Revista de la Asociacin Geolgica Argentina, 58 (2): 271-274 (2003)

0004-4822/02 $00.00 + $00.50 2003 Asociacin Geolgica Argentina

Prospeccin del lmite K/T en la cuenca del Noroeste, Argentina

Rosa MARQUILLAS1,2, Cecilia DEL PAPA1,2 , Ignacio SABINO2 y Jorge HEREDIA2

1 Consejo Nacional de Investigaciones Cientficas y Tcnicas de Argentina2 Universidad Nacional de Salta, Buenos Aires 177, 4400 Salta, Argentina

E-mail: ramarq@unsa.edu.ar

RESUMEN. En la columna del Grupo Salta (Neocomiano-Eoceno) an es incierta la exacta posicin del nivel correspondiente allmite Cretcico-Terciario. Preliminarmente aqu se ha acotado una seccin de 8m de espesor dentro de la Formacin Yacoraitecomo favorable para la prospeccin del lmite. Las investigaciones de detalle se ejecutaron en la quebrada El Chorro de lasubcuenca de Metn, perfil seleccionado junto a otros mediante criterios geolgicos regionales, paleontolgicos y estudiosestratigrfico-sedimentolgicos. Las herramientas usadas han consistido en geoqumica, mineraloga y sedimentologa de loscarbonatos y de las rocas clsticas, con el apoyo de la informacin brindada por la escasa fauna y flora de la cuenca. A la fecha sehan detectado anomalas de elementos siderfilos (Cr, Ni y Co) y otros, asociados con abruptos cambios de facies y de microfaciesque muestran la disminucin y reemplazo de las facies normales de calizas por facies de dominio silicoclstico.

Palabras clave: Lmite K/T, Formacin Yacoraite, Grupo Salta, Noroeste argentino

ABSTRACT. The K/T boundary prospecting in the Northwest Basin, Argentina. An 8 m-thick section has preliminary been selectedin the Yacoraite Formation as favorable for prospecting the K/T boundary in the Salta Group (Neocomian-Eocene) where theposition of the limit is still uncertain. Detailed research took place in El Chorro creek in the Metn sub-basin. This place was selectedbased on regional geological and paleontological evidence and stratigraphic-sedimentologic studies. Detailed work includesgeochemical analysis, mineralogy and sedimentology of carbonates and clastic rocks, with the help of scarce information from thefauna and flora present in the succession. To date, anomalies of siderophile elements (Cr, Ni, Co) among others have been detectedin coincidence with abrupt changes in sedimentary facies and microfacies, particulary a decrease and replacement of normallimestone facies by siliciclastic ones.

Key words: K/T boundary, Yacoraite Formation, Salta Group, Northwest Argentina

NOTA BREVE

Introduccin y antecedentes

Esta contribucin da a conocer los primeros resulta-dos de la prospeccin del lmite Cretcico-Terciario enla cuenca del Grupo Salta del noroeste argentino. Lainformacin obtenida a travs del anlisis estrati-grfico-sedimentolgico ha permitido acotar un espe-sor estratigrfico de inters dentro de la FormacinYacoraite que podra contener el nivel correspondienteal lmite.

Los depsitos del rift del Grupo Salta, de 5000 m deespesor, se acumularon entre el Neocomiano y elEoceno, por lo que la sedimentacin abarca la transi-cin cretcico-terciaria. Este lmite no ha sido localiza-do en la columna aunque tradicionalmente se ha asig-nado la Formacin Yacoraite al Maastrichtiano y lasuprayacente Formacin Olmedo al Paleoceno (Salfityy Marquillas 1981, Gmez Omil et al. 1989). Sin em-bargo, parte de la Formacin Yacoraite se acumul du-rante el Paleoceno (Moroni 1982, Marquillas 1985)(Fig. 1a). Sial et al. (2001) identificaron una anomalaisotpica compatible con el lmite K/T en Cabra Corral,

aparentemente, cerca del contacto entre las Formacio-nes Yacoraite y Tunal. Dado que en Cabra Corral existeslo un afloramiento parcial de la Formacin Tunal (in-vertido), que su descripcin es en parte similar a la For-macin Yacoraite superior (Marquillas 1985, Marquillasy Salfity 1989), que no se brindan detalles estrati-grficos no se puede correlacionar aquellos resultadoscon los aqu presentados.

