Andean Geology 38 (1): 171-197. January, 2011
formerly Revista Geológica de Chile
www. scielo.cl/andgeol.htm
Análisis estratigráfico de la Formación Lotena (Calloviano superior-Oxfordiano inferior) en la Cuenca Neuquina Central, República Argentina. Integración de información de afloramientos y subsuelo
Stratigraphic analysis of the Lotena Formation (upper Callovian-lower Oxfordian) in central Neuquén Basin, Argentina. Integration of outcrop and subsurface information
Gonzalo D. Veiga1, Ernesto Schwarz1, Luis A. Spalletti1
1 Centro de Investigaciones Geológicas, Facultad de Ciencias Naturales y Museo, Universidad Nacional de La Plata-CONICET. Calle 1 N° 644, B1900TAC, La Plata, Argentina. veiga@cig.museo, unlp.edu.ar; eschwarz@cig.museo.unlp. edu.ar; spalle@cig.museo.unlp edu.ar
RESUMEN. Se presenta un análisis estratigráfico, paleoambiental y secuencial de la Formación Lotena (Calloviano superior-Oxfordiano inferior) en un área de 2.500 km2, ubicada en el sector central de la Cuenca Neuquina (36°40' y 37°10'S). Dentro de la unidad se reconocieron tres intervalos con características distintivas que en este trabajo se definen como los miembros La Estrechura, El Pichanal y El Vado. El Miembro La Estrechura está constituido por depósitos marinos generados bajo la influencia de mareas en los sectores occidental y austral del área de estudios, en tanto que hacia el centro y norte las facies reconocidas se interpretan como el desarrollo de un sistema deltaico con dominio fluvial y sedimentación a partir de flujos hiperpicnales. El Miembro El Pichanal está caracterizado por depósitos continentales, entre los que se identificaron asociaciones de facies que representan sistemas de depositación fluviales efímeros y eólicos. Las facies fluviales gruesas son más comunes en el sector nororiental en tanto que en sentido opuesto predominan las facies de barreal y de interacción fluvio-eólica. Los depósitos del Miembro El Vado cubren sedimentitas tanto del Miembro La Estrechura como del Miembro El Pichanal y representan un brusco cambio de sistema depositacional, el cual está caracterizado por el desarrollo de un ambiente marino abierto con acción de olas, y con el pasaje vertical desde depósitos silicoclásticos a mixtos carbonáticos-silicoclásticos. El Miembro El Vado es cubierto, a su vez, por rocas carbonáticas de la Formación La Manga. El límite basal de la Formación Lotena marca un evento regresivo de importancia regional y se interpreta como un límite de secuencia. Los depósitos silicoclásticos de los miembros La Estrechura y El Pichanal representan depósitos generados en un contexto de alto aporte terrígeno y moderada acomodación. El contacto basal del Miembro El Vado se considera como una superficie transgresiva de carácter regional y se asocia con una inundación generalizada y una disminución en el aporte clástico. La tendencia transgresiva se revierte con la instalación del sistema carbonático de la Formación La Manga.
Palabras clave: Cuenca Neuquina, Formación Lotena, Jurásico, Estratigrafía, Estratigrafía secuencial.
ABSTRACT. A stratigraphic, palaeoenvironmental and sequence stratigraphic analysis of the Lotena Formation (upper Callovian-lower Oxfordian) is presented for an área of 2.500 km2 in the central portion of the Neuquén Basin (36°40' y 37°10'S). Three distinctive intervals were defined for the Lotena Formation in the study área, termed here La Estrechura, El Pichanal and El Vado members. The La Estrechura Member is composed of marine deposits accumulated in a tidally-influenced setting for the western and southern parts of the study área. In the central and northern sectors, the La Estrechura Member was deposited in a fluvially-dominated deltaic system controlled by hyperpycnal flows. The El Pichanal Member is characterized by continental sediments accumulated in ephemeral fluvial and aeolian settings. Coarse-grained fluvial deposits are more abundant in the northeastern sector, while participation of fine-grained fluvial facies and aeolian sandy deposits increase towards the southwest. The El Vado Member lies on top of both the La Estrechura and El Pichanal members and represent a drastic change in accu-mulation conditions. This unit records transition from siliciclastic to mixed (siliciclastic-carbonatic) deposits developed in a wave-dominated, open marine system. The El Vado Member is overlain by carbonatic deposits of the La Manga Formation. The basal boundary of the Lotena Formation indicates a regional regressive event and it is here interpreted as a sequence boundary. The siliciclastic deposits of the La Estrechura and El Pichanal members constitute a higher-order sequence accumulated under important sediment supply and modérate accommodation creation. The lower boundary of the El Vado Member is considered as a regional transgressive surface, and its record is associated with the complete flooding of this part of the basin, together with a decrease in the rate at with terrigenous material was delivered to the basin. The transgressive trend registered for the Lotena Formation is reverted, in this área, with the development of the carbonate system of the La Manga Formation.
Keywords: Neuquén Basin, Lotena Formation, Jurassic, Stratigraphy, Sequence stratigraphy.
1. Introducción
En la Cuenca Neuquina, es bastante limitado el conocimiento de los depósitos dominantemente clásticos que corresponden al pasaje entre el Jurásico Medio y Jurásico Tardío. Estas sedimentitas forman parte del denominado Ciclo 'Jurásico' (Groeber et al., 1953) y se incluyen en la sucesión transgresiva-regresiva conocida como Loteniano-Chacayano (Dellapé et al., 1978; Digregorio y Uliana, 1980). Más específicamente, las facies clásticas constituyen los términos inferiores del hemiciclo transgresivo (Loteniano) y desde el punto de vista litoestratigráfico son conocidas como Formación Lotena (Weaver, 1931).
De las facies que constituyen esta unidad se tiene un conocimiento regional que ha sido plasmado en esquemas estratigráficos generales y mapas paleo-geográficos de la Cuenca Neuquina, elaborados principalmenteporDellapé et al., (1978), Legarreta y Uliana (1991, 1995, 1999), Vergani et al., (1995) y Legarreta (2002). Información adicional sobre los principales procesos de acumulación de la Formación Lotena ha sido provista por Legarreta (1991. 2002), Legarreta et al., (1993), Gulisano y Gutiérrez Pleimling (1995a, b), Fernández et al., (2002) y Zavala et al., (2002). No obstante, son necesarios aún estudios sedimentológicos específicos que permitan conocer más en profundidad las facies, sus principales asociaciones y las características y evolución de los procesos y paleoambientes en los que tuvo lugar la acumulación de estos depósitos generados durante el Caloviano Tardío-Oxfordiano temprano.
