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INDICE RESUMEN……………………………………………………………………………………………………………………….. 1 CAPÍTULO 1 – INFORMACIÓN GENERAL………………………………………………………………………... 2 Introducción………………………………………….…………………………………………………………………. 3 1.1 – Ubicación geográfica del área de estudio…………………………………..…………………… 5 1.2 – Metodología de trabajo………………………………………………………………………………….. 6 1.3 – Antecedentes…………………………………………………………………………………………………. 7 CAPÍTULO 2 – MARCO REGIONAL, ESTRATIGRAFÍA, ESTRUCTURA Y GEOMORFOLOGÍA……………………………………………………….……………………….………………………. 11 2.1 – Marco regional de la Cuenca Neuquina…………..……………………………………………… 12 2.2 – Estratigrafía…………………………………………………………………………………………………….. 14 Grupo Cuyo………………………………………………………………………………………………….…….. 15 Formación Los Molles………………………………………………………………………….….. 17 Formación Lajas…………………………………………………………………………………..….. 18 Grupo Lotena……………………………………………………………………………………………………… 20 Formación Lotena……………………………………………………………………………………. 20 Formación La Manga………………………………………………………………………….……. 21 Formación Auquilco…………………………………………………………………………………. 23 Grupo Mendoza…………………………………………………………………………………………………… 24 Formación Tordillo……………………………………………………………………………………. 25 Formación Vaca Muerta……………………………………………………………………………. 26 Formación Mulichinco………………………………………………………………………………. 30 Formación Agrio…………………………………………………………………………………….… 31 Formación Chapúa………………………………………………………………………………………………. 35 Formación Cerro Cabras………………………………………………………………………………………. 36 Formación Agua Carmonina…………………………………………………………………………………. 36 Depósitos aluviales y coluviales……………………………………………………………………………. 37 2.3 – Estructura…………………………………………………………………………………………………………. 38 Área de estudio…………………………………………………………..………………………………………. 40 2.4 – Geomorfología…………………………………………………………………………………………………. 43 CAPÍTULO 3 – ESTUDIO PETROGRÁFICO DE LOS BASALTOS DEL ÁREA DE ESTUDIO………… 46 3.1 – Marco regional…………………………………………………………………………………………………… 47 Formación Cerro Cabras…………………………………………………………………………………………. 50 Formación Chapúa………………………………………………………………………………………………… 51 3.2 – Marco local…………………………………………………………………………………………………………. 51 Basaltos olivínicos……………………………………………………………………………………………….…. 51 Basaltos amigdaloides………………………………………………………………………………………….… 55 3.3 – Correlación estratigráfica…………………………………………………………………………………… 59 3.4 – Minerales secundarios……………………………………………………………………………………….. 60 3.5 - Conclusiones parciales………………………………………………………………………………………… 61 CAPÍTULO 4 – ESTUDIO MINERALÓGICO DE LOS CRISTALES DE CUARZO………………………… 63 4.1 – Antecedentes……………………………………………………………………………………………………. 64 4.2 – Roca de caja………………………………………………………………………………………………………. 67 4.3 – Mineralización…………………………………………………………………………………………………… 72 4.4 – Descripción de los cuarzos tipo Herkimer…………………………………………………….…… 76 4.4.1 – Identificación precisa de la forma cristalográfica………………………………….… 76 Romboedro r {10-11}…………………………………………………………………………………….… 76 Romboedro z {01-11}…………………………………………………………………………………….… 77 Prisma hexagonal m {10-10}………………………………………………………………………….… 77 Bipirámide trigonal s {11-21}……………………………………………………………………………. 78 Bipirámide trigonal s’ {2-1-11}……………………………………………………………………….…. 79 Cuarzo de dos romboedros y un prisma hexagonal………………………………………..… 79 Cuarzo de dos romboedros, un prisma hexagonal y bipirámide trigonal………..… 80 Cuarzo de dos romboedros, un prisma hexagonal y dos bipirámides trigonales.. 81 4.4.2 – Clasificación/Valoración gemológica……………………………………………………………. 84 Categoría 1…………………………………………………………………………………………………………… 85 Categoría 2…………………………………………………………………………………………………………… 85 Categoría 3…………………………………………………………………………………………………………… 85 Categoría 4……….…………………………………………………………………………………………………. 85 Valoración…………………………………………………………………………………………………………… 85 4.5 – Conclusiones parciales………………………………………………………………………………………….. 86 CAPÍTULO 5 – MINERALOGÍA DE LOS RODADOS DE SÍLICE…………………………………………………. 89 5.1 – Importancia de los rodados como materia prima de antiguas culturas……………….. 90 5.2 - Especies líticas: propiedades físicas, texturas y estructuras…………..…………………….. 91 Grupo A…………………………………………………………………………………………………………………….. 93 Grupo B…………………………………………………………………………………………………………………….. 96 Grupo C……………………………………………………………………………………………………………………... 97 5.3 – Correlación de los rodados y las herramientas reconocidas en los alrededores…………………………………………………………………………………………………………………… 101 5.4– Condiciones de formación de los rodados de sílice.……………………………………………. 103 5.5 – Consideraciones parciales…………………………………………………………………………………… 104 CAPÍTULO 6 – DISCUSIÓN Y CONCLUSIONES…………………………………………………………………….. 106 BIBIOGRAFÍA…………………………………………………………………………………………………………………….. 111 APÉNDICE 2 – DESCRIPCIONES PETROGRÁFICAS Y MINERALÓGICAS………………………………… 122 APÉNDICE 1 – MAPA GEOLÓGICO 1 RESUMEN Con el objetivo de estudiar la génesis del cuarzo tipo Herkimer de la Formación Auquilco, se realizó el presente Trabajo Final de Licenciatura, en el área de la Yesera del Tromen, Norte de la provincia de Neuquén. El estudio de los cristales de cuarzo tipo Herkimer nos permitió determinar la morfología de los cristales, sus formas principales, sus tamaños, sus inclusiones y un conjunto de propiedades físicas que sirvieron para elaborar una clasificación factible de ser empleada por profesionales y coleccionistas. Se determinó la roca de caja y su ubicación estratigráfica dentro de la Formación Auquilco para precisar criterios de prospección. El desarrollo de este objetivo permitió caracterizar la petrografía de las rocas ígneas que afloran en lo alrededores y correlacionarlas, sobre la base de sus rasgos principales, con las Formaciones Cerro Cabras y Chapúa. Al mismo tiempo, se estudiaron las paragénesis secundarias que ellas hospedan, con especial atención a los minerales del grupo de las zeolitas. Durante el estudio estratigráfico se relevaron numerosos rodados de sílice que cubren los bajos topográficos de la yesera del Tromen. Dado el interés arqueológico de los mismos se caracterizaron los diversos tipos, se generó un inventario y se compararon con el material lítico empleado por las primeras culturas que poblaron la zona. 2 1 Información General EN ESTE CAPÍTULO SE PRESENTA LA ZONA DE ESTUDIO DESCRIBIENDO SU GEOGRAFÍA Y VIAS DE ACCESO. SE DESARROLLA LA METODOLOGÍA DE TRABAJO UTILIZADA PARA CADA ETAPA. SE ESPECIFICAN LOS APORTES MÁS RELEVANTES CON RESPECTO A SU ESTRATIGRAFÍA, ESTRUCTURA, GEOMORFOLOGÍA, YACIMIENTOS MINERALES Y MARCO TECTÓNICO. 3 INTRODUCCIÓN El área de estudio se ubica dentro de la Cuenca Neuquina, la cual tiene una vasta lista de antecedentes referidos a su subsuelo, su geología, su geomorfología, su estructura, estratigrafía y sus yacimientos de minerales metalíferos y no metalíferos. Estos últimos, serán de particular interés para este Trabajo Final de Licenciatura, que se desarrolla en el área denominada Yesera del Tromen, ubicada en el centro de la Cuenca Neuquina. Este sector de la provincia de Neuquén se caracteriza por extensos afloramientos de yeso y anhidrita de tipo mantiforme que integran estratigráficamente a la Formación Auquilco. Si bien se ha citado la presencia de mineralizaciones de cuarzo tipo Herkimer en la Yesera del Tromen, en este Trabajo Final de Licenciatura, se caracterizan dichas manifestaciones desde una perspectiva integral geológica y gemológica. Se presentan datos cualitativos y cuantitativos tanto de las especies minerales como de su yacencia. Los cuarzos tipo Herkimer son una variedad de cuarzo cuya excelente pureza lo convierten en una variedad de valor gemológico y, en consecuencia, un potencial recurso mineral. Cabe destacar que la Yesera del Tromen es el único lugar en todo el territorio argentino donde se encuentra este recurso. En forma paralela se caracterizan otras mineralizaciones de sílice amorfa quehospeda la misma yesera no solo para su caracterización mineralógica sino también para complementar estudios arqueológicos orientados a la determinación de fuentes naturales de materiales líticos. Así, el objetivo general de este trabajo pretende profundizar en el estudio de los recursos no metalíferos de valor gemológico que afloran en esta porción de la Cuenca Neuquina, sin desmerecer por ello los aspectos estratigráficos, petrográficos y estructurales de la zona. 4 Entre los objetivos específicos se destacan tres: 1) Estudiar la génesis de los cuarzos tipo Herkimer, las condiciones físicas y químicas en las cuales se formaron dichas manifestaciones, su extensión en el territorio y las características de la roca de caja de la Formación Auquilco. Proponer además, una clasificación teniendo en cuenta una valoración a nivel académico mineralógico, gemológico y coleccionista. 2) Visto la diversidad de manifestaciones arqueológicas en los alrededores, parte de los estudios se orientaron a caracterizar la fuente de material lítico que emplearon culturas previas. Para este cometido se describen y correlacionan los diversos rodados de sílice y basaltos. 3) Por último, se caracteriza la estratigrafía del área, la petrografía de las rocas ígneas, la estructura y demás aspectos geológicos que complementan los estudios precedentes. La estructura de este trabajo final, se encuentra dividida en seis capítulos: los dos primeros son monográficos y desde el capítulo tres en adelante el contenido es original, es decir, datos recolectados del trabajo de campo o en trabajos de gabinete. Además se anexan apéndices donde se encuentran el mapa geológico y las descripciones petrográficas y mineralógicas de las muestras recopiladas. El capítulo 1 compila la información general: tiene como finalidad orientar al lector geográfica, geológica y temporalmente. Al mismo tiempo se resumen los principales antecedentes del área de estudio. En el capítulo 2 se describen las formaciones que componen la estratigrafía del área, los perfiles relevados y se detalla mapa geológico y el perfil estructural. En el capítulo 3 se estudian a las rocas volcánicas que afloran en el área de estudio para establecer su correlación estratigráfica. El capítulo 4 tiene como finalidad, analizar, caracterizar y definir las propiedades mineralógicas y gemológicas de los cuarzos tipo Herkimer; además, establecer sus 5 atributos como interés económico y proponer una clasificación que ayude a dicha valoración. En el capítulo 5, a través del trabajo interdisciplinario entre antropología y geología, se caracterizan a los rodados de sílice para su comparación con el material lítico empleado por antiguas civilizaciones. Por último, en el capítulo 6 de discusiones y conclusiones, se analizan todos los métodos, procesos, argumentos y contribuciones del trabajo, definiendo nuevos conceptos y paradigmas para la mineralización de cuarzo tipo Herkimer y la geología del área de estudio. 1.1. UBICACIÓN GEOGRÁFICA DEL ÁREA DE ESTUDIO El área de estudio abarca la Yesera del Tromen, ubicada al norte de la provincia del Neuquén, entre los 37°10'44'' y 37°15'37'' S y los 69°45'46'' y 69°54'16'' O. Como se ve en la figura 1.1, a nivel regional se observan como altos topográficos al volcán Domuyo (4708 m), Tromen (3978 m) y el cerro Payún (3838 m) y como referencia hidrográfica al norte de la zona de estudio, se encuentra el río Barrancas. En la zona se encuentra el puesto de la Familia Tapia donde nos cedieron el lugar para acampar y poder realizar el estudio. El área, que en el mapa se encuentra recuadrada en rojo, se halla localizada en el sector norte central de la provincia del Neuquén, donde se extienden parte de los departamentos de Pehuenches y Chos Malal. Las localidades más cercanas son Buta Ranquil, en dirección norte a unos 18 kilómetros y la localidad de Chos Malal en dirección sudoeste a unos 40 kilómetros de distancia. Se puede acceder desde la localidad de Buta Ranquil a través de la Ruta Nacional N°40 en dirección sur, la cual se encuentra asfaltada hasta la entrada del paraje de la Familia Tapia, donde se sigue el recorrido por un camino interno de tierra hasta llegar al puesto. También se puede acceder desde la localidad de Chos Malal a través de la Ruta Nacional N°40 en dirección al noreste (Fig. 1.1). 6 Figura 1.1: Mapa de ubicación geográfica del área de estudio. El área de estudio se encuentra recuadrada en rojo (Google, Febrero 2018). Corresponde a una zona dominada por bajos topográficos en la Yesera del Tromen propiamente dicha. En cuanto a los altos topográficos, la altura máxima se encuentra en el cerro Chihuido de Tril (1384 m) aproximadamente sobre el nivel del mar (véase mapa geológico, Apéndice 1). En cuanto a la hidrografía, la zona se encuentra en su mayor parte conformada por sistemas fluviales de carácter efímero, como son los arroyos Pichichaico y Aguada del León. Además, se encuentran la vega de Escalone y vega de Totora (o vega de la Veranada). 1.2. METODOLOGÍA DE TRABAJO Se realizó un mapa del área de estudio con el programa ArcGis, a escala 1:31000 incluyendo geología, yacimientos, caminos e hidrografía partiendo de imágenes satelitales ASTER GDEM descargadas del Google Earth con el programa StichMap (véase Mapa, Apéndice I). También se utilizó el mapa topográfico de Chos Malal a escala 1:250000 del IGN para completar la información. El mapa se encuentra georeferenciado con el datum WGS84 en coordenadas de latitud y longitud. Como cartografía adicional, se requirió la 7 hoja geológica 32c Buta Ranquil de escala 1:200000 (Holmberg, 1976) y la hoja geológica 3769-III, Chos Malal de escala 1:250000 inédita. Para realizar el estudio mineralógico y petrográfico se recolectaron muestras de las que fueron seleccionadas 10 para su estudio óptico a través de microscopio de polarización en base a cortes delgados. En particular, para el estudio de los cristales de cuarzo tipo Herkimer, se trabajó bajo lupa binocular para ver en detalle las propiedades físicas del mineral. 1.3. ANTECEDENTES La Cuenca Neuquina posee numerosos antecedentes, debido al particular interés de su estructura, estratigrafía, sedimentología y tectónica que siempre ha suscitado por ser portadora de recursos hidrocarburíferos. A continuación, se enumeran en forma cronológica las contribuciones más importantes. Los primeros trabajos fueron elaborados por Ave Lallemant (1885) quién descubrió el Sistema Jurásico en Neuquén. Años más tarde, Weaver (1927, 1931, 1942) destinó sus trabajos a la caracterización litológica de las unidades mapeables y a la ubicación de sus niveles fosilíferos. Sus estudios le permitieron reconstruir la evolución de la cuenca andina en la región del Neuquén. Al mismo tiempo, se destacan las contribuciones de Rassmuss (1923) sobre Auca Mahuída y El Tromen. Más tarde, de Ferraris (1947) analizó el significado y comportamiento de la dorsal neuquina. La primera geología regional compresiva del sector extraandino, se le atribuye a Herrero Ducloux (1938, 1939, 1946, 1947). Groeber (1946) comienza con sus observaciones geológicas a lo largo del meridiano 70° y con sus ideas acerca del desarrollo del Mesozoico neuquino. Por otra parte, Leanza realiza contribuciones referidas a los amonites presentes en varios pisos de Mesozoico neuquino (Leanza 1944, 1947a, 1947b, 1949, 1957, entre otras). Se destacan también las contribuciones de Álvarez (1943), Piscione (1947) y Borrello (1956) que se encargaron de los aspectos vinculados a los combustibles sólidos. 8 Stoll (1956) y Angelelli (1950) entre otros, realizaron los primeros registros de sus recursos minerales. Más recientemente, Digregorio (1972) establece las diferentes unidades litológicas desde el basamento metamórfico hasta los depósitos volcánicos y sedimentos cenozoicos.Por otra parte, Zöllner y Amos (1973), se encargaron de la Hoja Chos Malal bajo el estudio de la Dirección de Minas. Entre los nuevos aportes se destacan los realizados por Uliana y Biddle (1987, 1988), Uliana et al. (1989), Legarreta y Uliana (1991, 1996, 1998), Uliana y Legarreta (1993) quienes introducen el análisis estratigráfico secuencial en el Mesozoico de la cuenca Neuquina, confirmando y actualizando los ciclos sedimentarios de Groeber y correlacionándolos con las variaciones eustáticas del nivel del mar. En el área de estudio se destacan los primeros trabajos realizados por Weaver (1931), quien realizó la caracterización litológica de gran parte de las unidades mapeables de la zona de trabajo. Esto se desarrollará con mayor detalle en la sección Estratigrafía. Cabe destacar los trabajos realizados por Holmberg (1948, 1976), los cuales inician el levantamiento y caracterización de las zonas volcánicas, entre ellas la de Tromen. Este trabajo final de licenciatura se basa principalmente en la Hoja geológica 32c Buta Ranquil de escala 1:200.000 realizada por dicho autor (Holmberg, 1976). Como complemento, se recurrió además a la Hoja geológica 3769-III de Chos Malal de escala 1:250.000 inédita. Por otro lado, Stipanicic (1966) analizó la secuencia oxfordiano-kimmeridgiana llegando a demostrar la presencia de un diastrofismo divesiano, tras el estudio de las relaciones de los depósitos jurásicos en la Vega de la Veranada. Finalizando la década de los ‘60, Stipanicic analiza las fases diastróficas del Jurásico y del Cretácico (Stipanicic y Rodrigo, 1970) estableciendo las características de los distintos movimientos orogénicos y epigenéticos que involucraron la sedimentación de la Cuenca Neuquina, complementando los conocimientos del Jurásico a partir del esquema de Groeber (Stipanicic, 1969). En cuanto a contribuciones paleogeográficas, se destaca el trabajo de Gulisano y Gutiérrez Pleimling (1994) quienes aportan nuevas ideas para la interpretación del arreglo mesozoico de la región Gondwánica. 9 Especial atención se merece el trabajo de Vergani et al. (1995), donde se sintetiza la evolución tectónica de la cuenca Neuquina durante el Mesozoico y Cenozoico. En cuanto a lo que compete a la zona de estudio, rescatamos el desarrollo de la cuenca y el proceso de postrift que el autor detalla y analiza. También se cuenta con los trabajos de Howell et al. (2005) quienes realizaron una síntesis de la evolución tectonosedimentaria de la cuenca. Respecto de la estructura cabe destacar el trabajo realizado por Zamora y Zapata (2005), donde se analizan tanto la evolución geológica como las distintas estructuras desarrolladas en el frente orogénico de la faja plegada a los 37 ° Sur. La faja plegada neuquina es considerada uno de los más importantes sistemas de corrimientos del país. Otro trabajo que merece especial atención es el de Zamora et al. (2006) donde los autores hacen énfasis en el yacimiento El Portón a través de un modelado estructural 3D. Respecto al origen de las rocas ígneas se ha establecido la evolución magmática de los Andes Neuquinos (Kay y Ramos, 2006), la mecánica del relleno sedimentario de la cuenca (Veiga et al., 2005) y numerosos nuevos conceptos, fundamentales para la exploración de hidrocarburos que han quedado registrados en los distintos relatorios de los Congresos de Exploración de Hidrocarburos (Schiuma et al., 2003; Kozlowski et al., 2005; Stinco et al., 2005; Cruz et al., 2008; entre otros). A nivel arqueológico, el trabajo se vale de los aportes realizados por Barberena (2013), Barberena y Castiñeira (2005), Barberena et al. (2011, 2015a, b, 2017) y Fernández et al. (2017) donde a través de distintas investigaciones documentan lo que pueblos originarios utilizaban como artefactos y materias líticas partiendo de tres materias primas: basalto, obsidiana y variedades de sílice. En cuanto a los cristales de cuarzos idiomorfos, la bibliografía cuenta con los trabajos a nivel local de de Barrio et al. (1994), Cesaretti et al. (2000) y Montenegro y Concheyro (2006). En el trabajo realizado por de Barrio et al. (1994), se determina la presencia de los cuarzos en la Formación Auquilco en Vega de la Veranada, Yesera del 10 Tromen, provincia del Neuquén, determina mineralogía de los mismos y su ambiente de formación. Además, se mencionan trabajos de divulgación a nivel mundial. En el trabajo de Cesaretti et al. (2000), a partir del trabajo de de Barrio et al. (1994), se analizan las inclusiones fluídas de los cuarzos tipo Herkimer, técnicas de petrografía y fluorescencia, completados con microtermometría. Finalmente Montenegro y Concheyro (2006) agregan información sobre la presencia de ópalo, consideran que está íntegramente ligado a la formación de los cuarzos tipo Herkimer y proponen un origen para la sílice. 11 2 Marco regional, estratigrafía, estructura y geomorfología EN ESTE CAPITULO SE ESTABLECE UN MARCO TECTÓNICO REGIONAL DE LA CUENCA NEUQUINA, DONDE YACE LA FORMACIÓN AUQUILCO, SE DESCRIBE LA ESTRATIGRAFÍA Y A TRAVÉS DE DATOS DE CAMPO SE ESBOSA UN PERFIL REGIONAL. ADEMÁS, SE ANALIZA LA ESTRUCTURA MEDIANTE UN PERFIL ESTRUCTURAL Y EL MAPA GEOLÓGICO. POR ÚLTIMO, SE DESCRIBE LA GEOMORFOLOGÍA DEL LUGAR PARA ESTABLECER LA EVOLUCIÓN DEL PAISAJE Y COMPRENDER EL PRESENTE. 12 2.1 - MARCO REGIONAL DE LA CUENCA NEUQUINA La Cuenca Neuquina se encuentra en el centro oeste de Argentina limitada por el Macizo Nordpatagónico (al sur), la Sierra Pintada (al noreste) y la Cordillera de los Andes (al oeste). Su forma es triangular presenta un área mayor a 160.000 km2, con un espesor de por lo menos 7 km de sucesión sedimentaria mesozoica-cenozoica (Vergani et al., 1995). La cuenca se desarrolló durante más de 220 millones de años con distintas áreas depocentrales separadas por complejas estructuras entre las que se destaca la Dorsal de Huincul que fue activa durante el Jurásico inferior y tuvo numerosas reactivaciones durante el Jurásico-Cretácico. Distintos autores realizaron estudios sobre la evolución estratigráfica de la Cuenca Neuquina: Groeber (1946), Marchese (1971), Digregorio (1972) Digregorio y Uliana (1980), Gulisano et al. (1984), Mitchum y Uliana (1985), Legarreta y Gulisano (1989), Legarreta y Uliana (1991), Uliana y Legarreta (1993), Vergani et al. (1995), Spalletti et al. (2005), Veiga et al., (2011), entre otros. Según Legarreta y Gulisano (1989), durante el Triásico Tardío al Jurásico Temprano (Hettangiano inferior) la cuenca empieza a configurarse y rellenarse con depósitos sedimentarios que evidencian una subsidencia controlada por fracturas de sustrato en el estadío de rift. Durante el Hettangiano-Oxfordiano se produce una subsidencia generalizada, generando la configuración inicial de la cuenca alrededor de las fracturas manifestadas como importantes líneas de articulación en la parte interna de la misma. Desde el Jurásico Superior (Kimmeridgiano) al Cretácico Superior (Campaniano) la cuenca estuvo sometida a subsidencia térmica evidenciada por la geometría de las mesosecuencias pertinentes y por su arreglo interno que demuestra ligeros cambios de facies y escasa influencia de las irregularidades del sustrato. Hacia el Cretácico Superior al Cenozoico Inferior, se evidencia un efecto de carga de la losa liásica en el sector occidental de la cuenca, probablemente dado por el rotundo crecimiento y migración del arco volcánico hacia el Este (Legarreta y Gulisano, 1989). En el trabajo de Howell et al. (2005), ilustran la evolución de la Cuenca Neuquina (Fig. 2.1). 