Análisis paleoambiental y diagenético de la Formación Calabozo (Jurásico medio a superior) y su límite basal con la Formación Lajas (Jurásico medio) en el sector noroccidental de la Cuenca Neuquina, Mendoza, Argentina
Authors:   , Borya Ailén 
Published: August 2021

El objetivo principal de este trabajo de Tesis Doctoral consistió en caracterizar desde el punto de vista paleoambiental y diagenético a las sedimentitas de la Formación Calabozo (Calloviano), y de forma secundaria, caracterizar paleoambientalmente a su unidad infrayacente la Formación Lajas (Bathoniano-Calloviano), aflorantes en el sector noroccidental de la Cuenca Neuquina, Provincia de Mendoza. A partir de este estudio se pretendió explicar los cambios acontecidos y las relaciones estratigráficas entre ambas unidades para este sector de la Cuenca Neuquina. En este contexto, se propuso la utilización de diversas herramientas aplicadas al análisis composicional y sedimentológico de sucesiones marinas carbonáticas y clásticas, que permitieran reconstruir el paleoambiente de sedimentación de los depósitos atribuidos a las formaciones Lajas y Calabozo. Asimismo, se plantearon metodologías aplicadas al análisis diagenético de depósitos carbonáticos, para determinar los cambios postdepositacionales que afectaron a la Formación Calabozo. Luego de la recopilación bibliográfica y cartográfica, se dividió al intervalo estratigráfico bajo estudio, de base a techo, en una sucesión terrígena‒mixta que incluye a la Formación Lajas y a los depósitos clásticos basales de la Formación Calabozo, cubierta por una sucesión carbonática que incluye a las calizas de la Formación Calabozo. De forma posterior, se definieron dos áreas principales de afloramientos para el desarrollo de esta investigación: una zona norte o de Malargüe y una zona sur o de Bardas Blancas. En estos sitios se relevaron once perfiles sedimentológicos de detalle (escala 1:50), donde se identificaron las principales litologías, estructuras sedimentarias primarias, contenido fosilífero, relaciones y geometrías estratales y toda característica relevante a escala de campo. Sobre la base de los datos obtenidos en afloramientos y la construcción de mapas geológicos de detalle, se determinó la distribución de las sucesiones analizadas dentro del área de estudio y su litología dominante. La sucesión terrígena-mixta fue identificada sólo en la zona de Malargüe, con una marcada disminución de su potencia desde el sudeste hacia el noreste, mientras que la sucesión carbonática se reconoció en ambos sectores, con sus mayores espesores hacia el centro de la zona de Malargüe. Litológicamente, en la sucesión carbonática dominan las calizas con subordinadas areniscas (tramo inferior a medio), mientras que la sucesión terrígena‒mixta resulta arenosa, con psefitas y calizas subordinadas. Una vez reconocidas las principales litologías, se seleccionaron muestras de roca, de ejemplares y trazas fósiles para los diferentes análisis de laboratorio, conducentes a establecer la composición de las sedimentitas, su contenido fosilífero e implicancias paleoambientales asociadas, el área de aporte de las mismas y los principales eventos diagenéticos en la sucesión carbonática. Para este fin se utilizaron una serie de herramientas complementarias entre sí como la petrografía convencional y por catodoluminiscencia y la difractometría de rayos X. Así, a partir de los estudios petrográficos las calizas de ambas sucesiones fueron caracterizadas, en términos generales, como no esqueletales. Las variedades peloidales-oolíticas (tramo inferior a medio) y oolíticas-oncolíticas (tramo medio a superior) dominaron en la sucesión carbonática, mientras que las calizas peloidales e intraclásticas (tramo superior) dominaron en la sucesión terrígena-mixta. Sus modas detrítica (líticos volcánicos y feldespatos) resultan menores al 15% del total y en la sucesión carbonática sólo se identificaron en las calizas del tramo inferior a medio. Por su parte, dentro de las areniscas se identificaron variedades terrígenas (en ambas sucesiones) y mixtas (sólo en la sucesión terrígena-mixta), clasificadas como litoarenitas feldespáticas (Q17–30%; F26–40%; L38–52%) y feldearenitas líticas (Q15–34%; F35–60%; L20–35%), con una tendencia general en sentido estratigráfico al aumento de estas últimas. Estas areniscas en la sucesión terrígena-mixta provendrían de un ambiente de arco volcánico de composición ácida a intermedia, que evolucionó desde un arco transicional hacia un arco disectado. Esta zona de aporte es asimilada a las vulcanitas ácidas a intermedias del Grupo Choiyoi y/o del Ciclo Precuyano, las cuales afloran en el sud-sudeste de la zona Malargüe y en Bardas Blancas. Los análisis difractométricos demostraron que la illita y el interestratificado illita/esmectita