Registro de facies con paligorskita en el Paleógeno temprano de Patagonia Central: origen e implicancias paleoclimáticas

RAIGEMBORN, M. S.; GÓMEZ PERAL, L.; KRAUSE, J. M.; MATHEOS, S. D.

Salta

Congreso; XIII RAS; 2012

Asociación Argentina de Sedimentología

Los depósitos continentales de la Formación Las Flores (Eoceno inferior) en el área de cañadón Hondo (cuenca San Jorge, Chubut, Argentina) presentan una asociación mineralógica rica en ceolitas alcalinas, paligorskita y carbonatos que no ha sido citada previamente para estas unidades y que manifiesta condiciones climáticas particulares en el contexto del Óptimo Climático del Paleógeno temprano de Patagonia.En la cuenca San Jorge la depositación del Grupo Río Chico (Paleoceno superior-Eoceno medio), integrado de base a techo por las formaciones Las Violetas, Peñas Coloradas, Las Flores y Koluel-Kaike, tuvo lugar bajo un régimen sedimentario fluctuante entre condiciones fluviales de baja a alta sinuosidad, lacustres someras y eólicas, con aporte de cenizas volcánicas. La asociación mineralógica de esmectita, caolinita, ópalo-CT y clinoptilolita presente en este grupo(Raigemborn et al., 2010), junto a los componentes bióticos y a los paleosuelos registrados atestiguan un paleoclima subtropical a tropical húmedo, coincidente con las condiciones persistentes durante el calentamiento global del Paleógeno temprano.En la localidad Cerro Verde (cañadón Hondo) la Formación Las Flores se compone de facies piroclásticas retrabajadas de granulometría muy fina a mediana, dispuestas en cuerpos de geometría tabular y en menor medida lenticular, con frecuentes rasgos edáficos y excavaciones verticales. Placas de reptiles, restos de mamíferos y gastrópodos terrestres se presentan hacia el tope de esta sucesión (Fig. 1). La coloración verde clara de estas facies junto a la presencia de ceolitas (clinoptilolita, erionita-ofretita y analcima), carbonatos (calcita y dolomita) y argilominerales (paligorskita, illita, interestratificados I/S, esmectita y muy escasa caolinita) en la fracción fina de las mismas (Fig. 1) distingue a esta sucesión respecto a las mismas unidades en otras localidades de la cuenca. El estudio mineralógico mediante difractometría de rayos X, petrografía convencional y microscopía electrónica revela que la paligorskita se presenta como fibras curvadas, intercrecidas entre ceolitas y dolomita; los I/S son irregulares, de tipo R0, con alta proporción de capas expansivas; la illita y la esmectita poseen baja a moderada cristalinidad. La calcita y las ceolitas rellenan el espacio poral y la dolomita se presenta como cemento tipo blocky.La asociación de facies sedimentarias descriptas es interpretada como un sistema fluvial distal, conformado por materiales piroclásticos primarios y retrabajados, donde escasos canales fluviales habrían surcado una extensa planicie de inundación integrada por canales de desborde, depósitos de flujo en manto, cuerpos de agua someros y eventos de caída piroclástica. La sedimentación episódica volcaniclástica con períodos de exposición subaérea y la subsecuente colonización de flora y fauna habrían dado lugar al desarrollo de paleosuelos inmaduros de tipo Entisoles y Andisoles, en algunos casos altamente bioturbados por Taenidium y Loloichnus que conforman una icnofábrica de tipo piperock (Krause, 2009). La coexistencia de ceolitas de la serie erionita-ofretita, analcima, calcita, dolomita y paligorskita junto a illita e I/S, el decrecimiento de esmectita y la escasez de caolinita hacia el contacto de las formaciones Las Flores y Koluel-Kaike revelaría un cambio composicional en este sector de la cuenca. Así se postula que la esmectita provendría de la meteorización del vidrio volcánico; la illita y los I/S de la transformación de la esmectita en presencia de fluidos porales someros ricos en K y la paligorskita de la reacción entre la esmectita y aguas ricas en Si y Mg, bajo condiciones cálidas con escasa humedad y ciclos estacionales. La escasez de cuarzo y la ausencia de ópalo-CT indicarían su disolución ante el aumento del pH, con el consecuente incremento de Si libre en el sistema. La baja proporción de esmectita explicaría su disolución parcial con el aporte de Al y Mg al sistema. El aporte de Mg también podría vincularse a la meteorización de silicatos en el área de aporte y a la precipitación de calcita, lo cual eleva larelación Mg/Ca y la alcalinidad del sistema y explica la precipitación de dolomita. La cementación episódica de carbonatos sugiere que el balance hidrológico fue variable y con un elevado contenido de solutos. La presencia de ceolitas alcalinas se asociaría con la alteración del vidrio volcánico por la interacción con aguas alcalinas salinas y/o carbonáticas, en condiciones áridas a semiáridas y la analcima inclusive podría haberse originado como producto de la reacción entre la clinoptilolita y las aguas alcalinas. La asociación mineralógica descripta sugiere su formación a partir de reacciones entre el material parental (vidrio volcánico y esmectita) con aguas alcalinas. La presencia de paligorskita, la escasez de caolinita, el tipo de paleosuelos y las trazas desarrolladas sugieren que las condiciones climáticas debieron haber sido cálidas, áridas a semiáridas yestacionales. La fauna fósil presente es concordante con estas interpretaciones, mientras que la preservación de los gasterópodos concuerda con las condiciones de alcalinidad requeridas para la formación de estos minerales. La ausencia de depósitos evaporíticos demuestra la inexistencia de condiciones de aridez extrema. Así se concluye que temperaturas relativamente elevadas, con humedad escasa y estacional habría tenido lugar, al menos localmente, durante el Eoceno temprano de Patagonia Central. Bajo tales condiciones y con el aporte de material piroclástico se habría generado el ámbito propicio para la formación de paligorskita, illita, I/S, ceolitasalcalinas y carbonatos. Este contexto climático local y puntual podría correlacionarse con una fase árida registrada en otras cuencas del mundo durante el Eoceno temprano dentro del Óptimo Climático del Paleógeno temprano.