Con el objeto de contribuir al avance en el conocimiento de las sedimentitas de la Formación Lotena, se presenta este trabajo que tiene por finalidad efectuar un estudio estratigráf ico de detalle, facial y de la arquitectura secuencial de sus sucesiones en un área de aproximadamente 2.500 km2, ubicada en el sector central de la Cuenca Neuquina (Fig. 1), más precisamente al sur de la provincia de Mendoza en el área comprendida por los afloramientos de la Sierra de Reyes por el oeste y por los campos petrolíferos hacia el este, entre la Altiplanicie del Payún al norte y el río Colorado al sur.
Los depósitos sedimentarios de esta unidad estratigráfica en la región poseen, asimismo, un importante valor desde el punto de vista de la exploración y explotación de hidrocarburos, en especial desde los recientes descubrimientos de recursos con interés económico. No obstante, hasta el momento, el conocimiento de los tipos de sedimentos, de la geometría de los cuerpos sedimentarios, el diseño de superposición y eventuales ciclos de la sucesión sedimentaria, la arquitectura secuencial y los sistemas de depositación de la Formación Lotena en esta región son prácticamente desconocidos.
 | FIG. 1. Ubicación y límites de la Cuenca Neuquina y localización del área de estudio. |
2. Marco geológico y antecedentes sobre el conocimiento de la Formación Lotena
Los depósitos estudiados forman parte del registro sedimentario de la Cuenca Neuquina que, con una superficie superior a los 200.000 km2, se localiza inmediatamente al este de la cordillera de Los Andes entre los 32° y 40°S (Fig. 1). La Cuenca Neuquina constituye uno de los sistemas de acumulación de sedimentitas mesozoicas más importante de los Andes Centrales argentino-chilenos. Durante su evolución, estuvo limitada al este y al sudeste por regiones tectónicamente estables del Bloque de la Sierra Pintada y del Macizo Nordpatagónico, respectivamente, y a partir del Jurásico en su flanco occidental se desarrolló un arco magmático relacionado con la reinstalación de un margen activo de subduccion en el borde sudoccidental de Gondwana (Howell et al., 2005). La apertura de la Cuenca Neuquina se produjo como consecuencia del colapso extensional de un orógeno de edad Paleozoico Superior (Fase de Sinrift-Triásico Tardío/Jurásico Temprano). El lapso Jurásico Medio/Cretácico Temprano se caracterizó por una etapa de lenta subsidencia e integración de depocentros en un contexto general de trasarco (Fase de Postrift/Trasarco) combinado con una tectónica multiepisódica que provocó fenómenos de inversión local en diversas áreas de la cuenca. Hacia el Cretácico Tardío, el cambio en el régimen de subsidencia en el margen continental activo produjo el ascenso del arco magmático y su progresiva transformación en una cuenca de antepaís que perduró hasta el Cenozoico (cf. Howell et al., 2005; Spalletti et al., 2005).
Los depósitos sedimentarios analizados en el presente trabajo forman parte de un gran ciclo sedimentario que Groeber (1946) denominó 'Jurásico' y que incluye los depósitos que abarcan el lapso Hettangiano-Kimmeridgiano (cf. Groeber et al., 1953). Este ciclo comprende tres grandes intervalos a los que este mismo autor denominó, Cuy ano, Loteniano y Chacay ano, en orden decreciente de edad (Fig. 2). Digregorio (1978) y Digregorio y Uliana (1980) han determinado que estos ciclos están limitados por discordancias regionales o por cambios notorios en el régimen de sedimentación, y constituyen dos sucesiones de transgresión/regresión a las que designan Cuyano (Hettangiano hasta Calloviano temprano) y Loteniano-Chacayano (Calloviano medio a Kimmeridgiano). Tradicionalmente se considera que el Cuyano y el Loteniano-Chacayano están separados por una importante discontinuidad de carácter regional conocida como Discordancia Intracalloviana (cf. Dellapé et al., 1978; Gulisano, 1981; Gulisano et al., 1984).
Dellapé et al., (1978) y Digregorio y Uliana (1980) han establecido que el Ciclo Loteniano-Chacayano se compone de un hemiciclo transgresivo (Loteniano) y otro regresivo (Chacayano) (Fig. 2). En el Loteniano se reconocen las formaciones Lotena, Barda Negra, La Manga inferior y sus equivalentes, en tanto que el Chacayano está conformado por las formaciones La Manga superior, Auquilco y Tordillo, acumuladas durante el Oxfordiano-Kimmeridgiano (cf. Fig. 2). Desde el punto de vista estratigráfico secuencial, Legarreta y Gulisano (1989) caracterizan el Loteniano-Chacayano como Mesosecuencia Lotena (Fig. 2), a la que consideran un ciclo de segundo orden relacionado con oscilaciones eustáticas globales combinadas con cambios de subsidencia y volumen de sedimentos aportados. Vale agregar que también se cuenta con modelados secuenciales regionalmente más restringidos sobre estas sucesiones, tales como los propuestos por Fernández et al., (2002) para el subsuelo de Loma de La Lata y aledaños, y Zavala et al., (2002) para esa misma área y para los afloramientos de la región de Loncopué, en el oeste del Neuquén.
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| FIG. 2. Denominaciones propuestas para las unidades del Jurásico Medio a Superior del sector norte de la provincia del Neuquén y sur de la provincia de Mendoza, Argentina. |
Las sucesiones sedimentarias del Ciclo Loteniano-Chacayano están constituidas por depósitos de distinta composición, desde materiales silicoclásticos de variada granulometría hasta carbonáticos y evaporíticos. En su análisis a nivel de cuenca del transgresivo Loteniano, Dellapé et al., (1978) señalan la presencia de una amplia variedad de tipos litológicos: conglomerados y capas rojas formados en sistemas fluviales, areniscas y areniscas calcáreas de ambientes marinos someros, depósitos finos oscuros (fangolitas, lutitas y margas marinas) y calizas de grano fino hasta su-blitográficas formadas en ambiente marino de costa afuera. Para los mencionados autores, la región del norte del Neuquén y sur de Mendoza constituye un área de sedimentación dominantemente arenosa con espesores muy reducidos (por debajo de los 50 m).
