Paleomagnetismo y magnetismo ambiental en sucesiones continentales del Cenozoico Tardío entre Chapadmalal y Necochea, provincia de Buenos Aires

• Autores: Rico, Yamile
• Año de publicación: 2018
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Bidegain, Juan Carlos
• Materia: Ciencias Naturales y Exactas; magnetismo; magnetoestratigrafía; titanomagnetitas; paleoambiente, sedimentos, Cenozoico tardío
• Institución: Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires

La investigación realizada a los fines de la presente tesis, permitió establecer distintas zonaciones de magnetopolaridad, a la vez que relacionar las variaciones de los parámetros magnéticos con los sedimentos expuestos en los acantilados marinos entre Chapadmalal y Necochea. Las sucesiones sedimentarias presentan un predominio de depósitos continentales de planicie de inundación y de relleno de canal, sobre los cuales se desarrollaron paleosuelos. Los depósitos carbonáticos son frecuentes en todos los perfiles y presentan diversas morfologías; en algunos casos constituyen verdaderos pisos calcáreos de gran continuidad lateral. En el material parental y en los paleosuelos menos evolucionados, la fracción arena muy fina es dominante; predominan los depósitos de textura franca y franco-arenosa. El contenido de limo fino-arcilla es subordinado y se incrementa en paleolagunas y horizontes arcillosos de paleosuelos (Btg). La mineralogía detrítica es principalmente de origen volcánico. El patrón de comportamiento magnético es controlado por las titanomagnetitas MD, tanto para las facies depositacionales como para las post-depositacionales. Los registros más elevados de los parámetros bf, MRA, χmra, MRIS, Ms y Mrs indican mayores concentraciones de minerales ferrimagnéticos en los materiales parentales de origen fluvial, aluvial y eólico; en horizontes arcillosos de paleosuelos estos parámetros disminuyen respecto a los del material parental; en cuerpos paleolagunares y niveles calcáreos, se registran los valores más bajos. Este patrón de comportamiento, se debe a la disminución de la concentración de titanomagnetita detrítica durante la pedogénesis, producto de su alteración en períodos interglaciales de mayor humedad relativa. A partir de este esquema interpretativo, las oscilaciones de los parámetros magnéticos dentro de cada perfil geológico, reflejan cambios en las condiciones climáticas y ambientales, en tanto las variaciones registradas entre los distintos perfiles, son controladas por diferencias geomorfológicas locales. El mayor aporte de titanomagnetitas es de origen litogenético y se constata en las fracciones arena muy fina y limo grueso. Por el contrario, en las fracciones limo mediano y limo fino-arcilla, el contenido de dichos minerales es notablemente inferior; en éstas últimas, se incrementan los minerales de alteración y/o neoformados, como argilominerales, materiales amorfos, magnetita DS y SP, hematita y/o goethita. A pesar de la baja concentración de ferrimagnéticos hallada en ésta fracción fina, los estudios realizados indican que su valor de bf es controlado “casi exclusivamente” por el aporte de granos de magnetita DS. Por otro lado, si bien la χbf de la arena muy fina, es influenciada en mayor medida por la presencia de granos ferrimagnéticos MD, la mayor abundancia de minerales diamagnéticos como el cuarzo y la calcita, “diluyen” en cierta medida el valor de dicho parámetro. La susceptibilidad dependiente de la frecuencia (df%), es en general inferior a 4%. Sólo en algunos paleosuelos arcillosos con alto contenido de carbonato de calcio, se incrementa a valores cercanos o mayores a 6%, indicando en éstos niveles un aumento relativo de magnetita superparamagnética (SP). Estas nano-partículas se concentran mayormente en la fracción limo fino-arcilla de éstos sedimentos, y particularmente en niveles intensamente hidromorfizados y calcretizados donde se obtuvieron valores de df% entre 8 y 19%, en todas sus fracciones granulométricas; de ésta manera se evidencia la neoformación de magnetita SP por efecto de la pedogénesis. Los parámetros de anhistéresis (MRA, χmra), presentan generalmente el mismo comportamiento que la χbf, sin embargo, la relación mra/bf, denota un comportamiento opuesto en niveles con fuerte grado de pedogénesis (horizontes Btg). Como la χbf decrece por alteración de la magnetita detrítica, la relación mra/bf se incrementa, y más aún, debido a la neoformación de magnetita dominio simple (DS) durante la pedogénesis. En consonancia