PETROGRAFÍA Y PROCEDENCIA SEDIMENTRIA DE LA SECUENCIA CRETÁCICA- TERCIARIA EN LA REGIÓN CENTRAL ANDINA. MÉRIDA - VENEZUELA
PETROGRAFÍA Y
PROCEDENCIA SEDIMENTRIA DE LA SECUENCIA CRETÁCICA- TERCIARIA EN LA REGIÓN
CENTRAL ANDINA. MÉRIDA - VENEZUELA
Cuevas, Rómulo; Trejo,
Carlos; Guerrero, Omar; Rivero, María V.
Universidad
de los Andes. Grupo de Investigaciones de Ciencias de la Tierra “TERRA”.
Departamento de Geología.
INTRODUCCIÓN
En Los Andes
centrales de Venezuela y específicamente en la región del Valle Grande, se
encuentra la secuencia Maastrichtiense
(?) - Paleoceno -Eoceno compuesta por la Formación San Javier (Ghosh y Odreman,
1987; CVET, 1987; Cuevas y Trejo, 2011). Originalmente, Sutton (1946, MMH
1956), propuso una unidad geológica denominada Formación Angostura con la
finalidad de agrupar rocas del terciario pertenecientes al “Tercer horizonte de
Carbón”. Posteriormente, Miller et al. (1953
y 1958, en CVET, 1987), incluyeron el Grupo Angostura en la Formación
Catatumbo, dando lugar a su sinónimo exacto del Grupo Orocué. Brondijk (1967),
recomendó invalidar el término Formación o Grupo Angostura, proponiendo
conservar la nomenclatura de la concesión Barco, constituida por las
formaciones; Catatumbo, Barco y Los Cuervos, que da origen a lo que se conoce
como Grupo Orocué. Posteriormente, Ghosh
y Odreman (1987), proponen la secuencia
Terciaria en el Valle de San Javier en Mérida, demostrando una secuencia
netamente marina de plataforma edad Eoceno, hasta ahora desconocida en el resto
de los Andes Venezolanos salvo la Formación Caús. Por otra parte, Arellano y
Rodríguez (1998), señalan dos facies sedimentarias; una lutítica en la parte
basal y otra heterolítica para la parte media y superior. La posición
estratigráfica regional de la Formación San Javier, se ubicó con edad Paleoceno - Eoceno Medio, a través de
evidencias bioestratigráficas. Medina y Zaza (2000) diferencian dentro de la
secuencia Paleocena-Eocena, una unidad media constituida por subarcosas,
wackas-arcosicas y menores de limolitas-arcosicas. Unidad superior consta de wackas-arcosicas,
subarcosas y limolitas arenosas. El depósito corresponde a un sistema encadenado de alto nivel “HST” (HighstandSystemTract) en la secuencia
inferior. Un sistema transgresivo “TST”
(TransgressiveSystemTract) en la
secuencia media. Mientras que al tope, un ciclo marino progradante en un
sistema encadenado de nivel alto “HTS” (HighstandSystemTract).
Cerrada y Toro (2007), definieron las petrofacies y petrosomas de la Formación
San Javier y sus implicaciones
diagenéticas y de soterramiento. Se determinó una edad Paleoceno Temprano,
debido a presencia de Dinoquistespertenecientes
a los géneros Polysphaeridium y
spiniferites, correspondiente a una llanura costera inferior (manglar) con
influencia de mareas. También se interpretaron ambiente deltaico de dominio
fluvial y diagénesis intermedia con procesos epidiagenéticos. Estos autores
además, mencionan que a finales del Eoceno Tardío – Oligoceno, la secuencia estuvo expuesta a un periodo de
no depositación o erosión (discordancia).
En el presente aporte se realiza
un estudio de nuevos afloramientos de la Formación San Javier, expuestos en el
sector San Javier del Valle Grande ubicado al norte de la ciudad de Mérida, que
corresponden a la secuencia Maastrichtiense (?)-Paleoceno - Eoceno, y será
evaluada a través de análisis
petrográficos, caracterización de los
petrosomas y análisis polinològico, teniendo como propósito establecer y esclarecer los contactos estratigráficos
para la secuencia Cretácico-Terciaria en la Región Central Andina.