Aun cuando los estudios sedimentológicos específicos sobre la Formación Lotena son muy escasos, se aprecia una singular variación regional en las facies y en los sistemas de acumulación propuestos. Así, por ejemplo, en el sector septentrional de la Cuenca Neuquina, Legarreta (1991) ha definido un conjunto de 'grainstones', 'framestones' y micritas de edad calloviana a oxfordiana. En cambio, en el área occidental de la Cuenca Neuquina, Zavala et al., (2002) han descrito variados depósitos clásticos de ambientes lacustres hasta marinos de plataforma, desarrollados entre el Calloviano tardío y el Oxfordiano temprano (cf Parent, 2006).
3. Las sedimentitas del Ciclo Loteniano-Chacayano en el área de estudios y la problemática de las denominaciones estratigráficas
En la región más austral de la provincia de Mendoza, el conocimiento de los depósitos sedimentarios jurásicos correspondientes al Ciclo Loteniano-Chacayano es bastante limitado. Las principales referencias se vinculan conrelevamientos geológicos regionales (Herrero Ducloux, 19441; Groeber, 1933, 1946; Holmberg, 1976). Según este último autor, todo el registro sedimentario jurásico localizado por debajo de las evaporitas oxfordianas-kimmeridgianas de la Formación Auquilco se integra en el denominado Grupo Reyes (Fig. 2). Este conjunto constituye una sucesión de aproximadamente 120 m de espesor que comprende las formaciones Lajas (Bajociano) y Lotena (Calloviano).
Por su parte, en un informe inédito referido al área de la Sierra de Reyes, Rossi y Veiga (1990)2 dejan de lado la denominación de Grupo Reyes y proponen emplear la terminología clásica para las sucesiones sedimentarias jurásicas, esto es Grupo Cuyo o Mesosecuencia Cuyo (sic) para los términos inferiores, y Grupo Lotena-Chacay o Mesosecuencia Lotena para los superiores (incluidas las evaporitas de la Formación Auquilco). Según Rossi y Veiga (1990)2, este último conjunto, desarrollado por encima de la Discordancia Intracalloviana, está constituido por las formaciones Lotena, La Manga y Auquilco, y abarca el lapso Calloviano medio hasta Oxfordiano. La Formación Lotena es caracterizada por un delgado depósito de clásticos gruesos en la base al que sucede un conjunto pelítico-calcáreo de reducido espesor (inferior a los 20 m). La Formación La Manga (dispuesta sobre el denominado Hiato Divesiano) no supera 15 m de potencia y se compone de 'wackestones' bioclásticos, 'packstones', 'mudstones' y lutitas, en tanto que la sucesión del Grupo Lotena-Chacay culmina con las evaporitas correspondientes a la Formación Auquilco, con un espesor estimado en 190 m.
En lo que hace a la edad, Riccardi y Westermann (1991) han indicado que la Formación Lotena en el sur de la Sierra de Reyes corresponde al Calloviano (cf. Riccardi, en Riccardi y Damborenea, 1993). En una revisión más reciente de los niveles con fauna de amonites, Parent (1998, 2006) indica la Formación Lotena en la región norte del Neuquén y sur de la provincia de Mendoza se habría depositado entre el Calloviano tardío y el Oxfordiano temprano, sobre la base de la presencia de taxones pertenecientes a las zonas de Patagoniense y Pressulus, respectivamente. No obstante, debe destacarse que en un trabajo de síntesis sobre la bioestratigrafía del Jurásico de la Argentina, el Horizonte de Rehmanniapatagonien-sis se asigna al Calloviano medio (Riccardi, 2008). De esta manera, la sedimentación de la Formación Lotena en el área de estudio podría inclusive haber comenzado en el Calloviano medio.
En la región de subsuelo ubicada inmediatamente al este de la Sierra de Reyes, la sucesión sedimentaria que comprende a los ciclos Cuyano y Loteniano-Chacayano posee una potencia que varía entre 100 y 1.600 m, con los máximos espesores hacia los sectores sur y oeste. Las evaporitas de la Formación Auquilco están representadas en casi toda la región, con excepción del extremo noreste, por lo que constituyen un nivel guía excelente para el trazado de correlaciones. No obstante, toda la sucesión sedimentaria que se encuentra por debajo de las mencionadas evaporitas ha sido asignada a diferentes unidades estratigráficas de la Cuenca Neuquina.
En la década de los setenta se generalizó para dicha sucesión la denominación Formación Planicie Morada (sedimentitas finas tobáceas), Formación Lotena (intervalo dominantemente arenoso que puede superar los 100 m de espesor) y Formación Barda Negra (tramo compuesto por rocas carbonáticas, pero cuando éste estaba ausente o reducido se incluía en dicha unidad un potente intervalo arenoso subyacente).
Esta nomenclatura no se mantuvo constante a través del tiempo, empleándose diferentes criterios para la denominación de similares intervalos estratigráficos. Así, durante la década de los noventa, se comenzó a designar Grupo Cuyo a gran parte del intervalo anteriormente denominado Formación Lotena. Por otra parte, también fue común caracterizar como Formación La Manga a los términos cuspidales carbonáticos (en reemplazo de Barda Negra), pero en muchos casos esa denominación incluía intervalos arenosos subyacentes, e incluso sucesiones enteramente arenosas de hasta 70 m de espesor. La incoherencia estratigráfica fue de tal magnitud que hasta se llegó a incluir como Grupo Cuyo a niveles estratigráficos que unánimemente eran asignados en el área a la Formación Planicie Morada y/o Grupo Choiyoi.
Con todo, en algunos sondeos de esa misma época y en los más recientes se reconoce también la intención de distinguir dos unidades dentro del intervalo clástico pre-La Manga: el Grupo Cuyo como unidad basal y la Formación Lotena como una unidad suprayacente. Sin embargo, debe reconocerse que a la fecha no existe un criterio uniforme e integrado que permita definir claramente el alcance vertical y espacial de cada una de las unidades jurásicas que se alojan en la región de subsuelo al este de la Sierra de Reyes.
