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DE BOLIVIA

LA FORMACION PESCADO -DEVONICO INFERIOR- EN EL RIO IRUYA, SIERRA DE LOS CINCO PICACHOS, SALTA, ARGENTINA

MIGUEL A. BOSO1, EDUARDO F. GALLARDO1 Y ESTEBAN M. BRANDÁN1

(1) Universidad Nacional de Salta, Escuela de Geología, Avda. Bolivia 5150 E mail: mboso@ciunsa.edu.ar

ABSTRACT It was made a detailed stratigraphical analysis of the Pescado Formation (Lower Devonian) which outcroup in the Angosto de San Ignacio, Cinco Picachos low ridge, which are structuraly located in the Sierras Subandinas Septentrionales in the North of Argentina. These analysis have allowed to found seven sedimentary facies, their features and interpretation make us think that the sedimentation of the formation here studied have been placed in a shallow shelf that have sedimentary environments such as proximal offshore, shoreface, nearshore with the influence of storms and tide, wich has deposits probably originated by the establishment of a deltaic body that produce a gradual progradation on the shelf.

INTRODUCCION

La zona de estudio se ubica en el departamento Iruya (norte de Salta), Argentina. Las coordenadas geográficas del perfil relevado son: 22º 49' de LS y 64º 48' de LO, pertenece al borde occidental de las Sierras Subandinas Septentrionales. Dista 68 km de la ciudad de Orán a Isla de Cañas y luego 14 km hasta el Angosto de San Ignacio, formado por el río Iruya al atravesar la sierra de Los Cinco Picachos (Fig.1).

Este trabajo forma parte de un estudio más amplio que los autores están desarrollando en el Paleozoico del norte argentino, en el marco del Proyecto 911, del Consejo de Investigación de la Universidad Nacional de Salta (CIUNSa), al cual agradecemos el apoyo económico brindado. ESTRATIGRAFÍA En el noroeste argentino, los depósitos devónicos afloran en las Sierras Subandinas, en la Cordillera Oriental, continúan en el subsuelo de las provincias de Salta, Santiago del Estero y Llanura Chaco-Paranense, comprobados estos por registros sísmicos y perforaciones. Los depósitos constituyen la prolongación austral de la cuenca peruano-boliviana, con características de antepaís e influencia marina (Ramos, 1986; Stark, 1995).

Las sedimentitas devónicas de las sierras de Los Cinco Picachos han sido objeto de estudio por parte de diversos investigadores, primero y de modo particular, por empresas petroleras (Schlagintweit 1937, 1938, Russo 1954, y Jakúlika 1951, entre otros). El esquema estratigráfico planteado por Schlagintweit (1938) para el Devónico de esta zona, al que nominó Areniscas Baritú, después Formación Baritú (Padula et al., 1967), fue luego dividido por Russo (1954) en miembros, que en orden ascendente son: Arenisca Baritú, Conglomerado Porongal, Arenisca Pescado y Lutitas del Cerro Piedras. Serraiotto (1977) adopta el esquema de YPF y eleva a rango de formación los miembros de Russo (1954) y a su vez los incluye dentro del Grupo Cinco Picachos, el cual está integrado por las

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formaciones Zapla, Lipeón, Baritú, Porongal y Pescado.

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Empleando conceptos de estratigrafía secuencial, Donato et al., (1990), dividen a la sucesión siluro-devónica del área en tres ciclos mayores a los que denominan Supersecuencias: la basal Cinco Picachos, la intermedia Las Pavas y la superior Aguaragüe. La Supersecuencia Cinco Picachos está compuesta por las formaciones Zapla, Lipeón, Baritú y Porongal. La Supersecuencia Las Pavas está integrada por la Formación Pescado y la Supersecuencia Aguaragüe por las formaciones Los Monos e Iquiri; la nomenclatura de estas últimas entidades pertenece a la cuenca boliviana. Posteriormente Starck et al., (1992) adoptan la nomenclatura anterior y subdividen a la Supersecuencia Las Pavas en cinco secuencias depositacionales, las que denominan en orden ascendente: I, II, III, IV y V (Cuadro 1).

La propuesta de González Bonorino y González Bonorino (1994) para el Paleozoico inferior sedimentario en Sudamérica meridional (Sistemas Cámbrico a Devónico inclusive) basada en información bioestratigráfica y discordancias de envergadura interregional, define dos unidades limitadas por discordancias que denominan Tacsariana, la más vieja, y Cordillerana, la más nueva; a su vez divididas en sucesiones granocrecientes con intervalos de duración de 20 a 30 m. a. aproximadamente (Cuadro 1).

