ESTUDIO DE
CANTERAS HISTÓRICAS DE FERRIOL. VALORACIÓN DE SU UTILIZACIÓN COMO PIEDRA DE
SUSTITUCIÓN EN STª MARIA DE ELCHE
Spairani-Berrio, Yolanda;
García-del-Cura, Mª Angeles; Benavente, David; Louis Cereceda, Miguel; Prado
Govea, Raul; Martínez Martínez, Javier; Cuevas González, Jaime
- Departamento de construcciones
arquitectónicas. Universidad de Alicante
- IGEO, (CSIC, UCM)
- Laboratorio de Petrología Aplicada,
Unidad Asociada UA-CSIC
- Departamento de Ciencias de La Tierra
Universidad de Alicante
PALABRAS CLAVE: Santa María Elche, Piedra
del Ferriol, cantera histórica, roca de sustitución, biocalcarenita.
RESUMEN
La piedra predominante en la fábrica de
la Basílica de Santa María de Elche es la biocalcarenita, empleándose
diferentes variedades en cada una de las fases constructivas. La más alterada y
objeto de este artículo, es la que conforma la Capilla de la Comunión, obra del
siglo XVIII de gran valor arquitectónico y que en un futuro cercano debería ser
objeto de restauración. Las indagaciones históricas han sacado a la luz un
documento de 1759 firmado por uno de los arquitectos autores de la Basílica de
Santa María en Elche, donde se indica el número y formato de los sillares, y de
donde se debían extraer dichos materiales. En el término de Elche, hay un
paraje denominado Ferriol cuyas rocas han sido explotadas como piedra de
construcción durante varios siglos y diferentes culturas, estando datada al
menos una de las canteras allí desarrolladas en época íbera. Se han tomado
muestras en tres antiguos frentes de cantera, situándolos
litoestratigráficamente y se han comparado con los del propio edificio. Para
ello se ha realizado un estudio mineralógico, petrográfico y petrofísico. Uno
de los frentes muestreados corresponde a la cantera íbera mencionada, de donde
podría haber sido extraída la piedra empleada en la escultura de “La Dama de
Elche”. La biocalcarenita obtenida en la cantera del Ferriol es semejante a la
de la Capilla de la Comunión, con una densidad aparente del orden de 1,8 g/cm3,
la porosidad sobre el 20%, el coeficiente de capilaridad es 74 g/m2 s0.5 y la
resistencia a compresión de 17,6 MPa.
1. INTRODUCCIÓN
Dentro de los estudios previos
necesarios para acometer cualquier intervención en edificios históricos es
imprescindible la caracterización pétrea del mismo, así como conocer la
procedencia de esos materiales, o encontrar otros materiales (roca de
sustitución) con similares propiedades físicas en caso de necesitarse para sus
restauraciones [1]. La mayoría del patrimonio arquitectónico que existe en la
provincia de Alicante se ha construido con piedra autóctona de origen
sedimentario y composición calcarenítica, cuyas propiedades intrínsecas hacen
que tenga una gran predisposición a la alteración, especialmente por agentes
atmosféricos. Esto ha generado que la mayoría de estas construcciones, de gran
valor histórico, presenten en la actualidad una apariencia degradada, y muy
diferente a la que debieron lucir recién acabadas, y a la imagen que pretendían
los arquitectos que las habían proyectado. Los constructores antiguos, en
general, podían “elegir” los materiales hasta cierto punto, ya que los pétreos
que tenían que conformar el grueso de los muros debían ser de canteras
cercanas, dejando la elección de materiales más nobles, como algunos mármoles
ornamentales para ciertos elementos singulares. En la provincia de Alicante
existen varias zonas con canteras históricas, principalmente en la zona de Elda-Novelda
de donde está documentado trajeron la mayor parte de piedra que se ha empleado
en este monumento ilicitano, conocida actualmente como piedra de Bateig,
ampliamente conocida. En Elche también existen canteras históricas en las
sierras del Ferriol y Peligros, donde se han contabilizado cerca de doscientos
frentes, aunque la mayoría con poco volumen de extracción, estando sólo
estudiada, y desde un punto de vista arqueológico, una de sus canteras por un
equipo de arqueólogos liderados por Pierre Rouillard [2] [3], de donde podría
haber sido extraída la piedra empleada en la escultura de “La Dama de Elche”.