4. Materiales y métodos
En el presente estudio se efectuó el análisis de información de superficie y de subsuelo de la Formación Lotena en un área de la región central de la Cuenca Neuquina, comprendida entre los 36°40' y 37°10'S (Fig. 1). Los estudios de superficie consistieron el relevamientos de perfiles sedimentológicos de detalle en la Sierra de Reyes (Fig. 3), acompañados por perfiles de rayos gama y muestreo sedimentológico. La información de subsuelo consistió en el estudio de testigos de corona y de perfiles de pozo, así como compilación de información sobre estudios de microfósiles, terminación de pozos y descripción de recortes de perforación provistos por Yacimientos Petrolíferos Fiscales YPF S.A., del bloque Cañadón Amarillo (Fig. 4). A ello se sumó información de bloques cercanos, como Altiplanicie del Payún por el norte, Loma El Divisadero y Puesto Molina Norte por el este, Bloque CN VII/A por el oeste y Paso Bardas Norte y Fondo de la Legua por el sur (Fig. 4).
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| FIG. 3. Bosquejo geológico de la Sierra de Reyes y ubicación de los perfiles de afloramientos. Compilado con modificaciones Groeber (1933), Holmberg (1976) y Narciso et al., (1998). |
En los afloramientos del sector occidental de la Sierra de Reyes se relevaron dos secciones completas del intervalo estratigráfico estudiado, en la Quebrada de la Estrechura y en la Quebrada de Remoredo (Fig. 3), mientras que en el sector oriental de dicha sierra se efectuó el levantamiento de un perfil en la Quebrada Agua del Campo (Fig. 3). Todas estas secciones fueron medidas a escala de detalle (1:100).
Para el levantamiento de los perfiles sedimentológicos se utilizó una metodología clásica de medición y descripción de la litología (textura y composición de las sedimentitas), estructuras sedimentarias mecánicas, químicas y biogénicas, orientación de estructuras direccionales, escala y geometría tanto de la estratificación como de los cuerpos de roca, y tipos de contactos entre estratos. Estas tareas fueron complementadas con la toma de fotografías de detalle de los litosomas y algunos fotomontajes que permitieran ilustrar la arquitectura de los depósitos sedimentarios. En el gabinete se procedió a la representación gráfica de los perfiles relevados a la escala de 1:100. En cada perfil se definieron las facies sedimentarias observacionales y sus tendencias verticales (asociaciones y secuencias de facies).
Los registros de Rayos Gama fueron obtenidos en los perfiles Quebrada de La Estrechura y Agua del Campo en el ámbito de la Sierra de Reyes con el empleo de un equipo HHSS (Hand Held Spectro-meter System) GR-135G y espaciado de 1 m. Por cada punto de registro se obtuvieron valores totales (CPS) y discriminados por los elementos K, U y Th.
En gabinete se describió un total de 80 m de testigos de corona correspondientes a once sondeos de las áreas Cañadón Amarillo (CAm-20, CAm-1006), Borde Sur del Payún (BSP.e-4), Barreal El Hoyo (BEH.es-1), Cerro de Los Nidos (CLN.x-1), El Pichanal (EP.e-5), Cerro Guillermo (CG.x-3), El Piño (EPñ.x-1), Aguada Negra (AN.x-2), Chi-huido Bayo Sur (ChBS.x-1) y Paso Bardas Norte (PBN.xp-11) (Fig. 4). Debe consignarse que cada uno de estos testigos fue relevado a escala de trabajo 1:40. La metodología de descripción fue similar a la empleada en afloramiento y, además. se obtuvieron fotografías generales del material recuperado, así como algunas imágenes con detalles sobre atributos litológicos.
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| FIG. 4. Localización de los sondeos y perfiles de afloramientos que se analizaron para este trabajo, en relación con los principales rasgos geográficos y las áreas de explotación petrolera en el sur de Mendoza y norte de Neuquén (Argentina). En sombreado se muestra la localización del mapa de afloramientos de la figura 3. También se muestra la ubicación de los paneles de correlación de la figura 17. |
Por otra parte, se analizó el registro de perfiles de pozo y el material de recorte ('cutting') de 31 sondeos, incluidos los antes mencionados (Fig. 4). Además del intervalo estratigráfico estudiado, en este análisis de información de subsuelo se incluyeron también las unidades estratigráficas subyacentes y suprayacentes. Con respecto a los perfiles de pozo se analizaron específicamente los datos de Rayos Gama, aunque para algunos pozos fue también necesaria la utilización de otros perfiles como Potencial Espontáneo (SP) y Resistividad. De esta forma, se pudieron establecer algunos contactos litológicos en aquellos sectores donde no existía una densidad de muestras de recortes adecuada y, fundamentalmente, se relocalizaron en profundidad algunas de las descripciones originales de los informes de perforación. De igual forma, el análisis de los perfiles facilitó el análisis general de la Formación Lotena, pudiéndose diferenciar tendencias generales (granocrecientes-granodecrecientes) e intervalos litológicos correlacionables con las unidades litoestratigráficas definidas en el área de estudio.
Las respuestas de los perfiles de pozo y el registro de material de recorte fueron integrados luego a la información sedimentológica obtenida del análisis de testigos, con el fin de definir las diferentes unidades litoestratigráficas presentes y su espesor, así como la integración de toda la información en transectas regionales. Con respecto a este último aspecto, y con el propósito de ajustar las correlaciones, se puso especial interés en el análisis del contacto superior de la Formación Lotena, a partir de la identificación de los niveles carbonáticos asignables a la Formación La Manga o las evaporitas de la Formación Auquilco y cuando estas unidades no se encontraban presentes, sobre la base de la localización de los depósitos volcaniclásticos gruesos de la Formación Tordillo.
