Mineralogía de arcillas de una secuencia sedimentaria del lago Futalaufquen: su potencial como indicador de procesos de cuenca

LEÓN, VALERIA; PETTINARI, GISELA; DAGA, ROMINA; MUSSO, TELMA BELÉN

Congreso; XXI CONGRESO GEOLÓGICO ARGENTINO; 2022

El lago Futalaufquen (42°49?S, 71°43?O) es un lago oligotrófico localizado al noroeste de la provincia de Chubut, en el Parque Nacional Los Alerces, en el ámbito de la Cordillera Patagónica Septentrional y Zona Volcánica Sur (ZVS). La ZVS incluye varios volcanes activos desde el Mioceno hasta el presente siendo el Huequi, Chaitén, Michinmahuida y Corcovado los más cercanos al área de estudio. En la última década se han llevado a cabo numerosos trabajos sobre lagos patagónicos con influencia volcánica, sin embargo, son muy escasos aquellos que han realizado estudios mineralógicos de detalle de sus sedimentos. Tales estudios proveen valiosa información paleoambiental ya que los cambios en la distribución de minerales arcillosos de los sedimentos pelágicos pueden ser interpretados en términos de variaciones en las condiciones climáticas que prevalecen en las áreas fuentes (Chamley, 1989). El objetivo de este trabajo fue realizar la caracterización mineralógica de una secuencia sedimentaria lacustre de aproximadamente 1600 años extraída del Lago Futalaufquen, haciendo énfasis en la mineralogía de la fracción arcilla (< 2µm), con el fin de realizar inferencias sobre los procesos que se desarrollaron a nivel de cuenca. Se trabajó con un testigo sedimentario de 79 cm de longitud, extraído a 80 m de profundidad en el brazo norte del lago, previamente fechado mediante 137Cs y 14C (Daga et al., 2016). Se seleccionaron 19 muestras de diferentes niveles con características sedimentológicas y geoquímicas variables (determinadas previamente). El intervalo comprendido entre los 50 y 60 cm (∼800-1050 AD) se consideró de especial interés ya que fue previamente asignado al Periodo Cálido Medieval (Daga et al., 2020), por lo cual se concentró la selección de muestras en esta zona (Fig. 1). El análisis mineralógico se llevó a cabo mediante difracción de rayos X (DRX) de muestra total y fracción menor a dos micrones siguiendo los procedimientos de rutina (Moore y Reynolds, 1997). Los preparados orientados fueron sometidos a diferentes tratamientos: seco al aire, expandido en vapor de etilen glicol, glicerol, homoionizado con Mg y calcinado a 375°C y 550°C. La semicuantificación de los componentes cristalinos y amorfos de la muestra total se llevó a cabo siguiendo a Cook et al. (1975) y Bertrand (2002), respectivamente. Para complementar la caracterización de los minerales arcillosos se utilizaron técnicas como espectroscopia IR y microscopia electrónica de barrido (MEB) y de transmisión (MET). El análisis DRX de muestra total indica una mineralogía homogénea en toda la secuencia con la presencia de: feldespato (25%), cuarzo (13%), biotita (2%), ceolita (3%), piroxeno (3%), anfíbol (1%), clorita (3%), mineral del grupo del caolín (5%) y amorfos (45%) (valores promedio). Los amorfos están constituidos por diatomeas (13-20%), vidrio volcánico (12-24%) y aglomerados de partículas muy finas constituidos principalmente por alófano (10-26%) (León et al., 2018). En todas las muestras se observó la misma asociación de minerales arcillosos: illita + clorita + mineral del grupo del caolín, variando la proporción en la que se encuentran a lo largo del testigo (Fig. 1). La caracterización del mineral del grupo del caolín se llevó a cabo analizando los espectros IR y las imágenes MET. En el primer caso, se comparó el espectro IR de la fracción menor a dos micrones con el de una halloysita pura proveniente de Ing. Jacobacci (Río Negro) y se constató la presencia de dos bandas características localizadas en 3692 y 3619 cm−1, que se asignan al estiramiento de Al2OH. En el caso del MET, se observó la presencia de partículas con morfología tubular, con un patrón de difracción con espaciado d=4 Å que podrían tratarse de tubos de halloysita. Las imágenes de MEB mostraron láminas de clorita, de muy pequeño tamaño (500 nm- 2 µm), en algunos casos agrupadas conformando arreglos del tipo ?rosetas?(contactos cara/borde) y partículas individuales con forma de placas pseudohexagonales, bordes irregulares y redondeados que indicarían un origen detrítico de las mismas. En la fracción arcilla, predomina la illita a lo largo de casi toda la secuencia sedimentaria, con un valor promedio de 45,6 %, seguida por la halloysita con el 36,1 % y, finalmente, la clorita con el 18,2 %. Los minerales arcillosos descriptos se encuentran formando parte de aglomerados de partículas muy finas en la fracción < 2 µm y se consideran todos detríticos ya que poseen evidencias de meteorización física. La illita y la clorita son minerales arcillosos comunes en latitudes altas y resultan principalmente de la meteorización física y de la erosión glaciar de rocas cristalinas (Griffin et al., 1968). En el caso de la halloysita, sería un mineral pedogenético que provendría de la erosión de los suelos de origen volcánico presentes en el área de estudio (Andisoles) (La Manna. 2005) donde se forma por la transformación del alófano. En la Fig. 1 se muestra la variación en la proporción de los minerales arcillosos en el testigo. Resulta de interés el incremento de halloysita en la zona del testigo considerada de interés (∼800-1050 AD), que muestra relación con un aumento en el porcentaje de arena y de amorfos obtenido previamente (León et al., 2018). Esta variación se interpreta como un aumento en la erosión de los suelos con respecto a la zonas inferior y superior. Teniendo en cuenta otros trabajos realizados en la cuenca y la presencia de material carbonoso en las muestras analizadas, se propone que un posible escenario para explicar una mayor erosión de los suelos, estaría asociado con la pérdida de cobertura vegetal como consecuencia de incendios forestales, lo cual, integrado a otros indicadores geoquímicos y biológicos, sustenta la hipótesis de que entre 800 y 1000 AD se habrían desarrollado condiciones más cálidas y/o más secas vinculadas al Periodo Cálido Medieval (950-1250 AD).