Inclusiones fluidas en calizas del Terciario Inferior (Daniano) de la cantera Cayuqueo, arroyo Tembrao, Río Negro

CUCCARO, D. G.; MATHEOS, S.D.

Salta

Congreso; XIII Reunion Argentina de Sedimentología; 2012

Asociación Argentina de Sedimentología y Universidad Nacional De Salta-Facultad de Ciencias Naturales

La cantera Cayuqueo, cuyo frente de explotación no sobrepasa los 6-7 metros, se encuentra ubicada a 49 km, en línea recta al sursuroeste de la localidad de Valcheta (41º07´18"LS y 66º16´37"LO), en las inmediaciones del arroyo Tembrao (noreste del Macizo Nordpatagónico, Río Negro, Argentina); en ella las calizas de la Formación Roca se disponen en forma discordante sobre las vulcanitas jurásicas de la Formación Chon Aike y son cubiertas en sectores por depósitos tobáceos terciarios o bien por depósitos cuaternarios. Las calizas de la Formación Roca (Daniano) se encuentran afectadas por procesos de karstificación observándose pequeñas cavernas y espeleotemas asociados; el origen de estas formas ha sido vinculado a la actividad hidrotermal con indicios mineralógicos y de yacencia que conllevan a esgrimir un posible carácter hipogénico para las mismas (Matheos et al., 2010). El objetivo de este trabajo fue realizar un estudio sistemático de las abundantes inclusiones fluidas presentes en las calizas botroidales del Terciario inferior en Río Negro, como herramienta útil para determinar las características del sistema mineral tales como la temperatura, presión, densidad y composición general del fluido (salinidad). La secuencia calcárea posee una textura packstone/grainstone dominada por granos esqueletales (bivalvos, ostrácodos, foraminíferos, equinodermos, briozoos y gasterópodos) y asociada con contenidos variables de cemento y granos siliciclásticos). La estratofábrica, en conjunto con la litología, estructuras sedimentarias y los arreglos de facies evidencian un origen de carbonatos someros de agua fría, desarrollados en un ambiente marino de playa costero y parcialmente restringido. En la zona media de la cantera puede observarse una serie de cavidades esféricas a subesféricas (botroides) con diámetros que varían entre 2 a 5 cm de hasta metros, de carácter coalescente y aspecto mamelonar igualmente desarrolladas por acción kárstica. Diversos procesos y productos diagenéticos están presentes en las calizas, entre otros: a) cementación de borde de calcita microsparítica (con bajo contenido en Mg y tipo “coating”) de carácter marino; b) neomorfismo y disolución diferencial de las fases inestables; c) cementación bladded (marina) o drusiforme (vadosa) las cuales rellenan las cavidades preexistentes; d) cementación tipo sintaxial parcialmente obliterante; e) botroides; f) silicificación final, a modo de relleno en la parte interna de los botroides y en fracturas; g) compactación química (estilolitización y formación de porosidad fenestral). A posteriori de la cementación tipo bladded puede observarse en sectores una dolomitización parcial, compuesta por rombos equigranulares pequeños anucleados, y afectados por una dedolomitización ulterior. La metodología utilizada en este estudio, consistió en tres etapas combinadas, en primera instancia se realizó la petrografía estándar determinándose modo de ocurrencia, fases, color y relieve de las inclusiones presentes; la segunda etapa consistió en realizar petrografía de fluorescencia a efectos de diferenciar las fases orgánicas, en tanto que la última se basó en realizar microtermometría en platina de calentamiento-enfriamiento. No fue posible realizar ensayos de enfriamiento, pues el tipo de inclusiones estudiadas no fueron aptas por su reducido tamaño. Los resultados a los que se arribó en el estudio petrográfico estándar fueron la identificación de catorce (14) grupos de inclusiones fluidas, que se clasificaron, de acuerdo a su modo de ocurrencia, origen, número de fases, color y relieve, siguiendo la propuesta de Cessaretti et al. 2000 y cuya síntesis se presenta en la tabla 1. El estudio de