5. Estratigrafía y características sedimentológicas de la Formación Lotena en el área de estudios
5.1. Propuesta Estratigráfica
Dada la complejidad facial que presenta la sucesión de la Formación Lotena, sumada a las diversas y contrastantes propuestas estratigráficas previas, ha sido necesario elaborar un nuevo ordenamiento estratigráfico que consiste en la definición de tres miembros: Miembro La Estrechura, Miembro El Pichana! y Miembro El Vado (Fig. 5).
 | FIG. 5. Cuadro cronoestratigráfico propuesto para la región de estudio. En el caso de la Formación Lotena, los Miembros La Estrechura y El Vado están presentes tanto en afloramiento como en el área de subsuelo analizada. El Miembro El Pichanal sólo se identifica en el subsuelo. Escala de tiempo basada en Gradstein et al., (2004). |
El Miembro La Estrechura comprende al conjunto de depósitos silicoclásticos de variada granulometría que constituyen la porción inferior de la Formación Lotena, tanto en las áreas de afloramiento de la Sierra de Reyes como en las del subsuelo adyacente a estas áreas de afloramiento (Fig. 6). El Miembro El Pichanal es una unidad exclusivamente de subsuelo que se ubica en el sector oriental del área de estudio, y se caracteriza por depósitos silicoclásticos acumulados en ambientes continentales. Por su parte, el Miembro El Vado comprende al tramo superior de la Formación Lotena y se define también en los afloramientos de la Sierra de Reyes (Fig. 6), así como en gran parte del área de subsuelo comprendida en el presente estudio. Este miembro, que porta amonites de edad del Calloviano tardío a Oxfordiano temprano (Parent, 2006), se compone de un conjunto mixto, compuesto por sedimentitas carbonáticas (dominantemente bioclásticas) y silicoclásticas generadas en ambiente marino.
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| FIG. 6. Vista general de la Formación Lotena en perfil Quebrada de la Estrechura. En esta localidad se distinguen claramente dos intervalos estratigráficos dentro de dicha unidad, denominados en este estudio Miembro La Estrechura y Miembro El Vado. |
Es oportuno consignar que la amplitud estra-tigráfica que se le da a la Formación Lotena en el presente trabajo es mayor a la considerada en algunas contribuciones previas. Así, para las áreas de afloramiento, Rossi y Veiga (1990)2 han considerado como Formación Lotena al aquí definido como Miembro El Vado. Por su parte, los términos que corresponden al Miembro La Estrechura de la Formación Lotena han sido considerados por los mencionados autores como parte de la Formación Lajas.
5.2. Miembro La Estrechura
El Miembro La Estrechura, que comprende el tramo inferior de la Formación Lotena, ha sido definido tanto en el área de afloramientos de la Sierra de Reyes como en la de subsuelo donde sus materiales han podido ser descritos en detalle en los testigos de corona pertenecientes a los sondeos BSP.e-4, CLN.x-1, CAm-1006, CAm-20, EPñ.x-1, PBN.xp-11 y ChBS.x-1 (Fig. 4).
En las exposiciones de la Sierra de Reyes (Fig. 7) el espesor máximo se ha medido en la Quebrada de Remoredo (32 m), en tanto que en la Quebrada de La Estrechura es algo menor. Hacia el flanco oriental de la sierra se ha determinado un espesor aproximado de 10 m, aunque la base de la Formación Lotena se encuentra muy mal expuesta. En estas localidades el Miembro La Estrechura está constituido por tres asociaciones de facies sedimentarias bien definidas:
a. Depósitos conglomerádicos poco potentes (1,40 m de espesor), matriz soportado (areniscas gruesa), con fenoclastos volcánicos de hasta 10 mm y bioclastos de mayor tamaño (hasta 60 mm) entre los que se reconocen restos fragmentarios de ostras, bivalvos de concha gruesa, belemnites y corales (Fig. 8a). Se trata de dos cuerpos lenticulares con base fuertemente erosiva (Fig. 8b) que pasan lateral y verticalmente a areniscas gruesas con fenoclastos dispersos, de modo que su expresión regional es bastante restringida al área de la Quebrada de La Estrechura (Fig. 7). Es oportuno señalar que en el tope de esta asociación se registra un nivel muy delgado (solo 5 cm) de fangolita verde pálida, pero en la que se incluyen líricos volcánicos bien redondeados de hasta 20 mm de diámetro. Estos depósitos se interpretan como producto del retrabajo de secuencias marinas previas, desarrolladas durante o con muy poca anterioridad a un evento transgresivo, a partir de un sustrato relativamente grueso y bajo condiciones de relativa alta energía. La reducida extensión lateral de estos depósitos y los cambios granulométricos relativamente abruptos en cortas distancias son propios del desarrollo de depósitos residuales ('lags') transgresivos simples (sensu Hwang y Heller, 2002).
b. Areniscas finas fangosas y areniscas finas verde pálidas (Fig. 8b) con muy frecuentes estructuras ondulíticas y pausas de arcilla, que muestran bioturbaciones tanto asociadas a organismos filtradores (Ophiomorpha, Arenicolites, Skolithos) como detritívoros (Planolites, Palaeophycus), lo que sugiere una icnofacies de Skolithos distal (McEachernet al., 2006). Estos depósitos se presentan como una monótona sucesión del orden de los 10 m de potencia (Fig. 7). La presencia de estas rítmicas sucesiones en las que han alternado los procesos de tracción por migración de ondulas de corrientes con los de decantación suspensiva es indicativa de procesos maréales de baja energía, en los que las corrientes tuvieron un régimen subcrítico y las pausas de arcilla reflejan períodos de estancamiento coincidentes con situaciones de pleamar y de bajamar (Visser, 1980).
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| FIG. 7. Perfiles columnares de detalle de la Formación Lotena en el ámbito de la Sierra de Reyes. Nótense las marcadas diferencias en las características de los miembros La Estrechura y El Vado, así como la reducción en el espesor de la unidad hacia el este. |
c. sucesiones de areniscas gruesas, medianas y finas (Fig. 8c), a veces con granulos y guijas dispersos, así como fragmentos de bivalvos, en estratos entre 0,2 y 0,5 m con una muy conspicua estratificación entrecruzada tangencial y planar, dominantemente de alto ángulo. Constituyen un conjunto cuyo espesor alcanza unos 16 m, el que, aunque dominado por areniscas, también incluye intercalaciones aisladas de areniscas fangosas con laminación ondulítica o en capas macizas, así como de depósitos mixtos silicoclásticos-carbonáticos con abundantes restos esqueletales. En las capas frontales se definen muy frecuentes láminas o 'drapes' de detritos carbonosos (Fig. 8d), mientras que son menos comunes los escalonamientos de ondulas de corrientes orientadas en sentido contrapuesto al de las estructuras entrecruzadas (Fig. 8e); asimismo, el tope de algunos de estos estratos muestra también retrabajo de ondulas de corrientes. Cabe mencionar que en varios de estos cuerpos psamíticos se han definido superficies de reactivación orientadas en sentido paralelo a las capas frontales que permiten definir paquetes sigmoidales (Yangy Nio, 1985). La orientación de los estratos entrecruzados es variable e incluso contrapuesta, con capas que inclinan al N y NE y otras que lo hacen hacia el sur (Fig. 7). Además, es característico el desarrollo de estructuras en hueso de arenque ('herringbone') en las que estratos entrecruzados contiguos muestran orientaciones opuestas de sus capas frontales (Fig. 8f).
