martínez-Martínez et al., 2013). Además, al ser una técnica no destructiva, resulta extremadamente útil para estos usos y, en particular, para la evaluación in situ de los materiales empleados en el patrimonio arquitectónico (Álvarez de Buergo y González, 1994; Fort, 2008). La velocidad de propagación varía, entre otros factores, en función de los minerales constituyentes de las rocas, por lo que la velocidad en los materiales pétreos está controlada por las propiedades elásticas de los minerales que los conforman, la cantidad de estos compuestos, los contactos entre ellos, el grado de cementación, porosidad, las orientaciones preferenciales, su anisotropía (bandeados), etc. Así pues, la propagación de las ondas, va a depender tanto de la composición mineralógica del material pétreo, como de la consolidación y cementación, y de la porosidad, morfología y contenido de los poros o discontinuidades (De Puy, 1965; Schön, 1996). En cuanto a la porosidad, cuanto mayor es esta, menor es la velocidad ultrasónica (Tugrul y Zarif, 1999; Yasar y Erdogan, 2004). Así pues, cuanto menor es el grado de deterioro del material, mayor compacidad ofrece el material pétreo, por lo que la velocidad ultrasónica presenta valores elevados. Estos valores, suelen ser menores en el material pétreo del monumento que en el de canteras. La existencia de poros y fisuras en el material pétreo, influye de manera apreciable en la propagación de las ondas. Existe una relación inversa entre la porosidad y la velocidad ya que la onda sufre una elevada atenuación al pasar de una fase sólida a aire o líquido (en función del grado de saturación de agua del material), debido, principalmente, a la diferencia de las velocidades de propagación del sonido en estos medios (1485 m s-1 en el agua y 331 m s-1 en el aire). Esta influencia, es más importante sobre las ondas longitudinales, Vp (aquellas en las que la vibración de las partículas se realiza en la dirección paralela al avance de la onda), que sobre las ondas transversales, Vs (aquellas en las que la vibración de las partículas se hace en la dirección perpendicular de la onda, sólo se propagan a través del armazón mineral de la roca) (Montoto, 1996). Otros factores que también influyen en la propagación de estas ondas son la temperatura, humedad o la presión. 4. Metodología 83 Para la determinación de la velocidad ultrasónica se emplean el método directo (con los transductores enfrentados en caras opuestas de medida) e indirecto (con los transductores apoyados en la misma cara de medida) (Figura 4.11). Existe un tercer método, en esquina o semidirecto, en caras perpendiculares, que no ha sido utilizado en este estudio. En el caso de las medidas in situ, éstas son obtenidas por el método indirecto o superficial ya que, el método directo, en este caso, no es posible llevarlo a cabo. El equipo empleado determina, al igual que en el método directo, el tiempo que tarda en llegar el pulso ultrasónico entre el transductor emisor y el transductor receptor, propagándose la onda a un nivel más superficial que en el caso del método directo. Figura 4.11. Determinación de velocidad ultrasónica. Métodos directo (izda.) e indirecto o superficial(dcha.). A la hora de evaluar la velocidad de ultrasonidos, el método indirecto o superficial ofrece valores menores de velocidad ultrasónica que el método directo (Svahn, 2006; Lee et al., 2009; Heinrichs y Fitzner, 2011). Esto se debe, principalmente, a que en el método indirecto, la onda no recorre el camino más corto, como sí ocurre en el método directo. Además, la onda viaja por un camino semiparalelo a la superficie del material. Esta es la zona donde el material pétreo suele estar más deteriorado por lo que, generalmente, se obtienen valores más bajos de velocidad ultrasónica cuando se mide en superficies expuestas, no cumpliéndose, en medidas en laboratorio, si las probetas son sanas. Cuando esta alteración superficial tiene un espesor elevado, la onda sólo viaja por Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 84 esta zona, por lo que los valores de velocidad son muy bajos (Siedel y Siegesmund, 2011). En el caso de que la alteración superficial presente un espesor reducido, la onda viaja por la zona alterada inicialmente y, posteriormente, por zonas inalteradas, por lo que su velocidad no es tan baja como en el caso de materiales con alteraciones más profundas. Las principales desventajas de esta técnica, con respecto a los ensayos mecánicos estáticos, son la influencia de la humedad en VP, y la fuerte dependencia de los valores de VP y VS con la composición mineralógica (Benavente, 2002). La principal ventaja es, como ya se ha mencionado, su carácter no destructivo, lo que permite realizar infinitas medidas y experimentos sin destruir la roca. Además, permite realizar medidas in situ en los propios edificios, sin necesidad de extraer un testigo. En particular, son buenos estimadores para comparar una misma roca con diferentes grados de alteración por lo que esta técnica ha sido ampliamente utilizada en el campo de estudio de la degradación y conservación del patrimonio (Zezza, 1990; Montoto et al., 1991; Rodríguez-Navarro, 1998; Sebastián et al., 1999). Es importante tener en cuenta que, la velocidad de ultrasonidos, medida en la superficie de un material pétreo, está directamente relacionada con su dureza superficial, obtenida mediante la técnica de esclerometría. Además, es importante tener en cuenta la textura del material pétreo y el tamaño de grano a la hora de obtener el índice de rebote y la velocidad de ultrasonidos ya que, a igualdad del resto de propiedades, los granitos porfídicos son más propensos al deterioro que los granitos de grano fino, por lo que se puede apreciar en los primeros una mayor dispersión en los resultados (Shakesby et al., 2006; Cerná y Engel, 2011). Por tanto, cuanto mayor es la porosidad de un material pétreo, menor es el índice de rebote (Tugrul y Zarif, 1999; Yasar y Erdogan, 2004) o lo que es lo mismo, cuanto menor es el grado de deterioro del material, mayor compacidad ofrece el material pétreo, y el índice de rebote presenta valores elevados. Estos valores, por tanto, suelen ser menores en el material pétreo del monumento que en las canteras, por el mayor grado de deterioro en el primer caso. 4.3.1. Ensayo de densidad aparente y de porosidad abierta La determinación de la densidad aparente y porosidad abierta del material pétreo, se ha realizado según la norma de ensayo UNE EN 1936:2007, Métodos de ensayo para 4. Metodología 85 piedra natural: Determinación de la densidad real, aparente y de la porosidad abierta y total. Este ensayo, permite determinar el contenido máximo de agua que es capaz de retener un material pétreo. Para ello, a partir del volumen aparente de la parte sólida de la probeta, la masa de la probeta, seca y saturada, se determina la porosidad abierta y la densidad aparente del material. La porosidad, obtenida mediante esta técnica es para volúmenes de poros entre 0.6 µm y 104 µm (Benavente, 2006). Densidad aparente La densidad aparente, ρb, se define como la relación entre la masa de la probeta seca y su volumen aparente (g cm-3) a través de la ecuación: rh hs d b mm m ρρ ⋅ − = donde md es la masa de la probeta en seco, ms, la masa de la probeta saturada obtenida mediante pesada hidrostática, mh, a masa de la probeta sumergida en agua, todas estas expresadas en gramos, y ρrh, la densidad del agua (g cm-3). Porosidad abierta, P0. La porosidad abierta, ρ0, se define como la relación, en porcentaje, entre el volumen de poros abiertos y el volumen aparente de la probeta mediante la ecuación: 1000 ⋅ − − = hs ds mm mmρ donde md es la masa de la probeta en seco, ms, la masa de la probeta saturada obtenida mediante pesada hidrostática, mh, la masa de la probeta sumergida en agua, todas expresadas en gramos. Inicialmente, las probetas se secan a 70 ± 5 ºC hasta masa constante y se introducen en un tanque, en donde se va disminuyendo gradualmente la presión hasta llegar a 2.0 ± 0.7 kPa durante 24 horas, con objeto de eliminar el aire que pueda permanecer en los poros abiertos. Posteriormente, se introduce lentamente agua desmineralizada en el tanque a Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 86 una temperatura de 20 ºC hasta que las probetas estén totalmente cubiertas de agua, dejando las probetas sumergidas en agua otras 24 horas. Se vuelven a pesar mediante pesada hidrostática, eliminando el agua sobrante con un paño húmedo, y se determina la masa saturada. La realización del ensayo, se ha llevado a cabo mediante una cámara de vacío modelo RC-002, del fabricante Sistema de Ensayos, S. L. 4.3.2. Ensayo de densidad real La densidad real, permite determinar el grado de compactación, así como la naturaleza mineral del material (Buj, 2008). La densidad real se ha determinado mediante un estereopicnómetro de helio, marca Quanta Chrome, modelo SPY-3, con una celda calibrada con un volumen de 153.59 cm3. El helio es un gas con un tamaño molecular muy pequeño que, al ponerse en contacto con un sólido poroso, permite ocupar todos los poros del mismo, evaluando de forma muy precisa el volumen total del sólido (excluyendo la porosidad) y por lo tanto la densidad real del material pétreo (Lowell y Shields, 1984). Para la realización del ensayo, se emplean dos cámaras de volumen conocido, conectadas entre sí. Inicialmente y, con las dos cámaras vacías, se introduce helio en una de ellas a presión y temperatura constante. Posteriormente, se conectan ambas cámaras, disminuyendo la presión inicial y se determina la presión del sistema, una vez alcanzado el equilibrio (P1). Posteriormente, se introduce una muestra en una de las cámaras y se hace el vacío en ambas, se introduce helio en la cámara vacía y se ponen en contacto con la otra cámara, controlándose la presión helio en su interior (P2). La diferencia entre P1 y P2 obtenida, es proporcional al volumen de la muestra, Vseco, sin considerar el volumen poroso (Tiab y Donaldson, 1996). Este procedimiento, se ha repetido un mínimo de tres veces, calculando el valor de la densidad real partiendo de una masa inicial conocida. Las muestras de material han sido pequeños fragmentos de forma irregular de masa conocida inicialmente. Una vez conocida la densidad real y la densidad aparente, es posible determinar el índice de compacidad, Ic, mediante el cociente entre ambas, según la siguiente ecuación, de manera que, a la máxima compacidad, se le atribuye un valor de 1 que va disminuyendo a medida que el material es menos compacto. 4. Metodología 87 100⋅= r aIc ρ ρ 4.3.3. Ensayo de absorción de agua a presión atmosférica La determinación de la absorción de agua a presión atmosférica del material pétreo, se ha realizado según la norma de ensayo UNE EN 13755:2008, Métodos de ensayo para piedra natural: Determinación de la absorción de agua a presión atmosférica. Este coeficiente se obtiene mediante la siguiente ecuación: 100⋅ − = d ds b m mm A donde md es la masa de la probeta en seco, y ms, la masa de la probeta saturada, obtenida mediante pesada hidrostática y ambas expresadas en gramos. Inicialmente, las probetas se secan hasta masa constante a una temperatura de 70 ± 5 ºC. Posteriormente, se pesan (md), con una precisión de 0,01 g. Se colocan en un recipiente sobre unos apoyos, procurando separar cada probeta, como mínimo, 15 mm de las probetas adyacentes y se añade agua a 20 ± 10 ºC hasta la mitad de la altura de estas durante un tiempo t0. Transcurridos 60 ± 5 minutos, se añade agua hasta alcanzar las 3/4 partes de la altura de las probetas. Pasados 120 ± 5 minutos, se añade agua corriente, hasta que las probetas quedan totalmente sumergidas bajo una lámina de agua de 25 ± 5 mm de la cara superior de las probetas. Transcurridas 48 horas, se sacan las probetas, se limpian con un trapo húmedo y se pesan con una precisión de 0.01 gr (mi). Finalmente, se sumergen de nuevo en agua y se continúa el ensayo. Cada 24 horas se repite este proceso hasta alcanzar masa constante (cuando la diferencia entre dos pesadas sucesivas no sea superior al 0.1 % de la masa inicial). El resultado de la última pesada es la masa de la probeta saturada (ms). Los resultados se muestran en gráficas de % de agua absorbida/tiempo. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 88 4.3.4. Ensayo de absorción de agua por capilaridad La determinación de la absorción de agua por capilaridad, se ha realizado según la norma de ensayo UNE EN 1925: 1999, Métodos de ensayo para piedra natural: Determinación del coeficiente de absorción de agua por capilaridad. Este ensayo, determina la cantidad de agua y la velocidad a la cual penetra en el interior de un material pétreo, mediante el mecanismo de succión capilar o imbibición. El coeficiente de absorción de agua por capilaridad se determina mediante la siguiente ecuación: i di tA mm C − = Donde mi son las masas sucesivas de la probeta durante el ensayo, md, la masa de la probeta seca en gramos, A el área de la cara sumergida en m2 y ti, los tiempos transcurridos desde el inicio del ensayo hasta el momento en que las masas sucesivas, mi, se pesan, en segundos. El resultado gráfico que se obtiene en este ensayo, se puede aproximar a dos líneas rectas (Figura 4.12). Para obtener el coeficiente de absorción de agua por capilaridad, el coeficiente de correlación, entre los puntos medidos de la primera parte de la curva o primera recta, y su línea de regresión, debe ser superior a 0.90, en el caso de tomar 5 medidas, o a 0.95, en el caso de tomar 4 medidas. De aquí se obtiene la porosidad capilar. Inicialmente, las probetas se secan hasta masa constante, md, en estufa a 70 ± 5 ºC y, posteriormente, se conservan en un desecador hasta que alcancen la temperatura ambiente de 20 ± 5 ºC. Se colocan dentro de un recipiente, sobre unos pequeños apoyos que permiten que la cara inferior de las muestras esté en contacto con el agua, quedando sumergidas las mismas, hasta una profundidad de 3 ± 1 mm, manteniendo el nivel de agua constante. Cada cierto tiempo, se sacan las probetas y se pasa suavemente un paño húmedo por la cara que ha estado sumergida y se pesan (mi), para a continuación, volver a introducirlas en el tanque. En el caso de piedra de baja absorción, como es el granito, los intervalos de medida son de 30, 60, 180, 480, 1440, 2880, 4320, 5760, 7200 y 8640 4. Metodología 89 minutos. Los intervalos de medida para los hormigones, consideradas de alta absorción, son de 1, 3, 5, 10, 15, 30, 60, 480 y 1440 minutos. El coeficiente de absorción de agua por capilaridad se expresa en g m-2 s-1/2. Figura 4.12. Comportamiento capilar de un material pétreo. 4.3.5. Porosimetría de intrusión de mercurio La porosimetría de intrusión de mercurio, está basada en el hecho de que el mercurio es un metal líquido que no moja, debido a su alta tensión superficial, y que necesita ser sometido bajo presión, para que penetre en el sistema poroso de un material pétreo al ser incapaz de penetrar bajo la acción de las fuerzas que rigen en movimiento capilar. La presión que se aplica sobre el mercurio para que penetre en los poros es inversamente proporcional al tamaño de los mismos. El ángulo de contacto entre el mercurio y la superficie del material poroso, para introducirse en los poros, está en el rango de 112º a 142º, siendo el valor de 130º el más comúnmente empleado. La relación entre la presión ejercida sobre el mercurio, p, y el tamaño de los poros (radio, r), está regulada por la ecuación de Washburn (1921): Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 90 r p θσ cos2= siendo σ la tensión superficial del mercurio y θ el ángulo de contacto entre el mercurio y la superficie del poro. Esta ecuación supone que el poro tiene una geometría cilíndrica. El ensayo, se basa en la introducción paulatina de mercurio bajo presión en el sistema poroso, de forma que se va ocupando ordenadamente los distintos tipos y tamaños de poro, determinando de forma simultánea el volumen de poros ocupados. De esta forma, obtenemos la curva de intrusión. Una vez llegado al punto máximo de presión y volumen de mercurio intruido en la roca, se disminuye gradualmente la presión (para forzar la salida del mercurio), obteniendo la curva de extrusión. El fenómeno de histéresis que se obtiene, da una idea de la porosidad atrapada que presenta el material pétreo. A partir de la relación existente entre la presión de intrusión y el tamaño de los poros, la cantidad de mercurio introducida en la roca, a distintas presiones permite construir las curvas de distribución porométrica (Alonso et al., 1987). Si obtenemos la derivada de la curva de intrusión respecto al radio de poro, podemos obtener la distribución de los tamaños de poro del sistema poroso. Las limitaciones que presenta esta técnica son que está basada en el supuesto de tubos capilares, algo que no es del todo correcto en este tipo de materiales pétreos. Además, las geometrías de las conexiones entre los diferentes tipos de poros, hacen que se sobreestimen ciertos tipos de estos. Otra limitación que presenta es que, debido a las altas presiones a las que es intruido el mercurio, entre 75 MPa y 150 MPa, la estructura del sistema poroso puede ser dañada o modificada durante el ensayo (Rodríguez- Navarro y Sebastian, 1995; Fort, 1996b). Para la realización del ensayo, se ha utilizado un porosímetro marca Micromeritics Autopore IV, en un rango de presiones de 1 a 30.000 p.s.i. Previamente a la intrusión, se realiza un desgasificado de la muestra hasta una presión de 50 µm de Hg. En el portamuestras se colocan de 2 g a 3 g de fragmentos de muestra, con un tamaño comprendido entre 0.2 cm y 0.5 cm. El rango de tamaños explorado es relativamente amplio, desde 600 µm a 0.0035 µm. Según la clasificación de tamaños de poro que se ha 4. Metodología 91 adoptado en este estudio (Ordaz y Esbert, 1985; Alonso et al., 1987), se establece en 7.5 µm el límite entre micro y macroporosidad. 4.3.6. Ensayo de resistencia a compresión La determinación de la resistencia a compresión uniaxial del material pétreo, se ha realizado según la norma de ensayo UNE EN 1926: 2007, Métodos de ensayo para piedra natural: Determinación de la resistencia a compresión uniaxial. La resistencia a compresión, se define como la carga máxima por unidad de superficie que es capaz de soportar el material pétreo, hasta que se produce la rotura. Para su realización, se parte de 3 probetas cilíndricas de 70 ± 5 mm de altura. Las caras, donde se aplica a carga, son planas y las caras laterales de la probeta, lisas, libres de irregularidades y rectilíneas. Previamente a la realización del ensayo, las probetas se secan a 70 ± 5 ºC hasta masa constante. Posteriormente, se mantienen a 20 ± 5 ºC hasta alcanzar equilibrio térmico y se realiza el ensayo. Se aplica una carga uniformemente distribuida y se incrementa de forma continua hasta que se produce la rotura. La resistencia a compresión uniaxial, MPa, se determina mediante la siguiente ecuación: A F R = siendo F, la carga de rotura, en Newtons, y A, el área de la sección transversal de la probeta antes de ensayarla, en mm². La realización del ensayo, se lleva a cabo mediante una máquina de compresión de 300 Tm, CME-300/SDC, Sistema de ensayos S.L, perteneciente a INTROMAC. 4.3.7. Ensayo de ultrasonidos La determinación de la velocidad de propagación del sonido en el material pétreo, se ha realizado según la norma de ensayo UNE EN 14579: 2005, Métodos de ensayo para piedra natural: Determinación de la velocidad de propagación del sonido. Las probetas ensayadas, de acuerdo al método directo, en laboratorio, 3 por cada muestra extraída, son de forma cilíndrica, con un diámetro de 5 cm y 5 cm de longitud. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 92 Para asegurar el contacto entre transductores y la superficie del material, se utilizan sustancias acoplantes, en este caso plastilina. La velocidad de propagación de los impulsos ultrasónicos Vp viene dada por la ecuación: T L Vp= donde L, es la longitud del camino recorrido en metros (distancia entre las caras opuestas de las probetas donde se colocan los transductores) y T el tiempo de propagación en segundos, dato que se obtiene en el equipo (en µs). La realización del ensayo en laboratorio, se lleva a cabo mediante un equipo Profometer 5 Modelo S de Tico, perteneciente a INTROMAC, con transductores (emisor y receptor de ondas ultrasónicas) con frecuencia de 54 KHz y un diámetro de contacto de 50 mm. Inicialmente y para comprobar el correcto funcionamiento de la técnica, se ha utilizado una muestra patrón tarada, cuyo tiempo de propagación es conocido. En cuanto a las medidas “in situ”, el aparato de medida utilizado es un equipo portátil PUNDIT C.N.S. ELECTRONICS, perteneciente al Laboratorio de Petrofísica del Instituto de Geociencias (CSIC-UCM), con la frecuencia y dimensiones de transductores iguales al anterior. Conocido el tiempo y medida la distancia entre transductores (en esta tesis ha sido de 15 cm), se obtiene la velocidad de propagación. Como sustancia acoplante, “in situ”, se ha empleado plastilina, para lograr que la superficie de contacto sea homogénea. Para las medidas “in situ”, los dos transductores se han colocado en el mismo plano, sobre la superficie de los sillares, en el caso de los monumentos, o sobre la superficie de la roca, en el caso de las canteras. En algunos casos, aunque de forma puntual, ha sido posible realizar “in situ” medidas de tipo directo, colocando los transductores enfrentados en superficies plano paralelas, como por ejemplo, en caras opuestas de una columna. Las medidas se llevan a cabo de forma aleatoria a lo largo de cada uno de los sillares graníticos analizados, tratando de colocar los aparatos de medida en zonas lo menos alteradas posible y determinando el valor medio así como la desviación estándar. 4. Metodología 93 4.3.8. Ensayo de esclerometría Para los ensayos realizados en cantera y en los monumentos, se han evaluado, al menos, 10 valores, registrados en el mismo sillar, colocando siempre el martillo lo más perpendicular posible a la superficie a medir y, señalando aquellos casos en los que la superficie era muy rugosa. El equipo utilizado es un martillo Schmidt DIGISchmidt 2000-ND de Proceq, de INTROMAC, compuesto por el martillo y la unidad de control en la que se registran los valores obtenidos, con una energía de impacto de 2.207 Nm. 5. Resultados 95 5. RESULTADOS 5.1. Caracterización petrológica y mineralógica 5.1.1. Microscopía óptica de luz polarizada (y descripción de visu) Mediante esta técnica, se analiza la naturaleza de los geomateriales empleados en la construcción del teatro y anfiteatro. Dentro de estos geomateriales, se han estudiado principalmente las rocas utilizadas en los sillares, el hormigón romano y las rocas carbonáticas presentes en la escena del teatro. Además, también se han caracterizado la roca correspondiente al afloramiento de la arena del anfiteatro así como una roca del muro perimetral y, una roca subvolcánica de la calzada perimetral, ubicadas estas últimas, en las zonas suroeste y sureste del anfiteatro, respectivamente. Los materiales graníticos, procedentes del batolito de Mérida, presentan una facies principal de granito monzogranito porfídico, que varía de tamaño de grano y textura hacia los márgenes. Dentro del batolito, se caracterizan y ubican distintas canteras históricas que sirvieron para abastecer en el proceso constructivo de los monumentos estudiados. Estas rocas, están sometidas a agresiones climáticas debidas a un clima continental ya que, el entorno urbano, no presenta una gran contaminación atmosférica, derivada del uso de combustibles fósiles. A partir de los resultados de la investigación y siguiendo con los objetivos perseguidos, se realiza la caracterización y diagnóstico del estado de alteración de la roca y del hormigón romano, como resultado de la interacción del material con el entorno ambiental. La descripción petrográfica detallada de cada muestra, así como su descripción macroscópica, se ha recogido en forma de fichas en el Anexo Descripciones Petrográficas. 5.1.1.1. Teatro Granito En el teatro, prácticamente todas las rocas analizadas de los sillares de granito de la zona suroriental del muro perimetral (T_RS-1, T_RS-2, T_RS-3, T_RS-4, T_RS-6, T_RS-7 y T_RS-8), presentan una descripción petrográfica similar. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 96 Se trata de rocas con textura granítica fanerítica holocristalina inequigranular porfídica, de tamaño de grano de fino a grueso, que dan lugar a rocas homogéneas, no orientadas. Las rocas, están constituidas principalmente por minerales de cuarzo, feldespato potásico, feldespato calcosódico y, en menor proporción, minerales micáceos y opacos. El cuarzo presenta extinción ondulante y un tamaño de grano de fino a medio. Se presenta mono y policristalino (Figura 5.1). El feldespato alcalino, se presenta mayoritariamente como feldespato potásico, teniendo la ortosa tamaños de grano grueso, con textura de exolución pertítica por la presencia de venillas de albita, debida a la sincristalización de los dos minerales. También, en algunos cristales de ortosa se aprecia una textura poiquilítica, por inclusión de micas y plagioclasas. El feldespato calcosódico, plagioclasa, presenta tamaños de grano fino a medio y se caracteriza por presentar maclado polisintético y zonación. La biotita, presenta un tamaño de grano fino a medio y suele estar alterada a clorita. Tanto las moscovitas como los minerales opacos presentan tamaños de grano fino. Los cristales, muestran una morfología panidimórfica, subidiomorfa y alotriomorfa, con bordes rectos a algo irregulares. Hay una oxidación generalizada, con la presencia de cemento ferruginoso, en bordes de grano. Destaca la alteración a minerales del grupo de las arcillas en los feldespatos. Las rocas de los sillares, de la parte superior de la versura oriental del teatro, difieren de las anteriores, ya que presentan siempre feldespato potásico en forma de ortosa y microclina (T_RS-10, T_RS-11, T_RS-12), sólo presente en tres de las rocas analizadas de los sillares de la zona suroriental del muro perimetral (T_RS-3, T_RS-6, T_RS-8). La clasificación basada en los contenidos de cuarzo, feldespato y plagioclasa (QAP Streckeisen, 1976), define a las rocas estudiadas como granitos (Figura 5.2). 5. Resultados 97 Figura 5.1. Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de (a) cristales de plagioclasa panidiomórfica, que se encuentran alterados a minerales de arcilla y donde se observan minerales de cuarzo en la zona superior(T_RS-3); (b) feldespato potásico con textura de exolución pertítica por la presencia de venillas de albita, debida a la sincristalización de los dos minerales y textura poiquilítica por la inclusión de biotita y plagioclasa (T_RS-4); (c) cristales de plagioclasas panidiomórficas observándose en el extremo inferior izquierdo su transformación a minerales de arcilla; (d) cuarzo y feldespato potásico equigranular y biotita alterada a clorita; (e) cristal de ortosa con venas de exolución pertítica; (f) cristal de microclina con venas de exolución pertítica y cuarzo policristalino (T_RS-12). Rocas carbonáticas En el escenario se han identificado dos tipos de rocas, mármoles y calizas. Se observa un mármol (T_RE-1) blanco granoblástico poligonal (en mosaico), con textura equigranular de bordes de grano rectos o curvos, con numerosas uniones triples, compuesta por un conjunto de cristales incoloros de calcita, no teñidos, con tamaños de a) b) e) f) c) d) Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 98 grano medio a grueso y cristales de dolomita, con tamaños de grano fino, enlazados entre sí. Existen minerales opacos de tamaño de grano fino, incluidos en el interior y en borde de granos de calcita (textura poiquilotópica). Se observa un proceso de dolomitización, en donde la calcita (CO3Ca), mediante la reacción con soluciones ricas en Mg2+ es reemplazada por dolomita, (CO3)2CaMg. En este caso, la dolomitización es selectiva, afectando sólo a componentes determinados de la roca total. Los cristales de dolomita reemplazantes, son generalmente euhedrales (rómbicos) y a veces forman mosaicos desde xenotópicos a idiotópicos. Como minerales principales: calcita (93 %) y como minerales accesorios y secundarios: dolomita (5 %) y opacos (2 %). También se ha identificado un mármol de color blanco con bandas grisáceas, (T_RE-4), similar al anterior, pero que además presenta cristales de cuarzo monocristalino, de tamaño de grano fino a medio y policristalino de tamaño de grano medio, que ocasionalmente recristalizan en venas. Figura 5.2. Diagrama QAP de las rocas graníticas procedentes de los sillares del teatro. La caliza (T_RE-2) observada, es rojiza y está constituida principalmente por una matriz micrítica, compuesta por un agregado de cristales de tamaño fino micrítico y medio, de naturaleza calcítica (calcita mayoritariamente y dolomita) (Figura 5.3). 5. Resultados 99 Figura 5.3. Microfotografías con nícoles cruzados (NX) en donde se distinguen (a) cristales de calcita en mosaico; (b) mosaico de cristales de cuarzo alotriomorfo en vena de recristalización. Se identifican cristales de calcita con maclas polisintéticas (T_RE-4); (c) matriz micrítica compuesta por un agregado de cristales finos de naturaleza carbonática donde se observa un fantasma de bioclasto y granos de dolomita y cuarzo detrítico; (d) vena con recristalización de calcita de la muestra T_RE-2. Como componente secundario es importante destacar la presencia de esparita, con cristales de calcita de tamaño grueso, que recristalizan en bordes de poros huecos y venas, con textura en mosaico equidimensional y drusy. Existen cristales de dolomita con tamaños medios, ocasionalmente euhedrales, minerales opacos con tamaños finos y granos detríticos de cuarzo con tamaños finos y medios. La porosidad de la roca es baja, del orden del 1%. Pueden intuirse restos de bioclastos que apenas se conservan en forma de moldes calcíticos, sin ningún resto de la microestructura original, que han terminado desapareciendo por procesos de disolución y recristalización, con tamaños muy gruesos. Se trata por tanto de una roca carbonática, formada por más del 50 % de minerales carbonáticos (calcita con bajo contenido en Mg, LMC) con menos del 1 % de aloquímicos (Folk, 1962), y parcialmente recristalizada. Minerales principales: calcita (85 %), dolomita (10 %). Minerales accesorios y secundarios: cuarzo (3 %) y opacos (2 %). a) b) c) d) Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 100 Hormigón romano Con respecto al hormigón romano analizado (T_HR-1, T_HR-2, T_HR-3, T_HR-4), se comprueba que todas las muestras son muy parecidas, al presentar todas un ligante o aglomerante de color blanco, en donde se observan principalmente fragmentos de rocas de granito grisáceo (2 cm), cuarcita (4 cm) y esquisto verdoso, cuarzo, feldespato y material cerámico, además de abundancia de poros, algunos con tamaños grandes (de apariencia tobácea). Los granos presentan tamaño grava, superiores a 2 mm, normalmente mayores a 1 cm. Sus texturas son granulares, de grano grueso flotante, con áridos de naturaleza similar, con un mayor contenido en ligante (Figura 5.4). Figura 5.4. Microfotografía con nícoles cruzados (NX) donde se observa (a) un grano grueso de árido de feldespato potásico con textura pertítica (T_HR-1); (b) grano grueso de plagioclasa alterada, flotando en una matriz carbonatada (fase ligante)(T_HR-1); (c) granos de áridos de biotita y un fragmento de roca cuarcítica constituída por un mosaico de granos de cuarzo, flotando en una matriz carbonatada (fase ligante) (T_HR-3); (d) granos de cuarzo, feldespato y biotita, flotando en una matriz carbonatada (fase ligante) (T_HR-4) además de la presencia de poros en las 3 últimas. Los áridos están constituidos por cuarzo monocristalino, de tamaño de grano de arena media a canto (0.25-2.94 mm); cuarzo policristalino de tamaño de arena muy gruesa (1.66-3.07 mm); feldespato (pertitizado) de tamaño de grano de arena muy gruesa a canto (1.02- 3.84 mm); plagioclasa con tamaño de grano de arena media a gruesa (0.38 a) b) c) d) 5. Resultados 101 mm- 1.02); moscovita de tamaño de grano de arena muy fina a arena gruesa (0.12-0.64 mm); biotita con tamaño de grano de arena gruesa a muy gruesa (0.89-1.02 mm); microclina con tamaño de grano de canto (12.82 mm); fragmentos de roca de granito con tamaño de grano de canto ( 5.12 mm). A veces se observan fragmentos de roca caliza de tamaño de grano de arena gruesa (0.76 mm) (T_HR-3), microclina de tamaño de grano de arena gruesa (0.76 mm) (T_HR-2) y opacos de tamaño de grano de arena gruesa a muy gruesa (1.15 mm) (T_HR-2 y T_HR-4). Las muestras T_HR-2 y T_HR-4, se disgregan más fácilmente que las anteriores. Los poros son milimétricos, de tipo intergranular y en determinadas zonas son abundantes. En el caso de las muestras T_HR-1 y T_HR-2, la relación conglomerante/árido es de 1:1, mientras que para las muestras T_HR-3 y T_HR-4, esta relación es de 1:2. La porosidad de todas las muestras es baja, del orden del 2 %. 5.1.1.2. Anfiteatro En el anfiteatro, además de las rocas de los sillares y del hormigón romano, junto con los áridos de este hormigón, se incorporan al estudio las rocas del afloramiento en la arena del anfiteatro, la roca de la muralla perimetral y la roca del solado. Granito Las rocas de los sillares analizados (A_RS-1, A_RS-2, A_RS-3 y A_RS-5), presentan una descripción petrográfica similar y se clasifican como granitos porfídicos de dos micas. Son rocas con textura granítica, fanerítica, holocristalina, inequigranular, porfídica, de tamaño de grano de fino a grueso que da lugar a rocas homogéneas, no orientadas. Las rocas están constituidas principalmente por cuarzo, feldespato potásico, feldespato calcosódico y en menor proporción minerales micáceos y opacos. El cuarzo presenta extinción ondulante y un tamaño de grano de fino a medio. El feldespato alcalino se presenta mayoritariamente como feldespato potásico, teniendo la ortosa y la microclina, tamaños de grano grueso con textura de exolución pertítica, por la presencia de venillas de albita, debida a la sincristalización de los dos minerales. También, en algunos cristales de ortosa, se aprecia una textura poiquilítica, por inclusión de biotita y Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 102 plagioclasa (Figura 5.5). El feldespato calcosódico, plagioclasa, presenta tamaños de grano fino y se caracteriza por presentar maclado polisintético. La biotita presenta un tamaño de grano fino y suele estar alterada a clorita. Las moscovitas, presentan tamaños de grano fino, al igual que los minerales opacos. Figura 5.5. Microfotografías con nícoles cruzados (NX) (a) cristal porfídico de feldespato potásico con textura poiquilítica por presencia de micas (A_RS-5); (b) roca con textura granuda, con cristales de cuarzo policristalino y placas de biotita y moscovita y donde se observan cristales de feldespato potásico en la zona superior izquierda (A_RS-3); (c) cuarzo policristalino, plagioclasa con maclado polisintético y placa de moscovita (A_RS-1) y con nícoles paralelos (N//) ; (d) de placas de biotita, cuarzo y feldespato. Los cristales presentes muestran una morfología subidiomorfa a alotriomorfa, con bordes rectos a algo irregulares. Se observa una oxidación generalizada con la presencia de cemento ferruginoso en bordes de grano. Destaca la alteración a minerales del grupo de las arcillas en los feldespatos. La clasificación basada en los contenidos de cuarzo, feldespato y plagioclasa (QAP Streckeisen, 1976) define a las rocas estudiadas del anfiteatro como granitos (Figura 5.6). a) b) c) d) 5. Resultados 103 Figura 5.6. Diagrama QAP de las rocas graníticas procedentes de los sillares del anfiteatro. En la arena del anfiteatro se observa un afloramiento rocoso, que se clasifica como esquisto con tremolita-actinolita (A_AA). La roca tiene una textura granonematoblástica, ya que se pueden observar cristales de mayor tamaño que se corresponden con porfidoblastos de feldespato con tamaños de grano finos y medios, epidota con tamaños de grano finos y medios y minerales aciculares intercrecidos y homogéneamente orientados, de tremolita-actinolita y biotita, con mosaicos de granos de cuarzo de tamaños de grano finos, más o menos equidimensionales. Se observa la presencia de minerales opacos con tamaños de grano finos. La roca por tanto es inequigranular de tamaño de grano de fino a medio, con cristales subhedrales con hábito hipidiomorfo y alotriomorfo. Se observa foliación metamórfica y orientación preferencial. Es una roca intensamente laminada, en donde alternan minerales claros y oscuros. Las zonas oscuras, esquistosas, están compuestas principalmente por el entrecruzamiento de tremolita-actinolita, biotita y epidota. Las zonas claras, están constituidas fundamentalmente por albita porfidoblástica con cuarzo. Los cristales presentes muestran una morfología subidiomorfa a alotriomorfa, con bordes rectos a algo irregulares. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 104 La roca del solado (A_RSO-1) se clasifica como un pórfido (roca subvolcánica) y presenta textura de acumulado, que se caracteriza por ser una textura granuda hipidiomorfa, de grano grueso. Está formada por cristales cúmulo de una primera etapa de cristalización que se depositan gravitacionalmente. Entre ellos, cristalizan posteriormente, otros cristales intercúmulo de menor tamaño y alotriomorfos. Por tanto, fenocristales de cuarzo de tamaño de grano fino y feldespato (feldespato potásico y plagioclasas con tamaños de grano de fino a medio), aparecen en una matriz felsítica de mesostasis muy fina, de cuarzo y feldespato. Son características las formas de corrosión en los granos de cuarzo. Se observan micas, biotitas cloritizadas y moscovitas de tamaño de grano fino. Los minerales opacos, presentan tamaños de grano fino. El tamaño de los cristales principales llega a tener varios milímetros de longitud, hasta aproximadamente 4 mm, mientras que en lo referente a su tamaño inferior, los cristales son de 0.06 mm. La roca está caracterizada por la presencia de fenocristales y está formada en el interior del encajante. La roca del paramento occidental del anfiteatro se clasifica como una arenisca (subarcosa) (A_RMP-1). La relación esqueleto/pasta en la roca es 80/20. La selección es buena. Los tipos de contactos entre clastos son puntuales y largos. El tamaño de los granos es de arena muy fina a gruesa. El esqueleto y la matriz están formados por clastos de cuarzo mayoritariamente, feldespato y micas. Existen minerales opacos en una proporción muy baja. El cuarzo (75 %) es monocristalino con extinción ondulante (origen incierto), con tamaños de grano (moda) de arena muy fina a arena media. El feldespato (15 %) se presenta de forma subidiomorfa y elongada, con extinción recta y con tamaños de grano de arena media a arena muy gruesa. Es frecuente que, estos minerales, se encuentren alterados a minerales de arcilla. En general cuarzos y feldespatos presentan formas subangulosas-angulosas de baja esfericidad. Las micas, moscovitas y biotitas, se presentan en un 8%. En general las micas tienen formas tabulares y almohadilladas, con tamaños de grano de arena fina a arena gruesa. Los opacos (2 %), presentan tamaños de grano de arena fina a media. El cemento no es abundante, pero ocasionalmente se pueden distinguir cristales pequeños con relieve débil y colores de interferencia de primer orden que constituyen minerales de arcilla (caolinita-illita), por la alteración de los feldespatos. También son reconocibles puntualmente cementos peliculares (ferruginosos). La porosidad es baja, menor al 5 %. 5. Resultados 105 Hormigón romano El hormigón romano del anfiteatro presenta una textura granular de grano grueso flotante, con áridos de naturaleza similar, con un mayor contenido en ligante. La muestras A_HR-5, A_HR-6 y A_HR-10 presentan como áridos, material cerámico, esquistos, granitos porfídicos, cuarzo monocristalino con tamaños de grano de arena fina a cantos, cuarzo policristalino con tamaños de arena gruesa, feldespato (pertitizado) con tamaños de arena muy gruesa a cantos, plagioclasa con tamaños de arena fina a cantos, moscovita con tamaños de arena media a gruesa, biotita con tamaños de arena media a muy gruesa y calcita con tamaños de arena gruesa a muy gruesa (Figura 5.7). La fase ligante es calcita con tamaño micrita y aspecto homogéneo. Los poros son milimétricos, de tipo intergranular y formando venas. Figura 5.7. Microfotografía con nícoles cruzados (NX) que permite observar (a) granos de cuarzo, flotando en una matriz carbonatada (fase ligante) (A_HR-7); (b) cuarzo mono y policristalino y calcita, flotando en una matriz carbonatada (A_HR-11). En ambas se observa la presencia de poros. El resto de muestras es muy similar a las muestras anteriores con ligeras diferencias. Mientras que la muestra A_HR-7 presenta esquistos con anfíboles verdes y azules, las muestras A_HR-11 y A_HR-8 presentan pórfidos, además de opacos y cemento ferruginoso, en bordes de granos de cuarzo, en esta última. En cuanto al resto, la muestra A_HR-12, presenta metacuarcitas y microclinas, A_HR-1 áridos cuarcíticos, esquistos y granito, A_HR-2 áridos de diorita, A_HR-3 áridos de arenisca, con cemento ferruginoso y sintaxial y A_HR-4 áridos de rocas metamórficas foliadas. Para la muestra A_HR-5, la relación conglomerante/árido es de 1:2, siendo, en el caso de las muestras A_HR-9 y A_HR-10 esta relación de 1:1, para las muestras A_HR-7 y a) b) Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 106 A_HR-8, 1:3 y de 1:4 para las muestras A_HR-6 y A_HR-11. La porosidad de todas las muestras es baja, del orden del 3 %. 5.1.1.3. Canteras Las rocas graníticas de las canteras romanas presentan características similares en el área del embalse de Proserpina (Los Baldíos, zona de las Pistas de Tenis, Finca Cuarto de la Charca) y Sierra Carija, con tamaños de grano grueso, diferenciándose, de forma evidente, de las rocas de Sierra Berrocal y Finca Royanejos con tamaños de grano de fino a medio (Figura 5.8). Las rocas de las canteras de Proserpina y Sierra Carija se clasifican como granitos porfídicos de dos micas y las rocas de la cantera de Sierra Berrocal como leucogranitos moscovíticos. Los primeros, granitos porfídicos, presentan textura granítica fanerítica holocristalina inequigranular porfídica, de tamaño de grano de fino a grueso que da lugar a una roca homogénea, no orientada. Las rocas están constituidas principalmente por minerales de cuarzo, feldespato potásico, feldespato calcosódico y en menor proporción minerales micáceos y opacos. El cuarzo presenta extinción ondulante y un tamaño de grano de fino a medio. El feldespato alcalino, se presenta mayoritariamente como feldespato potásico, teniendo la ortosa tamaños de grano fino a grueso, con textura de exolución pertítica por la presencia de venillas de albita, debida a la sincristalización de los dos minerales. También en algunos cristales de ortosa se aprecia una textura poiquilítica, por inclusión de minerales de biotita y plagioclasa. También se observan cristales de microclina de tamaño medio a grueso. El feldespato calcosódico, plagioclasa, presenta tamaños de grano fino y se caracteriza por presentar maclado polisintético. La biotita presenta un tamaño de grano fino y suele estar alterada a clorita. Las moscovitas, presentan tamaños de grano fino. Los minerales opacos, presentan tamaños de grano fino y están presentes en las biotitas. El tamaño de los cristales principales, llega a tener varios milímetros de longitud, hasta aproximadamente 5 mm, mientras que, en lo referente a su tamaño inferior, los cristales son de 0.1 mm. Los cristales presentes muestran una morfología subidiomorfa a alotriomorfa, con bordes rectos a algo irregulares. La presencia de cemento ferruginoso es más destacada en el granito de Sierra Carija, aunque en el resto también se observa. 5. Resultados 107 Figura 5.8. Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de (a) feldespato potásico pertitizado, con cristales de plagioclasa; (b) cuarzo y plagioclasa de la muestra C_PT-1; (c) cristal de feldespato potásico pertitizado y plagioclasas; (d) cristales de cuarzo policristalino, feldespato potásico, plagioclasas, biotita cloritizada y moscovitas de la muestra C_PT-2; (e) placas de moscovita, biotita y cuarzo policristalino (C-RY); (f) placas de moscovita, plagioclasa y cuarzo policristalino (C_SB). Los leucogranitos moscovíticos presentan textura granítica fanerítica holocristalina inequigranular, de tamaño de grano fino a medio, de color blanco, con zonas puntuales de tonalidad rojiza por procesos de oxidación, con los minerales principales siguientes: cuarzo, feldespato anhedral y mica. El cuarzo presenta extinción ondulante y un tamaño de grano de fino a medio. El feldespato alcalino, se presenta mayoritariamente como feldespato potásico, teniendo la ortosa tamaños de grano fino a medio, con textura de exolución pertítica por la presencia de venillas de albita, debida a la sincristalización de los dos minerales. También en algunos cristales de ortosa se aprecia una textura b) a) e) f) c) d) Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 108 poiquilítica, por inclusión de minerales de moscovita y plagioclasa. El feldespato calcosódico, plagioclasa (caracterizada por presentar maclado polisintético), y las moscovitas, presentan tamaños de grano fino. El tamaño de los cristales principales llega a tener varios milímetros de longitud, hasta aproximadamente 3 mm, mientras su tamaño inferior es de 0.025 mm. Los cristales presentes muestran una morfología subidiomorfa a alotriomorfa, con bordes rectos a algo irregulares. La microclina, no se observa en las rocas de Sierra Berrocal y se preseta, en menor proporción, en las de la Finca Royanejos, siendo estas últimas rocas similares a las de la zona del embalse de Proserpina pero con un tamaño de grano medio, clasificándose como granitos de dos micas. La clasificación basada en los contenidos de cuarzo, feldespato y plagioclasa (QAP Streckeisen, 1976) define a las rocas estudiadas de las canteras como granitos (Figura 5.9). Figura 5.9. Diagrama QAP de las rocas graníticas de las canteras romanas de la zona de Mérida. 5. Resultados 109 5.1.2. Difracción de Rayos X 5.1.2.1. Teatro Granito Se han estudiado los difractogramas, correspondientes al análisis de rocas de 7 sillares representativos del teatro. Se puede apreciar una gran similitud en los difractogramas, identificándose como fases minerales principales cuarzo, feldespatos potásicos, en forma de ortosa y microclina, y plagioclasas, en forma de albita y anortita. Se observa también, la presencia de biotita y clorita, así como de ilmenita, que se correspondería con los minerales opacos, detectados en Microscopía de polarización. También aparecen granates como el piropo (Figura 5.10). Figura 5.10. Difractogramas de las muestras de rocas graníticas del teatro (Bt: biotita, Chl: clorita, Fsp: feldespato potásico, Ilm: ilmenita, Pl: plagioclasa, Prp: piropo, Q: cuarzo). Rocas carbonáticas Se han estudiado los difractogramas correspondientes a 2 muestras de mármoles (T_RE- 1 y T_RE-4) y 2 calizas (T_RE-2 y T_RE-3) de la zona del escenario del teatro. En el Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 110 mármol blanco con vetas grises (T_RE-1), se identifican como fases minerales principales calcita y cuarzo, y como minerales minoritarios moscovita, mientras que en el mármol grisáceo (T_RE-4), calcita, cuarzo y dolomita (Figura 5.11). La roca caliza de color rojizo (T_RE-2), presenta como fase mineral principal la calcita, y como minoritarias o traza la presencia de cuarzo, moscovita y plagioclasa en forma de albita. La roca caliza de color blanco (T_RE-3), está compuesta mayoritariamente por calcita y trazas de cuarzo (Figura 5.12). Figura 5.11. Difractogramas de los mármoles presentes en el escenario del teatro (Cal: calcita, Dol: dolomita, Ms: moscovita, Q: cuarzo). Hormigón romano Se han estudiado los difractogramas correspondientes al hormigón romano, de 4 zonas diferentes del teatro. Las fases minerales principales son: calcita, cuarzo, feldespatos potásicos, en forma de ortosa y microclina, y plagioclasas, en forma de albita y anortita. Igualmente se ha encontrado la presencia de biotita y trazas de clorita (Figura 5.13). De forma generalizada, podemos decir que, el hormigón romano, está constituido por calcita como fase ligante y por árido de naturaleza variable, procedente de granito, cuarcita y en algún caso, calizas (T_HR-3). 5. Resultados 111 Figura 5.12. Difractogramas de las calizas presentes en el escenario del teatro (Ab: albita, Cal: calcita, Dol: dolomita, Ms: moscovita, Q: cuarzo). Figura 5.13. Difractogramas de las muestras de hormigón romano del teatro (Bt: biotita, Cal: calcita, Chl: clorita, Fsp: feldespato potásico, Ilm: ilmenita, Ms: moscovita, Pl: plagioclasa, Prp: piropo, Q: cuarzo). Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 112 5.1.2.2. Anfiteatro Granito Se han estudiado los difractogramas correspondientes a rocas de 4 sillares del anfiteatro. Se puede apreciar una muy buena similitud en los difractogramas, identificándose como fases minerales principales, la presencia de cuarzo, feldespatos potásicos, en forma de ortosa y microclina, y plagioclasas, en forma de albita y anortita. Se observa también la presencia de biotita y clorita, esta última como consecuencia de la alteración de la biotita, y de piropo e ilmenita (Figura 5.14). Figura 5.14. Difractogramas de las muestras de rocas graníticas del anfiteatro (Bt: biotita, Chl: clorita, Fsp: feldespato potásico, Ilm: ilmenita, Pl: plagioclasa, Prp: piropo, Q: cuarzo). Hormigón romano Se han estudiado los difractogramas correspondientes al hormigón romano de 8 zonas diferentes del anfiteatro. Como fases minerales principales, están la calcita, el cuarzo, los feldespatos potásicos, en forma de ortosa y microclina, y las plagioclasas, en forma de albita y anortita. Igualmente, se ha encontrado la presencia de biotita y trazas de clorita (Figura 5.15). En las muestras A_HR-5 y A_HR-7 se observan diferencias con 5. Resultados 113 respecto al resto de las muestras ya que aparecen anfíboles del tipo tremolita-actinolita, como árido del hormigón romano, lo que corrobora lo determinado anteriormente, mediante la microscopía óptica de polarización. De forma generalizada, podemos decir que, el hormigón romano, está constituido por calcita como fase ligante y por árido de naturaleza variable, granitos, cuarcitas y esquistos. Figura 5.15. Difractogramas de las muestras de hormigón romano del anfiteatro (Bt: biotita, Cal: calcita, Chl: clorita, Fsp: feldespato potásico, Ilm: ilmenita, Pl: plagioclasa, Q: cuarzo, Tr-Act: tremolita-actinolita). Roca de afloramiento En la roca correspondiente al afloramiento, que aparece en la arena del anfiteatro (A_AA), se observa en su composición la presencia de plagioclasa, en forma de albita, anfíboles del tipo tremolita-actinolita, cuarzo, opacos, biotita y clorita, esta última derivada de la alteración de la biotita (Figura 5.16). Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 114 Figura 5.16. Difractograma de la roca del afloramiento de la arena del anfiteatro (Ab: albita, Bt: biotita, Cal: calcita, Chl: clorita, Fsp: feldespato potásico, Ms: moscovita, Pl: plagioclasa, Prp: piropo, Q: cuarzo, Tr-Act: tremolita-actinolita). Figura 5.17. Difractogramas de las muestras de granito de las canteras de Sierra Carija, Sierra Berrocal y Finca Los Baldíos (Bt: biotita, Chl: clorita, Fsp: feldespato potásico, Ilm: ilmenita, Ms: moscovita, Pl: plagioclasa, Prp: piropo, Q: cuarzo). 5. Resultados 115 5.1.2.3. Canteras De las canteras de granito estudiadas, se han obtenido difractogramas correspondientes a las canteras de Sierra Berrocal, Sierra Carija y Finca Los Baldíos. Los difractogramas de estas dos últimas son similares, identificándose como fases minerales principales, la presencia de cuarzo, feldespatos potásicos, en forma de ortosa y microclina, y plagioclasas, en forma de albita y anortita. Se observa también la presencia de biotita, y de clorita, como consecuencia de la alteración de la biotita, y de piropo e ilmenita. En el caso de la cantera de Berrocal, se observa la presencia de moscovita y la ausencia de clorita, como así sucedía, en las dos canteras anteriormente citadas (Figura 5.17). 5.1.3. Geoquímica 5.1.3.1. Teatro En las concentraciones de elementos mayores, expresados en óxidos (Tabla 5.1) no hay ningún rasgo destacable, variando las concentraciones de SiO2 entre 68.86 % y 76.12 %, MgO entre 0.17 % y 0.34 %, Fe2O3 entre 0.89 % y 2.80 %, CaO entre 0.63 % y 1.11 % y TiO2 entre 0.13 % y 0.31 %. Estas rocas muestran bajas concentraciones de algunos de los óxidos de elementos mayores tales como el MnO, entre 0.03 % y 0.07 %. Las proyecciones de los elementos mayores, expresados en óxidos, de los granitos del teatro en los diagramas de Harker (1909), utilizando el SiO2 como discriminante, se muestran en la Figura 5.18. Estas secuencias están marcadas por un aumento en los contenidos de Fe2O3 y MnO, disminución en los contenidos de CaO, P2O5, K2O, Na2O y Al2O3, mientras que para TiO2 y MgO, se mantiene prácticamente constante. Los contenidos en Na2O y K2O, permanecen constantes, a excepción de la muestra T_RS-13, donde se aprecia un aumento importante de estos elementos, posiblemente debido a una mayor alteración de los feldespatos a minerales de arcilla, que el resto de las muestras (Fort et al., 1992). Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 116 Tabla 5.1. Análisis químico, en roca total, de elementos mayores, expresados en óxidos, y elementos traza en las rocas graníticas de los sillares del teatro de Mérida. Muestra T_RS-13 T_RP-1 T_RS-9 T_RS-8 T_RS-7 T_RS-6 T_RS-5 T_RS-2 % SiO2 69.27 75.78 71.72 74.95 76.12 68.86 75.20 72.60 TiO 2 0.13 0.21 0.19 0.29 0.29 0.25 0.15 0.31 Al2O3 16.46 12.79 15.51 12.76 12.34 17.08 14.08 14.04 Fe2O3 0.89 1.75 1.68 2.46 2.62 1.95 1.44 2.80 MnO 0.03 0.05 0.04 0.06 0.07 0.04 0.04 0.07 MgO 0.28 0.26 0.30 0.27 0.31 0.33 0.17 0.34 CaO 0.79 0.72 0.91 0.63 0.71 0.92 1.11 1.09 Na2O 3.12 2.62 3.07 2.33 2.68 3.30 3.79 3.06 K 2O 7.39 4.20 5.17 5.37 3.95 5.57 3.11 4.57 P2O5 0.26 0.22 0.31 0.15 0.17 0.29 0.09 0.18 LOE 1.24 1.22 0.92 0.55 0.59 1.20 0.61 0.75 Suma 99.86 99.82 99.82 99.82 99.85 99.79 99.79 99.81 ppm Li 141.00 174.00 190.00 238.00 290.00 158.00 138.00 219.00 Be 6.27 9.83 5.32 4.30 31.79 5.17 6.45 8.84 Sn 10.61 24.04 13.46 27.60 34.71 27.18 15.33 30.20 Sc 2.73 2.39 1.33 3.44 3.48 1.57 3.49 2.91 V 5.18 9.79 9.40 12.02 12.53 13.61 6.54 12.57 Cr 5.84 6.54 5.26 5.90 5.29 7.10 3.28 4.70 Co 1.12 1.47 1.53 1.92 2.04 1.94 1.63 2.61 Ni 1.70 2.01 1.54 1.25 1.59 1.60 1.46 1.59 Cu 5.90 4.69 3.43 3.38 4.51 5.35 6.11 3.91 Zn 28.71 55.96 38.02 53.52 62.87 44.49 37.93 50.83 Ga 17.34 20.15 22.77 21.74 22.98 24.63 23.48 23.79 Rb 26.00 237.00 262.00 303.00 240.00 213.00 23.00 193.00 Sr 22.93 10.02 19.03 10.40 8.86 12.77 31.33 9.91 Y 2.37 8.20 7.19 15.86 18.34 2.74 10.58 9.49 Zr 47.70 116.25 96.77 173.09 188.73 124.74 106.85 203.66 Nb 7.68 15.96 17.02 20.14 21.50 20.37 11.40 22.60 Mo 0.33 0.21 0.12 0.16 0.21 0.21 0.14 0.27 Cs 12.15 13.31 1.00 16.21 15.67 14.78 12.83 14.84 Ba 192.00 51.74 83.04 60.20 31.96 47.93 63.54 36.64 Hf 1.82 3.20 2.57 4.95 5.66 3.45 2.82 6.01 Ta 1.26 3.25 3.01 3.94 5.63 3.69 2.33 4.40 Tl 2.12 1.90 1.99 2.23 1.99 2.13 1.46 2.08 Pb 32.16 23.24 19.25 24.00 21.10 17.49 22.07 21.39 Th 3.47 9.50 7.85 15.22 15.01 5.11 6.50 9.21 U 2.41 3.50 4.02 4.68 5.76 3.46 3.53 4.39 ppm La 2.39 7.33 7.90 15.28 14.36 2.46 7.41 6.29 Ce 6.14 17.90 20.40 37.15 34.51 7.70 17.93 17.80 Pr 0.74 2.30 2.31 4.36 4.23 0.83 1.97 2.14 Nd 2.82 8.83 8.97 16.24 16.04 3.28 7.36 8.59 Sm 0.81 2.33 2.38 4.04 4.18 0.93 2.08 2.47 Eu 0.11 0.14 0.21 0.22 0.20 0.07 0.33 0.15 Gd 0.57 1.66 1.76 3.09 3.34 0.70 1.66 1.90 Tb 0.09 0.28 0.27 0.52 0.59 0.12 0.30 0.36 Dy 0.50 1.64 1.46 3.16 3.68 0.65 1.81 2.21 Ho 0.09 0.34 0.27 0.64 0.75 0.12 0.37 0.45 Er 0.23 0.96 0.64 1.79 2.10 0.33 1.06 1.27 Tm 0.04 0.16 0.10 0.32 0.37 0.05 0.17 0.22 Yb 0.24 1.06 0.67 2.15 2.54 0.32 1.28 1.51 Lu 0.03 0.15 0.09 0.32 0.39 0.05 0.19 0.22 REE total 14.80 45.08 47.43 89.28 87.28 17.61 43.92 45.58 La/Lu 74.69 48.87 87.78 47.75 36.82 53.48 39.00 28.59 5. Resultados 117 70 72 74 76 10 12 14 16 18 % A l 2 O 3 % SiO2 68 70 72 74 76 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 % M nO % SiO2 70 72 74 76 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 % C aO % SiO2 70 72 74 76 1 2 3 4 % N a 2 O % SiO2 70 72 74 76 1 2 3 % F e 2 O 3 % SiO2 70 72 74 76 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 % P 2 O 5 % SiO2 70 72 74 76 2 3 4 5 6 7 8 % K 2 O % SiO2 70 72 74 76 0,1 0,2 0,3 0,4 % T iO 2 % SiO2 70 72 74 76 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 % M gO % SiO2 T_RP - 1 T_RS - 2 T_RS - 5 T_RS - 6 T_RS - 7 T_RS - 8 T_RS - 9 T_RS -13 T_RP - 1 T_RS - 2 T_RS - 5 T_RS - 6 T_RS - 7 T_RS - 8 T_RS - 9 T_RS -13 Figura 5.18. Diagramas de Harker (1909) de la variación de los óxidos de los elementos mayores, respecto a la sílice para las rocas de los sillares de granito del teatro. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 118 Como se aprecia en la Figura 5.19, en la relación entre el TiO2 y el Fe2O3 se aprecia una banda bien alineada, lo que sugiere que la biotita y los minerales que contienen Fe, intervienen en la evolución del granito. En el diagrama Na2O vs. CaO, la tendencia es la de un aumento paralelo de ambos óxidos, es decir una disminución con la acidez (Figura 5.20). En el diagrama Na2O vs. K2O se puede apreciar también como a medida que aumenta el contenido en K2O, disminuye el contenido en Na2O (Figura 5.21). 0 1 2 3 0,1 0,2 0,3 0,4 % T iO 2 % Fe2O3 T_RP - 1 T_RS - 2 T_RS - 5 T_RS - 6 T_RS - 7 T_RS - 8 T_RS - 9 T_RS -13 T_RP - 1 T_RS - 2 T_RS - 5 T_RS - 6 T_RS - 7 T_RS - 8 T_RS - 9 T_RS -13 Figura 5.19. Diagrama de proyección de las muestras de granito del teatro en función de los contenidos en TiO2 y Fe2O3. 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1 2 3 4 % N a 2 O % CaO T_RP - 1 T_RS - 2 T_RS - 5 T_RS - 6 T_RS - 7 T_RS - 8 T_RS - 9 T_RS -13 T_RP - 1 T_RS - 2 T_RS - 5 T_RS - 6 T_RS - 7 T_RS - 8 T_RS - 9 T_RS -13 Figura 5.20. Diagrama de proyección de las muestras de granito del teatro en función de los contenidos en Na2O y CaO. 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 % N a 2 O % K2O T_RP - 1 T_RS - 2 T_RS - 5 T_RS - 6 T_RS - 7 T_RS - 8 T_RS - 9 T_RS -13 T_RP - 1 T_RS - 2 T_RS - 5 T_RS - 6 T_RS - 7 T_RS - 8 T_RS - 9 T_RS -13 Figura 5.21. Diagrama de proyección de las muestras de granito del teatro en función de los contenidos en Na2O y K2O. 5. Resultados 119 La comparación del Zr de las muestras con la relación Ga/Al (Figura 5.22), muestra que los granitos del teatro, se proyectan en el campo de los granitos tipo-A, a excepción de la muestra T_RS-13, dentro de los tipos I y S (Figura 5.22). 1 10 10 100 1000 Z r 10 4 Ga/Al I&S-types A-type T_RP - 1 T_RS - 2 T_RS - 5 T_RS - 6 T_RS - 7 T_RS - 8 T_RS - 9 T_RS -13 T_RP - 1 T_RS - 2 T_RS - 5 T_RS - 6 T_RS - 7 T_RS - 8 T_RS - 9 T_RS -13 Figura 5.22. Diagrama de variación de Zr frente a la relación Ga/Al de las rocas del teatro. Según el índice de saturación de alúmina de Shand (Figura 5.23), se puede observar como todas las muestras se mantienen dentro del campo de los granitos peralumínicos. 0,5 1,0 1,5 2,0 0 1 2 3 A l/( N a+ K ) Al/(Ca+Na+K) Peralkaline Metaluminous PeraluminousUS T_RP - 1 T_RS - 2 T_RS - 5 T_RS - 6 T_RS - 7 T_RS - 8 T_RS - 9 T_RS -13 T_RP - 1 T_RS - 2 T_RS - 5 T_RS - 6 T_RS - 7 T_RS - 8 T_RS - 9 T_RS -13 Figura 5.23. Índice de saturación de alúmina de Shand (1927) de los granitos del teatro, según las relaciones de las proporciones moleculares de alúmina a óxidos de sodio y potasio vs. alúmina a óxidos de calcio, sodio y potasio, que definen los campos peralcalino, metaluminoso y peraluminoso. En la Figura 5.24, se puede apreciar como las muestras de granito T_RS-6 y T_RS-13 están dentro de la zona alcalina, las muestras T_RP-1, T_RS-5 y T_RS-7 dentro de la zona cálcica, T_RS-9 en la zona alcalino-cálcica y T_RS-2 y T_RS-8 en la zona calcoalcalina. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 120 50 60 70 80 -8 -4 0 4 8 12 N a 2 O + K 2 O -C aO % SiO2 calcic alkalic calc-alkalic alkali calcic T_RP - 1 T_RS - 2 T_RS - 5 T_RS - 6 T_RS - 7 T_RS - 8 T_RS - 9 T_RS -13 T_RP - 1 T_RS - 2 T_RS - 5 T_RS - 6 T_RS - 7 T_RS - 8 T_RS - 9 T_RS -13 Figura 5.24. Curvas de regresión de Na2O+K2O-CaO, vs. SiO2, para la determinación de la alcalinidad. Según el diagrama K-Na-Ca, de Irvine y Baragar (1971) (Figura 5.25), las rocas graníticas del teatro, muestran un tendencia de evolución calcoalcalina, mostrando un enriquecimiento en K, debido a la presencia de mayor proporción modal de feldespato más potásico. CaO K2O Na2O T_RP - 1 T_RS - 2 T_RS - 5 T_RS - 6 T_RS - 7 T_RS - 8 T_RS - 9 T_RS -13 T_RP - 1 T_RS - 2 T_RS - 5 T_RS - 6 T_RS - 7 T_RS - 8 T_RS - 9 T_RS -13 Figura 5.25. Diagrama K-Na-Ca de Irvine y Baragar (1971). En la Tabla 5.1, se muestran las concentraciones de los elementos traza de las rocas del teatro. Las concentraciones de elementos traza, tampoco muestran valores destacables, quizás, algo elevados en algunos elementos de gran radio iónico, aunque dentro de valores moderados, Rb, Zr o Ba. La variación geoquímica, muestra bastante dispersión (Figura 5.26 y Tabla 5.1), especialmente en los casos del Zr, Sr, Ba y Rb, en los que no se observa una tendencia clara aunque, su contenido, parece disminuir al disminuir el contenido en SiO2, a excepción del Zr, cuya tendencia es a la inversa, aumenta paralelamente con el SiO2. Otros elementos como Li, Be, Sn, Sc, Zn, Rb, Y, Zr, Mo, Nb, Cs, Hf, Ta, Th y U, aumentan de forma más evidente con el contenido en SiO2. También se aprecia cierta 5. Resultados 121 disminución con el contenido en SiO2 en los elementos Cr, Sr, Ba, Tl y Pb mientras que, en elementos como V, Co, Ni, Cu o Ga, parecen ser constantes. Si relacionamos la variación del Ba con el K2O y con el Fe2O3, observamos una marcada tendencia, aumentando paralelamente la concentración, en el caso del primero, y, disminuyendo en el caso del segundo, mientras que, con el resto de los óxidos representativos de los minerales principales portadores de estos, esa tendencia es casi nula, principalmente porque no hay apenas variación de estos elementos traza. En el caso del Li, Sr y Rb, existe una tendencia muy marcada, si los comparamos con el Na2O, aumentando ambos, mientras que, para el Fe2O3, TiO2 y MnO, tienden a disminuir conforme aumentan estos últimos. En el Sr, la variación es lineal positiva con el Na2O y el CaO mientras que, para el Ba con el Fe2O3 la correlación es negativa. Sin embargo, los elementos Th, Hf, Ta y U presentan una muy buena linealidad, indicando la posible presencia de estos elementos en la biotita. En el caso de Zr, la tendencia es la de aumentar con el contenido en Fe2O3, TiO2, MgO y MnO y a disminuir, o permanecer constante, con el resto de elementos mayores expresados en óxidos. Los patrones de tierras raras de las muestras del teatro, se caracterizan por tener escaso fraccionamiento (bajas relaciones La/Lu), traducido en espectros de tierras raras bastante planos y anomalías negativas muy pequeñas del Eu. La normalización a condritos de los valores, en ppm, de las rocas graníticas del teatro, según el método de Sun y McDononugh (1989), muestra un enriquecimiento pobre en tierras raras ligeras (LREE), menores de 100 x condrito, y patrones prácticamente planos en las tierras raras pesadas (HREE). Según se aprecia en la Figura 5.27, con los resultados obtenidos se podrían diferenciar las muestras en tres grupos diferentes; las muestras T_RS-6 y T_RS- 13 que presentan un empobrecimiento en LREE y HREE, por debajo de 10 x condrito con una anomalía negativa moderada del Eu; las muestras T_RS-2, T_RS-5, T_RS-9 y T_RP-1 que presentan un empobrecimiento en LREE, por debajo de 40 x condrito, y patrones prácticamente planos en las tierras raras pesadas, a excepción de la muestra T_RS-9, todas con anomalías negativas moderadas del Eu y las muestras T_RS-7 y T_RS-8 que presentan un empobrecimiento en LREE, por debajo de 100 x condrito, y patrones prácticamente planos en las tierras raras pesadas, con una anomalía moderada del Eu. