Maria Luisa Ceron Loayza

ESTUDIO PRELIMINAR DE LOS ANDENES DE MORAY

DE USO AGRÌCOLA EMPLEANDO TECNICAS FISICAS

M. L. CERÓN LOAYZA, J. A BRAVO CABREJOS, R. ASCUÑA

LABORATORIO DE ANÁLISIS DE SUELOS, LABORATORIO DE ARQUEOMETRÍA.

FACULTAD DE CIENCIAS FÍSICAS. UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN

MARCOS,

APARTADO 14-0149, LIMA 14. PERÚ.

CONGRESO INTERNACIONAL “DESASTRES Y ORDENAMIENTO TERRITORIAL EN LAS AMERICAS”

Objetivo Introducción Materiales y Métodos Discusión y Resultados Conclusiones

ESTUDIO PRELIMINAR DE LOS ANDENES DE MORAY DE USO AGRÍCOLA EMPLEANDO TÉCNICAS FÍSICAS

OBJETIVO:

1.- La caracterización elemental y estructural de lasfracciones arcillosas de los suelos de los andenesde Moray, localizados a 38 km al noreste de laciudad del Cusco, Región Cusco.

2.- Estudio de las propiedades físico-químicas(textura, pH, conductividad)

INTRODUCCIÓN Los andenes de Moray se encuentran a

3,500 msnm y a 38 km al noreste de laciudad del Cusco, Región Cusco. Seobtuvo muestras in situ por cada piso delos andenes como se observa en laFigura Nº 1, con el objetivo decaracterizar cada muestra con lasdiferentes técnicas físicas con las quecuenta la Facultad de Ciencias Físicasde San Marcos.

Se extrajo muestras de cada piso de losandenes, en total 12 muestras,obteniéndose para cada piso lasfracciones granulométricas: arena, limoy arcilla.

MATERIALES Y MÉTODOS

La recolección de muestras serealizó in situ y los análisis físico-químicos:

pH, fracción granulométrica,clase textural, C.E. y % de agua, serealizaron en el Laboratorio deAnálisis de Suelos (LAS) de laFacultad de Ciencias Físicas-UNMSM.

Se obtuvo la textura de cada unade las fracciones granulométricaspara cada Andén por la técnica desedimentación.

TÉCNICAS EMPLEADAS:

La composiciónelemental se realizóempleando un equipode fluorescencia derayos X. Esta técnicapermite reconocerelementos químicosde número atómicomayor que aluminio.

Φ1

Φ2

Detector

Fuente deR X

Analizador Multicanal

Equipo de FRX

Los espectros Mössbauer de todas las muestras fuerontomados a temperatura de ambiente (TA) en el Laboratorio deArqueometría de la Facultad de Ciencias Físicas de SanMarcos. Los espectros se tomaron en geometría detransmisión usando una fuente de 57Co en matriz de Rh yfueron analizados usando el programa Normos de Brand en laversión de sitios cristalinos (Normos Site).

Para la identificación estructural de los compuestos presentesen las muestras se recurrió a la técnica de difractometría derayos x, usando un difractómetro, modelo BRUKER. El ángulode barrido fue de 4º < 2θ < 60º y el avance fue de 0.02°/paso.

Tabla de valores para las muestras en bruto de Moray-Cusco

Muestras Valores de pH

s1,1 8.7 Fuertemente alcalina

s1,2 8.1 Alcalina

s1,3 7.9 Alcalina

s1,4 7.4 Ligeramente alcalina

s1,5 8.3 Alcalina

s1,6 8.5 Alcalina

s1,7 9 Fuertemente alcalina



s1,10 8.3 Alcalina



1.- Resultados Físico- Químico

Arc illa Moray-P is o Nº2

10

100

1000

10000

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18

E nerg ía (K ev)

Cu

en

ta

s

Discusión y Resultados2.- Resultado de FR-X ED

Arc illa Moray-P is o N° 10

10

100

1000

10000

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18

E nerg ía (K ev)

Cu

en

tas

Arc illa Moray-P is o N° 11

10

100

1000

10000

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18

E nerg ía (K ev)

Cu

en

ta

s

MorayAnden 12

Si ArK

Cak α

Cak β

Ti k α

Ti k β

Mn

Fe k α

Fe k β

Cu Zn Sr ZrCuen

tas

Energía (Kev)

MorayAnden 12

Si ArK

Cak α

Cak β

Ti k α

Ti k β

Mn

Fe k α

Fe k β

Cu Zn Sr ZrCuen

tas

Energía (Kev)

Arcilla Moray Piso Nº 12

10

100

1000

10000

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18

E nerg ía (K ev)

Cu

en

tas

Elementos Muestras MorayS1-Arc S2-Arc S3-Arc S4-Arc S5-Arc S6-Arc S7-Arc S8-Arc S9-Arc S10-Arc S11-Arc S12-Arc