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| FIG. 8. a. Conglomerados macizos de la base de la Formación Lotena (Miembro La Estrechura), constituidos por líticos volcánicos (1), y restos esqueletales entre los que dominan restos de corales (c) y bivalvos (b); b. Contacto basal de la Formación Lotena con base erosiva sobre la parte cuspidal del Grupo Cuyo. La base está representada por una unidad lenticular conglomerádica que pasa rápidamente a fangolitas y areniscas muy finas verdosas; c. Cuerpos de areniscas entrecruzadas típicos de la parte alta del Miembro La Estrechura (el espesor del conjunto es de 6 m); d. Detalle de 'set' entrecruzado en donde se observan láminas de detritos carbonosos (oscuras) dentro de los conjuntos arenosos de dicha unidad; e. Laminación por migración de ondulas de corriente (flechas) en sentido contrapuesto a una capa frontal de mayor escala (línea amarilla). Tapa de lente que posee 5 cm de diámetro; f. 'Sets' entrecruzados en sentidos contrapuestos y con 'pausas' de grano fino, probablemente asignables a una estructura 'herringbone'. |
Todo el conjunto de rasgos descritos para esta sucesión de facies pone en evidencia un sistema de sedimentación marino somero dominado por la acción de las mareas. En tal contexto, los cuerpos amalgamados de areniscas entrecruzadas con desarrollo de figuras sigmoidales limitadas por superficies de reactivación, así como la presencia de pausas de detritos carbonosos y de variaciones laterales en el espesor de las capas frontales representan procesos de migración y agradación de barras maréales (Visser, 1980; Alien, 1982; Tillman, 1985). Por su parte, la presencia de estratos superpuestos con orientaciones contrapuestas en sus capas entrecruzadas sugiere que los cuerpos sedimentarios fueron generados tanto por corrientes de flujo como de reflujo mareal que operaron en condiciones de energía bastante semejantes.
En el sector de subsuelo ubicado en el área inmediatamente al este de la Sierra de Reyes y en el extremo sur de la región en estudio, el Miembro La Estrechura está igualmente dominado por una sucesión de 30 a 40 m de potencia caracterizada por depósitos finos en la base y que remata con una sucesión eminentemente arenosa (Fig. 9). Este intervalo arenoso superior se ha podido caracterizar en forma detallada, entres sondeos (EPñ.x-1, ChBS.x-1, PBN. xp-11), donde se encuentra dominado por niveles de areniscas medianas y finas con muy frecuentes estructuras internas de laminación horizontal y estratificación entrecruzada de moderado a bajo ángulo (Figs. 9 y 10a, b), a las que se asocian escasos niveles con ondulas y laminación ondulítica de corrientes, así como capas con deformación sinsedimentaria. También se han identificado bioturbaciones en tubos verticales y horizontales (Fig. 10c), e intervalos con aspecto moteado producto de intensa actividad orgánica. Si bien la asignación paleoambiental de estos depósitos resulta difícil debido a la uniformidad litológica observada, el arreglo general de la unidad y el desarrollo de estructuras potencialmente asociadas a la acción de mareas permite inferir un ambiente de acumulación similar al interpretado para los depósitos descritos en los afloramientos de la Sierra de Reyes. Vale destacar, además, que en el sondeo AN.x-2 han sido recolectados microfósiles calcáreos de origen marino de todo el intervalo estratigráfico asignado al Miembro La Estrechura.
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| FIG. 9. Desarrollo vertical del Miembro La Estrechura de la Formación Lotena en el sector oeste y sur del área de estudio interpretado a partir de perfiles de Rayos Gama (en unidades API) y descripción detallada de testigos corona. Para ubicación de sondeos, véase figura 4. Para leyenda de los perfiles, véase figura 7. |
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| FIG. 10. Fotos de detalle de testigos de corona del Miembro La Estrechura en el sector oeste y sur del área de estudio, a. Areniscas finas a medianas con estratificación horizontal en ChBS.x-1. Escala en centímetros; b. Areniscas finas a medianas con estratificación entrecruzada de moderado ángulo en EPñ.x-1. Ancho del testigo es 9,5 cm; c. Detalle de un nivel con estratificación entrecruzada cortada por excavación subvertical (E) en ChBS.x-1. Escala en centímetros. |
Por su parte, en el subsuelo del sector central y septentrional del área de estudio (norte del bloque Canadón Amarillo) términos asignables al Miembro La Estrechura constituyen una sucesión de entre 40 y 60 m de potencia (Fig. 11). Esta sucesión se caracteriza por arcilitas castañas y verdosas con intercalaciones de areniscas en el tercio inferior y una sucesión eminentemente areno-gravosa hacia la parte superior de la unidad (Fig. 11). Dentro de los depósitos identificados y descritos en detalle (testigos de los pozos BSP.e-4 y CAm-1006) se pudieron identificar tres asociaciones de facies principales:
a. Fangolitasy areniscas muy finas verdosas, con abundantes restos de plantas finamente divididos. Intercalan con facies más gruesas hacia el tope de la unidad, pero que podrían caracterizar el intervalo inferior de la misma de acuerdo con los registros de perfiles y recortes (Fig. 11). Estos depósitos sugieren el dominio de procesos de decantación suspensiva en ambiente subácueo, con muy baja energía cinética, con esporádica acción de corrientes diluidas que aportaron material detrítico desde áreas continentales adyacentes.
b. Areniscas gruesas a muy gruesas que pueden incluir fenoclastos dispersos, sabulitas y conglomerados finos con individuos redondeados y bien redondeados de volcanitas y piroclastitas. Estos depósitos que caracterizan el tramo medio a superior de la unidad muestran variadas estructuras (gradada normal e inversa, laminaciones horizontales, estratificación entrecruzada de alto y bajo ángulo e intervalos masivos), y en algunos de sus estratos se identifican también restos de bivalvos y gasterópodos (Fig. 12a, b). Estas sedimentitas son interpretadas como el producto de flujos fricciónales o hiperpicnales que ingresan al ambiente marino a partir de sucesivos eventos de descarga fluvial, por lo que se atribuyen a un ambiente de frente deltaico (OrtonyReading, 1993).
c. Areniscas muy gruesas y sabulitas con amalgamación de estructuras entrecruzadas en artesa (Fig. 11) que reflejan la migración de megaóndulas 3D a partir de flujos unidireccionales con importante carga de lecho (Harms et al., 1982). Estas sedimentitas constituyen cuerpos con base erosiva y diseño de superposición granodecreciente que sugieren su acumulación a partir de rellenos de canales fluviales.
