Sedimentología de los depósitos marinos de las formaciones Cerro Toro y Alta Vista, Cretácico Superior, Cuenca Austral

Abstract

El presente trabajo de tesis doctoral se centra en el estudio sedimentológico de las secuencias del Cretácico Superior aflorantes al sur del Lago Argentino. Dichas secuencias están conformadas por las unidades marinas y transicionales depositadas durante el estadio de cuenca de antepaís de la Cuenca Austral y están representadas por la Formación Cerro Toro (Cenomaniano inferior-Campaniano inferior), Formación Alta Vista (Campaniano inferior) y Formación Anita (Campaniano superior). Para la elaboración de este trabajo se realizó el mapeo geológico del área de estudio y el levantamiento de nueve perfiles sedimentológicos de detalle (escala, 1:50). Durante esta tarea se tomaron datos de litología, estructuras sedimentarias mecánicas y orgánicas, contenido paleontológico, geometría de los cuerpos de roca, tipos de superficies limitantes, orientación de las capas y los contactos con las unidades infra y suprayacentes. Conjuntamente se efectuó un muestreo sistemático a fin de realizar estudios composicionales mediante petrografía, rayos X, contenido fosilífero. A partir del análisis sedimentológico, se identificaron 32 facies sedimentarias distintas las cuales se agrupan en 8 asociaciones de facies: Depósitos de flujos turbidíticos de baja densidad (AF1a-e), Depósitos de prodelta (AF2), Lóbulos arenosos distales (AF3), Lóbulos arenosos proximales (AF4), Relleno de canales distributarios terminales (AF5), Complejo de barras de desembocadura (AF6), Depósito de carga de fondo de canales distributarios (AF7), Depósitos de planicies interdistributarias subácueas (AF8). De la distribución y sus relaciones espaciales se definieron dos sistemas depositacionales: sistema marino de plataforma distal (AF1a-e) y sistema deltaico (AF2-AF8). La Formación Cerro Toro corresponde a los depósitos del sistema depositacional de plataforma marina distal que afloran a lo largo de una faja norte-sur en la región occidental del área de estudio. Esta unidad se reconoció en la Península de Magallanes, sobre la orilla Este del Brazo Sur de Lago Argentino y el Cordón de los Cristales. Los sedimentos de esta formación se acumularon a partir de flujos gravitacionales diluidos en un ambiente de plataforma marina distal con influencia de olas de tormenta (AF1). Los depósitos con retrabajo por flujos combinados, la abundancia de restos vegetales y el registro de una icnoasociación Cruziana fueron considerados argumentos suficientes para asignarle a esta unidad una posición batimétrica cercana al nivel de olas de mal tiempo (Offshore) y descartar la posición de fondo abisal interpretada previamente por algunos autores. La Formación Alta Vista comprende el intervalo basal del sistema deltaico conformado por un una espesa secuencia de depósitos de prodelta que afloran al este del área de estudio, en el Cerro Frías y hacia el sur de las Barrancas de las estancia Anita y Alta Vista. Esta unidad se acumuló a partir de plumas hipopícnicas y flujos hiperpícnicos diluidos suministrados por un sistema fluvial (AF2). Eventuales crecidas o tormentas desencadenaron flujos hiperpícnicos más densos que llegaban hasta esta zona distal, depositando así los pequeños lóbulos de areniscas medianas (AF3). La influencia fluvial en este ambiente no sólo se ve reflejada en la dominancia de procesos hipopícnicos e hiperpícnicos, sino también en el aporte de abundante material fitodetrítico y en las condiciones ambientales estresantes (icnoasociaciones disminuidas) dadas por las altas tasas de sedimentación y el ingreso de agua dulce en el sistema marino. El límite superior de la Formación Alta Vista es un pasaje gradual a la Formación Anita. Esta última unidad está integrada por una espesa secuencia de depósitos de frente deltaico en la base y de depósitos de planicie distributaria hacia el tope de la secuencia. La Formación Anita aflora a la largo de las Barrancas de las estancias Anita y Alta Vista, desde el Arroyo Centinela hasta el límite con Chile, en la región oriental del área de estudio. Las sedimentitas de esta unidad integra una secuencia granocreciente vinculada a la progradación de un sistema deltaico la cual se puede dividir en