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 122 70 72 74 76 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 B a (p pm ) % SiO2 70 72 74 76 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 R b (p pm ) % SiO2 70 72 74 76 0 10 20 30 40 50 60 70 C e (p pm ) % SiO2 70 72 74 76 0 10 20 30 40 50 60 70 S r (p pm ) % SiO2 70 72 74 76 20 25 30 35 40 45 50 G a (p pm ) % SiO2 70 72 74 76 0 5 10 15 20 25 30 T h (p pm ) % SiO2 70 72 74 76 0 5 10 15 20 25 30 35 La ( pp m ) % SiO2 70 72 74 76 0 40 80 120 Y ( pp m ) % SiO2 70 72 74 76 0 10 20 30 N b (p pm ) % SiO2 70 72 74 76 40 80 120 160 200 Z r (p pm ) % SiO2 T_RP - 1 T_RS - 2 T_RS - 5 T_RS - 6 T_RP - 1 T_RS - 2 T_RS - 5 T_RS - 6 T_RS - 7 T_RS - 8 T_RS - 9 T_RS -13 T_RS - 7 T_RS - 8 T_RS - 9 T_RS -13 Figura 5.26. Diagramas de Harker (1909) de la variación de los óxidos de los elementos traza respecto a la sílice para las rocas de los sillares de granito del teatro. 5. Resultados 123 1 10 100 La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu R oc k/ C ho nd rit es T_RP - 1 T_RS - 2 T_RS - 5 T_RS - 6 T_RS - 7 T_RS - 8 T_RS - 9 T_RS -13 T_RP - 1 T_RS - 2 T_RS - 5 T_RS - 6 T_RS - 7 T_RS - 8 T_RS - 9 T_RS -13 Figura 5.27. Diagramas de abundancia de tierras raras de las rocas graníticas del teatro normalizadas al condrito según Sun y McDononugh (1989). En las rocas carbonáticas, las concentraciones de elementos mayores, expresados en óxidos (Tabla 5.2) no presentan ningún rasgo destacable. Estas rocas carbonáticas son ricas en CaO, con valores superiores al 50 % y contenidos menores de SiO2, Al2O3, Na2O, K2O, y MgO y trazas de MnO, Fe2O3, P2O5 y TiO2. Cabe destacar que en el caso de las muestras T_RE-4 y T_RE-2, el contenido en SiO2 es relativamente alto, 9.41 % y 2.91 %, indicando la presencia de cuarzo en su composición como así se comprueba a partir de los estudios petrográficos y de los espectros de difracción de rayos X. La presencia de MgO en todas las muestras, con valores comprendidos entre 0.41 % y 0.65 %, indica la presencia de dolomita aunque en pequeñas proporciones. En el caso de la muestra T_RE-2, se observa un mayor contenido en Fe2O3, lo que puede explicar la tonalidad rojiza de esta roca caliza. Las rocas que presentan color blanco, T_RE-1 y T_RE-3, son ricas en calcita. La presencia de contenidos más altos en Al2O3 y K2O, muestras T_RE-1 y T_RE-2, indican la presencia de minerales micáceos, como así se corrobora por los espectros de difracción de rayos X. Todas las muestras presentan valores elevados de pérdidas por calcinación (entre 39.23 % y 42.88 %), lo que implica la presencia de una cantidad considerable de materiales volátiles (mayoritariamente CO2), al ser las muestras analizadas calizas y mármoles calcíticos. Las muestras T_RE-3 y T_RE-4, presentan composiciones similares en sus elementos mayores, diferenciándose, principalmente, en el mayor contenido en SiO2 que presenta esta última muestra. El elemento traza más abundante es el Sr, elemento que tiende a sustituir al Ca, presentando valores comprendidos entre 133.93 ppm y 299.91 ppm. Los elementos que mayor variabilidad presentan entre las muestras son el Rb, Ba y Zn, mientras que, en el resto de muestras, esta variación es muy pequeña. Las concentraciones de REE de las Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 124 muestras son relativamente bajas, variando entre 1.78 % y 17.64 % donde las HREE, con valores comprendidos entre 1.55 % y 16.01 %, participan en un mayor contenido que las LREE, con valore entre 0.22 % y 1.63 %. 5.1.3.2. Anfiteatro En las concentraciones de los elementos mayores, expresados en óxidos, (Tabla 5.3) varían las concentraciones de SiO2 entre 73.04 % y 76.26 %, MgO entre 0.01 % y 0.32 %, Fe2O3 entre 0.32 % y 2.56 %, CaO entre 0.32 % y 0.86 % y TiO2 entre 0.01 % y 0.29 %. Estas rocas muestran bajas concentraciones en los óxidos de algunos elementos mayores, tales como el P2O5 que oscila entre 0.09 % y 0.31 % o el contenido en MnO, entre 0.03 % y 0.50 %. En una de las muestras, A_RMP-1, se observa que los contenidos de algunos de los óxidos de elementos mayores difieren de forma significativa del resto, Fe2O3, MgO, TiO2 o P2O5. Inicialmente, esta muestra parece no tener el mismo origen que el resto de las muestras estudiadas. Las proyecciones de los elementos mayores expresados en óxidos de los granitos del anfiteatro en los diagramas de Harker (1909), utilizando el SiO2 como discriminante, se muestran en la Figura 5.28. Estas secuencias están marcadas por un aumento en el contenido de Fe2O3, disminución en los contenidos de CaO, MnO, Na2O y Al2O3 mientras que para P2O5, MgO, K2O y TiO2 se mantiene constante. 5. Resultados 125 Tabla 5.2. Análisis químico, en roca total, de elementos mayores, expresados en óxidos, y traza en las rocas carbonáticas del teatro (*estudio geoquímico rocas calcareas Junta de Extremadura (1993)). Muestra T_RE-1 T_RE-2 T_RE-3 T_RE-4 NE_PIN 65 GR_ALC 57 Sierra Carija* % SiO2 1.56 2.91 1.10 9.41 2.17 2.25 14.23 Al2O3 0.22 0.85 0.10 0.01 0.64 0.61 0.50 Fe2O3 0.07 0.33 0.05 0.03 0.32 0.23 2.20 MnO 0.01 0.03 0.01 0.01 0.05 0.09 0.00 MgO 0.58 0.65 0.43 0.41 1.13 1.00 12.80 CaO 54.63 52.83 54.87 50.25 53.96 53.12 33.50 Na2O 0.08 0.19 0.05 0.06 0.86 0.25 0.00 K 2O 0.10 0.18 0.05 0.02 0.12 0.07 0.00 TiO 2 0.02 0.04 0.00 0.00 0.03 0.03 0.00 P2O5 0.04 0.07 0.06 0.10 0.02 0.01 0.00 LOE 42.70 41.56 42.88 39.23 40.10 42.09 40.20 Suma 100.01 99.63 99.60 99.52 99.40 99.75 103.43 ppm Li 1.15 2.50 0.18 0.18 1.39 0.55 - Rb 9.28 8.53 2.47 0.86 3.43 2.57 - Cs 0.19 0.32 0.05 0.03 0.14 0.06 - Be 0.11 0.27 0.07 0.07 0.12 0.10 - Sr 162.36 299.91 133.93 194.67 282.39 209.15 - Ba 23.82 30.30 13.35 7.00 20.55 108.42 - Sc 0.62 1.74 0.50 0.39 1.24 1.85 - V 1.88 4.29 1.07 0.67 4.48 3.98 - Cr 5.25 6.04 2.87 2.66 4.50 4.13 - Co 1.75 2.40 1.17 1.32 3.06 4.52 - Ni 31.00 31.94 21.25 27.39 28.18 33.65 - Cu 1.44 2.40 1.29 1.86 88.66 1.64 - Zn 10.53 23.50 10.95 7.90 59.96 8.02 - Ga 0.40 1.22 0.15 0.14 1.07 0.58 - Y 2.10 2.61 0.54 0.45 0.93 1.20 - Nb 0.78 0.72 0.12 0.13 0.29 0.36 - Ta 0.17 0.15 0.06 0.08 0.10 0.10 - Zr 3.43 6.98 0.86 0.83 5.61 5.26 - Hf 0.11 0.18 0.03 0.04 0.13 0.13 - Mo 0.08 0.13 0.09 0.08 8.67 0.14 - Sn 0.81 0.39 0.27 1.82 0.44 0.29 - Tl 0.02 0.04 0.01 0.00 0.06 0.01 - Pb 1.90 3.85 1.68 2.37 23.61 0.55 - U 0.12 0.15 0.08 0.07 0.39 0.59 - Th 0.60 0.59 0.07 0.06 0.36 0.36 - ppm La 1.69 3.85 0.43 0.48 1.19 1.14 - Ce 3.22 7.45 0.63 0.82 2.29 2.46 - Pr 0.38 0.84 0.08 0.09 0.27 0.31 - Nd 1.49 3.18 0.34 0.38 1.07 1.32 - Sm 0.31 0.69 0.07 0.08 0.23 0.31 - Eu 0.05 0.13 0.02 0.02 0.05 0.06 - Gd 0.26 0.49 0.07 0.07 0.18 0.24 - Tb 0.04 0.08 0.01 0.01 0.03 0.04 - Dy 0.23 0.41 0.06 0.05 0.14 0.19 - Ho 0.05 0.08 0.01 0.01 0.03 0.04 - Er 0.11 0.21 0.03 0.03 0.08 0.10 - Tm 0.02 0.03 0.01 0.00 0.01 0.02 - Yb 0.10 0.18 0.03 0.03 0.08 0.10 - Lu 0.01 0.02 0.00 0.00 0.01 0.02 - REE total 7.96 17.64 1.78 2.06 5.66 6.33 - HREE 7.09 16.01 1.55 1.85 5.05 5.54 - LREE 0.87 1.63 0.24 0.22 0.61 0.81 - Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 126 Tabla 5.3. Análisis químico en roca total de elementos mayores, expresados en óxidos, y trazas en las rocas graníticas de los sillares del anfiteatro de Mérida. Muestra A_RS-2 A_RS-3 A_RS-5 A_RS-6 A_RS-7 A_RAP-1 A_RMP-1 % SiO2 74.45 76.26 73.35 74.84 74.60 73.04 75.64 TiO 2 0.29 0.22 0.16 0.15 0.25 0.17 0.01 Al2O3 12.65 12.70 13.53 13.68 12.75 14.67 14.06 Fe2O3 2.56 1.69 1.43 1.45 2.24 1.46 0.62 MnO 0.06 0.03 0.03 - 0.50 0.30 0.09 MgO 0.30 0.26 0.20 0.21 0.32 0.29 0.01 CaO 0.81 0.57 0.72 0.63 0.86 0.75 0.32 Na2O 2.68 2.58 3.21 2.94 2.98 2.73 4.28 K 2O 4.19 4.07 3.42 4.58 4.40 4.92 3.54 P2O5 0.16 0.25 0.23 0.24 0.16 0.22 - LOE 1.65 1.26 3.53 0.82 0.83 1.15 0.72 Suma 99.80 99.89 99.81 99.54 99.89 99.70 99.29 ppm Li 260.00 168.00 136.00 192.00 231.00 203.00 1171.00 Be 5.12 9.24 5.62 6.16 7.84 2.90 10.56 Sn 24.83 17.32 15.74 12.16 15.04 5.71 11.02 Sc 4.02 1.20 1.03 3.18 5.02 3.55 5.35 V 12.53 7.84 6.68 8.63 13.54 11.36 3.07 Cr 4.00 4.70 4.80 3.07 7.84 4.32 4.10 Co 2.35 1.81 1.79 28.78 45.69 31.33 30.30 Ni 2.08 2.04 2.09 1.18 2.28 1.68 0.81 Cu 4.33 10.75 3.81 3.83 3.78 4.42 3.55 Zn 60.59 52.10 39.63 57.00 55.30 50.82 75.00 Ga 23.30 20.49 20.42 23.17 24.67 21.82 49.64 Rb 273.00 237.00 147.00 36.00 366.00 322.00 1270.00 Sr 18.52 9.67 7.91 46.94 53.44 71.65 17.45 Y 17.20 10.25 2.94 14.83 24.34 12.92 116.26 Zr 182.86 108.39 86.46 86.07 139.06 85.47 70.47 Nb 19.52 17.36 14.06 14.83 18.10 15.61 28.47 Mo 0.70 0.25 0.40 0.23 0.20 0.09 0.10 Cs 15.20 15.80 12.12 22.58 24.91 14.09 72.56 Ba 72.04 48.68 32.00 135.07 137.38 228.53 5.49 Hf 5.04 2.90 2.17 1.97 2.76 1.83 6.64 Ta 3.41 2.90 2.44 2.61 3.40 2.73 15.98 Tl 2.00 1.81 1.53 1.95 1.96 1.30 6.68 Pb 22.20 16.51 13.72 20.97 25.31 29.64 54.55 Th 13.75 9.41 4.34 12.57 21.68 14.71 18.57 U 5.33 7.61 3.97 5.42 4.90 5.06 4.88 ppm La 14.76 9.59 2.95 13.33 29.65 17.15 12.64 Ce 33.03 21.89 7.07 30.53 65.22 37.69 22.46 Pr 4.12 2.67 0.93 3.82 7.83 4.61 4.56 Nd 15.66 10.04 3.54 15.30 29.95 17.81 21.25 Sm 3.91 2.67 0.96 3.75 6.34 4.08 11.33 Eu 0.22 0.18 0.07 0.27 0.41 0.42 0.02 Gd 3.05 2.08 0.71 3.52 4.99 3.17 12.60 Tb 0.52 0.36 0.12 0.53 0.83 0.44 2.97 Dy 3.01 1.94 0.65 2.76 4.28 2.44 19.98 Ho 0.64 0.36 0.12 0.49 0.84 0.41 4.66 Er 1.75 0.90 0.31 1.24 2.17 0.97 13.92 Tm 0.30 0.14 0.05 0.19 0.36 0.16 2.74 Yb 2.02 0.93 0.35 1.24 2.38 0.95 19.89 Lu 0.30 0.13 0.05 0.18 0.34 0.15 2.76 REE total 83.29 53.88 17.88 77.15 155.59 90.45 151.78 La/Lu 74.06 87.21 59.00 73.77 49.20 114.33 4.58 5. Resultados 127 70 72 74 76 10 11 12 13 14 15 16 17 18 % A l 2 O 3 % SiO2 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 % M nO % SiO2 70 72 74 76 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 % C aO % SiO2 70 72 74 76 1 2 3 4 % N a 2 O % SiO2 68 70 72 74 76 0 1 2 3 % F e 2 O 3 % SiO2 68 70 72 74 76 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 % P 2 O 5 % SiO2 68 70 72 74 76 2 3 4 5 6 7 8 % K 2 O % SiO2 68 70 72 74 76 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 % T iO 2 % SiO2 68 70 72 74 76 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 % M gO % SiO2 A_RAP-1 A_RMP-1 A_RS-2 A_ RS-3 A_ RS-5 A_RS-6 A_RS-7 A_RAP-1 A_RMP-1 A_RS-2 A_ RS-3 A_ RS-5 A_RS-6 A_RS-7 Figura 5.28. Diagramas de Harker (1909) de la variación de los óxidos de los elementos mayores respecto a la sílice para las rocas de los sillares de granito del anfiteatro. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 128 Como se aprecia en la Figura 5.29, entre el TiO2 y el Fe2O3 se aprecia una banda bien alineada, lo que sugiere que la biotita y los minerales que contienen Fe, intervienen en la evolución del granito. En el diagrama Na2O vs. CaO (Figura 5.30), la tendencia es la de un aumento paralelo de ambos óxidos, es decir, una disminución con la acidez. 0 1 2 3 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 % T iO 2 % Fe2O3 A_RAP-1 A_RMP-1 A_RS-2 A_ RS-3 A_ RS-5 A_RS-6 A_RS-7 A_RAP-1 A_RMP-1 A_RS-2 A_ RS-3 A_ RS-5 A_RS-6 A_RS-7 Figura 5.29. Diagrama de proyección de las muestras de granito del anfiteatro en función de los contenidos en TiO2 y Fe2O3. 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1 2 3 4 % N a 2 O % CaO A_RAP-1 A_RMP-1 A_RS-2 A_ RS-3 A_ RS-5 A_RS-6 A_RS-7 A_RAP-1 A_RMP-1 A_RS-2 A_ RS-3 A_ RS-5 A_RS-6 A_RS-7 Figura 5.30. Diagrama de proyección de las muestras de granito del anfiteatro en función de los contenidos en Na2O y CaO. En el diagrama Na2O vs. K2O (Figura 5.31), se puede apreciar también como a medida que aumenta el contenido en K2O disminuye el contenido en Na2O. Esta correlación negativa es de tal forma que, la suma de los álcalis, presenta un valor que está en el rango de 6.6 % al 7.6 %. 5. Resultados 129 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 % N a 2 O K2O A_RAP-1 A_RMP-1 A_RS-2 A_ RS-3 A_ RS-5 A_RS-6 A_RS-7 A_RAP-1 A_RMP-1 A_RS-2 A_ RS-3 A_ RS-5 A_RS-6 A_RS-7 Figura 5.31. Diagrama de proyección de las muestras de granito del anfiteatro en función de los contenidos en Na2O y K2O. La comparación del Zr de las muestras con la relación Ga/Al (Figura 5.32), muestra que los granitos del anfiteatro se proyectan en el campo de los granitos tipo-A. 1 10 10 100 1000 Z r 10 4 Ga/Al I&S-types A-type A_RAP-1 A_RMP-1 A_RS-2 A_ RS-3 A_ RS-5 A_RS-6 A_RS-7 A_RAP-1 A_RMP-1 A_RS-2 A_ RS-3 A_ RS-5 A_RS-6 A_RS-7 Figura 5.32. Diagrama de variación de Zr frente a la relación Ga/Al de las rocas del anfiteatro. Según el índice de saturación de alúmina de Shand (Figura 5.33), se puede observar como, todas las muestras, se mantienen dentro del campo de los granitos peralumínicos. 0,5 1,0 1,5 2,0 0 1 2 3 A l/( N a+ K ) Al/(Ca+Na+K) Peralkaline Metaluminous PeraluminousUS A_RAP-1 A_RMP-1 A_RS-2 A_ RS-3 A_ RS-5 A_RS-6 A_RS-7 A_RAP-1 A_RMP-1 A_RS-2 A_ RS-3 A_ RS-5 A_RS-6 A_RS-7 Figura 5.33. Índice de saturación de alúmina de Shand (1927) de los granitos del anfiteatro, según las relaciones de las proporciones moleculares de alúmina a óxidos de sodio y potasio vs. alúmina a óxidos de calcio, sodio y potasio, que definen los campos peralcalino, metaluminoso y peraluminoso. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 130 50 60 70 80 -8 -4 0 4 8 12 N a 2 O +K 2 O -C aO % SiO2 calcic alkalic calc-alkalic alkali calcic A_RAP-1 A_RMP-1 A_RS-2 A_ RS-3 A_ RS-5 A_RS-6 A_RS-7 A_RAP-1 A_RMP-1 A_RS-2 A_ RS-3 A_ RS-5 A_RS-6 A_RS-7 Figura 5.34. Curvas de regresión de Na2O+K2O-CaO, vs. SiO2, para la determinación de la alcalinidad. En la Figura 5.34, se puede apreciar como, la mayor parte de las muestras de granito, están dentro de la zona calcoalcalina, a excepción de la muestra A_RS-3. Según el diagrama K-Na-Ca de Irvine y Baragar (Figura 5.35), las rocas graníticas del anfiteatro, muestran una tendencia de evolución calcoalcalina, mostrando un enriquecimiento en Na, debido a la presencia de mayor proporción modal de plagioclasa más sódica. CaO K2O Na2O A_RAP-1 A_RMP-1 A_RS-2 A_ RS-3 A_ RS-5 A_RS-6 A_RS-7 A_RAP-1 A_RMP-1 A_RS-2 A_ RS-3 A_ RS-5 A_RS-6 A_RS-7 Figura 5.35. Diagrama K-Na-Ca de Irvine y Baragar (1971). En la Tabla 5.3, se muestran las concentraciones de los elementos traza de las rocas del anfiteatro. Para este análisis, la muestra A_RMP-1, no se tiene en cuenta. Las concentraciones de elementos traza tampoco muestran valores destacables, quizás algo elevados en algunos elementos de gran radio iónico, aunque dentro de valores moderados para el Ba, Rb o Zr. La variación geoquímica muestra bastante dispersión (Figura 5.36 y Tabla 5.3), especialmente en los casos del Ba, La, Sr, Th y Zr, en los que no se observa una 5. Resultados 131 tendencia clara aunque su contenido parece disminuir al disminuir el contenido en SiO2, a excepción del Zr, cuya tendencia es a la inversa, aumenta paralelamente con el SiO2. Otros elementos como Be, Sn, Cu, Zn, Nb, Cs, Hf, Ta, Tl y U, aumentan de forma más evidente con el contenido en SiO2. También se aprecia cierta dispersión en los elementos Mo, Co, V, Li, Sc o Sn, mientras que en elementos como Rb, Ga, Y, Cr y Ni parecen ser constantes. Si relacionamos la variación de Ba, Sr, Th y Pb con el K2O, observamos una marcada tendencia mientras que, con el resto de los óxidos representativos de los minerales principales portadores de estos, esa tendencia es casi nula, principalmente porque no hay apenas variación de estas trazas. Tanto en el Ba como el Sr, la variación es casi nula con el CaO y el Na2O, ya que ambos tienen menor afinidad por la plagioclasa que el Ca. El contenido de Sr en las diferentes muestras, presenta un comportamiento inverso pero ligeramente lineal ya que, con el aumento de la concentración del SiO2, decrece el contenido del Sr, debido principalmente a que este sustituye al Ca de las plagioclasas. La mala correlación del Ba con el Fe2O3, indica que la biotita no es portadora de este elemento. Sin embargo los elementos Li, Zr, Hf, Ta y Nb presentan una muy buena linealidad, indicando la posible presencia de estos elementos en la biotita. Las tierras raras presentan tendencias similares entre sí, no existe ninguna tendencia clara, más bien los resultados conducen a indicar la existencia de cierta dispersión. La normalización a condritos de los valores, en ppm, de las rocas graníticas del anfiteatro, según el método de Sun y McDononugh (1989), muestran un enriquecimiento pobre en tierras raras ligeras (LREE), entre 10 y 100 por condrito, y patrones prácticamente planos en las tierras raras pesadas (HREE) (Figura 5.37). La muestra A_RMP-1, sin embargo, presenta un comportamiento anómalo, ya que, además de mostrar un empobrecimiento en LREE, por debajo de 100 x condrito, muestra un ligero enriquecimiento en HREE, con una importante anomalía del Eu, mayor que la del resto de muestras. Los patrones de tierras raras de las muestras del anfiteatro, se caracterizan por tener escaso fraccionamiento (bajas relaciones La/Lu), lo que se traduce en espectros de tierras raras bastante planos, además de presentar anomalías moderadas del Eu. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 132 70 72 74 76 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 B a (p pm ) % SiO2 70 72 74 76 0 200 400 600 800 1000 1200 R b (p pm ) % SiO2 70 72 74 76 0 10 20 30 40 50 60 70 C e pp m ) % SiO2 70 72 74 76 0 10 20 30 40 50 60 70 S r (p pm ) % SiO2 70 72 74 76 20 30 40 50 G a (p pm ) % SiO2 70 72 74 76 0 5 10 15 20 25 30 T h (p pm ) % SiO2 70 72 74 76 0 10 20 30 La ( pp m ) % SiO2 70 72 74 76 0 40 80 120 Y ( pp m ) % SiO2 70 72 74 76 0 10 20 30 N b (p pm ) % SiO2 70 72 74 76 40 80 120 160 200 Z r (p pm ) % SiO2 A_RAP-1 A_RMP-1 A_RS-2 A_ RS-3 A_ RS-5 A_RAP-1 A_RMP-1 A_RS-2 A_ RS-3 A_ RS-5 A_ RS-5 A_RS-6 A_RS-7 A_ RS-5 A_RS-6 A_RS-7 Figura 5.36. Diagramas de Harker (1909) de la variación de los óxidos de los elementos traza respecto a la sílice para las rocas de los sillares de granito del anfiteatro. 5. Resultados 133 .1 1 10 100 La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu R oc k/ C ho nd rit es A_RAP-1 A_RMP-1 A_RS-2 A_ RS-3 A_ RS-5 A_RS-6 A_RS-7 A_RAP-1 A_RMP-1 A_RS-2 A_ RS-3 A_ RS-5 A_RS-6 A_RS-7 Figura 5.37. Diagramas de abundancia de tierras raras de las rocas graníticas del anfiteatro normalizadas al condrito según Sun y McDononugh (1989). 5.1.3.3. Canteras En las concentraciones de los elementos mayores expresados en óxidos (Tabla 5.4), varían las concentraciones de SiO2 entre 69.22 % y 77.34 %, MgO entre 0.11 % y 0.47 %, Fe2O3 entre 0.66 % y 2.23 %, CaO entre 0.08 % y 1.00 % y TiO2 entre 0.04 % y 0.35 %. Estas rocas muestran bajas concentraciones de algunos de los óxidos de los elementos mayores, tales como el P2O5 que oscila entre 0.09 % y 0.31 %, o el contenido en MnO, entre 0.02 % y 0.11 %. Las proyecciones de los óxidos de elementos mayores de los granitos de las canteras en los diagramas de Harker (1909), utilizando el SiO2 como discriminante, se muestran en la Figura 5.38. Estas secuencias permiten confirmar las diferencias existentes entre las rocas según las diferentes canteras estudiadas, por un lado la cantera de la Finca Royanejos, con bajo contenido en SiO2, la cantera Berrocal, con altos contenidos en SiO2, y las canteras de Carija y de la zona de Proserpina y Cuarto de la Charca. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 134 Tabla 5.4. Análisis químico de elementos mayores, expresados en óxidos y trazas en las rocas graníticas de las canteras (*estudio geoquímico de rocas ígneas de la hoja 777 del IGME). Muestra S. Berrocal S. Carija F. Los Baldíos F. Royanejos F. C. de la Charca C_SB-14 C_SB-13 199312* C_SC-7 C_SC-8 139321* 159215* C_LB-1 C_RY-1 RO-AQ C_CCh-7 % SiO2 77.34 76.60 74.23 73.98 72.10 72.84 73.36 73.40 69.22 74.53 75.44 TiO 2 0.00 0.00 0.05 0.17 0.21 0.12 0.04 0.26 0.35 0.26 0.20 Al2O3 13.29 13.95 13.07 13.71 14.74 13.81 13.82 14.36 16.55 12.76 12.93 Fe2O3 0.77 0.66 0.67 1.72 1.94 1.80 1.22 1.06 2.06 2.23 1.96 MnO 0.11 0.11 0.06 0.04 0.05 0.03 0.02 0.07 0.04 0.05 0.04 MgO - - 0.11 0.28 0.20 0.25 0.33 0.20 0.47 0.30 0.40 CaO 0.13 0.08 0.14 0.96 1.00 0.80 0.69 0.46 0.82 0.82 0.45 Na2O 3.45 3.64 3.17 2.93 3.07 2.80 2.59 2.67 3.11 2.74 2.76 K 2O 3.84 4.80 4.29 4.82 4.80 4.60 4.54 6.35 5.28 4.79 4.42 P2O5 0.02 0.02 0.00 0.07 0.09 0.16 0.23 0.10 0.31 0.16 0.13 LOE 0.66 0.35 0.58 0.90 0.72 0.10 0.59 0.85 1.58 0.38 0.82 Suma 99.61 100.21 96.37 99.58 98.92 97.31 97.43 99.78 99.79 99.02 99.55 ppm Li 1024.00 1304.00 524.00 209.00 224.00 113.00 81.00 66.00 159.00 201.00 223.00 Be 4.90 5.07 3.00 9.28 7.98 5.00 3.00 5.05 4.75 6.07 13.41 Sn 21.83 27.90 - 15.54 8.86 - - 12.47 24.28 13.33 11.11 Sc 4.76 4.96 - 4.68 5.51 - - 2.93 2.34 5.29 3.61 V 3.38 2.74 - 11.55 12.33 - - 4.77 14.07 11.46 8.13 Cr 1.14 0.59 - 4.94 4.70 - - 2.93 4.48 1.51 0.00 Co 0.03 0.28 - 0.99 1.80 - - 2.48 1.59 45.00 45.83 Ni 0.38 0.76 - 1.13 1.35 - - 1.66 1.85 1.01 0.65 Cu 19.04 17.78 - 8.25 7.16 - - 2.91 3.89 3.20 3.29 Zn 121.92 118.07 - 73.96 71.77 - - 32.10 46.21 56.06 51.30 Ga 49.72 51.05 - 30.94 33.38 - - 21.47 23.93 23.28 23.08 Rb 1184.00 1250.00 1310.00 427.00 438.00 510.00 420.00 355.00 177.00 334.00 369.00 Sr 18.04 16.60 9.00 65.32 67.07 39.00 42.00 19.86 11.25 55.24 31.83 Y 63.99 72.52 - 32.67 30.01 - - 10.65 443.00 26.31 11.11 Zr 64.39 63.83 83.00 132.57 139.85 186.00 116.00 70.74 134.30 148.28 99.42 Nb 22.96 30.34 25.00 24.54 28.76 13.00 9.00 10.88 22.46 17.62 17.04 Mo 0.12 0.12 - 0.07 0.25 - - 0.42 0.22 0.37 0.19 Cs 24.97 25.61 - 10.70 9.96 - - 12.39 14.81 22.18 21.59 Ba 41.78 3.19 50.00 224.85 205.10 50.00 125.00 136.98 58.23 152.78 65.72 Hf 7.38 7.07 - 4.77 4.96 - - 1.84 3.71 3.07 1.73 Ta 12.25 18.55 6.00 3.70 4.21 6.00 2.50 2.53 3.91 2.69 3.21 Tl 6.14 6.34 - 2.20 2.27 - - 2.14 1.98 1.79 2.13 Pb 45.25 79.89 - 36.98 37.44 - - 32.10 1.42 28.16 20.72 Th 15.01 16.92 - 30.38 35.57 - - 6.29 6.57 25.27 15.15 U 4.43 5.48 - 4.47 4.60 - - 4.63 2.09 6.06 4.31 ppm La 4.58 8.00 10.00 26.11 40.61 30.00 16.00 7.84 4.48 30.99 14.03 Ce 16.96 27.81 28.00 61.14 75.55 68.00 37.00 29.58 12.79 68.44 34.15 Pr 2.77 4.55 - 7.87 9.79 - - 2.28 1.45 8.32 4.16 Nd 12.04 19.82 - 32.20 39.92 - - 8.79 5.65 31.67 16.39 Sm 6.37 9.81 - 8.13 9.89 - - 2.41 1.59 7.00 3.65 Eu 0.04 0.02 - 0.52 0.55 - - 0.29 0.12 0.43 0.20 Gd 8.42 10.83 - 6.43 7.57 - - 1.91 1.18 5.45 2.75 Tb 1.67 2.60 - 1.12 1.13 - - 0.33 0.20 0.97 0.48 Dy 11.65 14.24 - 5.51 5.68 - - 1.97 1.07 4.72 2.32 Ho 2.81 3.22 - 1.08 1.06 - - 0.40 0.20 0.88 0.41 Er 8.56 9.51 - 2.73 2.51 - - 1.07 0.51 2.21 1.09 Tm 1.78 1.88 - 0.43 0.39 - - 0.21 0.08 0.37 0.17 Yb 13.19 13.89 - 2.79 2.54 - - 1.27 0.51 2.45 1.17 Lu 1.83 1.90 - 0.40 0.36 - - 0.18 0.08 0.35 0.18 REE total 92.67 128.08 - 156.46 197.55 - - 58.53 29.91 164.25 81.15 La/Lu 2.50 4.21 - 65.28 112.81 - - 43.56 56.00 88.54 77.94 5. Resultados 135 70 72 74 76 12 13 14 15 16 17 A l 2 O 3 % SiO 2 70 72 74 76 12 13 14 15 16 17 A l 2 O 3 % SiO 2 70 72 74 76 0,00 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10 0,12 % M nO % SiO2 70 72 74 76 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 % C aO % SiO2 70 72 74 76 1 2 3 4 % N a 2 O % SiO2 70 72 74 76 0 1 2 3 % F e 2 O 3 % SiO2 70 72 74 76 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 % P 2 O 5 % SiO2 70 72 74 76 2 3 4 5 6 7 8 % K 2 O % SiO2 70 72 74 76 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 % T iO 2 % SiO2 70 72 74 76 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 % M gO % SiO2 Sierra Berrocal Sierra Carija F. los Baldíos F. Cuarto de la Charca F. Royanejos Sierra Berrocal Sierra Carija F. los Baldíos F. Cuarto de la Charca F. Royanejos Figura 5.38. Diagramas de Harker (1909) de la variación de los óxidos de los elementos mayores expresados en óxidos respecto a la sílice para las rocas de las canteras. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 136 Como se aprecia en la Figura 5.39, entre el TiO2 y el Fe2O3, se aprecia una banda alineada, lo que sugiere que la biotita y los minerales que contienen Fe, intervienen en la evolución del granito. En el diagrama Na2O vs. CaO (Figura 5.40), la tendencia es que, mientras aumenta el CaO, el Na2O disminuye en el caso de la cantera de Berrocal, mientras que en el resto de zonas estudiadas, el Na2O se mantiene constante a medida que aumenta el CaO. 0 1 2 3 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 T iO 2 Fe2O3 Sierra Berrocal Sierra Carija F. los Baldíos F. Cuarto de la Charca F. Royanejos Sierra Berrocal Sierra Carija F. los Baldíos F. Cuarto de la Charca F. Royanejos Figura 5.39. Diagrama de proyección de las muestras de roca de las canteras en función de los contenidos en TiO2 y Fe2O3. 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1 2 3 4 % N a 2 O % CaO Sierra Berrocal Sierra Carija F. los Baldíos F. Cuarto de la Charca F. Royanejos Sierra Berrocal Sierra Carija F. los Baldíos F. Cuarto de la Charca F. Royanejos Figura 5.40. Diagrama de proyección de las muestras de roca de las canteras en función de los contenidos en Na2O y CaO. En el diagrama Na2O vs. K2O (Figura 5.41), se puede apreciar un aumento del Na2O conforme aumenta el K2O, en todas las canteras a excepción de la Finca de Los Baldíos, en la que el Na2O permanece constante con el aumento del K2O. Esta correlación es de tal forma que, la suma de los álcalis, presenta un valor que está en el rango de 7.13 % al 9.02 %. 5. Resultados 137 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 % N a 2 O % K2O Sierra Berrocal Sierra Carija F. los Baldíos F. Cuarto de la Charca F. Royanejos Sierra Berrocal Sierra Carija F. los Baldíos F. Cuarto de la Charca F. Royanejos Figura 5.41. Diagrama de proyección de las muestras de roca de las canteras en función de los contenidos en Na2O y K2O. La comparación del Zr de las muestras con la relación Ga/Al (Figura 5.42), muestra que los granitos de las canteras se proyectan en el campo de los granitos tipo-A. 1 10 10 100 1000 Z r 10 4 Ga/Al I&S-types A-type Sierra Berrocal Sierra Carija F. los Baldíos F. Cuarto de la Charca F. Royanejos Sierra Berrocal Sierra Carija F. los Baldíos F. Cuarto de la Charca F. Royanejos Figura 5.42. Diagrama de variación de Zr frente a la relación Ga/Al de las rocas de las canteras. Según el índice de saturación de alúmina de Shand (Figura 5.43), se puede observar como todas las muestras se mantienen dentro del campo de los granitos peralumínicos. 0,5 1,0 1,5 2,0 0 1 2 3 A l/( N a+ K ) Al/(Ca+Na+K) Peralkaline Metaluminous PeraluminousUS Sierra Berrocal Sierra Carija F. los Baldíos F. Cuarto de la Charca F. Royanejos Sierra Berrocal Sierra Carija F. los Baldíos F. Cuarto de la Charca F. Royanejos Figura 5.43. Índice de saturación de alúmina de Shand (1927) de las rocas de las canteras, según las relaciones de las proporciones moleculares de alúmina a óxidos de sodio y potasio, v.s. alúmina a óxidos de calcio, sodio y potasio, que definen los campos peralcalino, metaluminoso y peraluminoso. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 138 50 60 70 80 -8 -4 0 4 8 12 N a 2 O + K 2 O -C aO % SiO2 calcic alkalic calc-alkalic alkali calcic Sierra Berrocal Sierra Carija F. los Baldíos F. Cuarto de la Charca F. Royanejos Sierra Berrocal Sierra Carija F. los Baldíos F. Cuarto de la Charca F. Royanejos Figura 5.44. Curvas de regresión de Na2O+K2O-CaO, vs. SiO2, para la determinación de la alcalinidad. En la Figura 5.44, se puede apreciar como la mayor parte de las muestras de granito, están dentro de la zona calcoalcalina, a excepción de la muestra correspondiente a la Finca Royanejos y una de las muestras de la zona de Proserpina, en la zona alcalino- cálcica. Según el diagrama K-Na-Ca de Irvine y Baragar (Figura 5.45), las rocas de las canteras muestran una tendencia de evolución calcoalcalina, mostrando un enriquecimiento en Na debido a la presencia de mayor proporción modal de plagioclasa más sódica. CaO K2O Na2O Sierra Berrocal Sierra Carija F. los Baldíos F. Cuarto de la Charca F. Royanejos Sierra Berrocal Sierra Carija F. los Baldíos F. Cuarto de la Charca F. Royanejos Figura 5.45. Diagrama K-Na-Ca de Irvine y Baragar (1971). En la Tabla 5.4, se muestran las concentraciones de los elementos traza de las rocas de las canteras. Las concentraciones de elementos traza, tampoco muestran valores destacables, quizás algo elevados en algunos elementos de gran radio iónico, aunque dentro de valores moderados para el Ba, Rb, Sr o Zr. 5. Resultados 139 La variación geoquímica muestra bastante dispersión (Figura 5.46 y Tabla 5.4), especialmente en los casos del Ba, La, Sr, Th y Zr, en los que no se observa una tendencia clara aunque su contenido parece disminuir al disminuir el contenido en SiO2, a excepción del Zr, cuya tendencia es a la inversa, aumenta paralelamente con el SiO2. Otros elementos como Be, Sn, Cu, Zn, Nb, Cs, Hf, Ta, Tl y U, aumentan de forma más evidente con el contenido en SiO2. También se aprecia cierta dispersión en los elementos Mo, Co, V, Li, Sc o Sn, mientras que en elementos como Rb, Ga, Y, Cr y Ni parecen ser constantes. Si relacionamos la variación de Ba, Sr, Th y Pb con el K2O, observamos una marcada tendencia mientras que, con el resto de los óxidos representativos de los minerales principales portadores de estos, esa tendencia es casi nula, principalmente porque no hay apenas variación de estas trazas. La normalización a condritos de los valores, en ppm, de las rocas graníticas de las canteras, según el método de Sun y McDononugh (1989), muestra espectros bien diferenciados. En el caso de la cantera de Carija, muestra un enriquecimiento en tierras raras ligeras (LREE), mayores al 100 por condrito y patrones con una ligera pendiente negativa en las tierras raras pesadas (HREE) (Figura 5.47). Se observa una anomalía negativa moderada del Eu. En el caso de la Finca Royanejos, muestra un enriquecimiento pobre en tierras raras ligeras (LREE), por debajo del 20 x condrito, mientras que el patrón para las HREE es prácticamente plano, con una anomalía moderada del Eu. Para las zonas de Proserpina y Cuarto de la Charca, el enriquecimiento en LREE es inferior al 100 x condrito y los patrones de las HREE son prácticamente constantes, con anomalías moderadas del Eu. Las muestras correspondientes a la cantera de Berrocal, sin embargo, presentan un comportamiento anómalo, ya que, además de mostrar un empobrecimiento en LREE, por debajo de 100 x condrito, muestran un espectro plano de estas, mientras que la tendencia es ligeramente positiva en el caso de HREE, con una anomalía muy marcada del Eu, mayor que la del resto de muestras. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 140 70 72 74 76 0 50 100 150 200 250 B a (p pm ) % SiO2 70 72 74 76 0 500 1000 1500 R b (p pm ) % SiO2 70 72 74 76 10 20 30 40 50 60 70 80 C e (p pm ) % SiO2 70 72 74 76 0 10 20 30 40 50 60 70 S r (p pm ) % SiO2 70 72 74 76 20 25 30 35 40 45 50 55 G a (p pm ) % SiO2 70 72 74 76 0 5 10 15 20 25 30 35 40 T h (p pm ) % SiO2 70 72 74 76 0 10 20 30 40 50 La ( pp m ) % SiO2 70 72 74 76 0 100 200 300 400 500 Y ( pp m ) % SiO2 70 72 74 76 0 10 20 30 40 N b (p pm ) % SiO2 70 72 74 76 40 80 120 160 200 Z r (p pm ) % SiO2 Sierra Berrocal Sierra Carija F. los Baldíos Sierra Berrocal Sierra Carija F. los Baldíos F. los Baldíos F. Cuarto de la Charca F. Royanejos F. los Baldíos F. Cuarto de la Charca F. Royanejos Figura 5.46. Diagramas de Harker (1909) de la variación de los óxidos de los elementos traza respecto a la sílice para las rocas de las canteras. 5. Resultados 141 1 10 100 La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu R oc k/ C ho nd rit es Sierra Berrocal Sierra Carija F. los Baldíos F. Cuarto de la Charca F. Royanejos Sierra Berrocal Sierra Carija F. los Baldíos F. Cuarto de la Charca F. Royanejos Figura 5.47. Diagramas de abundancia de tierras raras de las rocas graníticas de las canteras normalizadas al condrito según Sun y McDononugh (1989). 5.2. Caracterización petrofísica En este apartado, se muestra la caracterización petrofísica, obtenida a partir de los diferentes ensayos a los que han sido sometidas las muestras de roca, procedente de los sillares, y del hormigón romano de los dos monumentos, de las rocas carbonáticas de la escena del teatro, así como de las muestras de las diferentes canteras analizadas. Los resultados obtenidos de las muestras analizadas se detallan en las Tablas.5.5 a 5.10. Tabla 5.5. Propiedades petrofísicas de las muestras de roca procedentes de los sillares del teatro. Muestra Porosidad abierta (%) Densidad aparente (g cm-3) Densidad real (g cm-3) Abs. de agua por capilaridad (g m-2 s-1/2) Abs. de agua a presión atm. (%) Porosidad accesible al Hg (%) Macroporosidad/ Microporosidad T_RS-1 2.9 2.570 2.640 0.36 1.1 3.54 57/43 T_RS-2 3.0 2.580 2.652 0.19 0.8 3.31 58/42 T_RS-3 2.2 2.580 2.615 0.40 0.7 2.81 64/36 T_RS-4 3.2 2.520 2.599 0.50 1.2 4.68 62/38 T_RS-5 3.0 2.590 2.622 0.43 0.7 4.70 51/49 T_RS-6 3.6 2.540 2.620 0.61 1.3 4.11 48/52 T_RS-7 3.1 2.550 2.610 0.64 1.0 3.63 67/33 T_RS-8 1.2 2.600 2.622 0.20 0.6 1.79 53/47 T_RS-9 4.0 2.530 2.605 0.71 1.4 4.12 59/41 T_RS-10 4.2 2.520 2.636 0.56 1.4 4.42 51/49 T_RS-11 5.7 2.490 2.591 0.83 2.0 5.86 59/41 T_RS-12 4.1 2.520 2.620 0.65 1.4 - - Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 142 Tabla 5.6. Propiedades petrofísicas de las muestras de hormigón romano del teatro. Muestra Porosidad abierta (%) Densidad aparente (g cm-3) Densidad real (g cm-3) Abs. de agua por capilaridad (g m-2 s-1/2) Abs. de agua a presión atm. (%) Porosidad accesible al Hg (%) Macroporosidad/ Microporosidad T_HR-1 29.5 1.810 2.489 5.14 12.4 32.90 20/80 T_HR-2 17.0 2.140 2.518 4.50 7.8 20.64 32/68 T_HR-3 12.5 2.312 2.567 4.06 6.1 20.48 24/76 T_HR-4 21.4 2.210 2.440 3.95 8.8 23.25 39/61 Tabla 5.7. Propiedades petrofísicas de las muestras de mármol del escenario del teatro. Muestra Porosidad abierta (%) Densidad aparente (g cm-3) Densidad real (g cm-3) Abs. de agua por capilaridad (g m-2 s-1/2) Abs. de agua a presión atm. (%) Porosidad accesible al Hg (%) Macroporosidad/ Microporosidad T_RE-1 0.7 2.690 2.694 0.12 0.3 1.01 91/9 T_RE-2 1.1 2.680 2.717 0.29 0.3 3.25 39/61 Tabla 5.8. Propiedades petrofísicas de las muestras de roca procedentes de los sillares del anfiteatro. Muestra Porosidad abierta (%) Densidad aparente (g cm-3) Densidad real (g cm-3) Abs. de agua por capilaridad (g m-2 s-1/2) Abs. de agua a presión atm. (%) Porosidad accesible al Hg (%) Macroporosidad/ Microporosidad A_RS-1 2.0 2.600 2.610 0.82 1.5 4.43 53/47 A_RS-2 3.9 2.590 2.617 1.53 2.1 4.36 43/57 A_RS-3 4.5 2.550 2.620 0.87 1.6 4.84 49/51 A_RS-4 3.0 2.570 2.620 0.96 2.2 3.30 50/50 A_RS-5 4.0 2.580 2.610 1.52 3.4 5.89 60/40 Tabla 5.9. Propiedades petrofísicas de las muestras de hormigón romano procedentes del anfiteatro. Muestra Porosidad abierta (%) Densidad aparente (g cm-3) Densidad real (g cm-3) Abs. de agua por capilaridad (g m-2 s-1/2) Abs. de agua a presión atm. (%) Porosidad accesible al Hg (%) Macroporosidad/ Microporosidad A_HR-1 5.9 2.010 2.497 3.93 5.7 20.63 17/83 A_HR-3 2.4 2.168 2.404 3.21 2.0 - - A_HR-4 8.6 1.970 2.433 2.96 4.7 - - A_HR-5 15.5 2.260 2.419 3.52 5.6 27.23 14/86 A_HR-6 17.4 2.260 2.532 5.26 6.2 25.66 28/72 A_HR-7 28.7 1.850 2.563 7.99 11.4 30.78 9/91 A_HR-8 18.7 1.940 2.447 5.04 8.1 - - A_HR-9 20.4 2.140 2.527 4.17 12.0 23.15 15/85 A_HR-10 22.4 2.210 2.535 4.22 9.7 25.18 10/90 A_HR-11 18.0 2.100 2.416 1.93 5.4 36.30 15/85 A_HR-12 16.0 2.170 2.496 5.96 4.5 29.75 12/88 5. Resultados 143 Tabla 5.10. Propiedades petrofísicas de las muestras de roca de las canteras estudiadas. Muestra Porosidad abierta (%) Densidad aparente (g cm-3) Densidad real (g cm-3) Abs. de agua por capilaridad (g m-2 s-1/2) Abs. de agua a presión atm. (%) Resistencia a compresión (MPa) Porosidad accesible al Hg (%) Macroporosidad/ Microporosidad C_CCh-1 2.1 2.544 2.576 0.85 0.5 47.60 2.35 31/69 C_CCh-2 1.6 2.550 2.573 0.65 0.5 54.81 - - C_CCh-3 1.9 2.545 2.577 0.75 0.6 53.22 - - C_CCh-4 1.8 2.548 2.577 0.78 0.6 52.06 - - C_CCh-5 2.0 2.541 2.580 0.85 0.6 50.73 - - C_CCh-6 1.9 2.550 2.574 0.78 0.5 52.78 - - C_SC-1 5.2 2.470 2.690 1.92 1.7 53.57 - - C_SC-2 5.6 2.450 2.680 2.14 2.0 51.44 5.84 39/61 C_SC-3 3.6 2.520 2.640 1.38 1.2 62.54 - - C_SC-4 4.7 2.470 2.660 2.07 1.6 - - - C_SC-5 3.8 2.480 2.660 1.75 1.3 - - - C_SC-6 3.8 2.490 2.670 1.52 1.3 - - - C_LB-1 2.1 2.580 2.747 0.63 0.7 78.32 - - C_LB-2 3.8 2.540 2.779 1.58 1.2 72.40 4.04 37/63 C_LB-3 1.0 2.580 2.715 0.72 0.4 112.00 - - C_SB-1 3.5 2.490 2.678 1.35 1.4 103.74 - - C_SB-2 3.2 2.490 2.672 1.30 1.2 108.14 - - C_SB-3 3.7 2.470 2.690 1.47 1.4 99.46 - - C_SB-4 3.9 2.460 2.690 1.60 1.4 89.45 - - C_SB-5 3.8 2.460 2.680 1.54 1.4 91.55 - - C_SB-6 3.5 2.470 2.685 1.53 1.3 - - - C_SB-7 4.6 2.450 2.700 1.76 1.7 - 4.92 25/75 C_SB-8 2.8 2.500 2.670 1.21 1.1 - - - C_SB-9 3.6 2.490 2.670 1.41 1.3 - - - C_SB-10 3.7 2.480 2.680 1.51 1.3 - - - C_SB-11 3.2 2.500 2.660 1.23 1.2 - - - C_SB-12 3.5 2.490 2.660 1.34 1.3 - - - C_RY-1 5.3 2.480 2.690 2.14 1.9 76.32 5.58 34/66 C_RY-2 5.0 2.480 2.670 1.82 1.7 82.39 - - C_RY-3 4.4 2.500 2.690 1.94 1.5 93.23 - - C_RY-4 4.1 2.520 2.690 1.43 1.4 91.22 - - C_RY-5 3.9 2.520 2.667 1.40 1.4 - - - C_RY-6 4.4 2.500 2.690 1.88 1.5 - - - Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 144 5.2.1. Densidad aparente, densidad real y porosidad abierta En el siguiente apartado se muestran los resultados de densidad aparente y densidad real frente a la porosidad abierta. 5.2.1.1. Teatro En el caso de la roca de los sillares del teatro, los valores de la porosidad abierta están comprendidos en el rango de 1.2 a 5.7 %, lo que nos da una idea de la heterogeneidad de las diferentes muestras analizadas (Tabla 5.5). Los valores de la densidad real, están comprendidos en un rango muy pequeño, presentando un valor mínimo de 2.599 g cm-3 y un valor máximo de 2.652 g cm-3. Se puede observar que existe una cierta tendencia, según la cual, cuanto mayor es la densidad real de la roca, menor es la porosidad. De igual forma sucede en el caso de la densidad aparente aunque, en este caso, esta dependencia es más acusada. En el caso de la densidad aparente, los resultados presentan un valor mínimo de 2.465 g cm-3 y un valor máximo de 2.575 g cm-3 (Figura 5.48). En el caso del hormigón romano, el valor medio obtenido de la porosidad abierta es del 20.1 %, si bien, en este caso, la desviación estándar apreciada presenta un valor alto, 7.2 %, lo que nos da una idea de la heterogeneidad de las muestras analizadas. Estos valores están comprendidos en el rango 12.5 % a 29.5 % (Tabla 5.6). El valor medio obtenido de la densidad real es de 2.504 g cm-3, con una desviación estándar relativamente baja, 0.053 g cm-3. Los valores obtenidos están comprendidos entre 2.440 g cm-3 y 2.567 g cm-3. Se observa una cierta tendencia, según la cual, cuanto mayor es la densidad real del hormigón romano, menor es la porosidad. Esto se aprecia mediante la ecuación de la recta de regresión de los valores obtenidos, Y = -0.0047X + 2.5988, si bien es cierto que, el valor del coeficiente de variabilidad, R2 = 0.4171, es relativamente bajo (Figura 5.49). 5. Resultados 145 Figura 5.48. Densidad real (DR) y densidad aparente (DA) frente a la porosidad abierta de las diferentes muestras de granito correspondiente a los sillares del teatro. Figura 5.49. Densidad real (DR) y densidad aparente (DA) frente a la porosidad abierta de las diferentes muestras de hormigón romano correspondiente al teatro. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 146 En el caso de la densidad aparente, el valor medio obtenido es 2.118 g cm-3, con una desviación estándar relativamente baja, 0.217 g cm-3. Los valores obtenidos están comprendidos entre 1.810 g cm-3 y 2.312 g cm-3. La ecuación de la recta de regresión, Y = -0.0274X + 2.6694, presenta pendiente negativa, es decir, la relación es inversamente proporcional con la porosidad abierta, puesto que cuanto mayor es el volumen de huecos menor es el valor de su densidad aparente. El valor del coeficiente de variabilidad, R2, es de 0.8374 (Figura 5.49). 5.2.1.2. Anfiteatro Los valores de porosidad abierta de la roca de los sillares del anfiteatro, están comprendidos en el rango 2.0 % a 4.5 % (Tabla 5.8). En el caso de la densidad real, apenas si existe variación en los resultados obtenidos, los valores están comprendidos entre 2.610 g cm-3 y 2.620 g cm-3. Se puede observar que existe una ligera tendencia, según la cual, cuanto mayor es la densidad real de la roca, mayor es la porosidad (Figura 5.50). Figura 5.50. Densidad real (DR) y densidad aparente (DA) frente a la porosidad abierta de las diferentes muestras de granito correspondiente a los sillares del anfiteatro. 5. Resultados 147 En el caso de la densidad aparente, los valores obtenidos están comprendidos entre 2.550 g cm-3 y 2.600 g cm-3 (Tabla 5.8). En el caso del hormigón romano, el valor medio obtenido de la porosidad abierta es del 15.8 %, presentando la desviación estándar apreciada un valor alto, 7.6 %, lo que muestra cierta heterogeneidad de las muestras analizadas. Estos valores están comprendidos en el rango 2.4 % a 28.7 % (Tabla 5.9). Figura 5.51. Densidad real (DR) y densidad aparente (DA) frente a la porosidad abierta de las diferentes muestras de hormigón romano correspondiente al anf teatro. El valor medio obtenido de la densidad real es de 2.479 g cm-3, con una desviación estándar relativamente baja, 0.057 g cm-3. Los valores obtenidos están comprendidos entre 2.404 g cm-3 y 2.563 g cm-3 (Tabla 5.9). Se aprecia una tendencia según la cual cuanto mayor es la densidad real del hormigón, mayor es su porosidad. Esto se ve en la pendiente positiva de la ecuación de la recta de regresión de estas muestras, Y = 0.0047X + 2.4047, siendo el coeficiente de variabilidad, R2, relativamente bajo (R2 = 0.3941) (Figura 5.51). En el caso de la densidad aparente, el valor medio obtenido es 2.093 g cm-3, con una desviación estándar relativamente baja, 0.135 g cm-3. Los valores obtenidos están comprendidos entre 1.850 g cm-3 y 2.260 g cm-3 (Tabla 5.9). En este Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 148 caso la ecuación de la recta de regresión, Y = -0.0015X + 2.1164, presenta pendiente negativa por lo que existe una relación inversamente proporcional a la porosidad abierta, puesto que, cuanto mayor es el volumen de huecos, menor es el valor de su densidad aparente. El coeficiente de variabilidad, R2, es 0.0071 (Figura 5.51). 5.2.1.3. Canteras Las muestras de las rocas de las canteras estudiadas, presentan una porosidad abierta baja, con valores comprendidos entre 1.0 % y 5.6% (Tabla 5.10). Según los valores obtenidos para la cantera del Cuarto de la Charca, esta es la que presenta un valor promedio más bajo de porosidad abierta, con un valor de 1.9 % y una desviación estándar de 0.2 %, mientras que las rocas de las canteras de Sierra Carija y Finca Royanejos, ambas con valores promedios de 4.5 % y desviación estándar de 0.8% y 0.5 %, respectivamente, son las que presentan valores más altos. El valor promedio obtenido para la cantera de Proserpina, tiene un valor de 2.3 %, mientras que, su desviación estándar, es relativamente elevada, 1.4 %, debido principalmente al escaso número de muestras estudiadas y a la dispersión de sus resultados. Figura 5.52. Densidad real (DR) y densidad aparente (DA) frente a la porosidad abierta de las diferentes muestras de las canteras estudiadas. 5. Resultados 149 Los valores de la densidad real están comprendidos entre 2.573 g cm-3 y 2.779 g cm-3. El valor promedio de las muestras de la cantera de la Zona del embalse de Proserpina es el que presenta el valor más alto de densidad real, 2.747 ± 0.032 g cm-3 mientras que, la cantera del Cuarto de la Charca, es la que presenta el valor más bajo, 2.576 ± 0.002 g cm-3 (Tabla 5.10). Los valores de la densidad aparente, están comprendidos entre 2.450 g cm-3 y 2.580 g cm-3. El valor promedio de las muestras de la cantera de la Zona del embalse de Proserpina, presenta el valor más alto de densidad aparente, 2.567 ± 0.023 g cm-3 mientras que la cantera de Sierra Berrocal es la que presenta el valor más bajo, 2.479 ± 0.017 g cm-3 (Tabla 5.10). Se aprecia como, a medida que la porosidad disminuye, la densidad real disminuye y la densidad aparente aumenta, tendiendo a igualarse lo que supondría el valor de la densidad de la roca con porosidad nula, es decir una roca sin porosidad (Figura 5.52). 5.2.2. Absorción de agua a presión atmosférica 5.2.2.1. Teatro En el conjunto de las muestras de granito ensayadas, no se supera el 2 % de absorción de agua a presión atmosférica siendo, en este caso, el de la muestra T_RS-11, la que se corresponde con una mayor porosidad abierta, como era de esperar (Tabla 5.5). En la Figura 5.53, se muestra la relación existente entre la porosidad abierta y la absorción de agua a presión atmosférica. En el conjunto de las muestras de hormigón romano ensayadas, no se supera el 12.4 % de absorción de agua a presión atmosférica, siendo este caso, el de la muestra T_HR-1, la que se corresponde con una mayor porosidad abierta. El valor promedio obtenido es de 8.8 %. La desviación estándar presenta un valor de 2.7 %. En base a estos valores, se puede afirmar que, el volumen poroso es moderado (Tabla 5.6). En la Figura 5.54, se muestra la relación existente entre la porosidad abierta y la absorción de agua a presión atmosférica de las muestras de hormigón romano. En este caso, la ecuación de la recta de regresión que contiene los valores obtenidos para las diferentes muestras, Y = 0.365 X + 1.4383, con un R2 = 0.9871, presenta pendiente Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 150 positiva es decir, existe una tendencia a que aumente la absorción de agua a presión atmosférica, cuanto mayor sea la porosidad de la roca. Figura 5.53. Relación existente entre la porosidad abierta y la absorción de agua a presión atmosférica de las muestras de granito del teatro. Figura 5.54. Relación existente entre la porosidad abierta y la absorción de agua a presión atmosférica de las muestras de hormigón romano del teatro. 5. Resultados 151 5.2.2.2. Anfiteatro En el conjunto de las muestras de granito del anfiteatro ensayadas, no se supera el 3.4 % de absorción de agua a presión atmosférica, siendo en este caso, el de la muestra A_RS- 5, la que se corresponde con una mayor porosidad abierta (Tabla 5.8 y Figura 5.55). En base a estos valores, se puede afirmar que, el volumen poroso no es significativo. En el caso del hormigón romano, las muestras ensayadas presentan valores comprendidos entre 2.0 % y 12.0 % de absorción de agua a presión atmosférica, siendo este caso, el de la muestra A_HR-9 el valor más alto. El valor promedio obtenido es de 6.8 %, con una desviación estándar de 3.1 %, lo que da una idea de la heterogeneidad de las muestras. En base a estos valores, se puede afirmar que, el volumen poroso es significativo (Tabla 5.9). En la Figura 5.56, se muestra la relación existente entre la porosidad abierta y la absorción de agua a presión atmosférica. En este caso, la ecuación de la recta de regresión, Y = 0.3337 X + 1.5675, con un R2 = 0.6686, presenta pendiente positiva es decir, existe una tendencia a que aumente la absorción de agua a presión atmosférica cuanto mayor sea la porosidad de la roca. 5.2.2.3. Canteras Los valores de absorción de agua a presión atmosférica, varían entre 0.4 % y 2.0 % en las muestras analizadas. Las muestras de la cantera de Finca Royanejos son las que presentan un valor promedio más elevado de absorción, con un valor de 1.6 ± 0.2 %, mientras que, la cantera del Cuarto de la Charca, presenta un valor promedio de 0.6 ± 0.1 %, siendo éste, el más bajo de todos los valores promedio de las canteras analizadas (Tabla 5.10). En la Figura 5.57, se aprecia la tendencia a una disminución de la porosidad abierta y la absorción de agua de forma paralela, de forma que, cuando la absorción de agua es nula se corresponde a una porosidad abierta nula. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 152 Figura 5.55. Relación existente entre la porosidad abierta y la absorción de agua a presión atmosférica de las muestras de granito del anfiteatro. Figura 5.56. Relación existente entre la porosidad abierta y la absorción de agua a presión atmosférica de las muestras de hormigón romano del anfiteatro. 5. Resultados 153 Figura 5.57. Relación existente entre la porosidad abierta y la absorción de agua a presión atmosférica de las muestras de granito de las canteras estudiadas. 5.2.3. Absorción de agua por capilaridad 5.2.3.1. Teatro Los valores obtenidos para la roca de los sillares, están comprendidos entre 0.19 g m-2s- 0.5 y 0.83 g m-2s-0.5, siendo el valor medio de 0.51 ± 0.20 g m-2s-0.5. Esto indica una baja velocidad de absorción de agua por capilaridad, independientemente de la porosidad del material y una conectividad baja del sistema poroso (Tabla 5.5 y Figura 5.58). En el caso del hormigón romano, los valores obtenidos están comprendidos entre 3.95 g m-2s-0.5 y 5.14 g m-2s-0.5, siendo el valor medio de 4.41 g m-2s-0.5, lo que indica una alta velocidad de absorción de agua por capilaridad, independientemente de la porosidad del material y, nos indica una conectividad alta del sistema poroso (Tabla 5.6). La desviación estándar presenta un valor de 0.54 g m-2s-0.5. La ecuación de la recta de regresión que contiene los valores obtenidos para las diferentes muestras, Y = 0.055 X + 3.3061, con un R2 = 0.541, presenta una pendiente positiva, por tanto, existe una tendencia a que disminuya la absorción de agua por capilaridad cuanto menor sea la porosidad abierta del hormigón (Figura 5.59). Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 154 Figura 5.58. Absorción de agua por capilaridad frente a la porosidad abierta de las diferentes muestras de granito del teatro. Figura 5.59. Absorción de agua por capilaridad frente a la porosidad abierta de las diferentes muestras de hormigón romano del teatro. 5. Resultados 155 5.2.3.2. Anfiteatro Los valores obtenidos para las muestras de granito, están comprendidos entre 0.82 y 1.53 g m-2s-0.5, siendo el valor medio de 1.14 ± 0.36 g m-2s-0.5, lo que indica una baja velocidad de absorción de agua por capilaridad, independientemente de la porosidad del material, con una conectividad baja del sistema poroso (Figura 5.60 y Tabla 5.8). Figura 5.60. Absorción de agua por capilaridad frente a la porosidad abierta de las diferentes muestras de granito del anfiteatro. En el caso del hormigón romano, los valores obtenidos están comprendidos entre 1.93 g m-2s-0.5 y 7.99 g m-2s-0.5, siendo el valor medio de 4.38 g m-2s-0.5, indicando una baja velocidad de absorción de agua por capilaridad, independientemente de la porosidad del material, e indicador de una conectividad baja del sistema poroso (Tabla 5.9). La desviación estándar presenta un valor de 1.65 g m-2s-0.5. La ecuación de la recta de regresión que contiene los valores obtenidos para las diferentes muestras, Y = 0.1273 X + 2.3691, con un R2 = 0.3446, presenta pendiente positiva por lo que existe una tendencia a que aumente la absorción de agua por capilaridad cuanto mayor sea la porosidad abierta del hormigón (Figura 5.61). Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 156 Figura 5.61. Absorción de agua por capilaridad frente a la porosidad abierta de las diferentes muestras de hormigón romano del anfiteatro. 5.2.3.3. Canteras Los valores del coeficiente de absorción de agua por capilaridad de las muestras de cantera analizadas varían entre 0.63 g m-2s-0.5 y 2.14 g m-2s-0.5 (Tabla 5.10). La cantera del Cuarto de la Charca es la que presenta los valores más bajos del coeficiente de absorción de agua por capilaridad con unos valores medios de 0.78 ± 0.08 g m-2s-0.5 mientras que la cantera Sierra Carija es la que presenta los valores más elevados, 1.80 ± 0.30 g m-2s-0.5 (Figura 5.62). Estos valores son consecuencia de un sistema poroso heterogéneo con una baja conectividad en el que se dan variaciones en el tamaño de los poros o en sus conexiones. 5. Resultados 157 Figura 5.62. Absorción de agua por capilaridad frente a la porosidad abierta de las diferentes muestras de cantera. 5.2.4. Porosimetría de intrusión de mercurio 5.2.4.1. Teatro En las Figuras 5.63 y 5.64, podemos apreciar las distribuciones de tamaño de acceso de poro de las muestras de roca de los sillares. Estas muestras, se caracterizan por una distribución predominantemente polimodal de sus accesos de poro y asimétrica positiva. Estas rocas, presentan la práctica totalidad de sus accesos de poro en un amplio rango de tamaños y en los que, de forma general, predomina la macroporosidad (volumen de poros con radios de acceso superiores a 7.5 µm), frente a la microporosidad (volumen de poros con radio de acceso inferiores a 7.5 µm) (Tabla 5.5). En el caso de las muestras de hormigón romano (Figura 5.65), llama la atención la diferencia existente entre las distribuciones porométricas de las 4 muestras. Mientras que, para la muestra T_HR-1, la distribución es prácticamente unimodal, las muestras T_HR-2, T_HR-4 y T_HR-3 presentan distribuciones polimodales, si bien, esta última, apenas presenta porosidad accesible. En estas muestras predomina la microporosidad frente a la macroporosidad (Tabla 5.6). Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 158 Figura 5.63. Distribución porométrica de las muestras T_RS-1 a T_RS-5 de las rocas del teatro. Figura 5.64. Distribución porométrica de las muestras T_RS-6 a T_RS-11 de las rocas del teatro. 5. Resultados 159 Figura 5.65. Distribución porométrica de las muestras de hormigón romano del teatro. 5.2.4.2. Anfiteatro En la Figura 5.66, podemos apreciar las distribuciones de tamaño de acceso de poro de las muestras de roca de los sillares del anfiteatro. Estas muestras, se caracterizan por una distribución predominantemente unimodal de sus accesos de poro y asimétrica, a excepción de la muestra A_RS-4, bimodal. Estas rocas, presentan la práctica totalidad de sus accesos de poro en un amplio rango de tamaños y en los que, de forma general, la macroporosidad es similar a microporosidad (Tabla 5.8). En el caso del hormigón romano, las muestras A_HR-5, A_HR-7 y A_HR-12 tienden a ser unimodales, la muestra A_HR-11 claramente bimodal y todas ellas asimétricas. Sin embargo, las muestras HR-9 y A_HR-10 son asimétricas con distribuciones polimodales (Figura 5.67). Claramente predomina la microporosidad frente a la macroporosidad en la porosidad accesible de estas muestras (Tabla 5.9). Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 160 Figura 5.66. Distribución porométrica de las muestras de roca granítica del anfiteatro. Figura 5.67. Distribución porométrica de las muestras de hormigón romano del anfiteatro. 5. Resultados 161 5.2.4.3. Canteras En la Figura 5.68, podemos apreciar las distribuciones de tamaño de acceso de poro de las muestras de las canteras. Las muestras, se caracterizan por una distribución predominantemente polimodal de sus accesos de poro y asimétrica positiva. Estas rocas presentan la práctica totalidad de sus accesos de poro en un amplio rango de tamaños y en los que, de forma general, la microporosidad es superior a macroporosidad (Tabla 5.10). Figura 5.68. Distribución porométrica de las muestras de las canteras. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 162 Los resultados obtenidos de los diferentes ensayos físico-mecánicos a los que han sido sometidas las muestras de roca, procedente de los sillares y de hormigón romano de los dos monumentos, de las rocas carbonáticas de la escena del teatro, así como de las muestras de las diferentes canteras analizadas, para determinar las propiedades mecánicas de las mismas, se muestran en las Tablas 5.11 a 5.15. Se ha establecido relaciones entre la porosidad y la compresión uniaxial así como la porosidad y la velocidad de ultrasonidos. Tabla 5.11. Resistencia a compresión uniaxial y velocidad de ultrasonidos en las rocas graníticas procedentes de los sillares del teatro. Muestra Resistencia a compresión (MPa) Velocidad de ultrasonidos (m s-1) T_RS-1 57.87 1755 T_RS-2 64.74 2353 T_RS-3 76.83 2282 T_RS-4 66.22 1882 T_RS-5 72.87 2351 T_RS-6 57.33 1765 T_RS-7 58.50 1561 T_RS-8 88.56 2881 T_RS-9 53.87 1744 T_RS-10 59.78 1897 T_RS-11 50.06 1520 T_RS-12 63.18 1230 Tabla 5.12. Resistencia a compresión uniaxial y velocidad de ultrasonidos en el hormigón romano procedente del teatro. Muestra Resistencia a compresión (MPa) Velocidad de ultrasonidos (m s-1) T_HR-1 25.15 1492 T_HR-2 36.54 1758 T_HR-3 38.47 1654 T_HR-4 35.36 1635 5. Resultados 163 Tabla 5.13. Resistencia a compresión uniaxial y velocidad de ultrasonidos en el mármol procedente del escenario del teatro. Muestra Resistencia a compresión (MPa) Velocidad de ultrasonidos (m s-1) T_RE-1 124.41 4678 T_RE-2 92.75 3380 Tabla 5.14. Resistencia a compresión uniaxial y velocidad de ultrasonidos en las rocas graníticas procedentes de los sillares del anfiteatro. Muestra Resistencia a compresión (MPa) Velocidad de ultrasonidos (m s-1) A_RS-1 66.30 1773 A_RS-2 62.41 1652 A_RS-3 62.52 1448 A_RS-4 62.80 1544 A_RS-5 62.36 1354 Tabla 5.15. Resistencia a compresión uniaxial y velocidad de ultrasonidos en el hormigón romano procedente del anfiteatro. Muestra Resistencia a compresión (MPa) Velocidad de ultrasonidos (m s-1) A_HR-1 32.56 2066 A_HR-3 50.14 2147 A_HR-4 46.54 2125 A_HR-5 38.22 2014 A_HR-6 41.24 1998 A_HR-7 27.30 1767 A_HR-8 39.47 1954 A_HR-9 25.01 1552 A_HR-10 37.50 1887 A_HR-11 47.58 2168 A_HR-12 48.44 1660 Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 164 5.2.5. Resistencia a compresión 5.2.5.1. Teatro Los valores obtenidos para el granito, están comprendidos entre 50.06 MPa y 88.56 MPa, siendo el valor medio de 64.15 ± 10.78 MPa (Figura 5.69 y Tabla 5.11). Se aprecia la tendencia a que disminuya la resistencia a compresión cuanto mayor sea la porosidad abierta de la roca, por lo que existe una relación inversa entre porosidad y resistencia a compresión, aumentando los valores de la resistencia mecánica conforme disminuye la porosidad. En el caso del hormigón romano, los valores obtenidos están comprendidos entre 38.47 MPa y 25.15 MPa, siendo el valor medio de 33.88 MPa, con una desviación estándar de 5.96 MPa (Tabla 5.12). La ecuación de la recta de regresión que contiene los valores obtenidos para las diferentes muestras, Y = - 0.783 X + 49.62, con un R2 = 0.9059, presenta pendiente negativa es decir, existe una tendencia a que disminuya la resistencia a compresión cuanto mayor sea la porosidad abierta del hormigón. Los valores de R obtenidos, 0.95, indican que, los valores obtenidos, son estadísticamente significativos, lo que nos hace pensar que no existen otros factores que puedan afectar a ambas propiedades (Figura 5.70). Figura 5.69. Resistencia a compresión frente a la porosidad abierta del granito del teatro. 5. Resultados 165 Figura 5.70. Resistencia a compresión frente a la porosidad abierta del hormigón romano del teatro. 5.2.5.2. Anfiteatro Los valores obtenidos están comprendidos entre 62.36 MPa y 66.30 MPa (Tabla 5.14), siendo el valor medio de 63.28 MPa, con una desviación estándar de 1.70 MPa (Figura 5.71). Al igual que en el teatro, se observa la tendencia a que conforme disminuya la porosidad abierta, aumente la resistencia a compresión. En el caso del hormigón romano, los valores obtenidos están comprendidos entre 25.01 MPa y 50.14 MPa, siendo el valor medio de 39.46 MPa y una desviación estándar de 8.05 MPa. La ecuación de la recta de regresión que contiene los valores obtenidos para las diferentes muestras, Y = - 0.5883 X + 48.76, con un R2 = 0.2757, presenta pendiente negativa es decir, existe una tendencia a que disminuya la resistencia a compresión cuanto mayor sea la porosidad abierta del hormigón (Figura 5.72 y Tabla 5.15). Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 166 Figura 5.71. Resistencia a compresión frente a la porosidad abierta del granito del anfiteatro. Figura 5.72. Resistencia a compresión frente a la porosidad abierta del hormigón romano del anfiteatro. 5. Resultados 167 5.2.5.3. Canteras La Figura 5.73, muestra los valores de la resistencia a compresión de las muestras de las canteras frente a la porosidad abierta. No se ha podido realizar el ensayo en todas las muestras debido a la falta de material. Los resultados de cada una de las muestras los podemos ver en la Tabla 5.10. Los valores obtenidos están comprendidos entre 47.60 MPa y 112.00 MPa. El valor promedio más alto lo presenta la cantera de Sierra Berrocal, 98.47 ± 7.93 MPa, mientras que, los valores más bajos, los presenta la cantera de Cuarto de la Charca, 51.87 ± 2.48 MPa. Existe una tendencia clara a una disminución de la resistencia a compresión, a medida que aumenta la porosidad abierta de la roca (Figura 5.73). Figura 5.73. Resistencia a compresión frente a la porosidad abierta de lasmuestras de roca de las canteras de granito. 5.2.6. Velocidad de ultrasonidos 5.2.6.1. Teatro Los valores obtenidos están comprendidos entre 1230 m s-1 y 2881 m s-1, siendo el valor medio de 1935 m s-1 (Figura 5.74). Se observa una relación inversa entre porosidad y Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 168 velocidad de propagación, aumentando los valores de la velocidad de propagación conforme disminuye la porosidad. Los valores obtenidos para el hormigón romano están comprendidos entre 1492 m s-1 y 1.758 m s-1, siendo el valor medio de 1635 m s-1, con una desviación estándar de 0.1609 m s-1. La ecuación de la recta de regresión que contiene los valores obtenidos para las diferentes muestras, Y = - 0.0119 X + 1873, con un R2 = 0.618, presenta pendiente negativa es decir, existe una tendencia a que disminuya la velocidad de propagación cuanto mayor sea la porosidad abierta del hormigón, por tanto, existe una relación inversa entre porosidad y velocidad de propagación, aumentando los valores de la velocidad de propagación conforme disminuye la porosidad abierta (Figura 5.75). Figura 5.74. Velocidad de ultrasonidos frente a la porosidad abierta de las rocas procedentes de los sillares graníticos del teatro. 5. Resultados 169 Figura 5.75. Velocidad de ultrasonidos frente a la porosidad abierta del hormigón romano del teatro. 