Las canteras en la zona de Peligros, junto a Ferriol, están recorridas por un
barranco llamado “Santa María” con huellas en forma de surcos en la roca dejados
por las carretas a su paso, la vox pópuli argumenta que se denomina así
el barranco porque de allí se extrajo piedra para la Basílica. El templo de
Santa María de Elche es sin duda el edificio histórico de mayor relevancia en
la ciudad, siendo el templo mariano de mayor rango en la diócesis de Orihuela,
y escenario de la representación del Misteri o Festa d’Elx, Patrimonio
inmaterial de la Humanidad desde el 2004, y que lleva representándose en el
templo ilicitano desde hace varios siglos. El templo actual es el cuarto
edificio levantado en el mismo lugar. La Basílica se ha construido en varias
fases en las que a veces se ha sumado arquitectura, caso de la Capilla de la
Comunión, y otras lo han transformando, caso de varias intervenciones motivadas
por graves problemas estructurales, y las secuelas dejadas por los terremotos
de 1746 y 1829, y por un devastador incendio en la guerra civil. En estas fases
se han empleado pétreos de origen diferente, por lo que ha sido básico el
análisis de la evolución histórica-constructiva, y a su vez el estudio
litológico de sus fábricas ha servido para corroborar dichas fases [4]. La zona
más alterada del edificio en la actualidad se centra en las fachadas de la
Capilla de la Comunión, presentando una portada en la fachada oeste con una
elevadísima degradación, tal y como se puede observar en las figuras 1 y 2.
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| Figura 1. Aspecto de la fachada de la Capilla de la Comunión de la Basílica de santa María |
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| Figura 2. Aspecto de la portada de la Capilla de la Comunión. |
2. APROXIMACIÓN A LA LITOLOGIA DE LA BASÍLICA DE SANTA MARÍA
La
Basílica está ejecutada, según observación visual, con al menos tres tipos de
pétreo. En la primera y gran fase constructiva del templo, que engloba la nave
y el crucero se emplearon dos tipos piedra de canteras de “Salinetes” (cercana
a la actual Bateig) de Elda-Novelda, en el zócalo una caliza bioclástica de
grano grueso (biocalcirrudita) y en el resto del edificio una biocalcarenita de
grano fino. Se sabe que proceden de las canteras citadas puesto que así consta
en la documentación histórica, y se ha podido corroborar con los estudios
petrográficos realizados. En la Capilla de la Comunión, indicada en la figura
4, también se empleó el mismo tipo de pétreo en el zócalo, la calcirrudita, y
una biocalcarenita en el resto de la capilla, tanto en su interior como en las
fachadas, procedente de la sierra del Ferriol, de hecho existe un documento
inédito hasta el presente trabajo consistente en un contrato de compra de los
sillares que se debían emplear para la ejecución de la Capilla de la Comunión
(figura 3).
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| Figura 3. Documento que recoge la petición de piedra para realizar la capilla de la Comunión, su formato en palmos y las condiciones económicas de su compra, firmado por Marcos Evangelio arquitecto. AHME, Protocolos Notariales Gerónimo Ruiz 1756-1761, Sig. SHPN 955, p. 31. |
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| Figura 4. Planta con proyección cenital de la Basílica de Santa María. |
3. METODOLOGÍA
Afrontar
el estudio y análisis de los materiales pétreos de los edificios patrimoniales
y de las canteras históricas de extracción, requiere hacer indagaciones
documentales y seguir las recomendaciones de organismos y expertos en el tema
[5]. Se han seguido las indicaciones de IPCE extrayendo piedra del propio
monumento, recurriendo a los sillares muy alterados que deben intervenirse
posteriormente y a elementos arrumbados o de desechos. También se han obtenido
muestras mediante un saca-testigos de reducidas dimensiones en paramentos de la
Capilla de la Comunión desde su trasdós en espacios secundarios. Por otro lado
la localización de las canteras originales comenzó con indagaciones documentales
en archivos y posteriormente con el reconocimiento in situ, y obtención de
muestras para realizar las columnas estratigráficas
3.1. Muestreo
En el edificio se han tomado varias
muestras de cada tipo de pétreo, en el presente trabajo centrado en la piedra
del Ferriol, la muestras han sido tomadas en las zonas 1 y 2. En el interior se
han extraído muestras sanas o frescas con un saca-testigos con
una broca que permite obtener testigos de 2,5 cm de diámetro por 5 de
profundidad de la fábrica de sillería que cierra el interior de la Capilla de
la Comunión “figura 4” en una habitación destinada a almacén. En el exterior se
han aprovechado fragmentos a punto de desprenderse, intentando hacer el menor
daño posible al edificio “figura 5”. En todo momento se ha dado el visto bueno
por parte de la propiedad. En la cantera se han tomado fragmentos de cada una
de los diferentes estratos en cada cantera, así en la sierra del Ferriol se han
tomado en el frente denominado como “Santa María” 5 muestras “figura 5”, y
además se ha extraído mediante saca-testigos la muestra 3 “figura 7”, en la
cantera íbera se ha tomado una muestra de gran tamaño al ser una zona masiva, y
en la cantera de Peligros, aunque es homogénea dada su gran envergadura se han
tomado muestras a tres alturas.
