Microbialitos carbonáticos en la Laguna Negra, Complejo salino de la Laguna Verde (Catamarca, Argentina): Controles en la precipitación y de acreción de láminas carbonáticas

GOMEZ, F.J, Y ASTINI, R.,A.

Salta

Congreso; XIII Reunión Argentina de Sedimentología; 2012

Asociación Argentina de Sedimentología

La Laguna Negra forma parte del complejo salino de la Laguna Verde, ubicado en la Puna de Catamarca. Este complejo corresponde a lagunas de altura que se habrían formado luego de la última glaciación y que han sufrido intensa evaporación desde entonces debido al balance hídrico fuertemente negativo que es característico de la región. A causa de la extrema salinidad (en ocasiones del orden de 290-300 ppm) y condiciones climáticas extremas (intensa radiación UV, extremos de temperatura, desecación, etc) en general presenta una biósfera microbiana especialmente adaptada. Esta principalmente se localiza en la región sur de la laguna, en la zona de mezcla entre el agua de la laguna propiamente dicha con la surgencia de aguas subterráneas. Es en esta región además donde se produce la precipitación de abundantes carbonatos, ya sea sedimentos micritico-peloidales como así también precipitados minerales y estromatolitos/oncolitos de morfologías variadas. A la macroescala los precipitados minerales carbonáticos se agrupan en los siguientes grupos morfológicos: 1) las estructuras mayores (hasta 30-35 cm de diámetro y que generalmente están expuestas en forma subaérea) son columnares, esferoidales y discoidales. También pueden asociarse costras laminares a irregulares delgadas (generalmente menores a 1 mm) o relativamente gruesas (hasta 5 cm) y mini-estromatolitos columnares (~1-2 cm alto y ancho). Estas costras irregulares en ocasiones presentan evidencias de que crecieron orientadas o elongadas en la dirección de los vientos predominantes. 2) Las estructuras menores (generalmente subácueas) están representadas por pequeños domos, discos y montículos aplanados de 10-15 cm de diámetro) y usualmente se encuentran cubiertos por películas microbianas activas (biofilms) y que presentan precipitación de carbonatos dentro de la masa de polímeros orgánicos que componen el biofilm. Las estructuras dómicas, esferoidales y discoidales generalmente presentan laminación interna concéntrica irregular que en secciones pulidas se observa como láminas de diferente coloración dada por la incorporación diferencial de elementos trazas y materia orgánica. A la microescala la laminación de los estromatolitos/oncolitos y cortezas minerales asociadas están representados por dos términos principales: láminas micriticas de color oscuro (irregulares o isópacas, peloidales, grumulosas, homogéneas o heterogeneas) y láminas esparíticas traslúcidas (botroides microlaminados individuales o apilados, radiales fibrosas isópacas, y abanicos radiales fibrosos). La laminación está dada por la alternacia de estos términos principales en diferentes proporciones y se destaca que la acreción de láminas está representada mayormente por precipitación de minerales mientras que el atrapado y fijado de partículas sedimentarias es un proceso subordinado o ausente. Como se mencionó los estromatolitos/oncolitos y los tapetes microbianos se ubican en la zona de mezcla entre aguas subterráneas y la laguna. Allí se dan interacciones biogeoquímicas complejas (mezclas de aguas, desgasificación, dilución, actividad microbiana, etc) y esto hace que la discriminación entre procesos biológicos y no biológicos que controlan la precipitación de carbonatos sea dificultosa. Entre los procesos biológicos potencialmente actuantes podemos mencionar aquellos vinculados al metabolismo microbiano (ej. Fotosíntesis, reducción bacteriana de sulfatos, metanogénesis), que usualmente favorecen la precipitación de carbonatos. Asimismo la presencia de exopolímeros orgánicos que forman parte de la estructura de biofilms, y que usualmente fijan cationes como el Ca2+, proveen sitios de nucleamiento de cristales. El desarrollo de biofilms sobre superficies controla además los procesos de difusión de iones (por ej., CO3-2 y Ca+2) influenciando la microfábrica resultante. Dentro de los procesos no biológicos se puede mencionar la precipitación de carbonatos gatillada por la mezcla de aguas de composición iónica diferente y la desgasificación rápida de CO2 y/o evaporación que aumenta la saturación de minerales carbonáticos. La alternancia de láminas micríticas y esparíticas podría deberse en parte a fluctuaciones estacionales en las variables ambientales y que afectan los procesos fisicoquímicos actuantes (tasas de evaporación, grado de saturación mineral, etc) y al mismo tiempo afectan la composición y estructura de los biofilms y tapetes microbianos. Las fábricas micríticas mas irregulares se formarían en momentos en que los biofilms se encuentran mejor desarrollados, teniendo un mayor control en las microfábricas al favorecer el nucleamiento de pequeños cristales por sobre el crecimiento de los mismos. En otros momentos, donde los biofilms son menos desarrollados, se formarían láminas esparíticas más regulares, principalmente por precipitación química donde el control biológico es marginal o ausente, y donde el crecimiento de cristales ya formados se vería favorecido. Un efecto que consideramos importante en la acreción de láminas en las costras laminares formadas sobre superficies expuestas es el efecto de spray dado por los fuertes vientos y que humecta las superficies próximas a la línea de costa de la laguna. Esto es seguido de rápida evaporación con la consecuente precipitación de minerales y la repetición de este proceso produciría la acreción de láminas. Esto ha sido observado in situ con la precipitación de sales como halita (NaCl) sobre las superficies expuestas y habría tenido un control en la acreción de láminas carbonáticas. El estudio detallado de estos procesos permitirá determinar los controles principales en la precipitación de carbonatos y las microfábricas resultantes. Esto potencialmente mejorara nuestra comprensión de la formación de carbonatos microbianos en ambientes modernos y aquellos documentados en el registro geológico.