13 Figura 2.1 - Evolución esquemática de la Cuenca Neuquina desde el Triásico Tardío al Cretácico. (a) Estadío de sinrift. (b) Estadío de postrift. (c) Estadío de cuenca de antepaís. Modificado de Howell et al. (2005). 14 Otros autores proponen los distintos estadíos de la siguientemanera: en el estadío sinrift, los hemigrábenes fueron cubiertos por depósitos continentales clásticos, volcánicos y volcaniclásticos (Vergani et al., 1995). En el estadío postrift, durante el Jurásico Medio – Cretácico Temprano, se inició un régimen de subducción en el margen occidental de Gondwana y hacia el Jurásico Tardío se estableció casi por completo el arco magmático andino (Franzese et al., 2003). Se produjo un incremento de la subsidencia en el retroarco lo que posibilitó el ingreso del mar desde el proto-Pacífico (Spalletti et al., 2000; MacDonald et al., 2003). Potentes sucesiones fueron depositadas en este período de subsidencia termal y extensión regional de retroarco. Comprenden complejas series de ciclos transgresivo- regresivos de diversas magnitudes, controladas por la combinación de cambios en subsidencia, levantamiento, oscilaciones del nivel del mar (Grupos Cuyo, Lotena y Mendoza) (Howell et al., 2005). Este último estadío es el que representa la estratigrafía de la zona de estudio. Para el estadío de cuenca de antepaís, del Cretácico Tardío – Cenozoico, grandes cambios se produjeron tras la propagación del Océano Atlántico y el reordenamiento de la placa del Pacífico, incluyendo la disminución en el ángulo de subducción de la loza, dando un régimen compresivo causando la inversión de estructuras extensionales previas (Vergani et al., 1995). En esta escena, la Cuenca Neuquina sufrió importantes variaciones en el tamaño y forma (Legarreta y Uliana, 1991) junto a la migración de los depocentros (Franzese et al., 2003). 2.2 - ESTRATIGRAFIA La estratigrafía de la Cuenca Neuquina inicia con un basamento ígneo metamórfico compuesto por el Complejo Colohuincul y la Formación Huechulafquen (Vergani et al., 1995). Sobre el mismo se preservan los remanentes de los distintos procesos geológicos que la afectaron, casi en forma ininterrumpida, hasta el Cuaternario. No obstante, en la zona de estudio, la estratigrafía se limita a secuencias sedimentarias del Mesozoico (Pliensbachiano – Barremiano) y remanente de la actividad endógena y exógena del 15 Cenozoico tardío. La figura 2.2 compara en forma gráfica la estratigrafía regional y la columna que aflora en el área que atañe a este trabajo. El área correspondiente a cada unidad, se puede observar en el mapa geológico del apéndice II. La estratigrafía sigue la propuesta de la Hoja Geológica Buta Ranquil, (Holmberg, 1976) sumada a otros autores. A continuación, se sintetizan las características más relevantes de todas las unidades encontradas en la zona de estudio, desde las más antiguas hasta las más jóvenes. GRUPO CUYO El nombre fue postulado por Dellapé et al. (1978) para determinar una secuencia sedimentaria evolutiva delimitada por las discordancias intraliásica en su base e intracalloviana en el techo. Otros autores como Riccardi y Gulisano (1992) lo llamaron Subsistema Cuyo. Posteriormente, se reconocen los trabajos de Gulisano et al. (1984), Legarreta y Gulisano (1989), Zavala (1993, 1996), Gulisano y Gutiérrez Pleimling (1994), Limeres (1996) y más tarde Legarreta y Uliana (1996) en lo que respecta a estratigrafía secuencial. Los primeros estudios fueron realizados por Bodenbender (1892), mostrando la existencia de depósitos marinos jurásicos en Neuquén. Luego, Groeber (1918, 1929) generó las primeras contribuciones para ordenar la estratigrafía del Jurásico. Groeber (1946) define el término Cuyano para identificar la sección inferior del Jurásico andino de origen marino. Cabe destacar los aportes de Weaver (1931) con invertebrados fósiles marinos, Suero (1951) y Stipanicic (1968) a nivel regional y Leanza (1992) en cuanto a la estratigrafía. Este grupo representa la primera ingresión marina de la Cuenca Neuquina, donde se depositaron intervalos de pelitas, areniscas, conglomerados y evaporitas de ambientes marinos profundos a continentales. Por su contenido fosilífero, el inicio del Grupo Cuyo data de una edad del Pliensbachiano-Toarciano en Neuquén y del Sinemuriano- Hettangiano en Mendoza. 16 Figura 2.2 - Izquierda: Cuadro estratigráfico de la Cuenca Neuquina modificado del trabajo de Vergani et al. (1995). Derecha: se observa el detalle de la estratigrafía correspondiente al área de estudio. En la región suroeste y oeste de Neuquén, el Grupo Cuyo muestra exposiciones bien representadas y de gran extensión hasta el norte de la sierra de la Vaca Muerta (Arregui et al., 2011). Este grupo está integrado por dos formaciones: Los Molles y Lajas cuyas principales características se describen a continuación. 17 Cabe destacar que en la Hoja Geológica Buta Ranquil (Holmberg, 1976), por cuestiones de escala, se prefirió reunir a las Formaciones Lajas, Lotena y La Manga, nucleándolas en el Grupo Reyes. No obstante, en el presente trabajo, se detallará a las formaciones en forma individual siguiendo la propuesta de Gulisano y Gutierrez Pleimling (1994). FORMACIÓN LOS MOLLES Antecedentes: Esta Formación debe su nombre a Weaver (1931). Más tarde, Digregorio (1972), establece al arroyo Los Molles como localidad tipo. Cabe mencionar las contribuciones del mesozoico del país de Groeber y Stipanicic (1953) y a los aportes estratigráficos de Volkheimer (1973) y Leanza (1992). Litología dominante: Compuesta por calizas gris oscuras a negras y lutitas, con intercalaciones de limonitas grises y en menor medida areniscas, en ocasiones calcáreas. En menor medida se presentan tobas y conglomerados en la base. Fangolitas calcáreas y calizas se vuelven más frecuentes hacia el techo. Se reconocen horizontes turbidíticos y en gran medida concreciones calcáreas (Rosenfeld y Volkheimer, 1980, 1981; Hinterwimmer y Jáuregui, 1984). Se la considera uno de las unidades generadoras de hidrocarburos del Jurásico, esto se debe a las grandes acumulaciones de gas en los alrededores de la cuenca vinculadas con la evolución de materia orgánica dentro de esta formación (Cruz et al., 2002). Contenido fosilífero: Esta unidad contiene amonites y bivalvos (Riccardi et al., 1988a, 1988b, Riccardi et al., 1989; Riccardi 2008, entre otros), ictiosaurios y plesiosaurios (Gasparini et al., 1992) y microfósiles (Ballent 1987; Kielbowicz 1987). Edad: Volkheimer (1973) sugiere a partir de información paleontológica en la Sierra de Chacaico que la Formación Los Molles fue depositada en el Toarciano-Aaleniano a 18 Bajociano temprano. Digregorio y Uliana (1980) datan a la unidad a partir de registro fósil asignando edades desde el Toarciano inferior hasta el Bajociano inferior en la Sierra de Chacaico. Por su parte, Hinterwimmer y Jáuregui (1984) le otorgan edades desde el Toarciano temprano al Toarcino tardío- Calloviano temprano en el área de Barda Colorada a partir de datación de amonites y trabajos de palinología. Por otro lado, Leanza (1990) establece una edad Toarciana a Bajociano media por medio de los amonites. Ambiente de formación: Consiste en la primer unidad marina ubicada por encima de los depósitos continentales de syn-rift además de incluir cientos de metros de lutitas negras con amonites con turbiditas intercaladas (Burgess et al., 2000). Según Arregui et al. (2011) esta formación pertenece a un ambiente de sedimentación marina de baja energía. De acuerdo con la cantidad de pirita diseminada, restos de vegetales y su contenido fosilífero, la interpretan como una sedimentación en un ambiente marino poco profundo (menor a 400 m). Características locales: En la zona de estudio esta formación aflora en el centro-oeste del mapa geológico (ver en Apéndice II), ocupando un área aproximada de 0,48 kilómetros cuadrados. En la sección de Vega de la Veranada – Barranca de los Loros, se presenta en contacto estratigráfico transicional (Riccardi y Damborenea, 1993) con la Formación Lajas (Gulisano y GutiérrezPleimling, 1994). FORMACIÓN LAJAS Antecedentes: Esta formación debe su nombre a Weaver (1931). Otros autores que merecen ser destacados por sus contribuciones estratigráficas, son Gulisano et al. (1984), Hinterwimmer y Jáuregui (1984), Gulisano y Hinterwimmer (1986), Zavala (1993) y Zavala y González (2001), entre otros. Litología dominante: Areniscas blanquecinas litorales (Weaver, 1931; Herrero Ducloux, 1946). Según Riccardi y Damborenea (1993), se compone de areniscas grises de grano fino a grueso, en ocasiones areniscas conglomerádicas de grano fino, con cemento calcáreo y 19 presenta laminación entrecruzada y paralela. Intercalados se presentan conglomerados, limolitas, coquinas, tufitas, lutitas y gran número de capas lenticulares y finas de arcilla carbonosa y lignito. Contenido fosilífero: Según Leanza y Hugo (1997) es abundante y variado, distinguiéndose invertebrados marinos de conchilla gruesa debido a aguas templadas-cálidas, resaltándose pelecípodos (Ctenostreon, Modiolus, Chlamys y Amussium) junto a trigonias (Myophorella, Groeberella y Scaphorella) y corales. A través de los estudios de Riccardi (2008) de amonites, se puede establecer una zonación utilizada para medir la edad de los ciclos de variaciones de la línea de costa individualizados por Gulisano et al. (1984) y Gulisano y Gutiérrez Pleimling (1994). Caben destacar estudios a partir de bivalvos, gastrópodos y corales de Groeber (1929), Weaver (1931), Fernández (1943), García Vizcarra (1943), Lambert (1946), Leanza (1992) y de restos vegetales Menéndez (1965), Volkheimer (1971, 1972, 1978) y Archangelsky y Marques-Toigo (1978). Edad: La edad comprende desde el Aaleniano-Bajociano hasta el Calloviano Temprano (Riccardi y Damborenea, 1993). Ambiente de formación: Zavala y González (2001) le asignan sistemas deltaicos que sufrieron descargas hiperpícnicas y reelaborados en forma parcial por corrientes de oleaje y marea. Por otra parte, McIlroy et al. (2005) lo interpretan como un origen deltaico con dominio del oleaje por sobre las mareas. Otros estudios más recientes mencionan un dominio de estructuras tractivas unidireccionales con gran cantidad de materia orgánica que se concentra en sus caras de avalancha principalmente, permitiendo identificar una señal fluvial bien marcada para estos depósitos deltaicos (Ponce et al., 2012). Canale et al. (2015), hicieron una síntesis mencionando a diversos autores que contribuyeron al saber de la Formación Lajas. Características locales: En la zona de estudio esta formación aflora en el centro-oeste del mapa geológico, ocupando un área aproximada de 0,46 kilómetros cuadrados. Presenta 20 un contacto transicional con la Formación Los Molles y un contacto neto erosivo con la Formación Lotena. GRUPO LOTENA El Grupo Lotena, propuesto por Leanza (1992), incluye las formaciones ubicadas entre las discordancias Intracalloviana por la base e Intramálmica por su tope (Dellapé et al., 1979; Gulisano et al., 1984) representado entre el Calloviano medio y el Oxfordiano tardío (Arregui et al., 2011). Litoestratigráficamente, se compone de facies arenosas continentales y de plataforma (Formación Lotena), que continúan con depósitos calcáreos de la Formación La Manga (Formación Barda Negra en subsuelo), desarrollando hacia el tope una espesa secuencia evaporítica (Formación Auquilco) (Arregui et al., 2011). En Neuquén, Gulisano et al. (1984), reconocieron cinco secuencias depositacionales en trabajos realizados en las áreas de mejor exposición. El Grupo Lotena, está integrado por las Formaciones Lotena, La Manga y Auquilco, según se describe a continuación. FORMACIÓN LOTENA Antecedentes: Esta unidad está definida por Weaver (1931) en los alrededores del cerro homónimo. Posteriormente fue reubicado como parte del Grupo Cuyo por Dellapé et al., (1979) y Gulisano et al. (1984) la incluyeron en el ciclo Loteniano-Chacayano. Más tarde, Leanza (1992) propuso ubicarlo dentro del Grupo Lotena. Litología dominante: Se reconocen tres tramos en el área de la sierra de la Vaca Muerta, areniscas y conglomerados hacia la base cubiertos por pelitas gris verdosas terminando 21 con cuerpos arenosos de ambiente marino por debajo del nivel de ola (Leanza y Hugo 1997), con espesores de hasta 350 metros. Diversos autores han descrito afloramientos de esta formación: Weaver (1942), Suero (1942, 1951) Fernández (1943), García Vizcarra, (1943), Herrero Ducloux (1946), Groeber (1946, 1947, 1951), Groeber et al., (1953), Lambert (1956), Stipanicic (1966, 1969), Digregorio (1972, 1978), Volkheimer (1978), Dellapé et al., (1979), Digregorio y Uliana (1980), Riccardi y Westermann (1991), entre otros. Contenido fosilífero y edad: De acuerdo con su fauna de amonites [Rehmannia (Lockzyceras) patagonensis (Weaver)] (véase Riccardi 2008) y microfósiles (Simeoni 1995), se le atribuye una edad del Calloviano medio. Ambiente de formación: Presenta facies clásticas continentales y marino someras que ubicadas por encima de la discordancia Intracalloviana y por debajo de secciones carbonáticas marinas (Arregui et al., 2011). Características locales: En la zona de estudio esta formación aflora en el centro-oeste del mapa geológico, ocupando un área aproximada de 1,16 kilómetros cuadrados. Yace en contacto neto con la Formación La Manga. FORMACIÓN LA MANGA Antecedentes: Debe su nombre a Stipanicic (1966) adecuando el término Manguense propuesto anteriormente por Stipanicic y Mingramm (1952) y además mencionado por Groeber (1951). Litología dominante: Está compuesta por lutitas, margas, margas arenosas y calizas gris oscuras por meteorización (Stipanicic, 1951). 22 Contenido fosilífero y edad: A partir de la fauna de Peltoceras y Perisphinctes es asignada al Oxfordiano medio (Stipanicic, 1951). Ambiente de formación: Según Gulisano et al. (1984), la Formación La Manga representa facies de plataforma, facies de talud y facies de interior de cuenca. Por su parte, Legarreta (1991), describió en el área de Bardas Blancas, Mendoza las siguientes facies: para las facies de baja energía, calizas arcillosas y lutitas y floatstones de pelecípedos con bioconstrucciones de esponjas, packstones de oncoides y areniscas entrecruzadas; las últimas interpretadas como niveles de tormentas. Las secciones de alta energía asociadas a la acción y embate del oleaje, representadas por construcciones de algas y corales, bafflestones y framestones de corales, grainstones oolíticos, mudstones esqueletales y floastones de oncoides. La proximidad de la acción fluvial próxima a la línea de costa está representada por conglomerados cuarzo-líticos. Nickelsen et al. (1985) registran cinco facies desde el borde a la cuenca, en la sierra de la Vaca Muerta y a lo largo de 30 km de manifestaciones continuas de la siguiente manera: limos y areniscas finas asociados a lagoon, que se relacionan a su vez con rudstones de corales y equinodermos y estos a acumulaciones someras en un ambiente de alta energía. Bordeando las facies mencionadas, se dan las barras de shoals oolíticos que pasan a posiciones de talud con wackestones peloidales de profundidad intermedia. Por último, en zonas más distales, se caracterizan facies de areniscas calcáreas finas relacionadas a depósitos de corrientes de turbidez. Para la misma zona de estudio, Matheos (1988) describió calizas tabulares esqueléticas, boundstones de corales y algas, calizas micríticas y macizos mudstones para un cúmulo de 220 m de espesor (Arregui et al., 2011). Características locales: En la zona de estudio esta formación aflora ocupando un área aproximada de 0,78 kilómetros cuadrados. La Formación La Manga se apoya en concondancia sobre la Formación Lotena y hacia el techo se pone en contacto transicional con las evaporitas y calizas brechosas de laFormación Auquilco (Gulisano et al., 1984). 23 FORMACIÓN AUQUILCO Antecedentes: El primero en mencionar a la Formación Auquilco fue Schiller (1912) con el nombre de Yeso Principal, que luego Groeber (1929) lo cambiaría por Auquilcoense. Sin embargo, Weaver (1931) fue quien le dio el nombre con el que se conoce actualmente: Formación Auquilco. Posteriormente, autores como Herrero Ducloux (1944) y Leanza y Zollner (1949) se refirieron de la misma manera. Litología dominante: Está conformada por yeso en gran parte reemplazado por arcillas y margas bituminosas, anhidrita, con intervalos de sílice y calizas algales exponiendo un espesor variable de 300 m a la altura de la Vega de la Veranada (Lambert, 1956; Stipanicic, 1966). Contenido fosilífero: Presenta estromatolitos según Gulisano y Gutiérrez Pleimling (1994). Edad: Por su posición estratigráfica, se originó en el Oxfordiano-Kimmeridgiano inferior (Riccardi y Damborenea, 1993). Ambiente de formación: Según Gulisano y Gutiérrez Pleimling (1994), el ambiente es marino hipersalino. Características locales: En el mapa geológico, ocupa un área aproximada de 46,14 kilómetros cuadrados. Se encuentra abarcando la gran mayoría del área, limitando a grandes rasgos al norte con la Formación Agua Carmonina, y depósitos cuaternarios, al Oeste con la Formación Maipo y depósitos cuaternarios, estos últimos también limitando al sur y al este con la Formación Tordillo. Estratigráficamente, limita por la base con las calizas de la Formación La Manga y hacia el tope yace por contacto erosivo con la Formación Tordillo (Arregui et al., 2011). En el área de estudio, se encuentra en contacto por falla con la Formación Vaca Muerta (Fig. 2.3). Las características de esta formación dentro del área de estudio serán desarrolladas en el Capítulo 4 ya que es la formación de mayor importancia para el presente Trabajo Final de Licenciatura. 24 Figura 2.3 - Contacto por falla entre Formación Auquilco y Vaca Muerta. Coordenadas 37° 12´43,4´´S - 69° 51´16,4´´ O. GRUPO MENDOZA El concepto Mendociano fue propuesto por Groeber (1946) con rango de Subciclo, junto con el Huitriano, de su Ciclo Ándico. Groeber (1946) reunió con sentido de pisos estratigráficos al Vacamuertense, Quintucoense, Mulichincoense y Agrioense. Dichos términos habían sido establecidos anteriormente por Weaver (1931) como formaciones. Más tarde, Stipanicic et al. (1968) adoptaron el Mendociano a la nomenclatura estratigráfica, acuñando Grupo Mendoza por primera vez (Spalletti et al., 2011). El Grupo Mendoza, está integrado por las Formaciones Tordillo, Vaca Muerta (que a su vez en este trabajo engloba a la Formación Quintuco), Mulichinco y Agrio, que se detallarán a continuación: 25 FORMACIÓN TORDILLO Antecedentes: Esta formación debe su nombre a Groeber (1946) atribuyéndole el término Tordillense. Luego, Stipanicic (1966) le acuña el término Formación Tordillo como la conocemos hoy en día. Litología dominante: Está constituida por areniscas verdes de grano grueso hasta areniscas amarillas que ocasionalmente muestran estructuras tractivas (Fig. 2.6). Se continúan con margas gris verdosas a gris azuladas. Cerca de la mina Tungar se describen margas de tonalidades negruzcas (Holmberg, 1976). Contenido fosilífero y edad: Por su posición estratigráfica es atribuida al Kimmeridgiano (Riccardi y Damborenea, 1993), pudiendo llegar al Tithoniano más bajo, por la presencia de los primeros amonites reconocidos en la base de la Formación Vaca Muerta (Leanza, 1992). Ambiente de formación: Según Spalletti et al. (2011) comprende abanicos aluviales, fluviales, eólicos, lacustres, fluviales efímeros y de playa-lake. Características regionales: En los alrededores de la mina Tungar, esta formación está caracterizada por margas negras con tonalidad marrón con espesores de 145 m en Auquinco, 75 m en Agua de la Calle y 28 m en Vega de Escalone (Holmberg, 1976). Características locales: En el mapa geológico realizado se encuentra ocupando un área aproximada de 1,74 kilómetros cuadrados. Estratigráficamente, las sedimentitas de la Formación Tordillo suceden a las Formaciones La Manga y Auquilco. Por su naturaleza erosional de la superficie basal y su posición traslapante en algunas áreas, puede ubicarse sobre unidades estratigráficas más antiguas del registro mesozoico de la cuenca Neuquina (Spalletti et al., 2011). 26 En el área de Puerta Curaco, se realizó un perfil que de base a techo se compone de la Formación Tordillo, Vaca Muerta, Mulichinco y Agrio. En el área mapeada, se registraron 93 m correspondientes a la Formación Tordillo: los primeros 40 m se componen de areniscas finas masivas con estructuras tractivas y se continúa con 15 m de pelitas. Se observaron formas de lecho de poca escala (canales de tipo efímero), como se pueden apreciar en la figura 2.4. En los siguientes 38 m, resultan evidentes intercalaciones de bancos de areniscas gruesas entre finas. Figura 2.4 - Base de la Formación Tordillo en Puerta Curaco. Se observan estructuras sedimentarias tractivas, con piqueta de escala (equivalente a 30 centímetros de largo) (fotografía de Sebastián Paulin). FORMACIÓN VACA MUERTA Antecedentes: Esta unidad debe su nombre a Weaver (1931). Fossa Mancini et al. (1938) recomendaron utilizar el término Formación de la Vaca Muerta reemplazando a “Margas Bituminosas del Tithoniano”. Posteriormente, Herrero Ducloux (1944) se refirió a la misma 27 como Formación Vaca Muerta y más tarde, Leanza (1973) asignó al sector de la pendiente occidental de la sierra homónima como localidad tipo de la unidad. Litología dominante: Compuesta por pelitas y calizas finas con materia orgánica (Uliana et al., 1999). Se observan habitualmente niveles de concreciones calcáreas y niveles radiactivos (Leanza, 1981). En la figura 2.5 (a) se observa la expresión superficial típica de las sedimentitas de la Formación Vaca Muerta. Contenido fosilífero: Se han establecido faunas de macroinvertebrados marinos, dominado mayoritariamente por amonites, vertebrados y microinvertebrados (Leanza et al., 2011). Edad: Presenta una fauna de amonites de edad Tithoniano temprano hasta Valanginiano temprano (Leanza, 1973; Leanza y Wiedmann, 1989, entre otros). Ambiente de formación: La Formación Vaca Muerta está constituida por facies distales de una serie de sistemas carbonáticos y/o mixtos (Legarreta y Uliana, 1991; Legarreta et al., 1993). Está compuesta por diferentes facies que fueron combinadas en cinco asociaciones de facies representando dos sistemas distintos: un sistema depositacional de rampa carbonática y una plataforma mixta. El primer sistema se divide en tres asociaciones de facies: cuenca a rampa externa distal, rampa externa y rampa proximal externa. El segundo sistema compuesto por cuenca a talud, cuenca a zona de transición y zona de transición a shoreface inferior (Kietzmann et al., 2016). Características regionales: Las secciones de Puerta Curaco y la Yesera del Tromen muestran secuencias poco profundas desde facies de cuenca a rampa media proximal que pasan a facies de rampa externa en Mina La Carrascosa y Barranca de los Loros. Por otro lado, el alto contenido de material volcaniclástico evidencia que el arco volcánico tuvo una intensa actividad. Las tobas reemplazadas por carbonatos son interpretadas como flujos turbidíticos en las asociaciones de facies de cuenca a rampa externa distal y rampa externa y como tempestitas en la asociación de facies de rampa proximal externa, así como los depósitos de caída de lapillita, lo que podría indicar que el material piroclástico fue depositado asociado a procesos hidrodinámicos dentro del sistema depositacional (Kietzmann et al., 2016). 