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| Figura 5. Extracción en zona 1. |
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Figura 6. Muestra tomada en la portada de la Capilla de la Comunión. |
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| Figura 7. Muestreo de la sierra del Ferriol. |
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| Figura 8. Muestra 3 tomada en cantera del Ferriol. |
3.2.
Estudios petrográficos
Para caracterizar cada muestra obtenida,
se ha observado en sección delgada con el Microscopio Óptico de Polarización
(MOP). Para completar esta caracterización se han obtenido los espectros de difracción
de rayos X (DRX) para saber su composición mineralógica, y para un mayor
conocimiento de su morfología y singularidades como presencias de microfósiles
o minerales tipo arcillas, se han realizado observaciones y microanálisis en el
Microscopio Electrónico de Barrido (SEM), y el microscopio electrónico de
barrido de emisión de campo (FESEM) de los servicios técnicos de la Universidad
de Alicante.
3.3.
Ensayos petrofísicos
Los ensayos se han realizado con el
máximo número de probetas disponibles en cada muestra, y siguiendo las normas
UNE correspondiente [6]. Los ensayos realizados han ido enfocados a determinar
la caracterización del pétreo (densidades y resistencia a compresión) y a
obtener las características que están directamente relacionadas con la
alteración de los pétreos sujetos a agentes extrínsecos de degradación, como
son la porosidad, absorción capilar, absorción de gotas o saturación de agua.
4.
RESULTADOS
4.1. Estudio de canteras.
Estudio geológico de campo Las canteras
de estudio se encuentran a unos 7 km al norte de la localidad de Elche “Figura
9”, dentro de los parajes de “El Ferriol” y “Peligros”. Desde el punto de vista
geológico están enmarcadas en la misma unidad litológica, la cual está formada
por una alternancia de biocalcarenitas y margas de edad Serravaliense [7] que
se encuentra suavemente plegada dentro del conjunto de unidades cenozoicas sobre
un sustrato mesozoico
En esta unidad litológica predominan
mayoritariamente las facies de calcarenitas sobre las margosas, organizadas en
la sucesión en estratos con potencias muy variables que oscilan entre 5 y 90 m.
Dentro de las calcarenitas se observa un contenido fósil variado de
macrofósiles marinos como bivalvos principalmente ostreidos, predominando la
presencia de bioturbaciones de orden centimétrico. La serie observada en el
área de El Ferriol muestra una alternancia margosa y calcarenítica bien definida,
con predominio de facies finas. Los estratos de calcarenita donde se observan huellas
de extracción de piedra muestran una potencia media de 10 m, con un aspecto
masivo y ausencia de estructuras sedimentarias “Figura 11”. Por otro lado, en
el área de Peligros la serie está mucho menos definida estratigráficamente,
observándose un único paquete calcarenítico de más de 80 m de potencia interrumpido
únicamente por un pequeño nivel margoso hacia la base “Figuras 11”. Esta
diferencia de potencia de los paquetes calcareníticos en ambos afloramientos
hace que el volumen de extracción observado sea mucho mayor en Peligros que en
El Ferriol.
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Figura 9: Mapa de localización del área de estudio. Figura 10: Cartografía geológica que abarca la unidad de edad Serravaliense donde quedan incluidas las canteras de estudio. Modificado de Pignatelli, 1973.
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Figura 11: Columnas estratigráficas observadas en las canteras de estudio. Se indica la posición de los frentes de cantera principales. Figura 12 (arriba): Cantera del Ferriol. Figura 13: Cantera de Peligros.