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| FIG. 11. Desarrollo vertical del Miembro La Estrechura de la Formación Lotena en el sector centro y norte del área de estudio interpretado a partir de perfiles de Rayos Gama y descripción detallada de testigos corona. Para ubicación de sondeos, véase figura 4. Para leyenda de los perfiles, véase figura 7. |
En líneas generales, la sucesión de subsuelo en este sector muestra un arreglo granocreciente (Fig. 11) que puede tentativamente ser asignado a la progradación de un sistema deltaico fluvio-dominado con predominio de flujos fricciónales (Ortony Reading, 1993). Los depósitos de grano fino con restos de plantas finamente divididos sugieren un ambiente de prodelta sobre el que se desarrollaron sucesivos depósitos de frente deltaico inferior correspondientes a la asociación de facies arenosa, hasta culminar con facies clásticas gruesas que poseen una fuerte signatura fluvial.
Localmente, en la base de esta sucesión granocreciente aparece un delgado intervalo de grano grueso constituido por areniscas, sabulitas y conglomerados matriz soporte con clastos volcánicos (véase CAm-20, Figs. 11 y 12c). Este conjunto sedimentario puede considerarse equivalente de los depósitos identificados en la base de la Formación Lotena en los afloramientos de la Quebrada de la Estrechura.
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| FIG. 12. Fotos de detalle de testigos de corona del Miembro La Estrechura en el sector norte de subsuelo. En todos los casos el ancho de la corona es de 9.5 cm. a. Arenisca gruesa con clastos psefíticos dispersos sin fábrica preferencial en el sondeo BSP.e-4. Entre el material psefítico son dominantes los líticos volcánicos (Lv), pero también son comunes los intraclastos de areniscas (Ic); b. Arenisca fina con gradación normal de fragmentos esqueletales (Os: ostras, G: gastrópodos) en BSP.e-4; c. Nivel de conglomerado matriz sostén con clastos volcánicos redondeados de la base de esta unidad en el sondeo CAm-20. |
5.3. Miembro El Pichanal
Los depósitos del Miembro El Pichanal de la Formación Lotena se registran únicamente en el subsuelo en el sector oriental del área de estudio (este del bloque Cañadón Amarillo, Puesto Molina Norte y oeste del bloque Loma del Divisadero). En términos generales, el Miembro El Pichanal presenta un espesor de entre 50 y 120 m y ha sido estudiado en detalle en testigos de corona pertenecientes a sondeos BEH.es-1, EP.e-5 y CG.x-3 (Figs. 4 y 13).
En el Miembro El Pichanal se reconocen dos principales asociaciones de facies. Por un lado, aparece un conjunto de sedimentitas de grano fino, con dominio de fangolitas y limolitas macizas o con incipiente laminación horizontal y tonalidad general castaño rojiza. En forma subordinada se observaron, en los testigos corona estudiados, que estos depósitos interestratifican con capas centimétricas de 'wackes' finas macizas e intervalos de paraconglomerados con litoclastos volcánicos entre 10 y 30 mmy contornos subangulosos y angulosos. Se han reconocido asimismo delgadas intercalaciones de sabulitas intraformacionales con individuos redondeados de las fangolitas castaño rojizas (Fig. 13). En los registros de los pozos ubicados más hacia el noreste del área de estudio (véase mitad inferior del sondeo BEH.es-1, Fig. 13) se observa la neta intercalación de cuerpos de granulometría más gruesa (areniscas medianas a gruesas) y de varios metros de espesor. La asignación paleoambiental de todo este conjunto de sedimentitas es incierta, aunque por la asociación de depósitos de decantación suspensiva, eventos de retrabajo de estos sedimentos y la presencia de materiales gruesos generados por flujos viscosos, no se descarta que se trate de depósitos correspondientes a un sistema de interacción fluvial efímero-barreal o wadi distal (Picardy High, 1973; Tunbridge, 1984; Eberthy Miall, 1991; Spallettiy Colombo, 2005). Los depósitos más gruesos y potentes podrían representar, en este caso, depósitos de canales fluviales bien desarrollados que se relacionan de manera lateral y longitudinal con este sistema relativamente distal. La otra asociación de facies, cuyos depósitos pueden superar los 30 m de espesor, está compuesta por areniscas medianas a finas, con buen grado de selección, en las que prevalecen los intervalos con estratificación entrecruzada (Figs. 13 y 14a) a las que se asocian niveles delgados de areniscas con estructura de capa plana y de bajo ángulo, así como capas delgadas macizas. Los estratos entrecruzados muestran cambios texturales entre areniscas medianas finas (y finas) y areniscas medianas gruesas en capas de hasta 1,70 m de espesor. Las láminas internas de la estratificación entrecruzada tienen geometrías tabulares y en cuñas (Fig. 14b) que podrían asimilarse a láminas de caída de granos ('grainfair) y de flujo de granos ('grainflow') (Hunter, 1977). Los atributos texturales de estas sedimentitas, sumados a los tipos de estratificación presentes en las láminas entrecruzadas y a la geometría y escala de las estructuras mecánicas, permiten sugerir un origen eólico (Hunter, 1977). En algunos casos estas sedimentitas presentan estructuras de deformación sinsedimentaria entre las que se destacan fallas sinsedimentarias, estructuras de escape de fluidos y laminación convoluta (Fig. 14c) que ref lej an una sedimentación también eólica, aunque en un ambiente algo más húmedo, asociado a una posición más superficial del nivel freático (Veiga et al., 2002; Mountney, 2006).