fluorescencia confirmó la utilidad de inclusiones preseleccionadas para microtermometría, las cuales resultaron ser no fluorescentes, pues no contenían materia orgánica; a su vez se estimó grado de madurez y tipos de componentes orgánicos presentes en los otros grupos de inclusiones identificadas. La madurez de la materia orgánica en las inclusiones ricas en este tipo de fluidos resulta ser de tipo media, interpretada a partir de una fluorescencia verde amarillenta fuerte, coincidente con un rango de temperaturas de alrededor de 150°C. Por último, los ensayos microtermométricos realizados aportaron datos para determinar la temperatura de homogeneización del sistema, interpretada de la temperatura a la que las inclusiones fluidas llegan a homogeneizar sus fases en el ensayo de la calentamiento (Roeder 1984); los resultados de los ensayos arrojaron temperaturas entre 150 y 158°C para la formación de las inclusiones de tipo primarias presentes en los botroides; esto llevaría a confirmar la presencia de fluidos hidrotermales durante su formación. Las evidencias del posible origen hidrotermal para la formación de las cavidades y espeleotemas incluyen rasgos diagnósticos como ser: morfología esférica de las cavidades; la alteración de la roca hospedante; venillas que cortan a la misma en zonas alteradas; presencia de la dolomitización; silicificación (típica de una fase final de menor temperatura); la precipitación de grandes cristales de calcita formados en un sistema de aguas termales estables con una lenta desgasificación e intercambio de agua y la presencia de mineralizaciones de sulfuros. El modelo preliminar para la formación de estas cavidades y de los botroides ya ha sido propuesto por Matheos et al 2011, y consiste en plantear la combinación de procesos corrosivos iniciales, originados por aguas termales, asociados a episodios de depositación subácuea. En el mismo se habría generado en un principio la disolución en las calizas Danianas y luego la depositación de las bandas de carbonatos cristalinos de estructura mamelonar; una vez generada la cavidad por la acción corrosiva, las aguas termales sufrirían una desgasificación por desconfinamiento al ingresar paulatinamente en la estructura, con la consecuente depositación de las bandas de calcita que forman los botroides. A su vez, fenómenos de convección de calor que generan estos fluidos hidrotermales, favorecerían a la forma esférica de las cámaras (Audra et al, 2009). El análisis de inclusiones fluidas confirma la presencia de fluidos de tipo hidrotermal como formadores de los botroides, con temperaturas cercanas a 150°C. Análisis en procesamiento de isótopos estables de oxigeno y carbono determinarán si estas aguas termales resultan ser de filiación magmática, meteórica caliente o mezcla de ambas. Audra, Ph., Mocochain, L., Bigot, J. y Nobecourt J.C., 2009. The association between bubble trails and folia: a morphological and sedimentary indicator og hypogenic speleogenesis by degassing, example from Adaouste Cave (Provence, France). International Journal of Speleology 38 (2): 93-102. Bologna (Italy). Cesaretti, N.N., Parnell, J., Domínguez, E. y Brodtkorb, M.K. de. 2000. Inclusiones fluidas e isótopos de oxígeno en los cuarzos autigénicos de la Formación Auquilco, Yesera del Tromen, Provincia del Neuquén. MINMET 2000. V Congreso de Mineralogía y Metalogenia. Eds. I. Schalamuk, M. Brodtkorb y R. Etcheverry. La Plata. Tomo 6: 87-93. Matheos, S.; Borya, A.; Cuccaro, D. y Scivetti, N. 2010. Hydrothermal karst phenomena in Danian carbonates, North Patagonia, Argentina. 18th International Sedimentological Congress Abstracts Volume. Mendoza: 590. Matheos, S.; Cuccaro, D.; Scivetti, N. y Borya, A., 2011. Evidencias del origen hipogénico en los karts desarrollados en calizas del Terciario Inferior en la provincia de Río Negro, Argentina. Actas XVIII Congreso Geológico Argentino, Neuquén: 382-383. Roeder, E. 1984. Reviews in Mineralogy. Vol. 12. Fluid inclusions. American Mineralogy Society, 644pp.