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4.2.
Litologías del edificio
Tras
los análisis y ensayos realizados a las muestras de la zona 1, la piedra de la
fábrica de la capilla ha resultado ser una caliza con foraminíferos
principalmente globigerínidos con algo de glauconita, tal y como se puede
apreciar en la fotomicrografía de la figura 14. El DRX ha mostrado un contenido
en calcita del 84%, dolomita 11 %, cuarzo en 2% y halita del 2%. En la
observación en el FESEM se aprecian macroporos y cocolitos la mayoría
fragmentados y con cementación, aparecen muchos cristales de nueva formación
mostrando de forma generalizada un aspecto muy compacto con cristales muy
unidos de calcita. También se aprecian abundantes cristales singulares de
formas curvas, incluso tubulares “figura 15”. Se han realizado EDSs sobre una
de esas formas curvas y el resultado ha mostrado altos niveles de cloro y de
sodio, siendo sales que probablemente han cristalizado dentro de los poros
capilares y han tomado esa forma tubular, o se han depositado sobre restos de
organismos vivos. Dado el pequeño tamaño de la muestra extraída sólo se ha
podido realizar el cálculo aproximado de su densidad aparente, obteniéndose,
Da=1,72 g/cm3.
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Figura 14. Fotomicrografía de MOP y nícoles paralelos la muestra 1. |
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Figura 15. Imagen al FESEM a 519 aumentos y 2Kv de la muestra zona 1 |
.
En la fachada de la capilla la piedra
también ha resultado ser una caliza con foraminíferos principalmente
globigerínidos con algo de glauconita, tal y como se puede apreciar en la fotomicrografía
de la figura 16. El DRX ha variado respecto a las muestras interiores
probablemente por la elevada alteración sufrida al estar al exterior en zona
afectada de humedad capilar con ascensión de sales, mostrado un contenido en
calcita del 70%, dolomita 8%, cuarzo en 6% y halita del 16%. En la observación
en el SEM también se aprecian macroporos y cocolitos, aparecen numerosos cristales
de nueva formación.
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| Figura 16. Fotomicrografía de MOP y nícoles paralelos de la muestra zona 2. |
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Figura 17. Imagen al Fe-SEM a 600 aumentos y 20Kv. |
4.3.
Estudio petrográfico y petrofísico de las canteras
A) FERRIOL Las muestras de la zona de la
Sierra del Ferriol, en las que se han realizado los ensayos petrográficos y petrofísicos
se han obtenido de la capa estratigráfica intermedia (a 25 m) siendo la más
semejante, en cuanto a propiedades, a la de la Capilla de la Comunión Tras su
observación en el MOP se define como una caliza con foraminíferos
principalmente globigerínidos con algo de glauconita, tal y como se puede
apreciar en la fotomicrografía de la figura 18. El DRX muestra un contenido en
calcita del 90%, dolomita 6% y cuarzo en 4%. En la observación en el SEM se
aprecian microfósiles semejantes a los observados en las muestras 1 y 2,
también hay presencia de cocolitos con cementación. Según la curva de reparto
de poros tras el ensayo de intrusión de mercurio (MIP) se centra el mayor
porcentaje de poros sobre 1 μm de radio. Las características petrofísicas
“tabla 1” indican una resistencia baja a compresión comparada con la de otros
pétreos semejantes de la provincia como la piedra de San Julián [8], aunque se
considera suficiente para su uso.
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| Figura 18. Fotomicrografía de MOP y nícoles paralelos de la muestra del Ferriol. |
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| Figura 19. Imagen al SEM a 600 aumentos y 20 kV. |
B) IBERA La cantera íbera es de pequeña
dimensión y formada por un macizo homogéneo “figura 20”, se ha tomado el
muestreo de su zona intermedia. Los estudios realizados han mostrado que es una
caliza con foraminíferos principalmente globigerínidos y en su composición
mineralógica aparece como componente mayoritario la calcita con un 93%, el
cuarzo 4%, y la dolomita 3%. En la observación en el SEM se aprecian
microfósiles semejantes a los observados en las muestras del edificio y de la cantera
de “santa María”, también hay presencia de cocolitos con cementación.