tres intervalos litológicamente distintivos. El intervalo basal está conformado por estratos de areniscas finas gris-violáceas y heterolíticas grisáceas correspondientes a lóbulos de flujos hiperpícnicos fluviales en un ambiente de frente deltaico distal (AF4 y 5). Este subsistema se encontraba fuertemente influenciado por el aporte fluvial, el cual ingresaba sedimentos ricos en restos vegetales de forma constante, limitando el desarrollo normal de organismos marinos. Los niveles bioturbados corresponden a lóbulos abandonados o áreas de interlóbulos (depósitos finos y heterolíticos) que no recibían la descarga fluvial directamente. El registro de la influencia de los procesos marinos es muy escaso y se limita a depósitos retrabajados por el oleaje durante periodos de tormenta hacia el tope del intervalo. El intervalo medio está conformado por areniscas medianas amarillentas que corresponden a complejos de barras de desembocadura en el frente deltaico proximal (AF6). Estos depósitos se acumularon por desconfinamiento de flujos hiperpícnicos y eventualmente fueron retrabajados por corrientes combinadas durante eventos de tormenta. El intervalo superior abarca una espesa sucesión de niveles de areniscas y conglomerados amarillo-anaranjados que alternan con niveles de areniscas y fangolitas de color verdoso. Los niveles de conglomerados y areniscas amarillo-anaranjados corresponden a canales distributarios (AF7), mientras que los niveles de sedimentitas finas verdosos representan la acumulación en las áreas de planicie interdistributaria asociada a los canales (AF8). Estos depósitos representan una robusta red de corrientes de alta energía que redistribuía material areno-conglomerádico hacia el mar. Las areniscas de las formaciones Cerro Toro, Alta Vista y Anita están conformadas por litoarenitas cuyos clastos son predominantemente de cuarzo monocristalino, de líticos metamórficos y volcánicos. Estos detritos provendrían de un orógeno reciclado transicional según los diagramas de Dickinson (1970). La composición de los argilominerales resulta más variable que la de las areniscas y según la distribución de estos se definieron cinco argiloasociaciones (A1-A5). Estas argiloasociaciones presentan una marcada concordancia con la distribución de las unidades litoestratigráficas. La A1 corresponde a la Formación Cerro Toro y está caracterizada por illita acompañada por clorita y, en menor medida, por interestratificados I/S. La A2 se corresponde con la Formación Alta Vista, está conformada principalmente por illita e I/S con proporciones menores de caolinita. La A3 coincide con el intervalo basal de la Formación Anita (depósitos de frente deltaico distal) está conformada por illita y caolinita como minerales dominantes y en menor proporción I/S y clorita. La A4 corresponde con los intervalos medio y superior de la Formación Anita esta es similar a la A3, pero se diferencia por presentar pulsos de esmectita. Por último, en la A5 se presenta un cambio drástico en los argilominerales el cual está acompañando también por cambios en la moda detrita. Está caracterizada por presentar muy abundante contenido de caolinita y moderado de clorita, siendo la illita un componente ausente a escaso. La A5 representa el pasaje a la Formación Irene. Al sur del Lago Argentino los depósitos de la Formación Cerro Toro marcan el comienzo de la etapa de cuenca de antepaís de la Cuenca Austral. Estos representan un ambiente de plataforma los cuales corresponden a las facies más proximales del sistema marino cuyas depósitos distales se encuentran hacia el sur del área de estudio. La distribución, elongada en sentido N-S, de esta unidad fue controlada por la estructuración de la faja plegada y corrida que dio lugar a la etapa de cuenca de antepaís. Durante el Campaniano se produjo la instauración del sistema deltaico Alta Vista-Anita el cual representa una regresión paulatina de los sistemas depositacionales desde el noreste hacia el depocentro de la cuenca. Las áreas elevadas que podrían haber aportaron los sedimentos de estas unidades son el Macizo del Deseado ubicado al NNE del Lago Argentino y a su vez el orógeno elevado desarrollado al oeste, el cual exhumó el basamento paleozoico y los depósitos del sinrif jurásico de la propia cuenca.