Carbonatos pedogenéticos miocenos y su implicancia paleoambiental a partir del uso de isotopos estables; un ejemplo de Patagonia Austral, Argentina

RAIGEMBORN M.S.; GOMEZ PERAL L.; BEILINSON E.; ZAPATA L.; A. F. ZUCOL; KRAPOVICKAS V.

Santa Rosa

Congreso; VII Congreso Latinoamericano de sedimentología, XV Reunión Argentinanual de Sedimentología, libro de resúmenes; 2016

Asociación Argentina de Sedimentología

La Formación Santa Cruz (Mioceno inferior?medio), principalmente de origen continental, aflora en el litoral sur de la provincia de Santa Cruz. En la parte media de esta unidad (~17.5 Ma) son frecuentes los paleosuelos desarrollados en depósitos de planicies aluviales cuya caraterística más notoria es la presencia de carbonato de calcio como nódulos y rizolitos. Considerando que estos materiales carbonáticos no fueron modificados diagenéticamente, se analizó la composición isotópica (δ13C y δ18O, ambos expresados en ?VPDB) del carbonato de los rizolitos y de los nódulos a través del perfil (~ 10 metros de potencia) y de microtransectas intra-rizolitos e intra-nódulos (desde el centro hacia la periferia, ~ 2?6 cm de radio). El objetivo de este análisis isotópico de alta resolución es el de aproximar las condiciones paleoambientales bajo las cuales se formaron los carbonatos pedogenéticos de la parte media de la Formación Santa Cruz y comprobar si estas inferencias se vinculan con las del Óptimo Climático del Mioceno Medio (OCMM).Los valores de δ13C de los rizolitos varían en un rango de ?14,93? a ?7,77? (promedio ?11,79?); mientras que los de δ18O varían entre ?13,15? y ?9,21? (promedio ?11,48?). La covarianza entre los isótopos de C y O es moderada (R2=0,28). Los valores de δ13C y de δ18O en las microtransectas muestran tendencias positivas y negativas con aumento y empobrecimiento, respectivamente, del δ13C y/o del δ18O hacia la periferia del rizolito.En los nódulos los valores del δ13C varían entre ?15,76? y ?9,55? (promedio ?12,28?); mientras que los del δ18O varían entre ?13,36? y ?8,86? (promedio ?11,75?). La covarianza es moderada (R2=0,31). En las microtransectas se observa una tendencia general al empobrecimiento de δ13C y δ18O hacia el borde. Si bien a lo largo del perfil se observa una sutil tendencia general al enriquecimiento del δ13C y δ18O, la misma se caracteriza por un patrón zigzagueante. Los valores isotópicos de C y O de las muestras analizadas de la parte media de la Formación Santa Cruz se corresponden con signaturas propias de carbonatos pedogenéticos. Los bajos valores de δ13C registrados son comparables con los de ecosistemas integrados por plantas de tipo C3, típicas de clima relativamente húmedo y templado con señal isotópica de C promedio entre ?12? y ?10?. Sin embargo, la presencia de valores cercanos a ?8? podría vincularse con condiciones más extremas donde las plantas C3 se desarrollan bajo estrés hídrico, o con ecosistemas mixtos C3-C4. Los valores de δ18O indican circulación de aguas meteóricas. Las variaciones isotópicas del O sugieren que las soluciones del suelo fueron controladas por fluctuaciones en la temperatura y en las precipitaciones. La sutil tendencia general al enriquecimiento de δ13C y δ18O de base a techo podría asociarse con un aumento en la aridez. Sin embargo, la distribución isotópica fluctuante en el intervalo analizado permite reconocer cierta ciclicidad, interpretada en términos de estacionalidad a escala posiblemente milenial. Así las condiciones habrían fluctuado, en términos relativos, entre períodos más templado-fríos y húmedos con predominio de plantas tipo C3, y períodos más cálidos y secos con desarrollo de plantas tipo C3 o con mezcla de tipo C3-C4. Los valores promedio levemente diferentes en los isótopos pesados 13C y 18O de los rizolitos (?11,79 y ?11,48 ?) y de los nódulos (?12,28? y ?11,75?) se relacionaría con diferentes mecanismos de formación. Los cambios isotópicos intra-rizolitos e intra-nódulos evidenciarían variaciones temporales estacionales a microescala, posiblemente relacionadas a períodos de tiempo con estacionalidad anual.Estos resultados permiten interpretar que para el inicio del OCMM a altas latitudes del Hemisferio Sur los ecosistemas eran dominados por vegetación principalmente de tipo C3 que se desarrollaba bajo condiciones estacionales que variaban entre períodos más templados y húmedos y períodos más cálidos y más secos. Estas variaciones de alta frecuencia habrían tenido lugar en un contexto más general con tendencia temporal hacia condiciones con menor disponibilidad hídrica, congruente con las reconstrucciones isotópicas del Mioceno inferior?medio de Patagonia.