composición mineralogica de las acumulaciones eólicas holocenas

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- 2006
COMPOSICIÓN MINERALOGICA DE LAS
ACUMULACIONES EÓLICAS HOLOCENAS DE
CAFAYATE (NO DE ARGENTINA): DATOS
PRELIMINARES
M. e. OSÁCAR
(1)
(1),
e. SANCHO
(1),
4
J. L . PEÑA (2), F. RIVELLI (3), R. GARCÍA ( )
y
V. RUBIO
(5)
OptO. Ciencias de la Tierra, Universidad de Zaragoza, 50009-Zaragoza.
(2 ) Opto. de Geografía
y
Ordenación del Territorio, Universidad de Zaragoza, 50009-Zaragoza.
(3) Facultad de Ciencias Naturales, Universidad Nacional de Salta, 4400-Salta, Argen tina.
INTRODUCCIÓN
La depresión de Santa María, donde se ubica la locali­
dad de Cafayate (Provincia de Mendoza, NO de Argenti­
na), es una cuenca tectónica intramontana drenada por el
río de las Conchas. El fondo de la depresión se sitúa a una
altitud entre 1 600 y 1 700 m, siendo sus condiciones
climáticas actuales semiáridas. Los bordes montañosos
están compuestos de materiales ígneos y metamórficos
precámbricos y paleozoicos. En la cuenca afloran mate­
riales areniscosos mesozoicos y cenozoicos, intensamente
afectados por mecanismos de meteorización física, si bien
predominan sedimentos aluviales asociados con extensos
abanicos aluviales cuaternarios provenientes de los bor­
des montañosos. El centro de la cuenca está o cupado por
sedimentos lacustres del Pleistoceno superior (40-25 ka)
acumulados en áreas represadas por deslizamientos que
obturan el drenaj e del río de las Conchas (Trauth &
Strecker, 1 999; Trauth et al., 2003 ) . En los alrededores de
Cafayate, durante el Holoceno superior, se ha desarrolla­
do un extenso campo de dunas (Cortelezzi et al, 1 984),
con morfologías longitudinales y parabólicas, cuya evo­
lución parece controlada por cambios climáticos recientes
y por la acción antrópica en tiempos históricos . Localmen­
te estas acumulaciones presentan un elevado grado de
funcionalidad baj o el dominio de vientos del NE. Aunque
se han realizado algunos estudios granulométricos y
mineralógicos (Cortelezzi et al, 1 984) dirigidos hacia las
industrias del vidrio y constructiva, apenas existen inves­
tigaciones relacionadas con el origen de estas acumula­
ciones eólicas. La mineralogía puede proporcionar infor­
mación sobre la procedencia de los materiales arenosos,
así como de los procesos sufridos por los mismos, de inte­
rés geomorfológico y paleo ambiental (Muhs & Holliday,
2001 ; Muhs, 2004) . En este sentido, se intenta establecer
posibles relaciones entre los materiales lacustres, las du­
nas estabilizadas y las dunas activas, a partir de su carac­
terización mineralógica.
Du nas actuales
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80
60
40
20
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Se d i m e ntos lacu s t r e s
METODO L O GÍA
Se han tomado muestras de las dunas actuales (CTE-A,
CTE-B, CTE-C), de las fósiles (CTE-l, CTE-2, CTE-3, CTE4, CTE-5, CTE-6), así como de los materiales lacustres cir­
cundantes (CTE-Ll, CTE-L2, CTE-L3); sobre estos mate­
riales se realizó un análisis granulométrico por métodos
mecánicos. L a composición mineralógica de la muestra
total se ha determinado por difracción de rayos X (DRX),
tanto en la muestra total como para las fracciones moda-
Figura 1: Distribuciones granulométricas acumulativas de los
materiales estudiados .
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les. Se ha efectuado un análisis semicuantitativo utilizan­
do los valores de RIR de la bibliografía (Kath, et aL, 1 9 9 1 ;
Hillier, 2003; Muhs, 2004) . L o s resultados que se presen­
tan corresponden al promedio de las dos fracciones, pues­
to que las diferencias entre ambas eran mínimas. Para
comparar resultados, los materiales lacustres se han ana­
lizado en las fracciones que corresponden a las modas
presentes en las dunas, excepto en la muestra CTE-L3, en
la que estas fracciones eran demasiado escasas.
Además, se ha hecho un recuento de minerales pesados
en los m ateriales de las dunas y lacustres, sobre la frac­
ción de 63 f.1m. La separación se hizo con bromoformo
(P.e.=2 . 9 ) y la identificación mediante microscopía óptica,
contando cien granos de muestra.
