Microbialitos Modernos tipo Leiolitos de la Laguna Diamante, Puna de Catamarca

LENCINA, AGUSTINA INÉS; GOMEZ, FERNANDO JAVIER; FARÍAS, MARÍA EUGENIA

Puerto Madryn, Chubut

Congreso; XXI Congreso Geológico Argentino; 2022

AGA, CENPAT-CONICET-MEF

Los microbialitos son considerados como depósitos organosedimentarios formados a partir de la sinergia entre factores intrínsecos (actividad de microorganismos, como cianobacterias, diatomeas, entre otros) y factores extrínsecos (condiciones ambientales). Entre los tipos de microbialitos, los leiolitos poseen escasos ejemplares fósiles y, hasta el presente, sin registro de depósitos modernos (Dupraz et al., 2011; Mei et al., 2020). A partir de la prospección y estudio de los humedales de la región de la Puna Catamarqueña (Farías et al., 2020), se pudo determinar la presencia de microbialitos de tipo leiolitos, en la laguna Diamante. Dicha laguna se encuentra ubicada dentro de la caldera del Cerro Galán, a una altura de ~4.5 km snm (Fig. 1A) y se caracteriza principalmente por sus elevados contenidos en arsénico (~120-130 mg/l, Rascovan et al., 2015). Los microbialitos se encuentran distribuidos en el margen sur-este, donde se observó la descarga de flujos de aguas hidrotermales a partir de una fuente situada a ~4800 m snm (Fig. 1A-B). Los microbialitos poseen tamaños muy variables entre 10 cm y 1 m (promedio), con espesores de 5 a 50 cm, pudiéndose encontrar algunos biostromos de hasta 2,3 m de largo y 60 - 70 cm de espesor (Fig. 1C). Los microbialitos de menor tamaño se encuentran permanentemente sumergidos, mientras que aquellos de mayores dimensiones lo están de manera parcial y temporal, debido al oleaje generado por los fuertes vientos durante la mayor parte del día. Durante la época invernal, todos los microbialitos quedan completamente sumergidos por el ascenso del nivel de la laguna. Los leiolitos se caracterizan por su estructura maciza (Fig. 1D), presentando únicamente una fina capa carbonática laminada que los recubre discontinuamente. Están constituidos por intraclastos de diversas naturalezas, de granulometrías entre arena fina y gruesa, con presencia de una fracción siliciclástica dominante, representada por granos minerales (cuarzo, feldespatos alcalinos y calcosódicos) y clastos de rocas volcánicas producto de la erosión de las rocas circundantes, y en menor proporción, contienen intraclastos de shrubs y ooides, todos cementados por calcita. Otra fase mineral comúnmente asociada, aunque de manera estacional, es la gaylussita, que se presenta en cristales monoclínicos, incoloros y transparentes cubriendo únicamente la base de los microbialitos (Fig. 1E). De acuerdo a las observaciones realizadas en distintas épocas del año, los minerales de gaylussita cristalizan durante la estación seca (verano), cuando el nivel del agua de la laguna disminuye y aumenta la conductividad eléctrica (~217mS/cm), mientras que se disuelve durante la época húmeda (invierno), cuando el nivel de la laguna aumenta y la conductividad eléctrica disminuye (~90 mS/cm). Es decir, existe una relación entre la salinidad y la saturación de gaylussita, tal como fue observado en Mono Lake, en Estados Unidos (Bischoff et al., 1991). Es importante destacar, que no se encontraron trazas de este mineral en el interior de los microbialitos. Característicamente, la base de los leiolitos, está cubierta por una biopelícula de color púrpura producida por haloarqueas (Rascovan et al., 2015) (Fig. 1E), cuya actividad metabólica que implica la respiración de arsénico, estaría fuertemente relacionada con la precipitación del carbonato (Sancho-Tomás et al., 2020). Al establecer consideraciones para interpretar la formación de los leiolitos de laguna Diamante, se presentan dos obstáculos principales, por una lado la escasez de ejemplos antiguos y análogos modernos y, por el otro, el hecho de que no se observaron (y tampoco identificaron por secuenciación), cianobacterias filamentosas y/o cocoidales, como elementos constructivos de los microbialitos, como fue reportado en los escasos ejemplos fósiles y/o algunos depósitos modernos no laminados (por ejemplo, del Mioceno, Braga et al., 1995; Jurásico tardío, Dupraz and Strasser, 1999; Cámbrico, Latif et al., 2019; Mei et al., 2020). A partir de las observaciones del ambiente, de las macro-, meso- y microestructuras de los leiolitos de laguna Diamante, como así también, de la presencia de la biopelicula habitada por Arqueas, y, considerando los escasos ejemplos antiguos, se considera que los leiolitos de laguna Diamante pudieron formarse por el aporte regular y la acreción de los sedimentos, en un entorno de energía relativamente alto debido al oleaje generado por los fuertes vientos, y probablemente, a las variaciones estacionales del nivel del agua. A diferencia de los leiolitos del Mioceno (Braga et al., 1995) y Cámbrico medio (Mei et al., 2020), en donde las cianobacterias estuvieron involucradas en su construcción, en el caso de laguna Diamante, la biopelicula de haloarqueas pudo proporcionar el sustrato para la precipitación inicial y local del carbonato (Sancho-Tomás et al., 2020). Sin embargo, la cementación de los componentes, también debió estar favorecida por las condiciones ambientales caracterizadas por pH alcalinos (~11), elevada conductividad eléctrica ~204 mS/cm, amplios rangos de temperaturas y de evaporación, junto a la desgasificación de CO2, que conducen a la saturación del carbonato en solución promoviendo su precipitación. La presencia de una biopelicula compuesta predominantemente por halobacterias en estos microbialitos, presentando evidencias del ciclo del arsénico acoplado a la precipitación del carbonato de calcio en un ambiente similar a la Tierra primitiva, los convierte en importantes proxies de los ecosistemas fósiles del Arqueano. Sin embargo, la caracterización de estos depósitos presentada en este estudio, conduce a la pregunta si los microbialitos de laguna Diamante pueden considerarse como un ejemplo de leiolitos modernos, y, desde un punto de vista estructural, como análogos de los ejemplos antiguos.