Concreciones dolomíticas de la formación Quintuco en la localidad de Puerta Curaco, cuenca Neuquén, Argentina

Abstract

La parte basal de la Formación Quintuco en el perfil de Puerta Curaco está caracterizada por la presencia de bancos dolomíticos tabulares de alrededor de 0,40 m de espesor que ocasionalmente contienen concreciones subesféricas de hasta 1 m de diámetro. Allí, la Formación Quintuco se inicia con intercalaciones de pelitas negras laminadas, calizas y wackstones dolomitizados, litofacies que fueron recientemente interpretadas como depósitos de offshore a zona de transición inferior, pertenecientes a una plataforma mixta carbonática-siliciclástica (Kietzmann et al. 2016). Los wackestones dolomitizados se encuentran dentro de una sucesión de calizas, margas y pelitas con abundante materia orgánica, que constituyen la litología dominante, en un intervalo de alrededor de 70 m de espesor en la parte inferior de la citada unidad. La mineralogía y geoquímica (elementos mayoritarios, traza e isótopos estables de C y O) de los bancos tabulares y de las concreciones ha sido estudiada en detalle y permiten inferir el origen de las mismas. Las dolomías tabulares están formadas principalmente por dolomita férrica de grano fino. Se originaron por precipitación diagenética y reemplazo de las calizas en la zona de metanogénesis y corresponden a la categoría de sedimentos formados en márgenes continentales ricos en materia orgánica y corresponden al tipo de "poca dolomita" de Baker y Bums (1985). Las concreciones presentan estructuras brechosas de tipo septario. La litología original de la concreción, probablemente calcita, fue reemplazada por dolomita de grano fino, generando la disminución del volumen interno y el brechamiento de la roca. Los septos son de dolomita espática en cristales grandes de hasta 1 cm de diámetro. Asimismo, minerales tales como calcita, celestina, estroncianita y cuarzo aparecen como las fases minerales que precipitaron en último lugar, ya sea reemplazando a la dolomita espática o rellenando espacios vacíos, de algunos cm a pocos dm de diámetro, dentro de las concreciones. El análisis de los isótopos estables de C y O revela que la fracción dolomítica de las concreciones también se originó en la zona de metagenesis, pero que la dolomita de los septos y los minerales de Sr se originaron posteriormente durante etapas más avanzadas de la diagénesis. El Sr fue probablemente aportado por la recristalización de las calizas durante la diagénesis avanzada. La precipitación de cuarzo y calcita en forma de drusas sería un evento que tuvo lugar luego de la contracción sufrida por la roca al producirse el reemplazo de la calcita original por dolomita.

The basal part of the Quintuco Formation at the Puerta Curaco section is characterized by tabular dolomite beds about 0.4 m thick, which occasionally contain sub-spherical concretions up to 1 m in diameter. There, the Quintuco Formation starts with black, laminated shales, limestones and dolomitized wackestones, lithofacies recently interpreted as deposited in offshore to lower transition environments in a mixed carbonatic-siliciclastic shelf (Kietzmann et al. 2016). The dolomitized wackestones are found within a succession of limestones, marls, and organic-rich shales, the dominant background lithology for an interval about 70 m thick in the lowermost part of the unit. Detailed mineralogical and geochemical studies (main and trace elements, C and O stable isotopes) in beds and concretions allow inferring the origin of the dolomitic rocks. Fine-grained ferrous dolomite is the main mineral in the tabular dolomite beds. They were formed by diagenetic precipitation and replacement of limestones in the methanogenesis diagenetic zone and correspond to the "dolomite poor" type of Baker and Burns (1985) for organic-rich continental margin sediments. The concretions show a septarian brecciated structure. The original calcite from the concretion was replaced by fine-grained dolomite, producing contraction and brecciation of the rock. Septa are built of spathic dolomite with individual crystals up to 1 cm of diameter. Calcite, celestine, strontianite and quartz are mineral phases that precipitated later, replacing spathic dolomite or filling empty spaces, several cm to a few dm in diameter, within the concretions. C and O stable isotope analysis reveal that the dolomite in the concretions also originated in the methanogenesis diagenetic zone. The calcite in septa and the Sr minerals, however, were originated later. The Sr was probably sourced by the recrystallization of the limestones in more advanced diagenetic stages. Drusic quartz and calcite are the result of precipitation after the contractional stage of the concretion caused by the replacement of calcite by dolomite.