En el Angosto de San Ignacio, afloran rocas

pertenecientes al Grupo Cinco Picachos (Ordovícico Superior-Devónico), integrado por las formaciones: Zapla, Lipeón, Baritú, Porongal y Pescado.

La Formación Zapla (Schlagintweit, 1943) del

Ashgiliano superior (Monaldi y Boso, 1987), se asienta en discordancia sobre sedimentitas ordovícicas arenigianas. Está constituída principalmente por las diamictitas típicas que caracterizan a este excelente nivel guía regional. La Formación Lipeón (Turner, 1960) del Hirnantiano muy tardío-Llandoveriano temprano (Monteros et al., 1993) a Devónico Inferior (Baldis et al., 1976) se sitúa por encima, aunque no se observa su relación de contacto; el espesor parcial aflorante de su sección superior es menor a 100 m, muy afectado tectónicamente, con abundantes pliegues de pequeña escala, fracturas y espejos de fricción.

Por encima se desarrolla una zona de transición de aproximadamente 20 m, integrada por arcilitas y lutitas negras, micáceas, con pseudonódulos y bochones de

areniscas protocuarcíticas (que en ocasiones contienen briznas vegetales) y alternan areniscas grises en bancos medianos a finos.

Sobreyace en concordancia a esta zona de transición, las formaciones devónicas Baritú, Porongal y Pescado. Por encima se dispone en discordancia la Formación Tupambi del Grupo Macharetí (Carbónico).

METODOLOGÍA DE TRABAJO Los afloramientos devónicos de la Formación Pescado fueron medidos con báculo de Jacob, describiéndose estrato por estrato. Los datos fueron posteriormente volcados en una columna a escala aproximada 1:1100 (Fig. 2). Se determinaron las facies presentes, con el objetivo de interpretarlas hidrodinámicamente y conocer los procesos actuantes. Por último se hace un intento de interpretar el ambiente de sedimentación que resulta de la integración de todos los datos, principalmente en los bibliográficos más que en los de este perfil.

FACIES, DESCRIPCION Y ANALISIS

Formación Pescado (Padula et. al., 1967). El pase de la Formación Porongal a la Formación Pescado es transicional (Serraiotto, 1977). En el angosto de San Ignacio, 160 m de su sección basal están cubiertos habiéndose medido un espesor de 561 metros (Fig.2). En esta entidad se han reconocido las siguientes facies:

a.- Facies de arenisca con laminación flaser: Está conformada por areniscas váquicas finas y medianas, grises amarillentas y verdosas, en estratos lenticulares de gran escala, gruesos y medianos, con laminación flaser discontinua, dada por películas de arcilita verdes y negras insertas en la arenisca. Los estratos, en ocasiones portan nódulos de hierro, con alteración hematítica y limonítica, otras veces hay restos de plantas asociados a las películas de arcilla y también en todo el estrato. Los estratos de areniscas medianas, con menor frecuencia, portan intraclastos de pelitas verdes en su base.

La facies forma secuencias multiepisódicas de varios metros de espesor donde son asiduas las superficies de reactivación, o muestran pasaje hacia arriba con disminución de la corriente, mayor profundidad del agua y condiciones leve a moderadamente reductoras.

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Tambien suele ser frecuente pulsos de corrientes tractivas muy débiles generando laminación ondulosa, flaser contínuos y ondulitas.

Interpretación: La estratificación flaser es interpretada como producto de la intermitencia entre momentos de decantación de la pelita y de la llegada de arena por efecto de sucesivos impulsos de corriente turbidítica generada por tormentas.

b.- Facies de arenisca con laminación paralela plana: Se conforma de areniscas finas y medianas, váquicas, duras, con abundante muscovita de tamaño arena gruesa distribuida principalmente en los planos de laminación, de colores grises verdosos y amarillentos. Se presenta en estratos lenticulares de escala grande y mediana, contactos no erosivos e internamente con laminación plana paralela, en unos casos bien marcada y en otros, débil. Algunos estratos contienen restos vegetales asociados con láminas de arcilita verde y gris oscura, intraclastos pelíticos y en ocasiones rodados de cuarzo tamaño guija (de 4 a 6 mm), nódulos de hierro con alteración hematítica y limonítica, otros muestran escasa bioturbación y algunos ondulitas en su techo.

En ocasiones, hacia el techo aumenta el contenido en micas confiriéndoles partición lajosa; mientras que otros alternan con fangolitas y limolitas verdosas y amarillentas, bien laminadas, con detritos vegetales dando facies heterolítica. Cuando los estratos de las areniscas se relacionan entre sí muestran contactos definidos, otras veces cuando éstos pasan a areniscas con flaser o a areniscas con microentrecruzamientos lo hacen transicionalmente. Otros se relacionan con areniscas que internamente tienen entrecruzamiento tangencial simple.