Ubicación del
área de estudio
El área de
estudio se encuentra en el sector San Javier
de Valle Grande, Estado Mérida - Venezuela, cuyas coordenadas UTM, son;
959890E-266028N y 959929E- 265979N, al margen derecho de la quebrada La Boba (Figura
1). La altitud aproximada del sector es
de 2510 msnm. La configuración geomorfológica del área de estudio,
presenta una topografía muy irregular, ocasionadas por pendientes que varían de
moderadas a fuertes, ya que se encuentra dentro de una cuenca intramontana, en
la cual existe un conjunto de bloques tectono- estratigráficos, formados por el
sistema de fallas que forman parte del corredor de la falla de Boconó.
El presente estudio se fundamentó en una investigación exploratoria,
descriptiva y explicativa, con la finalidad
de evaluar la secuencia estratigráfica basal de las sucesiones
Terciarias de los Andes Centrales Venezolanos, mediante el análisis petrográfico,
la caracterización de petrosomas y determinación de edad a través de estudios
polínicos y micropaleontológicos, este ultimo aspecto forma parte del informa completo, aqui solo se expone los resultados de la petrografía.
Análisis
Petrográfico
El análisis de
las secciones finas permitió determinar las características microscópicas
presentes, así como establecer las condiciones diagenéticos de su procedencia,
Se utilizó la clasificación de rocas sedimentarias (areniscas), propuesta por Pettijhon et al., (1987). De manera general, para el afloramiento de San
Javier de Valle Grande, se realizó el análisis de trece (13) secciones finas,
las rocas siliciclasticas identificadas a través de la clasificación de
Pettijhon et al., (1987), son;
grauvacas líticas (69.3%), litoarenitas (7.7%) y sublitoarenitas (7.7%). Y en
base a la clasificación de Dunham (1962), se obtuvieron rocas tipo packstone
(15.3%).
Las facies
arenosas estudiadas, está constituido por una diversidad de textura, en su
mayoría rocas siliciclásticas, pero también se evidenció la presencia de
carbonatos de mezcla. Entre los componentes siliciclásticos el más frecuente es
el cuarzo (monocristalino). Las
fracciones líticas conciernen a rocas sedimentarias, metamórficas y en un menor
porcentaje a rocas ígneas. Las micas observadas provienen de fragmentos de
rocas granitoideas y gneísicas. Los feldespatos corresponden en casi todos los
casos a feldespatos potásicos y menores de contenidos de plagioclasas. Por otro
lado, se pudo identificar rocas carbonáticas de tipo packstone con la presencia
de peloídes, foraminíferos, bivalvos y nódulos de glauconita.
La compacidad de
las areniscas está en función del tamaño de los granos, orientación, selección,
composición, matriz y cementos. En promedio las muestras poseen alto contenido
de cuarzo, que son granos muy difíciles de deformar, en el rango de presiones y
temperaturas en donde se hallan las rocas sedimentarias. Sin embargo se observa
un fracturamiento alto (porosidad secundaria),
posiblemente por acción tectónica. Al aumentar la temperatura producto
del soterramiento, se puede apreciar una variación en la composición del
cemento desde el tipo carbonatico a cementos de óxidos de hierro especialmente;
hematita, goethita, siderita y ankerita, rellenando la porosidad
interparticula. La presencia de carbón se encuentra formando parte la textura
como granos y el hidrocarburo rellenando poros o fracturas.
La fuente más
común de hierro son los minerales de rocas metamórficas y rocas ígneas tales
como: clorita, biotita, ilmenita y magnetita. La goethita es común en
sedimentos recientes y tiende a transformarse a hematita durante el proceso de
diagénesis. Y, finalmente algunas muestras presentan cemento silíceo en
intercrecimientos de arcillas (caolinita y esmectita) en pequeñas masas
intersticiales de la matriz.