La Formacin Lechos que infrayace a la FormacinYacoraite (Fig. 1a), contiene restos de dinosaurios en elextremo sur de la subcuenca de Metn (Fig. 1d) (Powell1979). La Formacin Yacoraite en el tramo occidentalde la subcuenca de Alemana contiene icnitas de dino-saurios (Alonso 1980, Alonso y Marquillas 1986). En lazona del presente trabajo (Fig. 1d) la FormacinYacoraite tiene huellas probablemente de ornitpodos(Hadrosauridae?) bien conservadas; son de forma re-dondeada con dedos romos, miden 28 cm de largo, 23cm de ancho y 3 cm de profundidad con una marcadarebaba de sedimentos. Las muestras de subsuelo de lasubcuenca Lomas de Olmedo (Fig. 1d) han brindado,entre otros palinomorfos, formas afines a Aquilapolle-

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Figura 1: A, Columna de la Formacin Yacoraite en el rea del ro Juramento. B, Columna detallada de la seccin anmala. C, Curvas deconcentracin de metales transicionales. D, Ubicacin del rea de estudio y borde de cuenca de la Formacin Yacoraite. E, Vista panormica deltramo superior de la Formacin Yacoraite en la quebrada El Chorro. F, Referencias de las columnas.

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nites magnus (Moroni 1982); en Amrica del Norte,Aquilapollenites es un gnero exclusivamente del finaldel Cretcico, que no perdur en el Terciario (Tschudyy Tschudy 1986).

No obstante lo anterior, la Formacin Yacoraite llegaal Paleoceno en pozos de YPF (Lomas de Olmedo,Martnez del Tineo y Puesto Guardin) segn asocia-ciones palinolgicas (Moroni 1982, 1984). La Forma-cin Olmedo, que se dispone sobre la FormacinYacoraite, es paleocena, confirmado por palinomorfosentre los cuales se destaca Mtchedlishvilia saltenia(Moroni 1984). En la zona de trabajo, sobre la Forma-cin Yacoraite yace la Formacin Tunal (Fig. 1a), equi-valente a la Formacin Olmedo, la cual posee tambinun rico contenido palinolgico paleoceno y en cuyosdepsitos se ha definido la Zona de Mtchedlishviliasaltenia del Daniano (Quattrocchio et al. 2000).

Las caractersticas ambientales de plataforma carbo-ntica somera de la Formacin Yacoraite han provistofacies sedimentarias favorables para la preservacin deevidencias como las que se reportan en el lmite K/T enotros lugares del mundo (lvarez et al. 1980). La ubi-cacin geogrfica de la seccin elegida se debe a lasespeciales condiciones de relacin del techo de la For-macin Yacoraite (Marquillas y Salfity 1994). Se selec-cionaron los afloramientos de la quebrada El Chorro,afluente derecho del ro Juramento (subcuenca deMetn) (Figs. 1d y 1e). Se relev la Formacin a escalacentimtrica desde la parte media hasta el contacto conla Formacin Tunal, lo que significa una seccin de 88m (Fig. 1b). Se recolectaron 240 muestras, se efectuaron80 anlisis geoqumicos (principalmente en pelitas),mediante difraccin de rayos X se determin calcita ydolomita y otros minerales en 40 niveles caliza; se pre-pararon 80 secciones delgadas para estudios microsc-picos. Los anlisis qumicos por fluorescencia de rayos-X se realizaron en la Universidad Nacional de Salta(espectrmetro Rigaku RIX-2000) con especial esmeroen evitar cualquier contaminacin metlica. En la ac-tualidad se analizan anomalas de elementos siderfilosy se procesan muestras para lavado con el fin de separarminerales pesados, microfsiles (foraminferos), micro-esfrulas y tectitas.

Facies, microfacies y geoqumica

El espesor de la Formacin Yacoraite en El Chorro esde 190 m (Fig. 1a). El tramo inferior (MiembroAmblayo, Reyes 1972) consta de depsitos de alta ener-ga en bancos gruesos y medianos (grainstone oolticogrueso, grainstone y packstone intraclsticos y areniscacalcrea) con algunos niveles de tobas distales; haciaarriba las calizas son lajosas, ms delgadas y muy bienestratificadas (grainstone ooltico fino, packstone ywackestone bioclsticos); hay varios niveles deboundstone estromatoltico. La parte media (MiembroGemes, Reyes 1972) est compuesta por arenisca fina

calcrea intercalada con arcilita y limolita y escasa ca-liza micritca y bioclstica. La parte superior (MiembroAlemana, Marquillas y Salfity 1989) se caracteriza poruna sucesin cclica en la que alternan facies de bajaenerga (lutita negra, verde y gris, mudstone calcreo ydolomicrita) con facies de grainstone ooltico ygrainstone-packstone bioclsticos e intraclsticos conboundstone estromatoltico dmico en el techo, los quealcanzan los 1,10 m de altura. Las calizas del techoconforman el Miembro Juramento (Marquillas y Salfity1989).

