Sedimentología de la Formación La Anita, Cretácico Superior de la Cuenca Austral, provincia de Santa Cruz, Argentina

• Autores: Moyano Paz, Damián
• Año de publicación: 2021
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Varela, Augusto Nicolás
• Materia: Ciencias Naturales; Geología; Sedimentología; Hidrocarburos
• Institución: Universidad Nacional de La Plata

Los sistemas depositacionales costeros del Cretácico de la Cuenca Austral-Magallanes son unos de los principales targets para la exploración y explotación de hidrocarburos en reservorios convencionales. A pesar del interés económico existente, el grado de conocimiento en cuanto a las características de estos depósitos y de la dinámica de estos sistemas depositacionales es relativamente escaso en comparación con los sistemas marinos profundos y continentales. La Cuenca Austral-Magallanes, desde hace aproximadamente 100 Ma, corresponde a un sistema de antepaís de retroarco que presenta una elongación norte-sur y se encuentra asociada a la orogénesis de los Andes Patagónicos del Cretácico Temprano-Neogeno. El relleno sedimentario de la Cuenca Austral-Magallanes, en la etapa compresiva, se caracteriza por evolucionar desde un estadio de sub-relleno a uno de sobre-relleno. El registro presenta un potente desarrollo de depósitos marinos profundos asociado a sistemas turbidíticos y de talud los cuales han sido el principal foco de estudio en los últimos años. En la región del Lago Argentino, al sudoeste de la provincia de Santa Cruz, esta fase de relleno marino finaliza con la acumulación de una cuña silicoclástica costera progradante pobremente estudiada y que se conoce como Formación La Anita, la cual luego es cubierta por los depósitos continentales del Cretácico Superior. En este trabajo de tesis se llevó adelante el análisis sedimentológico de detalle de los depósitos conocidos como Formación La Anita los cuales presentan excelentes exposiciones tanto al norte como al sur del Lago Argentino, en los alrededores de la localidad de El Calafate, sudoeste de la provincia de Santa Cruz, Argentina. Con el fin de realizar una completa caracterización de estos depósitos se relevaron 15 perfiles sedimentológicos de detalle (escala 1:100) en los que se identificaron los principales tipos litológicos que constituyen a la unidad, las estructuras sedimentarias mecánicas y biogénicas, la geometría de los cuerpos, así como también la jerarquía y naturaleza de las superficies estratigráficas, y tipo de contactos con las unidades infra y suprayacentes. A su vez, se realizó un muestreo con el fin de realizar estudios composicionales y diagenéticos, tanto por petrografía como por difracción de rayos X. El análisis sedimentológico permitió reconocer un total de 18 facies sedimentarias a partir de las cuales se interpretaron procesos depositacionales. Las facies sedimentarias se agruparon en 9 asociaciones de facies según su distribución lateral y vertical dentro de litosomas con geometrías y características distintivas las cuales reflejan la acumulación en diferentes subambientes sedimentarios. De este modo se definieron asociaciones de: Prodelta dominado por olas (AF1), Frente deltaico distal dominado por olas (AF2), Barras de desembocadura influenciadas por olas (AF3), Canales distributarios terminales (AF4), Canales distributarios (AF5), Frente deltaico distal fluvio-dominad (AF6), Barras de desembocadura fluvio-dominadas (AF7), Canales distributarios multiepisódicos de alta sinuosidad (AF8), y Áreas interdistributarias saturadas en agua (AF9). Estas asociaciones de facies reflejan la influencia mixta de procesos marinos (de oleaje y de mareas) y fluviales actuando activamente durante la depositación de la unidad. A partir de la distribución espacial de las asociaciones de facies se propone dividir a la Formación La Anita en dos unidades informales. Estas dos unidades se encuentran separadas por una superficie de erosión regional interpretada como un límite de secuencia, y a su vez, esta división también coincide con el cambio en la dominancia relativa de los procesos depositacionales de oleaje y fluviales. Se interpretaron 3 sistemas depositacionales responsables de la acumulación de los depósitos de la Formación La Anita. La unidad inferior refleja la acumulación en un