28 Características locales: Dentrodel área de estudio esta formación se encuentra dispersa ocupando un área aproximada de 10,5 kilómetros cuadrados. En la figura 2.5 (b) se presenta una vista de la Formación Vaca Muerta con vista hacia el suroeste. Estratigráficamente, la base de la formación representa la base del Grupo Mendoza y se encuentra cubierta por la Formación Mulichinco (Riccardi y Damborenea, 1993). El límite inferior está dado por contacto neto entre los depósitos continentales de la Formación Tordillo y la repentina asociación de lutitas negras marinas con arreglo retrogradante de la Formación Vaca Muerta (Legarreta y Gulisano, 1989; Leanza et al., 1978; Cruz et al., 1999). El límite superior está dado por la discordancia Intravalanginiana (Gulisano et al., 1984), donde se observa el contacto brusco de las pelitas marinas offshore de la Formación Vaca Muerta con las areniscas fluviales de la base de la Formación Mulichinco (Leanza, 1973; Schwarz, 1999). Por presentar gran preservación de estratos y gran desarrollo areal, se realizó un perfil detallado en Puerta Curaco, de una potencia de 312 metros. Su contacto con la formación subyacente no se halla expuesto; desde la cubierta regolítica se observan los primeros 20 m con alternancia de estromatolitos, pelitas y margas con alto contenido fosilífero entre los que se reconocen restos de amonites y ostras. Figura 2.5(a) Vista panorámica donde se ve a la Formación Vaca Muerta al N observando por detrás, cerros más altos de yeso (Formación Auquilco). (b) Vista panorámica donde se ve a la Formación Vaca Muerta mirando hacia el SE. Los siguientes 24 m consisten en alternancias de packstones intraclásticos con calizas y margas, observándose un predominio de margas sobre calizas a medida que 29 avanza el perfil. Se observaron texturas de meteorización y presencia de calizas con amonites. Además, se relevaron bancos de tobas reemplazados por carbonatos, con calcos de carga hacia el techo, amonites paralelos al plano de estratificación y concreciones carbonáticas con disposición aleatoria. Se pueden apreciar calcos donde se preservan las ondulitas en la base. Siguiendo con el perfil, se observan tobas alternándose con margas y carbonatos. Estos últimos, van teniendo más potencia a medida que se avanza en el perfil para luego aparecer bancos arenosos con tonos castaños. Hacia el tope del perfil, los últimos 120 m evidencian alternancias menos espaciadas de color gris y naranja (Fig. 2.6b y c) y se observan óndulas de oleaje. La potencia en el sector donde se realizó el perfil es de 120 m, con una inclinación de 30°. En la figura 2.6d se observa afloramiento de la Formación Vaca Muerta sobreyacente a la Formación Tordillo. Figura 2.6(a) Sedimentitas de la Formación Vaca Muerta (fotografía de Sebastián Paulin). (b) y (c) Se observan óndulas de oleaje (fotografías de Sebastián Paulin). (d) Afloramiento de la Formación Vaca Muerta sobreyacente a la Formación Tordillo, con coordenadas 37° 12´34,1´´ S - 69° 51´38,8´´O. 30 FORMACIÓN MULICHINCO Antecedentes: Reconocida por Weaver (1931). Dentro del Ciclo Ándico de Groeber (1946), la unidad se encuentra dentro de la sucesión sedimentaria. Posteriormente, se realizaron estudios estratigráficos y sedimentológicos por Leanza y Hugo (1977) y Legarreta y Kozlowski (1981) entre otros, así como también lo hicieran Gulisano et al. (1984) y Gulisano y Gutiérrez Pleimling (1994). Caben destacar los trabajos a nivel estratigráfico de Marchese (1971), Leanza (1973), Uliana et al. (1977), Digregorio y Uliana (1979) y cartográficos como los de Zöllner y Amos (1973), Holmberg (1976). Cabe destacar el trabajo de Schwarz (2003) y mencionar que Schwarz et al. (2011) hace una síntesis de contribuciones de distintos autores. Litología dominante: Se compone de areniscas y limos de color amarillo tono grisáceo, con alto porcentaje de óxido de hierro y carbonato de calcio. También posee gran cantidad de intercalaciones en forma de bancos bioclásticos (Holmberg, 1976). Contenido fosilífero: Presenta amonoideos (Leanza y Hugo, 1977) y también una extensa fauna de vertebrados e invertebrados marinos (Lazo y Cichowolski 2003) y continentales descubiertos en forma reciente (Coria 2010). Edad: Por la presencia de amonoideos se considera a la unidad de edad Valanginiana temprana a tardía (Leanza y Hugo, 1977; Aguirre Urreta, 1998; Aguirre Urreta y Rawson, 1997; 1999a; b). Ambiente de formación: Su ambiente está representado por una fuerte regresión del ambiente marino (Weaver, 1931; Groeber, 1946) que se generó durante y poco después de un abrupto descenso relativo del nivel del mar (Gulisano et al., 1984), probablemente estimulado por un levantamiento tectónico (Vergani et al., 1995; Schwarz et al., 2006). Dicha combinación generó una secuencia de mar bajo de segundo orden que muestra rápidos cambios de facies laterales y verticales (Schwarz 2003; Schwarz y Howell 2005), donde su arquitectura interna es compleja, representando un importante ejemplo aplicable a otras sucesiones fósiles desarrolladas sobre rampas deposicionales (Schwarz et al., 2006; Schwarz et al., 2011). 31 Weaver (1931) definió a la formación Mulichinco como una sucesión compuesta por depósitos continentales hacia el sur de la provincia, llegando a acumulaciones marinas en el sector más septentrional de la misma (Holmberg, 1976). Características regionales: Entre el área de Picún Leufú y la sierra de la Vaca Muerta, conforma una sucesión enteramente continental de 500 a 600 m de espesor, que disminuye considerablemente su potencia (200-270 m) en cercanías del cerro Mulichinco. Hacia el área de Pichi Neuquén, presenta un espesor de hasta 300 m, al noroeste de Neuquén la unidad está representada por una sucesión netamente marina con espesores menores. Características locales: La superficie que alcanza en el mapa geológico es de 16,1 kilómetros cuadrados. Estratigráficamente, la base de la Formación Mulichinco se reconoce por la discontinuidad Intravalanginiana (Mitchum y Uliana, 1985; Legarreta y Gulisano 1989; Legarreta y Uliana, 1991; 1999; Schwarz, 2002; 2003; Schwarz y Howell, 2005). A través del trabajo de campo, se relevaron los siguientes datos de la Formación Mulichinco: Se encuentra en contacto con la Formación Vaca Muerta hacia la base y los estratos de la formación presentan 50° de inclinación y laminación ondulítica de oleaje. Se relevaron 170 m aproximadamente donde se registran los primeros 100 m compuestos por alternancias de pelitas, margas y biostromas, pelitas con areniscas, alternancias de limonitas y pelitas. Siguiendo con el perfil hasta el techo, se describen intercalaciones de pelitas con estructuras entrecruzadas hummocky (HCS) amalgamada (Fig. 2.7(a)), heterolíticas y ondulitas de oleaje con estratificación entrecruzada tabular planar (Fig. 2.7). Hacia el tope del perfil, los bancos se vuelven más arenosos. FORMACIÓN AGRIO Antecedentes: La Formación Agrio, es definida por Weaver (1931). En sus comienzos formaban parte las evaporitas que correspondían a lo que luego se llamó “Yeso de transición” (Groeber, 1929) y por último llamada Formación Huitrín (Groeber, 1946; Herrero Ducloux, 1946; 1947). A nivel bioestratigráfico y paleoambietal, se han generado diversas contribuciones como Ballent (1993), Aguirre Urreta y Rawson (1999a, b), Aguirre 32 Urreta et al. (2005), Spalletti et al. (2001a, b) Sagasti y Ballent (2002), Lazo et al. (2005), Ballent et al. (2006), Lazo (2007a, b), Lescano y Concheyro (2014), entre otros. Figura 2.7 (a) Estratificación entrecruzada hummocky (HCS) amalgamada con piqueta de escala (de 30 centímetros de largo) en la Formación Mulichinco (fotografía de Sebastián Paulin). (b) Areniscas con estratificación entrecruzada tabular planar con piqueta de escala en la Formación Mulichinco (fotografía de Sebastián Paulin). Litologíadominante: Su composición principal es de pelitas (lutitas, lutitas limosas, fangolitas y limolitas), con intercalaciones de sedimentitas carbonáticas (calizas micríticas, margas y calizas bioclásticas), areniscas y algunos conglomerados finos (Spalletti et al., 2011). Contenido fosilífero: Los sedimentos marinos que presenta son portadores de una gran fauna de invertebrados marinos, como ser cefalópodos, gasterópodos, bivalvos, anélidos, equinodermos y crustáceos. Además de restos de peces y reptiles, así como también palinomorfos. Por su gran contenido fosilífero, esta unidad ha sido estudiada por muchos autores: Gerth (1925), Weaver (1931), Leanza (1957), Volkheimer y Quattrocchio (1981), Manceñido y Damborenea (1984), Leanza y Garate (1987), Angelozzi (1991), Aguirre Urreta y Rawson (1993, 1996, 1997, 1998a, b, 2001), Prámparo et al. (1995), Ottone (1996), Leanza y Hugo (1997), Aguirre Urreta et al. (1999, 2005, 2007), Concheyro y 33 Sagasti, (1999), Peralta y Vokheimer (1997, 2000), Cichowolski (2002), Leanza et al. (2001, 2006), Sagasti (2002), Lazo et al. (2009), entre otros. Edad: Dados los sedimentos marinos, la edad registrada es Valanginiana tardía – Barremiano temprano (Spalletti et al., 2011). Ambiente de formación: Los Miembros Pilmatué y Agua de la Mula, correspondientes a las facies marinas de la Formación Agrio, corresponden a un ambiente de rampa marina con lenta subsidencia y acumuladas durante períodos de transgresión y de alto nivel del mar (Legarreta y Gulisano 1989; Legarreta y Uliana, 1991). Dichas condiciones fueron interrumpidas por un lapso de un brusco descenso del nivel del mar que se evidencia por la acumulación de sedimentitas continentales (fluviales, eólicas y lacustres) que corresponden al Miembro Avilé (Spalletti et al., 2011). Tanto el Miembro Pilmatué como Agua de la Mula, se han acumulado en un ambiente marino abierto desde las zonas de cuenca hasta de shoreface, con dominio del oleaje, tanto de buen tiempo como de tormentas (Spalletti et al., 2001a; b). Sobre la base que el sistema marino es interpretado como una rampa (Legarreta y Uliana 1991; 1999), la misma no posee quiebre o desarrollo de una región de talud, por lo cual las facies marinas someras pasan en forma gradual a las profundas sin que hayan sido comunes depósitos de flujos gravitacionales o por desmoronamiento (Lazo et al., 2005). A partir de las asociaciones de facies, es posible identificar en este ambiente, depósitos de rampa externa o profunda (offshore), rampa media y rampa interna o somera (shoreface) (cf. Spalletti et al., 2001a; b; Lazo et al., 2005; Lazo, 2006, 2007a). Según Schwarz et al. (2011), los paquetes arenosos masivos intercalados entre fangolitas oscuras que se presentan en forma local dentro del Miembro Pilmatué, se podrían haber depositado partiendo de flujos gravitatorios con alta concentración de sedimentos. 34 Características regionales: Las sedimentitas marinas que constituyen buena parte del registro de la Formación Agrio (Valanginiano tardío – Barremiano temprano) afloran con una gran continuidad a lo largo del sector andino de la Cuenca Neuquina, comenzando desde la Alta Cordillera del norte de Mendoza hasta la Fosa del Agrio (Bracaccini, 1970) y la terminación austral de la cuenca, al sur de la Dorsal de Huincul. En el subsuelo de la cuenca neuquina, presenta amplia distribución, en el área andina como en el sector occidental del Engolfamiento Neuquino (Bracaccini, 1970). El espesor de la formación es superior a los 1500 m en los sectores axiales del depocentro neuquino (Spalletti et al., 2011). Sus afloramientos casi siempre rodean a núcleos de la Formación Mulichinco lo cual responde a la estructura regional de braquianticlinales y sinclinales. Al norte del río Colorado, al este y al sureste de la sierra de Reyes, ocupan una faja con orientación sur- suroeste a nor-noroeste. Los estratos se continúan al sur del río y en esa dirección se dividen en dos ramas que costean el anticlinal de Pampa Tril. La rama oriental del afloramiento se liga a la que extiende el anticlinal que se encuentra al oeste del Chihuido de Tril, encerrando a Pampa Tril (Holmberg, 1976). Características locales: En el área de estudio, esta formación aflora hacia el sector este del mapa, con un área aproximada de 25,21 kilómetros cuadrados. En cuanto a su posición estratigráfica, se apoya a través de una importante superficie transgresiva sobre la Formación Mulichinco y es cubierta por la Formación Huitrín (Spalletti et al., 2011). En la figura 2.8 se observa un afloramiento de la formación desde la Ruta Nacional N°40. A partir de datos de campo, se registraron pelitas margosas negras seguidas de margas calcáreas, además de intercalaciones, que se ven como resaltos, de margas con packstones. Se levantó un perfil de 542 m aproximadamente, donde los primeros 200 m consisten en alternancias de pelitas y calizas, luego le sigue un pequeño banco de 20 m aproximadamente de areniscas fluviales y eólicas (Miembro Avilé). Completando el perfil, 35 nuevamente se observan alternancias de pelitas y margas o margas y calizas que en forma gradual se transforman en una secuencia con mayor aporte silicoclástico, con una potencia de alrededor de 300 metros. Figura 2.8 – Afloramiento de Formación Agrio desde la Ruta Nacional N°40. Las Formaciones Chapúa y Cerro Cabras que se describen a continuación, son de origen volcánico. Si bien, sus características particulares del área de estudio se describirán en el Capítulo 3, a continuación se resumen sus características generales. FORMACIÓN CHAPÚA Antecedentes: La Formación Chapúa le debe su nombre a Groeber (1946). Litología dominante: Integran esta formación coladas de basalto olivínico. Al sur del río Colorado representan esta formación: El Chihuido de Tril, así como las tres pequeñas chimeneas escalonadas a su pie con rumbo aproximado de oeste-suroeste con respecto al cerro. El primer afloramiento corresponde a una chimenea de roca basáltica con disyunción columnar, que atraviesa los estratos de la Formación Agrio. Dicho basalto es de 36 color gris oscuro, con amígdalas rellenas de zeolitas blancas, donde se destacan las secciones de olivina alterada a color verde amarillento (Holmberg, 1976). Edad: Leanza (2010) le asigna una edad Pleistocena. Características locales: En el mapa geológico, presenta un área aproximada de 0,46 kilómetros cuadrados. Estratigráficamente, se encuentra en contacto neto con la Formación Agrio. Las características de la misma se desarrollarán con mayor detalle en el Capítulo 3. FORMACIÓN CERRO CABRAS Antecedentes: Groeber (1946), Amos (1954), Zöllner y Amos (1955) e Yrigoyen (1979) realizaron los primeros estudios sobre la Formación Maipo. Más tarde, Ramos (1981) le asignó el nombre de Formación Cerro Cabras y Leanza (2010) mantuvo el nombre. Litología dominante: Basalto negro grisáceo, con olivina verde rojiza algo alterada. Posible colada de relleno de valle, formando en la actualidad una meseta alargada de suroeste a noreste (Holmberg, 1976). Edad: Pleistoceno (Leanza, 2010). Características locales: La Formación Cerro Cabras representa un área de 8,42 kilómetros cuadrados en el mapa geológico del presente trabajo. Los rasgos distintivos de la formación se desarrollarán con mayor detalle en el capítulo 3. FORMACIÓN AGUA CARMONINA Antecedentes: Dicho nombre es tomado de Holmberg (1976). 37 Litología dominante: Constituida por conglomerado y conglomerados brechoides con clastos de distinta procedencia, predominando los de basaltos y andesitas, con matriz areno gravosa, y cemento calcáreo y/o arcilloso (Holmberg, 1976). Edad: Pleistoceno inferior (Holmberg, 1976). Características locales: La Formación Agua Carmonina presentaun área de 25,17 kilómetros cuadrados en el mapa geológico. En la figura 2.9 se observa una imagen Google de la Formación Agua Carmonina. Figura 2.9 – Imagen Google de la vista panorámica de la Formación Agua Carmonina desde la Yesera del Tromen. DEPÓSITOS ALUVIALES Y COLUVIALES Dentro de los depósitos cuaternarios, se encuentran las vegas de la Veranada y Escalone, además de pequeñas lagunas que se encuentran diseminadas sobre todo en la Formación Auquilco, debido a fenómenos kársticos. 38 2.3 - ESTRUCTURA El área de estudio se encuentra comprendida al Este de la faja plegada y corrida de Chos Malal, al Sur del lineamiento Cortaderas y al Norte de la Dorsal de Huincul (Fig. 2.10). La estructura más relevante que afecta al área de estudio es la faja plegada y corrida de Chos Malal, la cual es el seguimiento hacia el norte del río Neuquén, de la faja plegada y corrida del Agrio. Las principales diferencias con el sector austral son sus secuencias volcánicas miocenas contempladas en la deformación y una topografía más prominente (Folguera et al., 2011). Figura 2.10 – Estructuras principales de la cuenca Neuquina. En el recuadro se ubica a la zona de estudio. Modificado de Ramos y Kay (2006). .La faja plegada y corrida de Chos Malal (Fig. 2.11) es un cinturón de deformación de piel gruesa, por efecto de la orogenia Andina. La estructura que sobresale en la zona, es la cordillera del Viento que se encuentra hacia el oeste, donde se exponen las rocas del sustrato prejurásico mientras que al este, se presentan las rocas mesozoicas altamente 39 deformadas que rellenaron la Cuenca Neuquina generando así a la faja plegada y corrida de Chos Malal (Kozlowski et al., 1996). Sánchez et al. (2014) realizan una síntesis de lo que es y genera dicha estructura. Figura 2.11 – Principales estructuras de la zona de estudio. En el punto marcado al este de la faja plegada y corrida de Chos Malal se ubica el área de la zona estudiada. Modificado de Folguera et al. (2011). La faja plegada y corrida de Chos Malal, posee dos estilos estructurales. En el primer estilo, la deformación es transferida por piel fina a la cobertura mesozoica, produciendo una serie de pliegues anticlinales y sinclinales y corrimientos con vergencia este y rumbo principal norte-sur, con importantes niveles evaporíticos en la sedimentación de la cuenca. En el segundo estilo, una serie de estructuras de primer orden dadas por la inversión de fallas extensionales previas dan lugar al levantamiento de bloques de basamento como el de la sierra de Reyes (Zamora y Zapata, 2005). 40 Hacia los 37°15’ se puede dividir el área en dos sectores, occidental y oriental: el primero, con un gran control de la estructura dado por la inversión del basamento; el segundo, por la información de superficie que manifiesta un suave sinclinal (Zamora y Zapata, 2005). La estructura más cercana al área de estudio que cuenta con información de subsuelo (a través de pozos y líneas sísmicas) es la estructura de Filo Morado, ubicada hacia al este de la misma. Dicha estructura, habría usado las evaporitas de la formación Auquilco como despegue basal (Zamora y Zapata, 2005). Área de estudio En el área de estudio se reconocen una serie de anticlinales y sinclinales sobre la Formación Auquilco, siendo las estructuras más importantes el anticlinal Auquinco, hacia el oeste y centro del mapa y el anticlinal Pampa de Tril sobre la Formación Agrio hacia el este. Ambos anticlinales tienen rumbo NNE-SSO. Los plegamientos generados fueron claves para la posterior evolución del paisaje, generando un control estructural al área de estudio. En la figura 2.12 se observa una reducción del mapa de la zona con las formaciones involucradas y las estructuras (mapa completo en Apéndice II). Para realizar el mapa del área de estudio, se utilizó como base la hoja geológica de Buta Ranquil (Holmberg, 1976), la hoja geológica de Chos Malal (Leanza, 2010), las imágenes Google a través de Bing Satelital y las imágenes Mr Sid. Es importante destacar que en el sector oeste del área (Fig. 2.12), Holmberg (1976) mapea y describe una serie de unidades que incluye dentro del Grupo Reyes. Sin embargo, las imágenes de Google, Bing y de Mr Sid, evidencian rasgos texturales diferenciales que sugieren una división en distintas unidades formacionales. Es por ello que aquí se sigue la propuesta de Gulisano y Gutiérrez Pliemling (1994) y Leanza (2010, Hoja Chos Malal) donde se encuentran mapeadas las Formaciones Los Molles, Lajas, Lotena y La Manga. 41 Con respecto a los límites de la Formación Vaca Muerta, se despejaron dudas tomando datos de puntos GPS del campo, imágenes Google, Mr Sid y de las hojas Buta Ranquil y Chos Malal (inédita). Figura 2.12 – Mapa geológico del área de estudio con sus respectivas rastras de estructuras. También se observa el perfil estructural A-A´ en trazo rojo. Ver referencias en la figura 2.14. En la figura 2.13 se presenta el perfil estructural esquemático regional, el cual se tomó como referencia para poner en contexto al perfil estructural de la zona de estudio. El recuadro de la figura se amplia con mayor detalle en la figura 2.14 (véase mapa del Apéndice II). El perfil estructural local, se realizó mediante la medición de espesores reales de las formaciones, obtenidos a través del mapeo del área en ArcGis. Como se observa en la figura 2.14, la secuencia se encuentra afectada por la deformación tectónica que generó los pliegues y la instrucción del magmatismo cenozoico cerro Chihuido de Tril. Puesto que no existe información de subsuelo y a partir de los 42 antecedentes de la estructura a escala regional se infiere que dichos pliegues pueden ser consecuencia de fallas de basamento que no alcanzan la superficie. Figura 2.13 – Perfil estructural esquemático regional (de la sección estructural noroeste-sureste atravesando la estructura de Filo Morado), tomado de Zamora y Zapata (2005). Por otro lado, los espesores de las formaciones fueron extraídos de Gulisano y Gutiérrez Pliemling (1994) y Zamora y Zapata (2005). En particular para aquellas formaciones que no afloran en la zona de interés. Figura 2.14 – Perfil estructural de la zona de estudio. 