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| Figura 20. Cantera íbera durante las excavaciones arqueológicas. |
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| Figura 21. Imagen al SEM a 600 aumentos y 20 kV de la muestra de la cantera íbera. |
C) PELIGROS En la cantera de Peligros se
ha testeado a tres altura, zona alta, media y baja. En la zona Alta se trata de
biomicrita con foraminíferos (globigerínidos), restos de equinodermos (placas y
radiolas; fragmentos de briozoos y moluscos, glauconita, detríticos escasos,
indicios de microlitos plagioclasicos, Muchos globigerínidos están rellenos, posiblemente
de pirita más o menos oxidada. En la zona Media también se trata de una
biomicrita con foraminíferos (globigerínidos, nummulítidos,…) algas rojas con
diferentes grados de micritización, fragmentos de briozoos y de moluscos. En la
zona Baja se define como biomicrita (con abundamte microesparita y porosidad
interpartícula) con foraminíferos (globigerínidos, nummulítidos, y otros…)
algas rojas bastante micritizadas, fragmentos de equinodermos, briozoos,
moluscos y posibles corales. Los datos obtenidos con el DRX señalan un contenido
en calcita del 86%, dolomita del 13% y cuarzo del 1%.
CONCLUSIONES
Tras
los estudios realizados se puede concluir que la piedra empleada en la Capilla
de la Comunión se trata de una biocalcarenita con foraminíferos principalmente
globigerínidos con algo de glauconita, que coincide con las muestras estudiadas
de las canteras del Ferriol (la denominada como “frente de Santa María” y la
cantera íbera). Sin embargo en la cantera de Peligros la piedra presenta
abundantes algas rojas que la aleja de las litologías estudiadas en el propio
edificio. Existe concordancia de composición y propiedades de los materiales
pétreos estudiados en el edificio y en las dos canteras del Ferriol. Se
corrobora así la documentación histórica que indica que los materiales
empleados en la Capilla de la Comunión de la Basílica de Santa María de Elche,
a excepción del zócalo, se debían extraer del Ferriol. Las características que
presenta hacen viable que en el futuro se pudiese emplear piedra de dichas
canteras para la restauración de las fachadas y la portada de la Capilla,
aunque las resistencias a compresión sean bajas se consideran suficientes para
el uso al que se destina. En cuanto a la cantera denominada “frente de Santa
María” del Ferriol, está formada por una alternancia margosa y calcarenítica
bien definida, con predominio de facies finas. Los estratos de biocalcarenita
donde se observan extracción de piedra muestran una potencia media de 10 m, con
un aspecto masivo.
5. BIBLIOGRAFÍA
[1] Fort, R
Localización de antiguas canteras utilizadas en el patrimonio monumental. En: Degradación
y Conservación del Patrimonio Arquitectónico. (ed. Mingarro Martín, F.),
Editorial Complutense, Madrid: 311-316. 1996.
[2] Moratalla Jávega, Jesús; Rouillard,
Pierre; Costa, Laurent;”Las canteras de ferriol (Baix Vinalopó, Elche), un
singular proyecto multidisciplinar de investigación histórica”, Marq,
arqueología y museos nº 5, págs. 292-297, 2012.
[3] Gagnaison, Cyril;
Montenal, Christian; Barrier, Pascal; Rouillard, Pierre; L’environnement du
site ibérique de La Alcudia et les carrières antiques de la Dame d’Elche
(Province d’Alicante, Espagne), ArchéoSciences nº 31, 2007.
[4] Spairani Berrio, Y.
“La basílica de Santa María de elche. Análisis histórico, arquitectónico y constructivo.
Estudio diagnóstico” Tesis doctoral, Universidad de Alicante, 2016
. [5] Esbert Alemany,
R. M.; Losada Aranguren, J. M.; Criterios de Intervención en materiales
pétreos. Revista del Instituto de Patrimonio Histórico Español. Revista
nº2, 2003.
[6] AENOR UNE-EN 15801, Conservación del
patrimonio cultural. Métodos de ensayo. Determinación de la absorción de agua
por capilaridad. 2010. AENOR UNE-EN 1926, Métodos de ensayo para la piedra
natural. Determinación de la resistencia a la compresión uniaxial. 2007.
[7] Pignatelli, Memoria
de la hoja MAGNA 893 (Elche). 28 p. IGME. Madrid. 1973. [8] Brotons, V.; Propiedades
físicas y mecánicas de una calcarenita: La piedra de San Julián. Tesis doctoral,
Universidad de Alicante, 2014.