Análisis
de petrosomas
El
estudio de los petrosomas se basa en estandarizar la medida de los cristales
mediante un conteo, donde todo cristal mayor a 62 micrones es tomado como un
fragmento monomineral, el cual representa fragmentos de grano grueso donde el
diámetro de los cristales es mayor al límite (arena - limo), mientras que los
menor a 62 micrones representaran fragmentos de rocas. De esta manera se
logrará una caracterización más exacta de las áreas de aporte. Usando como base
el método de conteo de C. Gazzy – Dickinson en Scasso y Limarino (1997). Se
dividirán en tres órdenes los componentes modales;
Componentes de
Primer Orden:
se contaran los componentes de Cuarzo total (Qt), Feldespatos (F) y Fragmentos
Líticos (Lt). Este tipo de componentes los emplearemos en diagramas de
caracterización tectónica.
Componentes de
Segundo Orden: El
Cuarzo total es dividido en cuarzo monocristalino (Qm) y policristalino (Qp), a
su vez los feldespatos se fragmenta en: potásicos (K) y plagioclasas (P).
También los fragmentos líticos son divididos en volcánicos (Lv), plutónicos
(Lp), metamórficos (Lm) y sedimentarios (Ls). Este tipo de componente se emplea
tanto en diagramas de caracterización tectónica y en diagramas de
caracterización paleoclimática.
Componentes de
Tercer Orden: Este
corresponderá a una subdivisión tomando como base los de segundo orden. Por tanto el cuarzo monocristalino se
divide en dos, con extinción relámpago (Qmr) y con extinción ondulosa (Qmo), la
cual puede distinguir aportes de rocas metamórficas de bajo y alto grado así
como también las plutónicas. Para el cuarzo policristalino se divide en tres
clases, de acuerdo al número de sub granos que presente (Qp1, Qp2, Qp3), lo que
permitirá separar fragmentos de chert de cuarcitas y rocas milonitizadas. Por
otra parte, los fragmentos de feldespato pueden ser sub divididos en:
homogéneos (kh), pertíticos (Kp), con textura gráfica (Kg) y con simplectitas
(Ks). Así mismo, las plagioclasas pueden ser: homogéneas (Ph), macladas (Pm),
zonadas (Pz), antipertitas (Pp) y simplectitas (Ps). Este índice puede ser
utilizado para caracterizar distintos aportes magmáticos.
También
los fragmentos de rocas volcánicas se pueden separar según su textura; Las
plutónicas se separan en: ácidas, mesosilícicos
y básicos. Por otra parte, los
fragmentos de roca metamórficas son separados de acuerdo a su grado de
metamorfismo, y en lo que respecta a las sedimentarias se pueden discriminar
los fragmentos de pelitas, areniscas y calizas. Teniendo en cuenta todas estas subdivisiones,
se clasificaron estos componentes modales a través de diagramas triangulares
definidos por Dikinson & Suczek (1979), véase la Tabla 1.
Las muestras de
areniscas obtenidas en el afloramiento San Javier de Valle Grande, corresponden a
grauvacas líticas: RC2, RC3, RC4, RC5, RC6, RC12 y RC13; litoarenitas para la
muestra RC7 y sublitoarenita para la muestra RC8. La mayoría de las muestras poseen una alta
predominancia de líticos sedimentarios y metamórficos con un menor contenido de
líticos ígneos. El porcentaje de matriz arcillosa se encuentra en un rango
comprendido entre el 5% y el 24%. Se observó una muy baja proporción de
feldespatos alcalinos y plagioclasas. Los cementos identificados en las
muestras eran de procedencia carbonática y en menor proporción hematita y
goetita. Como minerales accesorios se reconocieron: circón, esfena, glauconita,
moscovita, pirita, leucoxeno y minerales opacos.