RESULTADOS
Los resultados de l a s granulometrías aparecen en la fi­
gura 1 como distribuciones acumulativa s . En ellas se
puede observar el alto grado de clasificación de los ma­
teriales eólicos. El rango intercuartílico (sedimentos que
incluyen hasta el 25% y hasta el 75% de la población), se
extiende desde 1 77 a 1 05f.1m para las dunas actuales, y
desde 200 a 88f.1m en las fósiles, excepto la CTE-4, cuya
distribución es apreciablemente anómala, con predomi­
nio de tamaños menores. Las muestras lacustres tienen
un rango mucho mayor (500 a <3 7f.1m) . Esto significa que
los materiales lacustres consiguen una clasificación peor
que los eólicos, como era esperable, y que las dunas re­
cientes presentan una distribución ligeramente m ej o r
que l a s fósiles.
Respecto a las fracciones modales, las dunas actuales
presentan valores de 1251lm (CTE-B y C) y 146f.1m (CTE­
A); la mayoría de los de las dunas fósiles presentan valo­
res idénticos (125f.1m en CTE-3, 5 y 6 Y 1 46f.1m para CTE2), aunque CTE-1 presenta valores modales casi iguales
en 1 05f.1m y 125f.1m. La muestra CTE-4, cuya distribución
granulométrica resultaba anómala, exhibe una distribu­
ción plurimodal, con un máximo en 74f.1m, valor que co­
rresponde a materiales mucho más finos que el resto . Los
componentes lacustres tiene distribuciones plurimodales,
con modas distintas en cada uno de las tres muestras es­
tudiadas, así CTE-Ll tiene modas en 200 y 1 46f.1m, CTE­
L2 en 420, 297 Y 250f.1m, y CTE-L3 en <37f.1m.
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La composición mineralógica de la muestra total es si­
milar en todos los casos, siendo el cuarzo el mineral ma­
yoritari o . Las dunas a ctuales presentan contenidos en
cuarzo ligeramente inferiores al resto . El resto de los mi­
n e r a l e s m a y o r i t a ri o s s o n f e l d e s p a t o p o t á s i c o y
p l a g i o c l a s a s , j u n t o c o n c an ti d a d e s p e qu e ñ a s d e
filosilicatos (micas y cloritas), por l o que ambas han sido
cuantificadas en un único término (Biotita+Clorita) en el
análisis semicuantitativo (Figura 2).
Las fracciones modales presentan un mayor contenido
en cuarzo que la muestra total en las dunas actuales,
mientras que en las fósiles, la principal diferencia se en­
cuentra en el mayor c ontenido de Biotita+Clorita. En
c u a n t o a l o s m a t e r i a l e s l a cu s tr e s , l a c o m p o s i c ión
mineralógica de la muestra total es similar, con mayor
enriquecimiento en cuarzo frente a feldespatos; apenas
hay diferencias en las fracciones modales, excepto una
menor proporción de B iotita+Clorita.
En el análisis de minerales pesados se observa una ma­
yor variedad mineralógica en las muestras relativas a las
dunas fósiles. Las actuales presentan augita dominante
con circón, turmalina y hornblenda; andalucita, granate y
epidota aparecen ocasionalmente. Las dunas fósiles inclu­
yen además, sillimanita, distena, rutilo, y brookita; la
augita está en menor proporción, así como la andalucita.
Los sedimentos lacustres son semej antes a los de las du­
nas excepto por la presencia importante de biotita y de
algunos minerales muy minoritarios como brookita y
epidota.
Teniendo en cuenta el escaso número de muestras, se
han observado correlaciones significativas positivas entre
sillimanita y distena, así como entre anatas a y hornblenda
y sillimanita (Figura 3 ) .
L o s datos d e minerales pesados son compatibles con los
del estudio de Cortelezzi et al. ( 1 984), aunque en el pre­
sente estudio no aparece ni apatito ni hiperstena; en cam­
bio se ha detectado la presencia de anatasa y brookita. En
cuanto a las proporciones, las muestras analizadas pre­
sentan mayor cantidad de turmalina y menos biotita. Las
diferencias pueden deberse, en parte, al reducido número
de muestras estudiado, aunque también hay que tener en
cuenta que en el estudio de Cortelezzi et al. (1 984), antes
mencionado, se incluyeron materiales no sólo eólicos o
lacustres, sino también fluviales, como demuestra el aná-
D Cu arzo
60
50
40
la Feldespato
potás ico
m P l agioclasa
-l--- ----- -------------I
m B i otita+Clorita
� 30
20
10
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D unas
Dunas
D unas
Dunas
actuales
actuales
fósil es
fósiles
lacustres
lacustres
m u estra
fracción
m u estra
fracción
m uestra
fracción
total
m odal
total
m odal
total
modal
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Sed i mentos Sedimentos
F i g u ra 2 : C o m p o s i c i ó n
mineralógica d e las muestras estudiadas, tanto en
muestra total como en las
fracciones 12 Sllm y 1 4 6
11 m .
