Análisis Paleoambiental de los depósitos cenozoicos en el extreme suroeste de la sierra de Aconquija, Catamarca

GALLI, C.I.; SEGGIARO, R.; ARNOSIO, M.; CAFFE, P.; BECCHIO, R.; DA POIAN, G.

Neuquén

Congreso; XVIII Congreso Geológico Argentino; 2011

Se realizó el estudio de los depósitos sedimentarios paleógenos y volcaniclásticos-sedimentarios miocenos expuestos en la zona de Cerro Atajo y Cerro Blanco, provincia de Catamarca. Estos comprenden capas rojas de sistemas fluviales de la Formación Morterito (Mioceno, Bossi et al. 1993 y Muruaga 2001) y acumulaciones volcaniclásticas-sedimentarias y niveles volcánicos primarios intercalados, equivalentes a los depósitos del Complejo Volcánico Farallón Negro (CVFN,  Sasso, 1997; Harris et al., 2006) o Secuencia II (Mioceno superior ? Plioceno, Bossi et al., 1993). Las columnas estratigráficas analizadas constan de rocas clásticas y volcaniclásticas, con niveles volcánicos primarios intercalados. Los depósitos integran una estructura homoclinal, donde las intrusiones del Cerro Atajo afectan hasta la unidad del techo de la secuencia. En el sector occidental del Cerro Blanco, la Formación Morterito yace en discordancia sobre el basamento y consta de más de 100 metros de espesor, mientras que en el sector oriental del Cerro Atajo estos depósitos se observan sobre el basamento cristalino Paleozoico, con espesores menores que varían entre 15 y 45 metros.  La Formación Morterito está afectada por plegamientos internos que se asocian a esfuerzos compresivos anteriores a la depositación de la secuencia volcaniclástica. Se inicia con facies de conglomerado macizo matriz soporte, con bases canalizadas (Facies Cm). Las acumulaciones superiores constan de facies de areniscas macizas (Facies Am), laminadas (Facies Al) y con entrecruzamientos (Facies At) en estratos tabulares medianos intercalados con niveles de pelitas laminadas (Facies Pl), con grietas de desecación (Facies Pgr) y abundante bioturbación, laminación convoluta  formada por escape de fluidos y calcos de carga (Facies Pb). El pasaje de la Formación Morterito y la Secuencia II o base del CVFN es de una discordancia angular bien expuesta en el sector occidental del Cerro Atajo. La Secuencia II tiene un espesor parcial medido de 250 metros y está constituida por ciclos granodecreciente de conglomerados gruesos clasto soporte macizos, con base erosiva canalizada (Facies Cch), asociadas a brechas monomícticas y polimícticas (Facies Brm y Brp) e intercalan, en la base, coladas volcánicas andesíticas asociadas a brechas volcaniclásticas, que marcan el inicio de la actividad volcánica en la región. Hacia el sector medio de la secuencia se presentan ciclos de conglomerados y brechas intercalados con areniscas gruesas macizas (Facies Am), laminadas de alto régimen (Facies Al) y con entrecruzamientos (Facies At); pelitas macizas (Pm) y laminadas (Pl).  Finalmente, hacia el techo, se observan facies de conglomerados matriz soporte macizos y con bases canalizadas con clastos de andesitas bien redondeadas de hasta 50 centímetros de diámetro (Facies Cc, Facies Ccm) y areniscas con laminación paralela de alto régimen (Facies Al) y laminación tangencial (Facies At). El estudio de interpretación de la proveniencia se realizó en areniscas de la Formación Morterito y Secuencia II. Las areniscas fueron estudiadas según su mineralogía y las propiedades de los granos de cuarzo usando los métodos propuestos por Basu et al., (1975) y Dickinson et al,. (1983). Se analizaron 34 cortes delgados orientados perpendicularmente a la estratificación, procedentes del muestreo sistemático realizado en la Formación Morterito y en la Secuencia II del CVFN. Las rocas estudiadas presentan alteración carbonática y sericítica, pero se puede realizar el reconocimiento óptico de las especies minerales, así como los principales atributos indicativos de procedencia. Para el análisis cuantitativo se contó un mínimo de 200 a 300 granos por corte delgado, cuyos diámetros oscilan entre 0.062 y 2 mm. El conteo se realizó de acuerdo al método de