Caracterización mineralógica y litofacial de la Formación Roca al

XII Congreso Geológico Chileno
Santiago, 22-26 Noviembre, 2009
S10_027
Caracterización mineralógica y litofacial de la Formación Roca
al norte del Alto Valle del río Negro, Argentina.
Musso, T.B.1,2, Tunik, M.1,2, Pettinari, G.1
(1) CIMAR - Departamento de Geología y Petróleo, Facultad de Ingeniería, Universidad
Nacional del Comahue, Buenos Aires 1400, Neuquén, Argentina.
(2) CONICET - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas.
[email protected]
Introducción
La localidad tipo de la Formación Roca [1] se encuentra ubicada a 12 km al N de General
Roca, Provincia de Río Negro, Argentina. En esta zona, la Formación Roca ha sido
dividida en tres secciones [2]. La sección inferior está integrada por una alternancia de
calizas bioclásticas y arcilitas color verde. La sección media está constituida por calizas y
limolitas con laminación ondulítica y brechas dolomíticas, mientras que la última sección
está formada por yeso sacaroide [2]. Trabajos previos en el área de estudio han
interpretado un ambiente marino marginal con influencia de mareas [3]. Además de los
estudios paleoambientales, la Formación Roca ha sido intensamente analizada por su
contenido paleontológico en el ámbito de la cuenca neuquina [1, 4, 5, 6], entre otros.
Objetivos
El objetivo de este trabajo es caracterizar los sedimentos de la Formación Roca mediante
análisis granulométricos, mineralógicos y petrográficos con el fin de clasificar los
materiales que la componen y a la vez contribuir a la precisión del ambiente de
sedimentación. Los análisis granulométricos y mineralógicos realizados son los primeros
en su tipo para esta unidad.
Materiales y Métodos
El trabajo de campo consistió en el levantamiento de cuatro perfiles geológicos de detalle
(1:100), muestreo de las litofacies que los componen y selección de un total de 20
muestras para petrografía, DRX y análisis granulométricos. Se destaca que sólo un perfil
abarca en forma completa la Formación Roca. El análisis de tamaño de partículas se
1
XII Congreso Geológico Chileno
Santiago, 22-26 Noviembre, 2009
realizó mediante difracción de láser (Cilas 1180 L). Las rocas carbonáticas fueron
estudiadas a través de secciones delgadas, mientras que los estudios composicionales se
realizaron por difracción de Rayos X (DRX). Los análisis fueron efectuados sobre la
muestra total y, previa separación por sedimentación, sobre la fracción menor de 2 µm en
estado natural orientada sobre vidrio, glicolada y calcinada a 550ºC. El equipo utilizado
fue un Rigaku D-Max IIC, con radiación Cu (Ka = 1,5405 Å). El análisis
semicuantitativo por difracción de Rayos X se calculó sobre la muestra total [7]
estimándose el tipo de argilominerales presentes en cada caso [8].
Resultados y Discusión
Los análisis realizados permitieron identificar cinco litofacies, las cuales se describen
brevemente a continuación:
Litofacies de mudstones bioclásticos: Son mudstones bioclásticos blanquecinos macizos o
bioturbados, con un espesor máximo de 15 cm. Están asociados con las litofacies de
fangolitas macizas. Los bioclastos presentes son escasos y corresponden a ostras y
bivalvos fragmentados indeterminados.
Litofacies de floatstones bioclásticos: Esta litofacies está integrada por niveles tabulares
de 0,40 a 1,70 m de espesor de floatstones con matriz de wackestones y packstones
bioclásticos de colores castaños claros a blanquecinos. Algunos niveles poseen geometría
lenticular. Los bioclastos más comunes son ostras; en menor proporción y con
abundancia relativa variable de acuerdo a los bancos, se identificaron: ejemplares enteros
de gastrópodos, bivalvos, serpúlidos y briozoos. En forma fragmentaria se han
reconocido equinodermos, corales, pectínidos y bioclastos no identificados. Los
gastrópodos están generalmente subhorizontales dispuestos paralelos al plano de
estratificación. El tamaño y preservación de los bioclastos varían fuertemente con la zona
donde se distribuyen. Se observa escasa bio-erosión. Los niveles son macizos o tienen
una apariencia nodular debido a bioturbación. La más conspicua son tubos de
Thalassinoides que pueden alcanzar los 10 cm de diámetro y con gyrocorte en la parte
superior de la traza.