Análisis de Procedencia:
La composición
que se encuentra en las areniscas está directamente ligada a la fuente de
aporte, pero también se conoce que existen otros elementos como el
intemperismo, el mecanismo-agente, la distancia de transporte, la subsidencia
de la cuenca y los procesos diagenéticos, que pueden ejercer un control de la
composición modal de las muestras. Por ende, es necesario entender que las
modas detríticas son la interacción de diversos factores, de los cuales la
procedencia tiene un rol fundamental para establecer fuentes de aporte, ubicar
los márgenes de cuenca y estudiar la evolución de ambos, a través del tiempo
geológico. Por ejemplo, si los sedimentos son transportados por distancias
largas o estamos en presencia de climas tropicales, existirá un incremento en
el contenido de granos de cuarzo en los detritos, esto nos indica que pueden
existir grandes cambios en la composición química de los sedimentos a través
del tiempo geológico. El valor que tiene el estudio de las petrofacies es que
permite esclarecer las características tectónicas de una secuencia detrítica,
particularmente aquellas que cambiaron su composición original producto de un
estado del Ciclo de Wilson (Guerrero y Corrochano, 2001). También, la aparición de un mineral en particular
en una sucesión estratigráfica puede indicar un evento tectónico de gran
magnitud, como una orogénesis o la erosión de un arco plutónico, esto nos
permitiría datar una intrusión o una colisión continental (Miall, 1990).
El control que
ejerce el tamaño de grano sobre la composición de la arena es una limitación
considerable, ya que al disminuir el tamaño de grano de las areniscas, los
fragmentos líticos se van descomponiendo en sus componentes monominerales,
produciendo un aumento en la relación de fragmentos minerales/fragmentos de
rocas. Por lo tanto, el método más apropiado es estandarizar todas las muestras
de granos finos o método de Gazzy-Dickinson,
que cuenta como fragmento monomineral a todo cristal mayor a 62 micrones.
Dickinson y
Suczek en Limarino y Scasso (1997), determinaron que la cantidad de secuencias
modales tiene una gran utilidad en el diagnóstico de ambientes tectónico,
mientras que el reconocimiento y clasificación de los granos pueden ser
utilizados para describir la recristalización de una matriz detrítica
(ortomatriz), de una matriz diagenética (epimatriz) o de fragmentos líticos
(pseudomatriz).
Existen nueve
tipos de fuentes basadas en sus características tectónicas: Continental: Interior del cratón;
Transicional; Levantamiento del basamento; Arco
Magmático: Disectado; Transicional; No
disectado. Orógeno reciclado: Complejo de subducción, Orógeno de colisión;
Levantamiento de cuenca ante país.
Mediantes
diagramas triangulares se caracteriza la naturaleza de las áreas de aportes en
términos de ubicación de las placas tectónicas. Las modas detríticas fueron
recalculadas para tres componentes básicos, posteriormente empleados en sus
diagramas triangulares: 1) Fragmentos de cuarzo, incluyendo el cuarzo total (Qt),
monocristalino (Qm) y policristalino (Qp). 2) Feldespatos, referido a
feldespatos totales (F), Plagioclasas (P) y feldespatos potásicos (K) y 3)
fragmentos de líticos, divididos en líticos totales inestable (Li), volcanitas
u metavolcanitas (Lv) y sedimentitas o metasedimentitas (Ls). (Tabla I).
La escala del
muestreo ejerce una fuerte influencia en el significado geológico de las modas detríticas, cuando las
areniscas han sido obtenidas de fuentes representativas de aporte locales
(abanicos aluviales o conos de deyección, por ejemplo), la composición
necesariamente no es relacionable con la tectónica del área fuente, ya que
refleja elementos morfotectónicos locales. Por otro lado, para resultados
regionalmente representativos del aporte del área fuente, las areniscas
tuvieron que haber sufrido un transporte en algunas centenas de kilómetros.
Este transporte relativamente prolongado aseguraría una mezcla de diferentes
elementos geológicos que componen el área fuente, permitiendo su
caracterización regional.
El siguiente
análisis se basa en la división de los componentes modales en tres órdenes.
Tabla I.Componentes de primer orden en promedio
para Grauvacas líticas.