Gazzi-Dickinson (Dickinson, 1970; Gazzi et al., 1973; Ingersoll et al., 1984). Debido a que el número promedio de individuos en cada grano de cuarzo policristalino tamaño arena depende de la roca madre del área fuente, en este trabajo se consideró a los granos constituidos por 2 a 5 cristales, como de origen plutónico y a los de más de 5 cristales, de origen gnéisico (Basu et al., 1975). Las psamitas de la Formación Morterito fueron clasificadas como arenitas cuarzosas, en la base y wackes cuarzosas en el techo. El porcentaje de granos de cuarzo es importante (70-80 %),  se presentan redondeados en la base y muy angulosos en el techo, con una alta relación de cuarzo monocristalino/policristalino; los granos de cuarzo monocristalinos presentan vacuolas alineadas y en algunos casos extinción ondulosa; y los policristalinos contactos rectos. La matriz, cuando se presenta, es de granos de cuarzo tamaño limo y el cemento es microesparítico en forma de parches. Las psamitas de la Secuencia II han sido clasificadas como Arenitas Líticas, se presentan muy alteradas, con cemento micrítico y esparítico. Los granos identificados son fragmentos líticos volcánicos, sedimentarios, feldespatos y cuarzos. Los líticos volcánicos (basalto y andesita) han sido clasificados como neovolcánicos (Lv) y registran porcentajes hasta del 98 % en la base del depósito; se presentan subredondeados y se observan pátinas de óxidos de hierro (coatings). Los líticos sedimentarios (Ls) son muy escasos y sólo se destacan en muestras de la porción basal de la Secuencia II. El porcentaje de feldespato total es bajo en la base (<10%), se presentan muy alterados y en ocasiones completamente reemplazados por microesparita; hacia el techo se presentan muy frescos y totalmente euhedrales (20-25%). En base a las características estratigráficas y sedimentológicas analizadas, la Formación Morterito se interpreta como una secuencia granodecreciente con desarrollo de facies fluviales efímeras canalizadas en la base a no canalizadas en el techo y de depósitos de barreal. Para el caso de las brechas y conglomerados gruesos de la Secuencia II o base del CVFN son interpretados como depósitos de taludes y abanicos aluviales en los que se habrían desarrollado frecuentes flujos de detritos. Los niveles medios de esta secuencia corresponden a depósitos acumulados en un paloambiente de abanico aluvial, dominado por corrientes altamente concentradas con abundantes desarrollo de debris flow, que posteriormente habría evolucionado a un sistema fluvial de tipo entrelazado proximal. El conjunto superior  de la Secuencia II sugiere el desarrollo de barras gravosas dentro de los canales las que culminan con niveles de areniscas en el techo de la barra, que habrían sido depositados principalmente en ríos entrelazados por flujos diluidos. En base a las características petrográficas,  las muestras de psamitas de la Formación Morterito se concentran en el campo de Interior Cratónico. El área fuente está relacionada con direcciones de paleocorrientes desde el sur-este y nor-este, vinculada con granitoides del basamento. Sobre los intrusivos graníticos del Paleozoico Inferior, de dimensiones batolíticas, como son los de Capillitas (sur-este) y Ovejería, se han desarrollado marcadas superficies de peneplanización, sobre las cuales se apoyan directamente las secuencias rojas de la Formación Morterito en el área del Cerro Atajo. Al nor-este en el borde occidental de la sierra de Aconquija, afloran intrusivos graníticos equivalentes a los de Capillitas.  Las muestras de la Secuencia II se concentran en los campos de Arco No Disectado a Transicional y están asociadas a direcciones de paleocorrientes desde el nor-oeste, donde se desarrollan los mayores espesores del CVFN. Como producto del desarrollo de una tectónica local cuyo carácter dominante fue transcurrente se generaron ambientes transpresivos con elevaciones de bloques (areas de proveniencia)  y transtensivos con el desarrollo de cuencas restringidas, volcanismo y la depositación de la Secuencia II (Seggiaro et al., 2010).