43 2.4 - GEOMORFOLOGÍA La zona de estudio se ubica dentro del área de la faja plegada y corrida de Chos Malal por lo cual está descripta como un paisaje de áreas plegadas (González Díaz y Di Tommasso, 2011) con secuencias volcánicas incluidas en la deformación. El área de estudio presenta un tipo de paisaje compuesto, ya que actúan distintos procesos y de carácter policíclico evidenciado en la reactivación de geoformas. El principal es el tectónico junto a procesos fluviales, kársticos y eólicos, éste último en menor medida. Al encontrarse alrededor de un frente orogénico como el volcán Tromen con una pendiente inclinada, presenta distintos relieves que gradan desde montañoso, llegando a mesetiforme en las áreas de mesetas volcánicas, llanura ondulada en la zona de la yesera y llanura muy suave en las vegas. El régimen hidrológico es efímero en los ríos y permanente en las lagunas, con una alimentación alóctona y hábito sinuoso. La dirección y sentido del escurrimiento es de NNO-SSE. El diseño de red se puede dividir en dos: al oeste del mapa, presenta un diseño dendrítico subdendrítico, correspondiente en su gran mayoría a la Yesera del Tromen (Formación Auquilco). Al este del mapa, a partir del control que ejerce la secuencia sedimentaria homoclinal que corresponde al área de Pampa de Tril, presenta un diseño paralelo, subparalelo. El diseño se drenaje se puede ver en la figura 2.15. El clima en base al régimen hidrológico, vegetación y procesos dominantes anteriormentenombrados, es semiárido a árido. Con respecto a la geología, el tipo de sustrato que presenta el área es rocoso resistente en las formaciones volcánicas, en las sedimentitas mezosoicas se caracterizan por estar estratificados con variable resistencia y en la zona de la Yesera del Tromen (Formación Auquilco), se destacan las evaporitas con menor resistencia a la erosión, con alta densidad de drenaje y pendientes moderadas a suaves. Las principales geoformas según los procesos dominantes del área, tectonismo, kárst y en menor medida procesos volcánicos, son las siguientes: en cuanto a la geotectónica, se observa un sistema de plegamientos, hacía el oeste del mapa el anticlinal Auquinco que genera control estructural a las secuencias estratigráficas homoclinales y 44 hacia el este del mapa, en el anticlinal Pampa Tril. Cabe aclarar que el anticlinal Auquinco no fue mapeado dado su carácter regional excediendo el área de estudio. Con respecto a las geoformas kársticas, la Yesera del Tromen (Formación Auquilco) que alcanza 85 km2 de extensión areal kárstica, es la más grande en la provincia del Neuquén. Presenta grupos de cavernas de importante desarrollo como la del León (852,55 m) y La Mercedes (Barredo et al., 2012). Esta última tiene un desarrollo superior a 100 m, con una sala principal que es atravesada por un arroyo subterráneo y que presenta un afloramiento de caliza sobre la pared NNE de la misma (Balod y Redonte, 1995). Dentro de la Formación Auquilco se observan, en las zonas más bajas, lagunas y las vegas de Escalone y de la Veranada. En cuanto a los procesos volcánicos, hacia el norte, se encuentra la meseta basáltica correspondiente a la Formación Agua Carmonina. Hacia el oeste, los cuerpos volcánicos de Chihuido de Tril con relieve positivo. Figura 2.15 – Imagen Google de la red de drenaje de la zona de estudio. Hacia el este del mapa, se observaron pequeñas dunas vegetadas con coordenadas 37°13’13,2’’ S 69°48’29,3’’O correspondientes a procesos eólicos. 45 En lo que respecta a la evolución del paisaje, la faja plegada y corrida de Chos Malal condiciona a las sedimentitas mesozoicas, ejerciendo un control estructural a las secuencias homoclinales. Hacia el Cenozoico, se ubican las formaciones volcánicas y posteriormente, los depósitos cuaternarios. Por último, respecto a la peligrosidad geológica se considera de baja a nula, ya que los pocos puestos que se encontraron se ubican en zonas llanas y alejadas de pendientes abruptas de sustratos rocosos resistentes y poco resistentes. 46 Estudio petrográfico de los basaltos del área de estudio EN ESTE CAPITULO SE PRESENTA UNA DESCRIPCIÓN PETROGRAFICA DE LAS ROCAS VOLCÁNICAS QUE AFLORAN EN EL ÁREA DE ESTUDIO. EL OBJETIVO DE ESTE APARTADO ES COMPARAR CON LAS LOCALIDADES TIPO DE LAS FORMACIONES DE SIMILAR COMPOSICIÓN PARA ESTABLECER CORRELACIONES ESTRATIGRÁFICAS. AL MISMO TIEMPO EL ESTUDIO DE ESTAS UNIDADES PRETENDE DETERMINAR SI LAS MISMAS EVIDENCIAN PROCESOS SOBREIMPUESTOS QUE PUDIERAN VINCULARSE CON LA MINERALIZACIÓN DE LA FORMACIÓN AUQUILCO. 47 3.1 ‐ MARCO REGIONAL Dentro del área de estudio afloran rocas ígneas hacia el sector oeste y al este. Según los antecedentes las mismas no corresponden al mismo evento magmático, sino que son manifestaciones diacrónicas de dos unidades distintas. A continuación se describen los afloramientos más representativos del área de estudio con su correspondiente caracterización petrográfica que servirá para su correlación con unidades ya definidas en zona. Los afloramientos estudiados fueron seleccionados por su estado de alteración, sus características petrográficas y su asignación según los antecedentes mencionados. La figura 3.1 muestra la ubicación de las localidades estudiadas: hacia el oeste de color rosa la litología de mayor extensión y de color rojo, hacia el oeste, el vulcanismo más restringido. Figura 3.1 ‐ Ubicación de las localidades estudiadas. 48 La región a estudiar se encuentra dentro del agrupamiento volcánico Tromen‐ Tilhue ubicado en el macizo del Tromen (Bracaccini, 1970). La figura 3.2 esquematiza las principales unidades que afloran en los alrededores del Tromen. Para el macizo, se han reconocido al momento, dos tipos de volcanismo cuaternario: riolítico y andesítico (Llambías et al., 2011). El volcanismo andesítico comprende mayoritariamente al cerro Negro del Tromen (cuya cima alcanza unos 4114 m.s.n.m.), pié del Tromen, la cumbre del volcán Tromen hacia el extremo norte del macizo y los llanos que rodean la laguna Los Barros (Llambías et al., 2011). Las coladas más jóvenes del cerro Negro de Tromen no exhiben erosión al igual que el terreno donde alguna vez fluyeron. Las lavas se caracterizan por sus terminaciones en lóbulos, con superficies cordadas debido a las crestas de presión, con morfología de lavas aa y de bloques con un espesor que varía entre 8 y 20 m, que se ramifican y anastomosan con facilidad por su gran fluidez (Llambías et al., 2011). En términos generales las rocas son negras, escoriáceas, porfíricas, similares a basaltos, pero en su mayoría clasifican como andesitas desde dacitas a andesitas basálticas (Llambías et al., 2011). A nivel microscópico, los fenocristales representan menos del 20% en volumen (Galland et al., 2007) y se componen en un 80‐90% de plagioclasa zonal, prismática de textura en panal de abeja. Los demás fenocristales son de ortopiroxeno, clinopiroxeno y en menor medida olivina. Con frecuencia se observan microgromérulos de clinopiroxeno, ortopiroxeno, plagioclasa y poca olivina, en ocasiones con texturas ofíticas (Llambías et al., 1982, 2011). 49 Figura 3.2 – Fragmento de Mapa geológico del macizo del Tromen extraído de la Hoja Geológica 3769‐III, Chos Malal (Leanza, 2010; Llambías et al., 2011). El recuadro rojo representa el área de estudio aproximada. 50 Las erupciones andesíticas más longevas del macizo del Tromen (Formación El Puente) parecen estar vinculadas con el origen del cerro Negro del Tromen y se ubican entre 2,05±0,19 y 1,83±0,06 Ma (Galland et al., 2007, Llambías et al., 2011). Según Galland et al. (2007), las andesitas de la Fm. Cerro Cabras, que se encuentran al noroeste de la Yesera del Tromen, presentan edades parecidas a la Formación El Puente (1,82±0,04 y 1,77±0,06 Ma) (Llambías et al., 2011), lo cual sugiere al menos una correlación temporal entre ambas. Por otro lado, al norte de la laguna del Tromen, se encuentran las andesitas del cerro Wayle que también pertenecen a la Formación Cerro Cabras. Esta unidad posee edades de 1,04±0,06 Ma (Kay et al., 2006) lo cual sustenta su correlación con algunas facies de la Formación El Puente (1,00±0,15 Ma) (Galland et al., 2007; Llambías et al., 2011). El llano basáltico‐andesítico que se encuentra rodeando a la Laguna Los Barros refiere a los flujos andesíticos de la Formación Chapúa, la cual fue considerada más antigua que la Formación El Puente. A pesar de ello, existen antecedentes de la Formación Chapúa que manifiestan edades de entre 1,44±0,08 y 1,31±0,07 Ma (Kay et al., 2006; Galland et al., 2007), más recientes que los diques y las andesitas del cerro Negro del Tromen (Llambías et al., 2011). FORMACIÓN CERRO CABRAS Según Ramos (1981) se compone de una serie de coladas basálticas y cuellos volcánicos expuestos a ambos lados de la sierra de Huantraico y hacia el sur de la misma. Este autor los caracteriza como cuerpos de reducido tamaño y afectados tectónicamente. En cuanto a su litología,según Ramos y Barbieri (1989), los describen como basaltos olivínicos con afinidades alcalinas representados por labradorita, clinopiroxeno y feldespato alcalino como accesorio. Según Rubinstein y Zappettini (1990), se los considera como dos niveles basálticos separados por un banco de tobas blancas masivas. Las coladas 51 se hallan integradas por un basalto de grano fino con textura fanerítica y fenocristales aislados de pequeño tamaño. A nivel microscópico, se observan fenocristales de olivina bien desarrollados con textura poikilítica con alteración a clorita y serpentina en un alto grado. En menor medida, se observaron fenocristales de plagioclasa con maclas múltiples, con escasos piroxenos augíticos y minerales opacos anhedrales. FORMACIÓN CHAPÚA La formación Chapúa debe su nombre a Groeber (1946). Está compuesta por volcanes y coladas de basalto olivínico. Según Holmberg (1976), corresponde a una chimenea de roca basáltica con disyunción columnar, que atraviesa a la Formación Agrio. Esta formación está representada al sur del río Colorado: El Chihuido de Tril, así como las tres escalonadas chimeneas a su pie con un rumbo oeste suroeste aproximadamente, con respecto al cerro. 3.2 – MARCO LOCAL Sobre la base de las observaciones de campo y laboratorio las rocas ígneas encontradas en las distintas transectas realizadas pueden agruparse en dos familias que sugieren eventos magmáticos distintos o disociados. BASALTOS OLIVINICOS A nivel local, se reconoció al afloramiento con coordenadas 37°11´59,9´´S 69°51´54,7´´ O. Para acceder a ellos, se atravesó parte de la Yesera del Tromen en línea recta desde el campamento 37°11´58,5´´S 69°47´49,3´´ O. En las figuras 3.3a se aprecia la Formación Auquilco subyacente a estos basaltos, mientras que en la figura 3.3b, con vista al Norte, el afloramiento de donde se recogieron muestras de basalto olivínico alterado. 52 Estas rocas se encuentran hacia el oeste de la zona de estudio, ocupando un área de 8,42 kilómetros cuadrados. Figura 3.3 – a) Panorámica desde afloramiento (Izquierda); b) Vista al Norte desde el afloramiento (Derecha). En este sector se observaron rocas de textura porfírica predominantes hacia el techo de la colada, y luego gradan a una roca afírica hacia la base. Dada la cubierta regolítica no se pudo percibir contacto neto entre los basaltos olivínicos y Auquilco (Fig. 3.4). Figura 3.4 – Imagen Google de vista panorámica de los basaltos olivínicos desde la Yesera del Tromen. Las descripciones detalladas de cada muestra se compilan en el apéndice petrográfico. A continuación se describen las texturas y las paragénesis típicas de las rocas que se correlacionan a esta unidad. 53 A nivel macroscópico, las rocas se caracterizan por presentar color negro y textura porfírica (Fig. 3.5.a), con un predominio de pasta (de 60 a 80%) que es la responsable de las propiedades físicas en muestra de mano. Con menor frecuencia, se encontraron sectores donde la roca presenta color castaño con tonos rojizos, con textura afanítica y estructura vesicular (Fig. 3.5.b). A nivel microscópico, son rocas holocristalinas de textura porfírica compuesta por fenocristales (40%) de plagioclasa, olivina, piroxeno y minerales opacos (Fig. 3.5.c) inmersos en una pasta de textura intergranular (60%) (Fig. 3.5.d). En forma esporádica las rocas evidencian texturas hipocristalinas o pasta intersertal. Los fenocristales de plagioclasa (70 a 90%) presentan hábito tabular, con formas euhedrales en su mayoría y en forma subordinada se los observan subhedrales. Se caracterizan por sus maclas múltiples y en algunos casos por zonación. En gran parte, se los encuentra levemente alterados a carbonatos cuyos tamaños no superan los 3 milímetros (Fig. 3.5.e). Con similares características a las plagioclasas, pero en muy escasa cantidad (<1%) se observa un mineral con birrefringencia gris de primer orden, con zonación y morfología hexagonal (Fig. 3.5.h) y figura de interferencia que puede ser biáxica anómala con un ángulo 2V de 0 a 6 grados (Tröger y Bambauer, 1979). Si bien no se encontraron ejemplares suficientes para definir su composición mineralógica, sus propiedades sugieren que podrían corresponder a feldespatoides (Nefelina?). En segundo lugar, los fenocristales de olivina (5 a 28%) se observan con formas euhedrales. En gran parte se los encuentra alterados a iddingsita y en ocasiones a bowlingita con color verde (Fig. 3.5.f). El tamaño varía de 0,1 a 2,4 milímetros. En tercer lugar, se presentan los fenocristales de clinopiroxenos (4 a 5%) con formas euhedrales en su mayor parte y subhedrales en menor proporción con maclas múltiples (Fig. 3.5.g). Sus altos ángulos de extinción y hábitos evidencian una composición de tipo augita. Poseen un tamaño promedio de 0,5 milímetros. Completan la fracción, minerales opacos (1%) con formas euhedrales a subhedrales. 54 Figura 3.5 ‐ a) Macroscópicamente, roca de color negro con textura porfírica; b) Roca de tono castaño que presenta estructura vesicular; c) Microscópicamente, roca de textura porfírica con fenocristales de plagioclasa, olivina, piroxeno y minerales opacos; d) Se observa que la textura de la pasta es intergranular; e) Fenocristales de plaglioclasa; f) Olivina alterada a bowlingita, acompañada de fenocristales de piroxeno y mineral opaco; g) Macla múltiple típica de los fenocristales de piroxeno; h) Probable nefelina con nicoles paralelos; i) Vesículas rellenas en forma parcial por agregados de minerales fibrosos. 55 La pasta de textura intergranular, está constituida por microlitos de plagioclasa (60 a 70%), olivina (20 a 25%), piroxeno (5%) y minerales opacos (5 a 10% en escasas ocasiones superando el 20%). Por sectores de las rocas se observa predominio de plagioclasas y en ocasiones de minerales opacos. En menor frecuencia la textura es hialopilítica con un porcentaje de vidrio elevado (65%) con fenocristales (35%) de plagioclasa (20%), minerales opacos (10%) y olivina (5%). En algunos niveles de menor expresión se observa una estructura vesicular (80%). Por sectores se observan a estas vesículas interconectadas, conformando una textura escoreácea y en otros amígdalas. Las vesículas presentan tamaños que oscilan desde 0,09 a 6 milímetros. Solamente un 5% de ellas se observan parcialmente rellenas por un incipiente agregado de minerales de baja birrefringencia tapizando las paredes de cavidades. Dado su poco desarrollo no se pude determinar la composición mineralógica (Fig. 3.5.i). Según la descripción, las rocas se clasifican como basaltos del campo 10 de la clasificación IUGS para rocas volcánicas. BASALTOS AMIGDALOIDES En el área de estudio, los basaltos amigdaloides se encuentran en el Chihuido de Tril, a 650 m aproximadamente con dirección al Este de la Ruta Nacional N°40, con coordenadas 37° 13´30,3´´ S, 69° 47´13,4´´ O (Fig. 3.7.a). Se accedió a pie hasta el primer afloramiento, desde la ruta (Fig. 3.8). Se observaron tres conos, de los cuales se accedió a muestrear al más cercano. En el campo, se observó un basalto de color gris oscuro, con amígdalas rellenas con agregados cristalinos blancos (Fig. 3.6), los cuales están alterados. Se recolectaron tanto muestras alteradas como no alteradas para su posterior análisis. Las figuras 3.7.b y c muestran la base del afloramiento. En el área de estudio esta unidad ocupa una superficiede aproximadamente 0,46 kilómetros cuadrados. 56 Figura 3.6 – Basalto alterado con vesículas rellenas y piqueta de escala (El largo de la piqueta es de 30 centímetros). Las descripciones detalladas de cada muestra se compilan en el apéndice petrográfico. A continuación se describen las texturas y las paragénesis típicas de estos basaltos amigdaloides. A nivel macroscópico, se caracterizan por ser rocas de color gris oscuro que presentan alteraciones en tonos marrones en las superficies de exposición (Fig. 3.9.a). Presentan textura porfírica donde se observa mayor cantidad de fenocristales (20%) máficos con formas anhedrales a subhedrales, los cuales no superan los 3 milímetros. Se distinguen amígdalas con tamaños que varían entre los 2 a 5 milímetros. Presentan formas subredondeadas a redondeadas y están rellenas por un agregado granular fino de color blanco. En ocasiones presenta textura afanítica con menos del 20% de su volumen ocupado por amígdalas (Fig. 3.9.b) con formas redondeadas a subredondeadas y rellenas por un agregado granular fino de color blanco cuyos tamaños no superan los 4 milímetros. La pasta representa más del 80% del volumen de la roca. 57 Figura 3.7 ‐ a) Vista panorámica del Chihuido de Tril desde la Ruta Nacional N°40. Las tres protuberancias corresponden a los basaltos amigdaloides. La más cercana fue muestreada para posterior análisis; b) y c) Base del afloramiento en distintas vistas del Chihuido de Tril. Figura 3.8 – Imagen Google panorámica de los basaltos amigdaloides desde la Ruta Nacional N°40. 58 A nivel microscópico, son rocas volcánicas holocristalinas de textura porfírica con fenocristales (20%) de plagioclasa, olivina, piroxeno y minerales opacos (Fig. 3.9.c), en una pasta de textura intergranular. Los fenocristales de plagioclasa (60 a 90%) presentan hábitos tabulares, con formas subhedrales a euhedrales. Son características sus maclas múltiples y en ocasiones su zonación (Fig. 3.9.f). Gran parte de los cristales se encuentran alterados a carbonatos y sericita. El tamaño de los cristales oscila alrededor de los 2 milímetros. En segundo lugar, se encuentran los fenocristales de olivina (4 a 20%) y piroxeno (4 a 20%) con formas euhedrales. Los piroxenos en algunos casos, presentan zonación reloj de arena (Fig. 3.9.e), alcanzando tamaños de hasta 1,2 milímetros. Las olivinas se encuentran alteradas a bowlingita y con un tamaño no mayor a 1,5 milímetros. Finalmente, se observan minerales opacos (2%) de formas subhedrales (Fig. 3.9.d). La pasta presenta textura intergranular está constituida por microlitos de plagioclasa (50 a 80%), minerales opacos (10 a 20%), olivina (5 a 20%) y piroxeno (5 a 20%) alterados en ocasiones a minerales ferromagnesianos (Fig. 3.9.d). Estos últimos también se encuentran rellenando cavidades y rodeando a los fenocristales de olivina y piroxeno (Fig. 3.9.d). En forma subordinada se presenta estructura amigdaloide (vesículas rellenas parcial o completamente) (20%). En algunos sectores se observan a estas vesículas interconectadas con tamaños que no superan los 2,7mm. Presentan bordes redondeados a subredondeados. En todos los casos las cavidades están rellenas principalmente por agregados de zeolitas (Fig. 3.10). Según las descripciones, las rocas se clasifican como basaltos del campo 10 de la clasificación IUGS para rocas volcánicas. 59 Figura 3.9 ‐ a) Roca de color negro con zonas de alteración de color marrón; b) Roca fresca con predominio de estructura amigdaloide; c) Textura porfírica de la roca; d) Textura de la pasta intergranular con microlitos de plagioclasa, olivina y minerales opacos. Se puede ver el color verde de los minerales ferromagnesianos que alteran la pasta y que rodean los fenocristales de olivina; e) Macla en reloj de arena en fenocristal de piroxeno; f) Plagioclasa con maclas múltiples y zonación sumergido en una pasta intergranular. 3.3 ‐ CORRELACION ESTRATIGRÁFICA En principio las unidades de posible correlación con las localidades estudiadas son Cerro Cabras y Chapúa; ambas producto de la actividad magmática del Tromen. Sobre la base de los resultados obtenidos en el área de estudio y los antecedentes a nivel regional y local analizados, podemos concluir que los basaltos olivínicos se correlacionan con la Formación Cerro Cabras, mientras que los basaltos amigdaloides corresponden al afloramiento de la Formación Chapúa. Más allá del área de estudio existen descripciones de rocas que pueden correlacionarse con las mencionadas formaciones. Al oeste, en el cerro Wayle (Fig. 3.2) y 60 al Norte, existen afloramientos de la Formación Cerro Cabras con características muy similares a las encontradas en el área. Lo mismo ocurre con las localidades analizadas por Breitman (2015) en su trabajo final de licenciatura, en la zona de Puerto Curaco y alrededores (al sur de la zona del presente trabajo), solo que allí se evidencia un mayor grado de alteración. Por otro lado, la petrografía a nivel regional es semejante a la observada en las muestras del área, salvo en la frecuencia de microgromérulos de los fenocristales y en las ocasionales texturas ofíticas. En las muestras de la zona de estudio no se perciben frecuentes microgromérulos y no se encontraron texturas ofíticas. En conjunto estas localidades permiten definir la extensión regional de este evento. Con respecto a la Formación Chapúa, existe una correlación hacia el sur del área estudiada, a partir de la hoja Chos Malal y la figura 3.2, se encuentra un afloramiento de gran porte rodeando al cerro Wayle y a las lagunas Tromen y los Barros, al Oeste del área volcán Tromen, además de pequeños afloramientos en la sierra de Huantraico y en la quebrada del río Chacaico. 