Interpretación: La asociación con areniscas medianas sugiere la presencia de dos procesos que actuaron alternativamente, por un lado corrientes tractivas unidireccionales no canalizadas que producen el transporte de arena. Por otro lado, las estructuras sedimentarias como laminación plana, entrecruzamiento, flaser, ondulosa y lenticular indicarían una progresiva desaceleración de las corrientes, posiblemente vinculadas a la parte final más diluida de corrientes menores con etapas finales de suspensión-decantación de pelitas. También se reconoce la acción de pequeñas olas en el tope de los bancos arenosos. La geometría lenticular de los

estratos puede atribuirse a fenómenos de erosión posterior a la depositación de la capa, con recubrimiento subsecuente de pelitas que traslapan sobre la superficie de erosión.

c.-Facies de areniscas con laminación de bajo ángulo: Se trata de areniscas váquicas finas grises amarillentas y verdosas, en estratos lenticulares gruesos y medianos, cuya laminación de bajo ángulo bien marcada se debe a películas de arcilita gris oscura y verdosa con abundancia de micas en tamaño arena mediana. Hacia arriba pasan a areniscas finas con estratificación tangencial simple, otras veces pasa a areniscas finas con laminación flaser, finalizando con ondulitas, en ocasiones con bioturbación de tipo paralela. Las superficies de reactivación son frecuentes. Algunos estratos culminan con megaóndulas.

Interpretación:. La presencia de megaóndulas y de laminación de bajo ángulo se interpretan como depósitos de flujos turbidíticos de moderada concentración, cuyo transporte detrítico se originaría por acción de oleaje de tormentas, similares a estratificación hummocky (Cheel y Leckie, 1993), en su variedad de corte y relleno. Las corrientes de alta energía generarían las superficies erosivas de bajo ángulo, esto implicaría procesos sedimentarios por arriba del nivel de base de oleaje de tormentas. La disminución de corrientes tractivas a etapas de flujos unidireccionales débiles estaría indicado por el pasaje hacia arriba de laminación flaser y etapas de quietud indicados por la bioturbación de tipo paralela.

d.-Facies pelítica: Está compuesta por limolitas arcillosas, de color gris verdoso oscuro, con mica fina, en paquetes entre 20 y 30 cm de espesor como máximo, con laminación lenticular dada por lentes de arenisca gris clara con laminación de onda. Completan esta facies, arcilitas negras, blandas, con laminación fina paralela plana, en estratos finos tabulares, bioturbadas y nódulos de siderita de hasta 0,5 cm, con bordes oxidados. Los fragmentos de plantas son comunes y aveces abundantes.

Otras veces la conforman limolitas arcillosas laminadas paralela con pseudonódulos arenosos grises verdosos de pequeño tamaño, los que contienen escasos restos vegetales. En ocasiones, limolitas verdosas y amarillentas, laminadas fina y continuamente por micas dispuestas

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en los planos y abundantes a escasos restos vegetales, muy pequeños, aparecen intercaladas con areniscas finas verdosas, macizas y también laminadas.

Interpretación: Corresponderían a depósitos de suspensión en una plataforma con relativa profundidad, en general por debajo del nivel de base de olas normales, ocasionalmente influenciada por avenidas tractivas que dejan depósitos de areniscas muy finas. Los colores, los nódulos de siderita, los restos plantíferos sugieren condiciones anaeróbicas del medio de depósito. La presencia de pseudonódulos arenosos indicarían procesos deformacionales de las laminaciones pelíticas por carga en zona de transición del nearshore distal-offshore proximal.

Las ondulitas de corriente aisladas (starved ripples) así como las capas arenosas indicarían por sus estructuras sedimentarias y por la presencia de abundante material en suspensión, corrientes tractivas unidireccionales que se desaceleran, ocasionan procesos combinados de tracción-decantación. (Sanders, 1965).

El bajo grado de bioturbación indicaría una tasa de sedimentación elevada (Howard, 1978), o tal vez condiciones de fondo muy restringido.

e.- Facies de arenisca maciza: La componen areniscas medianas y finas, váquicas, grises amarillentas, con muscovita de tamaño grueso, y algunas con abundantes minerales máficos. Se presentan en estratos lenticulares gruesos (entre 0,80 y 0,60 m), algunos muestran en su base intraclastos de pelitas. Se asocian en la vertical con areniscas finas verdosas y amarillentas, micáceas, unas con entrecruzamiento tangencial simple y otras con laminación flaser y nódulos de hematita pequeños, inferiores al centímetro, conformando secuencias grano y estratodecrecientes. Algunos estratos, en su techo muestran retrabajo por óndulas trepadoras.