Al 6.08 6.73 6.73 7.48 4.17 9.278 6.73 6.73 6.73 5.29 6.73 6.76

Si 15.97 22.12 21.92 18.17 28.27 21.66 15.26 15.26 22.12 9.729 22.12 19.73

S 6.94 0.62 0.56 3.22 0.28 0.59 7.30 2.04 2.32 14.65 0.04 0.19

Cl 0.218 0.261 0.286 0.238 0.075 0.105 0.237 0.238 0.238 0.31 0.124 0.218

K 1.685 2.12 2.021 2.152 2.134 2.512 1.842 1.908 2.212 1.952 1.922 1.647

Ca 7.263 3.673 4.473 8.915 4.661 4.21 10.81 7.380 7.831 19.529 4.000 3.984

Ti 0.222 0.397 0.397 0.399 0.398 0.477 0.198 0.296 0.368 0.140 0.368 0.335

V 0.021 0.015 0.015 0.023 0.006 0.008 0.015 0.015 0.015 0.015 0.021

Cr 0.008 0.008 0.10 0.006

Mn 0.04 0.088 0.088 0.080 0.095 0.088 0.080 0.080 0.078 0.065 0.078 0.101

Fe 2.074 3.105 3.00 2.698 2.981 3.136 2.060 3.229 2.687 1.764 3.573 3.104

Ni 0.013 0.014 0.010 0.014 0.009 0.010 0.014 0.014 0.014 0.024 0.014 0.013

Cu 0.014 0.022 0.011 0.016 0.014 0.007 0.016 0.016 0.014 0.012 0.014 0.013

Zn 0.030 0.028 0.022 0.036 0.02 0.014 0.036 0.036 0.036 0.043 0.036 0.026

Rb 0.014 0.013 0.013 0.019 0.015 0.014 0.013 0.013 0.013 0.013 0.020

Sr 0.075 0.038 0.024 0.041 0.026 0.0199 0.066 0.061 0.061 0.095 0.046 0.035

Zr 0.042 0.062 0.036 0.053 0.046 0.049 0.025 0.025 0.055 0.025 0.046 0.021

Resultado de FR-X ED-Cuantitativo

Composición Elemental de los Andenes de Moray

1000

800

600

400

200

0

S10 b -arcilla[1] data

Gy

Gy

Gy

Gy

Gy

Gy

Gy

Gy GyGy

Gy

Gy

Gy

Gy

Gy

Gy GyGy Gy

Gy

Ve

VeVe

Q

Q

QQ

Ca

Ca

Ca

Ca

Ca

CaCa

CaCa

Gy

Gy

VeIll

Ill

Ill

Ill

Ill

10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0

Gy----- GypsumQ ----- CuarzoCa----- CalcitaVe ----- VermiculitaIll ---- Illita

Intensid

ad Rel

ativa

2θ

1000

800

600

400

200

0

S10 b -arcilla[1] data

Gy

Gy

Gy

Gy

Gy

Gy

Gy

Gy GyGy

Gy

Gy

Gy

Gy

Gy

Gy GyGy Gy

Gy

Ve

VeVe

Q

Q

QQ

Ca

Ca

Ca

Ca

Ca

CaCa

CaCa

Gy

Gy

VeIll

Ill

Ill

Ill

Ill

10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0

Gy----- GypsumQ ----- CuarzoCa----- CalcitaVe ----- VermiculitaIll ---- Illita

Intensid

ad Rel

ativa

2θ

Resultados: Difractometría de Rayos XAnden Nº 10 de Moray.

1000

800

600

400

200

S12-arcilla[1] data

Q

Q QQ

QVe

Ve

VeVe

VeVe

I

I

I

III Ca

Ca

CaCa

CaCaCa Ca

CaHe He He He He

10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0

2 θ

Intensi

dad Re

lativa

Q ----CuarzoHe ---- HematitaVe ---- VermiculitaCa ---- CalcitaI ---- Illita

1000

800

600

400

200

S12-arcilla[1] data

Q

Q QQ

QVe

Ve

VeVe

VeVe

I

I

I

III Ca

Ca

CaCa

CaCaCa Ca

CaHe He He He He

10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0

2 θ

Intensi

dad Re

lativa

Q ----CuarzoHe ---- HematitaVe ---- VermiculitaCa ---- CalcitaI ---- Illita

Espectro de difractometría de rayos X del Anden Nº 12 de Moray.

-10 -5 0 5 10

0.96

0.97

0.98

0.99

1.00

4%

S2-Arc

inte

nsid

ad re

lativ

a

Velocidad(mm/s)-10 -5 0 5 10

0.985

0.990

0.995

1.000

1%

S10-Arcinte

nsi

dad rela

tiva

Velocidad(mm/s)

Resultados:

Espectros Mössbauer de las Muestras de Moray

-10 -5 0 5 100.95

0.96

0.97

0.98

0.99

1.00

5%

S11-Arc

inte

nsi

dad rela

tiva


0.95

0.96

0.97

0.98

0.99

1.00

5%

S12-Arc

inte

nsid

ad rel

ativ

a

Velocidad(mm/s)

-10 -5 0 5 100.96

0.97

0.98

0.99

1.00

4%

S3-Arcinte

nsid

ad rel

ativ

a


0.97

0.98

0.99

1.00

2%

S1-Arc

inte

nsid

ad rel

ativ

a

Velocidad(mm/s)