resultan ser los argilominerales predominantes en las calizas y areniscas, especialmente de la sucesión terrígena-mixta y del tramo inferior a medio de la sucesión carbonática. Su abundancia disminuye hacia el tope de la sucesión carbonática (tramo medio a superior) donde la caolinita resulta significativa. Dichos minerales se habrían originado a través de la alteración de líticos volcánico y feldespatos presentes en las litologías analizadas durante una etapa de eogénesis temprana a mesogénesis. Sobre la base de las litologías presentes, sus rasgos microscópicos (litologías carbonáticas) y los tipos y escala de estructuras sedimentarias primarias reconocidas en el campo, se definieron dieciséis litofacies carbonáticas y once clásticas, en las que se identificaron los procesos dinámicos elementales que dieron lugar a los depósitos en estudio. Las litofacies de packstone con subordinados framestone y areniscas masivas caracterizaron al tramo inferior a medio de la sucesión carbonática, mientras que los grainstone, floatstone y packstone al sector medio a superior. Por su parte, en la sucesión terrígena-mixta dominaron areniscas estratificadas o masivas y conglomerados masivos, con una tendencia en sentido estratigráfico al aumento de las primeras. Litofacies de framestone (tramo medio) y floatstone (tramo superior) resultaron subordinadas. De forma posterior, se agruparon las facies en doce asociaciones de facies marinas, representando dos sistemas: uno carbonático (sucesión carbonática) y otro clástico (sucesión terrígena-mixta). Dentro del primero, se reconoció un subambiente de rampa media (tramo inferior a medio) y otro de rampa interna (tramo medio a superior) integrado por zonas de shoal (externo e interno), intershoal, albúfera y llanura de marea. Por su parte, en el sistema clástico se identificaron subambientes de foreshore-shoreface superior (tramo inferior) y de foreshore a shoreface inferior (sectores medio y superior). A partir del análisis petrográfico de los subambientes de rampa se caracterizaron diferentes procesos diagenéticos, considerando el ambiente y el estadio diagenético en el cual tuvieron lugar, conducentes a delinear la evolución diagenética de la sucesión carbonática. Durante la eogénesis temprana en el medio marino, la micritización afectó de forma generalizada a estos subambientes de rampa, seguida por un evento localizado de cementación marina. Hacia la llanura de marea la mezcla de aguas porales marinas y meteóricas en esta etapa generarían el neomorfismo agradante, dolomitización y reemplazo por evaporitas. Luego de una leve compactación mecánica (eogénesis temprana), dichos subambientes fueron afectados localmente por un evento meteórico vadoso, seguido por un período generalizado de diagénesis freática de mezcla de aguas porales marinas y meteóricas que se prolongaría hasta un soterramiento muy somero de la sucesión (eogénesis temprana-tardía). De forma posterior se registrarían cambios locales en el pH del medio (eogénesis tardía-mesogénesis temprana), para culminar con una moderada compactación química de la sucesión durante su soterramiento (mesogénesis temprana-moderada). Acto seguido, mediante la integración de los subambientes definidos y los principales aspectos diagenéticos (subambientes carbonáticos) se estableció un sistema de rampa peloidal homoclinal (sucesión carbonática) que cubre a otro, marino somero clástico, dominado por olas y con influencia fluvial o deltaica (sucesión terrígena-mixta). Dentro del primero, las variaciones de salinidad y turbidez de sus aguas condicionaron el asentamiento de la fauna bentónica, en especial de bioconstrucciones discretas que colonizaron la rampa media proximal (zona de Malargüe). A lo largo de rampa, las olas de buen tiempo y tormenta habrían transportado el material intracuencal y extracuencal, este último suministrado a la rampa media desde el sistema clástico subyacente (zona de Malargüe) o un área fuente no identificada (zona de Bardas Blancas). A partir de las relaciones espaciales de los sistemas de acumulación, se estableció el paleoambiente de sedimentación para el intervalo estratigráfico en estudio, cuya evolución sería controlada principalmente por las variaciones relativas del nivel del mar y los efectos de estructuraciones locales. A modo de conclusión, se establecieron las relaciones estratigráficas entre ambos sistemas de acumulación y se propuso denominar a la rampa peloidal homoclinal como Formación Calabozo. La misma cubre mediante un contacto neto a transicional, en la zona de Malargüe, al sistema marino clástico propuesto como Formación Lajas. Hacia la zona de Bardas Blancas, esta unidad se apoya mediante un contacto neto sobre la Formación Tres Esquinas dado que la Formación Lajas no se preservó o acumuló.