Interpretación: Podría corresponder a flujos unidireccionales de alto régimen ocasionado por eventos de tormentas, los cuales al disminuir paulatínamente su energía depositarían areniscas finas con estructuras indicativas de esa disminución, finalizando con depósitos de pelitas por decantación y en ocasiones con retrabajo de óndulas. f.- Facies heterolítica: conformada por areniscas finas micáceas, en estratos lenticulares de escala media y fina, con laminación flaser ocasionada por finos lentes

de pelitas grises verdosas oscuras, otras con laminación entrecruzada, a veces con intraclastos de pelitas verdes en su base, en ocasiones con fenómenos de carga de pequeña escala y pseudonódulos. Intercalan y alternan limolitas amarillo oscuro-verdosas, y arcilitas verdosas, en estratos finos conformando estratificación ondulosa con las areniscas.

Interpretación: El transporte de materiales se debería a carga combinada tractiva-suspensiva en condiciones de bajo régimen de flujo a partir de corrientes de turbidez de baja densidad y posterior decantación pelítica. Eventos de menor suministro detrítico y retrabajamiento por olas producen lentes samíticos dentro de las pelitas dando estratificación lenticular. La estratificación ondulosa y lenticular correspondería a lugares someros y con influencia de oleaje (Walker, 1986); el aumento en la relación arena pelita y los espesores en la vertical, sugeriría que la facies se habría depositado en cercanías de ambiente de transición entre el shoreface inferior y la plataforma interior (base de ola de buen tiempo), con patrón progradacional. Podrían corresponder a las turbiditas delgadas de Walker (1978) y Mutti (1977).

g.- Facies de areniscas con entrecruzamiento tangencial simple: La conforman areniscas váquicas finas y medianas, amarillentas y verdosas, estas últimas tienen máculas de óxidos de hierro rojizos inferiores al milímetro, micáceas. Se presentan en estratos lenticulares de mediana y gran escala, algunos muestran intraclastos pelíticos verdosos en su base y son escasos los que portan rodados de cuarzo de hasta 0,5 cm, dispersos, en este caso el contacto basal es erosivo sobre areniscas finas y pelitas.

En la vertical se asocia con areniscas finas, verdosas, en estratos lenticulares de gran escala con laminación flaser, otras capas tienen laminación plana dada por láminas de arcilitas verdes y micas en tamaño arena fina, y otras microentrecruzamientos. En ocasiones, estratos lenticulares finos y medianos se muestran amalgamados.

Interpretación: El transporte sería por corrientes tractivas canalizadas en régimen de flujo alto. La estratificación entrecruzada se debe a sedimentación a partir de caras de avalancha correspondientes a formas de lecho en fase de duna. Las superficies de reactivación sugieren interrupción en la migración de

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las formas de lecho o en su defecto cambios en el modelo de flujo con erosión o retrabajo de sedimento pertenecientes a dunas u ondas de arena (Harms, 1975). También flujos reversos mareales causan superficies de reactivación (Boersma, 1969; Klein, 1970). La geometría de las capas indicaría la presencia de corrientes tractivas desarrolladas en medio canalizado con carga de lecho que migra por el fondo del canal; las bases erosivas y los intraclastos se interpretan como productos de corrientes turbulentas de régimen de flujo alto que depositan su carga por debajo de la base de ola de tormenta.

INTERPRETACION AMBIENTAL Y CONCLUSIONES La sedimentación de la Formación Pescado habría tenido lugar en una plataforma somera con gradiente mediano a bajo, donde la sedimentación tuvo lugar hasta el offshore proximal, con condiciones medianamente restringidas de circulación vertical del oxígeno, influenciadas en parte, por acción de tormentas y en parte por mareas.

El predominio de sedimentación fina y muy fina (areniscas finas con contenido de matriz pelítico y láminas y estratos de pelitas) indican la prevalencia de carga en suspensión. La presencia de capas arenosas y de pelitas, algunas de ellas conteniendo abundante detrito vegetal nos indicaría un relativo grado de cercanía de las áreas continentales. El grado de conservación de estos restos, como así también el color de las sedimentitas (gris verdoso oscuro y amarillento) y la presencia de nódulos sideríticos indicarían condiciones anaeróbicas y levemente reductoras.

Las estructuras sedimentarias observadas tales como megaóndulas con y sin lag de rodados pelíticos en su base y la asociación en la vertical de diversos intervalos correspondientes a corrientes unidireccionales y oscilatorias nos indicaría la actuación de diversos eventos de tormenta sobre la plataforma con depositación de sedimentos por encima del nivel del oleaje de mal tiempo con desarrollo de facies de tormentitas.

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