Sedimentología y estratigrafía de la formación Piedras de Afilar, Terreno Tandilia, Uruguay

Abstract

Se aborda el estudio de la Formación Piedras de Afilar desde el punto de vista sedimentológico y estratigráfico, con el objetivo de caracterizar las rocas sedimentarias que la conforman, los paleoambientes depositacionales y la evolución de la cuenca que la aloja. Del mismo modo se pretende precisar la edad de la unidad, por medio de métodos geoquímicos: U-Pb LA ICP-MS en circones de areniscas; U-Pb LA ICP-MS en circones de los cuerpos intrusivos; isótopos estables C y O en calizas; Sm-Nd en pelitas; Sr en calizas; y métodos bioestratigráficos (maceraciones palinológicas en pelitas y calizas). A partir del análisis de facies y los resultados geocronológicos obtenidos, se divide esta unidad – conservando el rango de formación - en tres miembros: (1) Miembro Cuchilla Alta, compuesto por facies de conglomerados, areniscas cuarzosas y subarcosas de color blanquecino, arenitas limosas y pelitas grises y rojizas; con estructuras sedimentarias muy bien preservadas, tales como estratificación entrecruzada planar, artesa, hummocky y megahummocky, óndulas asimétricas, óndulas de interferencia y calcos de flujo; (2) Miembro Arroyo Junquito, compuesto principalmente por facies de pelitas grises oscuras, verdes y rojizas, con laminación ondulítica; y (3) Miembro Arroyo de la Tuna, compuesto por margas y calizas margosas de color gris, ritmitas marga/pelita grises y verdosas, intercaladas con pelitas oscuras. En el análisis de facies se definen y caracterizan cuatro asociaciones, las cuales son interpretadas desde el punto de vista paleoambiental, definiendo un ambiente marino somero litoral de playa y los subambientes más proximales y distales correspondientes. Se realizan estudios mineralógicos para caracterizar las distintas facies sedimentarias, utilizando métodos petrográficos, tales como la observación de cortes delgados y la difractometría de rayos X (XRD), con el fin de determinar los principales factores que controlan la depositación (roca fuente, paleorrelieve y paleoclima) y la diagénesis. También se realiza un análisis detallado de las paleocorrientes y estudios de proveniencia para completar la interpretación paleogeográfica de la cuenca que se propone aquí como Cuenca Piedras de Afilar.

The objective of study is the sedimentary and stratigraphic detailed analysis of the Piedras de Afilar Formation. Sedimentary rocks, depositional environments and sedimentary basin are detailed studied and described. The age of this unit will also be obtained, through geochemical methods: U-Pb LA ICP-MS in zircons from sandstones and from intrusive rocks, C and O stable isotopes in limestones; Sm-Nd in shales; Sr in limestones; and biostratigraphic methods (palinological macerations in shales, siltstones and limestones). According to facies analysis and geochronology, the studied geologic unit is here considered of “formation” stratigraphic order and divided in three members: (1) Cuchilla Alta Member, formed by conglomerates, yellowed white quatzitic and subarcosic sandstones, and gray to redish siltstones and shales, showing well preserved sedimentary structures as trough cross stratification (TCS), hummocky and megahummocky cross stratification (HCS), ripples, interference ripple marks and flute casts; (2) Arroyo del Junquito Member, formed by dark, reddish and greenish shales and siltstones, with wavy lamination; and (3) Arroyo de la Tuna Member, formed by gray limestones and marls, gray to green limestone/shale rithmites and dark shales interbeded. Facies analysis was undertaken to define and characterize four facies associations, interpreting marine palaeoenviroment and corresponding shallower and deeper microenviroments. Mineralogical studies are taken to characterize each sedimentary facies, study thin sections in the microscopy and X ray analysis, to determine main factors of sedimentation process (source rock, palaeorelief and palaeoweather) and diagenesis. Detailed palaeocurrents and provenance studies are also carried out to complete the Piedras de Afilar Basin palaeogeography interpretation.