5.2.6.2. Anfiteatro Los valores obtenidos están comprendidos entre 1354 m s-1 y 1773 m s-1, siendo el valor medio de 1554 m s-1 (Figura 5.76). Los valores obtenidos en el hormigón romano, están comprendidos entre 1552 m s-1 y 2168 m s-1, siendo el valor medio de 1940 m s-1, con una desviación estándar de 0.204 m s-1. La ecuación de la recta de regresión, que contiene los valores obtenidos para las diferentes muestras, Y = - 0.0159 X + 2191.3, con un R2 = 0.3506, presenta pendiente negativa, es decir, existe una tendencia a que disminuya la velocidad de propagación cuanto mayor sea la porosidad abierta del hormigón (Figura 5.77). Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 170 Figura 5.76. Velocidad de ultrasonidos frente a la porosidad abierta de las rocas procedentes de los sillares graníticos del anfiteatro. Figura 5.77. Velocidad de ultrasonidos frente a la porosidad abierta del hormigón romano del anfiteatro. 5. Resultados 171 5.2.7. Velocidad de ultrasonidos e índice de rebote “in situ” 5.2.7.1. Teatro La determinación de la velocidad de ultrasonidos se lleva a cabo en los sillares correspondientes a las puertas de acceso de los vomitorios 1, 2, 9, 10, los muros de carga, izquierdo y derecho, del Aditus occidental, el muro perimetral de la zona suroriental, la esquina septentrional de la versura oriental y la esquina occidental del hemiciclo (Figura 5.78). VOMITORIO Nº 2 VOMITORIO Nº 1 MURO PERIMETRAL VERSURA ORIENTAL MURO DERECHO ADITUS MURO IZQUIERDO ADITUS VOMITORIO Nº 9 VOMITORIO Nº 10 ESQUINA OCCIDENTAL Figura 5.78. Planta del teatro donde se observan las diferentes zonas analizadas mediante la medida de la velocidad de ultrasonidos y esclerometría. . Los sillares correspondientes a los vomitorios 1, 2, 9 y 10, pertenecen a las jambas sobre las que se estructuran los arcos de acceso a los vomitorios. Presentan talla y forma irregulares y están dispuestos a tizón. En algunos casos, están almohadillados. En el caso del muro perimetral, este está realizado por hormigón romano con una sillería de granito, con hiladas irregulares en los que se alternan elementos constructivos a soga y tizón. También están almohadillados, aunque no de forma única. En el aditus occidental, Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 172 los muros laterales presentan una fábrica de sillería de granito de talla regular, alisados y escuadrados, colocados a soga, de muy buena calidad. En este caso y debido posiblemente al enterramiento sufrido, su estado de conservación es diferente. Versura Oriental Se analizan los sillares graníticos que se observan en la Figura 5.79, correspondientes a la esquina más septentrional de la versura oriental: Figura 5.79. Sillares graníticos analizados correspondientes a la esquina septentrional de la Versura Oriental. a) 7 1 5 3 1 6 2 4 8 9 10 11 b) 13 14 12 15 5. Resultados 173 Se ha realizado el mismo número de medidas, 10, para obtener tanto la velocidad de ultrasonidos (Vp), como para el índice de rebote (Rn). De forma generalizada se observa una buena correlación entre todos los resultados obtenidos. Los resultados de la Vp varían entre 932 m s-1 y 2727 m s-1, con un valor promedio de los 15 sillares de 1751 ± 350 m s-1. En el caso del índice de rebote, los valores obtenidos varían entre 17 y 28, con un valor promedio de 22 ± 4 (Tabla 5.16). Tabla 5.16. Resultados promedios y desviación estándar del ensayo de ultrasonidos (Vp) y esclerometría (Rn) obtenidos para los sillares correspondientes a la Versura Oriental. Sillar 1 Sillar 2 Sillar 3 Sillar 4 Sillar 5 Sillar 6 Sillar 7 Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Media 23 1936 26 2237 22 2237 26 1742 28 1694 20 1571 22 1551 STD 6 80 3 261 6 447 6 363 6 240 4 369 2 325 Sillar 8 Sillar 9 Sillar 10 Sillar 11 Sillar 12 Sillar 13 Sillar 14 Sillar 15 Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Media 17 1595 17 1630 19 1603 25 1594 28 1876 23 1740 18 1678 23 1573 STD 2 255 2 521 3 480 4 273 6 520 4 357 4 486 3 278 Figura 5.80. Índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos de los sillares graníticos 1 a 7 correspondientes a la Versura Oriental. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 174 Figura 5.81. Índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos de los sillares graníticos 8 a 15 correspondientes a la Versura Oriental. Tabla 5.17. Recta de regresión y coeficiente de variabilidad obtenidos para el índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos (X) de los diferentes sillares analizados correspondientes a la Versura Oriental. Zona Recta de regresión Coef. Variabilidad Sillar 1 0.0673 X – 107.8517 0.9436 Sillar 2 0.0125 X – 2.4963 0.9355 Sillar 3 0.0109 X – 2.5470 0.6869 Sillar 4 0.0153 X – 0.3829 0.8234 Sillar 5 0.0214 X – 7.9773 0.7687 Sillar 6 0.0083 X + 6.8660 0.7458 Sillar 7 0.0068 X + 10.8911 0.8793 Sillar 8 0.0069 X + 6.3194 0.7756 Sillar 9 0.0027 X + 12.2570 0.6094 Sillar 10 0.0060 X + 9.4705 0.8237 Sillar 11 0.0132 X + 3.5839 0.7980 Sillar 12 0.0109 X + 7.1784 0.7859 Sillar 13 0.0087 X + 7.4027 0.6341 Sillar 14 0.0081 X + 4.7653 0.7757 Sillar 15 0.0101 X + 6.7044 0.7395 5. Resultados 175 Vomitorio Nº1 Se analizan los sillares graníticos que se observan en la Figura 5.82, correspondientes a la derecha y a la izquierda del arco de acceso al vomitorio Nº 1. Figura 5.82. Sillares analizados correspondientes al arco de acceso al vomitorio Nº1. Se han realizado el mismo número de medidas, 10, para obtener tanto la velocidad de ultrasonidos como para el índice de rebote, observándose una buena correlación entre todos los resultados obtenidos. Los resultados de Vp varían entre 1056 m s-1 y 3750 m s- 1, con un valor promedio de los 5 sillares de 1968 ± 305 m s-1. En el caso del índice de rebote, los valores oscilan entre 14 y 34, con un valor promedio de 23 ± 3 (Tabla 5.18). Tabla 5.18. Resultados promedios y desviación estándar del ensayo de ultrasonidos (Vp) y esclerometría (Rn) obtenidos para los sillares correspondientes al arco de acceso al vomitorio Nº1. Sillar 1 Sillar 2 Sillar 3 Sillar 4 Sillar 5 Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Media 26 2648 23 1565 28 2224 19 1467 22 1934 STD 4 621 2 264 4 265 3 162 2 215 5 4 3 1 2 Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 176 Figura 5.83. Índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos de los diferentes sillares analizados correspondientes al vomitorio Nº 1. Tabla 5.19 Recta de regresión y coeficiente de variabilidad obtenidos para el índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos (X) de los diferentes sillares analizados correspondientes al vomitorio Nº 1. Zona Recta de regresión Coef. Variabilidad Sillar 1 0.0059 X + 10.1028 0.8730 Sillar 2 0.0072 X + 11.2601 0.9557 Sillar 3 0.0132 X – 1.7601 0.9249 Sillar 4 0.0176 X – 7.2841 0.7954 Sillar 5 0.0107 X + 1.2914 0.9622 5. Resultados 177 Vomitorio Nº2 Se analizan los sillares graníticos que se observan en la Figura 5.84, correspondientes a la derecha del arco de acceso al vomitorio Nº 2. Figura 5.84. Sillares analizados correspondientes al arco de acceso al vomitorio Nº2. Se han realizado el mismo número de medidas, 10, para obtener la velocidad de ultrasonidos y el índice de rebote para cada uno de los sillares. De forma generalizada se observa una buena correlación entre todos los resultados obtenidos. Los resultados de Vp varían entre 1049 m s-1 y 3659 m s-1, con un valor promedio de los 6 sillares de 2030 ± 455 m s-1. En el caso del índice de rebote, los valores oscilan entre 20 y 40, con un valor promedio de 28 ± 3 (Tabla 5.20). Tabla 5.20. Resultados promedios y desviación estándar del ensayo de ultrasonidos (Vp) y esclerometría (Rn) obtenidos para los sillares correspondientes al arco de acceso al vomitorio Nº2. Sillar 1 Sillar 2 Sillar 3 Sillar 4 Sillar 5 Sillar 6 Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Media 29 2833 29 2500 27 1757 25 1810 23 1375 32 1905 STD 2 615 3 379 4 402 3 482 4 242 4 611 5 4 3 1 2 6 Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 178 Figura 5.85. Índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos de los diferentes sillares analizados correspondientes al arco de acceso al vomitorio Nº2. Tabla 5.21. Recta de regresión y coeficiente de variabilidad obtenidos para el índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos (X) de los diferentes sillares analizados correspondientes al arco de acceso al vomitorio Nº2. Zona Recta de regresión Coef. Variabilidad Sillar 1 0.0038 X + 17.9162 0.9728 Sillar 2 0.0086 X + 7.7740 0.9181 Sillar 3 0.0089 X + 11.5103 0.9680 Sillar 4 0.0051 X + 15.9068 0.9164 Sillar 5 0.0150 X + 2.7715 0.9127 Sillar 6 0.0065 X + 19.8432 0.9437 5. Resultados 179 Muro perimetral Se analizan los sillares graníticos que se observan en la Figura 5.86, correspondientes a parte del muro perimetral ubicado en la parte sur del teatro. Figura 5.86. Sillares analizados correspondientes a parte del muro perimetral. Se han realizado el mismo número de medidas, 10, para obtener tanto la velocidad de ultrasonidos como para el índice de rebote para los sillares 4, 7 y 8. Para el resto de sillares, únicamente han podido obtenerse 5 medidas, debido al estado de deterioro en que se encuentran. Se observa una buena correlación entre todos los resultados obtenidos. Los resultados de Vp varían entre 798 m s-1 y 2273 m s-1, con un valor promedio de los 8 sillares de 1275 ± 244 m s-1. En el caso de Rn, los valores oscilan entre 14 y 39, con un valor promedio de 22 ± 3 (Tabla 5.22). Tabla 5.22. Resultados promedios y desviación estándar del ensayo de ultrasonidos (Vp) y esclerometría (Rn) obtenidos para los sillares correspondientes al muro perimetral. Sillar 1 Sillar 2 Sillar 3 Sillar 4 Sillar 5 Sillar 6 Sillar 7 Sillar 8 Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Media 16 1293 25 1227 21 1440 21 1331 28 1238 18 1230 25 1322 20 1121 STD 2 219 5 99 3 495 5 246 1 151 1 128 10 390 4 221 8 7 6 5 4 3 1 2 Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 180 Figura 5.87. Índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos de los sillares analizados correspondientes al muro perimetral. Tabla 5.23. Recta de regresión y coeficiente de variabilidad obtenidos para el índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos (X) de los diferentes sillares analizados correspondientes al muro perimetral. Zona Recta de regresión Coef. Variabilidad Sillar 1 0.0080 X + 5.2899 0.9202 Sillar 2 0.0403 X – 24.6162 0.6619 Sillar 3 0.0040 X + 15.1052 0.5322 Sillar 4 0.0164 X – 0.8819 0.7988 Sillar 5 0.0072 X + 18.8573 0.9899 Sillar 6 0.0030 X + 13.9407 0.4850 Sillar 7 0.0227 X – 5.0080 0.7785 Sillar 8 0.0165 X + 1.1837 0.9363 5. Resultados 181 Vomitorio Nº 9 Se analizan los sillares graníticos que se observan en la Figura 5.88, correspondientes a la izquierda del vomitorio Nº 9 de subida a la media y la summa cavea. Figura 5.88. Sillares analizados correspondientes al vomitorio Nº 9. Se han realizado el mismo número de medidas, 10, para obtener tanto la velocidad de ultrasonidos como para el índice de rebote para todos los sillares, observándose, de forma generalizada, una buena correlación entre todos los resultados obtenidos. Los resultados de la Vp varían entre 789 m s-1 y 2308 m s-1, con un valor promedio de los 9 sillares de 1430 ± 318 m s-1. En el caso del índice de rebote, los valores oscilan entre 13 y 36, con un valor promedio de 23 ± 5 (Tabla 5.24). Tabla 5.24. Resultados promedios y desviación estándar del ensayo de ultrasonidos (Vp) y esclerometría (Rn) obtenidos para los sillares correspondientes al vomitorio Nº 9. Sillar 1 Sillar 2 Sillar 3 Sillar 4 Sillar 5 Sillar 6 Sillar 7 Sillar 8 Sillar 9 Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Media 26 1343 20 1454 19 1200 25 1528 20 1350 24 1538 24 1471 26 1717 20 1270 STD 6 154 6 460 2 169 5 436 4 310 8 355 4 385 5 307 4 286 8 7 1 6 5 4 3 1 2 9 Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 182 Figura 5.89. Índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos de los diferentes sillares analizados correspondientes al vomitorio Nº 9. Tabla 5.25. Recta de regresión y coeficiente de variabilidad obtenidos para el índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos (X) de los diferentes sillares analizados correspondientes al vomitorio Nº 9. Zona Recta de regresión Coef. Variabilidad Sillar 1 0.0369 X – 24.0991 0.8006 Sillar 2 0.0113 X + 3.8473 0.7801 Sillar 3 0.0121 X + 4.9231 0.7765 Sillar 4 0.0080 X + 12.6226 0.5495 Sillar 5 0.0116 X + 4.1164 0.9601 Sillar 6 0.0197 X – 6.3986 0.8230 Sillar 7 0.0087 X + 10.9666 0.7737 Sillar 8 0.0156 X – 1.3601 0.8285 Sillar 9 0.0124 X + 4.0424 0.7785 5. Resultados 183 Vomitorio Nº 10 Se analizan los sillares graníticos que se observan en la Figura 5.90, correspondientes a la izquierda del vomitorio Nº 10 de subida a la media y la summa cavea. Figura 5.90. Sillares analizados correspondientes al vomitorio Nº 10. Se han realizado el mismo número de medidas, 10, para obtener tanto la velocidad de ultrasonidos como para el índice de rebote para todos los sillares, a excepción del sillar 3. De forma generalizada se observa una buena correlación entre todos los resultados obtenidos. Los resultados de Vp varían entre 704 m s-1 y 2419 m s-1, con un valor promedio de los 9 sillares de 1451 ± 358 m s-1. En el caso del índice de rebote, los valores oscilan entre 10 y 37 con un valor promedio de 23 ± 5 (Tabla 5.26). Tabla 5.26. Resultados promedios y desviación estándar del ensayo de ultrasonidos (Vp) y esclerometría (Rn) obtenidos para los sillares correspondientes al vomitorio Nº 10. Sillar 1 Sillar 2 Sillar 3 Sillar 4 Sillar 5 Sillar 6 Sillar 7 Sillar 8 Sillar 9 Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Media 20 1442 21 1422 22 1460 20 1586 21 1289 24 1462 27 1585 24 1211 23 1602 STD 3 286 4 407 6 404 4 392 4 250 8 257 6 426 7 419 5 381 8 7 1 6 5 4 3 1 2 9 Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 184 Figura 5.91. Índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos de los diferentes sillares analizados correspondientes al vomitorio Nº 10. Tabla 5.27. Recta de regresión y coeficiente de variabilidad obtenidos para el índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos (X) de los diferentes sillares analizados correspondientes al vomitorio Nº 10. Zona Recta de regresión Coef. Variabilidad Sillar 1 0.0104 X + 5.3002 0.9028 Sillar 2 0.0086 X + 8.7673 0.7987 Sillar 3 0.0123 X + 4.4013 0.7028 Sillar 4 0.0092 X + 5.5962 0.8648 Sillar 5 0.0139 X + 2.8256 0.8566 Sillar 6 0.0262 X – 14.0645 0.7859 Sillar 7 0.0104 X + 10.3444 0.5648 Sillar 8 0.0142 X + 6.8506 0.7796 Sillar 9 0.0102 X + 6.8089 0.7357 5. Resultados 185 Muro izquierdo Aditus occidental Se analizan los sillares graníticos que se observan en la Figura 5.92, correspondientes al muro izquierdo del Aditus occidental. Figura 5.92. Sillares analizados correspondientes al muro izquierdo del Aditus occidental. En los sillares 2, 4, 7, 8 y 9, se realiza el mismo número de medidas, 10, para obtener tanto la velocidad de ultrasonidos como para el índice de rebote. Para el resto de sillares, únicamente han podido obtenerse 5 medidas, debido al estado de deterioro en que se encuentran. Se observa una buena correlación entre los resultados obtenidos para los 9 sillares. Los resultados de Vp varían entre 926 m s-1 y 2273 m s-1, con un valor promedio de 1419 ± 267 m s-1. En el caso del índice de rebote, los valores oscilan entre 15 y 51, con un valor promedio de 28 ± 6 (Tabla 5.28). Tabla 5.28. Resultados promedios y desviación estándar del ensayo de ultrasonidos (Vp) y esclerometría (Rn) obtenidos para los sillares correspondientes al muro izquierdo del Aditus occidental. Sillar 1 Sillar 2 Sillar 3 Sillar 4 Sillar 5 Sillar 6 Sillar 7 Sillar 8 Sillar 9 Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Media 37 1625 26 1454 22 1394 31 1481 23 1347 32 1310 24 1377 32 1525 24 1259 STD 10 315 7 358 2 259 3 249 5 148 11 266 6 336 5 283 3 194 7 6 5 4 3 1 2 8 9 Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 186 Figura 5.93. Índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos de los diferentes sillares analizados correspondientes al muro izquierdo del Aditus occidental. Tabla 5.29. Recta de regresión y coeficiente de variabilidad obtenidos para el índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos (X) de los diferentes sillares analizados correspondientes al muro izquierdo del Aditus occidental. Zona Recta de regresión Coef. Variabilidad Sillar 1 0.0265 X – 5.8253 0.7248 Sillar 2 0.0186 X – 0.5811 0.9182 Sillar 3 0.0055 X + 14.0900 0.6412 Sillar 4 0.0100 X + 16.3593 0.6667 Sillar 5 0.0287 X – 15.8703 0.6990 Sillar 6 0.0379 X – 17.8532 0.7695 Sillar 7 0.0176 X + 0.1172 0.8950 Sillar 8 0.0156 X + 7.7781 0.8296 Sillar 9 0.0139 X + 6.3604 0.9405 5. Resultados 187 Muro derecho Aditus occidental Se analizan los sillares graníticos que se observan en la Figura 5.94, correspondientes al muro derecho del Aditus occidental. Figura 5.94. Detalle de los diferentes sillares analizados correspondientes al muro derecho del Aditus occidental. En los sillares 1, 2, 7 y 8, se realizan 10 medidas por sillar para obtener la velocidad de ultrasonidos y el índice de rebote. En el resto de sillares, se han obtenido 5 medidas válidas, debido al estado de deterioro que presentan. En todos los resultados obtenidos, se aprecia una buena correlación en los resultados. Los valores de Vp varían entre 1079 m s-1 y 2344 m s-1, con un valor promedio de 1756 ± 320 m s-1. En el caso del índice de rebote, los valores oscilan entre 15 y 45, con un valor promedio de 30 ± 4 (Tabla 5.30). Tabla 5.30. Resultados promedios y desviación estándar del ensayo de ultrasonidos (Vp) y esclerometría (Rn) obtenidos para los sillares correspondientes al muro derecho del Aditus occidental. Sillar 1 Sillar 2 Sillar 3 Sillar 4 Sillar 5 Sillar 6 Sillar 7 Sillar 8 Sillar 9 Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Media 27 1718 25 1983 33 1529 32 1555 33 1820 28 1849 30 1511 34 2039 25 1799 STD 5 298 6 300 2 372 7 351 2 349 3 265 6 418 5 229 3 300 8 9 7 6 5 4 3 1 2 Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 188 Figura 5.95. Índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos de los diferentes sillares analizados correspondientes al muro derecho del Aditus occidental. Tabla 5.31. Recta de regresión y coeficiente de variabilidad obtenidos para el índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos (X) de los diferentes sillares analizados correspondientes al muro derecho del Aditus occidental. Zona Recta de regresión Coef. Variabilidad Sillar 1 0.0160 X – 0.1320 0.9105 Sillar 2 0.0174 X – 9.9069 0.7789 Sillar 3 0.0032 X + 27.9226 0.5228 Sillar 4 0.0196 X + 1.7262 0.9400 Sillar 5 0.0051 X + 23.9311 0.8537 Sillar 6 0.0073 X + 14.9230 0.5910 Sillar 7 0.0125 X + 10.7943 0.7282 Sillar 8 0.0217 X – 10.1458 0.8510 Sillar 9 0.0097 X + 7.1578 0.7480 5. Resultados 189 Esquina occidental del hemiciclo Se analizan los sillares graníticos que se observan en la Figura 5.96, correspondientes al a la esquina occidental del hemiciclo. Figura 5.96. Sillares analizados de la esquina occidental del hemiciclo del teatro. Se realizan 10 medidas para obtener la velocidad de ultrasonidos y el índice de rebote de los sillares 2, 3, 4, 7 y 9. Para los sillares 1, 5, 6 y 8, únicamente se han obtenido 5 medidas válidas, debido al estado en que se encuentran. Se observa una buena correlación entre todos los resultados obtenidos. Los resultados de Vp varían entre 789 m s-1 y 2381 m s-1, con un valor promedio de 1530 ± 287 m s-1. En el caso del índice de rebote, los valores oscilan entre 13 y 45, con un valor promedio de 27 ± 5 (Tabla 5.32). 8 9 7 6 5 4 3 1 2 Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 190 Tabla 5.32. Resultados promedios y desviación estándar del ensayo de ultrasonidos (Vp) y esclerometría (Rn) obtenidos para los sillares correspondientes a la esquina occidental del hemiciclo. Sillar 1 Sillar 2 Sillar 3 Sillar 4 Sillar 5 Sillar 6 Sillar 7 Sillar 8 Sillar 9 Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Media 18 1705 18 1368 49 1514 23 1195 20 1273 28 1746 29 1736 33 1674 34 1556 STD 7 315 3 276 7 147 5 277 5 354 4 332 5 276 7 270 8 336 Figura 5.97. Índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos de los diferentes sillares analizados correspondientes a la esquina occidental del hemiciclo. Tabla 5.33. Recta de regresión y coeficiente de variabilidad obtenidos para el índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos (X) de los diferentes sillares analizados correspondientes a la esquina occidental del hemiciclo. Zona Recta de regresión Coef. Variabilidad Sillar 1 0.0202 X – 16.0050 0.8841 Sillar 2 0.0093 X + 5.4418 0.8302 Sillar 3 0.0380 X – 9.0023 0.5228 Sillar 4 0.0152 X + 4.5379 0.8639 Sillar 5 0.0142 X + 1.7021 0.8809 Sillar 6 0.0105 X + 9.5766 0.7439 Sillar 7 0.0177 X – 1.2519 0.8397 Sillar 8 0.0188 X – 1.9337 0.5063 Sillar 9 0.0166 X + 7.8458 0.4822 5. Resultados 191 5.2.7.2. Anfiteatro La determinación de la velocidad de ultrasonidos, se lleva a cabo en los sillares correspondientes a las puertas de acceso de los vomitorios 1, 4, 7, 10, 11, 13 y 15 (Figura 5.98). Estos sillares pertenecen a los muros que cierran el perímetro del anfiteatro, delimitando los vomitorios principales que permiten el acceso a la media y a la summa cavea y que están realizados con la misma técnica constructiva, fábricas de granito que enmarcan las puertas de acceso, las bóvedas y gran parte de los alzados del muro perimetral. VOMITORIO Nº 13 VOMITORIO Nº 15 VOMITORIO Nº 1 VOMITORIO Nº 4 VOMITORIO Nº 10 VOMITORIO Nº 11 VOMITORIO Nº 7 Figura 5.98. Planta del anfiteatro donde se observan las diferentes zonas analizadas mediante la medida de la velocidad de ultrasonidos y esclerometría. . Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 192 Vomitorio Nº1 Se analizan los sillares graníticos que se observan en la Figura 5.99, correspondientes a la derecha y a la izquierda del arco de acceso al vomitorio Nº 1. Figura 5.99. Sillares analizados correspondientes al vomitorio Nº1. Se han realizado 10 medidas para obtener la velocidad de ultrasonidos y el índice de rebote en cada uno de los sillares, observándose una buena correlación entre todos los resultados. Los resultados de Vp varían entre 732 m s-1 y 3000 m s-1, con un valor promedio de los 5 sillares de 1717 ± 428 m s-1. En el caso del índice de rebote, los valores oscilan entre 15 y 32, con un valor promedio de 21 ± 3 (Tabla 5.34). Tabla 5.34. Resultados promedios y desviación estándar del ensayo de ultrasonidos (Vp) y esclerometría (Rn) obtenidos para los sillares correspondientes al vomitorio Nº1. Sillar 1 Sillar 2 Sillar 3 Sillar 4 Sillar 5 Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Media 26 1729 21 2058 19 1314 16 1114 23 2368 STD 4 453 3 580 4 485 1 220 2 401 1 2 3 4 1 5 5. Resultados 193 Figura 5.100. Índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos de los diferentes sillares analizados correspondientes al vomitorio Nº1. Tabla 5.35. Recta de regresión y coeficiente de variabilidad obtenidos para el índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos (X) de los diferentes sillares analizados correspondientes al vomitorio Nº1. Zona Recta de regresión Coef. Variabilidad Sillar 1 0.0075 X + 12.4517 0.9339 Sillar 2 0.0052 X + 10.2491 0.8781 Sillar 3 0.0074 X + 9.0306 0.9619 Sillar 4 0.0046 X + 10.5815 0.9123 Sillar 5 0.0040 X + 13.1926 0.8661 Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 194 Vomitorio Nº 4 Se analizan los sillares graníticos que se observan en la Figura 5.101, correspondientes a la derecha y a la izquierda del arco de acceso al vomitorio Nº 4. Figura 5.101. Detalle de los diferentes sillares analizados correspondientes al vomitorio 4. Para obtener la velocidad de ultrasonidos y el índice de rebote se realizan 10 medidas en cada sillar, observándose una buena correlación entre los resultados obtenidos. Los resultados de Vp varían entre 872 m s-1 y 3333 m s-1, con un valor promedio de los 5 sillares de 1766 ± 587 m s-1. En el caso del índice de rebote, los valores oscilan entre 16 y 38, con un valor promedio de 22 ± 3 (Tabla 5.36). Tabla 5.36. Resultados promedios y desviación estándar del ensayo de ultrasonidos (Vp) y esclerometría (Rn) obtenidos para los sillares correspondientes al vomitorio Nº4. Sillar 1 Sillar 2 Sillar 3 Sillar 4 Sillar 5 Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Media 20 1489 28 1497 23 1858 20 1802 18 2182 STD 2 771 5 407 4 899 4 490 2 371 2 1 3 4 5 5. Resultados 195 Figura 5.102. Índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos de los diferentes sillares analizados correspondientes a al vomitorio Nº4. Tabla 5.37. Recta de regresión y coeficiente de variabilidad obtenidos para el índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos (X) de los diferentes sillares analizados correspondientes al vomitorio Nº4. Zona Recta de regresión Coef. Variabilidad Sillar 1 0.0024 X + 15.5563 0.8214 Sillar 2 0.0122 X + 9.5077 0.8268 Sillar 3 0.0040 X + 15.8725 0.9678 Sillar 4 0.0076 X + 6.5941 0.9449 Sillar 5 0.0047 X + 7.3924 0.9181 Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 196 Vomitorio Nº 7 Se analizan los sillares graníticos que se observan en la Figura 5.103, correspondientes a la derecha de la puerta de acceso al vomitorio Nº 7. Figura 5.103. Detalle de los diferentes sillares analizados correspondientes al vomitorio Nº 7. Se realizan 10 medidas para obtener la velocidad de ultrasonidos y el índice de rebote para cada uno de los sillares, obteniéndose una buena correlación entre todos los resultados. Los resultados de Vp varían entre 1056 m s-1 y 2885 m s-1, con un valor promedio de los 5 sillares de 1822 ± 475 m s-1. En el caso del índice de rebote, los valores oscilan entre 17 y 36, con un valor promedio de 25 ± 4 (Tabla 5.38). Tabla 5.38. Resultados promedios y desviación estándar del ensayo de ultrasonidos (Vp) y esclerometría (Rn) obtenidos para los sillares correspondientes al Vomitorio 7 Sillar 1 Sillar 2 Sillar 3 Sillar 4 Sillar 5 Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Media 29 1805 27 2237 23 1736 21 1408 26 1923 STD 3 680 6 365 5 542 3 428 4 358 1 2 3 4 5 1 5. Resultados 197 Figura 5.104. Índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos de los diferentes sillares analizados correspondientes al vomitorio Nº 7. Tabla 5.39. Recta de regresión y coeficiente de variabilidad obtenidos para el índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos (X) de los diferentes sillares analizados correspondientes al vomitorio Nº 7. Zona Recta de regresión Coef. Variabilidad Sillar 1 0.0045 X + 21.2891 0.9287 Sillar 2 0.0150 X – 6.9436 0.9618 Sillar 3 0.0089 X + 7.1365 0.9021 Sillar 4 0.0065 X + 12.1871 0.7395 Sillar 5 0.0114 X + 4.2239 0.8669 Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 198 Vomitorio Nº 10 Se analizan los sillares graníticos que se observan en la Figura 5.105, correspondientes al acceso al vomitorio Nº 10. Figura 5.105. Sillares analizados correspondientes al vomitorio Nº 10. 10 son las medidas realizadas para obtener tanto la velocidad de ultrasonidos como para el índice de rebote para cada uno de los sillares, observándose una buena correlación entre todos los resultados obtenidos. Los valores de Vp varían entre 789 m s-1 y 2308 m s-1, con un valor promedio de los 8 sillares de 1469 ± 328 m s-1. En el caso del índice de rebote, los valores oscilan entre 15 y 38, con un valor promedio de 23 ± 4 (Tabla 5.40). Tabla 5.40. Resultados promedios y desviación estándar del ensayo de ultrasonidos (Vp) y esclerometría (Rn) obtenidos para los sillares correspondientes al vomitorio Nº 10. Sillar 1 Sillar 2 Sillar 3 Sillar 4 Sillar 5 Sillar 6 Sillar 7 Sillar 8 Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Media 22 1776 20 1306 21 1647 24 1835 26 1279 22 1310 20 1357 29 1239 STD 5 394 2 370 3 420 3 506 3 254 6 148 3 305 6 230 1 2 3 4 5 6 7 8 5. Resultados 199 Figura 5.106. Índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos de los diferentes sillares analizados correspondientes al vomitorio Nº 10. Tabla 5.41. Recta de regresión y coeficiente de variabilidad obtenidos para el índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos (X) de los diferentes sillares analizados correspondientes al vomitorio Nº 10. Zona Recta de regresión Coef. Variabilidad Sillar 1 0.0105 X + 3.1994 0.7691 Sillar 2 0.0065 X + 11.1774 0.9371 Sillar 3 0.0065 X + 9.9566 0.9140 Sillar 4 0.0052 X + 14.8262 0.6365 Sillar 5 0.0111 X + 29.7451 0.8315 Sillar 6 0.0398 X – 29.7451 0.9104 Sillar 7 0.0079 X – 9.2369 0.6700 Sillar 8 0.0257 X – 2.5806 0.9223 Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 200 Vomitorio Nº 11 Se analizan los sillares graníticos que se observan en la Figura 5.107, correspondientes a la izquierda de la puerta de acceso al vomitorio Nº 11. Figura 5.107. Sillares analizados correspondientes al vomitorio Nº 11. Se realizan 10 medidas para obtener tanto la velocidad de ultrasonidos como para el índice de rebote en cada sillar, obteniéndose, de forma generalizada, una buena correlación entre todos los resultados. Los valores deVp varían entre 789 m s-1 y 2206 m s-1, con un valor promedio de los 7 sillares de 1513 ± 282 m s-1. En el caso del índice de rebote, los valores oscilan entre 15 y 43, con un valor promedio de 27 ± 6 (Tabla 5.42). Tabla 5.42. Resultados promedios y desviación estándar del ensayo de ultrasonidos (Vp) y esclerometría (Rn) obtenidos para los sillares correspondientes al vomitorio Nº 11. Sillar 1 Sillar 2 Sillar 3 Sillar 4 Sillar 5 Sillar 6 Sillar 7 Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Media 36 1880 25 1391 28 1667 25 1447 25 1615 26 1409 23 1184 STD 5 123 7 225 9 278 4 242 6 378 5 271 6 460 1 2 3 4 1 5 6 7 1 5. Resultados 201 Figura 5.108. Índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos de los diferentes sillares analizados correspondientes al vomitorio Nº 11. Tabla 5.43. Recta de regresión y coeficiente de variabilidad obtenidos para el índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos (X) de los diferentes sillares analizados correspondientes al vomitorio Nº 11. Zona Recta de regresión Coef. Variabilidad Sillar 1 0.0370 X – 33.7897 0.9230 Sillar 2 0.0294 X – 15.5168 0.9259 Sillar 3 0.0298 X – 22.1006 0.9413 Sillar 4 0.0154 X + 13.0813 0.8031 Sillar 5 0.0161 X – 1.2345 0.8708 Sillar 6 0.0144 X + 5.7757 0.5576 Sillar 7 0.0115 X + 9.6627 0.6761 Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 202 Vomitorio Nº 13 Se analizan los sillares graníticos que se observan en la Figura 5.109, correspondientes a la derecha y a la izquierda de la puerta de acceso al vomitorio Nº 13. Figura 5.109. Sillares analizados correspondientes al vomitorio Nº 13. Se han realizado el mismo número de medidas, 10, para obtener tanto la velocidad de ultrasonidos como para el índice de rebote para cada uno de los sillares. Se observa una buena correlación entre todos los resultados obtenidos. Los resultados de Vp varían entre 1000 m s-1 y 3333 m s-1, con un valor promedio de los 6 sillares de 2079 ± 516 m s-1. En el caso del índice de rebote, los valores oscilan entre 11 y 32, con un valor promedio de 23 ± 3 (Tabla 5.44). Tabla 5.44. Resultados promedios y desviación estándar del ensayo de ultrasonidos (Vp) y esclerometría (Rn) obtenidos para los sillares correspondientes al vomitorio Nº 13. Sillar 1 Sillar 2 Sillar 3 Sillar 4 Sillar 5 Sillar 6 Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Media 19 1946 19 2227 29 1770 28 2700 24 1768 22 2060 STD 3 624 4 649 3 342 2 400 3 419 2 663 1 2 3 4 1 5 6 5. Resultados 203 Figura 5.110. Índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos de los diferentes sillares analizados correspondientes al vomitorio Nº 13. Tabla 5.45. Recta de regresión y coeficiente de variabilidad obtenidos para el índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos (X) de los diferentes sillares analizados correspondientes al vomitorio Nº 13. Zona Recta de regresión Coef. Variabilidad Sillar 1 0.0040 X + 11.5227 0.9516 Sillar 2 0.0056 X + 6.0673 0.9215 Sillar 3 0.0071 X + 15.9658 0.9322 Sillar 4 0.0060 X + 11.4039 0.9687 Sillar 5 0.0079 X + 9.5668 0.9371 Sillar 6 0.0036 X + 14.9626 0.9276 Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 204 Vomitorio Nº 15 Se analizan los sillares graníticos que se observan en la Figura 5.111, correspondientes a la derecha y a la izquierda de la puerta de acceso al vomitorio Nº 15. Figura 5.111. Detalle de los diferentes sillares analizados correspondientes al vomitorio Nº 15. Se realizan 10 medidas para obtener la velocidad de ultrasonidos y el índice de rebote para cada sillar. Se observa una buena correlación entre todos los resultados obtenidos. Los valores de Vp varían entre 769 m s-1 y 4412 m s-1, con un valor promedio de los 6 sillares de 2087 ± 486 m s-1. En el caso del índice de rebote, los valores oscilan entre 15 y 57, con un valor promedio de 24 ± 3 (Tabla 5.46). Tabla 5.46. Resultados promedios y desviación estándar del ensayo de ultrasonidos (Vp) y esclerometría (Rn) obtenidos para los sillares correspondientes al vomitorio Nº 15. Sillar 1 Sillar 2 Sillar 3 Sillar 4 Sillar 5 Sillar 6 Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Media 22 1441 40 3432 27 2419 16 1298 20 1729 21 2201 STD 3 337 8 472 3 873 1 267 2 603 2 363 2 4 1 5 6 1 3 5. Resultados 205 Figura 5.112. Índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos de los diferentes sillares analizados correspondientes al vomitorio Nº 15. Tabla 5.47. Recta de regresión y coeficiente de variabilidad obtenidos para el índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos (X) de los diferentes sillares analizados correspondientes al vomitorio Nº 15. Zona Recta de regresión Coef. Variabilidad Sillar 1 0.0091 X + 8.8666 0.8871 Sillar 2 0.0161 X – 15.2034 0.9538 Sillar 3 0.0038 X + 17.8503 0.9802 Sillar 4 0.0038 X + 11.3083 0.9401 Sillar 5 0.0027 X + 15.7113 0.9570 Sillar 6 0.0045 X + 10.6272 0.9142 Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 206 5.2.7.3. Canteras Cantera de Sierra Carija Se han analizado 5 zonas correspondientes a la cantera de Sierra Carija, 4 de ellas posibles antiguos frentes de explotación y uno de ellos situado próximo a la carretera (Figura 5.113). Figura 5.113. Zonas de la cantera de Sierra Carija analizadas. Para cada una de las zonas, se realizaron 25 medidas del índice de rebote y 25 de la velocidad de propagación de ultrasonidos. Se aprecia una buena correlación entre todos los resultados obtenidos. Los resultados de Vp varían entre 1250 m s-1 y 2679 m s-1, con un valor promedio de 1986 ± 304 m s-1. En el caso del índice de rebote, los valores oscilan entre 15 y 38, con un valor promedio de 30 ± 7 (Tabla 5.48). ZONA 1 ZONA 2 ZONA 3 ZONA 4 ZONA CARRETERA 5. Resultados 207 Tabla 5.48. Resultados promedios y desviación estándar del ensayo de ultrasonidos (Vp) y esclerometría (Rn) obtenidos para las diferentes zonas de la cantera de Sierra Carija. Zona 1 Zona 2 Zona 3 Zona 4 Zona Carretera Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Media 37 2089 36 2174 32 1591 21 1976 21 2101 STD 6 198 9 298 7 309 5 411 6 305 Figura 5.114. Índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos de las diferentes zonas de la cantera de Sierra Carija analizadas. Tabla 5.49. Recta de regresión y coeficiente de variabilidad obtenidos para el índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos (X) de las diferentes zonas analizadas de la cantera de Sierra Carija Zona Recta de regresión Coef. Variabilidad Zona 1 0.0272 X – 19.6958 0.7027 Zona 2 0.0283 X – 25.3786 0.9210 Zona 3 0.0214 X – 2.4355 0.8979 Zona 4 0.0111 X – 0.6732 0.8339 Zona carretera 0.0193 X – 19.3573 0.8362 Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 208 Cantera de Sierra Berrocal Se han analizado 3 zonas correspondientes a la cantera de Sierra Berrocal, una de ellas posible antiguo frente de explotación y las otras dos, situadas próximas a la carretera, posibles nuevos frentes (Figura 5.115). Figura 5.115. Detalle de las diferentes zonas de la cantera de Berrocal analizadas Para cada una de las zonas se realizaron 15 medidas del índice de rebote y 25 de la velocidad de propagación de ultrasonidos, observándose una buena correlación entre todos los resultados obtenidos. Los resultados de Vp varían entre 1103 m s-1 y 7895 m s- 1, con un valor promedio de 4400 ± 1340 m s-1. En el caso del índice de rebote, los valores oscilan entre 22 y 57, con un valor promedio de 40 ± 6 (Tabla 5.50). Tabla 5.50. Resultados promedios y desviación estándar del ensayo de ultrasonidos (Vp) y esclerometría (Rn) obtenidos para las diferentes zonas de la cantera de Sierra Berrocal Frente antiguo Frente nuevo 1 (carretera) Frente nuevo 2 (carretera) Rn Vp Rn Vp Rn Vp Media 28 2506 42 4549 49 6144 STD 6 1261 5 1543 7 1217 FRENTE NUEVO 1 FRENTE NUEVO 2 FRENTE ANTIGUO 5. Resultados 209 Figura 5.116. Índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos de las diferentes zonas de la cantera de Sierra Berrocal analizadas. Tabla 5.51. Recta de regresión y coeficiente de variabilidad obtenidos para el índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos (X) de las diferentes zonas analizadas de la cantera de Sierra Berrocal. Zona Recta de regresión Coef. Variabilidad Frente antiguo 0.0046 X + 16.5356 0.9465 Frente nuevo 1 0.0030 X + 28.5110 0.9230 Frente nuevo 2 0.0050 X + 18.4757 0.7942 Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 210 Canteras Zona del embalse de Proserpina Se han analizado 3 zonas correspondientes a la zona del embalse de Proserpina, una próxima a la carretera, que parece corresponderse con un posible antiguo frente de explotación, otra junto a unas pistas de tenis y la Finca Cuarto de la Charca (Figuras 5.117, 5.119 y 5.121). Zona carretera Figura 5.117. Canteras de Proserpina, zona de la carretera. En esta zona, próxima a la carretera que rodea el embale de Proserpina, se realizaron 25 medidas del índice de rebote y de la velocidad de propagación de ultrasonidos. Estas medidas, se llevan a cabo en la pared vertical y en la zona superior de un mismo afloramiento, obteniéndose una buena correlación entre todos los resultados obtenidos. Los valores de Vp varían entre 1079 m s-1 y 3000 m s-1, con un valor promedio de 1926 ± 391 m s-1. En el caso del índice de rebote, los valores oscilan entre 15 y 45, con un valor promedio de 26 ± 7 (Tabla 5.52). Tabla 5.52. Resultados promedios y desviación estándar del ensayo de ultrasonidos (Vp) y esclerometría (Rn) obtenidos para las diferentes zonas de la cantera de Proserpina, zona de la carretera. Pared Techo Rn Vp Rn Vp Media 23 1616 29 2235 STD 5 366 9 415 TECHO PARED 5. Resultados 211 Figura 5.118. Índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos de las diferentes zonas de la cantera de Proserpina, zona de la carretera analizada. Tabla 5.53. Recta de regresión y coeficiente de variabilidad obtenidos para el índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos (X) de las diferentes zonas analizadas de la cantera de Proserpina, zona de la carretera. Zona Recta de regresión Coef. Variabilidad Pared vertical 0.0135 X + 0.8936 0.9478 Techo 0.0208 X – 17.1210 0.9267 Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 212 Zona pistas de tenis Figura 5.119. Canteras de Proserpina, zona pistas de tenis analizadas. Para la zona próxima a las pistas de tenis se realizaron, 20 medidas para la Zona 1 y 10 para las Zonas 2 y 3 del índice de rebote y de la velocidad de propagación de ultrasonidos, observándose una buena correlación entre todos los resultados. Los resultados de Vp varían entre 838 m s-1 y 1948 m s-1, con un valor promedio de 1926 ± 161 m s-1. En el caso del índice de rebote, los valores oscilan entre 13 y 38, con un valor promedio de 22 ± 4 (Tabla 5.54). ZONA 2. TECHO ZONA 1. PARED ZONA 1. SUELO ZONA 3. PARED 5. Resultados 213 Tabla 5.54. Resultados promedios y desviación estándar del ensayo de ultrasonidos (Vp) y esclerometría (Rn) obtenidos para las diferentes zonas del Club de tenis. Zona 1. Pared Zona 1. Suelo Zona 2. Techo Zona 3. Pared Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Media 27 1111 19 1176 21 1177 21 985 STD 6 80 5 245 2 201 2 119 Figura 5.120. Índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos de las diferentes zonas de la cantera de Proserpina, zona pistas de tenis analizadas. Tabla 5.55. Recta de regresión y coeficiente de variabilidad obtenidos para el índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos (X) de las diferentes zonas analizadas de la cantera de Proserpina, zona pistas de tenis. Zona Recta de regresión Coef. Variabilidad Zona 1. Pared 0.0794 X – 61.1659 0.9700 Zona 1. Suelo 0.0191 X – 3.1214 0.8949 Zona 2. Techo 0.0107 X + 7.9713 0.9432 Zona 3. Pared 0.0160 X + 5.0965 0.9387 Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 214 Finca Cuarto de la Charca Figura 5.121. Zonas de la Finca del Cuarto de la Charca analizadas. En la zona del Cortijo Cuarto de la Charca se realizaron 20 medidas, para cada una de las 3 zonas analizadas, del índice de rebote y de la velocidad de propagación de ultrasonidos. De forma generalizada, se observa una correlación baja en los resultados obtenidos para las zonas 1 y 2. Los resultados de Vp varían entre 846 m s-1 y 1680 m s-1, con un valor promedio de 1328 ± 172 m s-1. En el caso del índice de rebote, los valores oscilan entre 17 y 35, con un valor promedio de 22 ± 4 (Tabla 5.56). Tabla 5.56. Resultados promedios y desviación estándar del ensayo de ultrasonidos (Vp) y esclerometría (Rn) obtenidos para las diferentes zonas de la cantera de Proserpina, zona Cuarto de la Charca. Zona 1 Zona 2 Zona 3 Rn Vp Rn Vp Rn Vp Media 23 1330 21 1253 22 1402 STD 3 148 2 203 6 165 ZONA 2 ZONA 1 ZONA 3 5. Resultados 215 Figura 5.122. Índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos de las diferentes zonas analizadas de la cantera de Proserpina, zona Cuarto de la Charca. Tabla 5.57. Recta de regresión y coeficiente de variabilidad obtenidos para el índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos (X) de las diferentes zonas analizadas de la cantera de Proserpina, zona Cuarto de la Charca. Zona Recta de regresión Coef. Variabilidad Zona 1 0.0174 X + 3.8534 0.5015 Zona 2 0.0086 X + 10.4170 0.5269 Zona 3 0.0303 X – 20.0730 0.8040 Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 216 Finca Royanejos Figura 5.123. Zonas de la Finca Royanejos analizadas. En la zona de la Finca Royanejos se realizaron, para cada una de las 4 zonas analizadas, 10 medidas del índice de rebote y 10 de la velocidad de propagación de ultrasonidos, apreciándose una buena correlación entre todos los resultados. Los resultados de Vp varían entre 1389 m s-1 y 2632 m s-1, con un valor promedio de 1765 ± 325 m s-1. En el caso del índice de rebote, los valores oscilan entre 15 y 38, con un valor promedio de 27 ± 6 (Tabla 5.58). Tabla 5.58. Resultados promedios y desviación estándar del ensayo de ultrasonidos (Vp) y esclerometría (Rn) obtenidos para las diferentes zonas de la Finca Royanejos. Zona 1 Zona 2 Zona 3 Zona 4 Rn Vp Rn Vp Rn Vp Rn Vp Media 28 1917 25 1864 27 1608 27 1672 STD 5 396 6 392 6 301 6 209 ZONA 2 ZONA 1 ZONA 3 ZONA 4 5. Resultados 217 Figura 5.124. Índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos de las diferentes zonas de la Finca Royanejos. Tabla 5.59. Recta de regresión y coeficiente de variabilidad obtenidos para el índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos (X) de las diferentes zonas analizadas de la Finca Royanejos. Zona Recta de regresión Coef. Variabilidad Zona 1 0.0114 X + 6.2021 0.8739 Zona 2 0.0125 X + 2.1737 0.7381 Zona 3 0.0169 X + 0.0900 0.6362 Zona 4 0.0213 X – 8.4393 0.5620 Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 218 5.3. Estado de conservación de los edificios y sus materiales El Instituto de Patrimonio Cultural Español, está llevando a cabo un estudio exhaustivo en cuanto a la conservación del patrimonio cultural. Este estudio trata de promover la implantación de estrategias de prevención en todas las actuaciones previstas en los planes nacionales, métodos de trabajo y protocolos o herramientas de gestión, adaptables a las particularidades de las diferentes manifestaciones del patrimonio cultural, independientemente de los medios disponibles (MECD, 2011). Como conservación preventiva, se entienden todas aquellas medidas y acciones que tengan como objeto, evitar o minimizar futuros deterioros o pérdidas. Se realizan sobre el contexto o el área circundante al bien o, más frecuentemente, sobre un grupo de bienes sin tener en cuenta su edad o condición. Estas medidas y acciones son indirectas, pues no interfieren con los materiales y las estructuras de los bienes, además de no modificar su apariencia. Para poder establecer la durabilidad de los materiales pétreos de un monumento, es necesaria su caracterización, en función de ciertas propiedades que sirven como indicadores de alteración y del intervalo y tipo de factores de alteración, que son aquellos parámetros capaces de inducir cambios en las citadas propiedades a través de determinados mecanismos de alteración. Dicha evaluación, puede consistir en la apreciación cualitativa o semicuantitativa de ciertos cambios observables, a veces a simple vista, de diversas propiedades, como pueden ser la aparición de eflorescencias, la formación de ampollas, cromatizaciones, etc. Se trata de una estimación subjetiva que, sin embargo, puede orientar sobre el “grado” de alteración. Los mecanismos de alteración motivados por cambios químicos y/o físicos, conducen a modificaciones, generalmente perjudiciales, en las propiedades intrínsecas del material pétreo. Estas múltiples transformaciones, se ponen de manifiesto a través de modificaciones macroscópicas, también denominadas indicadores visuales de la alteración (Ordaz y Esbert, 1988), que reflejan la naturaleza del material pétreo y los factores y mecanismos que han intervenido en su modificación. 5. Resultados 219 Esta fase es de difícil traducción a valores cuantitativos, sin embargo, es de gran valor a la hora de orientar las futuras experiencias de alteración y de decidir la tipología de ensayos de los que se pueden esperar conclusiones más significativas. Por esta difícil cuantificación, una buena documentación fotográfica es imprescindible, para dejar constancia objetiva de las observaciones realizadas en el material pétreo del monumento. 5.3.1. Teatro El estado de conservación del teatro (Figuras 5.125 a 5.127), de forma general, es bastante aceptable teniendo en cuenta su antigüedad, ya que gran parte del mismo se mantuvo enterrado desde su abandono con la llegada del cristianismo al Imperio y permaneció así hasta el inicio de las excavaciones arqueológicas realizadas en el siglo XVIII (Canto, 2001). Tradicionalmente denominado “Las Siete Sillas”, éstas no eran si no los restos de la summa cavea que se podían apreciar en superficie, tras la pérdida de las bóvedas de los arcos que daban acceso a ésta (Barroso y Morgado, 1998). Figura 5.125. Detalle del teatro donde se pueden apreciar el frons scaenae,la scaena, la orchestra y el aditus y la versura occidental. En cuanto al frons scaena, a partir de 1921 comienza a restaurarse, sufriendo restauraciones sucesivas en los años 1940 y 1954, y entre 1964 y 1970, constituyendo, esta última, un ejemplo de aplicación de criterios modernos, ya que se procede a des- restaurar lo anterior por fallos de interpretación y anastilosis y se lleva a cabo la nueva Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 220 restauración por Menéndez Pidal, intervención completada en 1979. Estas últimas restauraciones son las que sobreviven hasta la época moderna. Figura 5.126. Detalle de la zona este del teatro donde se aprecia el aditus y la versura oriental y la cavea con sus tres partes bien diferenciadas, vistas desde la scaena. Figura 5.127. Puerta de acceso a uno de los vomitorios y acera perimetral del teatro. De los deterioros más importantes, según el glosario de términos relacionados con el deterioro en piedra de Ordaz y Esbert (1988), encontrados en el teatro son (Figuras 5.128 a 5.131): 5. Resultados 221 Biodegradación (Deterioro producido por la acción biológica). Figura 5.128. Colonización biológica en el opus quadratum en la puerta de acceso 10 (a). Colonización biológica en el acceso al aditus occidental (b). Presencia de aves en la escena (c). Nidificación de aves en la parte trasera de la escena y depósito de excrementos (d). Colonización biológica en los bloques de granito de la versura oriental (e ). Presencia de plantas superiores en el opus quadratum a la derecha del vomitorio Nº 11 (f). a) b) c) d) e) f) Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 222 Fisuración (Deterioro caracterizado por la presencia de fisuras en la piedra). Desplacado (Levantamiento y separación de placas de la superficie de la piedra). Figura 5.129. Fisura en sillares graníticos en donde se observa la rotura del material pétreo (a), (b) y (d). Fisura en placa de mármol de la scaena (c). Desplacación en sillar granítico en el muro perimetral junto al vomitorio Nº 1 (e). Desplacación en una de las columnas situada en la versura oriental (f). a) b) c) d) e) f) 5. Resultados 223 Eflorescencias (Formación de cristales, de color blanquecino, no muy consistentes, formados en la superficie de una piedra por fenómenos de migración y evaporación de agua conteniendo sales solubles). Figura 5.130. Detalle de numerosas eflorescencias en muro perimetral (a) y (f), en las bóvedas de acceso a los vomitorios Nº 4 y 3 (b) y (c), en la bóveda y el muro lateral del aditus oriental (d) y (e). a) b) c) d) e) f) Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 224 Erosión (procesos físicos, químicos y biológicos que conducen a la pérdida de material). Arenización (Tipo de meteorización caracterizado por la caída grano a grano, espontánea o inducida, de material tamaño arena). Enmugrecimiento (Depósito superficial, generalmente de color oscuro o negro, formado por la acumulación de polvo, hollín, humos, vegetaciones, etc.). Figura 5.131. Pérdida de materia por redondeamiento en sillares graníticos en el vomitorio Nº 1 (a) y en el acceso al aditus occidental (b). Arenización en sillar granítico donde se aprecia la caida de los granos que lo componenen (c) y enmugrecimiento en puerta de aceso y parte trasera de la escena (d) y (e). a) b) d) e) c) 5. Resultados 225 5.3.2. Anfiteatro El estado de conservación del anfiteatro (Figuras 5.132 a 5.134), en su conjunto, es relativamente aceptable, si bien, a lo largo de los años ha sufrido numerosas expoliaciones. Del conjunto de la cavea, dividida en tres distintas partes, ima, media y summa cavea, las dos primeras se conservan en un estado de conservación aceptable, resultando la summa cavea casi totalmente destruida (Figura 5.132). De este último anillo permanecen, a lo largo del edificio, varias estructuras de opus caementicium derrumbados encima de la media cavea. Figura 5.132. Detalle de la zona oeste del anfiteatro y puerta principal, donde se pueden apreciar la media cavea y la ima cavea. La summa cavea está prácticamente desaparecida. De las doce filas de gradas del tramo inferior de la ima cavea, es posible observar, en gran parte del edificio, el núcleo de hormigón que ha perdido la casi totalidad del revestimiento que formaba los escalones de granito, motivado por un largo proceso de expolio. Actualmente, es posible reconocer algunos de estos elementos originales en la extremidad noroeste del anfiteatro, al oeste de la puerta principal norte. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 226 Figura 5.133. Detalle de la zona norte del anfiteatro donde se pueden apreciar núcleos de hormigón (Opus caementicium) derrumbados sobre la media cavea, así como restos de los escalones de granito originales. Figura 5.134. Detalle de la zona sur del anfiteatro donde se puede apreciar el estado de conservación de la ima cavea y de la media cavea. Los deterioros más importantes encontrados a lo largo del anfiteatro son (Figuras 5.135 a 5.138): 5. Resultados 227 Biodegradación (Deterioro producido por la acción biológica). Figura 5.135. Colonización biológica en el opus incertum del muro de delimitación noroeste del acceso principal del anfiteatro(a), en el acceso al vomitorio Nº 2 (b) y en sillares de granito próximos al suelo en el muro perimetral del anfiteatro (c). Presencia de plantas superiores en los laterales del acceso sur del anfiteatro (d) y en la Fossa Bestiaria de la arena (e). Colonización biológica en el opus caementicium derrumbado sobre la media cavea (f). a) b) c) d) e) f) Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 228 Rubefacción (Enrojecimiento más o menos superficial de la piedra debido, sobre todo, a la tinción por óxidos de hierro propios del material rocoso). Fisuración (Deterioro caracterizado por la presencia de fisuras en la piedra). Figura 5.136. Detalle de pátinas ferruginosas en el opus incertum y alteración cromática por rubefacción en vomitorio Nº 13 (a), vomitorio Nº 2 (b) y vomitorios Nº 15 (c) y Nº 16 (d). Fisuraciones en material pétreo (e) y (f). a) b) c) d) e) f) 5. Resultados 229 Eflorescencias (Formación de cristales, de color blanquecino, no muy consistentes, formados en la superficie de una piedra por fenómenos de migración y evaporación de agua conteniendo sales solubles). Arenización (Tipo de meteorización caracterizado por la caída grano a grano, espontánea o inducida, de material tamaño arena). Figura 5.137. Detalle de numerosas eflorescencias en opus incertum (a) y (b), en la puerta de acceso principal al anfiteatro (c) y en muro de mampostería (d). Arenización en sillar granítico donde se aprecia la caida de los granos que lo componenen (e). a) b) c) d) e) Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 230 Descamación (Levantamiento y separación de escamas paralelamente a la superficie de la piedra, por causa de diferentes mecanismos). Enmugrecimiento (Depósito superficial, generalmente de color oscuro o negro, formado por la acumulación de polvo, hollín, humos, vegetaciones, etc.) Figura 5.138. Descamación en opus incertum (a) y (c) y en sillares graníticos (b) y (d). Enmugrecimiento por humedades en sillares graníticos en vomitorios Nº 15 (e) y Nº 16 (f). a) b) e) f) c) d) 6. Discusión de resultados 231 6. DISCUSIÓN DE RESULTADOS Al igual que se ha hecho en los apartados anteriores de esta memoria de tesis doctoral, la discusión de resultados se ha subdividido en apartados relacionados con la petrología, mineralogía y la caracterización petrofísica de los materiales pétreos. Como se ha comentado en la introducción, para poder establecer el lugar de procedencia de un material pétreo, es necesario realizar, al menos inicialmente, un examen macroscópico de la roca para poder clasificarla. En algunos casos esto llega a ser suficiente para poder llegar a indicar su lugar de procedencia. Sin embargo, a menudo es necesario conjugar el empleo de diversas técnicas analíticas para lograr tal fin. 6.1. Petrología y mineralogía En el teatro, prácticamente todas las rocas analizadas se pueden definir como granitos porfídicos de dos micas lo que coincide con lo indicado por otros autores (Williams- Thorpe y Potts, 2002). Las rocas de los sillares de la parte superior de la versura oriental del teatro (T_RS-10, T_RS-11, T_RS-12) presentan feldespato potásico en forma de ortosa y microclina, al igual que 3 de las muestras (T_RS-3, T_RS-6, T_RS-8) de la zona suroriental del muro perimetral. En el resto de muestras de esta zona (T_RS-1, T_RS-2, T_RS-4, T_RS-7) el feldespato potásico está en forma de ortosa. Los feldespatos analizados, por lo general, presentan tamaños de grano grueso, de 1 a 2 cm, y en algunos casos, superiores a 5 cm, como también indican Williams-Thorpe y Potts (2002), mostrando un color beige-anaranjado, como consecuencia de procesos de oxidación. Las muestras analizadas de los sillares del anfiteatro (A_RS-1 a A_RS-5), también se clasifican como granitos porfídicos de dos micas, con feldespato potásico, en forma de ortosa y microclina. La roca procedente de la cimentación de una de las estructuras de la muralla, vinculada con la puerta de acceso a la ciudad, en la zona noreste del anfiteatro (A_RMC-1), sin embargo, se clasifica como leucogranito con moscovita. En cuanto al resto de rocas del anfiteatro analizadas, observamos la presencia de una arenisca (subarcosa) (A_RMP-1), tomada del paramento occidental, una roca del solado Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 232 (A_RSO-1), clasificada como pórfido y, en la arena del anfiteatro, se observa un afloramiento rocoso clasificado como esquisto con tremolita-actinolita (A_AA). En las rocas graníticas de las canteras analizadas, podemos diferenciar tres tipos de granitos. Las rocas de la zona del embalse de Proserpina y Sierra Carija se pueden clasificar como granitos porfídicos de dos micas, las rocas de la Finca Royanejos como granitos de dos micas y, las rocas de Sierra Berrocal como leucogranitos con moscovita. Las rocas graníticas de la zona del embalse de Proserpina (Finca Los Baldíos, Cuarto de la Charca y la zona próxima al Club de Tenis) y Sierra Carija, presentan características similares. La principal diferencia existente, entre los granitos porfídicos de la zona del embalse de Proserpina y los de Sierra Carija, está en que, los primeros, presentan tamaños de grano mayores en los minerales de cuarzo, con tendencias de tamaño medio a grueso, mientras que en Sierra Carija, se aproximan al tamaño límite entre fino y medio. Además, los feldespatos potásicos y las plagioclasas también presentan un mayor tamaño en la zona del embalse de Proserpina, con tamaños de grano en los feldespatos potásicos que pueden llegar a los 9 mm, frente a los 5 mm de Sierra Carija y con plagioclasas de más de 5 mm en la zona del embalse de Proserpina, frente a las menores de 2 mm de Sierra Carija. Los granitos de dos micas de la Finca Royanejos, tienen características similares a los de la zona del embalse de Proserpina y, aunque los minerales son los mismos a excepción de la presencia en menor proporción de microclina, presentan tamaños de grano de fino a medio. En el granito de Sierra Berrocal, el feldespato potásico se presenta en forma de ortosa y, a diferencia de los anteriores, no presenta microclina en su composición mineralógica además de presentar un color blanco. En el espectro de difracción de rayos X, se observa la ausencia de clorita y la presencia de moscovita, a diferencia de las rocas de Sierra Carija y la Finca Los Baldíos (Figura 5.17). A partir del estudio petrográfico y de los espectros de difracción de rayos X de las diferentes muestras graníticas de los monumentos y canteras, podemos observar que presentan fases minerales comunes. De forma generalizada los granitos de los monumentos y de las canteras se clasifican como granitos porfídicos de dos micas. En las rocas de los monumentos se identifican como minerales mayoritarios cuarzo, feldespato potásico, plagioclasa y clorita, al igual que nos encontramos en las muestras 6. Discusión de resultados 233 de las canteras de Sierra Carija y las canteras de la zona del embalse de Proserpina, mientras que en la cantera de Sierra Berrocal, la ausencia de clorita, inicialmente podría descartarla como lugar de procedencia de las rocas de los monumentos. Sin embargo, la muestra A_RMC-1 parecería tener su lugar de procedencia en esta última cantera ya que coinciden ambas en su clasificación, leucogranito con moscovita, y en el tamaño de grano, entre fino y medio, su color blanco y la ausencia de biotita como indica Gonzalo (1987). A partir de los resultados obtenidos mediante la caracterización petrográfica, (macroscópica y microscópica) y mineralógica (difracción de rayos X), inicialmente se podría determinar o descartar la procedencia de los granitos empleados en los monumentos (Dingelstadt et al., 2000; Gotze y Siedel, 2004; Jiménez Martínez et al., 2009). Si solo atendiéramos a esta caracterización petrográfica y mineralógica, las canteras de procedencia de los granitos del teatro y anfiteatro podrían ser las canteras de la zona del embalse de Proserpina y si bien en este caso, y debido a las similitudes que presentan las rocas de los monumentos y de las canteras, ha sido necesario recurrir al estudio geoquímico, para tratar de determinar con mayor precisión las zonas de procedencia (Fort et al., 1992; Galán et al., 1999; Gotze y Siedel, 2007; Jiménez Martínez, et al., 2012; Malfilatre et al., 2014). De las rocas carbonáticas analizadas, pertenecientes al escenario del teatro, se han identificado dos tipos de rocas, mármol calcítico y caliza. Están constituidas principalmente por calcita, contando como principal mineral accesorio la presencia de dolomita, como es típico de los mármoles de la Península Ibérica y de la zona mediterránea (Taelman et al., 2013a), y de cuarzo. En los espectros de difracción de rayos X, se puede apreciar la presencia de micas en las muestras T_RE-1 y T_RE-2. Aunque el número de muestras no es suficiente para ser conclusivos, parecen indicar que, las muestras de mármol, T_RE-1 y T_RE-4, por su color blanco con venas grises y tonalidades rojizas, su composición mineralógica y por los contactos entre granos minerales, además de presentar tamaño medio de estos valores máximos de 1.66 mm, podrían tener, como lugar de procedencia la zona de Estremoz. (Taelman et al., 2013a). En cuanto a los hormigones romanos del teatro y anfiteatro, se observa la presencia de calcita tamaño micrita que procede de la carbonatación de la cal empleada como ligante Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 234 (Velosa et al., 2007). Este tamaño de grano es el causante de que no se observen grietas de retracción (Pavía y Caro, 2008), defecto que puede observarse en ocasiones en morteros y hormigones históricos de baja calidad (Malinowski, 1979). Se aprecia la existencia de poros de tamaño milimétrico, de tipo intergranular y abundantes en determinadas zonas. Los áridos son de naturaleza variable, y están formados por fragmentos de roca y minerales. Los fragmentos de roca son principalmente cuarcita, lo que podría indicar que se han empleado materiales procedentes de la misma zona como es el río Albarregas o el Guadiana (Kramar et al., 2011), y granitos, esquistos (como sucede en las muestras A_HR-5, A_HR-7 y A_HR-9 donde se observa la presencia de tremolita- actinolita), pórfidos, dioritas, calizas y material cerámico, lo que es indicativo del aprovechamiento de los residuos de estos materiales, empleados en la construcción de los monumentos (Zamba et al., 2007). En el caso del anfiteatro, es interesante la presencia de esquistos en la composición del hormigón, que puede ser debida al empleo de la roca existente en el centro de la arena, clasificada como esquisto con tremolita- actinolita. Estos clastos minerales, fragmentos de roca y minerales, se presentan con formas de baja esfericidad, generalmente redondeados a subredondeados, aunque ocasionalmente podamos observar alguno subanguloso. La mineralogía determinada en los hormigones por DRX, nos revela que los principales componentes minerales son el cuarzo y la calcita, confirmando que son hormigones de cal con áridos silíceos principalmente, además de feldespatos y micas. En ellos se observa la presencia de calcita, de lo que puede interpretarse que la fase ligante es cal que, posteriormente, se ha carbonatado (Pavía y Caro, 2008). Geoquímica En base a los resultados obtenidos del análisis geoquímico de la roca de las diferentes canteras y de la roca de los sillares graníticos de los monumentos, hemos obtenido 3 posibles asociaciones respecto a la procedencia de los diferentes materiales empleados. En el teatro, y a partir del análisis geoquímico, inicialmente podría indicarse que el material pétreo correspondiente a Sierra Berrocal no ha sido empleado en su construcción. Las concentraciones de elementos mayores, expresados en óxidos (Tabla 6. Discusión de resultados 235 5.1) no muestran ningún rasgo destacable. Por lo general, los granitos del teatro muestran una tendencia de evolución calcoalcalina, al igual que sucede en las canteras analizadas, con un enriquecimiento en K debido a una mayor presencia de feldespato potásico, a excepción de las muestras T_RS-5, T_RS-7 y T_RP-1. La coincidencia en las concentraciones de los óxidos de elementos mayores de las muestras de granito del teatro con las de las canteras analizadas, podrían indicarnos 3 posibles procedencias, las muestras T_RS-6 y T_RS-7 que se podrían asociar a la Finca Royanejos, las muestras T_RS-7, T_RS-8 y T_RP-1 a la Finca Cuarto de la Charca y las muestras T_RS-2, T_RS-5 y T_RS-9, bien a Sierra Carija, bien a la Finca Los Baldíos (Figura 6.1). 