3.4 ‐ MINERALES SECUNDARIOS Dentro de los minerales secundarios que resultan de procesos sobreimpuestos a las rocas ígneas descriptas, deben discriminarse dos grupos: aquellos que resultan de la alteración de los minerales primarios como consecuencia de su exposición al ciclo exógeno y aquellos que resultan del relleno hidrotermal de sus cavidades. En el primer grupo de minerales predomina la formación de filosilicatos ferromagnesianos a partir de la descomposición de los máficos primarios. Menos importante es la formación de arcillas por hidrólisis de las plagioclasas. Esta paragénesis secundaria si bien no es muy importante es común en todas las rocas del área de estudio. Un párrafo aparte merecen los minerales secundarios que hospedan los basaltos amigdaloides por procesos de relleno. Estos últimos presentan niveles cuyas vesículas se hallan completamente rellenas por agregados de color blanco que contrastan con el color 61 oscuro de la roca. Si bien resulta difícil estimar en forma precisa el volumen de la roca afectada, no es exagerado aventurar que más del 70% de la roca expuesta presenta el mismo grado de alteración. Dado el reducido tamaño de los minerales secundarios en muestra de mano sólo se aprecia el color blanco de los agregados y su hábito granular fino que sugieren algún mineral del grupo de las zeolitas. Al microscopio, el estudio de estas cavidades evidencia en primer lugar más de una especie y en segundo: que el proceso de relleno se limitó a las cavidades originales de la roca sin alterar a sus minerales primarios. Las zeolitas secundarias presentan dos hábitos distintos: equidimensionales y prismático (Fig. 3.10).Las primeras se presentan en las paredes de las cavidades y en muchas de ellas alcanzan a rellenar todo el espacio libre (Fig. 3.10a, c). Poseen tamaños de 0,3 mm promedio, un relieve moderado y de signo negativo. Presentan birrefringencia gris de primer orden (Fig. 3.10b, d), carácter uniáxico y signo óptico negativo. Su forma equidimensional, su figura de interferencia y demás propiedades ópticas permiten identificarlas como chabasita. Las zeolitas prismáticas se encuentran principalmente en las cavidades de mayor tamaño ocupando la porción central de las mismas. Se caracterizan por su relieve bajo y su extinción inhomogénea de tipo ondulosa (Fig. 3.10d). Poseen birrefringencia gris de primer orden y frecuentes maclas de dos individuos. Según las propiedades descriptas, esta especie se identifica como estilbita. No obstante, al no poder corroborar su signo óptico negativo debe considerarse a la heulandita como especie alternativa. 3.5 ‐ CONCLUSIONES PARCIALES Sobre la base de las propiedades petrográficas meso y microscópicas, los afloramientos estudiados representan manifestaciones del volcanismo del Tromen que se correlacionan con las Formaciones Cerro Cabras y Chapúa. 62 Figura 3.10 – Fotografía de cortes delgados de amígdalas rellenas de zeolitas; a, b) Cavidad donde se observa los bordes de chabasita con estilbita en el centro, con nicoles paralelos y nicles cruzados respectivamente; c, d) Cavidad con bordes de chabasita y estilbita en el centro donde se aprecia la extinción inhomogénea de la estilbita, con nicoles paralelos y nicoles cruzados respectivamente. Las presencia de chabasita y estilbita rellenando cavidades evidencia procesos de alteración hidrotermal sobre los basaltos de la Formación Chapúa. Estas zeolitas son especies frecuentes en este tipo de rocas como resultado de alteración hidrotermal (Gottardi y Galli, 1985). No obstante, se requiere de análisis químicos para corroborar la determinación óptica y extraer mayores conclusiones sobre los procesos involucrados. Para los objetivos de este trabajo final de licenciatura, es importante resaltar que esta paragénesis de alteración hidrotermal, al igual que la paragénesis de bajo grado metamórfico que afecta a los minerales primarios de las rocas ígneas, no guarda relación con la paragénesis asociada a la mineralización de los cuarzos tipo Herkimer que alberga la Formación Auquilco. 63 4 Estudio mineralógico de los cristales de cuarzo EN ESTE APARTADO SE ANALIZA LA MINERALIZACIÓN DE CUARZO EN LA ZONA DE ESTUDIO. SE DETERMINA SU UBICACIÓN GEOGRÁFICA Y SE CARACTERIZA SU FORMA, TEXTURA Y MINERALOGIA POR MEDIOS ÓPTICOS. LOS OBJETIVOS DEL PRESENTE SON PLANTEAR PROCESOS DE FORMACIÓN DE LOS CUARZOS, PROPONER UNA CLASIFICACIÓN PARA LOS MISMOS Y PROCURAR UNA PUESTA EN VALOR O POTENCIAL USO COMO MATERIAL GEMOLÓGICO. 64 4.1 - ANTECEDENTES El conocimiento del cuarzo tipo Herkimer (comercialmente llamados diamante Herkimer por su aspecto similar) encontrado en Nueva York se remonta a la época de los indios Mohawk y los primeros colonizadores. Los cristales se usaban para hacer herramientas, como amuletos y para intercambiarlos con otras tribus. Posteriormente, dejaron de darles interés cuando hacia principios de 1600 llegaron las cuentas de vidrio de origen europeo (Walter, 2014). Estos especímenes que se presentan en forma de cristales biterminales con una gran pureza fueron descubiertos en los afloramientos dolomíticos provenientes del condado de Herkimer (Nueva York) y en el valle del río Mohawk (Geology and Earth Science News, Articles, Photos, Maps and More, 2017). Comercialmente son llamados diamantes Herkimer por su claridad y facetas naturales lo que los caracteriza (Mindat, 2017). A nivel mundial, se han encontrado manifestaciones de estos cristales de cuarzo de alta pureza en Argentina, Austria, Canadá, Alemania, Italia, Japón, México, Pakistán, Polonia, Sudáfrica, España, Reino Unido, Estados Unidos entre otros (Fig. 4.1). En todos los casos, salvo en el de Estados Unidos, se los debe llamar “cuarzo tipo Herkimer”, ya que el nombre califica sólo para los descubiertos en el condado homónimo. Usualmente el denominador común de estos cuarzos es la gran transparencia y pureza, el brillo vítreo y las inclusiones de hidrocarburos, y están asociados a depósitos de rocas sedimentarias. Los cuarzos de interés gemológico en su mayoría proceden de pegmatitas o de alteración hidrotermal. Es por esto que las inclusiones más abundantes son las polifásicas, siendo las más características las tipo cavidad-gas, líquido-sólido-gas y líquido-sólido (Notario, 2007). A diferencia de estos, los cuarzos tipo Herkimer se hospedan en rocas sedimentarias como productos autigénicos de origen diagenético en secuencias evaporíticas (Tarr, 1929; Dunn y Fisher, 1954; Schettler, 1972; Friedman y Shukla, 1980 y Noble y Van Stempvort, 1989. http://geology.com/ http://geology.com/ 65 Figura 4.1 – Mapa a nivel mundial donde se registraron manifestaciones de los cuarzos biterminales (Fuente: Mindat). En nuestro país, distintos autores a través del tiempo han puesto la mirada en los cuarzos tipo Herkimer de la Yesera del Tromen, provincia de Neuquén. Stipanicic (1966) describe a la Formación Auquilco como compuesta por una serie de niveles de yeso y anhidrita con intercalaciones de espesores calcáreos fétidos en forma aislada, indicando que los cristales se alojan en cavidades y oquedades de las rocas calcáreas esparcidos sólo en zonas yesíferas, lo cual se debe tener en cuenta como posibilidad de yacencia en estos sedimentos o conformando geodas. Posteriormente, Holmberg (1976) indica la presencia de cuarzos idiomorfos en la formación Auquilco junto a numerosos nódulos de sílice esparcidos sobre facies de yeso, particularmente alrededor de la mina Tungar. Luego, de Barrio et al. (1994), realizan una descripción de la morfología típica de los cuarzos tipo Herkimer teniendo en cuenta las combinaciones y desarrollo de formas cristalinas. Describen que se manifiestan con una gran transparencia y presentan diversidad de inclusiones fluidas y sólidas que le dan distintos tonos. Además, desarrollan microtermometría de inclusiones fluídas encontrando 6 tipos distintos tomando en cuenta el color y tipo de fases a temperatura ambiente. También realizan una serie de postulados sobre la génesis de cuarzos autigénicos en evaporitas en base a trabajos realizados alrededor del mundo. 66 Teniendo en cuenta las consideraciones de los autores anteriores, Cesaretti et al. (2000) realizan estudios de microtermometría de inclusiones fluidas, análisis petrográfico, fluorescencia e isótopos de oxígeno. Más tarde, Montenegro y Concheyro (2006) describen la presencia de ópalo en la Formación Auquilco en forma de lentes dentro de los bancos de yeso y anhidrita. Mencionan además, el origen diagenético de los cristales de cuarzo. Según Saadi (2006) se los puede encontrar en los alrededores en el trayecto que va de Chos Malal a Mendoza, en las cercanías del faldeo oeste del volcán Tromen y en el cerro Negro de Pum Mahuida, se los encuentra sueltos en arenas tobáceas del Terciario. Por último, Ruiz y Giraudo de Lucio (2017), realizaron estudios de espectroscopia Raman y fluorescencia UV de las fases líquidas y sólidas que se encuentran en los cristales de cuarzo donde identificaron y corroboraron la presencia de baritina, bitumen y metano como inclusiones fluídas. Sobre la base de estos antecedentes se delimitó el área de estudio del presente trabajo final de licenciatura, cuyo objetivo principal es la caracterización de esta mineralización (Fig. 4.2). Para ello, se recorrió el área citada por los autores precedentesbuscando los afloramientos originales. Figura 4.2 – Mapa geológico del área de estudio con la ubicación precisa de los cristales de cuarzo tipo Herkimer. 67 Es importante destacar que la mayoría de las menciones se refieren a cristales encontrados sobre la Yesera del Tromen, pero que fueron transportados por el ciclo exógeno desde la fuente de origen. Resultó complejo encontrar afloramientos in situ de estos cristales, tanto es así que en el área recorrida sólo se encontraron en un pequeño cerro de coordenadas 37º12’45,9’’S 69º51’47,6’’O. La figura 4.3 muestra una foto del cerro cuya morfología se destaca por el color, la textura y la competencia del mismo respecto del yeso que lo rodea. Para cumplir con los objetivos propuestos respecto a la génesis y características de esta mineralización, los resultados que siguen se limitan y se desprenden exclusivamente de los cristales hallados en este afloramiento primario. Figura 4.3 – Vista con dirección al NO hacia el cerro donde se recolectaron los cristales de cuarzo que resalta por su textura, color y competencia por sobre los que se encuentran detrás de él. 4.2 – ROCA DE CAJA La roca de caja de los cuarzos tipo Herkimer corresponde a la Formación Auquilco. La misma está representada por yeso reemplazado por margas bituminosas y 68 arcillas, anhidrita con intervalos de sílice y calizas algales (Lambert, 1956; Stipanicic, 1966). Se presenta una sección de calizas algáceas con mayor desarrollo en el interior de la cuenca de más de 30 m de espesor, con un cambio paulatino dado por intercalaciones de anhidrita que domina en lo que resta de la secuencia llegando a 200 m de potencia. Dentro de un ambiente marino-hipersalino, se presentan evaporitas lamino-estratificadas, donde se intercalan capas de sulfato con capas de carbonato micrítico. Hacia el tope de esta secuencia, se perciben carbonatos de medio marino que en la Yesera del Tromen superan los 25 m de espesor. La quinta secuencia (techo de la Formación Auquilco) está representada por anhidrita con alternancias calcáreas sumando la presencia de clásticos rojizos (Legarreta y Gulisano, 1989). En el área de estudio, se observaron pequeños bancos clásticos de color verde y tonos rojizos (véase Apéndice Petrográfico), con coordenadas 37º11’59,9’’ S 69º51’54,7’’ O (Fig. 4.4). Figura 4.4 – Banco delgado de color verde con tonos rojizos (piqueta de escala igual a 30 cm de largo). 69 Gulisano y Gutiérrez Pleimling (1994) ubican al estrato de calizas con evaporitas, que se caracterizará y analizará a continuación, intercalado en la Formación Auquilco, entre los niveles evaporíticos, como se observa en la figura 4.5. Figura 4.5 – Estratigrafía del Grupo Lotena para el área de Vega de la Veranada, modificado de Gulisano y Gutiérrez Pleimling (1994). Sobre la base de este esquema estratigráfico y según se observa en la figura 4.3, el cerro que hospeda a la mineralización que nos ocupa sobreyace a bancos de yeso masivo que conforman la yesera. En dicha figura se observa el contacto entre una roca de color blanco y otra de tonalidades castañas. Se recolectaron muestras del depósito de cristales que presentan una importante variación de tonos y texturas. La porción inferior corresponde a bancos de yeso masivo, mientras que el sector de tonalidades más oscuras es la roca de caja de los cuarzos tipo Herkimer (Fig. 4.6). Para determinar su composición y establecer su correlación estratigráfica se realizó un perfil esquemático (Fig. 4.7) que de base a techo se compone de: (1) Por debajo del derrubio, que impide observar la transición desde el yeso masivo, aflora una banco carbonático de textura cavernosa con oquedades rellenas de calcita y cuarzo (Fig. 4.8.a). El mismo se continúa en forma homogénea con un espesor aparente de aproximadamente 3 metros. (2) Los siguientes 2 m se componen de carbonato masivo con venillas de calcita junto a nódulos, venillas y lentes de sílice. Se diferencia por su textura masiva y la ausencia de cavidades. 70 (3) Avanzando en el perfil, los 2 m sobreyacentes de calizas se caracterizan por su venilleo carbonático (Fig. 4.8.b). En este sector la mineralización de sílice no se manifiesta y la textura continúa siendo masiva. (4) Los últimos 5 m están conformados por carbonato más yeso masivo de color blanco junto a yeso masivo de tonos castaños que se caracteriza por tener venillas de color negro y blanco que no superan los 5 cm (Fig. 4.8.c y d). Cabe destacar que estas venillas de sílice presentan una variación de color desde la parte externa de color negro hacia el interior de color blanco que se describen en detalle en el apartado de mineralización. Figura 4.6 – Afloramiento de la Formación Auquilco donde se recolectaron muestras de roca de caja y del cuarzo tipo Herkimer. Se puede ver que macroscópicamente (Fig. 4.8.a) en la roca domina la componente carbonática que se caracteriza por su color blanco grisáceo con tonos anaranjados y castaños. El banco de carbonatos que alberga a los cristales de cuarzo presenta tonalidades más oscuras que el carbonato que no los hospeda, además de ser más resistentes al ciclo exógeno. Microscópicamente, predomina la componente carbonática, como producto de recristalización (Fig. 4.9.a). 71 Figura 4.7 – Perfil esquemático realizado sobre el cerro mineralizado donde se representan los cambios texturales de la caliza. Figura 4.8 – Fotos del afloramiento donde se realizó el perfil de la Formación Auquilco. a) Detalle de la textura cavernosa característica del afloramiento donde se hallaron los cristales de cuarzo; b) Venillas de carbonato de color blanco recristalizado, sobreimpuestas a la roca de caja; c) Venillas de ópalo de colores blanco y negro; d) Detalle de venillas de sílice con piqueta de escala (de 30 cm de largo). 72 A nivel macroscópico la roca no evidencia partículas visibles y está compuesta por micrita, por lo que puede clasificarse como un mudstone según la clasificación de Dunham (1962). Legarreta y Gulisano (1989) mencionan que en la base de la Formación Auquilco, se desarrollan alternancias de sulfatos con carbonatos micríticos (mayormente de origen algáceo). La roca carbonática manifiesta un evento de deformación que derivó en una brecha que fue cementada por otros procesos sobreimpuestos. 4.3 – MINERALIZACIÓN Los procesos sobreimpuestos que presenta el banco de caliza descripto sugieren una historia compleja de pulsos de fracturación y posterior relleno. Esto se evidencia principalmente por las distintas paragénesis de relleno y las distintas estructuras/texturas. Los rellenos de venas, venillas y lentes afectan a casi todo el cerro formando un enmarañado enjambre cuyos rellenos varían desde calcita pura (Fig. 4.8.b) a agregados de variedades de sílice de color gris oscuro a negro (Fig. 4.8.d). Al microscopio, están constituídas por agregados de calcedonia de hábito fibroso radial con agregados fibrosos tipo botroidal, de un mineral opaco, probablemente una mezcla de óxidos/ hidróxidos de hierro que alternan con las bandas de calcedonia (Fig. 4.9.b). El resto de las venas, se reconocen por estar rellenas de una alternancia de calcedonia y cuarzo. En todos los casos, sus espesores no superan los pocos centímetros y en general solo se continúan uno o dos metros. Estas venillas se encuentran sobreimpuestas a la roca hospedante, por lo tanto, se asume que responden a un proceso relativamente más joven que dicha roca. 73 Figura 4.9 – a) Corte delgado al microscopio de la recristalización de carbonatos donde se alojan los cristales de cuarzo tipo Herkimer; b) Foto del corte delgado de la venilla de sílice donde se observa el bandeamiento composicional. Los colores blancos corresponden a calcedonia y los negros a minerales opacos probablemente óxidos e hidróxidos de hierro. Los rellenos decavidades concéntricas se restringen a un nivel carbonático muy acotado donde la roca preserva una estructura cavernosa primaria (Fig 4.10.a). Dentro de estas oquedades se encuentran los cuarzos de tipo Herkimer. Las cavidades poseen formas irregulares a subredondeadas con tamaños que no superan los 15 cm de diámetro (Fig 4.10.b y f). Se presentan en general, dentro de la gama de grises, variando en tonalidades que van desde el gris claro, oscuro, llegando hasta los tonos amarillentos. Se pueden observar variaciones en tamaño, forma, espesor a medida que se recorre la cavidad de afuera hacia adentro. La simple observación bajo lupa binocular demuestra que el relleno sigue un patrón regular desde la periferia al centro. La textura general de la roca es bandeada con oquedades con relleno parcial. Los espesores de la textura bandeada son variables y están compuestas por carbonatos, sílice microcristalina y probable ópalo, en ocasiones con impurezas de un material de color negro (¿hidrocarburos?) que destaca el bandeamiento, particularmente en el contorno de las cavidades. Posteriormente, hacia el centro de las cavidades cristaliza el cuarzo tipo Herkimer. Las cavidades se componen de afuera hacia adentro de una primera capa de no más de 2 mm, de intercalaciones de un mineral de color blanco y blanco amarillento, que dado su tamaño no permite identificar formas mineralógicas o cristalinas pero por 74 sus colores, brillo y reacción al ácido clorhídrico podría tratarse de calcita (Fig. 4.10.c y d). Le sigue una capa de color gris claro a oscuro que oscila entre 3 y 5 mm de espesor, presenta brillo nacarado y se compone de calcita. Le sigue un agregado que se caracteriza por su color blanco a blanco amarillento donde predominan formas escalenoédricas orientadas hacia el centro de la cavidad. El tamaño promedio de dichos cristales es de 2 a 5 mm, alcanzando en algunos casos valores del centímetro (Fig. 4.10g). En ocasiones los cristales que se identifican como calcita se observan transparentes. En menor medida, se presentan en formas romboédricas y en casos particulares se observan cristales de calcita con probable macla con planos {01-12}. En menor abundancia, se observaron cavidades de 3 a 6 cm de diámetro. La parte externa de estas cavidades de textura bandeada y botroidal son capas muy finas de 1 a 2 mm de color negro, presentan brillo opaco, atribuibles a óxidos de hierro. En ocasiones se alterna con capas blancas de un material mineral de grano muy fino que resulta díficil su identificación (Fig. 4.10.e y g). Siguen cristales de cuarzo tipo Herkimer, de colores blancos grisáceos a transparentes, de tamaños que oscilan del orden del milímetro alcanzando valores del centímetro, y brillo vítreo. 75 Figura 4.10 – a) Textura cavernosa característica de la roca que aloja a los cristales de cuarzo; b) Cavidad con cristal de cuarzo tipo Herkimer (con lupa de escala); c) Cavidades típicas con bandeamiento composicional (con lupa de escala); d) Cavidades con textura bandeada (con lápiz de escala); e) Oquedades con distintos tamaños y textura bandeada (con pinza de escala); f) Variación de tamaños y formas de oquedades; g) Detalle de bandeamiento de cavidad (el ancho de la foto equivale a 10 centímetros). 