sistema deltaico dominado por olas e influenciado por procesos fluviales. Para la unidad superior se interpretaron 2 sistemas de acumulación: el relleno fluvial de un valle inciso en el intervalo más basal de esta unidad, y por encima de este un sistema deltaico fluvio-dominado, influenciado por corrientes de marea. En análisis detallado del contenido icnológico presente en la Formación La Anita permitió detectar variaciones verticales en cuanto a la diversidad y abundancia de las bioturbaciones sino también realizar la propuesta de un modelo de distribución de condiciones de estrés fisicoquímico en los diferentes sectores de los dos sistemas deltaicos interpretados. Los factores estresantes que operaron en los distintos subambientes y que impactaron sobre la actividad de la fauna bentónica fueron: reducción periódica de la oxigenación, elevada turbidez del agua, recurrencia de eventos de tormenta, flujos rápidos de sedimentos, cambios de salinidad, sedimentación episódica y avulsión de canales. El estudio petrográfico de las areniscas de la Formación La Anita permitió caracterizarlas en su totalidad como arenitas líticas. No se registran variaciones composicionales verticales significativas en la unidad a partir de los estudios petrográficos y de difracción de rayos X. Sin embargo, en el estudio de la fracción arcilla se observó un aumento en las proporciones de argilominerales del grupo de la esmectita en detrimento de la caolinita en la sección superior con respecto a la unidad inferior. A partir de los análisis de las modas detríticas en combinación con las direcciones de paleoflujo medidas en las estructuras sedimentarias mecánicas se concluyó que las areniscas de la Formación La Anita provienen de elevaciones asociadas al Complejo El Quemado y del arco volcánico asociado al Batolito Patagónico. Por su parte, el análisis diagenético realizado en las areniscas de la formación permitió reconocer 9 procesos diagenéticos: compactación física y química, disolución, autigénesis de arcillas, cementación hematítica, revestimiento o coating de arcillas, cementación calcítica, migración de bitumen y piritización. Se concluyo que estos depósitos alcanzaron una etapa de mesodiagénesis temprana durante su soterramiento. El estudio de los patrones de apilamiento vertical de las diferentes asociaciones de facies y de la identificación de superficies estratigráficas clave permitió la generación de un esquema estratigráfico secuencial para estos depósitos donde se plantea que las dos unidades de la Formación La Anita forman parte de dos secuencias depositacionales sin vinculación genética. Ambas unidades se encuentran limitadas por un límite de secuencia asociado a una superficie erosiva regional que fue impulsada por una rápida caída relativa del nivel del mar. Se interpreta que la unidad inferior de la Formación La Anita como parte de un Cortejo de Mar Alto el cual podría incluir a parte de los depósitos marinos profundos de la Formación Alta Vista. Por su parte, la unidad superior presenta un arreglo más complejo y forma parte de un ciclo relativo del nivel del mar completo. No se reconocen en esta unidad depósitos del Cortejo de Mar Bajo, ya que se interpreta que durante esta etapa en la zona costera hubo un dominio de procesos de erosión y de “by-pass” de sedimentos hacia el centro de la cuenca. Por lo tanto, para los depósitos que constituyen a la unidad superior se interpreta el registro de un Cortejo Transgresivo, para el intervalo caracterizado por el relleno fluvial del valle inciso, el cual está delimitado al tope por una superficie de máxima inundación por encima de la cual se encuentran los depósitos del Cortejo de Mar Alto representados por el sistema deltaico fluvio-dominado. Los cambios en el tipo de sistemas de acumulación, de las dominancias relativas de los procesos depositacionales y de la arquitectura secuencial, son el resultado de variaciones en la relación de la tasa de creación de espacio de acomodación y la tasa de aporte de sedimentos. De este análisis integral se desprenden que estos cambios son la consecuencia de la combinación de controles alocícliclos tectónicos principalmente, y climáticos en menor medida.
Doctor en Ciencias Naturales
Universidad Nacional de La Plata
Facultad de Ciencias Naturales y Museo