Tipos de
areniscas
|
Q (t=m) (%)
|
F (%)
|
Lt (%)
|
Grauvacas
líticas
|
69,53
|
6,65
|
23,82
|
Litarenitas
|
63,1
|
7,1
|
29,8
|
Sublitarenitas
|
76,1
|
8,7
|
15,2
|
La clasificación
de petrosomas a través de los triángulos de Dickinson y Suczek (1979) con componentes de primer orden, determinan la
caracterización tectónica cuya procedencia resulto, areniscas de orógenos
reciclados de transicional a cuarzosos, debido a la baja proporción de
feldespatos y mayor cantidad de cuarzo, se pueden interpretar además, ambientes
tectónicos según, Dickinson (1985) como: fajas de suturas, complejos de
subducción y margen externo de cuenca antepaís. La proveniencia de los
fragmentos se asume de cadenas orogénicas, donde se encuentran rocas
sedimentarias y/o metamórficas de bajo grado. A su vez, la clasificación de los
componentes de segundo orden triangulo (QmPK), hace énfasis en el grado de
madurez y estabilidad mineralógica de la sublitoarenita, derivadas de bloques
continentales u orógenos reciclados cuarzosos.
Teniendo en
cuenta que el cuarzo total (Qt) es netamente monocristalino (Qm) de orógeno
reciclado cuarzoso, se puede inferir que los fragmentos provienen del retrabajo
de la erosión sedimentitas y de rocas metamórficas de bajo grados. Según estas
condiciones las modas detríticas pueden evolucionar verticalmente y
horizontalmente hacia varios tipos de aporte, estos cambios de sedimentación
pueden inferir alternancia en los ambientes depositacionales. Debido a que las
petrofacies cuarzosas se encuentran relacionadas a depósitos de barras de
desembocadura y las cuarzolíticas a depósitos de canales distributarios,
explicando el hecho de la baja proporción de minerales feldespáticos en todas
las muestras, debido a la eficiencia del oleaje para la ruptura y eliminación
de estos. Por otra parte, las modas detríticas obtenidas a lo largo del margen
de América del sur propuestas por Dickinson et al. (1983). Revelan un aporte de
fragmentos minerales característicos del área Este caribeña (Q=69, F=8, L=23)
(figura 1). Las cuales poseen una gran semejanza con las proporciones obtenidas
en el estudio. Es decir los aportes detríticos de la formación San Javier
provenían de la parte Este del Caribe escudo de Guayana, apuntando hacia los
depósitos sedimentarios del Proto-Orinoco (Figura 2).
Figura
1. Diagrama
de discriminación de áreas de aporte propuesto por Dickinson et al (1983), para cuarzo total que en este caso es igual al
cuarzo monocristalino. Aporte de fragmentos minerales (estrella), característicos del área Este
caribeña según Dickinson et al. (op cit.).
Figura
2.
Diagrama de discriminación de áreas de aporte para cuarzo monocristalino, propuesto
por Dickinson et al (1983).
Conclusiones:
El análisis
petrográfico, resulto en: Grauvacas Líticas (69.3%), Litoarenitas (7.7%) y
Sublitoarenitas (7.7%). Mientras que las rocas carbonaticas tipo Packstone
(15.3%). De manera general, las wackas líticas obtenidas, presentan un
escogimiento moderado a mal escogido, la redondez de los granos varía de
subangular a subredondeado, los tipos
contactos presentes están en el rango de puntual/longitudinal (65%), y
grano matriz, la cual define un
empaquetamiento suelto, la textura por lo general, son representativas de rocas
inmaduras asociado a ambientes fluviales - deltaicos, producto de la
destrucción mecánica de los clastos lábiles por acción del oleaje. Se
determinaron dos horizontes carbonáticos, representado por las muestras RC9 y
RC10.
En el análisis
de procedencia se determinó que el cuarzo total (Qt) es netamente
monocristalino (Qm) de orógeno reciclado cuarzoso, se puede inferir que son
fragmentos provenientes del retrabajo de la erosión de sedimentitas y de rocas
metamórficas de bajo grado. El análisis de petrofacies propuestas por Dikinson et al. (1983), revelan un aporte de
fragmentos minerales característicos del área Este caribeña (Q=69, F=8, L=23).
Las cuales poseen una gran semejanza con las proporciones obtenidas en el
estudio. Es decir los aportes detríticos de la Formación San Javier
determinaron una sedimentación correspondiente con el Escudo de Guayana,
apuntando hacia los depósitos sedimentarios del Proto-Orinoco.
Bibliografía
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Relaciones de contacto entra la Formación Mucujún y las unidades adyacentes.
Trabajo de grado, Universidad de los Andes. Estado Mérida.
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