76 4.4 DESCRIPCION DE LOS CUARZOS TIPO HERKIMER 4.4.1 - IDENTIFICACIÓN PRECISA DE LA FORMA CRISTALOGRÁFICA Para realizar el estudio de las formas cristalográficas del cuarzo, se valió de 180 individuos recolectados en el afloramiento primario sumados a otros 653 de un lote de colección provenientes del mismo sitio, que en total componen una población de 833 unidades. A través de una lupa binocular, se caracterizan cada una de las muestras, identificando las propiedades físicas más importantes. El excelente desarrollo de formas cristalográficas, la transparencia y el brillo vítreo son los aspectos característicos de estos cristales. El tamaño promedio de los individuos es de 1 cm de largo, sin embargo, se han observado ejemplares que alcanzan el orden del milímetro y otros llegan a 3 centímetros. Si bien predominan los cristales de gran transparencia, en ocasiones se observan cristales poco hialinos. En otros casos, la presencia de inclusiones con hidrocarburos crea sectores opacos, que cuando son abundantes quitan transparencia. En menor medida, se observaron cristales con tonos amarillentos, aspecto dado por pátinas de hierro en las caras externas de los mismos. Las formas típicas encontradas en los cuarzos analizados, son dos romboedros y un prisma hexagonal. Se pudo observar a la lupa binocular que este cuarzo se presenta con dichas formas en 622 casos, es decir, el 75% de la población y en menor medida con dos romboedros, un prisma hexagonal y bipirámides trigonales en 211 casos, es decir, en un 25% del total analizado. Se puede afirmar además, que en el desarrollo promedio de las formas, dominan las dimensiones de los romboedros por sobre el prisma hexagonal, generando así cristales de hábito prismático corto. A partir de las observaciones realizadas y del análisis bibliográfico se identificaron las siguientes formas a las que se describe por orden de abundancia. Romboedro r {10-11}: Esta forma (Fig. 4.12) se encuentra representada en el 100% de los cristales de cuarzo analizados, con desarrollo de las seis caras cuyos índices de Miller son: (101), (01-1), (0-11), (1-1-1), (-111), (-10-1). Cabe aclarar que se usa nomenclatura con 3 ejes para nombrar los índices de Miller ya que el programa Krystal Shaper así lo dispone. En el total de las 833 muestras las caras del romboedro 77 denominado r, son las que se encuentran más desarrolladas con respecto a un segundo romboedro (Fig. 4.21b). Esta característica condice con lo expresado por Beck (1842) y Frondel (1962) respecto de la frecuencia de dicha forma en los cristales de esta especie. Figura 4.12 – Romboedro r {10-11}. Romboedro z {01-11}: La forma del romboedro negativo (denominado z) (Fig. 4.13) se presenta en la totalidad de las muestras analizadas, con sus seis caras cuyos índices de Miller son: (011), (10-1), (1-11), (0-1-1), (-101), (-11-1). El desarrollo de las caras es menor con respecto al romboedro positivo. Figura 4.13 – Romboedro z {01-11}. Prisma hexagonal m {10-10}: Esta forma se encuentra en el 100% de las muestras (Fig. 4.14). En general, se observa el desarrollo completo de sus seis caras (Fig. 4.21c) con índices de Miller (100), (010), (0-10), (1-10), (-110), (-100). Se caracteriza por ser un prisma de escaso desarrollo en la mayoría de las muestras, salvo en algunos cristales 78 de menor tamaño donde sus caras predominan con respecto a los romboedros para formar cristales prismáticos. Figura 4.14 – Prisma hexagonal m {10-10}. Bipirámide trigonal s {11-21}: Esta es una forma menos frecuente con respecto a las anteriores puesto que se encuentra solo en un 25% del total de las muestras observadas (Fig. 4.15). Sus caras no siempre están todas desarrolladas ya que su gran mayoría sólo se manifiestan una, dos o tres de ellas (Fig. 4.21h). Los índices de Miller que corresponden a esta forma son: (111), (1-2-1), (1-21), (-211), (-211), (-21-1), (11-1). Cabe destacar que el tamaño del cristal es inversamente proporcional al desarrollo de estas formas menores ya que en las muestras que superan el tamaño promedio, esta forma se encuentra en pocas ocasiones. Cabe destacar, que por el pequeño tamaño que presentan sus caras, no se pudo realizar la medición de los ángulos con respecto al eje c ya que se dificultaba y arrastra error a la hora de medirlo con el goniómetro de contacto. Además, por su diminuto tamaño, resultó complejo el hecho de documentarlas, sumando a que no se encontraban totalmente preservadas y muchas se encontrabanrotas. Figura 4.15 – Bipirámide trigonal s {11-21}. 79 Según Frondel (1962), esta bipirámide trigonal s {11-21} es la más frecuente junto al trapezoedro trigonal positivo x {51-61}, después de las formas romboédricas y el prisma hexagonal antes descriptos. Esto coincide con lo analizado bajo lupa binocular. Bipirámide trigonal s’ {2-1-11}: Al igual que la bipirámide trigonal s son formas menos frecuentes con respecto a las anteriores (Fig. 4.16). Se observó esta forma en un 25% del total de los ejemplares analizados. Sus caras no siempre están desarrolladas, ya que en su gran mayoría sólo se presentan algunas de ellas. Los índices de Miller son: (2-11), (-12-1), (-1-11), (2-1-1), (-121), (-1-1-1). Se los encuentra emparentados con la bipirámide trigonal (s) (Fig. 4.21i y 4.21l) y al igual que la esta, están ausentes en las muestras de mayor tamaño, por lo tanto, presenta características similares en cuanto a la frecuencia y su desarrollo. Figura 4.16 – Bipirámide trigonal s´ {2-1-11}. Estas cinco formas presentan distintas combinaciones que fueron realizadas por medio del programa Krystal Shaper para su correcta identificación. Cuarzo de dos romboedros y un prisma hexagonal: Esta combinación de formas es la más frecuente del total de las 833 muestras analizadas, en el 75%, es decir, en 622 ejemplares (Fig. 4.17). Dentro de los romboedros, se observa el predominio del romboedro r (rojo) por sobre el romboedro z (azul) en todos los casos. Esto se da en las caras superiores e inferiores por igual. Los romboedros a su vez se presentan más desarrollados con respecto al prisma hexagonal, obteniendo hábito prismático corto. Las caras de esta combinación de formas, en general se encuentran preservadas, aunque muchas veces sus vértices se hallan fracturados. Las superficies de las caras son planas o ligeramente estriadas. De estas formas combinadas, sólo en pocos casos 80 los prismas se encuentran más desarrollados con respecto a los romboedros. En los cristales de mayor tamaño, es la única combinación de formas que se observó (Fig. 4.21a). Figura 4.17 – Formas combinadas de los dos romboedros y prisma hexagonal. Cuarzo de dos romboedros, un prisma hexagonal y bipirámide trigonal: Esta combinación de formas está representada por el 25% de la población total de los cristales de cuarzo. A diferencia de la combinación de forma anterior, se presenta la bipirámide trigonal (Fig. 4.18). La misma se encuentra ubicada entre las aristas de los romboedros, a la derecha del romboedro z y a la izquierda del romboedro r, cortando al eje c. Las aristas de las bipirámides son paralelas y en general sólo se desarrollan algunas caras (Fig. 4.21e, f y k). Esta combinación es más frecuente en cristales del tamaño promedio e inferior pero cabe destacar que se observó un aumento en las inclusiones de hidrocarburos. Es decir, que la presencia de hidrocarburos podría condicionar la combinación de formas de los cristales. En esta combinación, se observaron sólo una o dos caras bien desarrolladas por cristal (Fig. 4.21d, g y j). Figura 4.18 – Formas combinadas de los dos romboedros, prisma hexagonal y una bipirámide trigonal. 81 Cuarzo con dos romboedros, un prisma hexagonal y dos bipirámides trigonales: Esta es más escasa aún que la anterior (Fig. 4.19). La ubicación de las caras y la morfología de las mismas son similares. Figura 4.19 – Formas combinadas de los dos romboedros, prisma hexagonal y dos bipirámides trigonales. En gran parte de esta combinación, se observaron, por ejemplo, caras en los romboedros superiores o sólo en los inferiores o una cara de cada forma de las distintas bipirámides trigonales. Rara vez se encuentran el total de las caras. Cabe destacar la ausencia de la combinación de dos romboedros, un prisma hexagonal y trapezoedros trigonales que es descripta en cristales Herkimer de otros yacimientos (Fig. 4.20). En la figura se puede observar que si bien el número de caras es el mismo que el de las bipirámides y su posición es similar, las caras de los trapezoedros combinados con los romboedros y el prisma, tienen aristas que nunca resultan paralelas entre si. Frondel (1962), menciona que esta combinación es menos frecuente. Figura 4.20 – Formas combinadas de los dos romboedros, prisma hexagonal y un trapezoedro trigonal. 82 Según Frondel (1962), los trapezoedros y bipirámides izquierdos y derechos tienen igual importancia en tamaño y frecuencia. Coincide también que la pirámide trigonal (11-21) está presente en los ejemplares analizados. Además, menciona que en ocasiones una de las caras de las bipirámides trigonales presenta un gran desarrollo a costa de las otras caras más pequeñas o directamente ausentes. Sobre un total de 450 muestras analizadas, se midió con calibre la relación alto/ancho obteniendo un valor promedio de 1,49. Resultaron de esta medición, un valor mínimo para esta relación, de 0,91 y un valor máximo de 2,67. Comparando las mediciones realizadas por de Barrio et al. (1994), sobre un total de más de 200 mediciones, obtuvieron un valor promedio de alto/ancho de 1,45, un valor mínimo de 0,71 y un valor máximo de 2,33. Cabe destacar que los valores que consiguieron, son bastante similares a los valores del presente trabajo. En cuanto a las combinaciones de formas cristalinas, coinciden con las formas más frecuentes y con aquellas descriptas por otros autores (de Barrio et al. 1994). No obstante, la combinación de formas bipiramidales trigonales sólo se encontró en este trabajo. Caben destacar las particularidades de algunos ejemplares que destacan del común de las muestras: se encontraron cristales negativos (Fig. 4.22a), presencia de hidrocarburos en forma aislada como inclusión (Fig. 4.22b), o completamente dándole color negro y opacidad al cristal de cuarzo (Fig. 4.22c). Con respecto a los hidrocarburos, se podría establecer una relación entre la combinación de formas y la presencia de los mismos: a diferencia de los demás ejemplares con mayor transparencia, la tendencia en este grupo indica que prevalece la combinación de formas de dos romboedros, un prisma hexagonal y las bipirámides trigonales. Es decir, que la presencia de hidrocarburos, podría llegar a condicionar la combinación de formas de los cristales de cuarzo. También se han encontrado algunos ejemplares con un tono anaranjado dado por una pátina de hierro a nivel superficial, coloreando al cristal (Fig. 4.22d) que puede ser removida con una punta metálica (descartando así que sean inclusiones mecánicas). Se puede apreciar el gran desarrollo de las formas romboédricas (Fig. 4.22e). Por otro lado, se observaron cristales maclados (Fig. 4.22f), cristales esqueletales e intercrecimientos paralelos. 83 Figura 4.21 – Figura de las formas cristalográficas principales. a) Combinación típica compuesta por romboedros y prisma hexagonal; b) Detalle de la relación de los romboedros positivo (de mayor desarrollo) y negativo (menor desarrollo); c) Vista superior donde se observa un prisma hexagonal (la barra de escala equivale a 1 centímetro); d) En rojo, detalle de tres caras consecutivas de bipirámides 84 trigonales; e) y f) En rojo, detalles de caras de bipirámides trigonales; g) Señalado se observa una cara bipiramidal trigonal en rojo; h) Detalle de dos caras bipiramidales trigonales; i) Combinación de formas bipiramidales trigonales positivo y negativo; j) y k) Distintos casos de desarrollos de alguna de las caras de las bipirámides trigonales; l) Otro caso de combinación de formas bipirámides trigonales. En todas las fotografías, con excepción de la c), el ancho de la foto equivale a 1 centímetro. Figura 4.22 – Particularidades encontradas en los cuarzos tipo Herkimer: a) Cristal negativodentro del cuarzo tipo Herkimer; b) Inclusión de hidrocarburo dentro de cristal negativo; c) Cristal colmado de inclusiones de hidrocarburos; d) Pátina de hierro de color naranja que se encuentra en las caras externas del cristal (fue removida con una punta metálica en un sector); e) Caras romboédricas ampliamente desarrolladas; f) Cristales intercrecidos, probable macla según Ley de Japón. 4.4.2 - CLASIFICACIÓN / VALORACIÓN GEMOLÓGICA En el presente trabajo, se integran diferentes aspectos que componen a los cuarzos tipo Herkimer para establecer la clasificación, que satisfaga ámbitos como el del académico científico, el gemológico y el coleccionista (Kubaczka, 2017, com. ver.). En base al análisis realizado de los distintos especímenes, se propone una clasificación para los cristales de cuarzo tipo Herkimer, teniendo en cuenta las propiedades físicas, como ser: transparencia, inclusiones, brillo, formas cristalográficas, tamaño, color, cristales individuales, agregados, intercrecimientos, etc, criterios que tiene que tener 85 un mineral para ser coleccionable, además de ciertos atributos que le confieren valoración gemológica como la calidad, belleza, rareza, moda, durabilidad, etc. A partir de estas propiedades, se establecen las siguientes categorías: Categoría 1 Esta categoría incluye a los cristales de cuarzo tipo Herkimer, sean de excelente calidad, lo que implica que sean transparentes, no presenten inclusiones (es decir, que no se perciban con lupa 10x), tengan las caras completas (es decir, que no tengan fracturas o roturas visibles a ojo desnudo), presenten brillo vítreo. Además, tengan similar desarrollo de las formas cristalográficas, que sean cristales individuales, y tengan tamaños mayores a 5 milímetros. En general, los cristales que alcanzan esta pureza presentan un tamaño de 1 cm aproximadamente a nivel local, y es ahí donde radica la rareza de encontrar especímenes de mayor tamaño. Esta categoría se asemeja a la que comercialmente le llaman como “AAA”. Categoría 2 Agrupa a los cristales de cuarzo que presenten una calidad buena, manifestado en su transparencia, con pequeñas inclusiones observables a ojo desnudo, con caras completas, brillo característico y que presenten similar desarrollo de las formas. Categoría 3 Engloba a los cristales de calidad regular, debido a su poca transparencia, con abundante presencia de inclusiones a ojo desnudo, con caras incompletas y con desarrollo de formas sin proporción. Categoría 4 Dentro de este grupo, entran los cristales que presentan alguna tonalidad, intercrecimiento de cristales definidos (maclas), cristales con crecimiento esqueletal, entre otros. Valoración En conjunto con la clasificación, se establece una valoración comercial de las distintas categorías, partiendo de valores internacionales que a su vez, estos tienen en cuenta 86 las propiedades anteriormente descriptas. Se encontraron valores de 17 u$s el gramo correspondientes a las características de la Categoría 1, las categorías siguientes presentan valores inferiores. Cabe destacar que algunos especímenes de mayor tamaño, pueden alcanzar valores superiores a los 100u$s (Datos tomados de Ebay, en Octubre de 2017). 4.5 – CONCLUSIONES PARCIALES Diversos autores describen la existencia de cuarzos de origen diagenético en rocas evaporíticas, entre los cuales Grimm (1962) merece particular atención puesto que sentó las bases sobre las cuales se establecen las hipótesis actuales. El mismo realizó un estudio de la existencia de cristales de cuarzo idiomorfos en sedimentos salinos de 150 lugares alrededor del mundo, concluyendo que las condiciones salinas dadas en ambientes evaporíticos promovían la formación de cristales de cuarzo idiomorfos hábito cortos en los que prevalecen las formas bipiramidales por encima de las prismáticas y además pueden alojar minerales evaporíticos como anhidrita en forma de inclusión. Según las descripciones realizadas en la cuenca Neuquina predominan las formas prismáticas y romboédricas por sobre las bipiramidales y no se encontraron, por el momento, inclusiones de anhidrita. Con respecto a la precipitación de sílice, Grimm (1962), postula una génesis asociada a la circulación de soluciones salinas provenientes de la misma roca hospedante o de otras facies salinas distantes. Además desestima, para la mayoría de los casos, que la génesis de estos cuarzos sea de origen hidrotermal o de temperaturas elevadas debido a la cristalografía de los especimenes estudiados, más la cantidad y el tipo de inclusiones halladas. No obstante, para obtener un crecimiento ordenado de cristales idiomorfos de cuarzo tipo Herkimer es necesario que haya un fluído acuoso salino con concentraciones adecuadas de sílice. En la Yesera del Tromen, se observan nódulos silíceos principalmente de ópalo y calcedonia, aleatoriamente en rocas carbonáticas, alternadas en los bancos de yeso. Dichos nódulos también podrían originarse en los niveles de yeso ya que se los 87 encuentra en casi toda el área. Si bien los nódulos silíceos se encuentran mayormente dispersos, también se observan concentrados en ciertos niveles, esto puede deberse a una variación en la permeabilidad de la roca de caja, que promueve la circulación y precipitación de fluidos coloidales de origen silíceo en bancos determinados. Al mismo tiempo, cuando las soluciones con valores adecuados de sílice percolaron las cavidades de los carbonatos provocaron una cristalización lenta en espacio disponible para la generación de cristales de cuarzo tipo Herkimer (de Barrio et al. 1994). Por otra parte, en lo que respecta a las inclusiones de hidrocarburos dentro de los cuarzos, de Barrio et al. (1994) mencionan que éstas podrían provenir de niveles de la Formación Los Molles, o de los niveles basales de la Formación Vaca Muerta (Del Vó y Pando, 1987). Respecto de la procedencia de los cationes, Montenegro y Concheyro (2006) proponen más de una procedencia posible. Una de ellas sería por medio de acumulaciones orgánicas que por procesos de disolución parcial y migración a través de fracturas en la Formación Tordillo llegan desde la Formación Vaca Muerta, mientras que la otra fuente posible, corresponde a trizas vítreas reemplazadas que podrían evidenciar la removilización de sílice del material piroclástico del intervalo Kimmeridgiano (Legarreta y Uliana, 1999; Montenegro y Concheyro, 2006). Muestra de esto, es el banco de la posible toba con trizas vítreas (véase Apéndice Petrográfico) que se recolectó en la zona de estudio y que forma parte de la secuencia de la Formación Auquilco. En el área estudiada, la manifestación de los cristales de cuarzo tipo Herkimer se encontró en el contacto entre las Formaciones Auquilco y Vaca Muerta (contacto por falla). En esta trabajo final se propone que la fuente de sílice podría provenir de la Formación Vaca Muerta, ya que los componente siliceos presentes en dicha formación se encuentran totalmente reemplazados por calcita (e.g., Kietzmann et al. 2016). En efecto, los radiolarios presentes en las facies de mudstones y wackestones se encuentran totalmente reemplazados por calcita granular, mientras que abundantes niveles de tobas y lapillitas se hallan reemplazadas y cementadas por calcita poikilítica (Kietzmann et al. 2016). Los niveles basales de la Formación Vaca Muerta suelen presentar abundantes microfósiles silicificados, así como niveles cementados por 88 cuarzo microgranular, por lo que se infiere que el gran volumen de sílice removida de la Formación Vaca Muerta puede haber migrado hacia sus posiciones basales. En el área estudiada la presencia de las evaporitas de la Formación Auquilco habrían actuado como barrera para la migración de la sílice permitiendo las condiciones adecuadas para la formación de los cristales de cuarzo en esta formación.89 5 Mineralogía de los rodados de sílice UNA DE LAS PECULIARIDADES DEL ÁREA DE TRABAJO ES LA PRESENCIA DE MATERIAL GEOLOGICO QUE HA SERVIDO DE FUENTE DE APROVISIONAMIENTO PARA LOS PUEBLOS ORIGINARIOS PARA LA ELABORACIÓN DE HERRAMIENTAS LÍTICAS. EN ESTE CAPÍTULO, A PARTIR DE LA CARACTERIZACIÓN DE DICHOS YACIMIENTOS Y SUS PRODUCTOS MINERALES, SE GENERA UN INVENTARIO PRELIMINAR QUE PERMITE SU COMPARACIÓN CON LOS MATERIALES LÍTICOS HALLADOS EN SITIOS ARQUEOLÓGICOS DE LOS ALREDEDORES PARA DETERMINAR LAS POSIBLES ÁREAS DE APROVISIONAMIENTO. 90 5.1 – IMPORTANCIA DE LOS RODADOS COMO MATERIA PRIMA DE LOS PUEBLOS ORIGINARIOS A partir de la necesidad de estudiar la distribución espacial y temporal de materias primas líticas en el norte de la provincia del Neuquén y sus implicancias biogeográficas para la región, trabajamos en cooperación con arqueólogos con el fin de brindar el suficiente sustento geológico al proyecto. El objetivo general propuesto por el grupo de arqueólogos vinculado al tema de las materias primas líticas, que fueron utilizadas para tallar, es estudiar la base regional de recursos líticos. Esto implica detectar potenciales fuentes, caracterizarlas en detalle y precisar su distribución. En segundo lugar, se proponen describir y determinar qué materiales fueron efectivamente utilizados para tallar y se encuentran en los sitios arqueológicos. Con estos datos se pueden explorar diversos temas fundamentales para los estudios arqueológicos. Así, al comparar los resultados obtenidos en los yacimientos con los análisis de los materiales efectivamente utilizados por la gente en el pasado, se pueden precisar los campos de acción de las poblaciones humanas que habitaron el norte de la provincia del Neuquén, las redes de información en escala regional y supra-regional, etc. Para este cometido resulta indispensable que las áreas que podrían poseer recursos líticos aptos para las actividades de talla, cuenten con la evaluación de toda la información geológica disponible (Barberena et al., 2011). Para esto, se requiere registrar la abundancia, distribución, tamaño y morfología de las materias primas, además de características del contexto que evidencien el entorno y, por ende, la accesibilidad en que se encuentran. El conocimiento actual nos permite precisar que en los alrededores del área de estudio se utilizaron principalmente tres materias primas: obsidiana, basalto y variedades de sílice (en particular calcedonia y ópalo) (Barberena et al., 2015a; b; 2017). Como se describirá a continuación el área de este Trabajo Final de Licenciatura constituye un posible yacimiento de particular riqueza de las mencionadas variedades de sílice. Por esta 91 razón, para colaborar con los objetivos arqueológicos mencionados en este capítulo se describen las zonas de potencial aprovisionamiento y el material característico de las mismas. 5.2 - ESPECIES MINERALÓGICAS: PROPIEDADES FÍSICAS, TEXTURAS Y ESTRUCTURAS Los nódulos que se describen en este capítulo se encuentran en los bajos topográficos de la Yesera del Tromen (Formación Auquilco) (Fig. 5.1). La mayoría de ellos poseen un tamaño que varía entre los 2 a 9 cm en promedio. Para este estudio se recolectó material realizando transectas sobre la Yesera del Tromen y en dos sitios de particular concentración: M6 y M7 (Fig. 5.2). Figura 5.1 – Vista panorámica de los bajos en la Yesera del Tromen (Formación Auquilco) donde se acumulan los rodados de sílice. Nótese que estas depresiones presentan una coloración más oscura que lo circundante debido a diferencias composicionales. 