Las pelitas triásicas del área Potrerillos-Cacheuta, provincia de Mendoza : Geología, mineralogía, génesis y posibles aplicaciones

• Autores: Salduondo, Joaquín
• Año de publicación: 2023
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Etcheverry, Ricardo Oscar; Comerio, Marcos Alejandro
• Materia: Ciencias Naturales; Cuenca cuyana; Pelitas; Industria cerámica; Asociaciones de argilominerales; Aplicación de arcillas
• Institución: Universidad Nacional de La Plata

La Cuenca Cuyana es una cuenca de rift de edad Triásica y es uno de los sistemas petrolíferos más conocido en América del Sur. Dentro de ella, la subcuenca de Cacheuta-Tupungato presenta una morfología de hemigraben donde los depósitos, que conforman el Grupo Uspallata, se caracterizan por presentar sedimentos continentales de diversos orígenes: aluviales, fluviales y lacustres, con un gran aporte de material piroclástico. El Grupo está representado por las Formaciones Río Mendoza, Cerro de las Cabras, Potrerillos, Cacheuta y Río Blanco. Este trabajo de tesis comprende el análisis detallado de todos los niveles pelíticos relevados en dos secciones de afloramientos del Grupo Uspallata, un perfil sedimentológico de detalle fue relevado en la localidad de Potrerillos, donde el Grupo se encuentra representado por todas sus unidades formacionales, y el segundo en la localidad de Agua de las Avispas, donde no está representada la unidad basal del grupo, Formación Río Mendoza. El objetivo principal es realizar evaluaciones sobre los procesos que condicionaron a las asociaciones de argilominerales presentes, en los niveles silicoclásticos y piroclásticos, y los orígenes de cada uno de ellos. Por otra parte, se realizan inferencias vinculadas al paleoclima dominante al momento de la depositación y sobre la evolución de esta cuenca de rift. Luego de estos análisis, se seleccionaron los bancos pelíticos más espesos, en particular presentes en la Formación Potrerillos para, determinar su microestructura, sus propiedades mecánicas y evaluar su potencial uso para la elaboración de materiales cerámicos. En un principio todos los niveles fueron analizados por medio de difracción de rayos X (roca total y fracción arcilla) para establecer su composición mineralógica y su abundancia relativa, luego se seleccionaron muestras que se analizaron por microscopía óptica y electrónica. Se determinaron cuatro asociaciones de minerales de arcilla que representan los rellenos de la cuenca desde la estapa de sin-rift hasta la de post-rift. En el perfil de Potrerillos la asociación dominada por illita/mica se documenta en el estadío de sin-rift I (Formación Cerro de las Cabras). Estas fases minerales son heredadas y derivadas de la erosión de las unidades de basamento (pre-rift), lo que sugiere que la meteorización física, asociada a un clima cálido y árido a semiárido, ha desempeñado un papel importante en su aparición. La asociación dominada por esmectitas se encuentra en las pelitas que forman parte del sin-rift II (Formación Potrerillos inferior), éstas son de origen autigénico y son producto de la alteración de material piroclástico bajo un clima cálido y húmedo, con cierta estacionalidad. En el perfil Agua de las Avispas esta asociación predomina en el sector medio de la Formación Potrerillos. Se estableció un clima cálido y húmedo que prevaleció durante la depositación de las unidades (formaciones Potrerillos superior y Cacheuta). Estas pelitas son ricas en materia orgánica y presentan una asociación de argilominerales mixta, dominada por illita/mica-caolinita-esmectita. La esmectita también se interpreta como originada a partir de la alteración de material volcánico, componente aportado a la cuenca durante todos sus estadios evolutivos. La caolinita es de morfología vermiforme y está asociada a cuarzo bipiramidal, indicando un orígen diagenético durante el soterramiento, proceso posterior a la depositación, mientras que la illita/mica sería detrítica. En el perfil Agua de las Avispas esta asociación se observa, aunque de manera diferente en el mismo sector (formaciones Potrerillos superior y Cacheuta), con un marcado déficit en el contenido de esmectita (asociación dominada por caolinita), posiblemente producto de un menor aporte de material piroclástico. Los valores de reflectancia de la vitrinita (%Ro= 0,63, en promedio) confirman que los sedimentos ricos en materia orgánica alcanzaron la ventana del petróleo temprana (mesodiagénesis temprana), sin embargo, la esmectita carece de capas de illita en toda la sucesión, probablemente relacionada con la ausencia de potasio en el sistema y la alta cristalinidad de la esmectita, que retrasaron la transformación en interestratificados ilita-esmectita. Las pelitas rojas del post-rift II (Formación Río Blanco de origen fluvio-lacustre) muestran una asociación dominada por caolinita, donde esta arcilla autigénica se interpreta como derivada de la alteración de detritos volcaniclásticos, fenómeno indicativo de un clima cálido y húmedo. Los niveles de tobas han sido estudiados a partir de sus componentes elementales, y se ha determinado que son los que originaron los depósitos de bentonita sódica más importantes de esta región. En este punto es importante resaltar que aunque las clásicas bentonitas (montmorillonita) sódicas naturales de todo el mundo se vinculan con ambientes marinos como fuente de sodio, en este caso la cuenca presenta en su totalidad un relleno de orígen continental. Los niveles de toba, registrados proporcionan la representación más fiable de la composición del material original y las alteraciones diagenéticas debido a que estos niveles están desprovistos de aportes detríticos. En consecuencia, representan elementos clave para explorar el origen de los depósitos de bentonita de la cuenca. En las unidades de estudio, la montomrillonita sódica y la analcima, identificadas en concentraciones de hasta o más del 50%, crecieron a expensas de los componentes vítreos y representan minerales autigénicos desarrolladas durante la etapa de diagénesis temprana. La alteración del vidrio volcánico se produjo en sistemas lacustres, hidrológicamente abiertos que alcanzaron condiciones salinas y alcalinas. Los cambios en la relación (Na+K)/H+ influyeron en la formación de montmorillonita sódica y/o analcima a lo largo de la sucesión. Basándose en proxies geoquímicos, datos geocronológicos y el contexto geodinámico, se sugiere que el aporte de altos volúmenes de material piroclástico pudo ser el resultado de un vulcanismo explosivo procedente de un complejo de arco de subducción situado al oeste en estas latitudes. La composición de las cenizas piroclásticas ricas en sodio, acumuladas en sistemas lacustres hidrológicamente abiertos condicionó la formación de bentonitas sódicas en entornos continentales. Con el objetivo de evaluar las aptitudes de los intervalos arcillosos para su potencial uso en la industria cerámica se seleccionaron cinco intervalos de pelitas, tres correspondientes a la Formación Potrerillos y dos a la Formación Cacheuta. Tres fueron tomados del perfil relevado en la localidad de Potrerillos (M1, M2 y M3) y los otros dos del perfil relevado en la localidad de Agua de las Avispas (M4 y M5). Se confeccionaron probetas de estas arcillas naturales y se mezclaron en diferentes porcentajes (5%, 10% y 20% de arcilla natural) con una arcilla comercial: Tincar Super. Se las sometió a tratamiento térmico a alta temperatura (1100ºC a la arcillas naturales y 1200ºC a las mezclas) y luego de determinar la microtextura (porosidad, densidad) y las propiedades mecánicas (variación lineal, resistencia a la flexión) de todas las probetas realizadas se concluyó que, dependiendo del uso que se les quiera dar a estas arcillas, podrían ser utilizadas tanto las muestras naturales como las mezclas en diversas ramas de la industria cerámica como: la fabricación de ladrillos de cerámica roja, para la elaboración de baldosas vitrificadas, gres, decoración de cerámicos, porcelanatos y para la elaboración de piezas de alfarería (arcillas puras). Las mezclas con Tincar Super podrían ser empleadas para la elaboración de las bases de los cerámicos (bizcocho) e incluso para la elaboración de piezas de porcelana.
Doctor en Ciencias Naturales
Universidad Nacional de La Plata
Facultad de Ciencias Naturales y Museo