Propuesta de un índice CIA modificado para procesos de meteorización en protolitos sedimentarios

ALICIA KIRSCHBAUM; JOSÉ AFFONSO BROD; CECILIA DEL PAPA

Buenos Aires

Congreso; XII Reunión Argentina de Sedimentología; 2008

Asociación Argentina de Sedimentología

El Índice de Meteorización Química CIA propuesto por Nesbitt y Young (1982) es un parámetro ampliamente utilizado para medir la intensidad de la meteorización. Este índice se calcula (usando proporciones molares): CIA = [Al2O3/(Al2O3+CaO*+Na2O+K2O)]100; donde CAO* representa solamente el CaO contenido en los silicatos. Para ello deben restarse los moles de CaO que ingresan en la fórmula de la apatita. En casos en los que no fue determinado directamente el CO2, para corregir el contenido de CaO en carbonatos, MacLennan (1993) propone comparar las proporciones molares entre CaO (después de la corrección por apatita) y Na2O; cuando el número de moles de CaO es menor que el de Na2O, se adopta la proporción molar de de CaO como CaO*. En caso contrario, la proporción molar de CaO* se considera equivalente a la de Na2O. El índice CIA fue aplicado al estudio de una superficie de meteorización en la Formación Lumbrera (Eoceno), en el noroeste argentino. Esta unidad está formada por 500 m  de sedimentos pelíticos y areniscas rojas. Esta unidad ha sido subdividida en Lumbrera Inferior, compuesta por depósitos fluviales asociados a un sistema lacustre de agua dulce (Faja Verde) y Lumbrera Superior, sistema fluvial efímero y barreal clástico (del Papa, 2006). El contacto entre ambas secciones es abrupto y constituye una superficie nítida que define una discontinuidad sedimentaria. La superficie de contacto forma un nivel endurecido de 20-25 cm de espesor, que sobresale en el perfil de erosión y cuya extensión lateral continua supera los 500 Km2. Se realizaron tres perfiles de detalle en distintos puntos de la superficie de meteorización. Contrariamente a lo esperado, los valores de CIA del nivel meteorizado resultaron menores a los valores obtenidos por abajo y por arriba del mismo. La presencia de muestras con elevados LOI y CaO, mas la información mineralógica y petrográfica, indica que los carbonatos (calcita) son los principales portadores de calcio. En nuestro caso, el protolito del nivel meteorizado es un sedimento pelítico, resultante a su vez de un proceso de meteorización previo. Los perfiles estudiados poseen además variables contenidos de carbonato diagenético y también restos fósiles ricos en fosfatos, que influyen en la fórmula del CIA. Se compararon los contenidos de CaO, LOI y CIA corregido de los tres perfiles, y se observó que los valores de CIA seguían afectados por los niveles ricos en carbonatos. Como predijo MacLennan (1993), los cálculos en los que el CaO* se basa en los moles de Na2O, permiten obtener valores de CIA mínimos. Bloch et al. (2006) plantean para valores de CIA < 50 en rocas sedimentarias la hipótesis de meteorización inversa, como indicador de alteración diagenética y/o metamorfismo de contacto. En los perfiles de la Formación Lumbrera, excepto el CaO, que se incrementa en el nivel meteorizado, el resto de los óxidos que intervienen en la fórmula del CIA (Al2O3, Na2O, K2O) decrecen en este nivel. Se aplicó la propuesta de Gravina et al. (2002), omitiendo el CaO de la fórmula de CIA, lo que permite separar el efecto superpuesto de la diagénesis y la meteorización. Los resultados obtenidos muestran una pequeña variación en la relación molar Al2O3/ (Al2O3+Na2O+K2O), lo que indica que la lixiviación química no fue intensa en los perfiles estudiados, sugiriendo que la formación de los suelos ocurrió en un clima relativamente árido. Esta forma simplificada del CIA produjo los resultados más claros, proveyendo además una razonable estimación del grado de meteorización en el área fuente y en los perfiles estudiados.