En la seccin relevada en detalle (Fig. 1b) se identifi-caron 9 facies sedimentarias que comprenden: Areniscablanca fina tabular, Wacke roja maciza, Limolita roja,Limol i ta-Lut i ta verde , Mudstone-Wackestone,Grainstone-Packstone, Caliza heteroltica, Conglomera-do intraformacional y Boundstone estromatoltico. Lasfacies ms comunes corresponden a la asociacin degrainstone/packstone con pelitas verdes, la de calizasheterolticas y la de estromatolitos. La facies degrainstone/packstone est compuesta por calizasooltica, intraclstica y en menor medida fosilfera(gasterpodos, pelecpodos y ostrcodos). El espesor delos bancos vara de escasos centmetros a 40 cm, sontabulares con base erosiva, estructuras de oleaje,ondulitas de corrientes y laminacin cruzada. La faciesde caliza heteroltica representa la alternancia centi-mtrica de grainstone y mudstone calcreo con estrati-ficacin ondulada y lenticular y ondulitas de oleaje; losbancos son de menor espesor, oscilan entre 10 y 30 cm;el fango micrtico recubre a modo de tapiz los nivelesde las calizas ms gruesas. La facies de boundstoneestromatoltico est representada por cuerpos tabularescontinuos de 3-5 cm a 1 m de altura. La geometra exter-na es dmica y el espaciado entre los biohermas es ce-rrado; internamente se reconocen en ellos lminas on-duladas de yeso fibroso, micrita oscura, microesparitafibrosa, esparita fibrosa y prismtica, micrita nodulosay dolomita, con diversos aloqumicos y gotas de hidro-carburos atrapados entre las lminas.

Tanto las rocas que corresponden a las facies demudstone/wackestone como a la de pelitas verdes sue-len estar laminadas o bioturbadas y contener abundan-tes ostrcodos, pelecpodos, fragmentos seos fosfa-tizados de peces y foraminferos. Las lutitas tienen ricocontenido de materia orgnica, vestigios de hidrocarbu-ros, cristales de pirita y restos de peces.

Las facies sedimentarias indican condiciones somerasde depsi to , en posiciones prximas a la costa(shoreface) en alternancia con depsitos sublitorales.El dominio de estructuras de oleaje tanto de buen tiem-po como de tormenta sugiere un rgimen dominado porolas, con mareas subordinadas. A partir de la continuay rpida migracin del nivel de base del oleaje se infie-ren pendientes suaves de plataforma somera epiconti-nental (Marquillas 1985).

En el perfil predominan el gris claro de las calizas yel gris-verdoso de las pelitas, pero en la parte media de

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Recibido: 21 de octubre, 2002Aceptado: 14 de abril, 2003

la columna se destaca una nica seccin roja de 5,30 mde espesor compuesta por estratos gruesos en parte ma-cizos de wacke mediana a fina, con clastos pelticos ycarbonticos, ostrcodos recristalizados, fragmentosseos fosfatizados de peces y granos de pirita oxidada,que se intercalan con areniscas calcreas con marcas deoleaje y hummocky. El techo de los niveles est bio-turbado y retrabajado por corrientes. Se interpretacomo una superposicin de eventos de flujos densosmantiformes y accin de tormentas.

A 90 cm por arriba de la mencionada seccin roja sereconoci un tramo de 8 m de espesor con valores an-malos de Cr, Ni y Co, donde se supone que podra estarubicado el lmite K/T. All la concentracin de Cr varaentre 55 y 120 ppm (fondo: 5 a 40 ppm), el Ni entre 65y 75 ppm (fondo: 25 a 45 ppm) y el Co entre 20 y 50ppm (fondo 5 a 10 ppm) (Fig. 1c); las relaciones Cr/Fe2O3 y Cr/Al2O3 tambin se manifiestan relativamentealtas. La concentracin de esos elementos tiende a sermayor en la parte basal de la seccin anmala, dondetambin otros elementos muestran altos valores (TiO2:0,8-1,3%, V: 100-200 ppm, Th: 8-10 ppm, Nb: 20ppm).

Conclusiones

Tanto las variaciones observadas en las asociacionesde facies, especialmente el brusco contraste entre lasfacies carbonticas y las de tempestitas, como las ano-malas geoqumicas detectadas han permitido estable-cer en forma preliminar una seccin de 8 m de espesordentro de la Formacin Yacoraite que se considerapromisoria para la prospeccin en detalle del lmite K/T. Las anomalas positivas de metales transicionalesposiblemente estn asociadas con los productos delimpacto meteortico del evento K/T tal como ocurre enmuchos lugares del mundo. Las facies de tempestitasseran evidencias relacionadas con las condiciones am-bientales crticas del fin del Cretcico. Los resultadosobtenidos alientan a continuar con la bsqueda del l-mite mediante la descripcin milimtrica del tramo deinters y nuevos anlisis geoqumicos que incluirn loselementos del grupo del platino.

Agradecimientos

Este trabajo es financiado por el PIP-CONICET 0883y el Proyecto CIUNSa 876/4. Los autores agradecen lacolaboracin y sugerencias de los Dres. S. Matthews, J.-M. Thery, W. Volkheimer y J. Salfity. A la Dra. N.Menegatti y a R. Pereyra la asistencia en anlisis; a M.Novara y M. C. Snchez la participacin en los trabajosde campo. A Salta Rafting por el apoyo en el ro Jura-mento. Agradecen tambin la revisin crtica efectuadapor los rbitros.

TRABAJOS CITADOS EN EL TEXTO

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