92 Los sitios de muestreo M6 y M7 fueron prospectados por arqueólogos durante los trabajos de campo que realizaron en el año 2015. En el sitio M6 se realizó el muestreo de materias primas líticas a partir de transectas de 150 m de largo, con una separación de 5 m entre sí cada uno (Fig. 5.3b). Las coordenadas del sitio son M6a: 37°12´54” S - 69°51´42,7” O - 1436 msnm y M6b: 37°12´56,4” S - 69°51´37,3” O - 1465 msnm. Se recolectaron todos los posibles artefactos arqueológicos y todas las materias primas líticas aptas para la talla (Fernández 2017, com. ver.). Con respecto al muestreo del sitio M7, las transectas fueron de 50 m de largo con una separación de 5 m entre sí, debido a la gran abundancia de material (Fig. 5.3a, c). Las coordenadas obtenidas para este sitio son M7a: 37°13´39,3” S - 69°49´9” O - 1349 msnm. y M7b: 37°13´40,7” S - 69°49´8,3” O - 1344 msnm. Se recolectaron todos aquellos artefactos y materias primas líticas de calidad muy buena o excelente, con variados colores y texturas cubriendo un amplio espectro (Fernández 2017, com. ver.). En cuanto a este tipo de material lítico apto para las actividades de talla, cabe destacar lo escaso que resulta en las zonas aledañas. A partir de los trabajos de campo se estimó una cantidad de alrededor de n= 200 rodados por metro cuadrado. Dicho valor es sumamente elevado para este tipo de líticos en el área de investigación arqueológica, dato que da mayor relevancia a las manifestaciones que se describen a continuación (Fernández 2017, com. ver.). Sobre la base de la totalidad del material recolectado y a partir de sus propiedades físicas se pueden reconocer 3 grandes grupos de rodados cada uno de los cuales presentan un rasgo distintivo (grupos a, b, c) y 6 ejemplares con características distintas al resto que se describen en forma individual. Obviamente, los rodados que integran los tres grupos destacan por ser significativamente más abundantes (aproximadamente el 90% del total de rodados estudiados) que los ejemplares individuales. A continuación se detallan y documentan las características de cada uno. 93 Figura 5.2 – Mapa de las zonas de muestreo donde se detallan las transectas realizadas sobre la Yesera del Tromen y los sitios particulares de muestreo M6 y M7. GRUPO A Agregados de sílice gris oscuro: Este grupo se caracteriza por presentar color gris oscuro (Fig. 5.4a). A pesar del color predominante, algunos rodados presentan zonas con color gris claro. Su textura es masiva y homogénea puesto que no presentan bandeamiento bien marcado; solo en algunos rodados se puede observar en forma incipiente una alternancia de color gris claro a gris oscuro (Fig. 5.4b). Una característica de algunos ejemplares es la forma cavernosa en la parte exterior, de color naranja con tonos rojizos a marrones (Fig. 5.4c) que representan el molde de las paredes a partir de las cuales 94 Figura 5.3 – a) Detalles de una de las depresiones en la Yesera del Tromen (M7) donde se observa la densidad de rodados, las distintas formas y tamaños; b) Detalle del sitio de muestreo M6; c) Detalle del sitio de muestreo M7. cristalizaron sus minerales. En general, presentan formas redondeadas a subredondeadas y en algunos casos, formas angulosas. Presentan fractura concoidea y brillo céreo. El tamaño promedio de los rodados varía entre 2 y 4 cm llegando a valores de alrededor de 6 y 8 centímetros. Se observan también agregados cristalinos inferiores al milímetro en algunos ejemplares (Fig. 5.4c). Cabe destacar que en algunas muestras se presentan cavidades parcial o totalmente rellenas por cristales de cuarzo o carbonatos de tamaño menor al milímetro que sólo se aprecian bajo lupa binocular. Sobre la base de lo observado estos rodados se componen principalmente de calcedonia y cantidades accesorias de cuarzo, calcita y óxidos de hierro. 95 Figura 5.4 – a) Muestras del grupo A, conjunto de rodados que se destaca por el tono gris oscuro; b) Variación de colores de blanco a gris oscuro con un incipiente bandeamiento; c) Detalle de la forma cavernosa en la parte exterior de la muestra de color naranja. En el margen superior izquierdo de la muestra, se observan agregados cristalinos. La línea blanca de la figurac) representa el diámetro de una moneda de 1 peso argentino de 23 milímetros. La observación microscópica permite corroborar la presencia de variedades de sílice (Fig. 5.5a). Los sectores claros se componen principalmente de sílex (agregados granulares criptocristalinos de cuarzo) y calcedonia (agregado criptocristalino de hábito fibroso) (Fig. 5.5b). Hacia el centro de la fotomicrografía (Fig. 5.5c) se observa el hábito fibroso característico de calcedonia (Fig. 5.5c). Cuando los agregados de calcedonia se concentran por sectores la muestra adquiere color blanco. Los sectores más oscuros se 96 componen exclusivamente de sílex. Solo en cantidades inferiores al 5% se encontraron cristales de cuarzo con tamaños que alcanzan los 0,5 mm. Estos últimos parecen un precipitado póstumo que rellena pequeñas cavidades. Por último, en cantidades menores al 2% se observan cristales de sericita y minerales opacos. Figura 5.5 – a) Microfotografía de la muestra de la figura 5.4b y c, perteneciente al grupo A. Se observan variaciones de tamaño de las distintas variedades de sílice; b) Calcedonia de hábito esferulítico rodeada de sílex; c) Variación de texturas y tamaños de variedades de sílice. GRUPO B Agregados bandeados de color blanco: Es uno de los rodados de mayor abundancia sobre la Yesera del Tromen. Se caracterizan por sus tonalidades grisáceas y su bandeamiento (Fig. 5.6a). Si bien el color varía del blanco al negro estos últimos se limitan a bandas delgadas recubriendo el exterior del nódulo (Fig. 5.6b). Presentan brillo de céreo a graso, fractura concoidea y bandeamiento por la alternancia de bandas concéntricas de color gris claro con espesores que alcanzan mas de un centímetro y bandas gris oscuras de espesores notoriamente inferiores (2 o 3 mm) (Fig. 5.6c). El tamaño promedio oscila entre los 4 y 6 centímetros. Las superficies de exposición presentan esporádicas motas o pátinas de tinte anaranjado debido a la tinción por óxidos de hierro (Fig. 5.6b). Sobre la base de las propiedades físicas se considera que estos nódulos representan agregados de calcedonia con cantidades accesorias de óxidos de hierro. 97 Figura 5.6 – a) Muestras tipo del grupo B, rodados caracterizados por el tono grisáceo y bandeamiento; b) Exterior negro de sílice característico de algunos rodados; c, d) Variación de color definiendo las bandas concéntricas características del grupo. La línea blanca de la figura d) representa el diámetro de una moneda de 1 peso argentino de 23 milímetros. GRUPO C Si bien este grupo de rodados a primera vista resulta similar al anterior, se diferencia por su hábito microcristalino de color blanco homogéneo que por sectores grada hasta alcanzar tonalidades anaranjadas (Fig. 5.7a, b). En algunos individuos se observa un bandeamiento incipiente y algo difuso (Fig. 5.7c). En ciertos ejemplares se observan sectores restringidos donde adquieren color gris oscuro (Fig. 5.7d). Presentan 98 fractura subconcoidea y brillo preferentemente mate. El tamaño promedio es del orden de 2 a 3 cm, alcanzando algunos rodados los 4 centímetros. Sobre la base de sus propiedades físicas se los clasifica como agregados de calcedonia y ópalo con cantidades accesorias de óxidos de hierro. Figura 5.7 – a, b) Muestras tipo del grupo C, rodados caracterizado por el color blanco con pátinas de óxido de hierro. La línea blanca de la figura representa el diámetro de una moneda de 1 peso argentino de 23 milímetros.; c) Se observa en algunas muestras un bandeamiento incipiente y difuso; d) También se observan sectores localizados de color gris oscuro. Los rodados que se describen a continuación (Fig. 5.8) son notoriamente menos frecuentes que los anteriores. Estos representan en conjunto menos del 10% de los rodados que tapizan la Yesera del Tromen. Dadas sus disímiles propiedades físicas se los describe en forma individual. 99 Figura 5.8 – Conjunto de rodados de distintas características; a) Agregado microcristalino negro; b,c) Brecha alterada y sin alterar de color blanco y negro y naranja en sector expuesto en superficie; d) Agregado homogéneo de color rojo con tonos anaranjados y grises; e) Rodado blanco con alteración a arcillas; f) Rodado alargado de color gris y de hábito botroidal; g) Rodado de origen diagenético donde se aprecia la variación de texturas y de colores gris y marrón; h) Agregado homogéneo de color marrón de forma angulosa bien pronunciada; i) Muestra de tono rojizo con parches de color gris, de brillo mate. La línea blanca representa el diámetro de una moneda de 1 peso argentino de 23 milímetros. 100 - Agregado microcristalino de color negro, de brillo sedoso, aspecto masivo, fractura irregular, presenta forma subredondeada. Posee un tamaño de 6 cm aproximadamente (Fig. 5.8a). Este agregado se analizó mediante corte delgado para definir su composición mineralógica. Se determinó la existencia de variedades de sílice (Fig. 5.9a). Los sectores claros están constituidos en su mayoría por agregados granulares criptocristalinos de cuarzo. Cabe destacar que los agregados de cuarzo alcanzan tamaños de 0,3 mm, notando así un problable aumento de la cristalinidad de las variedades de sílice (Fig. 5.9b). A grandes rasgos, se observan alternancias de agregados de sílex de formas equigranulares y tamaño distinto (Fig. 5.9c). Figura 5.9 – a) Microfotografía de la muestra de la figura 5.8a, donde se observa la textura general del agregado; b) Variación en tamaño de las variedades de sílice; c) Variaciones de formas y texturas en la muestra. - Brecha con superficie de exposición (Fig. 5.8b) y su fractura fresca (Fig. 5.8c). Presenta forma subredondeada a angulosa. Por sectores, alcanza tonos anaranjados en la superficie meteorizada. La pieza en general presenta brillo mate y posee un aspecto similar a los agregados de sílice que forman venas dentro de la Formación Auquilco con un patrón de colores desde afuera hacia adentro variando de negro a blanco. Posee un tamaño de 4 cm y sobre la base de sus propiedades físicas se la clasifica como brecha silícea. - Rodado homogéneo de color predominante rojo con tonalidades anaranjadas y grises. Presenta fractura concoidea y forma subredondeada a angulosa. Posee brillo graso y su 101 tamaño varía entre 2 a 3 cm (Fig. 5.8d). Sobre la base de sus propiedades físicas se la clasifica como agregado de ópalo y calcedonia. - Agregado blanco de composición homogénea con posibles arcillas que tapizan y le dan una coloración naranja rojiza por sectores. Presenta forma redondeada a subredondeada y un tamaño de 2 a 3 cm (Fig. 5.8e). Sobre la base de sus propiedades físicas se la clasifica como agregado de ópalo. - Rodados de color gris, de brillo mate, con bandeamiento botroidal. La roca de caja podría ser arenisca cementada de aspecto cavernoso y color naranja. El tamaño llega a los 9 cm en su eje más largo (Fig. 5.8f). Sobre la base de sus propiedades físicas se la clasifica como calcedonia. - Conjunto de rodados de sílice de origen diagenético. Presentan brillo mate y formas alargadas, subrendondeadas o irregulares. Poseen un tamaño promedio de 5 cm llegando en un ejemplar a 8 centímetros. Una de las muestras (Fig. 5.8g) presenta dos colores y texturas diferentes. Se observan rodados de color marrón uniforme y morfología muy irregular (Fig. 5.8h). Otros, presentan color rojo (probablemente por impurezas de hierro) con sectores de color gris (Fig. 5.8i). Sobre la base de sus propiedades físicas se la clasifica como nódulos silíceos. 5.3 – CORRELACIÓN DE LOS RODADOS Y LAS HERRAMIENTAS RECONOCIDAS EN LOS ALREDEDORES El extremo noroeste de Patagonia, en el departamento de Pehuenches, provincia de Neuquén, es poco conocido arqueológicamente, a pesar de encontrarse en un lugar de tránsito recurrente. En la figura 5.10 se observa el mapa de los sitios arqueológicosde los alrededores del área de estudio. El sitio número 6 en el mapa, corresponde al sitio arqueológico Cueva Huemul, que se encuentra ubicado al oeste de la Yesera del Tromen ilustrado con el cuadrado azul (Barberena et al., 2005; Fernández et al., 2017). Este sitio reviste una importancia singular dentro del área de estudio y en la macro-región patagónica dado que presenta evidencia de la transición Pleistoceno-Holoceno y cuenta 102 con restos de fauna extinta y materiales arqueológicos diversos (líticos, arte, fauna, etc.) de los últimos ca. 10.000 años (Barberena et al., 2015b). Por este motivo, el sitio Cueva Huemul ha jugado un rol importante en la historia de las investigaciones arqueológicas en el noroeste de Patagonia. En cuanto a los artefactos líticos encontrados en dicho sitio, si bien la mayoría han sido confeccionados sobre obsidiana, roca ampliamente disponible de forma natural en el sitio, para los momentos tardíos se observa un aumento en el aporte de calcedonia. Además de estas materias primas, también se recuperaron con menor frecuencia artefactos líticos de basalto, otras de calcedonia y otras rocas indeterminadas (Barberena et al., 2005). Se destaca una pieza elaborada sobre calcedonia, conformando el único instrumento no manufacturado sobre obsidiana (Barberena et al., 2005). En síntesis la materia prima más utilizada fue la obsidiana local del cerro Huemul, mientras que las rocas silíceas presentan un uso más acotado, a pesar de ser rocas de calidad excelente y estar disponibles a nivel local (Barberena et al., 2005). Aun así el hallazgo de yacimientos de rodados silíceos en los alrededores permite elaborar nuevas hipótesis asociadas a la disponibilidad de la materia prima, a su acceso, al rol de ese espacio dentro de circuitos de movilidad más amplios, entre otros temas relevantes. 103 Figura 5.10 – Sitios arqueológicos en los alrededores del área de estudio (modificado de Fernández et al. 2017). El recuadro azul representa la posición aproximada del área de estudio. 5.4– CONDICIONES DE FORMACIÓN DE LOS RODADOS DE SÍLICE Holmberg (1976) fue el primero en destacar que el yeso de la Formación Auquilco tiene impurezas de tipo arenosas y en forma de precipitados silíceos. En los lechos de los cañadones el yeso es de color blanco por sufrir procesos de erosión. En cambio, donde la proporción de arena es mayor, se torna a gris blanquecino. Por otro lado, se puede apreciar que el yeso es impuro también por las venillas de sílice hidrotermal que rellena sus cavidades (Fig. 5.11). Durante los trabajos de campo se observaron venillas principalmente en la zona que hospeda a los cristales tipo Herkimer (véase capítulo 4). Respecto de las mismas los precipitados encontrados se componen principalmente de variedades de sílice, minerales opacos y carbonatos. La figura 5.11 muestra una venilla 104 rellena por varios pulsos de sílice que forman una brecha similar en textura y composición a la muestra de rodado de la figura 5.8c. Partiendo de estas observaciones, Holmberg (1976) propuso que los rodados de sílice resultan de la erosión diferencial del yeso de la Formación Auquilco. El mismo al ser expuesto al ciclo exógeno sufrió erosión que provocó la disolución del yeso y de los carbonatos y la degradación parcial de las venillas de sílice, que al ser liberadas de la roca que las hospedaba fueron transportadas por causes efímeros hasta los bajos topográficos donde hoy se concentran. Figura 5.11 – Detalle del precipitado de sílice en forma de venilla dentro del yeso de la Formación Auquilco. Se puede observar la variación de color desde el exterior que va de gris oscuro hacia el interior a blanco grisáceo. Junto al yeso de la formación, se encuentran carbonatos. 5.5 – CONSIDERACIONES PARCIALES Este tipo de estudios interdisciplinarios es enriquecedor para ambas partes puesto que permite tener una visión más completa del estudio de materiales líticos del norte de la provincia del Neuquén. Además, dado que un análisis de mayor resolución (geoquímicos, por ejemplo) no son concluyentes acerca de la proveniencia de este tipo de material silíceo, las detalladas descripciones macro y microscópicas resultan la 105 herramienta adecuada para intentar vincular los materiales arqueológicos con sus respectivas fuentes de origen. Dado que esta paragénesis no es frecuente en los alrededores, la presencia de estos rodados de sílice sugiere que podría tratarse de un yacimiento de relevancia que amerita intensificar su caracterización. Efectivamente, el análisis y descripción de las muestras de sílice recolectadas indica que los rodados fueron empleados en mayor o menor medida como fuente de recursos líticos. En base a la alta frecuencia y disponibilidad de los rodados de sílice recolectados es posible que se encuentren restos de talla dentro de la misma yesera. Prospecciones iniciales han confirmado la ocurrencia de escasos materiales tallados por los pueblos originarios. 106 6 Discusión y conclusiones EN ESTE APARTADO SE EXPONEN LOS RESULTADOS OBTENIDOS DE LA PETROGRAFÍA DE LAS ROCAS VOLCÁNICAS, LA MINERALIZACIÓN DEL CUARZO TIPO HERKIMER Y DE LOS RODADOS DE SÍLICE, A PARTIR DE LOS CUALES SE EXPONEN LAS DISCUSIONES Y LAS CONCLUSIONES QUE SE DESPRENDEN DE LOS MISMOS. 107 El desarrollo de este trabajo final de licenciatura permitió colectar un conjunto de datos que fueron descriptos en los capítulos precedentes. Entre ellos los más relevantes son: Se obtuvo un mapa geológico a escala 1:31000 de un área cuya cartografía previa solo disponía de hojas Geológicas y mapas publicados a escala regional. Se caracterizaron todos los rasgos petrográficos de las unidades volcánicas puesto que no había estudios previos de esta índole. Sobre la Formación Chapúa además se documentó la paragénesis secundaria que resulta de procesos sobreimpuestos. Se caracterizó a la roca de caja y a las distintas mineralizaciones que hospeda la Formación Auquilco. Se realizó el estudio morfológico de los cristales de cuarzo tipo Herkimer documentando por primera vez la presencia de formas bipirimidales y la abundancia relativa de cada forma cristalográfica. Se confeccionó una clasificación a partir de las propiedades físicas de los mismos basada en criterios gemológicos y del coleccionismo. Se elaboró un primer inventario de los distintos rodados de sílice recolectados en la Yesera del Tromen y se correlacionaron las muestras obtenidas con el material lítico empleado por culturas precolombinas. Estos resultados, y otros de menor envergadura, nos permiten concluir respecto de los objetivos originales propuestos al comienzo del trabajo. No obstante, como frecuentemente ocurre, los mismos abren nuevos interrogantes sobre los cuales solo podemos plantear las hipótesis que se discuten en cada caso. Respecto de la estratigrafía del área: Sobre la base del mapeo de las distintas formaciones se pudo complementar la cartografía previa de carácter regional. En particular, se modificó la distribución espacial de la Formación Vaca Muerta sobre la Yesera del Tromen a partir de los muestreos in situ (véase Mapa Apéndice 1). Partiendo de esta conclusión trabajos 108 futuros podrían orientarse al muestreo de los otros afloramientos de Vaca Muerta sobre la Yesera del Tromen puesto que su mapeo previo parece corresponder a patrones de imágenes satelitales. En base a esto, la extensión de la Formación Vaca Muerta y de la Formación Auquilco, podría estar sujeta a modificaciones. Por otro lado, la posición estratigráfica de los cuarzos tipo Herkimer dentro de reducidos bancos de calizas que integran la Formación Auquilco permite comprobar que existió un control litológico para esta mineralización que puede constituir una herramienta de prospección. Dado que la Formación Auquilco,está compuesta por rocas muy friables, al estar sometido a la acción de agentes erosivos, los bancos de calizas afloran en forma irregular, razón por la cual podrían encontrarse más afloramientos y por lo tanto, mayor número de cuarzos tipo Herkimer. Respecto de las unidades ígneas, el reconocimiento de afloramientos correspondientes a las Formaciones Cerro Cabras y Chapúa (manifestaciones del volcanismo del Tromen) permiten precisar el área de influencia del proceso magmático que les dio origen. No obstante, para confirmar esta correlación petrográfica se deberán obtener edades radimétricas o datos geoquímicos que apoyen esta hipótesis. Respecto de los procesos hidrotermales que afectaron el área de estudio: Tanto en la Formación Chapúa, donde se detectaron mineralizaciones secundarias como relleno de cavidades, como las numerosas venillas que rellenan delgadas fracturas en la Yesera del Tromen son prueba suficiente de procesos hidrotermales en la zona. No obstante, dado lo restringido de los precipitados secundarios, esta actividad debió ser de poca envergadura y de corta duración. El hecho de que tanto las formaciones volcánicas como las mineralizaciones secundarias halladas no estén espacialmente asociadas con la mineralización de cuarzos tipo Herkimer ni con los rodados silíceos de la Formación Auquilco, evidencia que fueron procesos distintos, en diferentes momentos de la historia geológica. No obstante, dada la abundancia de venillas de carbonatos y de calcedonia en la Yesera es 109 altamente probable que los bancos evaporíticos de caliza y los silicatos diagenéticos hayan aportado cationes a los fluidos hidrotermales/diagenéticos que los transportaron y precipitaron en su recorrido hacia zonas más someras. Respecto de los cuarzos tipo Herkimer: Las formas, los tamaños, las inclusiones y el conjunto de las propiedades físicas analizadas de los cuarzos tipo Herkimer permiten sustentar la hipótesis diagenética sobre el origen de esta mineralización en la yesera. Partiendo de este modelo genético resulta altamente probable que todos los bancos de caliza que contiene la Formación Auquilco hospeden paragénesis similares. Dado que se recorrió en forma parcial el área que constituye la yesera, resta determinar el volumen total de bancos mineralizados, para así poder estimar cantidad de cristales disponibles, evaluar su potencial económico y posterior explotación. Por otro lado, es importante destacar que durante los trabajos de campo se observaron cristales de cuarzo tipo Herkimer concentrados en los alrededores de los bancos de carbonatos que los hospedan. Esta observación evidencia que el ciclo exógeno ha meteorizado, erosionado, transportado y depositado a estos cristales. Partiendo de esta premisa, resulta posible que existan concentrados secundarios de cuarzos tipo Herkimer en los bajos topográficos que colectan el agua de los cerros que contienen bancos carbonáticos. Respecto de la génesis de los nódulos de sílice y su empleo como material lítico: La composición de los rodados de sílice y su distribución dentro de la Formación Auquilco nos permitió sustentar el modelo genético que propone la precipitación sinsedimentaria dentro de los bancos de sulfatos y su posterior concentración en la superficie del área debido a la erosión diferencial. Por otro lado, la variedad de rodados de sílice y la alta densidad de muestras disponibles en los bajos de la Yesera del Tromen, demuestran que el área fue empleada como zona de aprovisionamiento por algunas culturas precolombinas. 