¿QUÉ TAN PROFUNDOS FUERON LOS LAGOS TRIÁSICOS DE LA CUENCA DE CUYO? MODELO ALTERNATIVO DE LAGOS EXTREMADAMENTE SOMEROS?

ASTINI, R.A.; GOMEZ, F.J.

Cordoba

Congreso; XIX Congreso Geologico Argentino 2014; 2014

CICTERRA

¿QUÉ TAN PROFUNDOS FUERON LOS LAGOS TRIÁSICOS DE LA CUENCA DE CUYO? MODELO ALTERNATIVO DE LAGOS EXTREMADAMENTE SOMEROS Astini, Ricardo A. y Gómez, Fernando J. CICTERRA (CONICET-UNC), Laboratorio de Análisis de Cuencas, Cátedra de Estratigrafía y Geología Histórica, Universidad Nacional de Córdoba; Av. Velez Sarsfield 1611, X50016GCA, Córdoba. raastini@com.uncor.edu Las sucesiones de sinrift triásicas de la cuenca de Cuyo han sido clásicamente consideradas como originadas por etapas de extensión que permitieron el desarrollo de sistemas lacustres relativamente profundos, comparables con los actuales lagos de los rifts africanos. Nuestro estudio preliminar realizado en los afloramientos de la terminación norte de la faja occidental de depocentros, en el Cerro Puntudo (CP), y los efectuados en Santa Clara (SC), ambos ubicados en la región de Precordillera, indican que estas series, con que respectivamente culminan el sinrift I y II, se depositaron en sistemas lacustres extremadamente someros. Mientras que en el primer caso la acomodación habría sido mayor que el suministro, en el segundo, la acomodación habría estado balanceada por el suministro, razón por la cual, es posible que las diferentes condiciones climáticas hayan constituido un notable factor de control. La etapa 1 representada mejor en los asomos del extremo norte (CP) comprende casi 50 m de una alternancia de facies lacustres-palustres, de ríos efímeros y derrames, dominadas por etapas de exposición subaérea y pedogénesis en sustratos mixtos carbonáticos-silicoclásticos-volcaniclásticos. Las facies carbonáticas allí representadas constituyen cuerpos tabulares delgados a medianos que en ocasiones forman bancos con continuidad lateral del orden de centenares de metros y muestran evidencias de no haber superado escasos decímetros de profundidad, siendo las facies oncolíticas las de mayor profundidad. Aun así, éstas son afectadas en su tope y perturbadas por desecación periódica, pedogénesis y calcretización. Asimismo, son comunes facies peloidales-micríticas y estromatolíticas laminadas a sutilmente onduladas, de colores grises medios a oscuros que han retenido en su microporosidad, altos contenidos de gas. Todas las calizas muestran una clara superposición de efectos de exposición subaérea que generan sobreimposición de brechamiento, kastificación-disolución, pedogénesis y alteración progresiva (fábricas de calcretes tipo-beta). Es común observar además efectos vadosos como porosidad fenestral y cavernosa asociada con disolución y reprecipitación parcial en cavidades (silt vadoso y estructuras geopetales). Asimismo se documentan efectos derivados de la influencia freática como precipitación de sales, particularmente yeso nodular y enterolítico que ha sido reemplazado por carbonatos que preservan las fábricas originales a manera de seudomorfos. Asimismo, en el tope de las calizas estromatolíticas son frecuentes las estructuras poligonizadas y los tepees, indicando etapas de desecación y precipitación evaporítica en condiciones de aridez. Los intervalos clásticos y de tobas intercalados también han sido afectados por pedogénesis y calcretización, resultando de ello las texturas tipo alfa y los patrones moteados, asociados a fenómenos de oxido-reducción ocasionados por la fluctuación de la freática. Los intervalos detríticos representan etapas de pasaje (by-pass) asociadas a caídas relativas del nivel de base con exposición y erosión o alternativamente a etapas húmedas con mayor influjo clástico, mientras que las tobas que habrían producido sofocación momentánea de la productividad carbonática, son producto de episodios de caída de cenizas y su retrabajo, dada su coetaneidad con el volcanismo ácido de la provincia ácida Choiyoi. Los depósitos lacustres de la etapa 2, mejor desarrollados en el depocentro de Santa Clara, están representados por depósitos de ?pelitas negras? en ciclos de entre 5 y 8 m de espesor intercalados entre paquetes de areniscas tabulares delgadas, medianas y gruesas, de color amarillento, internamente laminadas y con frecuentes estructuras de carga y deformación. Hacia el tope esta serie incrementa notablemente su contenido tobaceo, desarrollando tonalidades amarillento-blanquecinas y a veces verdosas y moradas. En detalle, los intervalos de ?pelitas negras? son finamente laminados y carecen de abundante bioturbación, estando sistemáticamente afectadas por grietas de contracción. Si bien las mismas presentan un espaciado variable (centimétrico en general) y escasa penetración (en general algunos milímetros a centímetros como máximo), en ocasiones desarrollan patrones de superposición y cubren la totalidad de los planos de estratificación expuestos. Estos patrones se desarrollan dentro de la facies finamente laminada (?pelitas negras?) caracterizadas por la alternancia de láminas muy delgadas, relativamente limosas, microcrenuladas, sin reacción calcárea y de color marrón que permiten su partición en lajas delgadas. Los planos de partición sistemáticamente muestran los patrones de agrietamiento que alternativamente indican desecación momentánea o sinéresis desarrollada bajo lámina de agua. A pesar de las buenas evidencias de exposición parcial, su color es llamativamente gris oscuro a negro y al romperse poseen un fuerte olor fétido. Asimismo, en algunos planos de partición se encuentran rastros de petróleo seco. Interpretaciones previas han caracterizado a estos depósitos con elevados tenores de materia orgánica (MO) como depósitos de ambientes lacustres relativamente profundos, generados en cuerpos de agua estratificados con desarrollo de anoxia persistente en el fondo (lagos