70 72 74 76 10 12 14 16 18 % A l 2 O 3 % SiO2 70 72 74 76 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 % M nO % SiO2 70 72 74 76 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 % C aO % SiO2 70 72 74 76 1 2 3 4 N a 2 O % SiO2 70 72 74 76 0 1 2 3 % F e 2 O 3 % SiO2 70 72 74 76 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 % P 2 O 5 % SiO2 Figura 6.1. Diagramas de Harker (1909) de la variación de los óxidos de los elementos mayores respecto a la sílice para las rocas de los sillares de granito frente a las rocas de las canteras. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 236 70 72 74 76 2 3 4 5 6 7 8 % K 2 O % SiO2 70 72 74 76 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 % T iO 2 % SiO2 70 72 74 76 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 % M gO % SiO2 T_RP - 1 T_RS - 2 T_RS - 5 T_RS - 6 T_RS - 7 T_RS - 8 T_RS - 9 T_RS -13 T_RP - 1 T_RS - 2 T_RS - 5 T_RS - 6 T_RS - 7 T_RS - 8 T_RS - 9 T_RS -13 Sierra Berrocal Sierra Carija F. los Baldíos F. Cuarto de la Charca F. Royanejos Sierra Berrocal Sierra Carija F. los Baldíos F. Cuarto de la Charca F. Royanejos Figura 6.1. (continuación). Diagramas de Harker (1909) de la variación de los óxidos de los elementos mayores respecto a la sílice para las rocas de los sillares de granito del teatro frente a las rocas de las canteras. Si observamos las concentraciones de elementos traza (Tabla 5.1 y Figura 6.2) de las muestras del teatro, la coincidencia en las concentraciones de estos elementos de las muestras de granito del teatro con las de las canteras analizadas, nos indican en este caso 2 posibles procedencias, Finca Royanejos, donde asociaríamos las muestras T_RS- 2, T_RS-6, T_RS-7, T_RS-8, T_RS-9 y T_RP-1, y la Finca Los Baldíos, de donde parecerían proceder las muestras T_RS-5 y T_RS-13. La evolución de algunos de estos elementos traza durante los procesos de alteración, sufridos al estar expuestos al medioambiente, muestra cambios significativos en el contenido de estos, debido a la capacidad de estos de movilizarse e incorporarse en otras fases minerales (Fort et al., 1992). Estos cambios significativos se aprecian en elementos tales como el Li, Rb, Y, Zr, Ba o Pb. En el caso de las muestras asociadas a la Finca Los Baldíos, el contenido de Rb tiende a disminuir en las muestras del monumento, lo que indica su rápido lixiviado del medio, mientras que en el resto de muestras, asociadas a la Finca Royanejos, la tendencia en el contenido de estos elementos es la de aumentar, relacionada con los diferentes procesos de alteración. 6. Discusión de resultados 237 70 72 74 76 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 B a (p pm ) % SiO2 70 72 74 76 0 200 400 600 800 1000 1200 R b (p pm ) % SiO2 70 72 74 76 0 10 20 30 40 50 60 70 C e (p pm ) % SiO2 70 72 74 76 0 10 20 30 40 50 60 70 S r (p pm ) % SiO2 70 72 74 76 20 25 30 35 40 45 50 G a (p pm ) % SiO2 70 72 74 76 0 5 10 15 20 25 30 T h (p pm ) % SiO2 70 72 74 76 0 5 10 15 20 25 30 35 La ( pp m ) % SiO2 70 72 74 76 0 40 80 120 Y ( pp m ) % SiO2 Figura 6.2. Diagramas de Harker (1909) de la variación de los óxidos de los elementos traza respecto a la sílice para las rocas de los sillares de granito del teatro frente a las rocas de las canteras. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 238 70 72 74 76 0 10 20 30 N b (p pm ) % SiO2 70 72 74 76 40 80 120 160 200 Z r (p pm ) % SiO2 T_RP - 1 T_RS - 2 T_RS - 5 T_RS - 6 T_RS - 7 T_RS - 8 T_RS - 9 T_RS -13 T_RP - 1 T_RS - 2 T_RS - 5 T_RS - 6 T_RS - 7 T_RS - 8 T_RS - 9 T_RS -13 Sierra Berrocal Sierra Carija F. los Baldíos F. Cuarto de la Charca F. Royanejos Sierra Berrocal Sierra Carija F. los Baldíos F. Cuarto de la Charca F. Royanejos Figura 6.2. (continuación). Diagramas de Harker (1909) de la variación de los óxidos de los elementos traza respecto a la sílice para las rocas de los sillares de granito del teatro frente a las rocas de las canteras. Los contenidos de tierras raras, al igual que sucedía para los elementos traza, muestran coincidencias para dos diferentes asociaciones de canteras de procedencia. Las muestras T_RS-2, T_RS-5, T_RS-7, T_RS-8, T_RS-9 y T_RP-1 se podrían asociar a la Finca Los Baldíos, mientras que las muestras T_RS-6 y T_RS-13 se asociarían a la Finca Royanejos. La Tabla 6.1, muestra los contenidos en tierras raras de las muestras graníticas analizadas en el teatro. Los valores de HREE oscilan entre 13.01 ppm y 77.29 ppm, valores comparables a los de las canteras estudiadas, a excepción de la cantera de Sierra Carija. Los valores de LREE son similares a los de la Finca Royanejos, Finca Los Baldíos y Finca Cuarto de la Charca. Las muestras del teatro, presentan anomalías negativas del Europio muy pequeñas, similares a los de las canteras estudiadas, a excepción de la Sierra de Berrocal. Las relaciones La/Lu son bajas, entre 28.59 ppm y 87.78 ppm, comparables a las de las canteras de la Finca Los Baldíos, Finca Royanejos y Finca Cuarto de la Charca, lo que se traduce en espectros de tierras raras bastante planos (Tabla 6.2). En la Figura 6.3.a, se observa una disminución de las tierras raras, ligeramente más acusada en el caso de las tierras raras ligeras, al ser elementos más fácilmente lixiviados durante su alteración química (Belashov et al., 1964), lo que indica un mayor grado de alteración de estos materiales. Se podría interpretar que las muestras T_RS-6 y T_RS- 13, pudieran proceder de la Finca Royanejos ya que, según se aprecia en las Figuras 6.1, 6. Discusión de resultados 239 6.2 y 6.3, los resultados son prácticamente coincidentes, tanto los óxidos de los elementos mayores, como los elementos traza y las tierras raras, aunque en este último caso, se observa un menor contenido en tierras raras con respecto a las muestras de la Finca Royanejos. Tabla 6.1. Contenido en tierras raras de las muestras del teatro. Muestra T_RS-13 T_RP-1 T_RS-9 T_RS-8 T_RS-7 T_RS-6 T_RS-5 T_RS-2 Ppm REE total 14.80 45.08 47.43 89.28 87.28 17.61 43.92 45.58 HREE 13.01 38.83 42.17 77.29 73.52 15.27 37.08 37.44 LREE 1.79 6.25 5.26 11.99 13.76 2.34 6.84 8.14 Eu/Eu* 0.16 0.07 0.10 0.06 0.05 0.09 0.18 0.07 La/Lu 74.69 48.87 87.78 47.75 36.82 53.48 39.00 28.59 Tabla 6.2. Contenido en tierras raras de las muestras de las canteras. Muestra S. Berrocal S. Carija F. Los Baldíos F. Royanejos F. C. de la Charca C_SB-14 C_SB-13 C_SC-7 C_SC-8 C_LB-1 C_RY-1 RO-AQ C_CCh-7 Ppm REE total 92.67 128.08 156.46 197.55 58.53 29.91 164.25 81.15 HREE 42.76 70.01 135.97 176.31 51.19 26.08 146.85 72.58 LREE 49.91 58.07 20.49 21.24 7.34 3.83 17.40 8.57 Eu/Eu* 0.01 0.002 0.07 0.06 0.13 0.09 0.07 0.06 La/Lu 2.50 4.21 65.28 112.81 43.56 56.00 88.54 77.94 En la Figura 6.3.b, esta disminución es más acusada en el caso de tierras raras con número atómico inferior a 65, indicando una movilización bajo condiciones ácidas, alteración a minerales de arcilla, y precipitados como hidróxidos o carbonatos a minerales secundarios, en el caso de condiciones básicas (Burkov y Podporina, 1967). A su vez se observa, un enriquecimiento para tierras raras con número atómico superior a 65, lo que puede ser debido a la incorporación de estos, por alteración de las biotitas, en fases de hidróxidos (Fort et al., 1992). Por tanto, al igual que en el caso de la Figura 6.3.a, las muestras T_RS-7 y T_RS-8, podrían proceder de la Finca del Cuarto de la Charca. En el resto de las muestras del teatro, resulta más complejo establecer relaciones que nos conduzcan a determinar su procedencia con exactitud. En la Figura 6.3.c, se observan anomalías positivas del Ce, y una disminución importante de tierras raras pesadas en el caso de la muestra T_RS-9, mientras que el resto de elementos, permanece constante respecto al espectro obtenido para la Finca de Los Baldíos. En el caso de las Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 240 muestras T_RP 1 y T_RS-5, los óxidos de los elementos mayores y los elementos trazas, podrían indicar una posible procedencia vinculada a la Finca de Los Baldíos y de la Finca del Cuarto de la Charca, aunque observando los espectros de REE parecería que se ajustan más a los valores obtenidos en la Finca de Los Baldíos. En cuanto a las muestras T_RS-2 y T_RS-9, los óxidos de los elementos mayores y los elementos trazas muestran que, sus valores, no guardan correspondencia con el resto de muestras (al igual que sucede con T_RS-6 y T_RS-13), por lo que en base a ello no se podría asegurar su procedencia, aunque si analizamos los espectros de REE, parece que concuerdan con las muestras de la Finca de Los Baldíos. 1 10 100 La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu R oc k/ C ho nd rit es Sun+McDon. 1989-REEs T_RS-6 T_RS-13 F. Royanejos T_RS-6 T_RS-13 F. Royanejos 1 10 100 La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu R oc k/ C ho nd rit es Sun+McDon. 1989-REEs T_RS-7 T_RS-8 F. Cuarto de la Charca T_RS-7 T_RS-8 F. Cuarto de la Charca 1 10 100 La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu R oc k/ C ho nd rit es Sun+McDon. 1989-REEs T_RP-1 T_RS-2 T_RS-5 T_RS-9 F. Los Baldíos T_RP-1 T_RS-2 T_RS-5 T_RS-9 F. Los Baldíos Figura 6.3. Diagramas de abundancia de tierras raras de las muestras de rocas graníticas del Teatro y de las rocas de las canteras normalizadas al condrito según Sun y McDononugh (1989). b) c) a) 6. Discusión de resultados 241 En cuanto a las rocas carbonáticas, inicialmente, y en base al color que presentan las rocas de la cantera de Alconera, se podría descartar la muestra de color negro denominada NE_PIN 65. En cuanto al resto de muestras analizadas, la muestra T_RE-4, difiere del resto de muestras en las concentraciones de elementos mayores expresados en óxidos, principalmente en CaO y SiO2, por lo que su procedencia podría ser distinta al resto. La muestra T_RE-3, aunque presenta concentraciones de los óxidos de elementos mayores similares a las muestras T_RE-1 y T_RE-2, se diferencia de estas en que en los elementos traza Li, Rb, Cs, Sr, Ba, Cr, Ni y Th, presentan concentraciones inferiores a los de estas. En estas dos muestras, T_RE-1 y T_RE-2, los REE presentan valores muy inferiores a los de la muestra de cantera GR_ALC 57. Las muestras T_RE-2 y T_RE-3, se clasifican petrográficamente como calizas. Presentan concentraciones de elementos mayores expresadas en óxidos y elementos traza, similares a las de la muestra GR_ALC 57. Si observamos la Tabla 6.4, se aprecia que, la muestra de Sierra Carija presenta concentraciones de elementos mayores, expresadas en óxidos, muy diferentes respecto al resto de rocas carbonáticas analizadas, por lo que se podría descartar, inicialmente, que las muestras analizadas tengan esta zona como lugar de procedencia. Respecto al resto de muestras, presentan concentraciones similares en Fe2O3 y MgO, mientras que, en el caso del SiO2, la muestra T_RE-4, presenta un menor contenido que el resto de las muestras del monumento. Las muestras T_RE-1 y T_RE-3, parecen tener la misma composición química en todos los elementos mayores analizados a excepción de K2O, P2O5 y TiO2. La muestra T_RE-4, parece diferir del resto de muestras analizadas, por lo que se podría indicar que no tiene el mismo lugar de procedencia que las otras 3. Se aprecian diferencias en cuanto al contenido en el total de tierras raras, presentando un ligero enriquecimiento de los elementos La, Ce y Nd en la muestra T_RE-2, por lo que, al igual que el resto de muestras analizadas anteriormente, podría presentar una distinta procedencia. En el caso de la muestra T_RE-1, estos valores son similares a los de la muestra GR_ALC 57, al igual que sucede si comparamos los contenidos en tierras rara pesadas y ligeras, por lo que se podría indicar que ambas pertenecieran a la misma zona de explotación. En cuanto a la muestra de Sierra Carija (Junta de Extremadura, 1993), los valores obtenidos de las concentraciones de elementos mayores, expresados en óxidos, para esta muestra, presenta valores elevados de MgO lo que indica que ésta Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 242 es una caliza dolomítica. Ninguna de las muestras del monumento analizadas presenta similitudes con esta muestra, por lo que se podría descartar como lugar de procedencia respecto a las rocas carbonáticas estudiadas de los monumentos. Está documentado que, la zona de Alconera, además de los mármoles de Estremoz y de las calizas de Sierra Carija, aprovisionaron de material marmóreo y calizo en la construcción del teatro romano, más concretamente a la zona de la frons scaena (Fusco y Mañas, 2006; Mañas Romero, 2014), zona de la que se extrajeron estas muestras. Figura 6.4. Diagramas de variación de los óxidos de los elementos mayores respecto a CaO para las rocas carbonáticas del teatro frente a las rocas de las canteras 6. Discusión de resultados 243 Figura 6.4.(continuación). Diagramas de variación de los óxidos de los elementos mayores respecto a CaO para las rocas carbonáticas del teatro frente a las rocas de las canteras. En el caso del anfiteatro, las concentraciones de elementos mayores, expresados en óxidos (Tabla 5.2), no muestran ningún rasgo destacable. Por lo general las rocas graníticas, presentan una tendencia de evolución calcoalcalina, al igual que sucede en las canteras analizadas, con un enriquecimiento en K, debido a una mayor presencia de feldespato potásico, a excepción de la muestra A_RS-3. La coincidencia en las concentraciones de los óxidos de elementos mayores de las muestras de granito del anfiteatro, con las de las canteras analizadas, al igual que sucede en el teatro, indican 3 posibles procedencias, Finca los Baldíos, donde se podrían asociar las muestras A_RS-2, A_RS-3, A_RS-5, A_RS-6 y A_RAP-1, Sierra Carija, para las muestras A_RS-5, A_RS-6, A_RAP-1, y Finca Cuarto de la Charca, para las muestras A_RS-3, A_RS-6 y A_RS-7 (Figura 6.5). Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 244 70 72 74 76 12 13 14 15 16 17 A l 2 O 3 % SiO2 70 72 74 76 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 % M nO % SiO2 70 72 74 76 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 % C aO % SiO2 70 72 74 76 1 2 3 4 % N a 2 O % SiO2 70 72 74 76 0 1 2 3 % F e 2 O 3 % SiO2 70 72 74 76 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 % P 2 O 5 % SiO2 70 72 74 76 2 3 4 5 6 7 8 % K 2 O % SiO2 70 72 74 76 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 % T iO 2 % SiO2 70 72 74 76 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 % M gO % SiO2 A_RAP-1 A_RMP-1 A_RS-2 A_RS-3 A_RS-5 A_RS-6 A_RS-7 A_RAP-1 A_RMP-1 A_RS-2 A_RS-3 A_RS-5 A_RS-6 A_RS-7 Sierra Berrocal Sierra Carija F. los Baldíos F. Cuarto de la Charca F. Royanejos Sierra Berrocal Sierra Carija F. los Baldíos F. Cuarto de la Charca F. Royanejos Figura 6.5. Diagramas de Harker (1909) de la variación de los óxidos de los elementos mayores respecto a la sílice para las rocas de los sillares de granito del anfiteatro frente a las rocas de las canteras. 6. Discusión de resultados 245 En cuanto a las concentraciones de elementos traza (Tabla 5.2 y Figura 6.6) de las muestras del anfiteatro, la coincidencia de estos elementos con las de las canteras analizadas, indican 3 posibles procedencias, Finca Royanejos, donde asociaríamos las muestras A_RS-2 y A_RS-5, Finca Los Baldíos, muestras A_RS-5 y A_RAP-1, y Finca Cuarto de la Charca, de donde parecerían proceder las muestras A_RS-3, A_RS-6, A_RS-7 y A_RAP-1. Se observan cambios significativos en el contenido de algunos elementos tales como el Li, Rb, Sr, Y, Zr, Ba y Pb. En el resto de elementos se observa una tendencia a la estabilidad. Los contenidos de tierras raras muestran, también, coincidencias para tres diferentes procedencias. Las muestras A_RS-3, A_RS-6 y A_RAP-1, podrían asociarse a la Finca Los Baldíos, las muestras A_RS-2 y A_RS-7 se asociarían a la Finca Cuarto de la Charca y la muestra A_RS-5 a la Finca Royanejos. La Tabla 6.3, muestra los contenidos en tierras raras de las muestras graníticas analizadas en el anfiteatro. Los valores de REE oscilan entre 17.88 ppm y 155.59 ppm, valores comparables, como sucede en el teatro, a los de las canteras analizadas (Tabla 6.2). También son comparables los valores de las HREE de los monumentos con los de las canteras. Los valores de las LREE de las muestras del anfiteatro, presentan valores entre 2.36 ppm y 16.19 ppm. Estos valores se pueden corresponder con los obtenidos para las canteras de Finca Los Baldíos, Finca Royanejos y Finca Cuarto de la Charca. Todas las muestras presentan anomalías negativas del Europio muy pequeñas, con valores muy similares a los de las canteras. Las relaciones La/Lu son bajas, entre 49.20 ppm y 114.33 ppm, comparables a las de las canteras de Sierra Carija, Finca Los Baldíos, Finca Royanejos y Finca Cuarto de la Charca, por lo que los espectros de tierras raras son bastante planos (Tabla 6.2). Tabla 6.3. Contenido en tierras raras de las muestras del anfiteatro. Muestra A_RS-2 A_RS-3 A_RS-5 A_RS-6 A_RS-7 A_RAP-1 ppm REE total 83.29 53.88 17.88 77.15 155.59 90.45 HREE 71.7.0 47.04 15.52 67.00 139.40 81.76 LREE 11.59 6.84 2.36 10.15 16.19 8.69 Eu/Eu* 0.06 0.08 0.08 0.07 0.07 0.12 La/Lu 74.06 87.21 59.00 73.77 49.20 114.33 Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 246 70 72 74 76 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 B a (p pm ) % SiO2 70 72 74 76 0 200 400 600 800 1000 1200 R b % SiO2 70 72 74 76 0 10 20 30 40 50 60 70 C e (p pm ) % SiO2 70 72 74 76 0 10 20 30 40 50 60 70 S r (p pm ) % SiO2 70 72 74 76 20 25 30 35 40 45 50 G a (p pm ) % SiO2 70 72 74 76 0 5 10 15 20 25 30 T h % SiO2 70 72 74 76 0 5 10 15 20 25 30 35 La ( pp m ) % SiO2 70 72 74 76 0 40 80 120 Y ( pp m ) % SiO2 70 72 74 76 0 10 20 30 N b (p pm ) % SiO2 70 72 74 76 40 80 120 160 200 Z r (p pm ) % SiO2 A_RAP-1 A_RMP-1 A_RS-2 A_RS-3 A_RS-5 A_RAP-1 A_RMP-1 A_RS-2 A_RS-3 A_RS-5 A_RS-5 A_RS-6 A_RS-7 A_RS-5 A_RS-6 A_RS-7 Sierra Berrocal Sierra Carija F. los Baldíos Sierra Berrocal Sierra Carija F. los Baldíos F. Cuarto de la Charca F. Royanejos F. Cuarto de la Charca F. Royanejos Figura 6.6. Diagramas de Harker (1909) de la variación de los óxidos de los elementos traza respecto a la sílice para las rocas de los sillares de granito del anfiteatro frente a las rocas de las canteras. 6. Discusión de resultados 247 Los sillares parecen proceder mayoritariamente de la zona del embalse de Proserpina (Finca Los Baldíos y Finca Cuarto de la Charca) y a la Finca Royanejos, siendo difícil diferenciar por los óxidos de los elementos mayores y los elementos traza, si proceden de una u otra zona. En la Figura 6.7.a, se observa una disminución de los elementos traza de la muestra A_RS-5, con respecto a los de las muestras de cantera, si bien, parecería más indicado asociar su procedencia a la Finca Royanejos. De igual forma y en relación con los espectros de tierras raras, los óxidos de los elementos mayores y los elementos traza parecerían bastante asociados. De la Figura 6.7.b, se podría indicar que A_RS-2 y A_RS-7 proceden de la Finca Cuarto de la Charca y A_RS-6 de la Finca Los Baldíos, al igual que la muestra A_RS-3, si bien en este caso, por el espectro de tierras raras, aunque por el resto de elementos químicos no parecería ser tan evidente. En la Figura 6.7.c, tenemos el espectro de la muestra A_RAP-1 y los de las canteras que más se ajustan a esta. Se observa como el espectro de tierras raras de la muestra, presenta una disminución de los elementos traza, ligeramente más acusada en el caso de las tierras raras ligeras, si lo comparamos con el espectro de tierras raras de la Finca Cuarto de la Charca, por lo que podríamos indicar que esta pudiera ser su procedencia. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 248 1 10 100 La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu R oc k/ C ho nd rit es Sun+McDon. 1989-REEs A_RS-5 Sierra Carija F. Los Baldíos F. Cuarto de la Charca F. Royanejos A_RS-5 Sierra Carija F. Los Baldíos F. Cuarto de la Charca F. Royanejos 1 10 100 La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu R oc k/ C ho nd rit es Sun+McDon. 1989-REEs A_RS-2 A_RS-3 A_RS-6 A_RS-7 F. Cuarto de la Charca F. Los Baldíos A_RS-2 A_RS-3 A_RS-6 A_RS-7 F. Cuarto de la Charca F. Los Baldíos 1 10 100 La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu R oc k/ C ho nd rit es Sun+McDon. 1989-REEs A_RAP-1 F. Cuarto de la Charca F. los Baldíos A_RAP-1 F. Cuarto de la Charca F. los Baldíos Figura 6.7. Diagramas de abundancia de tierras raras de las muestras de rocas graníticas del anfiteatro y de las rocas de las canteras normalizadas al condrito según Sun y McDononugh (1989). 6.2. Petrofísica Granito Las densidades aparentes de las rocas de los monumentos son similares, en el teatro están comprendidas entre 2.490 g cm-3 y 2.600 g cm-3, con un valor medio de 2.549 ± 0.034 g cm-3, y en el anfiteatro entre 2.550 g cm-3 y 2.600 g cm-3, con un valor medio de 2.578 ± 0.019 g cm-3. Los valores medios de los monumentos, se asemejan a los valores medios de las canteras de Finca Cuarto de Charca (2.546 ± 0.004 g cm-3), Finca Los a) b) c) 6. Discusión de resultados 249 Baldíos (2.567 ± 0.023 g cm-3) y Finca Royanejos (2.500 ± 0.018 g cm-3), en algunos casos ligeramente inferiores en los monumentos, debido a los procesos de meteorización (Machado et al., 2009). De forma generalizada, los valores de la densidad real de la piedra de los monumentos son inferiores a los valores medios de la roca de las canteras analizadas, excepto los del granito de la Finca Cuarto de la Charca (2.576 ± 0.002 g cm-3). En el teatro, los valores de densidad real están comprendidos entre 2.591 g cm-3 y 2.652 g cm-3, con un valor medio de 2.619 ± 0.017 g cm-3, y en el anfiteatro entre 2.610 g cm-3 y 2.620 g cm-3, con un valor medio de 2.615 ± 0.005 g cm-3. El índice de compacidad de las muestras del teatro, está comprendido entre 95.6 % y 99.2 %, y entre 97.3 % y 99.6 % en el anfiteatro, correspondiéndose con los relativamente bajos valores de porosidad abierta y, que indica que las rocas son muy compactas y presentan, en general, buen estado de conservación. Las densidades reales tienden a ser ligeramente superiores en las canteras que en los monumentos. Las densidades reales y aparentes de las rocas, de ambos monumentos, son muy parecidas debido a la baja porosidad abierta que presentan, siendo las muestras con mayor porosidad T_RS-10 y T_RS-11 (porosidades iguales a 4.2 % y 5.7 %, respectivamente) en el Teatro, y A_RS-3 (porosidad igual a 4.5 %) en el anfiteatro, en las que existe una mayor diferencia entre ambas porosidades (lo cual implica menor índice de compacidad). Los datos de porosidad de las muestras de cantera, varían de forma considerable de una cantera a otra, teniendo como valor mínimo de 1.0 %, en el caso de la Finca Los Baldíos y un valor máximo de 5.3 %, en la Finca Royanejos. De igual forma sucede en cuanto a la densidad real, con un valor máximo de 2.779 g cm-3 en la Finca Los Baldíos y un mínimo de 2.573 g cm-3 en Cuarto de la Charca. Las densidades reales y aparentes de los granitos de las canteras son muy parecidas debido a la baja porosidad que presentan, a excepción de algunas muestras, C_SC-1 y C_SC-2 (5.2 % y 5.6 %), C_SB-7 (4.6 %) o C_RY-1 (5.3 %), posiblemente, debido a que pudieran estar algo alteradas con lo que la porosidad de la roca puede aumentar, incrementándose los macroporos y alejándose del tamaño de los poros capilares. De los materiales graníticos analizados, se puede observar que, de forma genérica, los valores de porosidad abierta de las muestras son iguales o superiores en los dos Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 250 monumentos que los valores promedios de las canteras de Finca Cuarto de la Charca (1.9 %) y la Finca Los Baldíos (2.3 %). En cuanto a la absorción de agua por capilaridad, sucede algo similar, los valores de las canteras Finca Cuarto de la Charca (0.78 g m-2s-1/2), Finca Los Baldíos (0.98 g m-2s-1/2) y Sierra Berrocal (1.44 g m-2s-1/2), son los que más se asemejan a los de las muestras analizadas. En estos materiales la absorción de agua por capilaridad es baja, debido a los valores bajos de porosidad de las muestras. Existe una tendencia a que disminuya la resistencia a compresión cuanto mayor sea la porosidad abierta del granito. Así pues, existe una relación lineal e inversamente proporcional entre porosidad y resistencia a compresión, aumentando los valores de la resistencia mecánica conforme disminuye la porosidad. Los valores medios de la resistencia a compresión, en el caso del granito del teatro son de 64.5 MPa, y en el Anfiteatro, de 63.28 MPa. Estos valores, se asemejan a los obtenidos en las canteras de Finca Royanejos, Finca Los Baldíos y sierra Berrocal. En las muestras del teatro, la porosidad accesible al mercurio está en el rango de 1.79 % y 5.86 %, predominando ligeramente la macroporosidad frente a la microporosidad en todas las muestras, como se aprecia en las Figuras 5.63 y 5.64. La distribución de tamaños de poro, de todas las muestras, presenta una distribución similar a excepción de T_RS-2, T_RS-3 y T_RS-6, que presentan un tamaño de poro predominante en torno a los 200 µm. En el resto de las muestras, la porosidad se debe principalmente a poros de tamaño comprendido entre 1 µm y 100 µm. En el caso de las rocas del anfiteatro sucede algo similar que en las muestras del teatro (Figura 5.66). La porosidad accesible al mercurio está en el rango de 3.30 % y 5.89 %, ligeramente superiores a las del teatro, y en las que tanto la macroporosidad como la microporosidad contribuyen de igual manera, en todas las muestras, a la porosidad accesible. A excepción de la muestra A_RS-4, con distribución de poros bimodal, con un máximo absoluto en torno a 0.65 µm y otro relativo en torno a 0.15 µm, el resto de muestras presenta distribución unimodal, con tamaños de poros comprendidos entre 4 µm y 70 µm. En ambos casos, y siempre suponiendo que las canteras estudiadas pudieran ser el lugar de procedencia de la roca granítica empleada en los dos monumentos, la roca de los 6. Discusión de resultados 251 monumentos muestra un incremento, tanto del volumen total de poro, como del tamaño de acceso al poro, respecto a las rocas de cantera, a excepción de la cantera de Sierra Carija. Mientras que en las muestras de las canteras, predomina la microporosidad frente a la macroporosidad, en las rocas de monumentos, tiende a aumentar la macroporosidad, debida al aumento de la porosidad fisural ocasionada por los agentes de deterioro, y a disminuir la microporosidad. Esta microporosidad se debe a la alteración a minerales del grupo de las arcillas de los feldespatos, presentes en proporciones comprendidas entre 30 % y 34 % (Walker, 1990). Debemos tener en cuenta que, los resultados obtenidos a partir de la petrofísica, pueden dar lugar a error, ya que el estado de alteración de la piedra de las canteras y de los monumentos pueden ser distintos, aún habiendo analizado las zonas interiores de los testigos y eliminado, previamente, la corteza con alteración superficial. Rocas carbonáticas Las rocas carbonáticas estudiadas presentan valores bajos de porosidad abierta (0.7 % y 1.1 %), absorción de agua por capilaridad (0.12 g m-2s-1/2 y 0.19 g m-2s-1/2) y a presión atmosférica (0.3 %). Los índices de compacidad (98.6 % y 99.9 %) son altos, lo que da una idea de la compacidad de la roca y de su estado de conservación. Los valores de resistencia a compresión y velocidad de ultrasonidos son elevados, correspondiéndose con los bajos valores de porosidad que presentan, al igual que nos encontramos con otros mármoles empleados en la antigüedad (Yavuz et al., 2005; Korkanc, 2013). Si comparamos los valores obtenidos para la muestra T_RE-1 con los del mármol Blanco Alconera, que aparecen en el Atlas de rocas ornamentales de Extremadura (Junta de Extremadura, 2004), esta presenta valores muy similares. Hormigón romano En el caso del hormigón, los valores medios de densidad aparente en el teatro y en el anfiteatro son similares, 2.118 g cm-3 y 2.098 g cm-3, respectivamente, ligeramente superiores a los encontrados por otros autores en materiales similares (Drdácky et al., 2013) y, posiblemente, debidas a la existencia de áridos pétreos de tamaño considerable, poco porosos (granitos, cuarcitas y esquistos), y a la disminución de la porosidad de los áridos cerámicos, como consecuencia de las reacciones puzolánicas que tienen lugar Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 252 (Moropoulou et al., 1995, 1998a, 1998b). En el caso de la densidad real del teatro y anfiteatro, sucede lo mismo, 2.504 g cm-3 y 2.479 g cm-3, respectivamente. Las densidades reales y aparentes de estos materiales, en este caso, difieren considerablemente al presentar porosidades relativamente elevadas. Las muestras con mayor porosidad abierta son la T_HR-1 (29.5 %) en el Teatro, y la A_HR-7 (28.7 %) en el anfiteatro. Las muestras A_HR-1, A_HR-3 y A_HR-4, presentan una porosidad abierta baja, debida a la presencia de áridos de tamaño elevado. Los valores de absorción de agua por capilaridad, son superiores en hormigones del anfiteatro, con valores entre 1.93 g m-2 s-1/2 y 7.99 g m-2 s-1/2, respecto a las del teatro, con valores entre 3.95 g m-2 s-1/2 y 5.14 g m-2 s-1/2. La absorción de agua por capilaridad en estos materiales, es elevada debido a que presentan una porosidad relativamente alta. Los valores de resistencia a compresión de los hormigones, con valores comprendidos entre 25.15 MPa y 38.47 MPa en el teatro y, entre 25.01 MPa y 50.14 MPa en el anfiteatro, son relativamente altos, si los comparamos con otros hormigones históricos (Giavarini et al., 2006; Drdácky et al., 2013). Esto se debe al carácter puzolánico de los hormigones y a la presencia de áridos de naturaleza silícea de gran tamaño. Estos valores, están en consonancia con los valores de la porosidad abierta ya que, por lo general, se observa que los morteros que presentan los valores más altos de resistencia a compresión, se corresponden con aquellos que tienen menor porosidad abierta (Chen et al., 2013). En el caso del anfiteatro, las muestras A_HR-1, A_HR-3 y A_HR-4, son los que presentan unos valores más bajos de porosidad abierta y unos valores relativamente elevados de resistencia a compresión, por lo que se podría indicar que son los que presentan un mejor estado de conservación. La porosidad accesible al mercurio del mortero, que forma parte del hormigón, normalmente es elevada y muy variable (Pavía y Bolton, 2000), estando comprendidos, las muestras analizadas, entre 20.48 % y 32.90 % en el teatro, y entre 20.63 % y 36.30 % en el anfiteatro. Estas porosidades son acordes a los valores encontrados en otros morteros de cal de época romana (Moropoulou et al., 2005; Sánchez-Moral et al., 2004; Hughes et al., 2007; Theodoridou et al., 2013), o de otras épocas históricas (Farci et al., 2005; Sandrolini et al., 2010; Borges et al., 2014). 6. Discusión de resultados 253 La muestra T_HR-1, presenta una distribución porométrica unimodal, presentando un radio de poro medio de 0.0198 µm. Las muestras T_HR-2, T_HR-3 y T_HR-4, presentan distribuciones de poro polimodales, lo que se ve reflejado en radios de poro medios de tamaño más grande, entre 0.5697 µm y 1.3148 µm. En estas tres muestras se aprecia la presencia de material cerámico de tamaño considerable, entre 0.64 mm y 1.28 mm, mientras que en la muestra T_HR-1, el tamaño del material cerámico aparece en forma de partículas muy finas lo que contribuye a la presencia de poros de tamaño muy pequeño (Kramar et al., 2011). En el caso de las muestras del anfiteatro, la distribución porométrica de las muestras A_HR-5, A_HR-7 y A_HR-12 es unimodal, presentando tamaños de poro medio, comprendido entre 0.0223 µm y 0.0764 µm, debido a la presencia de partículas cerámicas con tamaños muy pequeños. La muestra A_HR-11, se distingue del resto por presentar distribución de poros bimodal, con dos máximos bien diferenciados, 0.01 µm y 0.08 µm, con predominio del primero. Se observa una amplia dispersión de tamaños de poros que se puede atribuir a las diferentes relaciones conglomerante/árido, grado de compactación, secado o diferentes edades de los hormigones (Theodoridou et al., 2013). La presencia de material cerámico, formando parte del árido del hormigón romano, supone la introducción del efecto puzolánico en este tipo de material. Aunque lo habitual en este tipo de materiales es el uso de puzolanas naturales locales, en el caso de disponer de ellas, también se consigue este efecto mediante el uso de puzolanas artificiales, como son los fragmentos de material cerámico (Baronio y Binda, 1986; Lechtman y Hobbs, 1987; Moropoulou et al., 1995; Elsen, 2006; Franquelo et al., 2008; Pavía y Caro, 2008; Theodoridou et al., 2013). El carácter puzolánico se atribuye a las reacciones de adhesión que ocurren en la interfase entre los fragmentos de ladrillo y la matriz, en las que se forman silicatos cálcicos. Al penetrar la cal en la cerámica, y su consiguiente reacción, se reduce el tamaño de los poros, aumentando la densidad real, lo que aporta alta resistencia físico-química y mecánica al hormigón romano (Moropoulou et al., 2002, 2003, 2005). Esto explica su estado de conservación y su estabilidad en el tiempo. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 254 Velocidad de ultrasonidos e índice de rebote “in situ” En las Tablas 6.4 a 6.6, podemos observar los resultados obtenidos, máximos, mínimos y promedios, del análisis realizado mediante las técnicas de esclerometría y velocidad de ultrasonidos, “in situ” en los monumentos y en las canteras analizadas. Respecto a las rocas del teatro, los valores de la velocidad de ultrasonidos de los sillares presentan una gran dispersión, estando comprendidos entre 1121 m s-1 y 2833 m s-1, al igual que los valores del índice de rebote, entre 16 y 45. Esto se debe a una posible procedencia de diferentes canteras, diferentes frentes de explotación o con diferente grado de alteración o anisotropía. Tabla 6.4. Valores máximos, mínimos y promedio de la velocidad de ultrasonidos e índice de rebote de las zonas analizadas del Teatro analizadas. Valores máximos Valores mínimos Valores medios Vp (m s-1) Rn Vp (m s-1) Rn Vp (m s-1) Rn Versura Oriental 2237 ± 447 28 ± 6 1551 ± 325 20 ± 4 1751 ± 350 22 ± 4 Vomitorio Nº 1 2648 ± 621 28 ± 4 1467 ± 162 19 ± 3 1968 ± 305 23 ± 3 Vomitorio Nº2 2833 ± 615 32 ± 4 1375 ± 242 23 ± 4 2030 ± 455 28 ± 3 Muro perimetral 1440 ± 495 28 ± 1 1121 ± 221 16 ± 2 1275 ± 244 22 ± 4 Vomitorio Nº10 1602 ± 381 27 ± 6 1211 ± 419 20 ± 3 1451 ± 358 23 ± 5 Vomitorio Nº9 1717 ± 307 26 ± 6 1200 ± 169 19 ± 2 1430 ± 318 23 ± 5 Aditus Izqda. 1625 ± 315 37 ± 10 1259 ± 194 22 ± 2 1419 ± 267 28 ± 6 Aditus drcha. 2039 ± 229 34 ± 5 1511 ± 418 25 ± 6 1756 ± 320 30 ± 4 Esquina occidental hemiciclo 2381 ± 212 45 ± 5 789 ± 104 13 ± 3 1530 ± 287 27 ± 5 Si observamos la Figura 5.80, correspondiente a la versura oriental, podemos ver como en el caso del sillar 1, la pendiente de la recta correspondiente al análisis por regresión lineal de las medidas realizadas, presenta un valor significativamente superior al resto de los valores obtenidos para los demás sillares. Esto puede ser indicativo de un diferente proceso de alteración y, cabe destacar, en este sillar una importante presencia de musgos y líquenes en su superficie (Figura 5.79), lo que da lugar a un importante deterioro superficial, disminuyendo más intensamente la dureza que la velocidad de ultrasonidos. El resto de pendientes son similares, tendiendo a ser rectas paralelas o subparalelas (Figuras 5.80 y 5.81). 6. Discusión de resultados 255 En el vomitorio Nº 1, podemos observar que, los sillares que presentan procesos de arenización y redondeamiento, sillares 3, 4 y 5 (Figura 5.82), presentan diferentes pendientes que los sillares 1 y 2 (Figura 5.83), en donde no se observan signos externos de deterioro. Los sillares 4 y 5 son los que presentan los valores de Rn más bajos, debido posiblemente al estado de deterioro que presentan (arenización). A partir de los valores obtenidos y de las rectas de regresión para estos dos sillares, se puede observar que existen pequeñas variaciones en el Rn y Vp, lo que indica deterioro superficial y poca compacidad de estos sillares, respectivamente. Tabla 6.5. Valores máximos, mínimos y promedio de la velocidad de ultrasonidos e índice de rebote de las zonas del Anfiteatro analizadas. Valores máximos Valores mínimos Valores medios Vp (m s-1) Rn Vp (m s-1) Rn Vp (m s-1) Rn Vomitorio Nº 1 2368 ± 401 26 ± 4 1114 ± 220 16 ± 1 1717 ± 428 21 ± 3 Vomitorio Nº 4 2182 ± 371 28 ± 5 1489 ± 771 18 ± 2 1766 ± 587 22 ± 3 Vomitorio Nº 7 2237 ± 365 29 ± 3 1408 ± 428 21 ± 3 1822 ± 475 25 ± 4 Vomitorio Nº 13 2700 ± 400 29 ± 3 1768 ± 419 19 ± 4 2079 ± 516 23 ± 3 Vomitorio Nº 15 3432 ± 472 40 ± 8 1298 ± 267 16 ± 1 2087 ± 486 24 ± 3 Vomitorio Nº 11 1880 ± 123 36 ± 5 1184 ± 460 23 ± 6 1513 ± 282 27 ± 6 Vomitorio Nº 10 1835 ± 506 29 ± 6 1239 ± 230 20 ± 3 1469 ± 328 23 ± 4 Tabla 6.6. Valores máximos, mínimos y promedio de la velocidad de ultrasonidos e índice de rebote de las canteras romanas analizadas. Valores máximos Valores mínimos Valores medios Vp (m s-1) Rn Vp (m s-1) Rn Vp (m s-1) Rn Sierra Berrocal 6144 ± 1217 49 ± 7 2506 ± 1261 28 ± 6 4400 ± 1340 40 ± 6 F. Cuarto de la Charca 1680 ± 165 35 ± 6 846 ± 203 17 ± 6 1328 ± 172 22 ± 4 Proserpina Tenis 1177 ± 201 27 ± 6 985 ± 119 19 ± 5 1112 ± 161 22 ± 4 Proserpina Carretera 2235 ± 415 29 ± 9 1616 ± 366 23 ± 5 1926 ± 391 26 ± 7 Finca Royanejos 2632 ± 254 38 ± 5 1389 ± 157 15 ± 5 1765 ± 325 27 ± 6 Sierra Carija 2174 ± 298 37 ± 6 1591 ± 309 21 ± 6 1986 ± 304 29 ± 7 En el vomitorio Nº 2, apenas existen diferencias notables en el comportamiento frente a la velocidad de ultrasonidos e índice de rebote (Figura 5.85). El sillar 5, presenta valores Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 256 inferiores de Vp y Rn, pudiendo ser debidas a las alteraciones superficiales que presenta en forma de enmugrecimiento (Figura 5.84), lo que da lugar a estos valores más bajos que en el resto de sillares (Siedel y Siegesmund, 2011). Respecto a las medidas efectuadas en la zona del muro perimetral, se observan resultados muy dispersos (Figura 5.87). El sillar 7 es el que presenta una mayor variabilidad en cuanto a los valores del índice de rebote y velocidad de ultrasonidos, lo que se puede traducir en la existencia de un deterioro superficial importante. En el vomitorio Nº 9, el sillar 1 presenta una pendiente superior a la del resto de sillares (Figura 5.89). En este caso, se puede apreciar que el acabado es diferente que en el resto de sillares, pudiendo ser esta la causa de estas diferencias (Figura 5.88). En el vomitorio Nº 10, sucede algo similar que en el vomitorio Nº 9, las rectas de regresión, obtenidas a partir de los valores del índice de rebote y velocidad de ultrasonidos, son todas paralelas a excepción del sillar 6 (Figura 5.91), que se ve afectado por una importante colonización de líquenes y musgos (Figura 5.90), lo que se traduce en un deterioro superficial, donde disminuye más intensamente la dureza que la velocidad de ultrasonidos. En el caso de los muros del aditus occidental, son llamativas las diferencias encontradas en las dos zonas analizadas. Los valores medios más altos de la velocidad de ultrasonidos los encontramos en el paramento izquierdo del aditus (1756 ± 320 m s-1), mientras que en el paramento derecho, estos valores son relativamente más bajos (1419 ± 267 m s-1). De igual forma, el valor del índice de rebote es mayor en el paramento izquierdo (30 ± 4) que en el paramento derecho (28 ± 6), presentando, en este caso, un valor de desviación estándar que indica un mayor grado de deterioro de esta. Esto se puede apreciar, de forma visual en las Figuras 5.92 y 5.94. Con estos datos, podemos establecer que, el paramento menos deteriorado, el muro izquierdo, se mantuvo enterrado hasta las primeras excavaciones realizadas por Mélida en 1910, de ahí que presente unos valores superiores a las del muro derecho, que estuvo expuesto al medioambiente. A mayor Vp, nos encontramos con un Rn más alto (Kahraman, 2001), lo que indica un menor grado de alteración. 6. Discusión de resultados 257 En cuanto a la esquina occidental del hemiciclo, se aprecian dos grupos de rectas de regresión con dos pendientes similares, si bien uno de los sillares, nº 3, presenta un valor de Rn superior al resto, 45, además de presentar un color muy blanquecino y de tener una forma muy bien definida y que pudiera tener un lugar de procedencia diferente al resto (Figura 5.96). Los sillares 1 y 2, presentan un Rn bajo, pudiendo ser debido a una distinta procedencia, a procesos de alteración y/o a un acabado diferente. Respecto a los sillares analizados del anfiteatro, los valores de la velocidad de ultrasonidos de los sillares, presentan una gran dispersión, estando comprendidos entre 1114 m s-1 y 3432 m s-1, al igual que los valores del índice de rebote, entre 16 y 40. Esto, al igual que se indica para el teatro, se debe a una posible procedencia de diferentes canteras, diferentes frentes de explotación, con diferente grado de alteración y/o anisotropía. En el caso del vomitorio Nº 1, las rectas tienden a ser todas paralelas, lo que da una idea de una misma procedencia de todos los sillares. El sillar 4, presenta poca variabilidad en los resultados de Rn y Vp, con valores muy bajos, indicando deterioro superficial y poca compacidad. En el caso del vomitorio Nº 4, se observa como el sillar 2, presenta un almohadillado ligeramente diferente al resto (una de sus caras está más redondeada que el resto de sillares) (Figura 5.101), con una pendiente mayor que el resto de sillares (Figura 5.102) y una mayor variabilidad en cuanto al índice de rebote, presentando el valor más elevado respecto alresto de sillares. El sillar 4 también presenta una pendiente diferente al resto de sillares. En el vomitorio Nº 7, los sillares 2 y 5 son los que presentan una pendiente superior al resto, siendo su acabado superficial, sumamente rugoso, la posible causa (Figura 5.103) (Williams y Robinson, 1983). En el vomitorio Nº 10, los sillares con un valor más alto de la pendiente de la recta de regresión son el 6 y el 8 (Figura 5.106), si bien, estos dos sillares, presentan una gran variabilidad en los valores del índice de rebote, a la vez que sus valores de velocidad de ultrasonidos son de los más bajos de los sillares analizados en esta zona. En el caso del Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 258 sillar 8, visualmente se aprecia la presencia de una pátina, que puede dar lugar al valor de Rn más elevado. En el vomitorio Nº 11, los sillares 1, 2 y 3, con aspecto almohadillado y alta colonización biológica (Figura 5.107), son los que tienen la pendiente de las rectas más altas (Figura 5.108), lo que coincide con lo indicado en otras zonas. En el vomitorio Nº 13 las rectas son prácticamente paralelas (Figura 5.110). El sillar 3 es el que presenta los valores de Rn más elevados y una menor dispersión de resultados, pudiendo ser la causa, su acabado almohadillado. En el vomitorio Nº 15, los sillares 2 y 3 presentan acabados similares (Figura 5.111), si bien el sillar 2, presenta unos valores muy altos en cuanto a su Rn y Vp, lo que sugiere un sillar poco alterado y que conserva su textura. De los resultados obtenidos en las canteras podemos apreciar que, los valores procedentes de la cantera de Sierra Berrocal, son los que presentan los valores de Vp más altos, incluso en el frente antiguo, con un valor medio de 2506 ± 1261 m s-1. En los frentes modernos analizados, estos valores alcanzan valores superiores, 4549 ± 1543 m s-1 y 6144 ± 1217 m s-1. Sucede lo mismo en cuanto a los resultados del índice de rebote. En el caso del frente antiguo, estos valores son de 28 ± 6, mientras que en los frentes modernos son de 42 ± 5 y 49 ± 7. En la Figura 5.116 se observa una tendencia paralela de las tres rectas, en donde los valores obtenidos para el frente antiguo son inferiores a los de los otros dos frentes. En base a esto, y siempre suponiendo que el frente denominado frente antiguo es de época romana, podemos afirmar que, estos materiales, presentan una disminución importante tanto de la velocidad de ultrasonidos como del índice de rebote con el paso del tiempo, debido principalmente al proceso de deterioro que sufren al estar expuestos al medioambiente (Fort et al., 2013a). En la zona del embalse de Proserpina, las cuatro zonas de medida; Club de tenis; zona carretera, Finca Cuarto de la Charca y Finca Royanejos, presentan resultados diferentes. En la zona del Club de tenis, se obtienen los valores más bajos, próximos a 1100 m s-1 mientras que, en la zona de la carretera, aparecen valores comprendidos entre 1636 m s-1 y 2235 m s-1, con un valor medio de 1926 ± 391 m s-1, similar a los valores obtenidos en la cantera de Sierra Carija, que presentan una media de 1986 ± 304 m s-1. En cuanto al 6. Discusión de resultados 259 índice de rebote, la zona de la carretera es la que presenta unos valores medios superiores a las otras dos zonas, 26 ± 7, aunque muestra una dispersión importante de sus resultados. En la Finca del Cuarto de la Charca, los valores medios del índice de rebote, son iguales a los obtenidos en la Zona del Club de tenis, 22 ± 4. Los valores de Vp en la Finca Cuarto de la Charca están comprendidos entre los valores de las zonas de la carretera y la pista de tenis. Los resultados de la velocidad media de ultrasonidos en Finca Royanejos y en la cantera de Sierra Carija son similares, 1765 ± 325 m s-1 y 1986 ± 304 m s-1, respectivamente, al igual que sucede con el índice de rebote, 27 ± 6 y 29 ± 7. Sin embargo se observa una dispersión de resultados considerable, debido principalmente al diferente estado de deterioro que presentan las zonas estudiadas, lo que se puede apreciar en las Figuras 5.122 y 5.114, en donde la tendencia de las rectas es a ser paralelas y en la que se aprecian diferencias notables entre los valores máximos y mínimos de velocidad de ultrasonidos e índice de rebote. En Sierra Carija, la zona 4 presenta una pendiente inferior al resto de zonas, pudiendo ser debido a una existencia considerable de colonización biológica en la superficie de la zona estudiada, lo que se refleja en una disminución considerable en el Rn, respecto al resto de zonas de la misma cantera. En la cantera Cuarto de la Charca, la correlación obtenida para las zonas 1 y 2 es baja, debido posiblemente, al estado de deterioro de la roca analizada. En la Figura 6.8 y en la Tabla 6.7, se pueden observar los resultados y las rectas de regresión, obtenidos para cada una de las canteras estudiadas. Se puede observar que las pendientes correspondientes a las canteras, a excepción de la cantera de Sierra Berrocal, presentan valores muy próximos, entre 0.0118 y 0.0168. Si las comparamos con las pendientes obtenidas para cada uno de los sillares analizados de los monumentos, se puede apreciar que, de forma generalizada, estas son siempre inferiores a las obtenidas en los monumentos, como cabía esperar (Fort et al., 2013a). Esto es indicativo de que los sillares de los monumentos, han sufrido una mayor alteración que las rocas de las canteras. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 260 Tabla 6.7. Recta de regresión y coeficiente de variabilidad para el índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos (X) de los resultados obtenidos en las diferentes canteras. Cantera Recta de regresión Coef. Variabilidad Berrocal 0.0051 X + 17.4340 0.9092 Carija 0.0136 X + 2.7046 0.2602 Carretera 0.0150 X – 2.7543 0.8712 Charca 0.0157 X + 1.4439 0.5149 Tenis 0.0168 X + 3.5507 0.2834 Royanejos 0.0118 X + 6.1648 0.5304 Figura 6.8. Correlación entre la velocidad de ultrasonidos y el índice de rebote de cada una de las canteras. Los valores de las pendientes obtenidas para cada una de las canteras, son similares a los encontrados por otros autores (Fort et al., 2013a), en el caso de granitos porfídicos. Estos granitos, debido a su textura y tamaño de grano, tienden a presentar dispersión en sus resultados, como así lo reflejan los bajos coeficientes de variabilidad que se han obtenido (Shakesby, 2006; Cerná y Engel, 2011). Si observamos las rectas de regresión de las rocas de monumento, presentan de forma generalizada, salvo excepciones, una tendencia a ser prácticamente horizontales, con pendientes positivas muy bajas. Esto indica variaciones significativas en la Vp y una 6. Discusión de resultados 261 menor variabilidad en el Rn, discrepancia que está directamente relacionada con la profundidad de las medidas, mientras que Rn es un indicador de la dureza superficial del material pétreo, Vp nos indica su compacidad a una mayor profundidad. De forma generalizada, se observa que la velocidad de ultrasonidos es menor en los sillares de los monumentos que en las canteras de Sierra Berrocal, Sierra Carija, Finca Royanejos y la zona de la carretera del embalse de Proserpina, acorde con lo definido por otros autores (Fort et al., 2010; Álvarez de Buergo et al., 2012; Fort et al., 2013a). En el caso de la zona de las pistas de tenis y Finca Cuarto de la Charca, los valores obtenidos en los sillares de los monumentos, son superiores o iguales. La dispersión de los valores de velocidad de propagación de ultrasonidos de los sillares de los monumentos, puede ser debida a una diferente procedencia de estos o a la anisotropía de las rocas (Fort et al., 2002; 2010). Comparando estos valores con los obtenidos en los sillares del teatro y del anfiteatro, inicialmente se podría descartar como lugar de procedencia la cantera de Sierra Berrocal, por tener valores muy superiores a los del monumento, y los de la Zona del Club de Tenis, por suceder lo contrario, los valores de Rn y Vp en los monumentos son superiores a los de esta cantera (Figuras 6.8 y 6.9). En el caso del teatro (Figura 6.9), los diferentes sillares analizados presentan valores de Vp comprendidos entre 1121 ± 221 m s-1 y 2833 ± 615 m s-1, con un valor medio de 1635 m s-1. En la Figura 6.8, podemos observar dos zonas relativamente bien definidas, en la primera, los resultados de Rn y Vp de los sillares del aditus que podrían asociarse a la cantera de Sierra Carija, como lugar de procedencia, y una segunda, en la que el resto de sillares analizados, podrían tener como lugar de procedencia tanto la Finca Royanejos, muy evidente en el caso de los valores obtenidos de la versura oriental, como la Finca Cuarto de la Charca, evidente también en el caso del muro perimetral, como la zona de la carretera próxima al embalse de Proserpina. El vomitorio Nº 9 parece proceder de la Finca Royanejos, el Nº 10 de la Finca Cuarto de la Charca y en la Zona de la esquina occidental puede atribuirse dos lugares de procedencia, la Finca Cuarto de la Charca y sierra Carija. Sin embargo los vomitorios 1 y 2, no parecen aportar datos clarificadores de su lugar de procedencia. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 262 Figura 6.9. Valores medios de velocidad de ultrasonidos vs. índice de rebote de cada uno de los sillares del Teatro y de las diferentes canteras. En el caso del anfiteatro (Figura 6.10), los diferentes sillares analizados presentan valores de Vp comprendidos entre 1114 ± 220 m s-1 y 3432 ± 472 m s-1 con un valor medio de 1779 m s-1. Por lo tanto podrían proceder tanto de las canteras de Sierra Carija como de las de la zona del embalse de Proserpina y Finca Royanejos. En el gráfico en donde se representa Vp vs. Rn de las canteras y del anfiteatro podemos ver como los sillares se localizan alrededor de uno de los frentes de la zona del embalse de Proserpina, en la zona de la carretera, y en la Finca Royanejos. De la cantera de Sierra Carija, vemos que uno de los frentes tiene unos valores similares al de la zona del embalse de Proserpina, anteriormente citado, aunque su índice de rebote (esclerometría), es mayor que el de los sillares, mientras que el resto de frentes tiene un valor de velocidad de ultrasonidos superior al de los sillares. Los sillares correspondientes a los vomitorios 7, 11 y 13, se podrían asociar a la Finca Royanejos, mientras que los sillares de los vomitorios 4 y 12 a los de la Finca Cuarto de la Charca. En el caso de los vomitorios 1 y 15, no estaría clara su cantera de procedencia. 6. Discusión de resultados 263 Figura 6.10. Valores medios de velocidad de ultrasonidos vs. índice de rebote de cada uno de los sillares del Anfiteatro y de las diferentes canteras Resumiendo, en las Figuras 6.9 y 6.10, la mayoría de los valores de Vp y Rn de la roca del teatro y anfiteatro se localizan entre los valores obtenidos para las canteras de Sierra Carija, la zona del embalse de Proserpina (las zonas de la carretera y de las pistas de tenis) y la Finca Royanejos. En estas figuras, se aprecia como los valores más bajos de Vp se muestran en las rocas de monumento de forma generalizada, evidenciando la alteración sufrida por este material pétreo, por lo que se podría interpretar que, su procedencia serían las canteras de Finca Royanejos y la zona de la carretera próxima a las pistas de Tenis en el embalse de Proserpina. Como resumen, respecto a la procedencia de las rocas graníticas empleadas en los monumentos, se puede indicar que, de las canteras estudiadas, la cantera de Sierra Carija no parece haber sido empleada en la construcción de estos. En el caso de la cantera de Sierra Berrocal, esta se ha empleado en la construcción de la muralla perimetral del anfiteatro. A partir del estudio petrográfico se ha podido establecer que la muestra A-RMC-1 y la roca de esta cantera se pueden clasificar claramente como Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 264 leucogranitos con moscovita, lo que las distingue del resto de muestras analizadas (granitos porfídicos de dos micas). En cuanto al resto de muestras estudiadas, se puede indicar que tienen su lugar de procedencia en las canteras de la zona del embalse de Proserpina y en la Finca Royanejos. Para determinar con mayor precisión a que zona de extracción pertenecen, ha sido necesario recurrir al empleo de otras técnicas como la geoquímica total y la caracterización petrofísica. En cuanto a las muestras del teatro, se podría indicar lo siguiente en cuanto a su lugar de procedencia (entre paréntesis) y las técnicas que así lo sugieren: • T_RS-1. (Finca Los Baldíos). Estudio petrográfico y propiedades petrofísicas, como las densidades real y aparente y la resistencia a compresión. • T_RS-2. (Finca Los Baldíos). Estudio petrográfico y propiedades petrofísicas, aunque principalmente a partir de los datos de tierras raras. • T_RS-3 y T_RS-4 (Finca Cuarto de la Charca). Estudio petrográfico y propiedades petrofísicas, como las densidades real y aparente y la resistencia a compresión. • T_RS-5. (Finca Los Baldíos). Principalmente partir de las concentraciones de elementos traza y los datos de tierras raras. • T_RS-6. (Finca Royanejos). Estudio petrográfico y propiedades petrofísicas, aunque principalmente a partir de las concentraciones de los óxidos de elementos mayores, elementos traza y los datos de tierras raras. • T_RS-7 y T_RS-8. (Finca Cuarto de la Charca). Estudio petrográfico y propiedades petrofísicas, aunque principalmente a partir de los datos de tierras raras. • T_RS-9. (Finca Los Baldíos). A partir de los datos de tierras raras. • T_RS-10, T_RS-11 y T_RS-12. (Finca Royanejos). Estudio petrográfico y propiedades petrofísicas, como las densidades real y aparente y la resistencia a compresión. • T_RS-13. (Finca Royanejos). A partir de los datos de tierras raras. • T_RP-1. (Finca Los Baldíos). A partir de los datos de tierras raras. 6. Discusión de resultados 265 En el caso de los materiales marmóreos, el número de muestras de las rocas carbonáticas del teatro, ha sido bastante más limitado, principalmente motivado por su uso como roca ornamental en la escena, lo que ha dificultado poder establecer, con mayor precisión, la procedencia de estos materiales. Como principales zonas abastecedoras de material marmóreo a la ciudad de Augusta Emerita estan la localidad de Alconera, situada a 3 km de Zafra (Badajoz), que presenta numerosas canteras de las que se extraen diferentes variedades de material carbonático de tonalidad blanca y gris. Estas canteras, empleadas en época romana en Augusta Emerita, más concretamente en los zócalos de la frons scaena, además de los fustes de las columnas de la post scaena (Fusco y Mañas, 2006; Mañas Romero, 2014), presentan un material similar a la muestra T_RE-1, por lo que podría indicarse, teniendo en cuenta la reducida cantidad de muestra extraída, que éste es su lugar de procedencia, a partir de su estudio petrográfico y petrofísico, y de los datos geoquímicos analizados, más concretamente, por los análisis de los óxidos de elementos mayores y los valores de las tierras raras. También, y apartir de la descripción de visu y la caracterización petrográfica, la muestra T_RE-4, por su color blanco con venas grises y tonalidades rojizas, su composición mineralógica, el tamaño medio de los granos y los contactos entre granos minerales, podría tener, como lugar de procedencia, la zona de Estremoz donde, diversos trabajos, situan el lugar de procedencia de los mármoles empleados en la construcción y decoración de los grandes complejos públicos de Augusta Emerita (Fusco y Mañas, 2006; Mañas, 2008; Carvalho et al.: 2008; Cisneros, 2010; Beltrán Fortes et al., 2011; Origlia et al., 2011; Taelman et al., 2013a, 2013b; Lapuente et al., 2014; Taelman, 2014). Además, en esta muestra, existen diferencias considerables respecto a las otras muestras analizadas en el contenido de los óxidos de los elementos mayores. En el resto de las muestras estudiadas, T_RE-2 y T_RE-3, su procedencia no queda clara, pudiéndose indicar la zona de Alconera (óxidos de elementos mayores y elementos traza), aunque, teniendo en cuenta el trabajo de Beltrán Fortes et al. (2011), se podría situar su procedencia en Almadén de la Plata, Sevilla, donde además de existir gran variedad de mármol blanco con venas grises, se observa que, la calcita, presenta un tamaño de grano medio. En cuanto a las calizas, se podría descartar la cantera de Sierra Carija ya que, la roca de esta zona es una caliza dolomítica, diferente a las muestras de la escena analizadas, que Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 266 se clasifican como mármoles calcíticos y calizas, con una mínima presencia de dolomita en su composición mineralógica. En cuanto a las muestras del anfiteatro: • A_RS-1. (Finca Los Baldíos). Estudio petrográfico y propiedades petrofísicas, como las densidades real y aparente y la resistencia a compresión • A_RS-2. (Finca Cuarto de la Charca). Estudio petrográfico y propiedades petrofísicas, aunque principalmente a partir de los datos de tierras raras. • A_RS-3. (Finca Los Baldíos). Estudio petrográfico y propiedades petrofísicas, de forma más clara a partir de los datos de tierras raras. • A_RS-4. (Finca Los Baldíos). Propiedades petrofísicas. • A_RS-5. (Finca Royanejos). Estudio petrográfico, propiedades petrofísicas y de forma más determinante a partir de las concentraciones de elementos traza y de los datos de tierras raras. 