Al microscopio se han identificado espinas de equinodermos, foraminíferos, colonias de
briozoos, fragmentos de bioclastos y micrita grumosa. La composición de los bioclastos
es de calcita no ferrosa, aunque en algunas muestras se ha observado calcita ferrosa.
Las muestras analizadas por DRX, que corresponden a la matriz de los floatstones,
presentan calcita como constituyente principal. El porcentaje de calcita varía de 73 a
88%. El principal componente silicoclástico lo constituyen los argilominerales con
porcentajes de entre 5 y 16%. También están presentes cuarzo, feldespatos, ceolitas y en
algunos casos yeso. La sumatoria de estos componentes accesorios no supera el 12%.
Litofacies de fangolitas macizas: Esta litofacies está constituida por bancos tabulares de
fangolitas macizas a levemente laminadas, con saltuarias venas de yeso diagenético. El
espesor de las mismas va desde los 10 cm hasta los 15 metros y suelen intercalarse con
2
XII Congreso Geológico Chileno
Santiago, 22-26 Noviembre, 2009
facies carbonáticas. El color varía, de base a techo en todos los perfiles analizados, de
gris amarillento a oliva grisáceo claro. El contenido fosilífero es muy variable. Se han
identificado ostras, pectínidos, veneridos, equinodermos, gastrópodos, decápodos,
ostrácodos y serpúlidos entre otros. La bioturbación es abundante. En estos niveles se han
hallado nanofósiles calcáreos de edad daniana [9]. En uno de los perfiles analizados se ha
encontrado material escaso pero bien preservado. Las especies identificadas son:
Cruciplacolithus primus, Micrantholithus pinguis y Homibrookina edwardsii. En sectores
cercanos al techo de la formación aparece Watznaueria barnesiae, una especie del
Oxfordiano-Maastrichtiano que sólo pasa el límite K/T como retrabajo [Concheyro, com.
pers.].
De acuerdo con la distribución de tamaño de partículas, las muestras fueron clasificadas
como fangolitas (48% arcilla y 52% limo, valores promedio) [10]. La mayoría de las
muestras poseen un patrón unimodal y asimétrico hacia la izquierda con una moda en 9
micrones. Los tamaños de grano medios varían entre limo fino y muy fino (7-8 Φ) con
una mediana ubicada en la fracción arcilla–limo muy fino (8 Φ). La composición
mineralógica de las fangolitas se halla representada por 85-89% de argilominerales, 69,5% de cuarzo, 0,9-1,5% de plagioclasa, 1-3% de ceolitas y 3-6% de calcita (valores
mínimos y máximos respectivamente). El principal argilomineral presente corresponde a
un interestratificado illita/esmectita tipo R0 (80% Sm) representando el 90% de esta
fracción, mientras que el 10% restante es un interestratificado illita/esmectita (40% Sm).
En algunos casos se observa además la presencia de material illítico.
Litofacies de packstones y grainstones laminados: Esta litofacies está integrada por la
alternancia de packstones y grainstones oolíticos con limolitas arenosas con cemento
carbonático subordinadas. Los bancos alcanzan los 3 m de espesor. Son laminadas o
presentan laminación ondulosa. En los perfiles analizados, se ubica en posiciones
cercanas al techo de la unidad por debajo de las litofacies de calizas cristalinas. Al
microscopio se han distinguido oolitas micritizadas con cemento freático marino y de tipo
menisco. Los análisis de DRX revelan la presencia de calcita como mineral principal (≥
90%), cuarzo, argilominerales y en algunas muestras yeso como accesorios más comunes.