meromícticos), que permitieron la acumulación y buena preservación de la MO, habiendo constituido intervalos generadores. Proponemos aquí un modelo alternativo para la formación de las pelitas negras en lagos extremadamente someros y pandos (de muy bajo gradiente) que habrían desarrollado extensas planicies lacustres cubiertas por tapetes microbianos y algales fotosintéticos. La presencia de laminación interna crenulada con desarrollo sistemático de patrones de agrietamiento superpuestos, en general con escasa penetración y sin grandes variaciones granulométricas permite interpretar que en ocasiones se trataría de estructuras biogénicas conocidas como MISS (microbially induced sedimentary structures). Por analogía con sistemas palustres modernos, suponemos que estos tapetes biogénicos superficiales, si bien no han sido preservados, habrían constituido, por un lado, las comunidades de productores primarios (de naturaleza fototrófica) y, por el otro, habrían permitido preservar la MO que queda incorporada en el sustrato al desarrollar una fina y delicada película superficial, que a manera de membrana protectora, impide la oxigenación del sustrato y favorece (producto de la actividad fuertemente reductora de bacterias sulforeductoras y metanogénicas en la subcapa profunda) la formación de fangos negros fétidos con preservación de abundante MO, similares a los que existen en condiciones de lago profundo (por debajo del máximo gradiente de la quimioclina en el monimolimnion y hypolimnion). Si este fenómeno de presencia de biofilms superficiales persiste, entonces deberían quedar preservadas ?pelitas negras? con escasa bioturbación pero generadas prácticamente en la superficie como parte del registro histórico. Es justamente el biofilm superficial el que hace de agente protector de la oxidación, de la erosión y, a la vez, asegura la preservación de MO, sin que sea necesaria una atmósfera anóxica lacustre profunda. En otras palabras la quimioclina en estos ambientes es muy superficial y si la agradación del sustrato es relativamente persistente, aún cuando la superficie se deseque, agriete y vuelva a humedecerse, el potencial de generación de pelitas negras muy ricas en MO estará asegurado. Este proceso sólo requiere que no existan etapas de interrupción prolongadas, ni caídas relativas de la freática que impliquen potencial oxidación y efectos vadosos o freáticos superpuestos. Si bien con anterioridad ha sido sugerido que la etapa de sinrift 2 se desarrolló bajo condiciones climáticas cálidas y húmedas (para asegurar el desarrollo de lagos meromícticos) y explicar series deltaicas que se repiten en la sección triásica superior, nuestro análisis alternativo de las pelitas negras permite confirmar estas características paleoclimáticas, pero sugiere ambientes lacustres someros. En estos ambientes de planicie lacustre, cuando las partículas en suspensión entran en contacto con los tapetes microbianos son atrapadas por los filamentos bacterianos y las sustancias mucilaginosas poliméricas extracelulares (EPS) de la superficie de crecimiento. En respuesta a la depositación de una lámina sedimentaria, la comunidad primaria fotosintética activa migra hacia la superficie y forma una nueva mata bacteriana. Este proceso asegura la preservación de abundante materia orgánica que resulta de la descomposición de la lámina orgánica enterrada a partir del proceso de agradación. Si el agua aportada por la freática o lacustre fuese bicarbonatada o relativamente dura (saturada en carbonatos) como habría sido el caso durante el sinrift 1, el secuestro de CO2 reduciría el pH del agua circundante y provocaría la precipitación de carbonatos que sumados a la actividad de bacterias cocoideas endolíticas generarían estromatolitos. Obviamente, este proceso se acentuaría en condiciones de aridez y clima cálido que provocan una mayor exsolución de CO2. Para que las planicies lacustres, siendo tan proclives a la exposición y sensibles al retrabajo, no desarrollen evaporitas ni estromatolitos con cierta frecuencia como en el sinrift 2, la alternativa que los intervalos con pelitas negras sean facies de planicie, implica condiciones de lago colmatado (overfilled) en balance y con drenaje externo (vertedero activo). Es decir, desarrollo de lagos no endorreicos, con suministro superior a la tasa de evaporación, cuyo nivel de base esté controlado por un vertedero (outlet) y no sólo por el suministro (agua+sedimentos), como ocurre en lagos subcolmatados (underfilled). Nuestro trabajo preliminar sugiere que los sistemas lacustres de la culminación del sinrift 1 serían subalimentados y se habrían desarrollado en condiciones de relativa aridez que aseguraron la productividad carbonática, la precipitación evaporítica y la generación de calcretes, indicando una importante fluctuación de la freática. Esto es lo que habría favorecido una importante tasa de degradación de las facies carbonáticas primarias que durante tiempos prolongados estuvieron expuestas a transformaciones diagenéticas superficiales, implicando el desarrollo de frecuentes discontinuidades. Los sistemas lacustres del sinrift 2, en cambio, corresponderían a fases de lagos colmatados y, por lo tanto, muy someros y pandos, con salida externa. Esto habría asegurado por un lado, condiciones predominantemente dulces y, por el otro, un estado de humedad casi permanente en el sustrato, que habría posibilitado la colonización más o menos persistente de biofilms y el desarrollo de un sustrato anóxico capaz de preservar la MO que caracteriza a este intervalo productivo en la cuenca cuyana. Estas condiciones no deben extrapolarse a toda la cuenca dado que cada graben o hemigraben en un sistema de rift opera independientemente; sin embargo, si la colmatación de los mismos obedece a controles climáticos es posible que similares condiciones se repitan en el resto de los depocentros.