7. Conclusiones 267 7. CONCLUSIONES En la presente tesis doctoral se ha caracterizado el material pétreo con el que se ha construido el teatro y el anfiteatro romanos de Mérida, y se ha comparado con las rocas de diferentes canteras romanas que, bien por su proximidad a la ciudad, bien por la existencia de vías de comunicación con la misma, pudieran ser las canteras de procedencia de estos materiales. Posteriormente y, a partir de los resultados obtenidos por una o varias de las técnicas empleadas para la caracterización del material pétreo, se han determinado las canteras de procedencia de los diferentes materiales. Este estudio, que desde la óptica de la geología ha permitido la realización de una primera caracterización petrológica de los materiales lapídeos de dos edificios de espectáculos tan significativos como el teatro y el anfiteatro de Mérida, ambos pertenecientes al conjunto arqueológico y monumental declarado Patrimonio de la Humanidad por la UNESCO en 1993, plantea también una serie de objetivos complementarios en otros dos ámbitos de la investigación: la conservación y futuras restauraciones de los edificios y el análisis arqueológico. En el campo de la conservación y la restauración, seleccionar el material más adecuado para poder restituir los elementos pétreos más deteriorados, que puedan afectar a la estructura del monumento, se puede considerar una de las intervenciones más importantes. Para esto es necesario conocer las zonas de donde los monumentos se abastecieron de material, por lo que es necesario conocer y localizar estas canteras históricas. De esta forma es posible emplear un material que pertenece a la misma formación geológica y que permite evaluar el grado de deterioro del material empleado en el monumento. El estado de conservación del teatro es bastante aceptable, de forma general, ya que, además de su exposición a los agentes atmosféricos, gran parte del mismo se mantuvo enterrado desde su abandono en el siglo V, permaneciendo así hasta el comienzo de las primeras excavaciones arqueológicas en el siglo XVIII. En cuanto al anfiteatro, su estado de conservación es algo deficiente, debido a que, además de la mella sufrida en sus materiales por la exposición a los agentes atmosféricos, durante años, ha sufrido numerosas expoliaciones de la piedra de revestimiento. Gran parte de la zona alta de su Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 268 graderío, la summa cavea, ha desaparecido o está derrumbada sobre la media cavea. Ambos edificios presentan deterioros tales como biodeterioro, fisuración, descamación, eflorescencias, erosiones, arenizaciones o enmugrecimiento de forma generalizada en toda su estructura. La metodología, seguida en esta tesis doctoral para caracterizar los materiales pétreos de los monumentos y sus canteras de procedencia, ha consistido en la combinación de diferentes métodos de caracterización como la realización de estudios petrográficos, mineralógicos y geoquímicos; estudios petrofísicos en laboratorio y ensayos de la velocidad de ultrasonidos e índice de rebote “in situ”, con los que se ha conseguido identificar, de forma satisfactoria, las zonas de extracción del material pétreo empleado en la construcción de los monumentos. El estudio macroscópico y microscópico, inicialmente, nos ha revelado que las rocas graníticas empleadas en los sillares de los monumentos son homogéneas, lo que puede ser indicativo de presentar una misma zona de abastecimiento. El lugar de procedencia se enclava dentro del batolito de Mérida, si bien es cierto que éste presenta diferencias en cuanto a su composición mineralógica y tamaños de grano. La facies granítica de este batolito es muy similar, petrográficamente, a la observada en los monumentos. Aún perteneciendo a la misma formación geológica, los granitos de los monumentos debieron extraerse de diferentes frentes de cantera, bien abiertos expresamente para abastecer de material a la construcción del mismo, o bien, frentes que ya estaban explotándose, abasteciendo a su vez a otras construcciones de la época. A partir del estudio petrográfico se han podido diferenciar dos tipos de granito, un granito porfídico de dos micas y un leucogranito con moscovita. Esto también se ha visto apoyado mediante los espectros de difracción de rayos X. La mineralogía obtenida por difracción de rayos X es muy similar para los granitos analizados ya que, los picos de mayor intensidad, corresponden con la mineralogía principal de estos. Sin embargo, analizando pico a pico el espectro, se observa la presencia de clorita en las muestras de la zona del embalse de Proserpina, no apareciendo en los de Sierra Berrocal. Este leucogranito, claramente se identifica con el granito empleado en la construcción de la muralla perimetral del recinto, que alberga las dos construcciones, teatro y anfiteatro. 7. Conclusiones 269 Sin embargo, mediante el empleo de estas técnicas de forma única, no es posible determinar con precisión la procedencia de los materiales graníticos, cuando se trata de material perteneciente al mismo batolito y con una misma facies. Para ello hemos recurrido al estudio de la geoquímica total de las diferentes muestras de monumento y cantera, que permiten una mejor diferenciación de los granitos (Fort et al., 1992; Malfilatre et al., 2014). A partir de las concentraciones de los óxidos de elementos mayores, elementos traza y, sobretodo, tierras raras se ha podido llegar a indicar los lugares de procedencia de las diferentes muestras estudiadas. Las concentraciones de los óxidos de elementos mayores, han servido para determinar que los granitos de los monumentos, presentan una tendencia calcoalcalina al igual que sucede con los granitos de las canteras estudiadas, si bien es cierto, no llegan a clarificar la procedencia. De igual forma sucede con las concentraciones de los elementos traza, en las que a partir de las diferentes concentraciones de algunos de ellos, podemos apreciar procesos de alteración de los granitos, causados por estar expuestos al medioambiente y, debido a la capacidad de algunos de estos elementos de movilizarse, se incorporan a otras fases minerales. Los contenidos totales en tierras raras, pesadas y ligeras, y de forma más apreciable, la normalización a condritos, permite identificar de manera más precisa cual es el lugar de procedencia de los granitos de los monumentos. Esto es posible también, en algún caso, con la ayuda de las concentraciones de los óxidos de elementos mayores y concentraciones de elementos traza. En cuanto a sus características petrofísicas, a pesar de considerar las partes menos alteradas de los granitos muestreados de los monumentos, éstos presentan, por un lado, respecto a los granitos de las canteras, mayor porosidad, capacidad de absorción de agua por capilaridad y a presión atmosférica y, por otro lado, valores inferiores en la resistencia a compresión. Por tanto, resulta complicado emplear estos parámetros como criterio para determinar la procedencia de los materiales utilizados en la construcción de los monumentos ya que, los granitos de las canteras estudiadas, presentan valores similares respecto a sus propiedades físicas y, por encima de todo, por ser propiedades que varían de forma importante según el grado de alteración de la roca. Además, a pesar de no haber constituido técnicas determinantes para asignar las canteras de procedencia, sí que permiten no descartar posibles procedencias, debido a la similitud en las propiedades medidas, por lo que podrían considerarse técnicas complementarias. Por tanto, las propiedades petrofísicas, por sí solas, no son suficientes, únicas o Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 270 determinantes para localizar canteras de procedencia de un material pétreo de construcción, aunque sí pueden ser exclusivas. El empleo “in situ” de las técnicas para la obtención de la velocidad de ultrasonidos y el índice de rebote en determinados sillares de los monumentos, ha sido determinante a la hora de establecer el grado de deterioro de los materiales, comparados con los materiales de las canteras. Ambas técnicas están directamente relacionadas entre sí y sus resultados son inversamente proporcionales al estado de deterioro del material granítico (Tugrul y Zarif, 1999; Yasar y Erdogan, 2004; Goudie, 2006). Estas técnicas deben ir acompañadas de un estudio petrológico del granito ya que, las propiedades mineralógicas y texturales, influyen de forma notable en las propiedades físico- mecánicas de las rocas (Tugrul y Zarif, 1999; Fort et al., 2010; 2013a). De forma generalizada los valores obtenidos de Vp y Rn, son inferiores en las rocas de los monumentos que en las de las canteras, lo que da una idea del estado de deterioro que presentan. Estas técnicas, por tanto, aportan, principalmente, valores de grado de deterioro de la roca de los monumentos (Fort et al., 2010; 2013a), además de parecer apropiada para descartar determinadas zonas de procedencia de la piedra. Esto último se podría explicar, a partir de la obtención de resultados dispares entre las canteras y los sillares de los monumentos, en el caso de los datos de frentes antiguos o abandonados, comparados con los obtenidos en los monumentos, en donde se podría observar su evolución. También es importante indicar que, en base a los resultados obtenidos, los valores de Vp y Rn se ven disminuidos, cuando en los sillares graníticos se aprecia la presencia de biocolonización o cuando la porosidad presenta valores considerables. De igual forma sucede, cuando estos sillares presentan acabados diferentes, teniendo en la rugosidad del material un aspecto diferenciador a la hora de obtener estos parámetros. También se puede destacar que la esclerometría y la Vp muestran valores diferentes a la hora de analizar en un frente vertical de extracción o en planos perpendiculares (techo), aspecto que queda reflejado posiblemente también en los sillares y en su forma de colocación en el monumento. Esto es debido al grado de anisotropía del material que nos va a ofrecer valores diferentes, tanto en el monumento y en función de su colocación en el edificio, como en la cantera, ya que los datos serán distintos si se obtienen en el frente de explotación (como normalmente se ha hecho) o se mide en la superficie horizontal 7. Conclusiones 271 paralela al terreno, como ha sido en el caso de la zona de la carretera en el embalse de Proserpina. Desde el punto de vista de la arqueología del teatro y el anfiteatro de Mérida, edificios cuyos estudios coinciden a menudo con la historia misma de la arqueología de la Península Ibérica, se han aportado elementos originales para configurar mejor los procesos de implantación de estas estructuras, en el tejido urbano de Augusta Emerita. En general, el estudio de las canteras antiguas, vinculadas con la arquitectura clásica, presenta diferentes tradiciones y métodos de análisis. Entre ellos destacan, en primer lugar, los estudios que priorizan la identificación de los lugares de procedencia de los materiales, con el objetivo de reconstruir, fundamentalmente, las rutas comerciales de los mármoles y la administración de las grandes canteras imperiales (Ward-Perkins, 1971; Fant, 1989; Pensabene, 1998; De Nuccio y Ungaro 2002; Hirt, 2010). En segundo lugar, otra serie de estudios, relacionados con un planteamiento más productivo y económico, analizan las distintas formas extractivas (Waelkens et al. 1988a, 1988b; Waelkens, 1990a, 1990b; Fant, 2008), basándose principalmente en una lectura arqueológica de las actividades de explotación e intentando reconstruir los detalles operativos y de organización espacial de las canteras (Röder, 1957; Dworakowska 1975, 1983; Bedon, 1984; Bessac, 1996; Bessac y Sablayrolles, 2002; Gutiérrez García, 2009). Con estas bases historiográficas, recientemente se ha organizado y publicado un congreso internacional que ha puesto las bases para un nuevo planteamiento analítico, que intenta aunar las diferentes aproximaciones metodológicas y temáticas bajo una perspectiva común: la relación entre canteras y edificios, tratada desde la óptica de la arqueología y la reconstrucción de los procesos productivos y constructivos de la arquitectura de época romana (Bonetto et al., 2014). En este sentido, esta tesis doctoral se adelantaba a esta propuesta, empezando, ya hace unos años, un proyecto de este tipo que, como veremos, contribuye de manera evidente a estas nuevas premisas, en diferentes aspectos de la relación citada. A través de la caracterización del material lapídeo de los edificios de espectáculos emeritenses, se ha podido establecer una relación muy estrecha entre el aspecto Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 272 estilístico, las funciones estructurales de los diferentes elementos arquitectónicos y los medios técnicos y materiales empleados en la realización de los edificios. Es decir, una perfecta integración entre el conocimiento de las propiedades estáticas del granito, a disposición en las cercanías de la ciudad y su adaptación a las reglas técnico- constructivas, a disposición de los ejecutores materiales de las obras. Es evidente que el aspecto original y el estado de conservación actual de ambos edificios depende esencialmente de la naturaleza de las rocas empleadas, sus propiedades mecánicas y químicas, sus características geológicas y los procesos de extracción utilizados para su empleo en la arquitectura de la ciudad (Pizzo, 2008). La caracterización de los materiales ha sido acompañada, paralelamente, por un programa de investigación sobre las canteras romanas de Mérida que preveía una serie de prospecciones de superficies a diferente escala, desde la individualización de frentes extractivos antiguos (Pizzo, 2008), hasta la integración de los mismos en el paisaje antiguo y la red viaria de comunicación con la ciudad (Pizzo y Cordero, 2014), vinculación fundamental para sucesivos análisis de costes económicos relacionados con la arquitectura romana y, específicamente, los cálculos de los tiempos de transporte del material a las obras urbanas. Estas prospecciones han permitido considerar los frentes extractivos del territorio emeritense, muy dispersos en el paisaje antiguo a causa de la tipología de los mismos (afloramientos graníticos de pequeñas dimensiones con diferentes consistencias), en relación con el contexto de pertenencia y en el más amplio sentido de ámbito geográfico, geológico, económico y socio-cultural, este último aspecto ligado con la citada conexión y accesibilidad de los centros de producción del material y la red de asentamientos del territorio mismo (Pizzo y Cordero, 2014). La posibilidad de identificar los centros de aprovisionamiento del granito, permite abrir algunas perspectivas nuevas en la interpretación de los detalles relacionados con la construcción del teatro y del anfiteatro, en consonancia con las directrices metodológicas, establecidas en el ámbito de la Arqueología de la Construcción. Las zonas analizadas como posibles abastecedoras del material pétreo para la construcción del teatro y anfiteatro de Mérida son las canteras: Sierra Berrocal; Sierra Carija; Finca Royanejos; Finca Cuarto de la Charca y Finca Los Baldíos, estando éstas 7. Conclusiones 273 dos últimas muy próximas al embalse de Proserpina. La selección de estas canteras obedece, principalmente, a su proximidad con los monumentos objeto de estudio y a la existencia de antiguas vías de comunicación entre las canteras y la ciudad. Aunque se tienen catalogadas otras posibles canteras de época romana, estas están ubicadas en áreas alejadas considerándolas, por tanto, de menor influencia. La observación general de los mapas de distribución y procedencia de los materiales lapídeos del teatro y el anfiteatro de Mérida, indica la existencia de explotaciones sistemáticas de frentes de canteras que pertenecen a una facies principal de granito- monzogranito porfídico que varía de tamaño de grano y textura hacia los márgenes. Los análisis llevados a cabo para la determinación de la velocidad de ultrasonidos e índice de rebote, concluyen con la presencia de material pétreo procedente de la Finca Royanejos en gran parte de la estructura del teatro y anfiteatro, si bien aparecen otras zonas de procedencia como la Finca Los Baldíos y Finca Cuarto de la Charca. Desde el punto de vista arqueológico, los resultados gráficos (ver Anexo Planos) de la procedencia del material son de gran importancia para los edificios de espectáculo. A partir de esta distribución se pueden avanzar hipótesis paralelas sobre: 1. La organización de las actividades constructivas del edificio; 2. El funcionamiento de las canteras emeritenses. En el caso del teatro, la distribución del material en las zonas objeto del muestreo abren una amplia serie de reflexiones sobre ambos aspectos. Como se ha señalado anteriormente, los resultados obtenidos para la determinación de la velocidad de ultrasonidos e índice de rebote, atribuyen de forma orientativa las muestras analizadas de los vomitorios del teatro a una misma facies de granito- monzogranito porfídico de dos micas, con resultados similares a los obtenidos en la zona de extracción de la Finca Royanejos. Sin embargo, la caracterización realizada con el resto de técnicas empleadas, como los estudios petrográficos y los análisis geoquímicos, permiten establecer una procedencia más exhaustiva y elaborar una lectura del proceso constructivo de los edificios. Estos análisis, generalmente realizados por los arqueólogos con una lectura sistemática de las estratificaciones verticales de los alzados, resultaban de difícil elaboración, debido a la forma geométrica del hemiciclo Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 274 del teatro, su extensión y sobre todo la homogeneidad de los materiales. Esta tesis, a partir de la aportación de los datos petrológicos (petrográficos, petrofísicos y geoquímicos), ha permitido integrar las ideas generales sobre la construcción del teatro, con un esquema suficientemente detallado de la organización de la obra. La lectura del mapa de procedencias, nos indica muy claramente el proceso de edificación seguido por los constructores del teatro. Las obras del edificio empezaron en los extremos del hemiciclo de forma paralela (ver Anexo Planos donde se indica la procedencia de cada zona del teatro). El material que llega a la obra en estos sectores procede en ambos casos (T_RS-2, T_RS-9) del frente de la Finca Los Baldíos, situado a aproximadamente 1.5 km al Oeste del embalse de Proserpina, al otro lado de la carretera, en una serie de fincas privadas. La asignación de esta procedencia se ha establecido en base a los resultados obtenidos a partir de los espectros de tierras raras, REE, DRX y del estudio petrográfico de las muestras, en el que se aprecia que los minerales de cuarzo de estas muestras y las del granito de la zona de la Finca Los Baldíos, presentan tamaños de grano gruesos. Sucesivamente, la construcción se orienta hacia el centro del hemiciclo con materiales que proceden de la zona de la Finca Cuarto de la Charca (T_RS-3, T_RS-4, T_RS-7, T_RS-8) próxima también al embalse de Proserpina y, consecuentemente, con idénticas propiedades. Para determinar la procedencia de estos materiales, en este caso, se han empleado los resultados obtenidos a partir del estudio petrográfico, DRX, y los óxidos de los elementos mayores, elementos traza y los espectros de tierras raras, REE, derivados del análisis geoquímico. El cierre central de la cavea se lleva a cabo con la presencia de material de la Finca Royanejos (T_RS-6). Esta procedencia se ha determinado a partir de los resultados obtenidos del estudio petrográfico y del análisis geoquímico en el que las proyecciones de los óxidos de los elementos mayores y elementos traza de esta muestra, utilizando el SiO2 como discriminante, coincide con los de la Finca Royanejos. El espectro de tierras raras, también resulta coincidente con el de esta cantera. A partir de estos resultados se podrá confirmar arqueológicamente en los paramentos del edificio si, efectivamente, existían diferencias técnicas imperceptibles en la talla de 7. Conclusiones 275 los elementos constructivos y afinar todavía más la dinámica de las operaciones constructivas y la organización del trabajo a pie de obra. En las zonas occidental de la escena y en la versura oriental (T_RS-10, T_RS-11, T_RS-12), en estructuras anteriores a las reformas tardías de este espacio, se observa la presencia de materiales que proceden también del la zona de la Finca Royanejos (procedencia determinada a partir de los resultados obtenidos mediante el estudio petrográfico y apoyados por la difracción de rayos X y por las propiedades petrofísicas), datos que probablemente proponen una diacronía en la construcción de dichos espacios, de forma coetánea o inmediatamente después del cierre del hemiciclo. En síntesis, existen diferentes cuadrillas de obreros que reciben materiales graníticos procedentes de los mismos frentes de canteras, que se alternan de forma regular en la obra. Un dato a tener en cuenta que, como veremos sucesivamente, habrá que contrastar con nuevos ensayos, es la presencia alterna de material procedente tanto de la cantera de Sierra Carija como de la Finca Royanejos en el aditus occidental. Mientras que los análisis de la velocidad de ultrasonidos e índice de rebote muestran cierta alternancia en cuanto a la diferente procedencia de los sillares, con valores por debajo de los obtenidos en estas dos zonas de extracción, el análisis geoquímico de una de las muestras, los óxidos de los elementos mayores, elementos traza y el espectro de tierras raras, son prácticamente coincidentes con los resultados obtenidos para la Finca Royanejos. Extremamente interesante para la discusión arqueológica, es el dato existente sobre la realización del peristilo del teatro con de material granítico de la Finca Los Baldíos, a partir de una muestra tomada en la parte norte del mismo peristilo, que parece asociar los materiales a la explotación de este frente, a la vez se está empleando para la construcción de los primeros elementos del hemiciclo de la cavea, pudiendo indicar un mismo periodo constructivo. Este dato, se obtiene a partir de la coincidencia de los espectros de tierras raras de esta muestra con las de esta cantera. En el caso de los materiales marmóreos, el limitado número de muestras extraidas de estos dificulta a la hora de asignar una procedencia exacta de los mismos. Poder llevar a cabo una caracterización, contando con un mayor número de material marmóreo para Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 276 analizar, podría aclarar la procedencia de los materiales y su homogeneidad, además de las diferencias existentes entre los elementos constructivos empleados en la escena del teatro. Como posibles zonas de procedencia del material carbonático se plantean cuatro posibles zonas de abastecimiento, Alconera, el anticlinal de Estremoz, Almadén de la Plata y Sierra Carija. En la localidad de Alconera se extraen diferentes variedades de material carbonático de diferentes tonalidades. De esta zona podría indicarse que procede la muestra T_RE-1. Para determinar la procedencia de este material se han empleado los resultados obtenidos a partir del estudio petrográfico y petrofísico y de los datos geoquímicos analizados, más concretamente, por los análisis de los óxidos de elementos mayores y los valores de las tierras raras. En la zona del anticlinal de Estremoz, diversos trabajos han situado el lugar de procedencia de los mármoles empleados en los conjuntos de carácter imperial de Augusta Emerita. La muestra T_RE- 4 procedería de esta zona. Esta asignación se ha establecido en base a los resultados obtenidos del estudio geoquímico y del estudio petrográfico. De la zona de Almadén de la Plata podrían proceder las muestras T_RE-2 y T_RE-3, si bien, la limitada cantidad de muestra empleada en su caracterización y por tanto, el reducido número de resultados obtenidos, podría hacernos dudar que pudieran tener como origen la zona de Alconera (a partir de las concentraciones de los óxidos de elementos mayores y elementos traza). La zona de Sierra Carija se puede descartar ya que la roca de esta zona es una caliza dolomítica que no se encuentra en ninguna de las muestras extraídas. En el caso del anfiteatro, la situación es más homogénea (Anexo Planos), factor que imposibilita una lectura diacrónica de las actividades constructivas del edificio, utilizando los resultados de la caracterización petrográfica, geoquímica, etc. La procedencia de los materiales es coherente con la explotación de los afloramientos graníticos al Oeste, al Norte y al Este del embalse de Proserpina, entre la Finca Los Baldíos (A_RS-1, A_RS-3, A_RS-4, A_RS-6, A_RAP-1), la Finca Cuarto de la Charca (A_RS-2, A_RS-7) y la Finca Royanejos (A_RS-5), como se observa por los espectros de tierras raras obtenidos por el análisis geoquímico y por los espectros de DRX. Una de las muestras analizadas en la zona de la puerta Este del anfiteatro, en el punto de contacto entre el edificio y la muralla, presenta un dato interesante. El análisis del material situado en la cimentación de uno de los pilares de la puerta (A_RMC-1), indica con mucha claridad un cambio sustancial de procedencia del granito, que en este caso 7. Conclusiones 277 implica la explotación de la cantera del Berrocal. La procedencia de esta muestra queda claramente identificada por el estudio petrográfico, clasificada como leucogranito con moscovita, al igual que la roca de la cantera de Berrocal. Este dato resulta de extrema importancia para confirmar, una vez más, la presencia de dos planteamientos constructivos muy diferentes entre la muralla en esta zona de la ciudad y el anfiteatro, construido después. El empleo del granito del Berrocal únicamente en esta zona, indica la presencia de un proyecto distinto que prevé el aprovisionamiento de granito de una cantera que hasta ahora no se había documentado en relación con los edificios de espectáculo. Es evidente, en nuestra opinión, que se trata de un encargo realizado con tiempos, promotores y mano de obra diferente, así como indica también la técnica constructiva de la muralla (Bendala y Durán, 1995; Mateos, 2001; Pizzo, 2010). En cuanto a los hormigones romanos, el estudio petrográfico determina una composición mineralógica muy similar en los dos monumentos, teniendo como ligante la calcita micrítica – originalmente cal – y como principales elementos diferenciadores la presencia de diferentes tipos de áridos y relaciones conglomerante/árido diferentes, y en los que aparece el efecto de la puzolanidad mediante la introducción de puzolanas artificiales, en forma de material cerámico. En el caso del anfiteatro, se aprecia la presencia en los áridos, de esquistos con anfíboles verdes y azules (posiblemente procedentes del afloramiento que aparece en la arena). En cuanto a las dosificaciones, el teatro (1:1 y 1:2) y el anfiteatro (1:1, 1:2, 1:3 y 1:4), muestran datos que concuerdan con los que ofrecen diversos autores. Las ligeras diferencias visibles en la composición de los hormigones romanos, tienen un sentido lógico, coherente, y se reflejan en el proceso de gestión y organización de las obras de ambos edificios. La presencia de áridos procedentes del mismo terreno geológico del anfiteatro, tiene sentido por la posición misma de las muestras analizadas y la tipología de los trabajos realizados por los constructores romanos. En este caso y mayoritariamente en la zona este y sur, la mayor parte del edificio se encuentra en una zona en la que los ejecutores se vieron obligados a rebajar y modelar amplias porciones de rocas para nivelar las cotas de la construcción y, sobre todo, realizar los graderíos de la cavea. Estas operaciones producen, evidentemente, grandes cantidades de materiales de escombro que se reutilizaba, tratado según el uso, para la composición de los hormigones empleados en la construcción del edificio. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 278 En el caso del teatro, en cambio, las muestras proceden de las zonas elevadas de la cavea, factor que da lugar a la presencia en los hormigones de áridos que, solo parcialmente, proceden del lugar y que, a rigor de la lógica, por la posición de la obra en la que se encuentran, tienen un origen diferente respecto al terreno geológico de la zona. Se trata claramente de dos situaciones constructivas distintas que generan soluciones técnicas diferentes, la primera orientada al ahorro de recursos materiales, ya existente en el mismo lugar, y la segunda adaptada a las necesidades de una fase constructiva de las partes más elevadas del teatro, donde ya no existían restos de terreno geológico para su reempleo. Respecto al funcionamiento de las canteras emeritenses, es necesario señalar que en el momento de construcción de los edificios de espectáculo existen varios frentes de extracción, abiertos al mismo tiempo, que facilitan el aprovisionamiento de materiales de estas dos grandes obras públicas. El área mayoritariamente explotada es la relativa a la zona del embalse de Proserpina y, en este sentido, la caracterización petrográfica plantea un factor de interpretación hasta ahora desconocido. En el momento de la construcción de estos edificios, el área de explotación no se circunscribe al frente abierto en el lugar de la actual presa, donde existen restos de actividades extractivas consideradas desde siempre la gran cantera para la construcción de Mérida, sino que las actividades de producción de elementos lapídeos se extienden en un área de aproximadamente 40 km2 alrededor la presa. Estas dimensiones y el tipo de extracción sistemática de materiales con diferentes frentes abiertos a la vez, así como testimonia la distribución en los edificios, configuran un área productiva hasta ahora sin dimensionar y caracterizar en profundidad. Se trata de un verdadero pagus, destinado a las actividades productivas para la edilicia de la ciudad donde debieron de existir estructuras de servicio y pequeños asentamientos todavía por explorar, a pesar de que, últimamente, se han reinterpretado algunas de ellas recientemente descubiertas (Pizzo y Cordero, 2014). La presencia de los elementos constructivos asignados a diferentes áreas de producción, plantea una organización muy estricta y coordinada del trabajo en cantera y el trabajo en el edificio. Probablemente, con el objetivo de no dejar la obra desprovista de material se alternaba la producción en los dos frentes documentados, el de la zona de la Finca Los 7. Conclusiones 279 Baldíos y la Finca Cuarto de la Charca, cuyas actividades sincronizadas aseguraban la presencia continua de material en las distintas etapas de la obra. Esta organización es evidente en el hemiciclo del teatro, donde la distribución del granito refleja exactamente este proceso de aprovisionamiento. Como se puede observar, las aportaciones a las cuestiones arqueológicas son de diferente entidad. Sin embargo, la novedad de estas hipótesis, reside en la integración de métodos diferentes, que permiten ampliar el conocimiento de las cuestiones estrictamente arqueológicas, confirmar hipótesis fundamentales para la historia de los edificios y su relación con la trama urbana y, sobre todo, abrir nuevas líneas de trabajo. Los resultados de esta tesis doctoral abren, en nuestra opinión, una serie de líneas de investigación en las que será posible una mayor y necesaria integración entre las ciencias geológicas y la arqueología. Recurriendo a este binomio, permite identificar, de manera clara, los diferentes materiales empleados en la construcción romana. A partir de la integración de métodos y objetivos de ambas ciencias, hemos demostrado cómo es posible alcanzar resultados de carácter histórico y socio-económico vinculados con el mundo de la construcción antigua y, sobre todo, en relación con la organización y la gestión de unas obras monumentales. Entre otros aspectos, se han propuesto hipótesis sobre la forma de organización de las actividades extractivas y su coincidencia con los datos de la caracterización petrográfica y geoquímica, elementos que en el análisis de los edificios permiten plantear, por primera vez en la centenaria historia de los estudios sobre estos edificios, una hipótesis sobre la organización del trabajo y la materialización del proyecto arquitectónico, citada anteriormente. Las perspectivas abiertas en este sentido interesan por varios aspectos, que podrán constituir el punto de partida para nuevos proyectos pluridisciplinares. Uno de ellos es, sin duda, la reconstrucción y valorización de los paisajes históricos de las canteras, cuya comprensión facilita directamente el conocimiento de la industria edilicia y sus implicaciones socio-económicas, en un determinado territorio en relación a una o más ciudades de la antigüedad. Otro aspecto, complementario a la industria de la construcción, es el de la relación entre centros de aprovisionamiento y técnicas edilicias, en el sentido del análisis directo sobre la influencia de los materiales extraídos y la producción arquitectónica de un ámbito territorial específico. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 280 Sin embargo, creemos que nuestra aportación abre nuevos puntos de observación científica en la ya citada relación cantera-edificio. Se ha demostrado la posibilidad de establecer la dinámica del proceso constructivo de estos edificios, a partir de la distribución de la caracterización petrográfica de los materiales y su procedencia, aspecto arqueométrico que, hasta la actualidad, no se había empleado con el objetivo concreto de definir las formulas organizativas del trabajo en la arquitectura de época romana. En este sentido, los resultados de esta tesis doctoral plantean nuevas cuestiones y ensayos que no se contemplaron en la planificación original del trabajo y que, a la luz de los datos existentes, permitirían solucionar otras problemáticas arqueológicas surgidas paralelamente al proceso de caracterización y a los avances de las investigaciones arqueológicas. Los principales trabajos futuros deberían profundizar en el estudio del aditus occidental y, sobre todo, del aditus oriental del teatro. Estos espacios, realizados con una técnica constructiva distinta respecto al resto del teatro, presentan una mayor regularidad en la talla de los elementos constructivos y una modulación reducida (Pizzo, 2010), pudiendo pertenecer a etapas de obras o fases edilicias distintas. En este sentido, esta posibilidad, que intentaremos comprobar sistemáticamente en trabajos posteriores, se plantea debido a la presencia de material con distinta procedencia (Sierra Carija y Finca Royanejos) en el aditus occidental, dato único en el panorama homogéneo de los materiales del resto del teatro. De igual forma y, motivado por la duda existente en cuanto a la procedencia de los materiales carbonáticos originales presentes en la escena del teatro, se debería realizar un estudio pormenorizado de estos materiales y de las rocas de las posibles canteras documentadas, como abastecedoras de material marmóreo a la ciudad de Augusta Emerita (zonas de Estremoz, Alconera y Almaden de la Plata), mediante el empleo de técnicas complementarias a las empleadas en la presente tesis doctoral, catodoluminiscencia y determinación de isótopos estables (C, O, Sr y Rb). Estas técnicas, precisan de poca cantidad de muestra para su empleo por lo que, en el caso de las rocas del teatro, se minimizaría el muestreo y, por lo tanto, el daño estético sobre el monumento. De esta forma, se podría determinar, con mayor precisión, la procedencia de estos materiales carbonáticos y su empleo en el monumento. 7. Conclusiones 281 Como conclusión final cabe indicar que la resolución de determinados aspectos de la historia constructiva del teatro y anfiteatro de Mérida, ha sido posible gracias a la geología-petrología, junto con el apoyo del conocimiento arqueológico. De forma individual, estas dos ciencias no son capaces de aportar la información necesaria para contribuir al esclarecimiento de estos aspectos constructivos, por lo que ambas deben participar, de forma conjunta, para incrementar el valor de sus investigaciones. Referencias 283 REFERENCIAS AEMET. Agencia Estatal de Meteorología. www.aemet.es, última vez visitada 01/10/2014. Aires-Barros, L. (1991). 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Foto aérea del teatro y anfiteatro romano pertenecientes al conjunto arqueológico de Mérida, declarado Patrimonio de la Humanidad en 1993 por la UNESCO (imagen tomada el 30/10/2006, facilitada por el Consorcio de la Ciudad Monumental de Mérida). .............................................................. 3 Figura 2.1. Primera representación gráfica del teatro de Manuel Villena Moziño (1791). ........................ 26 Figura 2.2. Segunda representación gráfica del teatro de Manuel Villena Moziño (1793). ....................... 26 Figura 2.3. Representación del teatro de Fernando Rodríguez (1795). ...................................................... 28 Figura 2.4. Representación gráfica del teatro y anfiteatro de A. de Laborde (1806). ................................. 28 Figura 2.5. Levantamiento arquitectónico del teatro de A. de Laborde (1806). ......................................... 29 Figura 2.6. Detalle del teatro romano durante la conferencia de José Mélida (1925) . .............................. 31 Figura 2.7. Elementos del teatro sobre planta dibujada por Durán Cabello (2004a). ................................. 33 Figura 2.8. Representación del anfiteatro de Manuel Villena Moziño (1792)............................................ 38 Figura 2.9. Representación del anfiteatro de Fernando Rodríguez (1795). ................................................ 40 Figura 2.10. Planimetrías del anfiteatro y del circo de A. de Laborde (1806). ........................................... 41 Figura 2.11. Elementos del anfiteatro sobre planta dibujada por Durán Cabello (2004a). ......................... 43 Figura 3.1. Geología de la zona de Mérida. Hoja 777 del Magna, escala 1:50000 del IGME (2003). ....... 52 Figura 3.2. Zonas y dominios geológicos de Extremadura (extraido de la memoria del Mapa Geológico de Extremadura a escala 1:250000)................................................................................................................. 53 Figura 4.1. Detalle la toma de muestras y relleno posterior de huecos en teatro y anfiteatro. .................... 60 Figura 4.2. Detalle de algunos de los testigos y fragmentos extraídos del teatro y anfiteatro. ................... 61 Figura 4.3. Planta del teatro (Durán cabello, 2004a) y ubicación de las diferentes muestras de roca granítica (rojo), hormigón romano (azul) y rocas carbonáticas (morado). ................................................. 62 Figura 4.4. Planta del anfiteatro (Durán Cabello, 2004a) y ubicación de las diferentes muestras de roca granítica (rojo), hormigón romano (azul) y afloramiento de la arena (verde). ........................................... 64 Figura 4.5. Ubicación geográfica de las distintas zonas de probable explotación romanas respecto a la ciudad de Mérida. ....................................................................................................................................... 67 Figura 4.6. Diferentes zonas de explotación próximas al embalse de Proserpina, Finca Los Baldíos (a), Finca Cuarto de la Charca (b), zona pista de tenis (c) y carretera (d) próximas a la pista de tenis. ............ 68 Figura 4.7.Detalle de la Finca Royanejos y su proximidad a la autovía de la Plata, A-66 (a). Se pueden apreciar signos de explotación (b). ............................................................................................................. 69 Figura 4.8. Cantera de Sierra Berrocal. Se aprecia la distancia existente al núcleo Mérida y al Río Guadiana (a). También se observan diferentes bancadas consecuencia de la explotación a que ha sido sometida (b). ............................................................................................................................................... 69 Figura 4.9. Cantera romana de Sierra Carija en la que se aprecian signos de explotación como bloques (a). Detalle de extracción de testigos (b). .......................................................................................................... 70 Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 318 Figura 4.10. Porosidad abierta y porosidad cerrada representados en 2-D en una roca (modificada de Bourgés, 2006). .......................................................................................................................................... 76 Figura 4.11. Determinación de velocidad ultrasónica. Métodos directo (izda.) e indirecto o superficial(dcha.). ....................................................................................................................................... 83 Figura 4.12. Comportamiento capilar de un material pétreo. ..................................................................... 89 Figura 5.1. Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de (a) cristales de plagioclasa panidiomórfica, que se encuentran alterados a minerales de arcilla y donde se observan minerales de cuarzo en la zona superior(T_RS-3); (b) feldespato potásico con textura de exolución pertítica por la presencia de venillas de albita, debida a la sincristalización de los dos minerales y textura poiquilítica por la inclusión de biotita y plagioclasa (T_RS-4); (c) cristales de plagioclasas panidiomórficas observándose en el extremo inferior izquierdo su transformación a minerales de arcilla; (d) cuarzo y feldespato potásico equigranular y biotita alterada a clorita; (e) cristal de ortosa con venas de exolución pertítica; (f) cristal de microclina con venas de exolución pertítica y cuarzo policristalino (T_RS-12). .......................................................................... 97 Figura 5.2. Diagrama QAP de las rocas graníticas procedentes de los sillares del teatro. .......................... 98 Figura 5.3. Microfotografías con nícoles cruzados (NX) en donde se distinguen (a) cristales de calcita en mosaico; (b) mosaico de cristales de cuarzo alotriomorfo en vena de recristalización. Se identifican cristales de calcita con maclas polisintéticas (T_RE-4); (c) matriz micrítica compuesta por un agregado de cristales finos de naturaleza carbonática donde se observa un fantasma de bioclasto y granos de dolomita y cuarzo detrítico; (d) vena con recristalización de calcita de la muestra T_RE-2. .................................... 99 Figura 5.4. Microfotografía con nícoles cruzados (NX) donde se observa (a) un grano grueso de árido de feldespato potásico con textura pertítica (T_HR-1); (b) grano grueso de plagioclasa alterada, flotando en una matriz carbonatada (fase ligante)(T_HR-1); (c) granos de áridos de biotita y un fragmento de roca cuarcítica constituída por un mosaico de granos de cuarzo, flotando en una matriz carbonatada (fase ligante) (T_HR-3); (d) granos de cuarzo, feldespato y biotita, flotando en una matriz carbonatada (fase ligante) (T_HR-4) además de la presencia de poros en las 3 últimas. ...................................................... 100 Figura 5.5. Microfotografías con nícoles cruzados (NX) (a) cristal porfídico de feldespato potásico con textura poiquilítica por presencia de micas (A_RS-5); (b) roca con textura granuda, con cristales de cuarzo policristalino y placas de biotita y moscovita y donde se observan cristales de feldespato potásico en la zona superior izquierda (A_RS-3); (c) cuarzo policristalino, plagioclasa con maclado polisintético y placa de moscovita (A_RS-1) y con nícoles paralelos (N//) ; (d) de placas de biotita, cuarzo y feldespato. .................................................................................................................................................................. 102 Figura 5.6. Diagrama QAP de las rocas graníticas procedentes de los sillares del anfiteatro. ................. 103 Figura 5.7. Microfotografía con nícoles cruzados (NX) que permite observar (a) granos de cuarzo, flotando en una matriz carbonatada (fase ligante) (A_HR-7); (b) cuarzo mono y policristalino y calcita, flotando en una matriz carbonatada (A_HR-11). En ambas se observa la presencia de poros. ................ 105 Figura 5.8. Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de (a) feldespato potásico pertitizado, con cristales de plagioclasa; (b) cuarzo y plagioclasa de la muestra C_PT-1; (c) cristal de feldespato potásico pertitizado y plagioclasas; (d) cristales de cuarzo policristalino, feldespato potásico, plagioclasas, biotita cloritizada y moscovitas de la muestra C_PT-2; (e) placas de moscovita, biotita y cuarzo policristalino (C- RY); (f) placas de moscovita, plagioclasa y cuarzo policristalino (C_SB)............................................... 107 Figura 5.9. Diagrama QAP de las rocas graníticas de las canteras romanas de la zona de Mérida. ......... 108 Figura 5.10. Difractogramas de las muestras de rocas graníticas del teatro (Bt: biotita, Chl: clorita, Fsp: feldespato potásico, Ilm: ilmenita, Pl: plagioclasa, Prp: piropo, Q: cuarzo). ............................................ 109 Figura 5.11. Difractogramas de los mármoles presentes en el escenario del teatro (Cal: calcita, Dol: dolomita, Ms: moscovita, Q: cuarzo). ...................................................................................................... 110 Índice de figuras 319 Figura 5.12. Difractogramas de las calizas presentes en el escenario del teatro (Ab: albita, Cal: calcita, Dol: dolomita, Ms: moscovita, Q: cuarzo). .............................................................................................. 111 Figura 5.13. Difractogramas de las muestras de hormigón romano del teatro (Bt: biotita, Cal: calcita, Chl: clorita, Fsp: feldespato potásico, Ilm: ilmenita, Ms: moscovita, Pl: plagioclasa, Prp: piropo, Q: cuarzo). .................................................................................................................................................................. 111 Figura 5.14. Difractogramas de las muestras de rocas graníticas del anfiteatro (Bt: biotita, Chl: clorita, Fsp: feldespato potásico, Ilm: ilmenita, Pl: plagioclasa, Prp: piropo, Q: cuarzo). .................................... 112 Figura 5.15. Difractogramas de las muestras de hormigón romano del anfiteatro (Bt: biotita, Cal: calcita, Chl: clorita, Fsp: feldespato potásico, Ilm: ilmenita, Pl: plagioclasa, Q: cuarzo, Tr-Act: tremolita- actinolita). ................................................................................................................................................. 113 Figura 5.16. Difractograma de la roca del afloramiento de la arena del anfiteatro (Ab: albita, Bt: biotita, Cal: calcita, Chl: clorita, Fsp: feldespato potásico, Ms: moscovita, Pl: plagioclasa, Prp: piropo, Q: cuarzo, Tr-Act: tremolita-actinolita). .................................................................................................................... 114 Figura 5.17. Difractogramas de las muestras de granito de las canteras de Sierra Carija, Sierra Berrocal y Finca Los Baldíos (Bt: biotita, Chl: clorita, Fsp: feldespato potásico, Ilm: ilmenita, Ms: moscovita, Pl: plagioclasa, Prp: piropo, Q: cuarzo). ........................................................................................................ 114 Figura 5.18. Diagramas de Harker (1909) de la variación de los óxidos de los elementos mayores, respecto a la sílice para las rocas de los sillares de granito del teatro. ...................................................... 117 Figura 5.19. Diagrama de proyección de las muestras de granito del teatro en función de los contenidos en TiO2 y Fe2O3. ............................................................................................................................................ 118 Figura 5.20. Diagrama de proyección de las muestras de granito del teatro en función de los contenidos en Na2O y CaO. ............................................................................................................................................. 118 Figura 5.21. Diagrama de proyección de las muestras de granito del teatro en función de los contenidos en Na2O y K2O. ............................................................................................................................................. 118 Figura 5.22. Diagrama de variación de Zr frente a la relación Ga/Al de las rocas del teatro. .................. 119 Figura 5.23. Índice de saturación de alúmina de Shand (1927) de los granitos del teatro, según las relaciones de las proporciones moleculares de alúmina a óxidos de sodio y potasio vs. alúmina a óxidos de calcio, sodio y potasio, que definen los campos peralcalino, metaluminoso y peraluminoso.............. 119 Figura 5.24. Curvas de regresión de Na2O+K2O-CaO, vs. SiO2, para la determinación de la alcalinidad. .................................................................................................................................................................. 120 Figura 5.25. Diagrama K-Na-Ca de Irvine y Baragar (1971). .................................................................. 120 Figura 5.26. Diagramas de Harker (1909) de la variación de los óxidos de los elementos traza respecto a la sílice para las rocas de los sillares de granito del teatro........................................................................ 122 Figura 5.27. Diagramas de abundancia de tierras raras de las rocas graníticas del teatro normalizadas al condrito según Sun y McDononugh (1989).............................................................................................. 123 Figura 5.28. Diagramas de Harker (1909) de la variación de los óxidos de los elementos mayores respecto a la sílice para las rocas de los sillares de granito del anfiteatro. .............................................................. 127 Figura 5.29. Diagrama de proyección de las muestras de granito del anfiteatro en función de los contenidos en TiO2 y Fe2O3. ..................................................................................................................... 128 Figura 5.30. Diagrama de proyección de las muestras de granito del anfiteatro en función de los contenidos en Na2O y CaO. ...................................................................................................................... 128 Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 320 Figura 5.31. Diagrama de proyección de las muestras de granito del anfiteatro en función de los contenidos en Na2O y K2O. ...................................................................................................................... 129 Figura 5.32. Diagrama de variación de Zr frente a la relación Ga/Al de las rocas del anfiteatro. ............ 129 Figura 5.33. Índice de saturación de alúmina de Shand (1927) de los granitos del anfiteatro, según las relaciones de las proporciones moleculares de alúmina a óxidos de sodio y potasio vs. alúmina a óxidos de calcio, sodio y potasio, que definen los campos peralcalino, metaluminoso y peraluminoso.............. 129 Figura 5.34. Curvas de regresión de Na2O+K2O-CaO, vs. SiO2, para la determinación de la alcalinidad. .................................................................................................................................................................. 130 Figura 5.35. Diagrama K-Na-Ca de Irvine y Baragar (1971). .................................................................. 130 Figura 5.36. Diagramas de Harker (1909) de la variación de los óxidos de los elementos traza respecto a la sílice para las rocas de los sillares de granito del anfiteatro. ................................................................ 132 Figura 5.37. Diagramas de abundancia de tierras raras de las rocas graníticas del anfiteatro normalizadas al condrito según Sun y McDononugh (1989). ......................................................................................... 133 Figura 5.38. Diagramas de Harker (1909) de la variación de los óxidos de los elementos mayores expresados en óxidos respecto a la sílice para las rocas de las canteras. ................................................. 135 Figura 5.39. Diagrama de proyección de las muestras de roca de las canteras en función de los contenidos en TiO2 y Fe2O3. ....................................................................................................................................... 136 Figura 5.40. Diagrama de proyección de las muestras de roca de las canteras en función de los contenidos en Na2O y CaO. ........................................................................................................................................ 136 Figura 5.41. Diagrama de proyección de las muestras de roca de las canteras en función de los contenidos en Na2O y K2O. ........................................................................................................................................ 137 Figura 5.42. Diagrama de variación de Zr frente a la relación Ga/Al de las rocas de las canteras ........... 137 Figura 5.43. Índice de saturación de alúmina de Shand (1927) de las rocas de las canteras, según las relaciones de las proporciones moleculares de alúmina a óxidos de sodio y potasio, v.s. alúmina a óxidos de calcio, sodio y potasio, que definen los campos peralcalino, metaluminoso y peraluminoso.............. 137 Figura 5.44. Curvas de regresión de Na2O+K2O-CaO, vs. SiO2, para la determinación de la alcalinidad. .................................................................................................................................................................. 138 Figura 5.45. Diagrama K-Na-Ca de Irvine y Baragar (1971). .................................................................. 138 Figura 5.46. Diagramas de Harker (1909) de la variación de los óxidos de los elementos traza respecto a la sílice para las rocas de las canteras. ...................................................................................................... 140 Figura 5.47. Diagramas de abundancia de tierras raras de las rocas graníticas de las canteras normalizadas al condrito según Sun y McDononugh (1989). ......................................................................................... 141 Figura 5.48. Densidad real (DR) y densidad aparente (DA) frente a la porosidad abierta de las diferentes muestras de granito correspondiente a los sillares del teatro. ................................................................... 145 Figura 5.49. Densidad real (DR) y densidad aparente (DA) frente a la porosidad abierta de las diferentes muestras de hormigón romano correspondiente al teatro. ........................................................................ 145 Figura 5.50. Densidad real (DR) y densidad aparente (DA) frente a la porosidad abierta de las diferentes muestras de granito correspondiente a los sillares del anfiteatro. ............................................................. 146 Índice de figuras 321 Figura 5.51. Densidad real (DR) y densidad aparente (DA) frente a la porosidad abierta de las diferentes muestras de hormigón romano correspondiente al anf teatro. .................................................................. 147 Figura 5.52. Densidad real (DR) y densidad aparente (DA) frente a la porosidad abierta de las diferentes muestras de las canteras estudiadas. ......................................................................................................... 148 Figura 5.53. Relación existente entre la porosidad abierta y la absorción de agua a presión atmosférica de las muestras de granito del teatro. ............................................................................................................ 150 Figura 5.54. Relación existente entre la porosidad abierta y la absorción de agua a presión atmosférica de las muestras de hormigón romano del teatro. ........................................................................................... 150 Figura 5.55. Relación existente entre la porosidad abierta y la absorción de agua a presión atmosférica de las muestras de granito del anfiteatro. ...................................................................................................... 152 Figura 5.56. Relación existente entre la porosidad abierta y la absorción de agua a presión atmosférica de las muestras de hormigón romano del anfiteatro. ..................................................................................... 152 Figura 5.57. Relación existente entre la porosidad abierta y la absorción de agua a presión atmosférica de las muestras de granito de las canteras estudiadas. ................................................................................... 153 Figura 5.58. Absorción de agua por capilaridad frente a la porosidad abierta de las diferentes muestras de granito del teatro. ...................................................................................................................................... 154 Figura 5.59. Absorción de agua por capilaridad frente a la porosidad abierta de las diferentes muestras de hormigón romano del teatro. .................................................................................................................... 154 Figura 5.60. Absorción de agua por capilaridad frente a la porosidad abierta de las diferentes muestras de granito del anfiteatro. ............................................................................................................................... 155 Figura 5.61. Absorción de agua por capilaridad frente a la porosidad abierta de las diferentes muestras de hormigón romano del anfiteatro. .............................................................................................................. 156 Figura 5.62. Absorción de agua por capilaridad frente a la porosidad abierta de las diferentes muestras de cantera. ..................................................................................................................................................... 157 Figura 5.63. Distribución porométrica de las muestras T_RS-1 a T_RS-5 de las rocas del teatro. .......... 158 Figura 5.64. Distribución porométrica de las muestras T_RS-6 a T_RS-11 de las rocas del teatro. ........ 158 Figura 5.65. Distribución porométrica de las muestras de hormigón romano del teatro. ......................... 159 Figura 5.66. Distribución porométrica de las muestras de roca granítica del anfiteatro. .......................... 160 Figura 5.67. Distribución porométrica de las muestras de hormigón romano del anfiteatro. ................... 160 Figura 5.68. Distribución porométrica de las muestras de las canteras. ................................................... 161 Figura 5.69. Resistencia a compresión frente a la porosidad abierta del granito del teatro. ..................... 164 Figura 5.70. Resistencia a compresión frente a la porosidad abierta del hormigón romano del teatro. .... 165 Figura 5.71. Resistencia a compresión frente a la porosidad abierta del granito del anfiteatro. ............... 166 Figura 5.72. Resistencia a compresión frente a la porosidad abierta del hormigón romano del anfiteatro. .................................................................................................................................................................. 166 Figura 5.73. Resistencia a compresión frente a la porosidad abierta de lasmuestras de roca de las canteras de granito. ................................................................................................................................................. 167 Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 322 Figura 5.74. Velocidad de ultrasonidos frente a la porosidad abierta de las rocas procedentes de los sillares graníticos del teatro. ..................................................................................................................... 168 Figura 5.75. Velocidad de ultrasonidos frente a la porosidad abierta del hormigón romano del teatro.... 169 Figura 5.76. Velocidad de ultrasonidos frente a la porosidad abierta de las rocas procedentes de los sillares graníticos del anfiteatro. ............................................................................................................... 170 Figura 5.77. Velocidad de ultrasonidos frente a la porosidad abierta del hormigón romano del anfiteatro. .................................................................................................................................................................. 170 Figura 5.78. Planta del teatro donde se observan las diferentes zonas analizadas mediante la medida de la velocidad de ultrasonidos y esclerometría. . ............................................................................................. 171 Figura 5.79. Sillares graníticos analizados correspondientes a la esquina septentrional de la Versura Oriental. .................................................................................................................................................... 172 Figura 5.80. Índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos de los sillares graníticos 1 a 7 correspondientes a la Versura Oriental. ................................................................................................................................ 173 Figura 5.81. Índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos de los sillares graníticos 8 a 15 correspondientes a la Versura Oriental. .................................................................................................... 174 Figura 5.82. Sillares analizados correspondientes al arco de acceso al vomitorio Nº1. ........................... 175 Figura 5.83. Índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos de los diferentes sillares analizados correspondientes al vomitorio Nº 1. ......................................................................................................... 176 Figura 5.84. Sillares analizados correspondientes al arco de acceso al vomitorio Nº2. ........................... 177 Figura 5.85. Índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos de los diferentes sillares analizados correspondientes al arco de acceso al vomitorio Nº2. .............................................................................. 178 Figura 5.86. Sillares analizados correspondientes a parte del muro perimetral. ....................................... 179 Figura 5.87. Índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos de los sillares analizados correspondientes al muro perimetral. ....................................................................................................................................... 180 Figura 5.88. Sillares analizados correspondientes al vomitorio Nº 9. ...................................................... 181 Figura 5.89. Índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos de los diferentes sillares analizados correspondientes al vomitorio Nº 9. ......................................................................................................... 182 Figura 5.90. Sillares analizados correspondientes al vomitorio Nº 10. .................................................... 183 Figura 5.91. Índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos de los diferentes sillares analizados correspondientes al vomitorio Nº 10. ....................................................................................................... 184 Figura 5.92. Sillares analizados correspondientes al muro izquierdo del Aditus occidental. ................... 185 Figura 5.93. Índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos de los diferentes sillares analizados correspondientes al muro izquierdo del Aditus occidental. ...................................................................... 186 Figura 5.94. Detalle de los diferentes sillares analizados correspondientes al muro derecho del Aditus occidental. ................................................................................................................................................ 187 Figura 5.95. Índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos de los diferentes sillares analizados correspondientes al muro derecho del Aditus occidental. ........................................................................ 188 Índice de figuras 323 Figura 5.96. Sillares analizados de la esquina occidental del hemiciclo del teatro. ................................. 189 Figura 5.97. Índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos de los diferentes sillares analizados correspondientes a la esquina occidental del hemiciclo. .......................................................................... 190 Figura 5.98. Planta del anfiteatro donde se observan las diferentes zonas analizadas mediante la medida de la velocidad de ultrasonidos y esclerometría. . .................................................................................... 191 Figura 5.99. Sillares analizados correspondientes al vomitorio Nº1. ....................................................... 