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1 CLE-6
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B roq u ita
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S i l l i m an ita
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CLE-1
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A u g ita
E p idota
C i rcón
G ranate
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D u n as
fósiles
O Sed i m entos
lacustres
R utilo total
A n d aluc ita
T u rmalina
O
10
20
30
Figura 3: Promedio de los porcentajes de minerales pesados de­
terminados en la fracción 63 f.1m de las dunas actuales y fósiles.
lisis granulométrico; además el estudio se realizó sobre
distintas fracciones de sedimentos.
DISCUSIÓN
La mineralogía de la muestra total se caracteriza, en to­
dos los casos, por la presencia de cuarzo y feldespatos;
por ello se puede considerar a los materiales ígneos y
metamórficos circundantes como la fuente primaria más
probable de los mismos, sea directamente, o por medio
del reciclado de materiales de las areniscas mesozoico­
cenozoicas y de los abanicos aluviales pleistocenos . Los
minerales pesados encontrados apoyan esta misma pro­
cedencia, e s p e c ialmente la correlación p o sitiva entre
sillimanita y distena. El conjunto presenta un grado de
madurez mineralógica bajo (Muhs, 2004), compatible con
las condiciones de baja meteorización química existentes
en las regiones áridas o semi áridas de la zona de estudio.
Las diferencias mineralógicas en la fracción total son
muy pequeñas y se aprecian, principalmente, en el análi­
sis de fracciones. El p arentesco es corroborado por la se­
mejanza mineralógica, tanto en muestra total como en
minerales pesados, de la muestra CTE-4, que era, sin em­
bargo, anómala desde el punto de vista granulométrico.
La separación de alguna de las muestras lacustres puede
atribuirse a la presencia de biotita, mineral planar cuyo
transporte eólico presenta características diferenciales .
La semej anza mineralógica hace posible pensar e n l o s se­
dimentos lacustres como materiales parentales de las are-
---J
_____
0 .0
D istena
°/0
-
1 .0
0.5
Distancia - Pearson
1 .5
Figura 4: Clús ter realizado sobre los coeficientes de correlación
de los minerales pesados de las dunas fósiles y actuales y los
sedimentos lacustres. Se observa el agrupamiento de las mues­
tras CTE-A, B y C que corresponden a las actuales.
nas en las dunas fósiles, y éstas a su vez, como fuente para
actividad eólica actual. Esta cadena evolutiva de recicla­
do podría explicar un ligero incremento en la clasificación
de los materiales de las dunas actuales con respecto a las
fósiles.
A pesar de las escasas diferencias entre los minerales
pesados de las dunas actuales y las fósiles, es posible es­
tablecer una vinculación entre ellas (Figura 4) . Una expli­
cación sería la pérdida de parte de los materiales en el
proceso de retrabajado. No se puede descartar que las di­
ferencias encontradas se deban a circunstancias concretas
de las muestras estudiadas.
Un muestreo más amplio de las acumulaciones eólicas
así como un análisis de otros aspectos en los materiales,
tales como químicos o cronológicos, así como la morfolo­
gía de l o s granos, p u e d e contribuir a e s clarecer l a s
interrelaciones entre los distintos depósitos.
A GRADECIMIENTO S
Este trabajo se ha realizado con el apoyo del Grupo de
Investigación del Gobierno de Aragón PALEOQ.
REFERENCIAS
Cortelezzi, C.R.; Pavlicevic, RE. y Rivelli, F.R ( 1 984)
Geocit�ncias, 3, 47-65 .
Kath, R L . ; Spilde, M.N. ; Davis, B . L . & Smith, D.K. ( 1 9 9 1 )
Powder Diffraction, 6 (4), 1 83-186.
Hillier, S . (2003) Clay mineral cements in Sandstones,
Spe cial Pub . Nº34 E d s : Wor den, R . H . & Mored, S .
International Association o f Sedimentologists.
Muhs, D.R. & Holliday, Y.T. (2001) Geol. Soco Amer. bull.,
1 1 3, 75-87.
Muhs, D.R (2004) Geomorphology, 59, 247-269 .
Tr a u th, M . H . & S t r e c k e r, M . R . ( 1 9 9 9 ) P a l a e o g e o g r .
Palaeoclimatol. Palaeoecol., 1 53, 277-287.
Trauth, M . H . ; B ookhagen, B . ; Müller, A . B . & Strecker,
M.R. (2003) J. Sedimento Res . 73, 82-90.
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