con estos resultados, se observa que el magnetismo remanente anhistérico (MRA), es en promedio más elevado en los perfiles de los alrededores de Miramar y Chapadmalal, donde se registran paleosuelos más evolucionados que en otras localidades, como Centinela del Mar y Necochea. Cabe destacar, que en estos paleosuelos, se constató por microscopía de barrido electrónico, la existencia de pequeñas partículas magnéticas contenidas en microagregados arcillosos (aluminosilicatos), formados durante los procesos de argiluviación. La coercitividad de la remanencia (Hcr), se encuentra en el rango de la magnetita en todas las mediciones realizadas (entre 22 y 53 mT). Este parámetro evidenció un comportamiento distinto según se trate de paleosuelos zonales o azonales. En los primeros, Hcr es más elevada en el material parental y decrece en horizontes Bt de paleosuelos, donde la neoformación de hematita y/o goethita habría sido poco significativa (S-300 > 0,90). Este comportamiento es consistente con los valores de Hcr determinados para los distintos intervalos granulométricos: en la fracción arena muy fina Hcr es mayor que en la fracción limo fino-arcilla. Esto indicaría que el estado de oxidación de las titanomagnetitas presentes en el material parental es mayor al de los granos ferrimagnéticos alterados durante la pedogénesis (reducción química de las titanomagnetitas). Por el contrario, en los suelos azonales, los procesos de hidromorfismo intenso y calcretización, además de producir la destrucción de la magnetita detrítica, generaron condiciones ambientales favorables para la neoformación de cantidades significativas de oxihidróxidos de hierro (posiblemente goethita) responsables del incremento de Hcr y de la disminución del coeficiente S-300. La intensidad del magnetismo remanente natural (Jmrn), varía entre las distintas unidades litológicas con la concentración de minerales ferrimagnéticos. Durante el proceso de desmagnetización por campos magnéticos alternos (c.m.a), la mayoría de las muestras presentó un comportamiento “blando”: a campos iguales o inferiores a 15 mT pierden el 50% de su intensidad inicial y a 30 mT, pierden el 80% o más. En tal sentido, la magnetización remanente característica (MRC), fue definida por debajo de dichos campos, para un máximo desvío angular (MDA) generalmente inferior a 10°. Estos resultados, denotan que el mineral portador de la remanencia magnética de éstos sedimentos, tiene baja coercitividad (magnetita y/o titanomagnetita MD), por lo tanto, con el fin de obtener resultados confiables, se intensificó el número de pasos de “lavado magnético” entre 2,5 y 20 mT. Algunas muestras presentaron componentes viscosas que fueron eliminadas a campos iguales o menores a 7,5 mT, por lo que su presencia no resultó un obstáculo para definir la polaridad magnética de las mismas. Por encima de 40 mT, la estabilidad de los valores de declinación e inclinación del magnetismo remanente generalmente se pierde; a dichos campos, algunas muestras han sido desmagnetizadas “casi completamente” evidenciando una pérdida de J mayor a 95% desde 30 a 100 mT; otras, además de evidenciar la presencia de magnetita MD, denotan además, la existencia de minerales “duros” como hematita, que a campos altos (> 40 mT) no pueden ser desmagnetizados, por cuanto la relación J/Jmrn es de alrededor del 20%, aún a 100 mT. En depósitos intensamente bioturbados y en diamictos, contrariamente a lo esperado, se obtuvieron direcciones de magnetización estables, permitiendo definir su polaridad, con alto grado de confiabilidad. Se determinaron magnetozonas de polaridades normales y reversas en casi todas las localidades estudiadas, excepto en Balneario los Ángeles, donde se obtuvieron registros normales y algunos niveles con direcciones ecuatoriales y anómalas. Para éste perfil, se infiere la presencia de al menos 2 zonas de polaridad normal con distinta edad magnética (Brunhes y Jaramillo? u Olduvai?). En Punta San Andrés y San Eduardo del Mar, las zonas de magnetopolaridad fueron asignadas a los crones Brunhes (< 0,78Ma), Matuyama (2,58 a 0,78Ma) y Gauss (3,60 -2,58 Ma), y en Fogones de La Costa, Centinela del Mar, Bahía de Los Vientos, Punta Negra y Balneario Los Ángeles, a los crones Brunhes y Matuyama. La magnetoestratigrafía establecida, indica que los sedimentos de la región son dominantemente del Pleistoceno; los registros más antiguos corresponden al Plioceno Tardío y están mejor representados en los acantilados de Chapadmalal y San Eduardo del Mar.