Parámetros hiperfinos Mössbauer de las muestras arcillosas provenientes del suelodel Andén de Moray- Cusco

Muestras Ar-01 Ar-02 Ar-03 Ar-04 Ar-05 Ar-06 Ar-07 Ar-08 Ar-09 Ar-10 Ar-11 Ar-12

Hematita (I)

ISO(mm/s)

0.29 0.27 0.26 0.27 0.27 0.26 0.27 0.27 0.27 0.28 0.28 0.28

2ε(mm/s)

-0.22 -0.22 -0.22 -0.22 -0.22 -0.22 -0.22 -0.22 -0.22 -0.21 -0.23 -0.22

BHF(T)

51.37 52.34 52.44 52.42 51.38 51.13 51.39 51.82 51.96 51.55 51.81 51.82

Hematita (II)

ISO(mm/s)

0.27 0.31 0.27 0.26 0.30 0.26 0.30 0.23 0.27 0.27

2ε(mm/s)

-0.22 -0.21 -0.30 -0.19 -0.21 -0.16 -0.17 -0.18 -0.14 -0.15

BHF(T)

49.96 49.43 48.23 50.17 50.28 49.02 50.08 50.62 49.41 48.77

Fe2+ ISO(mm/s)

1.02 1.03 1.16 1.09 1.08 1.17 1.20 1.19 1.03 1.19 1.25 1.05

QUA(mm/s)

2.67 2.77 2.47 2.60 2.56 2.35 2.29 2.38 2.70 2.30 2.29 2.66

Fe2+ ISO(mm/s)

1.22 1.20 1.20

QUA(mm/s)

2.31 2.28 2.33

Muestras Ar-01 Ar-02 Ar-03 Ar-04 Ar-05 Ar-06 Ar-07 Ar-08 Ar-09 Ar-10 Ar-11 Ar-12

Fe3+ ISO(mm/s)

0.22 0.20 0.30 0.25 0.21 0.29 0.25 0.26 0.21 0.28

QUA(mm/s)

0.63 0.68 0.63 0.51 0.71 0.70 0.60 0.67 0.65 0.46

Fe3+

(posible Cronstedtite)

ISO(mm/s)

0.07 0.17 0.08 0.14 0.23 0.28

QUA(mm/s)

0.81 0.87 0.78 0.75 1.28 0.71

Fe3+ ISO(mm/s)

0.09

QUA(mm/s)

0.85

Fe3+ ISO(mm/s)

0.22 0.23 0.27

QUA(mm/s)

1.22 1.06 1.15

Conclusiones1.- Los análisis realizados muestran la bondad de las técnicas utilizadas para obtener

información básica sobre las muestras estudiadas. Esta información es fundamentalpara un estudio preliminar de la fracción arcillosa de las 12 muestras de los andenesy verificar que la composición elemental obtenida por FRXED concuerda con lacomposición elemental que se deriva de las fases estructurales halladas por DRX yEMT.

2.-Los resultados por FRXED permiten determinar la composición elemental de lafracción arcillosa de las muestras. Observamos que la presencia del S es muy escasaen las muestras de los dos últimos pisos (pisos Nº 11 y 12), en comparación con lamuestra Nº 10, como se observa en los resultados de los análisis cuantitativos dadosen las Tablas Nos 1 y 2. Así mismo la concentración de Ca es muy alta encomparación con el elemento Fe en el piso Nº 10, mientras que en el piso Nº 12 supresencia es 5 veces menor. Una hipótesis podría ser que los suelos utilizados paraconstruir los andenes fueron traídos de zonas vecinas de Moray con diferentescomposición elemental. En la actualidad existe fertilizantes rico en S y Ca de venta enel mercado.

3.- En Los resultados por DRX observamos que el cuarzo, vermiculita y calcita estánpresentes en todas las muestras. El mineral cronstedtite se halla en los andenes Nº 5 y 6,el mineral gypsum es observado en todas las muestras con alta concentración de S. Lasfases de muscovita e illita pueden estar presentes en todas las muestras, sinembargo, debido a una gran solapamiento de los picos de reflexión de estas dosfases, esto requrriría un trabajo en la preparación de las muestras usandotratamientos térmicos y químicos para obtener más precisión en la identificación delas fases.

4.-En los resultados por EMT, tomada a TA para todas las muestras, observamos comofases magnéticas la presencia de la hematita, que se halla en suelos de producciónagrícola y dobletes paramagnéticas asignados a la presencia de sitios ocupados por Fe3+

y Fe2+, un sitio de Fe3+ podría adjudicarse a la presencia del mineral Cronstedtite, que secorroboraría con los resultados hallados por DRX, mientras que los otros sitios de Fetodavía no han sido adjudicados a un mineral en particular.

5.- Debido a la relevancia Arqueológica de los Andenes de Moray , se continuaránlos estudios con el propósito de extraer e identificar los entornos donde fueroninicialmente extraídos.

Maria Luisa Ceron Loayza

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