110 Respecto del origen de la sílice: Los radiolarios de la Formación Vaca Muerta que mencionan diversos autores y las trizas vítreas de los niveles tobáceos de la Formación Vaca Muerta que se hallaron en el campo validan la hipótesis que considera a estos niveles como una de las fuentes de la sílice necesaria para la generación de los cuarzos tipo Herkimer. Respecto de la presencia de hidrocarburos: La presencia de hidrocarburos provenientes de la Formación Vaca Muerta, tanto en la sílice microcristalina, en los carbonatos y como inclusiones dentro de los cuarzos tipo Herkimer, se infiere que juega un rol importante en la cristalización de los mismos. Sustenta esta hipótesis la misma asociación en otras localidades del mundo, donde los cristales de cuarzo tipo Herkimer presenten hidrocarburos y bancos sedimentarios que ofician de roca madre. No obstante, para corroborar esta hipótesis, se deberían realizar estudios que escapan al objetivo de la tesis. 111 BIBLIOGRAFIA Aguirre Urreta, M.B. 1998. The ammonites Karakaschiceras and Neohoploceras (Valanginian Neocomitidae) from the Neuquén Basin, west-central Argentina. Journal of Paleontology 72(1): 39-59. Aguirre Urreta, M.B. y Lo Forte, G.L. 1996. Los depósitos tithoneocomianos. En: Ramos, V.A., Aguirre Urreta, M.B. 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A ojo desnudo pueden reconocerse fenocristales tabulares de color blanco (40%) cuyos tamaños varían entre 1 y 3 milímetros. Los mismos se hallan inmersos en una pasta que constituye el restante 60% del volumen total de la roca y es la responsable de la mayoría de sus propiedades físicas. Se observa mayor concentración de fenocristales en ciertos sectores de la roca y levemente alterada por sectores (Fig. A.1.1.a) mientras que por otros sectores la concentración de fenocristales es menor (Fig. A.1.1.b). Descripción Microscópica: Roca volcánica holocristalina de textura porfírica en la que se distinguen fenocristales (40%) de plagioclasa, olivina, piroxeno y minerales opacos, inmersos en una pasta (60%) de textura intergranular (Fig. A.1.2.a). Los fenocristales de plagioclasa (90%) son tabulares, con formas euhedrales en su mayoría y solo algunos de formas subhedrales a euhedrales. Presentan maclas múltiples y en algunos casos zonación. En su mayoría, se encuentran levemente alterados a carbonatos. El tamaño de los cristales oscila entre 0,5 a 3 mm (Fig. A.1.2.f). En segundo lugar, se encuentran los fenocristales de olivina (5%), con formas euhedrales. En algunos sectores se observan glomérulos (Fig. A.1.2.b). El tamaño oscila entre 0,1 y 0,85 milímetros. Escasos individuos se observan alterados a bowlingita color verde anómalo (Fig. A.1.2.d). En tercer lugar, se ubican los fenocristales de clinopiroxenos (4%) con forma euhedral en gran mayoría y en algunos casos en forma subhedral.Presentan un tamaño promedio de 0,5 mm y ocasionalmente se observan individuos con maclas múltiples. Sus hábitos y sus altos ángulos de extinción evidencian una composición de tipo augíta. Completan la fracción de fenocristales minerales opacos (1%) euhedrales 123 en algunos casos en cercanía con los piroxenos y en otros acompañando a olivina (Fig. A.1.2.e). La pasta presenta una textura intergranular. Está conformada por individuos de plagioclasa en su mayoría (60%), minerales opacos (25%), piroxenos y/u olivinas (15%). (Fig. A.1.2.c). Cabe destacar que por sectores se observa dominio de plagioclasas y por otros áreas son mayoría los minerales opacos. Sobre la base de las estimaciones modales, su índice de color (28%) y los maficos presentes (olivinas, piroxenos y minerales opacos), la roca se clasifica como un basalto del campo 10 de la clasificación IUGS para rocas volcánicas. Figura A.1.1 – a) Muestra macroscópica A2B1, donde se observa textura porfírica con mayor densidad de fenocristales y levemente alterada en la zona inferior. b) Muestra A2B1 con menor concentración de fenocristales. 124 Figura A.1.2. – a) Textura de la roca donde se observan fenocristales de plagioclasa, olivina, piroxeno y minerales opacos inmersos en una pasta. b) Glomérulo de olivina. c) Textura de la pasta intergranular. d) Fenocristal de olivina alterado a bowlingita, junto a un fenocristal de mineral opaco y de piroxeno. e) Fenocristal de piroxeno con macla característica, rodeado de fenocristales de olivina y minerales opacos. f) Fenocristales de plaglioclasa inmersos en la pasta. Muestra A2B2 (37º11’59,9’’ S – 69º51º54,7’’ O): Corresponde a la Formación Cerro Cabras Descripción Macroscópica: Roca de color castaño oscuro con tonos rojizos y estructura vesicular (Fig. A.2.1.a). Presenta textura afanítica y vesículas con tamaños de 1 milímetro de diámetro promedio hasta los 5 mm en algunos casos. Las mismas presentan formas circulares a subcirculares y representan un 70% de la roca, razón por la cual su peso es bajo. Se distinguen sectores de la roca alterados, de tonos castaño claro (Fig. A.2.1.b). Descripción Microscópica: La roca está caracterizada por tener una estructura vesicular (80%). En algunos sectores se observan a estas vesículas conectadas dada la densidad de las mismas, conformando una estructura escoréacea y en algunos pocos sectores, se detectan amígdalas. Las vesículas presentan tamaños que oscilan desde 0,09 a 6mm. Tienen formas redondeadas a subredondeadas (Fig. A.2.2.f). 125 Roca hipocristalina de textura porfírica en la que se distinguen fenocristales (20%) de plagioclasa, olivina y minerales opacos, contenidos dentro de una pasta (80%) de textura intersertal (Fig. A.2.2.e). Los fenocristales de plagioclasa (70%) son tabulares, con formas subhedrales a euhedrales. Se caracterizan por sus maclas múltiples y en algunos casos acompañadas con zonación. Gran parte se hallan levemente alterados a carbonatos. El tamaño de los cristales oscila entre 0,6 a 1,2 mm (Fig. A.2.2.e). Con similares características, pero en cantidades subordinadas (<1%) se observa un mineral con birrefringencia gris de primer orden, simetría hexagonal, con zonación y figura de interferencia de orientación probablemente biáxica (Fig. A.2.2.d). Los mismos podrían corresponder a feldespatos alcalinos o a feldespatoides (Nefelina?). En segundo lugar, se encuentran los fenocristales de olivina (28%) con formas euhedrales. El tamaño oscila entre 0,3 a 0,6 milímetros. En su mayoría se encuentran alterados a iddingsita coloreando a los cristales de olivina (Fig. A.2.2.a, b y c). Por último, se observan minerales opacos (1%) de formas subhedrales. La pasta presenta una textura hialopilítica. Está constituída por vidrio (65%), microlitos de plagioclasa (20%), olivina alterada a iddingsita (5%) y minerales opacos (10%) (Fig. A.2.2.c). Solo un 5% de las vesículas se observan parcialmente rellenas por un incipiente agregado de minerales fibrosos de baja birrefringencia que crecen tapizando las paredes de las cavidades y cuyo escaso desarrollo no permite precisar su composición mineralógica (Fig. A.2.2.f). Sobre la base de las estimaciones modales, su índice de color (17,8%) y los máficos presentes (olivinas y minerales opacos), la roca se clasifica como un leucobasalto del campo 10 de la clasificación IUGS para rocas volcánicas. 126 Figura A.2.1 - a) Muestra macroscópica A2B2 con estructura vesicular que caracteriza a la roca. b) Se observan alteraciones en el sector superior de la muestra. Figura A.2.2. - a) Olivinas alteradas a iddingsita. b) Olivina alterada a iddingsita, rodeada de vesículas. c) Con nicoles paralelos, olivina alterada a iddingsita inmersa en una pasta hialopilítica. d) Con nicoles paralelos, probable nefelina. e) Fenocristal de plagioclasa con maclas múltiples, rodeada de vesículas. f) Textura vesicular característica de la roca. En este caso, se las encuentra parcialmente rellenas con agregados de minerales fibrosos. 127 Muestra A2T (37º11’59,9’’ S – 69º51’54,7’’ O): Corresponde a la Formación Cerro Cabras Descripción Macroscópica: Roca de color gris oscuro, cuyas superficies de exposición adquieren tonalidades blancas, debido a delgadas pátinas de minerales secundarios que no parecen afectar el interior de la muestra (Fig. A.3.1.a). Presenta textura porfírica formada por un 20% de fenocristales incoloros con tamaños que varían entre 1 y 2 mm (Fig. A.3.1.b). Estos últimos evidencian formas subhedrales a euhedrales debido a su notorio hábito tabular. La pasta representa el 80% restante de la roca y es por lo tanto responsable de sus propiedades físicas. Descripción Microscópica: Roca volcánica holocristalina de textura porfírica en la que se identifican fenocristales (40%) de plagioclasa, olivina, piroxeno y minerales opacos, inmersos en una pasta (60%) de textura intergranular (Fig. A.3.2.a y e). Los fenocristales de plagioclasa (84%) son euhedrales, con formas tabulares. Se caracterizan por sus maclas múltiples (Fig. A.3.2.b), por sectores se las encuentra aglomeradas. Gran parte se encuentran levemente alterados a carbonatos. El tamaño de los cristales oscila entre 0,6 a 2,1 milímetros. En segundo lugar, se encuentran los fenocristales de olivina (10%) con formas euhedrales. En su mayoría se encuentran alterados a iddingsita coloreando a los cristales de olivina. El tamaño oscila entre 0,15 a 2,4 milímetros. Los fenocristales de olivina se encuentran ocasionalmente fracturados (Fig. A.3.2.c). Por último, se observan clinopiroxenos (augita) (5%) con formas euhedrales a subhedrales (Fig. A.3.2.d) y maclas múltiples, y minerales opacos (1%) de formas subhedrales (Fig. A.3.2.e). Cabe destacar que en algunos sectores se encuentra mayor densidad de fenocristales que forman glomérulos de plagioclasa y olivina. La roca presenta una pasta de una textura intergranular. Está constituida por microlitos de plagioclasa (70%), olivina (20%), piroxeno (5%) y minerales opacos (5%) (Fig. A.3.2.f). Con nicoles cruzados resulta evidente el relleno de delgadas fracturas y pequeñas cavidades de la roca por agregados de carbonatos. 128 Sobre la base de las estimaciones modales, su índice de color (24,4%) y los máficos presentes (olivinas, piroxenos y minerales opacos), la roca se clasifica como un leucobasalto del campo 10 de la clasificación IUGS para rocas volcánicas. Figura A.3.1. - a) Muestra macroscópica A2T donde se observan tonos blancos formando pátinas. b) Roca fresca donde se observa la textura porfírica de la muestra. Figura A.3.2. – a) Textura de la roca donde se observan fenocristales de olivina y plagioclasa rodeados de pasta de textura intergranular. b) Fenocristal de plagioclasa com maclas múltiples inmersos en la pasta. c) Olivina con bordesalterados. d) Fenocristal de piroxeno con su característica macla múltiple. e) Textura intergranular de la roca. f) Textura de la pasta con nicoles paralelos. 129 Muestra A13 (37º13’30,3’’ S – 69º47’13,4’’ O): Corresponde a la Formación Chapúa Descripción Macroscópica: Roca gris oscura que presenta tonos castaños en las superficies de exposición (Fig. A.4.1.a). Presenta textura porfírica donde se observan fenocristales máficos y, en menor proporción, félsicos (Fig. A.4.1.b). Los mismos poseen formas anhedrales a subhedrales, con tamaños que no superan los 3 milímetros. Se distinguen además, amígdalas con tamaños que no superan a los 2 milímetros. Presentan formas redondeadas a subredondeadas y se encuentran rellenas por un agregado granular fino de color blanco. Descripción Microscópica: Roca volcánica holocristalina de textura porfírica en la que se reconocen fenocristales (20%) de plagioclasa, olivina, piroxeno y minerales opacos (Fig. A.4.2.b), inmersos en una pasta (80%) de textura intergranular. Los fenocristales de plagioclasa (90%) son tabulares, con formas euhedrales. Se caracterizan por sus maclas múltiples y en otros casos por su zonación (Fig. A.4.2.e). Gran parte se encuentran alterados a carbonatos. El tamaño de los cristales oscila entre 0,9 a 2,1 milímetros. En segundo lugar, se encuentran los fenocristales de olivina (4%) y piroxeno (4%) con formas euhedrales. Los piroxenos en algunos casos, presentan extinción reloj de arena y zonación (Fig. A.4.2.a). Las olivinas se encuentran alteradas a bowlingita. Por último, se observan minerales opacos (2%) de formas subhedrales (Fig. A.4.2.d). La roca presenta una pasta de una textura intergranular, la cual se encuentra formada por microlitos de plagioclasa (80%), minerales opacos (10%) olivina (5%) y piroxeno (5%) alterados a minerales ferromagnesianos (Fig. A.4.2.d). Se destaca en la roca la gran cantidad (20%) de cavidades rellenadas total o parcialmente por carbonatos y un agregado de un mineral incoloro, equigranular, de bajo relieve y birrefringencia gris de primer orden. Una figura descentrada sobre estos últimos sugiere un carácter biáxico, no obstante su pequeño tamaño impide precisar que variedad de zeolita lo conforma (Fig. A.4.2.c). En cantidades menores se observan también agregados de filosilicatos ferromagnesianos de color verde rellenando cavidades menores. 130 Por último se encontraron, solo en forma esporádica, pequeños agregados de olivinas, plagioclasas y piroxenos cuya distribución concéntrica sugieren se trate de restitas o xenolitos incorporados a la roca durante el ascenso (Fig. A.4.2.f). Sobre la base de las estimaciones modales, su índice de color (18%) y los máficos presentes (olivinas, piroxenos y minerales opacos), la roca se clasifica como un basalto del campo 10 de la clasificación IUGS para rocas volcánicas. Figura A.4.1. - a) Muestra macroscópica A13 con alteraciones de color marrón. b) Sector de la roca en estado fresco con textura porfírica. 131 Figura A.4.2. – a) Fenocristal de piroxeno con macla en reloj de arena característica. b) Textura de la roca con fenocristales y amígdalas rellenas. c) Amígdala. d) Textura de la pasta donde se observa la presencia de minerales ferromagnesianos alterándola. También se los detecta bordeando a olivinas. e) Fenocristal de plagioclasa con zonación y maclas múltiples rodeado de pasta intergranular. f) Xenolito o restita. Con el código A13B se designaron a todas las muestras de esta localidad que fueron especialmente recolectadas por su avanzado estado de alteración y relleno. Entre todas se seleccionaron las dos que contenían a las amígdalas mejor preservadas (A13B1 y A13B2). Muestra A13B1 (37º13’30,3’’ S – 69º47’13,4’’ O): Corresponde a la Formación Chapúa Descripción Macroscópica: Roca de color gris oscuro que adquiere tonalidades verdosas en la superficie de exposición. Posee una textura afanítica y un 20% de su volumen ocupado por amígdalas cuyos tamaños no superan los 5 milímetros. Las amígdalas son características en este ejemplar, por lo que le confiere una estructura amigdaloide (Fig. A.5.1.) Sus formas son redondeadas a subredondeadas y en todos los casos se observan rellenas por un agregado granular fino de color blanco. Se pudo apreciar el estado fresco (Fig. A.5.1.a) de la roca así como el estado alterado de la 132 misma (Fig. A.5.1.b). La pasta representa más del 80% del volumen de la roca y es en consecuencia la que le confiere la mayoría de sus propiedades físicas. Figura A.5.1. - a) Muestra macroscópica A13B1 caracterizada por la estructura amigdaloide. En la foto se encuentra fresca. b) En este caso, la muestra se encuentra alterada evidenciada por sectores de color marrón rojizo. Muestra A13B2 (37º13’30,3’’ S – 69º47’13,4’’ O): Corresponde a la Formación Chapúa Descripción Macroscópica: Esta muestra pertenece al mismo afloramiento que la muestra A13B1 por lo cual comparte muchas de sus propiedades macroscópicas. Se trata de una roca de color negra de textura afanítica en la que se observan amígdalas (20%) cuyos tamaños no superan los 4 mm (Fig. A.6.1.a). Sus formas son redondeadas a subredondeadas, en todos los casos se observan rellenas por un agregado granular fino blanco. Con respecto al tamaño de las mismas se presentan en distintos tamaños (Fig. A.6.1.b). La pasta representa aproximadamente un 80% del total de la roca y es por lo tanto la responsable de la mayoría de sus propiedades físicas (Fig. A.6.1). A continuación se describe el conjunto de muestras obtenidas del mismo afloramiento. Dado que comparten similares características, se las agrupa en la descripción. 133 Descripción Microscópica (Muestras A13B1 por duplicado y Muestra A13B2): Roca hipocristalina de textura porfírica en la que se distinguen fenocristales (20%) de plagioclasa, olivina y minerales opacos (Fig. A.5.2.a), (Fig. A.5.3.a), contenidos dentro de una pasta (80%) de textura intergranular. La roca está caracterizada por tener una estructura amigdaloide (vesículas rellenas, algunas parcialmente y otras completamente) (20%). En algunos sectores se observan a estas vesículas conectadas dada la densidad de las mismas. Presentan tamaños que oscilan desde 0,45 a 2,7 milímetros. Se caracterizan por tener bordes redondeados y algunas en menor medida subredondeados. Las cavidades están rellenas con especies de zeolitas (véase capítulo 3) (Fig. A.5.2.d, e y f), (Fig. A.5.3.e y f), (Fig. A.6.2.a, b y c). Los fenocristales de plagioclasa (60%) son tabulares, con formas subhedrales a euhedrales. Se caracterizan por sus maclas múltiples y en algunos casos zonadas. Gran parte se hallan alterados a sericita. El tamaño de los cristales oscila entre 0,6 a 1,8 mm (Fig. A.5.3.b), (Fig. A.6.2.d). En segundo lugar, se encuentran los fenocristales de olivina (20%) con formas euhedrales, muy fracturadas. Presentan tamaños de entre 0,6 a 1,5 milímetros. En su mayoría se encuentran muy alterados a bowlingita coloreando a los cristales de olivina. Por último, se observan fenocristales de clinopiroxeno (augita) (20%) presentando formas euhedrales. Presentan tamaños que oscilan entre 0,3 a 1,2 mm (Fig. A.5.3.c). Cabe mencionar que a nivel corte, se encuentran agregados de filosilicatos ferromagnesianos rellenando cavidades y como alteraciones de olivina y piroxeno mencionado anteriormente (Fig. A.6.2.e y f). La pasta presenta una textura intergranular. Está constituida por microlitos de plagioclasa (50%), olivina (20%), piroxenos (20%) y minerales opacos (10%) (Fig. A.5.2.b y c), (Fig. A.5.3.d). Sobre la base de las estimaciones modales, su índice de color (48%) y los máficos presentes (olivinas y minerales opacos), la roca se clasifica como un basalto del campo 10 de la clasificación IUGS para rocas volcánicas. 134 FiguraA.5.2. – Muestra microscópica A13B1 a) Textura porfírica. b) Con nicoles paralelos se observa la textura de la pasta intergranular que se encuentra alterada a minerales ferromagnesianos. c) Con nicoles cruzados, nuevamente la textura de la pasta intergranular, con un dominio de minerales ferromagnesianos de color verde alterando la roca. d) Amígdala rellena. e) Otra amígdala rellena con otras características. f) Amígdala inmersa en la pasta intergranular. 135 Figura A.5.3. – Muestra microscópica A13B1 a) Textura porfírica de la roca . b) Fenocristal de plagioclasa con maclas múltiples características. c) Fenocristal de piroxeno con zonación. d) Textura de la pasta intergranular. e) Amígdala completamente rellena por especie mineral no determinada. f) Amígdala rellena con distintos hábitos de las especies que la constituyen. Figura A.6.1. – a) Muestra de la roca A13B2 caracterizada por su textura amigdaloide. b) Se observan distintos tamaños de amígdalas. La medida del rectángulo blanco equivale a 1 centímetro. Figura A.6.2. – a) Cavidad con bordes de chabasita y estilbita en el centro donde se aprecia la extinción inhomogénea de la estilbita, con nicoles paralelos y nicoles cruzados respectivamente. b) Detalle de amígdala anterior. c) Otra amígdala rellena con especies minerales a determinar. d) Textura de la roca. 136 Se observa un fenocristal de plagioclasa rodeado de una textura de pasta intergranular. e) Con nicoles paralelos, detalle de la textura de la pasta. f) Misma microfotografía pero con nicoles cruzados donde se observa de color verde a los minerales ferromagnesianos que alteran a la roca. Muestra A1 (37º12’21,7’’ S – 69º50’2,8’’ O): Corresponde a la Formación Auquilco Descripción Macroscópica: Roca de color verde que por sectores adquiere tonalidades anaranjadas debido a delgadas pátinas de óxidos. Presenta laminación horizontal en la que cada lámina posee un espesor que varía de 4 a 5 mm y una marcada fisilidad paralela a los planos de laminación. Dada su granulometría tamaño arcilla no se distinguen macroscópicamente individuos minerales (Fig. A.7.1). Descripción Microscópica: En la sección realizada perpendicular a la estratificación de la roca se observan una alternancia de bandas de límites difusos cuyos espesores no superan los cuatro milímetros. Las diferencias entre ambas radican exclusivamente en rasgos texturales y no mineralógicos (Fig. A.7.2a y b). Las bandas que macroscópicamente se observan de tonalidades oscuras, presentan una laminación fina de cristales cuyo tamaño promedio no supera los 50 micrones. Dicha laminación es consecuencia de la disposición subparalela de los cristales entre los que pueden reconocerse cuarzo, opacos, feldespatos y líticos. El resto de la matriz se compone de un agregado criptocristalino de baja birrefringencia que resulta de la desvitrificación o el reemplazo de clastos mayores cuya forma podría corresponder a trizas, cenizas volcánicas o trozos de microorganismos. Dicha incertidumbre radica en su diminuto tamaño y en el estado avanzado de alteración que solo permite reconocer la morfología difusa de sus contornos. Las bandas más claras son consecuencia de una granulometría mayor de sus clastos primarios y una disposición azarosa de los mismos que interrumpe la fábrica planar. Al igual que el resto de la roca se encuentran completamente alterados razón por la cual solo se identifican por su morfología con nicoles paralelos (Fig. A.7.2c, d y e). Se pueden apreciar además, cavidades y fracturas rellenas por cuarzo (Fig. A.7.2.f). Dada la granulometría de la muestra y su composición se considera que podría corresponder a una toba fina vítrea. No obstante, dada la escasa preservación de sus 137 componentes primarios no puede desestimarse un protolito carbonático rico en fósiles (en este caso posibles espículas de esponjas completamente reemplazadas por sílice). Figura A.7.1 – Muestra de la roca A1 de color verde y naranja en zonas alteradas. Se caracteriza por su fisilidad. Figura A.7.2 – a) Bandeamiento característico de la roca; b) Textura general de la roca que evidencia bandeamiento con disposición subparalela con nicoles paralelos; c, d y e) Con nicoles paralelos, morfología de triza; f) Fractura rellena por cuarzo. Portada. Índice. Resumen. 1. Información General. 2. Marco regional, estratigrafía, estructura y geomorfología. 3. Estudio petrográfico de los basaltos del área de estudio. 4. Estudio mineralógico de los cristales decuarzo. 5. Mineralogía de los rodados de sílice. 6. Discusión y conclusiones. Bibliografía.