192 Figura 5.100. Índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos de los diferentes sillares analizados correspondientes al vomitorio Nº1. .......................................................................................................... 193 Figura 5.101. Detalle de los diferentes sillares analizados correspondientes al vomitorio 4. ................... 194 Figura 5.102. Índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos de los diferentes sillares analizados correspondientes a al vomitorio Nº4. ........................................................................................................ 195 Figura 5.103. Detalle de los diferentes sillares analizados correspondientes al vomitorio Nº 7. .............. 196 Figura 5.104. Índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos de los diferentes sillares analizados correspondientes al vomitorio Nº 7. ......................................................................................................... 197 Figura 5.105. Sillares analizados correspondientes al vomitorio Nº 10. .................................................. 198 Figura 5.106. Índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos de los diferentes sillares analizados correspondientes al vomitorio Nº 10. ....................................................................................................... 199 Figura 5.107. Sillares analizados correspondientes al vomitorio Nº 11. .................................................. 200 Figura 5.108. Índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos de los diferentes sillares analizados correspondientes al vomitorio Nº 11. ....................................................................................................... 201 Figura 5.109. Sillares analizados correspondientes al vomitorio Nº 13. .................................................. 202 Figura 5.110. Índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos de los diferentes sillares analizados correspondientes al vomitorio Nº 13. ....................................................................................................... 203 Figura 5.111. Detalle de los diferentes sillares analizados correspondientes al vomitorio Nº 15. ............ 204 Figura 5.112. Índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos de los diferentes sillares analizados correspondientes al vomitorio Nº 15. ....................................................................................................... 205 Figura 5.113. Zonas de la cantera de Sierra Carija analizadas. ................................................................ 206 Figura 5.114. Índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos de las diferentes zonas de la cantera de Sierra Carija analizadas. ...................................................................................................................................... 207 Figura 5.115. Detalle de las diferentes zonas de la cantera de Berrocal analizadas ................................. 208 Figura 5.116. Índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos de las diferentes zonas de la cantera de Sierra Berrocal analizadas. .................................................................................................................................. 209 Figura 5.117. Canteras de Proserpina, zona de la carretera. ..................................................................... 210 Figura 5.118. Índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos de las diferentes zonas de la cantera de Proserpina, zona de la carretera analizada. ............................................................................................... 211 Figura 5.119. Canteras de Proserpina, zona pistas de tenis analizadas. .................................................... 212 Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 324 Figura 5.120. Índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos de las diferentes zonas de la cantera de Proserpina, zona pistas de tenis analizadas. .............................................................................................. 213 Figura 5.121. Zonas de la Finca del Cuarto de la Charca analizadas. ...................................................... 214 Figura 5.122. Índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos de las diferentes zonas analizadas de la cantera de Proserpina, zona Cuarto de la Charca...................................................................................... 215 Figura 5.123. Zonas de la Finca Royanejos analizadas. ........................................................................... 216 Figura 5.124. Índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos de las diferentes zonas de la Finca Royanejos. ................................................................................................................................................ 217 Figura 5.125. Detalle del teatro donde se pueden apreciar el frons scaenae,la scaena, la orchestra y el aditus y la versura occidental. .................................................................................................................. 219 Figura 5.126. Detalle de la zona este del teatro donde se aprecia el aditus y la versura oriental y la cavea con sus tres partes bien diferenciadas, vistas desde la scaena. ................................................................. 220 Figura 5.127. Puerta de acceso a uno de los vomitorios y acera perimetral del teatro. ............................ 220 Figura 5.128. Colonización biológica en el opus quadratum en la puerta de acceso 10 (a). Colonización biológica en el acceso al aditus occidental (b). Presencia de aves en la escena (c). Nidificación de aves en la parte trasera de la escena y depósito de excrementos (d). Colonización biológica en los bloques de granito de la versura oriental (e ). Presencia de plantas superiores en el opus quadratum a la derecha del vomitorio Nº 11 (f). .................................................................................................................................. 221 Figura 5.129. Fisura en sillares graníticos en donde se observa la rotura del material pétreo (a), (b) y (d). Fisura en placa de mármol de la scaena (c). Desplacación en sillar granítico en el muro perimetral junto al vomitorio Nº 1 (e). Desplacación en una de las columnas situada en la versura oriental (f). .................. 222 Figura 5.130. Detalle de numerosas eflorescencias en muro perimetral (a) y (f), en las bóvedas de acceso a los vomitorios Nº 4 y 3 (b) y (c), en la bóveda y el muro lateral del aditus oriental (d) y (e). .............. 223 Figura 5.131. Pérdida de materia por redondeamiento en sillares graníticos en el vomitorio Nº 1 (a) y en el acceso al aditus occidental (b). Arenización en sillar granítico donde se aprecia la caida de los granos que lo componenen (c) y enmugrecimiento en puerta de aceso y parte trasera de la escena (d) y (e). ........... 224 Figura 5.132. Detalle de la zona oeste del anfiteatro y puerta principal, donde se pueden apreciar la media cavea y la ima cavea. La summa cavea está prácticamente desaparecida. ............................................... 225 Figura 5.133. Detalle de la zona norte del anfiteatro donde se pueden apreciar núcleos de hormigón (Opus caementicium) derrumbados sobre la media cavea, así como restos de los escalones de granito originales. .................................................................................................................................................................. 226 Figura 5.134. Detalle de la zona sur del anfiteatro donde se puede apreciar el estado de conservación de la ima cavea y de la media cavea.................................................................................................................. 226 Figura 5.135. Colonización biológica en el opus incertum del muro de delimitación noroeste del acceso principal del anfiteatro(a), en el acceso al vomitorio Nº 2 (b) y en sillares de granito próximos al suelo en el muro perimetral del anfiteatro (c). Presencia de plantas superiores en los laterales del acceso sur del anfiteatro (d) y en la Fossa Bestiaria de la arena (e). Colonización biológica en el opus caementicium derrumbado sobre la media cavea (f). ...................................................................................................... 227 Figura 5.136. Detalle de pátinas ferruginosas en el opus incertum y alteración cromática por rubefacción en vomitorio Nº 13 (a), vomitorio Nº 2 (b) y vomitorios Nº 15 (c) y Nº 16 (d). Fisuraciones en material pétreo (e) y (f)........................................................................................................................................... 228 Índice de figuras 325 Figura 5.137. Detalle de numerosas eflorescencias en opus incertum (a) y (b), en la puerta de acceso principal al anfiteatro (c) y en muro de mampostería (d). Arenización en sillar granítico donde se aprecia la caida de los granos que lo componenen (e). ......................................................................................... 229 Figura 5.138. Descamación en opus incertum (a) y (c) y en sillares graníticos (b) y (d). Enmugrecimiento por humedades en sillares graníticos en vomitorios Nº 15 (e) y Nº 16 (f). ............................................... 230 Figura 6.1. Diagramas de Harker (1909) de la variación de los óxidos de los elementos mayores respecto a la sílice para las rocas de los sillares de granito frente a las rocas de las canteras. ................................ 235 Figura 6.1. (continuación). Diagramas de Harker (1909) de la variación de los óxidos de los elementos mayores respecto a la sílice para las rocas de los sillares de granito del teatro frente a las rocas de las canteras. .................................................................................................................................................... 236 Figura 6.2. Diagramas de Harker (1909) de la variación de los óxidos de los elementos traza respecto a la sílice para las rocas de los sillares de granito del teatro frente a las rocas de las canteras. ...................... 237 Figura 6.2. (continuación). Diagramas de Harker (1909) de la variación de los óxidos de los elementos traza respecto a la sílice para las rocas de los sillares de granito del teatro frente a las rocas de las canteras. .................................................................................................................................................... 238 Figura 6.3. Diagramas de abundancia de tierras raras de las muestras de rocas graníticas del Teatro y de las rocas de las canteras normalizadas al condrito según Sun y McDononugh (1989). ............................ 240 Figura 6.4. Diagramas de variación de los óxidos de los elementos mayores respecto a CaO para las rocas carbonáticas del teatro frente a las rocas de las canteras .......................................................................... 242 Figura 6.4.(continuación). Diagramas de variación de los óxidos de los elementos mayores respecto a CaO para las rocas carbonáticas del teatro frente a las rocas de las canteras. .......................................... 243 Figura 6.5. Diagramas de Harker (1909) de la variación de los óxidos de los elementos mayores respecto a la sílice para las rocas de los sillares de granito del anfiteatro frente a las rocas de las canteras. .......... 244 Figura 6.6. Diagramas de Harker (1909) de la variación de los óxidos de los elementos traza respecto a la sílice para las rocas de los sillares de granito del anfiteatro frente a las rocas de las canteras. ................ 246 Figura 6.7. Diagramas de abundancia de tierras raras de las muestras de rocas graníticas del anfiteatro y de las rocas de las canteras normalizadas al condrito según Sun y McDononugh (1989). ....................... 248 Figura 6.8. Correlación entre la velocidad de ultrasonidos y el índice de rebote de cada una de las canteras. .................................................................................................................................................... 260 Figura 6.9. Valores medios de velocidad de ultrasonidos vs. índice de rebote de cada uno de los sillares del Teatro y de las diferentes canteras. ..................................................................................................... 262 Figura 6.10. Valores medios de velocidad de ultrasonidos vs. índice de rebote de cada uno de los sillares del Anfiteatro y de las diferentes canteras ................................................................................................ 263 Índice de tablas 327 Índice de Tablas Tabla 4.1. Técnicas de caracterización empleadas en las muestras del teatro. ........................................... 63 Tabla 4.2. Técnicas de caracterización empleadas en las muestras del anfiteatro. ..................................... 65 Tabla 4.3. Técnicas de caracterización empleadas en las muestras de las canteras. ................................... 71 Tabla 5.1. Análisis químico, en roca total, de elementos mayores, expresados en óxidos, y elementos traza en las rocas graníticas de los sillares del teatro de Mérida. ............................................................. 116 Tabla 5.2. Análisis químico, en roca total, de elementos mayores, expresados en óxidos, y traza en las rocas carbonáticas del teatro (*estudio geoquímico rocas calcareas Junta de Extremadura (1993)). ....... 125 Tabla 5.3. Análisis químico en roca total de elementos mayores, expresados en óxidos, y trazas en las rocas graníticas de los sillares del anfiteatro de Mérida. .......................................................................... 126 Tabla 5.4. Análisis químico de elementos mayores, expresados en óxidos y trazas en las rocas graníticas de las canteras (*estudio geoquímico de rocas ígneas de la hoja 777 del IGME). ................................... 134 Tabla 5.5. Propiedades petrofísicas de las muestras de roca procedentes de los sillares del teatro. ........ 141 Tabla 5.6. Propiedades petrofísicas de las muestras de hormigón romano del teatro. .............................. 142 Tabla 5.7. Propiedades petrofísicas de las muestras de mármol del escenario del teatro. ....................... 142 Tabla 5.8. Propiedades petrofísicas de las muestras de roca procedentes de los sillares del anfiteatro. ... 142 Tabla 5.9. Propiedades petrofísicas de las muestras de hormigón romano procedentes del anfiteatro. .... 142 Tabla 5.10. Propiedades petrofísicas de las muestras de roca de las canteras estudiadas. ........................ 143 Tabla 5.11. Resistencia a compresión uniaxial y velocidad de ultrasonidos en las rocas graníticas procedentes de los sillares del teatro. ....................................................................................................... 162 Tabla 5.12. Resistencia a compresión uniaxial y velocidad de ultrasonidos en el hormigón romano procedente del teatro. ............................................................................................................................... 162 Tabla 5.13. Resistencia a compresión uniaxial y velocidad de ultrasonidos en el mármol procedente del escenario del teatro. .................................................................................................................................. 163 Tabla 5.14. Resistencia a compresión uniaxial y velocidad de ultrasonidos en las rocas graníticas procedentes de los sillares del anfiteatro. ................................................................................................. 163 Tabla 5.15. Resistencia a compresión uniaxial y velocidad de ultrasonidos en el hormigón romano procedente del anfiteatro. ......................................................................................................................... 163 Tabla 5.16. Resultados promedios y desviación estándar del ensayo de ultrasonidos (Vp) y esclerometría (Rn) obtenidos para los sillares correspondientes a la Versura Oriental. ................................................. 173 Tabla 5.17. Recta de regresión y coeficiente de variabilidad obtenidos para el índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos (X) de los diferentes sillares analizados correspondientes a la Versura Oriental. .................................................................................................................................................................. 174 Tabla 5.18. Resultados promedios y desviación estándar del ensayo de ultrasonidos (Vp) y esclerometría (Rn) obtenidos para los sillares correspondientes al arco de acceso al vomitorio Nº1. ............................ 175 Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 328 Tabla 5.19 Recta de regresión y coeficiente de variabilidad obtenidos para el índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos (X) de los diferentes sillares analizados correspondientes al vomitorio Nº 1. 176 Tabla 5.20. Resultados promedios y desviación estándar del ensayo de ultrasonidos (Vp) y esclerometría (Rn) obtenidos para los sillares correspondientes al arco de acceso al vomitorio Nº2. ............................ 177 Tabla 5.21. Recta de regresión y coeficiente de variabilidad obtenidos para el índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos (X) de los diferentes sillares analizados correspondientes al arco de acceso al vomitorio Nº2. .......................................................................................................................................... 178 Tabla 5.22. Resultados promedios y desviación estándar del ensayo de ultrasonidos (Vp) y esclerometría (Rn) obtenidos para los sillares correspondientes al muro perimetral. ..................................................... 179 Tabla 5.23. Recta de regresión y coeficiente de variabilidad obtenidos para el índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos (X) de los diferentes sillares analizados correspondientes al muro perimetral. .................................................................................................................................................................. 180 Tabla 5.24. Resultados promedios y desviación estándar del ensayo de ultrasonidos (Vp) y esclerometría (Rn) obtenidos para los sillares correspondientes al vomitorio Nº 9. ....................................................... 181 Tabla 5.25. Recta de regresión y coeficiente de variabilidad obtenidos para el índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos (X) de los diferentes sillares analizados correspondientes al vomitorio Nº 9. 182 Tabla 5.26. Resultados promedios y desviación estándar del ensayo de ultrasonidos (Vp) y esclerometría (Rn) obtenidos para los sillares correspondientes al vomitorio Nº 10. ..................................................... 183 Tabla 5.27. Recta de regresión y coeficiente de variabilidad obtenidos para el índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos (X) de los diferentes sillares analizados correspondientes al vomitorio Nº 10. .................................................................................................................................................................. 184 Tabla 5.28. Resultados promedios y desviación estándar del ensayo de ultrasonidos (Vp) y esclerometría (Rn) obtenidos para los sillares correspondientes al muro izquierdo del Aditus occidental. .................... 185 Tabla 5.29. Recta de regresión y coeficiente de variabilidad obtenidos para el índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos (X) de los diferentes sillares analizados correspondientes al muro izquierdo del Aditus occidental. ..................................................................................................................................... 186 Tabla 5.30. Resultados promedios y desviación estándar del ensayo de ultrasonidos (Vp) y esclerometría (Rn) obtenidos para los sillares correspondientes al muro derecho del Aditus occidental. ...................... 187 Tabla 5.31. Recta de regresión y coeficiente de variabilidad obtenidos para el índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos (X) de los diferentes sillares analizados correspondientes al muro derecho del Aditus occidental. ..................................................................................................................................... 188 Tabla 5.32. Resultados promedios y desviación estándar del ensayo de ultrasonidos (Vp) y esclerometría (Rn) obtenidos para los sillares correspondientes a la esquina occidental del hemiciclo. ........................ 190 Tabla 5.33. Recta de regresión y coeficiente de variabilidad obtenidos para el índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos (X) de los diferentes sillares analizados correspondientes a la esquina occidental del hemiciclo. .......................................................................................................................... 190 Tabla 5.34. Resultados promedios y desviación estándar del ensayo de ultrasonidos (Vp) y esclerometría (Rn) obtenidos para los sillares correspondientes al vomitorio Nº1. ........................................................ 192 Tabla 5.35. Recta de regresión y coeficiente de variabilidad obtenidos para el índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos (X) de los diferentes sillares analizados correspondientes al vomitorio Nº1. . 193 Tabla 5.36. Resultados promedios y desviación estándar del ensayo de ultrasonidos (Vp) y esclerometría (Rn) obtenidos para los sillares correspondientes al vomitorio Nº4. ........................................................ 194 Índice de tablas 329 Tabla 5.37. Recta de regresión y coeficiente de variabilidad obtenidos para el índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos (X) de los diferentes sillares analizados correspondientes al vomitorio Nº4. . 195 Tabla 5.38. Resultados promedios y desviación estándar del ensayo de ultrasonidos (Vp) y esclerometría (Rn) obtenidos para los sillares correspondientes al Vomitorio 7 ............................................................ 196 Tabla 5.39. Recta de regresión y coeficiente de variabilidad obtenidos para el índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos (X) de los diferentes sillares analizados correspondientes al vomitorio Nº 7. 197 Tabla 5.40. Resultados promedios y desviación estándar del ensayo de ultrasonidos (Vp) y esclerometría (Rn) obtenidos para los sillares correspondientes al vomitorio Nº 10. ..................................................... 198 Tabla 5.41. Recta de regresión y coeficiente de variabilidad obtenidos para el índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos (X) de los diferentes sillares analizados correspondientes al vomitorio Nº 10. .................................................................................................................................................................. 199 Tabla 5.42. Resultados promedios y desviación estándar del ensayo de ultrasonidos (Vp) y esclerometría (Rn) obtenidos para los sillares correspondientes al vomitorio Nº 11. ..................................................... 200 Tabla 5.43. Recta de regresión y coeficiente de variabilidad obtenidos para el índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos (X) de los diferentes sillares analizados correspondientes al vomitorio Nº 11. .................................................................................................................................................................. 201 Tabla 5.44. Resultados promedios y desviación estándar del ensayo de ultrasonidos (Vp) y esclerometría (Rn) obtenidos para los sillares correspondientes al vomitorio Nº 13. ..................................................... 202 Tabla 5.45. Recta de regresión y coeficiente de variabilidad obtenidos para el índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos (X) de los diferentes sillares analizados correspondientes al vomitorio Nº 13. .................................................................................................................................................................. 203 Tabla 5.46. Resultados promedios y desviación estándar del ensayo de ultrasonidos (Vp) y esclerometría (Rn) obtenidos para los sillares correspondientes al vomitorio Nº 15. ..................................................... 204 Tabla 5.47. Recta de regresión y coeficiente de variabilidad obtenidos para el índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos (X) de los diferentes sillares analizados correspondientes al vomitorio Nº 15. .................................................................................................................................................................. 205 Tabla 5.48. Resultados promedios y desviación estándar del ensayo de ultrasonidos (Vp) y esclerometría (Rn) obtenidos para las diferentes zonas de la cantera de Sierra Carija. .................................................. 207 Tabla 5.49. Recta de regresión y coeficiente de variabilidad obtenidos para el índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos (X) de las diferentes zonas analizadas de la cantera de Sierra Carija ............. 207 Tabla 5.50. Resultados promedios y desviación estándar del ensayo de ultrasonidos (Vp) y esclerometría (Rn) obtenidos para las diferentes zonas de la cantera de Sierra Berrocal ............................................... 208 Tabla 5.51. Recta de regresión y coeficiente de variabilidad obtenidos para el índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos (X) de las diferentes zonas analizadas de la cantera de Sierra Berrocal.......... 209 Tabla 5.52. Resultados promedios y desviación estándar del ensayo de ultrasonidos (Vp) y esclerometría (Rn) obtenidos para las diferentes zonas de la cantera de Proserpina, zona de la carretera...................... 210 Tabla 5.53. Recta de regresión y coeficiente de variabilidad obtenidos para el índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos (X) de las diferentes zonas analizadas de la cantera de Proserpina, zona de la carretera. ................................................................................................................................................... 211 Tabla 5.54. Resultados promedios y desviación estándar del ensayo de ultrasonidos (Vp) y esclerometría (Rn) obtenidos para las diferentes zonas del Club de tenis. ..................................................................... 213 Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 330 Tabla 5.55. Recta de regresión y coeficiente de variabilidad obtenidos para el índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos (X) de las diferentes zonas analizadas de la cantera de Proserpina, zona pistas de tenis...................................................................................................................................................... 213 Tabla 5.56. Resultados promedios y desviación estándar del ensayo de ultrasonidos (Vp) y esclerometría (Rn) obtenidos para las diferentes zonas de la cantera de Proserpina, zona Cuarto de la Charca. ........... 214 Tabla 5.57. Recta de regresión y coeficiente de variabilidad obtenidos para el índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos (X) de las diferentes zonas analizadas de la cantera de Proserpina, zona Cuarto de la Charca. ............................................................................................................................................. 215 Tabla 5.58. Resultados promedios y desviación estándar del ensayo de ultrasonidos (Vp) y esclerometría (Rn) obtenidos para las diferentes zonas de la Finca Royanejos. ............................................................. 216 Tabla 5.59. Recta de regresión y coeficiente de variabilidad obtenidos para el índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos (X) de las diferentes zonas analizadas de la Finca Royanejos. ....................... 217 Tabla 6.1. Contenido en tierras raras de las muestras del teatro. .............................................................. 239 Tabla 6.2. Contenido en tierras raras de las muestras de las canteras....................................................... 239 Tabla 6.3. Contenido en tierras raras de las muestras del anfiteatro. ........................................................ 245 Tabla 6.4. Valores máximos, mínimos y promedio de la velocidad de ultrasonidos e índice de rebote de las zonas analizadas del Teatro analizadas. .............................................................................................. 254 Tabla 6.5. Valores máximos, mínimos y promedio de la velocidad de ultrasonidos e índice de rebote de las zonas del Anfiteatro analizadas. .......................................................................................................... 255 Tabla 6.6. Valores máximos, mínimos y promedio de la velocidad de ultrasonidos e índice de rebote de las canteras romanas analizadas. .............................................................................................................. 255 Tabla 6.7. Recta de regresión y coeficiente de variabilidad para el índice de rebote vs. velocidad de ultrasonidos (X) de los resultados obtenidos en las diferentes canteras. .................................................. 260 Descripciones Petrográficas Descripciones petrográficas 333 Matrícula: T_RS-1 Ubicación: Sillares de la zona suroriental del muro perimetral del teatro. Clasificación Petrográfica: Granito porfídico de dos micas Descripción macroscópica: Roca con textura granítica fanerítica holocristalina inequigranular macroporfídica, de color beige y gris, con los minerales esenciales siguientes: cuarzo, feldespato mayoritariamente tabular y micas. Los minerales biotíticos de color oscuro, por ser abundantes confieren a la roca su aspecto moteado. Descripción microscópica: Roca con textura granítica fanerítica holocristalina inequigranular porfídica, de tamaño de grano de fino a grueso que da lugar a una roca homogénea, no orientada. La roca está constituída principalmente por minerales de cuarzo, feldespato potásico, feldespato calcosódico y en menor proporción minerales micáceos y opacos. El cuarzo presenta extinción ondulante y un tamaño de grano de fino a medio, variable de 0.32-0.44-0.89-1.15-1.28-1.41-1.79-7.69 mm. El feldespato alcalino, se presenta, mayoritariamente, como feldespato potásico, teniendo la ortosa tamaños de grano de fino a medio, 0.76-2.05-2.56-5.12 mm, con textura de exolución pertítica por la presencia de venillas de albita, debida a la sincristalización de los dos minerales. También en algunos cristales de ortosa se aprecia una textura poiquilítica, por inclusión de minerales de biotita y plagioclasa. El feldespato calcosódico, plagioclasa, presenta tamaños de granos, fino a medio de 0.89-1.79-2.05-2.56 mm y se caracteriza por presentar maclado polisintético. La biotita presenta un tamaño de grano fino variable de 0.76-1.08-1.28 mm y suele estar alterada a clorita. Las moscovitas, presentan tamaños de grano fino de 0.64 mm. Los minerales opacos, presentan tamaños de grano fino de 0.19-0.25-0.76 mm. El tamaño de los cristales principales llega a tener varios milímetros de longitud, hasta aproximadamente 8 mm, con un tamaño inferior de cristal de 0.1 mm. Los cristales presentes muestran una morfología idiomorfa, subidiomorfa y alotriomorfa, con bordes rectos a algo irregulares. Minerales principales: Cuarzo (27 %), Feldespato potásico (Ortosa) (28 %), Plagioclasa (26 %). Minerales accesorios y secundarios: Biotita (5 %), Clorita (3 %), Moscovita (4 %), Filosilicatos (como Arcillas de alteración) (5 %) y Opacos (2 %). Obsevaciones: Oxidación generalizada con la presencia de cemento ferruginoso en bordes de grano. Destaca la alteración a minerales del grupo de las arcillas en los feldespatos. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 334 Lámina I : Foto a): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cristales feldespato transformándose a minerales de arcilla y presencia de biotita muy lavada. Foto b): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cuarzo y feldespato con textura pertítica. Se observa biotita en la parte superior. Foto c): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de plagioclasa transformándose a minerales de arcilla y cuarzo en la zona superior. Foto d): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cristales de feldespato con textura pertítica y poiquilítica por presencia de plagioclasa. Presencia de placas de biotita y moscovita. Se observa cuarzo en la zona superior. Foto e): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) en donde se distinguen granos de feldespato, cuarzo y biotita. Foto f): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de placas de biotitas, además de granos de plagioclasa y cuarzo. a) b) c) d) e) f) Descripciones petrográficas 335 Matrícula: T_RS-2 Ubicación: Sillares de la zona suroriental del muro perimetral del teatro. Clasificación Petrográfica: Granito porfídico de dos micas Descripción macroscópica: Roca con textura granítica fanerítica holocristalina inequigranular macroporfídica, de color beige grisáceo, con los minerales esenciales siguientes: cuarzo, feldespatos mayoritariamente tabulares y micas.Los minerales biotíticos de color oscuro, por ser abundantes confieren a la roca su aspecto moteado. Descripción microscópica: Roca con textura granítica fanerítica holocristalina inequigranular porfídica, de tamaño de grano de fino a grueso que da lugar a una roca homogénea, no orientada. La roca está constituída principalmente por minerales de cuarzo, feldespato potásico, feldespato calcosódico y en menor proporción minerales micáceos y opacos. El cuarzo presenta extinción ondulante y un tamaño de grano de fino a medio, variable de 0.12 - 0.44 - 0.57-0.96-1.02-1.28-1.85-2.30-2.43-2.56-4.48 mm. El feldespato alcalino, se presenta mayoritariamente como feldespato potásico, teniendo la ortosa tamaños de grano de fino a medio, 1.92-2.05-2.56 mm, con textura de exolución pertítica por la presencia de venillas de albita, debida a la sincristalización de los dos minerales. También en algunos cristales de ortosa se aprecia una textura poiquilítica, por inclusión de minerales de biotita y plagioclasa. El feldespato calcosódico, plagioclasa, presenta tamaños de grano fino a grueso de 0.76-0.89-2.30-2.56-3.84-4.48-5.12-7.69 mm y se caracteriza por presentar maclado polisintético, zonación y alteración a minerales de arcilla. La biotita presenta un tamaño de grano fino a medio variable de 0.44-0.51-1.28-2.56 mm y suele estar alterada a clorita. Las moscovitas, presentan tamaños de grano fino de 0.25-0.32-0.76-1.15 mm. Los minerales opacos, presentan tamaños de grano fino de 0.57-1.15-1.28 mm. El tamaño de los cristales principales llega a tener varios milímetros de longitud, hasta aproximadamente 8 mm, mientras que en lo referente a su tamaño inferior, los cristales son de 0.1 mm. Los cristales presentes muestran una morfología idiomorfa, subidiomorfa y alotriomorfa, con bordes rectos a algo irregulares. Minerales principales: Cuarzo (27 %), Feldespato potásico (Ortosa) (28 %), Plagioclasa (28 %) Minerales accesorios y secundarios: Biotita (5 %), Clorita (3 %), Moscovita (2 %), Filosilicatos (como Arcillas de alteración) (5 %) y Opacos (2 %). Obsevaciones: Oxidación generalizada con la presencia de cemento ferruginoso en bordes de grano. Destaca la alteración a minerales del grupo de las arcillas en los feldespatos. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 336 Lámina I : Foto a): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cristales de cuarzo hipidiomorfo y biotita panidiomórfica. Foto b): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de plagioclasa zonada, transformándose a minerales de arcilla y presencia de cuarzo en la zona inferior. Foto c): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de feldespato con textura pertítica y poiquilítica por inclusión de placas de moscovita. Foto d): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) que permite observar granos de cuarzo, feldespato y biotita alterándose a clorita. Foto e): Microfotografía con nícoles paralelos (N//) en donde se distingue una zona de acumulación de minerales de biotita panidiomórfica. Foto f): Microfotografía con nícoles paralelos (N//) donde se observa cemento ferruginoso en bordes de grano y líneas de fractura. Minerales opacos alotriomórficos. a) b) c) d) e) f) Descripciones petrográficas 337 Matrícula: T_RS-3 Ubicación: Sillares de la zona suroriental del muro perimetral del teatro. Clasificación Petrográfica: Granito porfídico de dos micas Descripción macroscópica: Roca con textura granítica fanerítica holocristalina inequigranular macroporfídica, de color beige grisácea, con tonalidades rojizas por procesos de oxidación, con los minerales esenciales siguientes: cuarzo, feldespatos y micas. Los minerales biotíticos, de color oscuro, por ser abundantes confieren a la roca su aspecto moteado. Descripción microscópica: Roca con textura granítica fanerítica holocristalina inequigranular porfídica, de tamaño de grano de fino a grueso que da lugar a una roca homogénea, no orientada. La roca está constituída principalmente por minerales de cuarzo, feldespato potásico, feldespato calcosódico y en menor proporción minerales micáceos y opacos. El cuarzo presenta extinción ondulante y un tamaño de grano de fino a medio, variable de 0.12-0.76-0.83-1.02-2.56-3.33-3.84 mm. El feldespato alcalino, se presenta mayoritariamente como feldespato potásico, teniendo la ortosa y la microclina, tamaños de grano de fino a grueso, 1.15-1.79-1.92-3.20-7.69 mm, con textura de exolución pertítica por la presencia de venillas de albita, debida a la sincristalización de los dos minerales. Además se observa textura granofídica, por la cristalización de minerales de cuarzo alredededor de granos de feldespato. También en algunos cristales de feldespato potásico se aprecia una textura poiquilítica, por inclusión de minerales de biotita, moscovita y plagioclasa. El feldespato calcosódico, plagioclasa, presenta tamaños de grano fino a grueso de 0.64-1.92-2.94-3.20-4.35-6.41 mm y se caracteriza por presentar maclado polisintético, zonación y alteración a minerales de arcilla. La biotita presenta un tamaño de grano fino de 1.92 mm y suele estar alterada a clorita. Las moscovitas, presentan tamaños de grano de fino a medio de 0.25-2.30 mm. Los minerales opacos, presentan tamaños de grano fino de 0.12-0.25-0.32- 0.38-1.15 mm. El tamaño de los cristales principales llega a tener varios milímetros de longitud, hasta aproximadamente 8 mm, mientras que en lo referente a su tamaño inferior, los cristales son de 0.1 mm. Los cristales presentes muestran una morfología idiomorfa, subidiomorfa y alotriomorfa, con bordes rectos a algo irregulares. Minerales principales: Cuarzo (27 %), Feldespato potásico (Ortosa+ Microclina) (28 %), Plagioclasa (26 %) Minerales accesorios y secundarios: Biotita (5 %), Clorita (3 %), Moscovita (4 %), Filosilicatos (como arcillas de alteración) (5 %) y Opacos (2 %) Obsevaciones: Oxidación generalizada con la presencia de cemento ferruginoso en bordes de grano. Destaca la alteración a minerales del grupo de las arcillas en los feldespatos. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 338 Lámina I : Foto a): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cristales de plagioclasa panidiomórfica, que se encuentran alterados a minerales de arcilla. Se observan minerales de cuarzo en la zona superior. Foto b): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cuarzo con presencia de minerales de biotita en bordes de grano. Foto c): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cuarzo, en contacto con placas de biotita y feldespato potásico. Foto d): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) que permite observar placas de moscovita y feldespato potásico alterándose a minerales de arcilla. Foto e): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) en donde se distinguen granos de feldespato, cuarzo, biotita y moscovita. Foto f): Microfotografía con nícoles paralelos (N//) en donde se observan placas de biotitas cloritizadas, cuarzo y minerales opacos de tamaño de grano fino. a) b) c) d) e) f) Descripciones petrográficas 339 Matrícula: T_RS-4 Ubicación: Sillares de la zona suroriental del muro perimetral del teatro. Clasificación Petrográfica: Granito porfídico de dos micas Descripción macroscópica: Roca con textura granítica fanerítica holocristalina inequigranular macroporfídica, de color beige grisáceo, con tonalidades rojizas por procesos de oxidación, con los minerales esenciales siguientes: cuarzo, feldespatos y micas. Los minerales biotíticos de color oscuro, por ser abundantes confieren a la roca su aspecto moteado. Descripción microscópica: Roca con textura granítica fanerítica holocristalina inequigranular porfídica, de tamaño de grano de fino a medio que da lugar a una roca homogénea, no orientada. La roca está constituída principalmente por minerales de cuarzo, feldespato potásico, feldespato calcosódico y en menor proporción minerales micáceos y opacos. El cuarzo presenta extinción ondulante y un tamaño de grano de fino a medio, variable de 1.28-2.30-2.43-2.56 mm. El feldespato alcalino, se presenta mayoritariamente como feldespato potásico, teniendo la ortosa tamaños de grano grueso, de 10.25 mm, con textura de exolución pertítica por la presencia de venillas de albita, debida a la sincristalización de los dos minerales. También en algunos cristales de ortosa se aprecia una textura poiquilítica, por inclusión de micas y plagioclasas. El feldespato calcosódico, plagioclasa, presenta tamaños de grano fino a medio de 0.32- 0.51-0.76-1.28-2.56-2.82 mm y se caracteriza por presentar maclado polisintético y zonación. La biotita presenta un tamaño de grano fino de 0.89-1.15-1.53 mm y suele estar alterada a clorita. Las moscovitas, presentan tamaños de grano fino de 0.51-0.83 mm. Los minerales opacos, presentan tamaños de grano fino de 0.89-1.02 mm. El tamaño de los cristales principales llega a tener varios milímetros de longitud, hasta aproximadamente 10 mm, mientras que en lo referente a su tamaño inferior, los cristales son de 0.3 mm. Los cristales presentes muestran una morfología idiomorfa, subidiomorfa y alotriomorfa, con bordes rectos a algo irregulares. Minerales principales: Cuarzo (27 %), Feldespato potásico (Ortosa) (29 %), Plagioclasa (25 %) Minerales accesorios y secundarios: Biotita (5 %), Clorita (2 %), Moscovita (5 %), Filosilicatos (como Arcillas de alteración) (5 %) y Opacos (2 %) Obsevaciones: Oxidación generalizada con la presencia de cemento ferruginoso en bordes de grano. Destaca la alteración a minerales del grupo de las arcillas en los feldespatos. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 340 Lámina I : Foto a): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cristales de cuarzo hipidiomorfo y cristales de biotita. Foto b): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de plagioclasa zonada. Foto c): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de feldespato pertitizado con textura poiquilítica por la inclusión de placas de moscovita. Foto d): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) que permite observar feldespato potásico con textura de exolución pertítica por la presencia de venillas de albita, debida a la sincristalización de los dos minerales y textura poiquilítica por la inclusión de biotita y plagioclasa. Foto e): Microfotografía con nícoles paralelos (N//) en donde distingue biotita cloritizada, minerales opacos, feldespato potásico y cristales de cuarzo alotriomorfos, que se encuentran fracturados. Foto f): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) con biotita y presencia de cuarzo. a) b) c) d) e) f) Descripciones petrográficas 341 Matrícula: T_RS-6 Ubicación: Sillares de la zona suroriental del muro perimetral del teatro. Clasificación Petrográfica: Granito porfídico de dos micas Descripción macroscópica: Roca con textura granítica fanerítica holocristalina inequigranular macroporfídica, de color beige grisáceo, con tonalidades rosadas por procesos de oxidación, con los minerales esenciales siguientes: cuarzo, feldespatos anhedrales y micas.Los minerales biotíticos de color oscuro, por ser abundantes confieren a la roca su aspecto moteado. Descripción microscópica: Roca con textura granítica fanerítica holocristalina inequigranular porfídica, de tamaño de grano de fino a grueso que da lugar a una roca homogénea, no orientada. La roca está constituída principalmente por minerales de cuarzo, feldespato potásico, feldespato calcosódico y en menor proporción minerales micáceos y opacos. El cuarzo presenta extinción ondulante y un tamaño de grano de fino a medio, variable de 0.51-0.83-0.89-1.02-1.28-1.53-2.56 mm. Se presenta mono y policristalino. El feldespato alcalino, se presenta mayoritariamente como feldespato potásico, teniendo la ortosa y la microclina tamaños de grano medio a grueso, de 2.30-3.20-5.12-7.69 mm, con textura de exolución pertítica por la presencia de venillas de albita, debida a la sincristalización de los dos minerales. También en algunos cristales de ortosa se aprecia una textura poiquilítica, por inclusión de micas y plagioclasas. El feldespato calcosódico, plagioclasa, presenta tamaños de grano fino a medio de 0.38-0.51-0.64-2.30- 2.56 mm y se caracteriza por presentar maclado polisintético y zonación. La biotita presenta un tamaño de grano fino a medio de 0.38-0.51-1.02-1.53-1.92-2.56 mm y suele estar alterada a clorita. Las moscovitas, presentan tamaños de grano fino de 0.64-1.15 mm. Los minerales opacos, presentan tamaños de grano fino de 0.12-0.25-0.70 mm. El tamaño de los cristales principales llega a tener varios milímetros de longitud, hasta aproximadamente 8 mm, mientras que en lo referente a su tamaño inferior, los cristales son de 0.1 mm. Los cristales presentes muestran una morfología idiomorfa, subidiomorfa y alotriomorfa, con bordes rectos a algo irregulares. Minerales principales: Cuarzo (27 %), Feldespato potásico (Ortosa + Microclina) (28 %), Plagioclasa (25 %) Minerales accesorios y secundarios: Biotita (5 %), Clorita (3 %), Moscovita (5 %), Filosilicatos (como Arcillas de alteración) (5 %) y Opacos (2 %) Obsevaciones: Oxidación generalizada con la presencia de cemento ferruginoso en bordes de grano. Destaca la alteración a minerales del grupo de las arcillas en los feldespatos. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 342 Lámina I : Foto a): Microfotografía con nícoles paralelos (N//) de cristales de biotita cloritizada, con textura poiquilítica por inclusión de granos de cuarzo. Foto b): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cuarzo, feldespato y placas de moscovita. Foto c): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cuarzo mono y policristalino, en contacto con placas de moscovita. Foto d): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) que permite observar un mineral de plagioclasa transformándose a minerales de arcilla. Foto e): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) en donde se distingue feldespato potásico con textura pertítica y minerales de cuarzo y plagioclasa panidiomórfica en el margen derecho. Foto f): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de granos de cuarzo policristalino y plagioclasa. a) b) c) d) e) f) Descripciones petrográficas 343 Matrícula: T_RS-7 Ubicación: Sillares de la zona suroriental del muro perimetral del teatro. Clasificación Petrográfica: Granito porfídico de dos micas Descripción macroscópica: Roca con textura granítica fanerítica holocristalina inequigranular macroporfídica, de color beige grisáceo, con los minerales esenciales siguientes: cuarzo, feldespatos anhedrales y tabulares, además de micas. Los minerales biotíticos de color oscuro, por ser abundantes confieren a la roca su aspecto moteado. Descripción microscópica: Roca con textura granítica fanerítica holocristalina inequigranular porfídica, de tamaño de grano de fino a grueso que da lugar a una roca homogénea, no orientada. La roca está constituída principalmente por minerales de cuarzo, feldespato potásico, feldespato calcosódico y en menor proporción minerales micáceos y opacos. El cuarzo presenta extinción ondulante y un tamaño de grano de fino a medio, variable de 1.28-2.17-3.84 mm. Se presenta mono y policristalino. El feldespato alcalino, se presenta mayoritariamente como feldespato potásico, teniendo la ortosa tamaños de grano grueso, de 11.53 mm, con textura de exolución pertítica por la presencia de venillas de albita, debida a la sincristalización de los dos minerales. También en algunos cristales de ortosa se aprecia una textura poiquilítica, por inclusión de micas y plagioclasas. El feldespato calcosódico, plagioclasa, presenta tamaños de grano fino a medio de 1.66-1.79-2.30-2.56-3.20 mm y se caracteriza por presentar maclado polisintético y zonación. La biotita presenta un tamaño de grano fino a medio de 0.38-0.51-1.02-1.53-1.92-2.56 mm y suele estar alterada a clorita. Las moscovitas, presentan tamaños de grano fino de 0.25-0.32-0.51 mm. Los minerales opacos, presentan tamaños de grano fino de 0.06-0.12-1.02 mm. El tamaño de los cristales principales llega a tener varios milímetros de longitud, hasta aproximadamente 11 mm, mientras que en lo referente a su tamaño inferior, los cristales son de 0.06 mm. Los cristales presentes muestran una morfología panidimórfica, subidiomorfa y alotriomorfa, con bordes rectos a algo irregulares. Minerales principales: Cuarzo (28 %), Feldespato potásico (Ortosa) (30 %), Plagioclasa (25 %) Minerales accesorios y secundarios: Biotita (5 %), Moscovita (5 %), Filosilicatos (como Arcillas de alteración) (5 %) y Opacos (2 %) Obsevaciones: Oxidación generalizada con la presencia de cemento ferruginoso en bordes de grano. Destaca la alteración a minerales del grupo de las arcillas en los feldespatos. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 344 Lámina I : Foto a): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de feldespato potásico con textura pertítica y poiquilítica por la inclusión de placas de moscovita. Foto b): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cuarzo policristalino con extinción ondulante. Se observa feldespato potásico en la parte superior. Foto c): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de plagioclasa zonada que presenta transformación a minerales de arcilla. Foto d): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) que permite observar una línea de fractura entre minerales de feldespato alterado a minerales de arcilla y cuarzo hipidiomorfo. En la zona superior y derecha se observan biotas panidiomórficas. Foto e): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) en donde se distingue una plagioclasa panidiomórfica que se está transformando a minerales de la arcilla (illita). Foto f): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de los principales minerales que constituyen la roca: cuarzo, feldespato, biotita y opacos. a) b) c) d) e) f) Descripciones petrográficas 345 Matrícula: T_RS-8 Ubicación: Sillares de la zona suroriental del muro perimetral del teatro. Clasificación Petrográfica: Granito porfídico de dos micas Descripción macroscópica: Roca con textura granítica fanerítica holocristalina inequigranular macroporfídica, de color beige grisáceo, con tonalidades rojizas por procesos de oxidación, con los minerales esenciales siguientes: cuarzo, feldespato anhedral y biotita.Los minerales biotíticos de color oscuro, por ser abundantes confieren a la roca su aspecto moteado. Descripción microscópica: Roca con textura granítica fanerítica holocristalina inequigranular porfídica, de tamaño de grano de fino a grueso que da lugar a una roca homogénea, no orientada. La roca está constituída principalmente por minerales de cuarzo, feldespato potásico, feldespato calcosódico y en menor proporción minerales micáceos y opacos. El cuarzo presenta extinción ondulante y un tamaño de grano de fino a medio, variable de 0.64-1.02-1.28-2.56 mm. Se presenta mono y policristalino. El feldespato alcalino, se presenta mayoritariamente como feldespato potásico, teniendo la ortosa tamaños de grano grueso, de 5.12 mm, con textura de exolución pertítica por la presencia de venillas de albita, debida a la sincristalización de los dos minerales. También en algunos cristales de ortosa se aprecia una textura poiquilítica, por inclusión de micas y plagioclasas. Presencia de microclina con tamaños de grano de 1.66 mm. El feldespato calcosódico, plagioclasa, presenta tamaños de grano fino a medio de 1.15-2.17- 2.43 mm y se caracteriza por presentar maclado polisintético y zonación. La biotita presenta un tamaño de grano fino a medio de 0.89-1.15-1.41-2.56 mm y suele estar alterada a clorita. Las moscovitas, presentan tamaños de grano fino de 0.12-0.44-0.51 mm. Los minerales opacos, presentan tamaños de grano fino de 0.51-0.76 mm. El tamaño de los cristales principales llega a tener varios milímetros de longitud, hasta aproximadamente 5 mm, mientras que en lo referente a su tamaño inferior, los cristales son de 0.1 mm. Los cristales presentes muestran una morfología subidiomorfa a alotriomorfa, con bordes rectos a algo irregulares. Minerales principales: Cuarzo (27 %), Feldespato potásico (Ortosa+ Microclina) (29 %), Plagioclasa (24 %) Minerales accesorios y secundarios: Biotita (5 %), Clorita (3 %), Moscovita (5 %), Filosilicatos (como Arcillas de alteración) (5 %) y Opacos (2 %) Obsevaciones: Oxidación generalizada con la presencia de cemento ferruginoso en bordes de grano. Destaca la alteración a minerales del grupo de las arcillas en los feldespatos. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 346 Lámina I : Foto a): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cristales de cuarzo hipidiomorfos, feldespato pertitizado, biotita y moscovita panidiomórficas. Foto b): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de feldespato transformándose a minerales de arcilla, con textura poiquilítica por la inclusión de placas de moscovita. Se observan granos de cuarzo. Foto c): Microfotografía con nícoles paralelos (N//) de biotita cloritizada, con presencia de opacos. Granos de cuarzo y plagioclasa. Foto d): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) que permite observar un cristal de ortosa con textura de exolución pertítica por la presencia de venillas de albita, debida a la sincristalización de los dos minerales. Foto e): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) en donde se distinguen granos de cuarzo y biotita panidiomórfica en la zona central. Foto f): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de granos de cuarzo, feldespato potásico (microclina) y biotita. a) b) c) d) e) f) Descripciones petrográficas 347 Matrícula: T_RS-10 Ubicación: Sillares de la parte superior de la versura oriental del teatro. Clasificación Petrográfica: Granito porfídico de dos micas Descripción macroscópica: Roca con textura granítica fanerítica holocristalina inequigranular macroporfídica, de color beige y rojizo, por procesos de oxidación, con los minerales esenciales siguientes: cuarzo, feldespato tabular y anhedral y biotita.Los minerales biotíticos de color oscuro, por ser abundantes confieren a la roca su aspecto moteado. Descripción microscópica: Roca con textura granítica fanerítica holocristalina inequigranular porfídica, de tamaño de grano de fino a grueso que da lugar a una roca homogénea, no orientada. La roca está constituída principalmente por minerales de cuarzo, feldespato potásico, feldespato calcosódico y en menor proporción minerales micáceos y opacos. El cuarzo presenta extinción ondulante y un tamaño de grano de fino a medio, variable de 0.38-1.02-1.28-1.79-2.56 mm. Se presenta mono y policristalino. El feldespato alcalino, se presenta mayoritariamente como feldespato potásico, teniendo la ortosa tamaños de grano grueso, de 7.69 mm, con textura de exolución pertítica por la presencia de venillas de albita, debida a la sincristalización de los dos minerales. También en algunos cristales de ortosa se aprecia una textura poiquilítica, por inclusión de micas y plagioclasas. Presencia de microclina pertitizada, con tamaños de grano medio de 2.56 mm. El feldespato calcosódico, plagioclasa, presenta tamaños de grano fino de 0.38-1.28 mm y se caracteriza por presentar maclado polisintético y zonación. La biotita presenta un tamaño de grano fino de 1.41mm y suele estar alterada a clorita. Las moscovitas, presentan tamaños de grano fino de 0.25-0.89 mm. Los minerales opacos, presentan tamaños de grano fino de 0.06-0.12-0.19 mm. El tamaño de los cristales principales llega a tener varios milímetros de longitud, hasta aproximadamente 8 mm, mientras que en lo referente a su tamaño inferior, los cristales son de 0.06 mm. Los cristales presentes muestran una morfología idiomorfa, subidiomorfa y alotriomorfa, con bordes rectos a algo irregulares. Minerales principales: Cuarzo (27 %), Feldespato potásico (Ortosa+Microclina) (29 %), Plagioclasa (24 %) Minerales accesorios y secundarios: Biotita (5 %), Clorita (3 %), Moscovita (5 %), Filosilicatos (como Arcillas de alteración) (5 %) y Opacos (2 %) Obsevaciones: Oxidación generalizada con la presencia de cemento ferruginoso en bordes de grano. Destaca la alteración a minerales del grupo de las arcillas en los feldespatos. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 348 Lámina I : Foto a): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cristales de microclina con venas de exolución pertítica. Foto b): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de ortosa con textura poiquilítica por la inclusión de plagioclasas panidiomórficas. Foto c): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cuarzo policristalino. Foto d): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) que permite observar cristales de cuarzo y feldespato potásico alterándose a minerales de arcilla. Foto e): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) en donde se distinguen granos de cuarzo, plagioclasa y placas de moscovita. Foto f): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) con feldespato potásico alterado y cuarzo. a) b) c) d) e) f) Descripciones petrográficas 349 Matrícula: T_RS-11 Ubicación: Sillares de la parte superior de la versura oriental del teatro. Clasificación Petrográfica: Granito porfídico de dos micas Descripción macroscópica: Roca con textura granítica fanerítica holocristalina inequigranular macroporfídica, de color beige y rojizo en zonas puntuales por procesos de oxidación, con los minerales esenciales siguientes: cuarzo, feldespato anhedral y micas.Los minerales biotíticos de color oscuro, por ser abundantes confieren a la roca su aspecto moteado. Descripción microscópica: Roca con textura granítica fanerítica holocristalina inequigranular porfídica, de tamaño de grano de fino a grueso que da lugar a una roca homogénea, no orientada. La roca está constituída principalmente por minerales de cuarzo, feldespato potásico, feldespato calcosódico y en menor proporción minerales micáceos y opacos. El cuarzo presenta extinción ondulante y un tamaño de grano de fino a medio, variable de 0.12-0.64-0.70-1.41-1.53-2.05-3.07-3.20 mm. Se presenta mono y policristalino. El feldespato alcalino, se presenta mayoritariamente como feldespato potásico, teniendo la ortosa tamaños de grano de fino a grueso, de 1.02-2.56-6 mm, con textura de exolución pertítica por la presencia de venillas de albita, debida a la sincristalización de los dos minerales. También en algunos cristales de ortosa se aprecia una textura poiquilítica, por inclusión de micas y plagioclasas. Presencia de microclina pertitizada, con tamaños de grano medio de 2.56 mm. El feldespato calcosódico, plagioclasa, presenta tamaños de grano fino de 0.76-1.28-1.41-1.92 mm y se caracteriza por presentar maclado polisintético y zonación. La biotita presenta un tamaño de grano fino de 0.64-0.70 mm y suele estar alterada a clorita. Las moscovitas, presentan tamaños de grano fino de 0.12-0.38 mm. Los minerales opacos, presentan tamaños de grano fino de 0.12-0.25-0.38-1.28 mm. El tamaño de los cristales principales llega a tener varios milímetros de longitud, hasta aproximadamente 6 mm mientras que en lo referente a su tamaño inferior, los cristales son de 0.1 mm. Los cristales presentes muestran una morfología subidiomorfa a alotriomorfa, con bordes rectos a algo irregulares Minerales principales: Cuarzo (27 %), Feldespato potásico (Ortosa+Microclina) (29 %), Plagioclasa (24 %) Minerales accesorios y secundarios: Biotita (5 %), Clorita (3 %), Moscovita (5 %), Filosilicatos (como Arcillas de alteración) (5 %) y Opacos (2 %) Obsevaciones: Oxidación generalizada con la presencia de cemento ferruginoso en bordes de grano. Destaca la alteración a minerales del grupo de las arcillas en los feldespatos. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 350 Lámina I : Foto a): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cristales de microclina con venas de exolución pertítica. Foto b): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de ortosa con textura poiquilítica por la inclusión de plagioclasas panidiomórficas. Foto c): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cuarzo policristalino. Foto d): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) que permite observar cristales de cuarzo y feldespato potásico alterándose a minerales de arcilla. Foto e): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) en donde se distinguen granos de cuarzo, plagioclasa y placas de moscovita. Foto f): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) con feldespato potásico alterado y cuarzo. a) b) c) d) e) f) Descripciones petrográficas 351 Matrícula: T_RS-12 Ubicación: Sillares de la parte superior de la versura oriental del teatro. Clasificación Petrográfica: Granito porfídico de dos micas Descripción macroscópica: Roca con textura granítica fanerítica holocristalina inequigranular, de color beige y grisáceo, con los minerales esenciales siguientes: cuarzo, feldespato anhedral y micas. Los minerales biotíticos de color oscuro, por ser abundantes confieren a la roca su aspecto moteado. Presencia de gabarros. Descripción microscópica: Roca con textura granítica fanerítica holocristalina inequigranular, de tamaño de grano de fino a grueso que da lugar a una roca homogénea, no orientada. La roca está constituída principalmente por minerales de cuarzo, feldespato potásico, feldespato calcosódico y en menor proporción minerales micáceos y opacos. El cuarzo presenta extinción ondulante y un tamaño de grano fino, variable de 0.32-1.28-1.53- 1.66-1.79 mm. Se presenta mono y policristalino. El feldespato alcalino, se presenta mayoritariamente como feldespato potásico, teniendo la ortosa tamaños de grano grueso, de 5.12-6.4 mm, con textura de exolución pertítica por la presencia de venillas de albita, debida a la sincristalización de los dos minerales. También en algunos cristales de ortosa se aprecia una textura poiquilítica, por inclusión de micas y plagioclasas. Presencia de microclina pertitizada, con tamaños de grano medio de 1.28 a 3.84 mm. El feldespato calcosódico, plagioclasa, presenta tamaños de grano de fino a grueso de 1.66-2.30- 2.56-5.12 mm y se caracteriza por presentar maclado polisintético y zonación. La biotita presenta un tamaño de grano fino de 0.76-1.28 mm y suele estar alterada a clorita. Las moscovitas, presentan tamaños de grano fino de 0.38-0.64 mm. Los minerales opacos, presentan tamaños de grano fino de 0.12-0.25-0.44 mm. El tamaño de los cristales principales llega a tener varios milímetros de longitud, hasta aproximadamente 5 mm mientras que en lo referente a su tamaño inferior, los cristales son de 0.1 mm. Los cristales presentes muestran una morfología idiomorfa, subidiomorfa y alotriomorfa, con bordes rectos a algo irregulares. Minerales principales: Cuarzo (28 %), Feldespato potásico (Ortosa +Microclina) (31 %), Plagioclasa (24 %) Minerales accesorios y secundarios: Biotita (4 %), Clorita (2 %), Moscovita (4 %), Filosilicatos (como Arcillas de alteración) (5 %) y Opacos (2 %) Obsevaciones: Oxidación generalizada con la presencia de cemento ferruginoso en bordes de grano. Destaca la alteración a minerales del grupo de las arcillas en los feldespatos. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 352 Lámina I : Foto a): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cristales de plagioclasas panidiomórficas, observándose en el extremo inferior izquierdo su transformación a minerales de arcilla. Foto b): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cuarzo y feldespato potásico equigranular y biotita alterada a clorita. Foto c): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cristal de ortosa con venas de exolución pertítica. Foto d): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cristal de microclina con venas de exolución pertítica y cuarzo policristalino. Foto e): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) en donde distingue que los granos de plagioclasa están transformándose a minerales de la arcilla. Foto f): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de textura pertítica y poiquilítica (placas de moscovita) en feldespato potásico. En el extremo inferior izquierdo se observan cristales de cuarzo. a) b) c) d) e) f) Descripciones petrográficas 353 Matrícula: T_RE-1 Ubicación: Escena en la zona oeste de la puerta principal del teatro. Clasificación Petrográfica: Mármol Descripción macroscópica: Roca cristalina, formada por cristales de calcita identados, blanda (la superficie puede ser rayada fácilmente con la hoja de un cuchillo) y de color blanco, con bandas grisáceas, en donde se distinguen a simple vista los cristales sacaroideos de calcita. Zonas con tonalidades rojizas por procesos de oxidación. Descripción microscópica: Roca metamórfica, granoblástica poligonal (en mosaico), con textura equigranular de bordes de grano rectos o curvos con numerosas uniones triples, compuesta por un conjunto de cristales incoloros de calcita, con tamaños de grano de 0.64-0.83-1.02-1.66 mm y cristales de dolomita, con tamaños de grano de 0.12-0.19-0.25 mm, enlazados entre sí. Presencia de minerales opacos de 0.06-0.12 mm, incluidos en el interior y en borde de granos de calcita (textura poiquilotópica).Se observa un proceso de dolomitización, en donde la calcita (CO3Ca), mediante la reacción con soluciones ricas en Mg2+, es reemplazada por dolomita (CO3Ca)2CaMg. En este caso la dolomitización es selectiva, afectando sólo a componentes determinados de la roca total. Los cristales de dolomita reemplazantes son generalmente euhedrales (rómbicos) y a veces forman mosaicos desde xenotópicos a idiotópicos. El tamaño de los cristales principales llega a tener varios milímetros de longitud, hasta aproximadamente 1.6 mm, mientras que en lo referente a su tamaño inferior, los cristales son de 0.06 mm. Los cristales presentes muestran una morfología idiomorfa, subidiomorfa y alotriomorfa, con bordes rectos a algo irregulares. Minerales principales: Calcita (93 %) Minerales accesorios y secundarios: Dolomita (5 %) y Opacos (2 %) Obsevaciones: La muestra se somete a la acción de ácido diluido (HCl al 10 %) produciéndose efervescencia por el contenido en CaCO3. Se tiñe la muestra con alizarina roja, siendo el resultado positivo consecuencia de su alto contenido en CaCO3. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 354 Lámina I : Foto a): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cristales de calcita y dolomita. Muestra teñida con alizarina roja. Foto b): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cristales de calcita ligeramente orientados. Foto c): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cristales de calcita y dolomita. Muestra teñida con alizarina roja. Los cristales de dolomita pueden presentar forma rómbica (euhedrales). Foto d): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) que permite observar la presencia de minerales opacos en bordes de grano. Foto e): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) en donde distingue mosaicos xenotópicos e idiotópicos de dolomita. Foto f): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de un mármol, en el que se identifican los planos de esquistosidad. a) b) c) d) e) f) Descripciones petrográficas 355 Matrícula: T_RE-2 Ubicación: Escena en la zona oeste de la puerta principal del teatro. Clasificación Petrográfica: Caliza. Dismicrita (micrita con zonas de calcita esparítica) Descripción macroscópica: Roca caliza blanda, de color rojizo, constituida mayoritariamente por calcita, de tamaño de grano fino. Presencia de minerales de cuarzo, de color blanquecino. Descripción microscópica: Roca constituida principalmente por una matriz micrítica, compuesta por un agregado de cristales finos menores de 4 micras y de hasta 0.12 mm, de naturaleza carbonática (calcita mayoritariamente y dolomita). Como componente secundario es importante destacar la presencia de esparita, con cristales de calcita de 0.25-0.32-0.38 mm, que recristalizan en bordes de poros huecos y venas (de anchura 0.25- 0.38 mm), con textura en mosaico equidimensional y drusy. Presencia de cristales de dolomita con tamaños de 0.07-0.12 mm, ocasionalmente euhedrales, minerales opacos con tamaños de 0.012-0.025- 0.06 mm y granos detríticos de cuarzo con tamaños de 0.025-0.06-0.12-0.19-0.25 mm. Porosidad baja. Pueden intuirse restos de bioclastos que apenas se conservan en forma de moldes calcíticos, sin ningún resto de la microestructura original, que han terminado desapareciendo por procesos de disolución y recristalización, con tamaños de 1.15-1.28 mm. Se trata por tanto de una roca carbonatada, formada por más del 50 % de minerales carbonáticos (calcita baja en Mg, LMC) con menos del 1 % de aloquímicos (Folk, 1962), y parcialmente recristalizada. El tamaño de los cristales principales es fino, micrítico, llegando a alcanzar tamaños de hasta 0.4 mm, por procesos de recristalización y más de 1 mm en el caso de los restos bioclásticos. Los cristales presentes muestran una morfología subidiomorfa a alotriomorfa, con bordes rectos a algo irregulares. Minerales principales: Calcita (85 %), Dolomita (10 %) Minerales accesorios y secundarios: Cuarzo (5 %) Obsevaciones: La muestra se somete a la acción de ácido diluido (HCl al 10 %) produciéndose efervescencia por el contenido en CaCO3. Se tiñe la muestra con alizarina roja, siendo el resultado positivo consecuencia de su alto contenido en CaCO3. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 356 Lámina I : Foto a): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de matriz micrítica compuesta por un agregado de cristales finos de naturaleza carbonática. Se observa un fantasma de bioclasto y granos de dolomita y cuarzo detrítico. Foto b): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de matriz micrítica compuesta por un agregado de cristales finos de naturaleza carbonática, en donde la calcita se ha teñido con alizarina roja. Se observa un fantasma de bioclasto, granos de cuarzo detrítico y dolomita. Foto c): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de vena con recristalización de calcita. Foto d): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) que permite observar cristales de calcita y de cuarzo. Foto e): Microfotografía con nícoles paralelos (N//) en donde se identifican minerales de calcita, dolomita y opacos. Foto f): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) en donde se observan granos detríticos de cuarzo en una matriz micrítica de calcita, teñida con alizarina roja. a) b) c) d) e) f) Descripciones petrográficas 357 Matrícula: T_RE-4 Ubicación: Escena en la zona oeste de la puerta principal del teatro. Clasificación Petrográfica: Mármol Descripción macroscópica: Roca cristalina, formada por cristales de calcita identados, blanda (la superficie puede ser rayada fácilmente con la hoja de un cuchillo) y de color blanco, con bandas grisáceas, en donde se distinguen a simple vista los cristales sacaroideos de calcita. Zonas puntuales de tonalidad rojiza por procesos de oxidación. Descripción microscópica: Roca metamórfica, granoblástica poligonal (en mosaico), con textura equigranular de bordes de grano rectos o curvos con numerosas uniones triples, compuesta por un conjunto de cristales incoloros de calcita, con tamaños de grano de 0.64-0.96-1.02 mm y cristales de dolomita, con tamaños de grano de 0.06-0.10-0.12-0.32-0.64 mm, enlazados entre sí. Presencia de minerales opacos de 0.012-0.06-0.12- 0.19 mm, incluidos en el interior y en borde de granos de calcita (textura poiquilotópica) y cristales de cuarzo monocristalino (0.14-0.25-0.64 mm) y policristalino (0.64 mm), que ocasionalmente recristalizan en venas (ancho: 0.38 mm).Se observa un proceso de dolomitización, en donde la calcita (CO3Ca), mediante la reacción con soluciones ricas en Mg2+, es reemplazada por dolomita (CO3Ca)2CaMg. En este caso la dolomitización es selectiva, afectando sólo a componentes determinados de la roca total. Los cristales de dolomita reemplazantes son generalmente euhedrales (rómbicos) y a veces forman mosaicos desde xenotópicos a idiotópicos. El tamaño de los cristales principales llega a tener aproximadamente 1 milímetro de longitud, mientras que en lo referente a su tamaño inferior, los cristales son de 0.01 mm. Los cristales presentes muestran una morfología subidiomorfa a alotriomorfa, con bordes rectos a algo irregulares. Minerales principales: Calcita (80 %), Dolomita (10 %) Minerales accesorios y secundarios: Cuarzo (5 %) y Opacos (5 %) Obsevaciones: La muestra se somete a la acción de ácido diluido (HCl al 10 %) produciéndose efervescencia por el contenido en CaCO3. Se tiñe la muestra con alizarina roja, siendo el resultado positivo consecuencia de su alto contenido en CaCO3. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 358 Lámina I : Foto a): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) donde se identifica un mosaico de cristales de dolomita junto a cristales de calcita teñida con alizarina roja. Foto b): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cristales de calcita en mosaico. Foto c): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) con un mosaico de cristales de cuarzo alotriomorfo en vena de recristalización. Se identifican cristales de calcita con maclas polisintéticas. Foto d): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) que permite observar la orientación de los minerales de calcita. Foto e): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) en donde se distingue que los cristales de calcita presentan textura en mosaico, con bordes de grano rectos y suturados. Foto f): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) con mosaicos de granos de cuarzo policristalino y cristales de calcita con maclas polisintéticas. a) b) c) d) e) f) Descripciones petrográficas 359 Matrícula: T_HR-1 Ubicación: Zona sur de la estructura del hemiciclo del teatro. Clasificación Petrográfica: Hormigón romano Descripción macroscópica: Ligante de color blanco, en donde se observan principalmente fragmentos de rocas de granito grisáceo (2 cm), cuarcita (4 cm) y esquisto verdoso, cuarzo, feldespato y material cerámico, además de abundancia de poros, algunos con tamaños grandes (de apariencia tobácea). Los granos presentan tamaño grava, superiores a 2 mm, normalmente mayores a 1 cm. Descripción microscópica: Textura granular de grano grueso flotante, con áridos de naturaleza similar, con un mayor contenido en ligante. Áridos: Cuarzo monocristalino con tamaño de arena media a canto (0.25-2.94 mm). Cuarzo policristalino con tamaño de arena muy gruesa (1.66 mm). Feldespato (pertitizado) con tamaño de arena muy gruesa a grava (canto) (1.02-3.84 mm). Plagioclasa con tamaño de arena media (0.38 mm). Moscovita con tamaño de arena fina a gruesa (0.12-0.64 mm). Biotita con tamaño de arena gruesa a muy gruesa (0.89-1.02 mm). Microclina con tamaño grava (canto) (12.82 mm). Fragmentos de roca de granito con tamaño grava (canto) (5.12 mm). La fase ligante es calcita tamaño micrita. Aspecto homogéneo. Los poros son milimétricos, de tipo intergranular y en determinadas zonas son abundantes. No se observan grietas de retracción. Observaciones: Ligante de tonalidad clara que contrasta con los áridos de color oscuro. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 360 Lámina I : Foto a): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) en donde se observa un grano grueso de árido de feldespato potásico con textura pertítica. Foto b): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) en donde se observan granos de áridos de cuarzo, biotita y moscovita, flotando en una matriz carbonatada (fase ligante). Presencia de poros. Foto c): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) en donde se observa un grano grueso de plagioclasa alterada, flotando en una matriz carbonatada (fase ligante). Presencia de poros. Foto d): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) en donde se observan granos de áridos de cuarzo y feldespato potásico con textura pertítica, flotando en una matriz carbonatada (fase ligante). Presencia de poros. Foto e): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) en donde se distingue un grano grueso de árido de feldespato potásico alterado con textura pertítica y biotita muy lavada, flotando en una matriz carbonatada (fase ligante). Presencia de poros. Foto f): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) en donde se observan granos de áridos de cuarzo policristalino, feldespato potásico pertitizado, y biotita, flotando en una matriz carbonatada (fase ligante). Presencia de poros. a) b) c) d) e) f) Descripciones petrográficas 361 Matrícula: T_HR-2 Ubicación: Zona suroriental de la estructura del hemiciclo del teatro. Clasificación Petrográfica: Descripción macroscópica: Ligante de color blanco, en donde se observan principalmente fragmentos de rocas de granito grisáceo, cuarcita, cuarzo, feldespato y material cerámico, además de abundancia de poros, algunos con tamaños grandes (de apariencia tobácea). Los granos presentan tamaño grava, superiores a 2 mm, normalmente mayores a 1 cm. Descripción microscópica: Textura granular de grano grueso flotante, con áridos de naturaleza similar, con un mayor contenido en ligante. Áridos: cuarzo monocristalino con tamaño de arena gruesa a grava (canto) (0.51-2.82 mm), cuarzo policristalino con tamaño de arena muy gruesa (1.41 mm). Feldespato (pertitizado) con tamaño de arena media a grava (canto) (0.44-3.84 mm). Plagioclasa con tamaño de arena gruesa a muy gruesa (0.51-1.28 mm). Microclina con tamaño de arena gruesa (0.76 mm). Moscovita con tamaño de arena media a gruesa (0.38-0.76 mm). Biotita con tamaño de arena gruesa (0.89 mm). Opacos con tamaño de arena gruesa (0.64 mm). Fragmentos de roca de granito con tamaño de arena media a grava (canto) (3.84-6.41 mm). La fase ligante es calcita tamaño micrita. Aspecto homogéneo. Los poros son milimétricos, de tipo intergranular. No se observan grietas de retracción. Observaciones: Alterado, se disgrega fácilmente. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 362 Lámina I : Foto a): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) en donde se observan granos de áridos de feldespato potásico alterado con textura pertítica y cuarzo, flotando en una matriz carbonatada (fase ligante). Presencia de poros. Foto b): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) en donde se observa un grano grueso de árido de feldespato potásico con textura pertítica. Foto c): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de fragmento de roca granítica flotando en una matriz carbonatada (fase ligante). Foto d): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) que permite observar granos de cuarzo, feldespato y moscovita, flotando en una matriz carbonatada (fase ligante). Presencia de poros. Foto e): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) en donde distinguen granos de cuarzo, feldespato y biotita, flotando en una matriz carbonatada (fase ligante). Presencia de poros. Foto f): Microfotografía con nícoles paralelos (N//) en donde se observa el ligante carbonatado teñido con alizarina roja, con granos de áridos flotando. a) b) c) d) e) f) Descripciones petrográficas 363 Matrícula: T_HR-3 Ubicación: Zona oriental de la estructura del hemiciclo del teatro. Clasificación Petrográfica: Hormigón romano Descripción macroscópica: Ligante de color blanco, en donde se observan principalmente fragmentos de rocas de granito grisáceo (2 cm), caliza y cuarcita, cuarzo, feldespato y material cerámico, además de abundancia de poros, algunos con tamaños grandes (de apariencia tobácea). Los granos presentan tamaño grava, superiores a 2 mm, normalmente mayores a 1 cm. Descripción microscópica: Textura granular de grano grueso flotante, con áridos de naturaleza similar, con un mayor contenido en ligante. Áridos: cuarzo monocristalino con tamaño de arena media a grava (canto) (0.25-2.17 mm), cuarzo policristalino con tamaño de grava (canto) (2.17-3.07 mm), feldespato (pertitizado) con tamaño de arena gruesa a grava (canto) (0.76-3.84 mm), plagioclasa con tamaño de arena media a muy gruesa (0.32-1.02 mm). Moscovita con tamaño de arena fina a muy gruesa (0.12-1.02 mm). Biotita con tamaño de arena gruesa a muy gruesa (0.64-1.28 mm). Opacos con tamaño de arena muy gruesa (1.28 mm). Fragmentos de roca de granito con tamaño grava (canto) (2.56-6.41 mm). Fragmentos de roca de cuarcita con tamaño de arena muy gruesa a grava (canto) (1.28-3.84 mm). Fragmentos de roca de caliza con tamaño de arena gruesa (0.76 mm). La fase ligante es calcita tamaño micrita. Aspecto homogéneo. Los poros son milimétricos (0.06-0.12-0.32-0.64-1.15 mm), de tipo intergranular y abundantes en determinadas zonas. No se observan grietas de retracción. Observaciones: Ligante de tonalidad clara que contrasta con los áridos de color oscuro. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 364 Lámina I : Foto a): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) en donde se observan granos de áridos de microclina y biotita, flotando en una matriz carbonatada (fase ligante). Presencia de poros. Foto b): Microfotografía con nícoles paralelos (N//) de grano grueso de árido de cuarzo policristalino muy fracturado, con extinción ondulante y cemento ferruginoso en bordes de grano y líneas de fractura, flotando en una matriz carbonatada (fase ligante). Foto c): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) en donde se observan granos de áridos de feldespato potásico, cuarzo policristalino y opacos, flotando en una matriz carbonatada (fase ligante). Foto d): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) en donde se observan placas de moscovita y feldespato potásico con textura pertítica, flotando en una matriz carbonatada (fase ligante). Presencia de poros. Foto e): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) en donde se distinguen granos de áridos de biotita y un fragmento de roca cuarcítica constituída por un mosaico de granos de cuarzo, flotando en una matriz carbonatada (fase ligante). Presencia de poros. Foto f): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) en donde se observan granos de áridos de feldespato potásico, plagioclasa, cuarzo y biotita, flotando en una matriz carbonatada (fase ligante), teñida con alizarina roja. Presencia de poros. a) b) c) d) e) f) Descripciones petrográficas 365 Matrícula: T_HR-4 Ubicación: Zona oriental de la estructura del hemiciclo del teatro. Clasificación Petrográfica: Hormigón romano Descripción macroscópica: Ligante de color blanco, en donde se observan principalmente fragmentos de rocas de granito grisáceo, cuarzo, feldespato y material cerámico, además de abundancia de poros, algunos con tamaños grandes (de apariencia tobácea). Los granos presentan tamaño grava, superiores a 2 mm, normalmente mayores a 1 cm. Descripción microscópica: Textura granular de grano grueso flotante, con áridos de naturaleza similar, con un mayor contenido en ligante. Áridos: Cuarzo monocristalino con tamaño de arena media a muy gruesa (0.38-1.02 mm). Cuarzo Policristalino con tamaño grava (canto) (2.56 mm). Feldespato (pertitizado) con tamaño de arena muy gruesa a grava (canto) (1.12-3.20 mm). Plagioclasa con tamaño de arena gruesa (0.51 mm). Moscovita con tamaño de arena media a gruesa (0.25-0.70 mm). Biotita cloritizada con tamaño de arena muy gruesa (1.15-1.53 mm). Opacos con tamaño de arena gruesa a muy gruesa (0.89-1.15 mm). Fragmentos de roca de granito con tamaño grava (canto) (5.12 mm). La fase ligante es calcita tamaño micrita. Aspecto homogéneo. Los poros son milimétricos, de tipo intergranular y abundantes en determinadas zonas. No se observan grietas de retracción. Observaciones: Alterado, se disgrega fácilmente. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 366 Lámina I : Foto a): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) que permite observar granos de cuarzo, feldespato y biotita, flotando en una matriz carbonatada (fase ligante). Presencia de poros. Foto b): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cuarzo con cemento sintaxial y plagioclasas, flotando en una matriz carbonatada (fase ligante). Foto c): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cuarzo policristalino y placas de biotita y moscovita, flotando en una matriz carbonatada (fase ligante). Presencia de poros. Foto d): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) que permite observar granos de cuarzo, micas y opacos, flotando en una matriz carbonatada (fase ligante). Presencia de poros. Foto e): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) en donde distinguen granos de cuarzo policristalino y moscovita, flotando en una matriz carbonatada (fase ligante). Presencia de poros. Foto f): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) con árido granítico y ligante carbonatado. a) b) c) d) e) f) Descripciones petrográficas 367 Matrícula: A_RS-1 Ubicación: Vomitorio en la zona noreste externa próxima a la muralla del anfiteatro. Clasificación Petrográfica: Granito porfídico de dos micas Descripción macroscópica: Roca con textura granítica fanerítica holocristalina inequigranular macroporfídica, de color beige, gris y rojizo consecuencia de procesos de oxidación, con los minerales esenciales siguientes: cuarzo, feldespato anhedral y biotita.Los minerales biotíticos de color oscuro, por ser abundantes confieren a la roca su aspecto moteado. Descripción microscópica: Roca con textura granítica fanerítica holocristalina inequigranular porfídica, de tamaño de grano de fino a grueso que da lugar a una roca homogénea, no orientada. La roca está constituída principalmente por minerales de cuarzo, feldespato potásico, feldespato calcosódico y en menor proporción minerales micáceos y opacos. El cuarzo presenta extinción ondulante y un tamaño de grano de fino a medio, variable de 0.12-0.25-5.12 mm. El feldespato alcalino, se presenta mayoritariamente como feldespato potásico, teniendo la ortosa tamaños de grano grueso de 7.69 mm, con textura de exolución pertítica por la presencia de venillas de albita, debida a la sincristalización de los dos minerales. También en algunos cristales de ortosa se aprecia una textura poiquilítica, por inclusión de minerales de biotita y plagioclasa. Presencia de microclina. El feldespato calcosódico, plagioclasa, presenta tamaños de granos fino de 1.53 a 1.92 mm y se caracteriza por presentar maclado polisintético. La biotita presenta un tamaño de grano fino variable de 1.02-1.28 mm y suele estar alterada a clorita. Las moscovitas, presentan tamaños de grano fino de 0.19 a 0.76 mm. Los minerales opacos, presentan tamaños de 0.64- 0.89-1.53 mm. El tamaño de los cristales principales llega a tener varios milímetros de longitud, hasta aproximadamente 8 mm, mientras que en lo referente a su tamaño inferior, los cristales son de 0.1-0.2 mm. Los cristales presentes muestran una morfología subidiomorfa a alotriomorfa, con bordes rectos a algo irregulares. Minerales principales: Cuarzo (25 %), Feldespato potásico (Ortosa+ Microclina) (31 %), Plagioclasa (25 %) Minerales accesorios y secundarios: Biotita (5 %), Clorita (3 %), Moscovita (4 %), Filosilicatos (como Arcillas de alteración) (5 %) y Opacos (2 %) Obsevaciones: Oxidación generalizada con la presencia de cemento ferruginoso en bordes de grano. Destaca la alteración a minerales del grupo de las arcillas en los feldespatos. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 368 Lámina I : Foto a): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cuarzo policristalino, plagioclasa con maclado polisintético y placa de moscovita. Foto b): Microfotografía con nícoles paralelos (N//) de cuarzo porfídico, con textura poiquilítica por inclusión de grano de feldespato potásico. Foto c): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de plagioclasas con maclado polisintético, cuarzo y biotita. Foto d): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cristal de feldespato potásico con textura pertítica y poiquilítica por presencia de moscovita. Foto e): Microfotografía con nícoles paralelos (N//) en donde se distinguen placas de biotita. Foto f): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de subgranos de cuarzo, feldespato potásico con textura pertítica, feldespato potásico-sódico y moscovitas. a) b) c) d) e) f) Descripciones petrográficas 369 Matrícula: A_RS-2 Ubicación: Zona sur del muro perimetral del anfiteatro. Clasificación Petrográfica: Granito porfídico de dos micas Descripción macroscópica: Roca con textura granítica fanerítica holocristalina inequigranular macroporfídica, de color beige, gris y rojizo consecuencia de procesos de oxidación, con los minerales esenciales siguientes: cuarzo, feldespatos anhedrales y tabulares y biotita. Los minerales biotíticos de color oscuro, por ser abundantes confieren a la roca su aspecto moteado. Descripción microscópica: Roca con textura granítica fanerítica holocristalina inequigranular porfídica, de tamaño de grano de fino a grueso que da lugar a una roca homogénea, no orientada. La roca está constituída principalmente por minerales de cuarzo, feldespato potásico, feldespato calcosódico y en menor proporción minerales micáceos y opacos. El cuarzo presenta extinción ondulante y un tamaño de grano de fino a medio, variable de 0.64-1.41-3.84 mm. El feldespato alcalino, se presenta mayoritariamente como feldespato potásico, teniendo la ortosa tamaños de grano grueso de 7.69 mm, con textura de exolución pertítica por la presencia de venillas de albita, debida a la sincristalización de los dos minerales. También en algunos cristales de ortosa se aprecia una textura poiquilítica, por inclusión de minerales de biotita y plagioclasa. También se observan cristales de microclina, de 0.76 a 1.28 mm. El feldespato calcosódico, plagioclasa, presenta tamaños de granos fino de 0.25 a 1.02 mm y se caracteriza por presentar maclado polisintético. La biotita presenta un tamaño de grano fino variable de 0.51-1.15-2.17 mm y suele estar alterada a clorita. Las moscovitas, presentan tamaños de grano fino de 0.38 a 1.15 mm. Los minerales opacos, presentan tamaños de 0.06 a 0.12 mm y están presentes en las biotitas. El tamaño de los cristales principales llega a tener varios milímetros de longitud, hasta aproximadamente 8 mm, mientras que en lo referente a su tamaño inferior, los cristales son de 0.06-0.1 mm. Los cristales presentes muestran una morfología subidiomorfa a alotriomorfa, con bordes rectos a algo irregulares. Minerales principales: Cuarzo (27 %), Feldespato potásico (Ortosa+Microclina) (32 %), Plagioclasa (24 %) Minerales accesorios y secundarios: Biotita (5 %), Clorita (3 %), Moscovita (2 %), Filosilicatos (como Arcillas de alteración) (5 %) y Opacos (2 %) Obsevaciones: Oxidación generalizada con la presencia de cemento ferruginoso en bordes de grano. Destaca la alteración a minerales del grupo de las arcillas en los feldespatos. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 370 Lámina I : Foto a): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de placas de moscovita, cuarzo y feldespato. Foto b): Microfotografía con nícoles paralelos (N//) de placas de biotita, cuarzo, feldespato. Foto c): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cristales pofídicos de cuarzo y feldespato potásico con textura pertítica. Foto d): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cristal porfídico de feldespato potásico con textura pertítica y poiquilítica por presencia de plagioclasa. Foto e): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) en donde se distinguen granos porfídicos de feldespato potásico alterándose a minerales de arcilla y feldespato potásico-sódico. Foto f): Microfotografía con nícoles paralelos (N//) donde se observa cemento ferruginoso en bordes de grano. a) b) c) d) e) f) Descripciones petrográficas 371 Matrícula: A_RS-3 Ubicación: Zona oeste entre la media y summa cavea del anfiteatro. Clasificación Petrográfica: Granito porfídico de dos micas Descripción macroscópica: Roca con textura granítica fanerítica holocristalina inequigranular macroporfídica, de color beige y gris, con algunas zonas rojizas por procesos de oxidación, con los minerales esenciales siguientes: cuarzo, feldespatos tabulres y anhedrales, moscovita y biotita. Los minerales biotíticos de color oscuro, por ser abundantes confieren a la roca su aspecto moteado. Descripción microscópica: Roca con textura granítica fanerítica holocristalina inequigranular porfídica, de tamaño de grano de fino a grueso que da lugar a una roca homogénea, no orientada. La roca está constituída principalmente por minerales de cuarzo, feldespato potásico, feldespato calcosódico y en menor proporción minerales micáceos y opacos. El cuarzo presenta extinción ondulante y un tamaño de grano de fino a grueso, variable de 0.76-1.28-1.92-2.17-5.12 mm. El feldespato alcalino, se presenta como feldespato potásico, teniendo la ortosa tamaños de grano de medio a grueso, de 1.28-2.56-5.12 mm, con textura de exolución pertítica por la presencia de venillas de albita, debida a la sincristalización de los dos minerales. También en algunos cristales de ortosa se aprecia una textura poiquilítica, por inclusión de minerales de biotita y plagioclasa. El feldespato calcosódico, plagioclasa, presenta tamaños de grano fino a medio de 0.25-1.28-2.56-3.84 mm y se caracteriza por presentar maclado polisintético. La biotita presenta tamaño de grano fino de 1.28 mm y suele estar alterada a clorita. Las moscovitas, presentan tamaños de grano fino de 0.38 a 1.92 mm. Los minerales opacos, presentan tamaños de 0.06-0.19-0.25 mm. El tamaño de los cristales principales llega a tener varios milímetros de longitud, hasta aproximadamente 5 mm, mientras que en lo referente a su tamaño inferior, los cristales son de 0.2 mm. Los cristales presentes muestran una morfología subidiomorfa a alotriomorfa, con bordes rectos a algo irregulares. Minerales principales: Cuarzo (28 %), Feldespato potásico (Ortosa) (30 %), Plagioclasa (25 %) Minerales accesorios y secundarios: Biotita (6 %), Clorita (3 %), Moscovita (3 %), Filosilicatos (como Arcillas de alteración) (3 %) y Opacos (2 %) Obsevaciones: Oxidación generalizada con la presencia de cemento ferruginoso en bordes de grano. Destaca la alteración a minerales del grupo de las arcillas en los feldespatos. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 372 Lámina I : Foto a): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de roca con textura granuda, con cristales de cuarzo policristalino y placas de biotita y moscovita. En la zona superior izquierda se observan cristales de feldespato potásico. Foto b): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de feldespato potásico con textura pertítica y poiquilítica por la presencia de plagioclasas. Foto c): Microfotografía con nícoles paralelos (N//) de placas de biotita muy lavada. Foto d): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cristales porfídicos de plagioclasa con maclas polisintéticas y cuarzo policristalino. Foto e): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) en donde se distinguen granos de plagioclasa con textura poiquilítica por la inclusión de pequeñas placas de moscovita. Foto f): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de placas de biotitas y moscovitas, además de granos de cuarzo policristalino. a) b) c) d) e) f) Descripciones petrográficas 373 Matrícula: A_RS-5 Ubicación: Zona noroeste del muro perimetral del anfiteatro. Clasificación Petrográfica: Granito porfídico de dos micas Descripción macroscópica: Roca con textura granítica fanerítica holocristalina inequigranular macroporfídica, de color beige y rosado, por procesos de oxidación, con los minerales esenciales siguientes: cuarzo, feldespatos anhedrales y tabulares, moscovita y biotita. Los minerales biotíticos de color oscuro, por ser abundantes confieren a la roca su aspecto moteado. Descripción microscópica: Roca con textura granítica fanerítica holocristalina inequigranular porfídica, de tamaño de grano de fino a grueso que da lugar a una roca homogénea, no orientada. La roca está constituída principalmente por minerales de cuarzo, feldespato potásico, feldespato calcosódico y en menor proporción minerales micáceos y opacos. El cuarzo presenta extinción ondulante y un tamaño de grano de fino a medio, variable de 0.19-0.51-1.28 mm. El feldespato alcalino, se presenta como feldespato potásico, predominando la ortosa frente a la microclina, con tamaños de grano de medio a grueso, de 1.28-2.56- 3.84 mm, con textura de exolución pertítica por la presencia de venillas de albita, debida a la sincristalización de los dos minerales. También en algunos cristales de feldespato potásico se aprecia una textura poiquilítica, por inclusión de minerales de micas y plagioclasa. El feldespato calcosódico, plagioclasa, presenta tamaños de grano fino a medio de 0.12-0.25-0.38-0.51-0.64-1.28-2.56 mm y se caracteriza por presentar maclado polisintético. La biotita presenta tamaño de grano fino de 0.51-1.66 mm y suele estar alterada a clorita. Las moscovitas, presentan tamaños de grano fino de 0.12-0.25-0.89 mm. Los minerales opacos, presentan tamaños de 0.64-1.50 mm. El tamaño de los cristales principales llega a tener varios milímetros de longitud, hasta aproximadamente 4 mm, mientras que en lo referente a su tamaño inferior, los cristales son de 0.1 mm. Los cristales presentes muestran una morfología subidiomorfa a alotriomorfa, con bordes rectos a algo irregulares. Minerales principales: Cuarzo (26 %), Feldespato potásico (Ortosa + Microclina) (30 %), Plagioclasa (25 %) Minerales accesorios y secundarios: Biotita (6 %), Clorita (3 %), Moscovita (3 %), Filosilicatos (como Arcillas de alteración) (5 %) y Opacos (2 %) Obsevaciones: Oxidación generalizada con la presencia de cemento ferruginoso en bordes de grano. Destaca la alteración a minerales del grupo de las arcillas en los feldespatos. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 374 Lámina I : Foto a): Microfotografía con nícoles paralelos (N//) de cristales de feldespato potásico y placas de moscovita. Se observa cemento ferruginoso en bordes de grano. Foto b): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cristales de feldespato potásico y placas de moscovita. Se observa cemento ferruginoso en bordes de grano. Foto c): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cristales de plagioclasa con maclas polisintéticas y granos de cuarzo en la zona inferior. Foto d): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cristal porfídico de plagioclasa con textura poiquilítica por presencia de pequeñas placas de moscovita. Se observa su transformación a minerales de arcilla. Foto e): Microfotografía con nícoles paralelos (N//) en donde se distingue clorita, procedente de la alteración de biotita. Foto f): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cristal porfídico de feldespato potásico con textura poiquilítica por presencia de micas. a) b) c) d) e) f) Descripciones petrográficas 375 Matrícula: A_RMC-1 Ubicación: Cimentación de una de las estructuras vinculada con la puerta de acceso a la ciudad en la zona noreste del anfiteatro. Clasificación Petrográfica: Leucogranito con moscovita Descripción macroscópica: Roca con textura granítica fanerítica holocristalina inequigranular de tamaño de grano fino a medio, de color blanco, con zonas puntuales de tonalidad rojiza por procesos de oxidación, con los minerales esenciales siguientes: cuarzo, feldespato anhedral y mica. Descripción microscópica: Roca con textura granítica fanerítica holocristalina inequigranular porfídica, de tamaño de grano de fino a medio que da lugar a una roca homogénea, no orientada. La roca está constituída principalmente por minerales de cuarzo, feldespato potásico, feldespato calcosódico y en menor proporción minerales micáceos y opacos. El cuarzo presenta extinción ondulante y un tamaño de grano de fino a medio, variable de 0.51-0.70-0.89-1.41-1.66-2.56 mm. El feldespato alcalino, se presenta mayoritariamente como feldespato potásico, teniendo la ortosa tamaños de grano fino a medio de 0.89-1.66-2.17 mm, con textura de exolución pertítica por la presencia de venillas de albita, debida a la sincristalización de los dos minerales. También en algunos cristales de ortosa se aprecia una textura poiquilítica, por inclusión de minerales de moscovita y plagioclasa. El feldespato calcosódico, plagioclasa, presenta tamaños de grano fino de 0.25-0.51-0.89-1.02-1.41 mm y se caracteriza por presentar maclado polisintético. Las moscovitas, presentan tamaños de grano fino de 0.25-0.76-1.41 mm. Los minerales opacos, presentan tamaños de 0.12-0.25 mm. El tamaño de los cristales principales llega a tener varios milímetros de longitud, hasta aproximadamente 3 mm, mientras que en lo referente a su tamaño inferior, los cristales son de 0.25 mm. Los cristales presentes muestran una morfología subidiomorfa a alotriomorfa, con bordes rectos a algo irregulares. Minerales principales: Cuarzo (32 %), Feldespato potásico (Ortosa) (34 %), Plagioclasa (28 %) Minerales accesorios y secundarios: Moscovita (5 %), Opacos (1 %) Obsevaciones: Roca de color blanco. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 376 Lámina I : Foto a): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cristales de plagioclasas y cuarzo policristalino. Foto b): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cuarzo, plagioclasas y placas de moscovita. Foto c): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cristales feldespato potásico, plagioclasas y cuarzo. Foto d): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cristales de cuarzo, plagioclasas y placas de moscovita. Foto e): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) en donde se distingue un cristal de feldespato potásico, con textura poiquilítica por inclusión de plagioclasas. Foto f): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de plagioclasas, feldespato potásico y cuarzo. a) b) c) d) e) f) Descripciones petrográficas 377 Matrícula: A_AA Ubicación: Afloramiento en la arena del anfiteatro. Clasificación Petrográfica: Esquisto con tremolita-actinolita Descripción macroscópica: Roca de color gris oscuro, moteada, con cristales de color negro que se distribuyen de forma heterogénea en la superficie. Los cristales son de tamaño de grano fino (menores a 1 mm de diámetro) principalmente, presentando orientación preferencial. Se observan zonas puntuales de concentración de minerales de tonalidades verdosas. Descripción microscópica: La roca tiene una textura granonematoblástica, ya que se pueden observar cristales de mayor tamaño que se corresponden con porfidoblastos de feldespato (0.38-0.76-0.83 mm), epidota (0.25-0.64-0.76 mm) y minerales aciculares intercrecidos y homogéneamente orientados, de tremolita-actinolita y biotita, con mosaicos de granos de cuarzo (0.06-0.19-0.25 mm), más o menos equidimensionales. Presencia de minerales opacos (0.06-0.12-0.25-0.32 mm). La roca por tanto es inequigranular de tamaño de grano fino, con cristales subhedrales con hábito hipidiomorfo y aliotromorfo. Se observa foliación metamórfica y orientación preferencial. Roca intensamente laminada, en donde alternan minerales claros y oscuros. Las zonas oscuras, esquistosas están compuestas principalmente por el entrecruzamiento de tremolita-actinolita, biotita y epidota. Las zonas claras, están constituidas fundamentalmente por albita porfidoblástica con cuarzo Los cristales presentes muestran una morfología subidiomorfa a alotriomorfa, con bordes rectos a algo irregulares. Minerales principales: Feldespato (albita) (33 %), Tremolita-actinolita (28 %), Cuarzo (16 %), Opacos (10 %) y Biotita (8 %) Minerales accesorios y secundarios: Epidota (5 %) Obsevaciones: Roca de color verdoso. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 378 Lámina I : Foto a): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de roca con textura granonematoblástica, con cristales de cuarzo, feldespato potásico y tremolita. Foto b): Microfotografía con nícoles paralelos (N//) en donde se observan las líneas de exfoliación del anfíbol, de color verde pálido, en dos direcciones formando ángulos de 56º y 124º. Foto c): Microfotografía con nícoles paralelos (N//) donde destacan los minerales opacos de color oscuro, que aparecen asociados. Foto d): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) en donde la textura de la roca presenta esquistosidad definida (foliación metamórfica). Foto e): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de roca intensamente laminada, en donde alternan minerales claros, como el cuarzo y oscuros, como la tremolita-actinolita. Foto f): Microfotografía con nícoles paralelos (N//) de cristales oscuros, biotita- tremolita-actinolita–opacos y claros, cuarzo y feldespatos. a) b) c) d) e) f) Descripciones petrográficas 379 Matrícula: A_RMP-1 Ubicación: Paramento occidental del anfiteatro. Clasificación Petrográfica: Arenisca (subarcosa) (Pettijohn et al. (1973)) Descripción macroscópica: Roca sedimentaria detrítica terrígena compuesta por un porcentaje elevado de granos de cuarzo, más o menos redondeados. Color blanquecino-beige. En zonas determinadas de la superficie de la roca se observa una tonalidad rojiza, consecuencia de la tinción producida por los óxidos de hierro. Presencia también de minerales de mica y feldespato. Los granos que constituyen la roca se pueden quitar frotando con los dedos. Descripción microscópica: Roca detrítica, constituída por un esqueleto que forma el armazón del depósito detrítico, la pasta, que es el material intersticial que amalgama los componentes del esqueleto y a su vez se subdivide en matriz y cemento y por último los poros, que son los intersticios sin ocupar. La relación esqueleto/ pasta en la roca es 80/20 La selección es buena. Los tipos de contactos entre clastos son puntuales y largos. Tamaño de grano de arena muy fina a gruesa. Textura y composición de la fracción detrítica (esqueleto y matriz): El esqueleto y la matriz están formados por clastos de cuarzo mayoritariamente, feldespato y micas. En una proporción muy baja opacos. El cuarzo (75 %) es monoscristalino con extinción ondulante (origen incierto), con tamaños de grano (moda) de 0.06 a 0.44 mm. .El feldespato (15 %) se presenta de forma subidiomorfa y elongada, con extinción recta y con tamaños de grano de 0.44 a 1.02 mm. Es frecuente que estos minerales se encuentren alterados a minerales de arcilla. En general cuarzos y feldespatos presentan formas subangulosas-angulosas de baja esfericidad. Las micas (8 %) se presentan como moscovitas y biotitas. En general las micas tienen formas tabulares y almohadilladas, con tamaños de grano de 0.12 a 0.57 mm. Los opacos (2 %), presentan tamaños de grano de 0.12 a 0.25 mm. Textura y composición de la fracción química (cemento): El cemento no es abundante, pero ocasionalmente se pueden distinguir cristales pequeños con relieve débil y colores de interferencia de primer orden que constituyen minerales de arcilla (caolinita-illita), por la alteración de los feldespatos. También son reconocibles puntualmente cementos peliculares (ferruginosos). Observaciones: Alterado, se disgrega fácilmente. La porosidad es baja menor al 5 %. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 380 Lámina I : Foto a): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) en donde se observa un esqueleto de feldespato potásico, y una matriz formada por clastos de cuarzo y moscovita. Foto b): Microfotografía con nícoles paralelos (N//) donde se observa un mineral opaco en una línea de fractura, rellena por cemento ferruginoso. Foto c): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de granos feldespato, cuarzo, biotitas y opacos. Foto d): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cristales de feldespato potásico, alterándose a minerales de arcilla, que forman parte del esqueleto de la roca. Foto e): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) en donde se distingue un grano de plagioclasa, alterándose a minerales de arcilla, que forma parte del esqueleto de la roca. Foto f): Microfotografía con nícoles paralelos (N//) de placas de biotitas y granos de cuarzo equigranulares. a) b) c) d) e) f) Descripciones petrográficas 381 Matrícula: A_RSO-1 Ubicación: Solado del anfiteatro. Clasificación Petrográfica: Pórfido (roca subvolcánica) Descripción macroscópica: Roca caracterizada por la presencia de fenocristales de cuarzo y feldespato alcalino, de color blanquecino, en una matriz microcristalina, de color rojiza. También son visibles algunas motas de minerales máficos, de color negro. Cuando la roca se origina en el borde del dique, la mesostasis es muy fina y no hay fenocristales. La roca adquiere una tonalidad pardo-rojiza, por procesos de oxidación. Descripción microscópica: Roca de textura de acumulado que se caracteriza por ser una textura granuda hipidiomorfa de grano grueso. Formada por cristales cúmulo de una primera etapa de cristalización que se depositan gravitacionalmente. Entre ellos cristalizan posteriormente otros cristales intercúmulo de menor tamaño y alotriomorfos. Por tanto, fenocristales de cuarzo (1.66-1.41-1.02-0.96-0.51-0.38 mm) y feldespato (feldespato potásico: 2.56-2.43-1.79-1.53 mm y plagioclasa: 3.84-1.41 mm), aparecen en una matriz felsítica de mesostasis muy fina, de cuarzo y feldespato (0.06-0.12 mm). Son características las formas de corrosión en los granos de cuarzo. Presencia de micas, biotitas cloritizadas de 1.53 mm y moscovitas de 0.12 a 0.25 mm. Los minerales opacos presentan tamaños de 0.06 a 0.25 mm. El tamaño de los cristales principales llega a tener varios milímetros de longitud, hasta aproximadamente 4 mm, mientras que en lo referente a su tamaño inferior, los cristales son de 0.06 mm. Roca caracterizada por la presencia de fenocristales y formada en el interior del encajante. Minerales principales: Cuarzo (29 %), Feldespato potásico (Ortosa) (30 %), Plagioclasa (25 %) Minerales accesorios y secundarios: Biotita (6 %), Moscovita (3 %) y Opacos (2 %) Obsevaciones: No hay. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 382 Lámina I : Foto a): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de fenocristal cúmulo de cuarzo. Textura de acumulado. Foto b): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de fenocristal cúmulo de feldespato potásico con textura pertítica. Se observan minerales opacos en la parte superior izquierda. Foto c): Microfotografía con nícoles paralelos (N//) con presencia de cemento ferruginoso en bordes de grano y líneas de fractura. Foto d): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de fenocristal de cuarzo con matriz microcristalina. Foto e): Microfotografía con nícoles paralelos (N//) en donde se distinguen fenocristales cúmulo y matriz con cristales de menor tamaño. Textura de acumulado. Foto f): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) en donde se observan formas de corrosión en un fenocristal de cuarzo. a) b) c) d) e) f) Descripciones petrográficas 383 Matrícula: A_HR-1 (árido cuarcita) Ubicación: Restos destruidos de la estructura que formaba la summa cavea del anfiteatro. Clasificación Petrográfica: Cuarcita Descripción macroscópica: Roca masiva de color beige, constuída principalmente por minerales de cuarzo. Descripción microscópica: Roca con textura granoblástica, constituída por un mosaico de granos de tamaño de arena fina a arena media, no orientada. La roca está constituída principalmente por minerales de cuarzo, feldespato potásico y en menor proporción minerales opacos. El cuarzo presenta extinción ondulante y un tamaño de grano de arena fina a media, variable de 0.19-0.25-0,32 mm. Los minerales opacos, presentan tamaños de limo grueso a arena fina, variable de 0.025-0.06-0,12 mm. Presencia de puntos triples. Los granos de cuarzo y feldespato están alargados y definen una textura tectónica oblicua, de esquistosidad particular con aplastamiento de granos. Los clastos presentan formas de baja esfericidad y son redondeados-subredondeados, con buena selección. Minerales principales: Cuarzo (80 %), Feldespato potásico (17 %) Minerales accesorios y secundarios: Opacos (3 %) Obsevaciones: Presencia de cemento ferruginoso en bordes de grano. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 384 Lámina I : Foto a): Microfotografía con nícoles paralelos (N//) donde se observan minerales opacos. Foto b): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de mosaico de cristales de cuarzo. Foto c): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cristales de cuarzo con puntos triples. Foto d): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de roca con textura granoblástica. Foto e): Microfotografía con nícoles paralelos (N//) en donde se distingue cemento ferruginoso en bordes de grano de cuarzo. Presencia de mineral opaco en la zona central derecha. Foto f): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de granos de cuarzo con extinción ondulante. a) b) c) d) e) f) Descripciones petrográficas 385 Matrícula: A_HR-1 (árido esquisto) Ubicación: Restos destruidos de la estructura que formaba la summa cavea del anfiteatro. Clasificación Petrográfica: Esquisto Descripción macroscópica: Se observan porfidoblastos de color blanco en una matriz verdosa. Esquistosidad. Descripción microscópica: La roca tiene una textura granonematoblástica, ya que se pueden observar cristales de mayor tamaño que se corresponden con porfidoblastos de feldespato (1.15-1.28-3.07-3.20 mm), minerales aciculares intercrecidos y homogéneamente orientados, de tremolita-actinolita-biotita (cloritizada de 1.02 mm) y moscovitas (0.19-0,25-0.38 mm), con mosaicos de granos de cuarzo mono y policristalino (0.06-0.12- 0.19-0.32-0.51-1.02-1.15-1.92 mm) , más o menos equidimensionales. Presencia de minerales opacos (0.12-0.25-0.76 mm). La roca por tanto es inequigranular de tamaño de grano fino a medio, con cristales subhedrales con hábito hipidiomorfo y aliotromorfo. Se observa foliación metamórfica y orientación preferencial. Roca intensamente laminada, en donde alternan minerales claros y oscuros. Las zonas oscuras, esquistosas están compuestas principalmente por el entrecruzamiento de tremolita-actinolita y biotita. Las zonas claras, están constituidas fundamentalmente por cuarzo porfidoblástico. Los cristales presentes muestran una morfología subidiomorfa a alotriomorfa, con bordes rectos a algo irregulares. Minerales principales: Cuarzo (32 %), Tremolita-actinolita (29 %), Feldespato (albita) (15 %), Opacos (8 %), Biotita (7 %) y Moscovita (6 %) Minerales accesorios y secundarios: Clorita (3 %) Obsevaciones: Roca foliada. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 386 Lámina I : Foto a): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de porfidoblasto de cuarzo policristalino y presencia de minerales aciculares intercrecidos. Foto b): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de niveles de cuarzo y micas que se alternan. Roca foliada. Foto c): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cuarzo mono y policristalino, feldespato, biotita y micas. Foto d): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cristales de cuarzo de recristalización sintectónica, en bordes de grano y líneas de fractura. Foto e): Microfotografía con nícoles paralelos (N//) en donde se distinguen pequeños granos de cuarzo recristalizado y placas de biotita. Foto f): Microfotografía con nícoles paralelos (N//) de placas de biotitas cloritizada y minerales opacos. a) b) c) d) e) f) Descripciones petrográficas 387 Matrícula: A_HR-1 (árido granito) Ubicación: Restos destruidos de la estructura que formaba la summa cavea del anfiteatro. Clasificación Petrográfica: Granito porfídico de dos micas Descripción macroscópica: Roca con textura granítica fanerítica holocristalina inequigranular macroporfídica, de color grisáceo, con los minerales esenciales siguientes: cuarzo, feldespato alcalino, plagioclasa y biotita.Los minerales biotíticos de color oscuro, por ser abundantes confieren a la roca su aspecto moteado. Descripción microscópica: Roca con textura granítica fanerítica holocristalina inequigranular porfídica, de tamaño de grano de fino a grueso que da lugar a una roca homogénea, no orientada. La roca está constituída principalmente por minerales de cuarzo, feldespato potásico, feldespato calcosódico y en menor proporción minerales micáceos y opacos. El cuarzo presenta extinción ondulante y un tamaño de grano de fino a medio, variable de 0.51-1.02-1.28 mm. El feldespato alcalino, se presenta como feldespato potásico, predominando la ortosa frente a la microclina, con tamaños de grano de medio a grueso, de 1.28-2.56- 3.84-7.69 mm, con textura de exolución pertítica por la presencia de venillas de albita, debida a la sincristalización de los dos minerales. También en algunos cristales de feldespato potásico se aprecia una textura poiquilítica, por inclusión de minerales de cuarzo, opacos y plagioclasas. El feldespato calcosódico, plagioclasa, presenta tamaños de grano fino a medio de 0.19-0.83-1.02-1.66 mm y se caracteriza por presentar maclado polisintético. La biotita presenta tamaño de grano fino de 0.89-1.28- 2.56 mm y suele estar alterada a clorita. Las moscovitas, presentan tamaños de grano fino de 0.38-0.76- 1.15 mm. Los minerales opacos, presentan tamaños de 0.38 mm (granates 1.28-2.56 mm). El tamaño de los cristales principales llega a tener varios milímetros de longitud, hasta aproximadamente 8 mm, mientras que en lo referente a su tamaño inferior, los cristales son de 0.1 mm. Los cristales presentes muestran una morfología subidiomorfa a alotriomorfa, con bordes rectos a algo irregulares. Minerales principales: Cuarzo (29 %), Feldespato potásico (Ortosa y Microclina) (30 %), Plagioclasa (25 %) Minerales accesorios y secundarios: Biotita (6 %), Moscovita (3 %), Filosilicatos (como Arcillas de alteración) (5 %) y Opacos (2 %) Obsevaciones: Oxidación generalizada con la presencia de cemento ferruginoso en bordes de grano. Destaca la alteración a minerales del grupo de las arcillas en los feldespatos. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 388 Lámina I : Foto a): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cristal de feldespato potásico con textura pertítica que se está transformando a minerales de arcilla. Foto b): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cristales de cuarzo, feldespato potásico y placas de moscovita en la zona superior. Foto c): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cristal de feldespato potásico con textura pertítica y poiquilítica por presencia de plagioclasa. Foto d): Microfotografía con nícoles paralelos (N//) que permite observar cemento ferruginoso en bordes de grano. Foto e): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) en donde se distinguen granos de cuarzo y placas de moscovita. Foto f): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cristal de plagioclasa zonada y meteorizada. a) b) c) d) e) f) Descripciones petrográficas 389 Matrícula: A_HR-1 Mortero Ubicación: Restos destruidos de la estructura que formaba la summa cavea del anfiteatro. Clasificación Petrográfica: Hormigón romano Descripción macroscópica: Ligante de color blanco, en donde se observan principalmente fragmentos de rocas de granito, esquisto y cuarcita, cuarzo y feldespato, material cerámico, además de algunos poros. Los granos presentan tamaño grava, superiores a 2 mm, normalmente mayores a 1 cm. Descripción microscópica: Textura granular de grano grueso flotante, con áridos de naturaleza similar, con un mayor contenido en ligante. Áridos: Cuarzo con tamaño de arena fina a muy gruesa (0.19-1.28 mm). Feldespato (pertitizado) con tamaño grava (canto) (2,05-3,20 mm). Plagioclasa con tamaño de arena media a gruesa (0.25-0.96 mm). Moscovita con tamaño de arena fina a muy gruesa (0.12-1.15 mm). Biotita con tamaño de arena gruesa a muy gruesa (0.89-1.02 mm). Hornblenda con tamaño de arena media a muy gruesa (0.32-1.02 mm). Cuarcita con tamaño de arena media a grava (canto) (0.38-60 mm). Esquistos verdosos con tamaño grava (bloques) (100 mm). La fase ligante es calcita tamaño micrita. Aspecto homogéneo. Los poros son milimétricos, de tipo intergranular. No se observan grietas de retracción). Observaciones: Muestra con baja porosidad. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 390 Lámina I : Foto a): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) que permite observar granos de cuarzo y plagioclasa, flotando en una matriz carbonatada (fase ligante). Foto b): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cuarzo policristalino, feldespato potásico y moscovita, flotando en una matriz carbonatada (fase ligante). Foto c): Microfotografía con nícoles paralelos (N//) de áridos silicatados, flotando en una matriz carbonatada (fase ligante), teñida con alizarina roja. Foto d): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) que permite observar granos de cuarzo y chert, feldespato potásico y moscovitas, flotando en una matriz carbonatada (fase ligante). Foto e): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) en donde se distinguen granos de cuarzo y biotita, flotando en una matriz carbonatada (fase ligante). Presencia de poros. Foto f): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de granos de cuarzo con formas de corrosión y ligante carbonatado. a) b) c) d) e) f) Descripciones petrográficas 391 Matrícula: A_HR-2 (árido diorita) Ubicación: Restos destruidos de la estructura que formaba la summa cavea del anfiteatro. Clasificación Petrográfica: Diorita Descripción macroscópica: Roca masiva de color verdoso. Descripción microscópica: Roca constituída principalmente por anfíboles y plagioclasas en proporciones variables, con mala esquistosidad y textura masiva. Se pueden observar cristales de plagioclasa (0.51-0.76-2.30 mm), cristales de hornblenda (0.25-0.64-1.02-1.28 mm), cuarzo (0.06-0.12-0.25 mm) y opacos (0.012-0.025- 0.06-0.25-0.38 mm). El anfíbol que aparece en cristales de hornblenda verde, presenta inclusiones de opacos y en los bordes, escamas de clorita, por procesos de alteración. Tiene extinción ondulante y maclas dobladas o rotas. Las plagioclasas se presentan en cristales anhedrales y maclados. Puede presentarte saussuritizadas, con cristales intersticiales de plagioclasa ácida no maclada y pueden tener signos de deformación. El cuarzo es accesorio y se presenta en pequeños cristales anhedrales intersticiales e intergranulares. La roca por tanto es inequigranular de tamaño de grano fino a medio, con cristales subhedrales con hábito hipidiomorfo y aliotromorfo. Los cristales presentes muestran una morfología subidiomorfa a alotriomorfa, con bordes rectos a algo irregulares. Minerales principales: Hornblenda (36 %) y Plagioclasa (43 %) Minerales accesorios y secundarios: Cuarzo (4 %), Opacos (5 %), Saussurita (6 %) y Clorita (6 %). Obsevaciones: Roca de tonalidad verdosa, ligeramente alterada, con presencia de poros abiertos. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 392 Lámina I : Foto a): Microfotografía con nícoles paralelos (N//) de cristales de hornblenda. Foto b): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) donde se observan cristales de plagioclasas meteorizadas y hornblenda. Foto c): Microfotografía con nícoles paralelos (N//) de cristales opacos. Foto d): Microfotografía con nícoles paralelos (N//) donde se observa porosidad. Foto e): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) en donde se distinguen cristales de plagioclasa deformada. Foto f): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cristales de plagioclasa, cuarzo y honblenda. a) b) c) d) e) f) Descripciones petrográficas 393 Matrícula: A_HR-3 Mortero Ubicación: Restos destruidos de la estructura que formaba la summa cavea del anfiteatro. Clasificación Petrográfica: Hormigón romano Descripción macroscópica: Ligante de color blanco, en donde se observan principalmente fragmentos de rocas de esquisto y cuarcita de hasta 7 cm, cuarzo y feldespato, material cerámico, además de algunos poros y restos orgánicos (vegetales). Los granos presentan tamaño grava, superiores a 2 mm, normalmente mayores a 1 cm. Descripción microscópica: Textura granular de grano grueso flotante, con áridos de naturaleza similar, con un mayor contenido en ligante. Áridos: Cuarzo mono y policristalino con tamaño de arena media a cantos (0.25-10.25 mm). Plagioclasa con tamaño de arena gruesa (0.57-0.64 mm). Feldespato con tamaño de arena gruesa a muy gruesa (0.76-1.28 mm). Fragmentos de roca de cuarcita con tamaño grava (cantos) (2.56-3.07 mm), con granos elongados. Fragmentos de roca de arenisca con tamaño grava (canto) (18 mm), con matriz cuarcítica de tamaño fino y cemento ferruginoso y sintaxial. La fase ligante es calcita tamaño micrita. Aspecto homogéneo. Los poros son milimétricos, de hasta 2.05 mm, de tipo intergranular. No se observan grietas de retracción. Observaciones: Muestra con baja porosidad. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 394 Lámina I : Foto a): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) que permite observar granos de cuarzo y feldespato, flotando en una matriz carbonatada (fase ligante). Foto b): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cuarzo mono y policristalino y feldespato, flotando en una matriz carbonatada (fase ligante). Foto c): Microfotografía con nícoles paralelos (N//) donde se observan granos con cemento ferruginoso, flotando en una matriz carbonatada (fase ligante). Foto d): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) que permite observar granos de cuarzo de pequeña granulometría que forman parte de la matriz de la roca. Foto e): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) en donde se distinguen granos de cuarzo con cemento sintaxial, flotando en una matriz carbonatada (fase ligante). Foto f): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cuarzo con formas de corrosión y ligante carbonatado. a) b) c) d) e) f) Descripciones petrográficas 395 Matrícula: A_HR-4 Mortero Ubicación: Restos destruidos de la estructura que formaba la summa cavea del anfiteatro. Clasificación Petrográfica: Hormigón romano Descripción macroscópica: Ligante de color blanco, en donde se observan principalmente fragmentos de rocas metamórficas, cuarzo y feldespato, material cerámico, además de algunos poros. Los granos presentan tamaño grava, superiores a 2 mm, normalmente mayores a 1 cm. Descripción microscópica: Textura granular de grano grueso flotante, con áridos de naturaleza similar, con un mayor contenido en ligante. Áridos: Cuarzo monocristalino con tamaño de arena muy fina a muy gruesa (0.06-1.53 mm). Cuarzo policristalino con tamaño de arena gruesa a muy gruesa (0.51-1.02 mm). Moscovita con tamaño de arena media (0.44 mm). Feldespato con tamaño de arena gruesa (0.64 mm). Plagioclasa con tamaño de arena media a gruesa (0.32-0.51 mm). Fragmentos de roca metamórfica con tamaño grava (canto) (5.12 mm), con foliación. La fase ligante es calcita tamaño micrita. Aspecto homogéneo. Los poros son milimétricos, de tipo intergranular. No se observan grietas de retracción. Observaciones: Presencia de áridos de naturaleza metamórfica. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 396 Lámina I : Foto a): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) que permite observar granos de cuarzo mono y policristalino flotando en una matriz carbonatada (fase ligante). Presencia de poros. Foto b): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cuarzo y plagioclasa, flotando en una matriz carbonatada (fase ligante). Presencia de poros. Foto c): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cuarzo y feldespato, flotando en una matriz carbonatada (fase ligante). Presencia de poros. Foto d): Microfotografía con nícoles paralelos (N//) que permite observar granos flotando en una matriz carbonatada (fase ligante) y un grano grueso de naturaleza metamórfica con foliación. Foto e): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) en donde distinguen granos de cuarzo mono y policristalino y moscovita, flotando en una matriz carbonatada (fase ligante). Presencia de poros. Foto f): Microfotografía con nícoles paralelos (N//) con granos flotando en una matriz carbonatada (fase ligante). Se observa porosidad en borde de grano de árido grueso. a) b) c) d) e) f) Descripciones petrográficas 397 Matrícula: A_HR-5 (árido grueso) Ubicación: Anfiteatro. Clasificación Petrográfica: Esquisto Descripción macroscópica: Se observan porfidoblastos de color blanco en una matriz verdosa. Esquistosidad. Descripción microscópica: La roca tiene una textura granonematoblástica, ya que se pueden observar cristales de mayor tamaño que se corresponden con porfidoblastos de feldespato (0.51-0.64-0.89-1.28 mm), cuarzo policristalino (0.38-0.64 mm), minerales opacos (0.06-0.12-0.25 mm). La roca por tanto es inequigranular de tamaño de grano fino a medio, con cristales subhedrales con hábito hipidiomorfo y aliotromorfo. Se observa foliación metamórfica y orientación preferencial. Roca intensamente laminada, en donde alternan minerales claros y oscuros. Las zonas oscuras, esquistosas están compuestas principalmente por el entrecruzamiento de tremolita-actinolita y biotita. Las zonas claras, están constituidas fundamentalmente por cuarzo porfidoblástico. Los cristales presentes muestran una morfología subidiomorfa a alotriomorfa, con bordes rectos a algo irregulares. Minerales principales: Feldespato (albita) (33 %), Tremolita-Actinolita (28 %), Cuarzo (16 %), Opacos (10 %), Biotita (8 %) Minerales accesorios y secundarios: Epidota (5 %) Obsevaciones: Árido de naturaleza esquistosa que forma parte del hormigón romano. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 398 Lámina I : Foto a): Microfotografía con nícoles paralelos (N//) de porfidoblastos de feldespatos, de color claro, junto a biotitas y anfíboles con formas laminares y fibrosas de color oscuro. Foto b): Microfotografía con nícoles paralelos (N//) en donde se observa la textura granonematoblástica que presenta la roca. Foto c): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cuarzo policristalino y feldespato potásico. En la zona superior izquierda se observan minerales de biotita y anfíboles. Foto d): Microfotografía con nícoles paralelos (N//) donde se observa una línea de fractura alrededor de un pordiblasto de feldespato potásico. Foto e): Microfotografía con nícoles paralelos (N//) en donde se distingue la textura nematoblástica de la roca con orientación mineral. Foto f): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de granos porfídicos de plagioclasa y cuarzo policritalino que alternan con minerales aciculares. a) b) c) d) e) f) Descripciones petrográficas 399 Matrícula: A_HR-5 (árido grueso) Ubicación: Anfiteatro. Clasificación Petrográfica: Granito porfídico de dos micas Descripción macroscópica: Roca con textura granítica fanerítica holocristalina inequigranular macroporfídica, de color gris-blanquecino, con los minerales esenciales siguientes: cuarzo, feldespato alcalino, plagioclasa y biotita.Los minerales biotíticos de color oscuro, por ser abundantes confieren a la roca su aspecto moteado. Descripción microscópica: Roca con textura granítica fanerítica holocristalina inequigranular porfídica, de tamaño de grano de fino a grueso que da lugar a una roca homogénea, no orientada. La roca está constituída principalmente por minerales de cuarzo, feldespato potásico, feldespato calcosódico y en menor proporción minerales micáceos y opacos. El cuarzo presenta extinción ondulante y un tamaño de grano de fino a grueso, variable de 0.38-1.15-6.41 mm (el último, policristalino). El feldespato alcalino, se presenta como feldespato potásico, predominando la ortosa frente a la microclina, con tamaños de grano de medio a grueso, de 5.12-5.76 mm, con textura de exolución pertítica por la presencia de venillas de albita, debida a la sincristalización de los dos minerales. También en algunos cristales de feldespato potásico se aprecia una textura poiquilítica, por inclusión de minerales de cuarzo, opacos y plagioclasas. El feldespato calcosódico, plagioclasa, presenta tamaños de grano fino a medio de 1.02-2.56 mm y se caracteriza por presentar maclado polisintético. La biotita presenta tamaño de grano fino de 0.76-0.89 mm y suele estar alterada a clorita. Las moscovitas, presentan tamaños de grano fino de 0.64 mm. Los minerales opacos, presentan tamaños de 0.38 mm. El tamaño de los cristales principales llega a tener varios milímetros de longitud, hasta aproximadamente 6 mm, mientras que en lo referente a su tamaño inferior, los cristales son de 0.3 mm. Los cristales presentes muestran una morfología subidiomorfa a alotriomorfa, con bordes rectos a algo irregulares. Minerales principales: Cuarzo (29 %), Feldespato potásico (Ortosa + Microclina) (30 %), Plagioclasa (25 %) Minerales accesorios y secundarios: Biotita (6 %), Moscovita (3 %), Clorita (5 %) y Opacos (2 %) Obsevaciones: Árido de naturaleza granítica que forma parte del hormigón romano. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 400 Lámina I : Foto a): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cristal de biotita cloritizada. Foto b): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cuarzo, plagioclasa con maclas polisintéticas y feldespato potásico. Foto c): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cristales de feldespato con textura pertítica y poiquilítica por presencia de plagioclasa. Foto d): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cristales de cuarzo fracturados. Foto e): Microfotografía con nícoles paralelos (N//) en donde se distinguen granos de biotita cloritizada y minerales opacos de color oscuro, junto a minerales claros de cuarzo y feldespato. Foto f): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cristales de feldespato con textura pertítica y poiquilítica por presencia de plagioclasa. En la zona superior izquierda se observan placas de biotita. a) b) c) d) e) f) Descripciones petrográficas 401 Matrícula: A_HR-5 Mortero Ubicación: Anfiteatro Clasificación Petrográfica: Hormigón romano Descripción macroscópica: Ligante de color blanco, en donde se observan principalmente fragmentos de rocas de granito grisáceo (5 cm) y esquisto verdoso (3 cm), cuarzo, feldespato y material cerámico, además de algunos poros. Los granos presentan tamaño grava, superiores a 2 mm, normalmente mayores a 1 cm. Descripción microscópica: Textura granular de grano grueso flotante, con áridos de naturaleza similar, con un mayor contenido en ligante. Áridos: Cuarzo monocristalino y policristalino con tamaño de arena fina a gravas (canto) (0.12-5.12 mm). Feldespato (pertitizado) con tamaño de arena muy gruesa a gravas (cantos) (1.15-5.12 mm). Plagioclasa con tamaño de arena fina a gravas (cantos) (0.12-2.56 mm). Moscovita con tamaño de arena media a gruesa (0.38-0.83 mm). Biotita con tamaño de arena media a gruesa (0.38-1.02 mm). Calcita con tamaño de arena gruesa a muy gruesa (0.51-1.79 mm). La fase ligante es calcita tamaño micrita. Aspecto homogéneo. Los poros son milimétricos, de tipo intergranular y formando venas. No se observan grietas de retracción. Observaciones: Hormigón romano constituído por áridos de tamaño variable. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 402 Lámina I : Foto a): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) que permite observar granos de feldespato pertitizado, plagioclasa y moscovita, flotando en una matriz carbonatada (fase ligante). Presencia de poros. Foto b): Microfotografía con nícoles paralelos (N//) donde se observan granos de tamaño heterogéneo flotando en una matriz carbonatada (fase ligante). Foto c): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cuarzo, moscovita y plagioclasa zonada y alterada a minerales de arcilla, flotando en una matriz carbonatada (fase ligante). Foto d): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) que permite observar granos de cuarzo, feldespato potásico, plagioclasa y moscovita, flotando en una matriz carbonatada (fase ligante). Presencia de poros. Foto e): Microfotografía con nícoles paralelos (N//) en donde se distinguen granos de cuarzo, feldespato potásico y biotita, flotando en una matriz carbonatada (fase ligante). Entramado de poros en forma de venas comunicadas. Foto f): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) con granos de cuarzo, feldespato potásico tabular y ligante carbonatado. Presencia de poros. a) b) c) d) e) f) Descripciones petrográficas 403 Matrícula: A_HR-6 Mortero Ubicación: Anfiteatro Clasificación Petrográfica: Hormigón romano Descripción macroscópica: Ligante de color blanco, en donde se observan principalmente fragmentos de rocas de granito grisáceo y esquisto verdoso (6 cm), cuarzo, feldespatos y material cerámico, además de algunos poros. Los granos presentan tamaño grava, superiores a 2 mm, normalmente mayores a 1 cm. Descripción microscópica: Textura granular de grano grueso flotante, con áridos de naturaleza similar, con un mayor contenido en ligante. Áridos: Cuarzo monocristalino con tamaño arena gruesa (0.51-0.64 mm). Cuarzo Policristalino con tamaño grava (canto) (3.84 mm) (con cristales de cuarzo de tamaño de arena gruesa a muy gruesa: 0.51-1.92 mm). Feldespato (pertitizado) con tamaño arena media a grava (canto) (0.25-2.56 mm). Plagioclasa con tamaño arena muy gruesa (1.02 mm). Moscovita con tamaño arena muy gruesa (1.28 mm). Biotita con tamaño arena gruesa a muy gruesa (0.76-1.02 mm). Opacos con tamaño arena fina a gruesa (0.19-0.76 mm). La fase ligante es calcita tamaño micrita. Aspecto homogéneo. Los poros son milimétricos, de tipo intergranular. No se observan grietas de retracción Observaciones: Se observa presencia de material cerámico. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 404 Lámina I : Foto a): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) que permite observar granos de cuarzo, feldespato y biotita con un halo metamíctico por la desintegración del circón, flotando en una matriz carbonatada (fase ligante). Presencia de poros. Foto b): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) donde se observa un grano de feldespato pertitizado. Foto c): Microfotografía con nícoles paralelo (N//) de cuarzo, feldespato y biotita con un halo metamíctico por la desintegración del circón, flotando en una matriz carbonatada (fase ligante). Foto d): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) que permite observar granos de cuarzo policristalino, placas de biotita y opacos, flotando en una matriz carbonatada (fase ligante). Foto e): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) en donde se distingue un árido de naturaleza granítica, con cuarzo, feldespato potásico, moscovita y biotita, flotando en una matriz carbonatada (fase ligante). Foto f): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) con granos de cuarzo y biotita, flotando en una matriz carbonatada (fase ligante). Presencia de poros. a) b) c) d) e) f) Descripciones petrográficas 405 Matrícula: A_HR-7 (árido grueso) Ubicación: Zona sur de la estructura del anfiteatro Clasificación Petrográfica: Esquisto Descripción macroscópica: Se observan porfidoblastos de color blanco en una matriz verdosa. Esquistosidad. Descripción microscópica: La roca tiene una textura granonematoblástica, ya que se pueden observar cristales de mayor tamaño que se corresponden con porfidoblastos de feldespato (0.38-0.57-0.76-1.15-1.53 mm), minerales aciculares intercrecidos y homogéneamente orientados, de anfibol verde (1.15 mm) y anfibol azul (0.25-0.38 mm), granos de cuarzo (0.12-0.19-0.25 mm), plagioclasas (0.51-0.64 mm) y minerales opacos (0.06-0.25-0.38 mm). La roca por tanto es inequigranular de tamaño de grano fino a medio, con cristales subhedrales con hábito hipidiomorfo y aliotromorfo. Se observa foliación metamórfica y orientación preferencial. Roca intensamente laminada, en donde alternan minerales claros y oscuros. Las zonas oscuras, esquistosas están compuestas principalmente por el entrecruzamiento de anfíboles verdes y azules. Las zonas claras, están constituidas fundamentalmente por feldespato porfidoblástico. Los cristales presentes muestran una morfología subidiomorfa a alotriomorfa, con bordes rectos a algo irregulares. Minerales principales: Feldespato (33 %), Anfíbol verde (26 %), Anfíbol azul (24 %), Plagioclasa (8 %) Minerales accesorios y secundarios: Cuarzo (5 %) y Opacos (4 %) Obsevaciones: No hay. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 406 Lámina I : Foto a): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de porfidoblastos de feldespato, de color claro, junto a anfíboles azules con formas laminares y fibrosas. Foto b): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) en donde se observan los granos elongados de feldespato y el anfíbol azul de textura fibrosa. Foto c): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de blastos de cuarzo, feldespato potásico, anfíboles y opacos. Foto d): Microfotografía con nícoles paralelos (N//) donde se observan anfíboles verdes y feldespato potásico. Foto e): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) en donde se distinguen venas con recristalización de cuarzo. Foto f): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) donde se observa un grano fracturado y en la línea de fractura recristalización mineral. a) b) c) d) e) f) Descripciones petrográficas 407 Matrícula: A_HR-7 Mortero Ubicación: Zona sur de la estructura del anfiteatro Clasificación Petrográfica: Hormigón romano Descripción macroscópica: Ligante de color blanco, en donde se observan principalmente fragmentos de rocas de granito grisáceo y esquisto verdoso (4 cm), cuarzo, feldespato y material cerámico, además de algunos poros. Los granos presentan tamaño grava, superiores a 2 mm, normalmente mayores a 1 cm. Descripción microscópica: Textura granular de grano grueso flotante, con áridos de naturaleza similar, con un mayor contenido en ligante. Áridos: Cuarzo monocristalino con tamaño arena muy fina a grava (canto) (0.06-2.56 mm). Cuarzo Policristalino con tamaño arena (0.51 mm), con cristales de cuarzo de tamaño arena muy fina (0.06 mm). Feldespato (pertitizado) con tamaño arena media a grava (canto) (0.38-2.56 mm). Plagioclasa con tamaño arena media a gruesa (0.38-0.64 mm). Microclina con tamaño arena media (0.38 mm). Moscovita con tamaño arena gruesa (0.51 mm). Biotita con tamaño arena media a gruesa (0.25-1.28 mm). Hornblenda con tamaño arena gruesa (0.51 mm). La fase ligante es calcita tamaño micrita. Aspecto homogéneo. Los poros son milimétricos (0.25-0.76-1.28 mm), de tipo intergranular. No se observan grietas de retracción. Observaciones: Presencia de áridos de distinta naturaleza. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 408 Lámina I : Foto a): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) que permite observar granos de cuarzo, flotando en una matriz carbonatada (fase ligante). Presencia de poros. Foto b): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) donde se observan granos de cuarzo mono y policritalino, feldespato potásico y plagioclasa, flotando en una matriz carbonatada (fase ligante). Presencia de poros. Foto c): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cuarzo con extinción ondulante y feldespato con textura pertítica, flotando en una matriz carbonatada (fase ligante). Foto d): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) que permite observar granos de cuarzo y feldespato potásico con textura poiquilítica por inclusión de plagioclasa, flotando en una matriz carbonatada (fase ligante) con poros. Foto e): Microfotografía con nícoles paralelos (N//) en donde se distinguen áridos flotando en una matriz carbonatada (fase ligante), teñida con alizarina roja. Foto f): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) con grano de cuarzo policristalino. a) b) c) d) e) f) Descripciones petrográficas 409 Matrícula: A_HR-8 (árido grueso) Ubicación: Zona sur de la estructura del anfiteatro Clasificación Petrográfica: Pórfido (roca subvolcánica) Descripción macroscópica: Roca masiva de color verdoso-marronáceo, en donde se observan fenocristales de color blanquecino. Descripción microscópica: Roca de textura de acumulado que se caracteriza por ser una textura granuda hipidiomorfa de grano grueso. Formada por cristales cúmulo de una primera etapa de cristalización que se depositan gravitacionalmente. Entre ellos cristalizan posteriormente otros cristales intercúmulo de menor tamaño y alotriomorfos. Por tanto, fenocristales de cuarzo de 0.76 mm y feldespato (feldespato potásico: 0.38 mm y plagioclasa: 0.76 mm), aparecen en una matriz felsítica de mesostasis fina, de cuarzo y feldespato (0.06-0.12 mm). Son características las formas de corrosión en los granos de cuarzo. Presencia de moscovitas de 0.12 a 0.25 mm. Los minerales opacos presentan tamaños de 0.06 a 0.12 mm. El tamaño de los cristales principales llega a tener varios milímetros de longitud, hasta aproximadamente 1 mm, mientras que en lo referente a su tamaño inferior, los cristales son de 0.06 mm. Roca caracterizada por la presencia de fenocristales y formada en el interior del encajante. Minerales principales: Cuarzo (29 %), Feldespato potásico (Ortosa) (30 %), Plagioclasa (25 %) Minerales accesorios y secundarios: Moscovita (3 %) y Opacos (1 %) Obsevaciones: Presencia de áridos de distinta naturaleza. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 410 Lámina I : Foto a): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) donde se observa la textura de acumulado y un fenocristal de cuarzo. Foto b): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) con fenocristales de plagioclasa y cuarzo con formas de corrosión, en una matriz de cristales intercúmulo de menor tamaño. Foto c): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) con presencia de cristales cúmulo de cuarzo en una matriz de cristales intercúmulo de menor tamaño. Foto d): Microfotografía con nícoles paralelos (N//) de fenocristales de mayor tamaño en matriz microcristalina. Foto e): Microfotografía con nícoles paralelos (N//) en donde se distinguen minerales opacos. Foto f): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) en donde se observa una textura granofídica por intercrecimientos micrográficos de cuarzo y feldespato alcalino en una matriz de cristales intercúmulo. a) b) c) d) e) f) Descripciones petrográficas 411 Matrícula: A_HR-8 Mortero Ubicación: Zona sur de la estructura del anfiteatro Clasificación Petrográfica: Hormigón romano Descripción macroscópica: Ligante de color blanco, en donde se observan principalmente fragmentos de rocas de granito grisáceo y pórfido verdoso (2 cm), cuarzo, feldespato y material cerámico, además de algunos poros. Los granos presentan tamaño grava, superiores a 2 mm, normalmente mayores a 1 cm. Descripción microscópica: Textura granular de grano grueso flotante, con áridos de naturaleza similar, con un mayor contenido en ligante. Áridos: Cuarzo monocristalino con tamaño de arena media a muy gruesa (0.32-1.02 mm). Cuarzo Policristalino con tamaño de arena muy gruesa a grava (canto) (1.41-3.20 mm). Feldespato (pertitizado) con tamaño de grava (canto) (2.56 mm). Plagioclasa con tamaño de arena media a grava (canto) (0.44- 2.56 mm). Moscovita con tamaño de arena media (0.38 mm). Biotita con tamaño de arena media a gruesa (0.25-0.76 mm). Granate con tamaño de arena gruesa a muy gruesa (0.64-1.28 mm). La fase ligante es calcita tamaño micrita. Aspecto homogéneo. Los poros son milimétricos de tipo intergranular. No se observan grietas de retracción. Observaciones: Cemento ferruginoso en granos de cuarzo. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 412 Lámina I : Foto a): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) que permite observar granos de cuarzo y biotita, flotando en una matriz carbonatada (fase ligante). Presencia de poros. Foto b): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) donde se observa un grano de feldespato potásico con textura pertítica y poiquilítica, por la presencia de plagioclasa, flotando en una matriz carbonatada (fase ligante). Foto c): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cuarzo policristalino y placas de moscovita, flotando en una matriz carbonatada (fase ligante). Foto d): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) que permite observar granos de cuarzo, plagioclasa y placas de biotita, flotando en una matriz carbonatada (fase ligante) con poros. Foto e): Microfotografía con nícoles paralelos (N//) en donde se distinguen áridos de cuarzo y feldespato, flotando en una matriz carbonatada (fase ligante). Foto f): Microfotografía con nícoles paralelos (N//) de un grano de cuarzo policristalino, donde se observa cemento ferruginoso. a) b) c) d) e) f) Descripciones petrográficas 413 Matrícula: A_HR-10 Mortero Ubicación: Zona oeste del anfiteatro Clasificación Petrográfica: Hormigón romano Descripción macroscópica: Ligante de color blanco, en donde se observan principalmente fragmentos de rocas de caliza y esquisto verdoso, cuarzo, feldespato y material cerámico, además de algunos poros. Los granos presentan tamaño grava, superiores a 2 mm, normalmente mayores a 1 cm. Descripción microscópica: Textura granular de grano grueso flotante, con áridos de naturaleza similar, con un mayor contenido en ligante. Áridos: Cuarzo monocristalino con tamaño de arena fina a gruesa (0.19-0.76 mm). Cuarzo Policristalino con tamaño de arena gruesa a grava (canto) (0.51-2.05 mm). Feldespato (pertitizado) con tamaño de arena gruesa a muy gruesa (0.64-1.66 mm). Plagioclasa con tamaño de arena gruesa (0.64 mm). Moscovita con tamaño de arena fina (0.19 mm). Biotita con tamaño de arena gruesa (0.89 mm). Fragmentos de roca esquisto con tamaño grava (canto) (2.05 mm). Fragmentos de roca caliza con tamaño de arena gruesa a muy gruesa (0.89-1.28 mm). La fase ligante es calcita tamaño micrita. Aspecto homogéneo. Los poros son milimétricos de tipo intergranular. No se observan grietas de retracción. Observaciones: Se observa la presencia de fragmentos de material cerámico. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 414 Lámina I : Foto a): Microfotografía con nícoles paralelos (N//) que permite observar granos de árido calizo (calcita), flotando en una matriz carbonatada (fase ligante). Muestra teñida con alizarina roja. Foto b): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) donde se observan granos de cuarzo mono y policristalino y un grano de feldespato potásico con textura pertítica y poiquilítica, por la presencia de moscovita, flotando en una matriz carbonatada (fase ligante). Presencia de poros. Foto c): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cuarzo policristalino, plagioclasa, y feldespato potásico, flotando en una matriz carbonatada (fase ligante). Presencia de poros. Foto d): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) que permite observar un grano de cuarzo policristalino, flotando en una matriz carbonatada (fase ligante) con poros. Foto e): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) en donde se distinguen áridos de cuarzo y plagioclasa, flotando en una matriz carbonatada (fase ligante).Presencia de poros. Muestra teñida con alizarina roja. Foto f): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de un fragmento de roca esquistosa, flotando en una matriz carbonatada (fase ligante). a) b) c) d) e) f) Descripciones petrográficas 415 Matrícula: A_HR-11 (árido porfídico) Ubicación: Zona oeste del anfiteatro Clasificación Petrográfica: Pórfido (roca subvolcánica) Descripción macroscópica: Roca masiva de color verdoso-marronáceo, en donde se observan fenocristales de color blanquecino. Descripción microscópica: Roca de textura de acumulado que se caracteriza por ser una textura granuda hipidiomorfa de grano grueso. Formada por cristales cúmulo de una primera etapa de cristalización que se depositan gravitacionalmente. Entre ellos cristalizan posteriormente otros cristales intercúmulo de menor tamaño y alotriomorfos. Por tanto, fenocristales de cuarzo (0.51-0.64-0.89-1.28-1.41-2.56 mm) y feldespato (feldespato potásico: 1.02-1.28-2.05 mm y plagioclasa: 0.76 mm), aparecen en una matriz felsítica de mesostasis muy fina, de cuarzo y feldespato (0.012-0.06 mm). Son características las formas de corrosión en los granos de cuarzo. Presencia de moscovitas de 0.12 mm. Los minerales opacos presentan tamaños de 0.06 a 0.12 mm. El tamaño de los cristales principales llega a tener varios milímetros de longitud, hasta aproximadamente 3 mm, mientras que en lo referente a su tamaño inferior, los cristales son de 0.01 mm. Roca caracterizada por la presencia de fenocristales y formada en el interior del encajante. Minerales principales: Cuarzo (29 %), Feldespato potásico (Ortosa) (30 %), Plagioclasa (25 %) Minerales accesorios y secundarios: Moscovita (5 %) y Opacos (3 %) Obsevaciones: No hay. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 416 Lámina I : Foto a): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) donde se observa un fenocristal de feldespato, en una matriz de cristales de tamaño fino. Foto b): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) con fenocristales de cuarzo, en una matriz de cristales intercúmulo de menor tamaño. Foto c): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) con fenocristales de cuarzo con formas de corrosión y extinción ondulante, en una matriz de cristales intercúmulo de menor tamaño. Foto d): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) con cristales de cuarzo, feldespato potásico y plagioclasa en matriz microcristalina. Foto e): Microfotografía con nícoles paralelos (N//) en donde se distinguen minerales de mayor tamaño en una matriz felsítica de mesostasis fina. Foto f): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) en donde se observan granos de cuarzo en matriz fina. Presencia de vena de recristalización mineral con cemento ferruginoso. a) b) c) d) e) f) Descripciones petrográficas 417 Matrícula: A_HR-11 Mortero Ubicación: Zona oeste del anfiteatro Clasificación Petrográfica: Hormigón romano Descripción macroscópica: Ligante de color blanco, en donde se observan principalmente fragmentos de rocas de granito, de caliza, esquisto verdoso y pórfidos (12 cm), cuarzo, feldespato y material cerámico, además de algunos poros. Los granos presentan tamaño grava, superiores a 2 mm, normalmente mayores a 1 cm. Descripción microscópica: Textura granular de grano grueso flotante, con áridos de naturaleza similar, con un mayor contenido en ligante. Áridos: Cuarzo monocristalino con tamaño de arena muy fina a muy gruesa (0.06-1.02 mm). Cuarzo Policristalino con tamaño de arena gruesa a muy gruesa (0.96-1.28 mm). Feldespato (pertitizado) con tamaño de arena gruesa a muy gruesa (0.51-1.08 mm). Plagioclasa con tamaño de arena media a gruesa (0.38-0.70 mm). Moscovita con tamaño de arena media a gruesa (0.25-0.64 mm). Fragmentos de roca caliza con tamaño de arena muy fina a gruesa (0.06-0.64 mm). La fase ligante es calcita tamaño micrita. Aspecto homogéneo. Los poros son milimétricos de tipo intergranular. No se observan grietas de retracción. Observaciones: Presencia de árido calizo. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 418 Lámina I : Foto a): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) que permite observar granos de cuarzo mono y policristalino y feldespatos, flotando en una matriz carbonatada (fase ligante). Presencia de poros. Foto b): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) donde se observan granos de cuarzo mono y policristalino, flotando en una matriz carbonatada (fase ligante). Presencia de poros. Foto c): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cuarzo mono y policristalino y calcita, flotando en una matriz carbonatada (fase ligante). Presencia de poros. Foto d): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) que permite observar un grano de cuarzo mono y policristalino, flotando en una matriz carbonatada (fase ligante). Foto e): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) en donde se distinguen áridos de cuarzo mono y policristalino, feldespato potásico y plagioclasa, flotando en una matriz carbonatada (fase ligante). Foto f): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cuarzo mono y policristalino, con formas de corrosión, feldespatos y moscovita, flotando en una matriz carbonatada (fase ligante). a) b) c) d) e) f) Descripciones petrográficas 419 Matrícula: A_HR-12 Mortero Ubicación: Zona oeste del anfiteatro Clasificación Petrográfica: Hormigón romano Descripción macroscópica: Ligante de color blanco, en donde se observan principalmente fragmentos de rocas de metacuarcita (2 cm), cuarzo y feldespato, material cerámico, además de algunos poros. Los granos presentan tamaño grava, superiores a 2 mm, normalmente mayores a 1 cm. Descripción microscópica: Textura granular de grano grueso flotante, con áridos de naturaleza similar, con un mayor contenido en ligante. Áridos: Cuarzo monocristalino con tamaño de arena fina a muy gruesa (0.19-1.66 mm). Cuarzo Policristalino con tamaño de arena muy gruesa a grava (canto) (1.02-2.17 mm). Feldespato (pertitizado) con tamaño de arena gruesa (0.76-0.89 mm). Microclina con tamaño de arena gruesa (0.51 mm). Moscovita con tamaño de arena gruesa (0.89 mm). Fragmentos de roca metamórfica (metacuarcita) con tamaño grava (canto) (17 mm). La fase ligante es calcita tamaño micrita. Aspecto homogéneo. Los poros son milimétricos de tipo intergranular. No se observan grietas de retracción. Observaciones: Presencia de microclina. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 420 Lámina I : Foto a): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) que permite observar granos de cuarzo mono y policristalino y feldespato potásico (microclina), flotando en una matriz carbonatada (fase ligante). Foto b): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) donde se observan granos de cuarzo mono y policristalino y placas de biotita y de moscovita, flotando en una matriz carbonatada (fase ligante). Foto c): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cuarzo y feldespato potásico, flotando en una matriz carbonatada (fase ligante). Foto d): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) que permite observar granos de cuarzo mono y policristalino, flotando en una matriz carbonatada (fase ligante) con pequeños poros esféricos. Foto e): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) en donde se distinguen áridos de cuarzo con extinción ondulante y feldespato potásico (microclina), flotando en una matriz carbonatada (fase ligante). Foto f): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) donde se observan granos de cuarzo y un fragmento de roca cuarcítica, constuída por un mosaico de granos de cuarzo, flotando en una matriz carbonatada (fase ligante). a) b) c) d) e) f) Descripciones petrográficas 421 Matrícula: C_SC-2 Ubicación: Sierra Carija Clasificación Petrográfica: Granito porfídico de dos micas Descripción macroscópica: Roca con textura granítica fanerítica holocristalina inequigranular macroporfídica, de color beige amarillento, con zonas de tonalidad rojiza por procesos de oxidación, con los minerales esenciales siguientes: cuarzo, feldespato tabular y anhedral y mica.Los minerales biotíticos de color oscuro, por ser abundantes confieren a la roca su aspecto moteado. Descripción microscópica: Roca con textura granítica fanerítica holocristalina inequigranular porfídica, de tamaño de grano de fino a grueso que da lugar a una roca homogénea, no orientada. La roca está constituída principalmente por minerales de cuarzo, feldespato potásico, feldespato calcosódico y en menor proporción minerales micáceos y opacos. El cuarzo presenta extinción ondulante y un tamaño de grano de fino a medio, variable de 0.12-0.64-0.76-1.15-1.28-1.53-1.79-2.05 mm. El feldespato alcalino, se presenta mayoritariamente como feldespato potásico, teniendo la ortosa tamaños de grano fino a grueso de 1.41- 3.84-5.12 mm, con textura de exolución pertítica por la presencia de venillas de albita, debida a la sincristalización de los dos minerales. También en algunos cristales de ortosa se aprecia una textura poiquilítica, por inclusión de minerales de biotita y plagioclasa. También se observan cristales de microclina de 2.56-5.12 mm. El feldespato calcosódico, plagioclasa, presenta tamaños de grano fino de 0.51-0.76-0.89-1.02-1.28 mm y se caracteriza por presentar maclado polisintético. La biotita presenta un tamaño de grano fino variable de 0.57-0.70-1.02-1.79 mm y suele estar alterada a clorita. Las moscovitas, presentan tamaños de grano fino de 0.25-0.64-0.89-1.28 mm. Los minerales opacos, presentan tamaños de 0.12-0.51 mm y están presentes en las biotitas. El tamaño de los cristales principales llega a tener varios milímetros de longitud, hasta aproximadamente 5 mm, mientras que en lo referente a su tamaño inferior, los cristales son de 0.1 mm. Los cristales presentes muestran una morfología subidiomorfa a alotriomorfa, con bordes rectos a algo irregulares. Minerales principales: Cuarzo (28 %), Feldespato potásico (Ortosa+ Microclina) (34 %), Plagioclasa (24 %) Minerales accesorios y secundarios: Biotita (5 %), Moscovita (2 %), Filosilicatos (como Arcillas de alteración) (5 %) y Opacos (2 %) Obsevaciones: Oxidación generalizada con la presencia de cemento ferruginoso en bordes de grano. Destaca la alteración a minerales del grupo de las arcillas en los feldespatos. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 422 Lámina I : Foto a): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de un cristal de microclina con textura pertítica y presencia de biotita en la zona derecha. Foto b): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) donde se observa un cristal de palgioclasa transfomándose a minerales de arcilla. Se observa biotita en la zona superior. Foto c): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de ortosa con textura de exolución pertítica donde se observa la segregación de laminillas de albita. Foto d): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cristales de cuarzo, plagioclasa y biotita. Foto e): Microfotografía con nícoles paralelos (N//) en donde se distinguen placas de biotita. Foto f): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de grano de cuarzo policristalino. a) b) c) d) e) f) Descripciones petrográficas 423 Matrícula: C_CCh-1 Ubicación: Finca Cuarto de la Charca Clasificación Petrográfica: Granito porfídico de dos micas Descripción macroscópica: Roca con textura granítica fanerítica holocristalina inequigranular macroporfídica, de color beige amarillento, con zonas de tonalidades rojizas por procesos de oxidación, con los minerales esenciales siguientes: cuarzo, feldespato euhedral y anhedral y mica.Los minerales biotíticos de color oscuro, por ser abundantes confieren a la roca su aspecto moteado. Descripción microscópica: Roca con textura granítica fanerítica holocristalina inequigranular porfídica, de tamaño de grano de fino a grueso que da lugar a una roca homogénea, no orientada. La roca está constituída principalmente por minerales de cuarzo, feldespato potásico, feldespato calcosódico y en menor proporción minerales micáceos y opacos. El cuarzo presenta extinción ondulante y un tamaño de grano de fino a medio, variable de 0.25-0.64-0.89-1.02-1.15-1.28-2.43-2.82 mm. El feldespato alcalino, se presenta mayoritariamente como feldespato potásico, teniendo la ortosa tamaños de grano grueso de 6.84 mm, con textura de exolución pertítica por la presencia de venillas de albita, debida a la sincristalización de los dos minerales. También en algunos cristales de ortosa se aprecia una textura poiquilítica, por inclusión de minerales de biotita y plagioclasa. También se observan cristales de microclina de 5.12 mm. El feldespato calcosódico, plagioclasa, presenta tamaños de grano fino a medio de 1.02-2.05-3.07- 3.33-3.84 mm y se caracteriza por presentar maclado polisintético. La biotita presenta un tamaño de grano fino variable de 0.89-1.28 mm y suele estar alterada a clorita. Las moscovitas, presentan tamaños de grano fino de 0.38-0.51-0.76-1.79 mm. Los minerales opacos, presentan tamaños de 0.89-1.28 mm. El tamaño de los cristales principales llega a tener varios milímetros de longitud, hasta aproximadamente 7 mm, mientras que en lo referente a su tamaño inferior, los cristales son de 0.2 mm. Los cristales presentes muestran una morfología subidiomorfa a alotriomorfa, con bordes rectos a algo irregulares. Minerales principales: Cuarzo (27 %), Feldespato potásico (Ortosa+ Microclina) (33 %), Plagioclasa (24 %) Minerales accesorios y secundarios: Biotita (5 %), Clorita (2 %), Moscovita (2 %), Filosilicatos (como Arcillas de alteración) (5 %) y Opacos (2 %) Obsevaciones: Destaca la alteración a minerales del grupo de las arcillas en los feldespatos. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 424 Lámina I : Foto a): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cristal de feldespato potásico con textura pertítica. Foto b): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cristal de plagioclasa. Foto c): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de feldespato potásico y placas de moscovita y biotita muy lavada. Foto d): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cristales de feldespato potásico con textura pertítica y plagioclasa transformándose a minerales de arcilla. Foto e): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) en donde se distinguen cristales de cuarzo policristalino y biotita. Foto f): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cristales de feldespato potásico (microclina) con textura pertítica. a) b) c) d) e) f) Descripciones petrográficas 425 Matrícula: C_LB-1 Ubicación: Finca Los Baldíos Clasificación Petrográfica: Granito porfídico de dos micas Descripción macroscópica: Roca con textura granítica fanerítica holocristalina inequigranular macroporfídica, de color beige amarillento, con zonas puntuales de tonalidades rojizas por procesos de oxidación, con los minerales esenciales siguientes: cuarzo, feldespato tabular y mica.Los minerales biotíticos de color oscuro, por ser abundantes confieren a la roca su aspecto moteado. Descripción microscópica: Roca con textura granítica fanerítica holocristalina inequigranular porfídica, de tamaño de grano de fino a grueso que da lugar a una roca homogénea, no orientada. La roca está constituída principalmente por minerales de cuarzo, feldespato potásico, feldespato calcosódico y en menor proporción minerales micáceos y opacos. El cuarzo presenta extinción ondulante y un tamaño de grano de fino a grueso, variable de 0.25-0.32-0.57-0.89-1.21-1.28-1.41-3.07-3.84-5.12 mm. El feldespato alcalino, se presenta mayoritariamente como feldespato potásico, teniendo la ortosa tamaños de grano de fino a grueso de 1.02-1.28-1.53- 5.12 mm, con textura de exolución pertítica por la presencia de venillas de albita, debida a la sincristalización de los dos minerales. También en algunos cristales de ortosa se aprecia una textura poiquilítica, por inclusión de minerales de biotita y plagioclasa. De forma minoritaria se observa microclina. El feldespato calcosódico, plagioclasa, presenta tamaños de grano fino a grueso de 0.76- 1.02-1.28-1.66-2.56-3.07-5.12 mm y se caracteriza por presentar maclado polisintético. La biotita presenta un tamaño de grano fino variable de 0.38-0.64-1.15-1.28 mm y suele estar alterada a clorita. Las moscovitas, presentan tamaños de grano fino de 0.64-0.76 mm. Los minerales opacos, presentan tamaños de 0.12-0.38-0.51 mm. El tamaño de los cristales principales llega a tener varios milímetros de longitud, hasta aproximadamente 5 mm, mientras que en lo referente a su tamaño inferior, los cristales son de 0.1 mm. Los cristales presentes muestran una morfología subidiomorfa a alotriomorfa, con bordes rectos a algo irregulares. Minerales principales: Cuarzo (28 %), Feldespato potásico (Ortosa+ Microclina) (30 %), Plagioclasa (26 %) Minerales accesorios y secundarios: Biotita (5 %), Clorita (2 %), Moscovita (2 %), Filosilicatos (como Arcillas de alteración) (5 %) y Opacos (2 %) Obsevaciones: Alteración incipiente a minerales del grupo de las arcillas en los feldespatos. Puntualmente se observa cemento ferruginoso en bordes de grano. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 426 Lámina I : Foto a): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cristal de feldespato potásico con textura pertítica y placa de moscovita. Foto b): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cristal de plagioclasa con textura poiquilítica por inclusión de moscovitas. Foto c): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de feldespato potásico con textura poiquilítica por inclusión de plagioclasas y biotitas. Foto d): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cristales de feldespato potásico (ortosa+microclina), cristales de cuarzo policristalino y plagioclasa. Foto e): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cemento ferruginoso en bordes de grano de cuarzo. Foto f): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de placa de biotita, alterada a clorita, quedando impreso en el cristal los halos metamícticos de circón durante su proceso de desintegración. Se observa una plagioclasa zonada y feldespato potásico. a) b) c) d) e) f) Descripciones petrográficas 427 Matrícula: C_PT-1 Ubicación: Zona Pista Tenis próxima embalse Proserpina Clasificación Petrográfica: Granito porfídico de dos micas Descripción macroscópica: Roca con textura granítica fanerítica holocristalina inequigranular macroporfídica, de color beige amarillento, con zonas puntuales de tonalidades rojizas por procesos de oxidación, con los minerales esenciales siguientes: cuarzo, feldespato tabular y mica.Los minerales biotíticos de color oscuro, por ser abundantes confieren a la roca su aspecto moteado. Descripción microscópica: Roca con textura granítica fanerítica holocristalina inequigranular porfídica, de tamaño de grano de fino a grueso que da lugar a una roca homogénea, no orientada. La roca está constituída principalmente por minerales de cuarzo, feldespato potásico, feldespato calcosódico y en menor proporción minerales micáceos y opacos. El cuarzo presenta extinción ondulante y un tamaño de grano de fino a grueso, variable de 0.25-0.64-1.28-1.66-1.79-2.30-3.84 mm. El feldespato alcalino, se presenta mayoritariamente como feldespato potásico de ortosa, pero también se identifica la microclina, teniendo tamaños de grano de 6.41 mm, con textura de exolución pertítica por la presencia de venillas de albita, debida a la sincristalización de los dos minerales. En algunos cristales de feldespato potásico se aprecia una textura poiquilítica, por inclusión de minerales de biotita y plagioclasa. El feldespato calcosódico, plagioclasa, presenta tamaños de grano fino a grueso de 0.32-0.76-0.89-1.15-1.28-3.20 mm y se caracteriza por presentar maclado polisintético y en ocasiones zonación. La biotita presenta un tamaño de grano fino de 0.25-0.89-1.79 mm y suele estar alterada a clorita. Las moscovitas, presentan tamaños de grano fino de 0.12-0.19-0.25 mm y suelen estar incluidas en feldespato potásico. Los minerales opacos, presentan tamaños de 0.06-0.12 mm. El tamaño de los cristales principales llega a tener varios milímetros de longitud, hasta aproximadamente 6 mm, mientras que en lo referente a su tamaño inferior, los cristales son de 0.1 mm. Los cristales presentes muestran una morfología subidiomorfa a alotriomorfa, con bordes rectos a algo irregulares. Minerales principales: Cuarzo (28 %), Feldespato potásico (Ortosa+ Microclina) (30 %), Plagioclasa (26 %) Minerales accesorios y secundarios: Biotita (5 %), Clorita (2 %), Moscovita (2 %), Filosilicatos (como Arcillas de alteración) (5 %) y Opacos (2 %) Obsevaciones: Oxidación generalizada con la presencia de cemento ferruginoso en bordes de grano. Destaca la alteración a minerales del grupo de las arcillas en los feldespatos. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 428 Lámina I : Foto a): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de feldespato potásico pertitizado, con cristales de plagioclasa. Foto b): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cuarzo y plagioclasa. Foto c): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cristal de feldespato potásico (microclina), cuarzo y placas de biotita. Foto d): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cristales de cuarzo policristalino. Foto e): Microfotografía con nícoles paralelos (N//) en donde se distingue el cemento ferruginoso en los bordes de los granos minerales. Foto f): Microfotografía con nícoles paralelos (N//) de placas de biotitas muy lavadas. a) b) c) d) e) f) Descripciones petrográficas 429 Matrícula: C_PT-2 Ubicación: Zona Pista Tenis próxima embalse Proserpina Clasificación Petrográfica: Granito porfídico de dos micas Descripción macroscópica: Roca con textura granítica fanerítica holocristalina inequigranular macroporfídica, de color beige amarillento, con zonas puntuales de tonalidades rojizas por procesos de oxidación, con los minerales esenciales siguientes: cuarzo, feldespato tabular y mica.Los minerales biotíticos de color oscuro, por ser abundantes confieren a la roca su aspecto moteado. Descripción microscópica: Roca con textura granítica fanerítica holocristalina inequigranular porfídica, de tamaño de grano de fino a grueso que da lugar a una roca homogénea, no orientada. La roca está constituída principalmente por minerales de cuarzo, feldespato potásico, feldespato calcosódico y en menor proporción minerales micáceos y opacos. El cuarzo presenta extinción ondulante y un tamaño de grano de fino a grueso, variable de 0.83-1.41-1.79-2.05-2.56 mm. El feldespato alcalino, se presenta mayoritariamente como feldespato potásico de ortosa, pero también se identifica la microclina, teniendo tamaños de grano de 7.70 mm, con textura de exolución pertítica por la presencia de venillas de albita, debida a la sincristalización de los dos minerales. En algunos cristales de feldespato potásico se aprecia una textura poiquilítica, por inclusión de minerales de biotita y plagioclasa. El feldespato calcosódico, plagioclasa, presenta tamaños de grano fino a grueso de 0.38-1.28-8.97 mm y se caracteriza por presentar maclado polisintético y en ocasiones zonación. La biotita presenta un tamaño de grano fino de 0.76-1.28-2.05- 2.56 mm y suele estar alterada a clorita. Las moscovitas, presentan tamaños de grano fino de 0.25-0.51 mm y suelen estar incluidas en feldespato potásico. Los minerales opacos, presentan tamaños de 0.06 mm. El tamaño de los cristales principales llega a tener varios milímetros de longitud, hasta aproximadamente 9 mm, mientras que en lo referente a su tamaño inferior, los cristales son de 0.1 mm. Los cristales presentes muestran una morfología subidiomorfa a alotriomorfa, con bordes rectos a algo irregulares. Minerales principales: Cuarzo (28 %), Feldespato potásico (Ortosa+ Microclina) (30 %), Plagioclasa (26 %) Minerales accesorios y secundarios: Biotita (5 %), Clorita (2 %), Moscovita (2 %), Filosilicatos (como Arcillas de alteración) (5 %) y Opacos (2 %) Obsevaciones: Oxidación generalizada con la presencia de cemento ferruginoso en bordes de grano. Destaca la alteración a minerales del grupo de las arcillas en los feldespatos. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 430 Lámina I : Foto a): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cristal de plagioclasa alterado, con textura poiquilítica por inclusión de micas. Foto b): Microfotografía con nícoles paralelos (N//) de biotita cloritizada. Foto c): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cristal de feldespato potásico pertitizado y plagioclasas. Foto d): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cristales de cuarzo policristalino, feldespato potásico, plagioclasas, biotita cloritizada y moscovitas. Foto e): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) en donde se distinguen cristales de feldespato potásico (microclina) y cuarzo. Foto f): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de feldespato potásico, plagioclasa y cuarzo policristalino. a) b) c) d) e) f) Descripciones petrográficas 431 Matrícula: C_RY-1 Ubicación: Finca Royanejos, próxima a la Autovía de la Plata Clasificación Petrográfica: Granito de dos micas Descripción macroscópica: Roca con textura granítica fanerítica holocristalina inequigranular de tamaño de grano fino a medio, de color blanco, con zonas puntuales de tonalidad rojiza por procesos de oxidación, con los minerales esenciales siguientes: cuarzo, feldespato anhedral y mica. Descripción microscópica: Roca con textura granítica holocristalina inequigranular, de tamaño de grano de fino a medio que da lugar a una roca homogénea, no orientada. La roca está constituída principalmente por minerales de cuarzo, feldespato potásico, feldespato calcosódico y en menor proporción minerales micáceos y opacos. El cuarzo presenta extinción ondulante y un tamaño de grano de fino a medio, variable de 0.32- 0.38-0.57-0.64-1.02-2.56-2.82 mm. El feldespato alcalino, se presenta mayoritariamente como feldespato potásico (ortosa), teniendo tamaños de grano de 1.92-2.05-2.56-3.07 mm, con textura de exolución pertítica por la presencia de venillas de albita, debida a la sincristalización de los dos minerales. En algunos cristales de feldespato potásico se aprecia una textura poiquilítica, por inclusión de minerales de biotita y plagioclasa. El feldespato calcosódico, plagioclasa, presenta tamaños de grano fino de 0.25-0.64-0.76-1.28-1.66-1.79 mm y se caracteriza por presentar maclado polisintético y en ocasiones zonación. La biotita presenta un tamaño de grano fino de 1.53 mm y suele estar alterada a clorita. Las moscovitas, presentan tamaños de grano fino de 0.51-1.02-1.28 mm y suelen estar incluidas en feldespato potásico. Los minerales opacos, presentan tamaños de 0.12-0.25-0.64 mm. El tamaño de los cristales principales llega a tener varios milímetros de longitud, hasta aproximadamente 3 mm, mientras que en lo referente a su tamaño inferior, los cristales son de 0.1 mm. Los cristales presentes muestran una morfología subidiomorfa a alotriomorfa, con bordes rectos a algo irregulares. Minerales principales: Cuarzo (30%), Feldespato potásico (Ortosa) (28%), Plagioclasa (26%) Minerales accesorios y secundarios: Biotita (5 %), Clorita (3 %), Moscovita (4 %), Filosilicatos (como Arcillas de alteración) (3 %) y Opacos (1 %) Obsevaciones: Destaca la alteración a minerales del grupo de las arcillas en los feldespatos. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 432 Lámina I : Foto a): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cristales de plagioclasa, cuarzo y moscovita. Foto b): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de plagioclasas zonadas y feldespato potásico pertitizado. Foto c): Microfotografía con nícoles paralelos (N//) dónde se observa biotita cloritizada. Foto d): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cristales de cuarzo policristalino y plagioclasa alterada. Foto e): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) en donde se distinguen cristales de feldespato potásico, cuarzo y micas. Foto f): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de placas de moscovita, biotita y cuarzo policristalino. a) b) c) d) e) f) Descripciones petrográficas 433 Matrícula: C_SB-1 Ubicación: Sierra Berrocal Clasificación Petrográfica: Leucogranito con moscovita Descripción macroscópica: Roca con textura granítica fanerítica holocristalina inequigranular de tamaño de grano fino a medio, de color blanco, con zonas puntuales de tonalidad rojiza por procesos de oxidación, con los minerales esenciales siguientes: cuarzo, feldespato anhedral y mica. Descripción microscópica: Roca con textura granítica fanerítica holocristalina inequigranular porfídica, de tamaño de grano de fino a medio que da lugar a una roca homogénea, no orientada. La roca está constituída principalmente por minerales de cuarzo, feldespato potásico, feldespato calcosódico y en menor proporción minerales micáceos y opacos. El cuarzo presenta extinción ondulante y un tamaño de grano de fino a medio, variable de 0.51-0.70-0.89-1.41-1.53-2.05-2.56 mm. El feldespato alcalino, se presenta mayoritariamente como feldespato potásico, teniendo la ortosa tamaños de grano fino a medio de 0.89- 1.66-2.17 mm, con textura de exolución pertítica por la presencia de venillas de albita, debida a la sincristalización de los dos minerales. También en algunos cristales de ortosa se aprecia una textura poiquilítica, por inclusión de minerales de moscovita y plagioclasa. El feldespato calcosódico, plagioclasa, presenta tamaños de grano fino de 0.25-0.51-0.89-1.02-1.15-1.28 mm y se caracteriza por presentar maclado polisintético. Las moscovitas, presentan tamaños de grano fino de 0.25-0.64-0.89- 1.28 mm. Los minerales opacos, presentan tamaños de 0.025-0.06 mm. El tamaño de los cristales principales llega a tener varios milímetros de longitud, hasta aproximadamente 3 mm, mientras que en lo referente a su tamaño inferior, los cristales son de 0.025 mm. Los cristales presentes muestran una morfología subidiomorfa a alotriomorfa, con bordes rectos a algo irregulares. Minerales principales: Cuarzo (32 %), Feldespato potásico (Ortosa) (34 %), Plagioclasa (28 %) Minerales accesorios y secundarios: Moscovita (5 %), Opacos (1 %) Obsevaciones: Roca de color blanco. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 434 Lámina I : Foto a): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cristales feldespato potásico, plagioclasas, cuarzo y moscovita. Foto b): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cuarzo y plagioclasas. Foto c): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cristales feldespato potásico, plagioclasas, cuarzo y placas de moscovita. Foto d): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cristales de cuarzo policristalino y plagioclasas. Foto e): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) en donde se distinguen cristales de feldespato potásico, plagioclasa y cuarzo. Foto f): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de placas de moscovita, plagioclasa y cuarzo policristalino. a) b) c) d) e) f) Descripciones petrográficas 435 Matrícula: A_DIORITA Ubicación: Zona próxima a puente río sobre el río Guadiana Clasificación Petrográfica: Diorita Descripción macroscópica: Roca masiva de color verde. Descripción microscópica: Roca constituída principalmente por anfíboles y plagioclasas en proporciones variables, con textura masiva. Se pueden observar cristales de plagioclasa (0.64-1.28-1.53 mm), cristales de hornblenda (2.05 mm), clorita (0.64 mm), cuarzo (0.12-0.19 mm) y opacos (0.06-0.12-0.38 mm). El anfíbol que aparece en cristales de hornblenda verde, presenta inclusiones de opacos y en los bordes, escamas de clorita, por procesos de alteración. Las plagioclasas se presentan en cristales anhedrales y maclados. Puede presentarte saussuritizadas, con cristales intersticiales de plagioclasa ácida no maclada. El cuarzo es accesorio y se presenta en pequeños cristales anhedrales intersticiales e intergranulares. La roca por tanto es inequigranular de tamaño de grano fino a medio, con cristales subhedrales con hábito hipidiomorfo y aliotromorfo. Los cristales presentes muestran una morfología subidiomorfa a alotriomorfa, con bordes rectos a algo irregulares. Minerales principales: Hornblenda (43 %) y Plagioclasa (37 %) Minerales accesorios y secundarios: Cuarzo (4 %), Opacos (5 %), Saussurita (3 %) y Clorita (8 %). Obsevaciones: Roca de tonalidad versosa. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 436 Lámina I : Foto a): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cristales subhedrales de hornblenda y plagioclasa. Foto b): Microfotografía con nícoles paralelos (N//) de cristales de clorita y opacos. Foto c): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cristales hornblenda con inclusiones de opacos y cuarzo intergranular. Foto d): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de cristales de hornblenda verde con pleocroismo de color marrón amarillento. Foto e): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) en donde se distinguen cristales de plagioclasa saussiritizada. Foto f): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) de placas de hornblenda alterándose en sus bordes a escamas de clorita. a) b) c) d) e) f) Descripciones petrográficas 437 Matrícula: GR_ALC 57 Ubicación: Cantera de mármol Blanco Alconera Clasificación Petrográfica: Caliza recristalizada Descripción macroscópica: Roca sedimentaria de composición carbonatada, masiva, constituida por un mosaico de granos de calcita. Color blanco con bandas grisáceas, de tamaño de grano fino. Presencia ocasional de juntas de presión-disolución o estilolitos Descripción microscópica: Roca constituida por un mosaico de minerales de calcita, cuyo tamaño varía desde 0.09 mm a 0.22 mm. En ocasiones se observan cristales de calcita que llegan a alcanzar tamaños mayores, de hasta 0, 51 mm, como consecuencia de procesos de recritalización. Es importante destacar que la roca ha sufrido un proceso de dolomitización, en donde la calcita, mediante la reacción con soluciones ricas en Mg2+, es reemplazada por dolomita. En este caso la dolomitización es selectiva, afectando sólo a componentes determinados de la roca total. Los cristales de dolomita reemplazantes son generalmente euhedrales (rómbicos), de 0.06 a 0.19 mm y a veces forman mosaicos desde xenotópicos a idiotópicos, que ocupan superficies de hasta 1.64 mm2. Presencia de granos de cuarzo de 0.19 mm y opacos de 0.03-0.06 mm. Es característica la presencia de estilolitos, como consecuencia de un proceso de compactación; se visualizan en forma de columnillas que se interpenetran, dibujando juntas irregulares subrayadas por una superficie negruzca o marronácea (productos carbonosos o arcillosos). Porosidad baja (< 5 %). Minerales principales: Calcita (75 %) y Dolomita (20 %) Minerales accesorios y secundarios: Cuarzo (3 %) y opacos (2 %). Obsevaciones: La muestra se somete a la acción de ácido diluido (HCl al 10 %) produciéndose efervescencia por el alto contenido en calcita Se tiñe la muestra con alizarina roja, con resultado positivo, en las zonas con alto contenido en calcita. Caracterización y procedencia de los materiales geológicos utilizados en el teatro y anfiteatro de la ciudad de Mérida en época romana 438 Lámina I : Foto a): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) donde se observan granos de cuarzo como minerales accesorios, siendo la calcita el mineral principal. Foto b): Microfotografía con nícoles cruzadoos (NX) donde se observan procesos de dolomitización en donde la calcita esta siendo reemplazada por la dolomita con formas euhedrales. Foto c): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) donde se observa proceso de dolomitización de una superficie formada por un mosaico de cristales xenotópicos a idiotopicos. Foto d): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) donde se observa una junta de presíón-disolución (estilolitos). Foto e): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) en donde se distinguen cristales de calcita de recristalización de hasta 0.51 mm. Presencia de minerales de cuarzo. Foto f): Microfotografía con nícoles cruzados (NX) donde se observa calcita, teñida con alizarina roja, que permite diferenciarla de los cristales de dolomita no teñidos. a) b) c) d) e) f) Planos Planos de los monumentos 441 Planos de los monumentos 443 Tesis María Isabel Mota López PORTADA ÍNDICE GENERAL 1. INTRODUCCIÓN GENERAL Y OBJETO DEL TRABAJO 2. HISTORIA Y DESCRIPCIÓN DE LOS MONUMENTOS 3. SITUACIÓN GEOGRÁFICA Y GEOLOGÍA DE MÉRIDA 4. METODOLOGÍA 5. RESULTADOS 6. DISCUSIÓN DE RESULTADOS 7. CONCLUSIONES REFERENCIAS ANEXOS