Litofacies de calizas cristalinas: Esta litofacies corresponde a un banco de hasta 3 m de
potencia que se encuentra en el tope de la Formación Roca en los sectores analizados por
el presente trabajo. En el campo se distingue como una caliza cristalina rosada a castaña,
con superficie de alteración en el tope color gris oscuro; es maciza aunque presenta una
textura alveolar irregular. En algunos sectores está asociada con caliche, estructuras de
tipo tepee y probablemente laminación algal.
Al microscopio se observa una caliza cristalina de grano medio o fino según la muestra
que se analice, distinguiéndose una textura subhedral hipidiotópica. Se observan áreas
oscuras probablemente debido a la presencia de micrita antigua. Los análisis de RX
arrojan valores de más de 98% de calcita, menos de 1% de cuarzo, y en algunos casos
yeso que no supera el 1,3 %. Ninguna de ellas presenta minerales arcillosos.
3
XII Congreso Geológico Chileno
Santiago, 22-26 Noviembre, 2009
Conclusiones
El análisis mineralógico y granulométrico de las muestras silicoclásticas de la Formación
Roca ha permitido clasificarlas como fangolitas y definir el tipo de argilominerales
presentes que en este caso se trata de interestratificados illita/esmectita tipo R0 (80%
Sm). Las mismas se encuentran asociadas con mudstones, packstones, grainstones,
floatstones y rudstones bioclásticos. Los datos mineralógicos y de microfacies indican
que los sedimentos de la Formación Roca han atravesado un estadio de diagénesis
temprana y de tipo vadoso. Asimismo, el porcentaje de arcillas hallado en las litofacies
inferiores ha sido probablemente el factor que inhibió a las mismas del proceso de
recristalización que sufrió el banco superior de la Formación Roca. Los estudios
realizados aportan evidencias a las interpretaciones paleoambientales previas que
sugieren que las fangolitas y calizas de la Formación Roca se depositaron en un ambiente
marino somero durante el Daniano.
Referencias
[1] Bertels, A. (1969) Estratigrafía del límite Cretácico-Terciario en la Patagonia
septentrional. Revista de la Asociación Geológica Argentina, vol. 24, 41-54.
[2] Uliana, M., Dellapé, D. (1981) Estratigrafía y evolución paleoambiental de la
sucesión Maastrichtiano-Eoterciaria del engolfamiento neuquino (Patagonia
Septentrional). Actas 8° Congreso Geológico Argentino, vol. 3, 673-711.
[3] Barrio, C.A. (1990) Late Cretaceous-Early Tertiary sedimentation in a semi-arid
foreland basin (Neuquén basin, Argentine). Sedimentary Geology, vol. 66, 255-275.
[4] Bertels, A. (1973) Ostracodes of the type locality of the Lower Tertiary (lower
Danian), Rocanian Stage and Roca Formation of Argentina. Micropaleontology, vol. 19,
308-340.
[5] Casadío, S. (1998) Las ostras del límite Cretácico-Paleógeno de la Cuenca Neuquina
(Argentina). Su importancia bioestratigráfica y paleobiogeográfica. Ameghiniana, vol 35,
449-471.
[6] del Río, C.J., Beu, A. y Martinez, S.A. (2008) The Pectinoiden genera Delectopecten
Stewart, 1930 and Parvamussium Sacco, 1897 in the Danian of Patagonia (Argentina).
Neues Jahrbusch für Geologie Paläontologie, vol 249, 281-295.
[7] Schultz, L.G. (1964) Quantitative interpretation of mineralogical composition from Xray and chemical data for the Pierre Shale. US Geological Survey Professional Paper,
vol. 391, 1-31.
[8] Moore, D.M., Reynolds C. (1997) X-Ray Diffraction and the Identification and
Analysis of Clay Minerals. 2nd Ed., Oxford University Press, NY, 387 p.
[9] Concheyro, A. (1995) Nanofósiles calcáreos del Cretácico Superior y Paleógeno de
Patagonia, Argentina. Tesis doctoral. Universidad de Buenos Aires. Inédito, 326 p.
[10] Folk, R.L. (1968) Petrology of Sedimentary Rocks: Austin, Texas, Hemphills, 170 p.
4