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| FIG. 13. Desarrollo vertical del Miembro El Pichanal de la Formación Lotena en el sector este del área de estudio, interpretado a partir de perfiles de Rayos Gama y descripción detallada de testigos corona. Para ubicación de sondeos, véase figura 4. Para leyenda de los perfiles, véase figura 7. |
 | FIG. 14. Fotos de detalle de testigos de corona del Miembro El Pichanal. Escala en centímetros, a. Areniscas finas a medianas con estratificación entrecruzada (e) intercaladas con delgados niveles con estratificación horizontal (h) en pozo EP.e-5; b. Detalle del límite entre dos sets entrecruzados de diferente granulometría en testigo CG.x-3. Nótese también la geometría en cuña de las láminas gruesas (flechas); c. Nivel arenoso fino a mediano entrecruzado con laminación convoluta en sondeo CG.x-3. |
5.4. Miembro El Vado
Este miembro de la Formación Lotena ha sido identificado tanto por encima del Miembro La Estrechura como del Miembro El Pichanal en gran parte del área de estudio, aunque con un espesor que no supera los 15 m. En subsuelo ha podido ser caracterizado por su muy particular registro de Rayos Gama (Figs. 9, 11, 13, 15). Específicamente sus facies sedimentarias han sido definidas en los perfiles de Quebrada de La Estrechura y Agua del Campo (Fig. 7), así como en testigos de los sondeos AN.x-2 y CAm-1006 (Fig. 15).
 | FIG. 15. Desarrollo vertical del Miembro El Vado de la Formación Lotena en el área de estudio, interpretado a partir de perfiles de Rayos Gama y descripción detallada de testigos corona. Para ubicación de sondeos, véase figura 4. Para leyenda de los perfiles, véase figura 7. |
Los depósitos que caracterizan el Miembro El Vado se asientan sobre una superficie de contacto muy neto y están dominados — en su porción inferior— por sedimentitas de grano fino: areniscas finas, muy finas y fangolitas arenosas de tonalidad verdosa oscura (Figs. 16a, b). Las capas de areniscas pueden ser macizas o mostrar laminación de bajo ángulo, ondulas de olas y restos esqueletales dispersos, junto a trazas fósiles de Thalassinoides, Arenicolites y Skolithos. Hacia arriba, este conjunto muestra un gradual cambio litológico, pues comienzan a intercalar sedimentitas mixtas silicoclásticas-carbonáticas, dominadas por 'wackestones' y 'packstones' arenosos (Fig. 16c), así como 'wackestones/floatstones' con dominio de restos de ostras (Fig. 16d).
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| FIG. 16. a. Vista del Miembro El Vado de la Formación Lotena en la Quebrada de la Estrechura; b. Sucesión granocreciente desde fangolitas verde oscuro hasta areniscas finas a medianas con laminación de bajo ángulo en la base del Miembro El Vado (referencia marcador); c. 'Packstone' arenoso macizo característico del tope de este miembro en el perfil Quebrada de la Estrechura; d. 'Floatstone' esqueletal en testigo de sondeo CAm-1006, con predominio de fragmentos de ostreoideos mal seleccionados y disposición caótica. |
Sobre la base de la textura de los sedimentos y de su contenido biogénico (invertebrados y trazas fósiles) se considera que la acumulación de los términos correspondientes al Miembro El Vado se produjo en condiciones de libre circulación, fondo bien oxigenado y profundidades variables desde ambiente de costa afuera hasta la zona de cara de playa inferior ('lower shoreface')- En forma adicional, el arreglo vertical de facies de esta unidad dado por una reducción gradual de los componentes terrígenos versus los carbonáticos indica la transición desde un sistema marino silicoclástico (¿rampa?) a otro mixto (Schwarz y Howell, 2005). Esta tendencia refleja una disminución del suministro clástico y/o un incremento de la productividad carbonática que alcanzará su climax con la acumulación de los términos asignables a la Formación La Manga.
El límite superior del Miembro El Vado en la mayoría de las localidades y sondeos analizados se corresponde con la aparición de las sedimentitas puramente carbonáticas de la Formación La Manga (Figs. 7, 9, 11, 13 y 15). Esta unidad se caracteriza por 'packstones' oolíticos y oolíticos-esqueletales, y 'wackestones' esqueletales con restos de ostras y gastrópodos. Sin embargo, existen sondeos en los que el Miembro El Vado es cubierto abruptamente por evaporitas de la Formación Auquilco (véase BSP.e-4, Fig. 11). Asimismo, debe destacarse que sedimentitas asignables al Miembro El Vado no se registran en sondeos de la región septentrional del área de estudios. En estos casos también están ausentes los depósitos de las formaciones La Manga y Auquilco, y por lo tanto se define una relación de contacto abrupto entre la Formación Lotena y la Formación Tordillo del Kimmeridgiano (e.g., BEH.es-1, Fig. 13). Esta discontinuidad sugiere un importante hiatus depositacional y no se descarta que implique un evento de erosión de las unidades estratigráficas faltantes.
6. Distribución de los sistemas de acumulación de la Formación Lotena
6.1. Los sistemas de acumulación en el área de estudio
Sobre la base de los datos disponibles en las áreas de afloramiento y en los pozos analizados en la región de estudio ha sido posible avanzar en la elaboración de un esquema litoestratigráfico, un modelo conceptual sobre la distribución y evolución de los principales sistemas de depositación y un armazón estratigráfico secuencial para los depósitos de la Formación Lotena (Calloviano-Oxfordiano Temprano) en el sector sur de Mendoza y norte de Neuquén. La distribución espacial y vertical de las asociaciones de facies reconocidas en esta unidad han permitido establecer que dos de los miembros definidos en este trabajo corresponden a la porción inferior de la unidad (Miembros La Estrechura y El Pichanal), en tanto que el otro (Miembro El Vado) comprende su sección superior (Fig. 17).
El Miembro La Estrechura se localiza en los afloramientos de la Sierra de Reyes y en los sondeos de la región centrooccidental del área de estudio (Fig. 17a). En la Sierra de Reyes el Miembro La Estrechura se compone de depósitos formados en un sistema marino somero dominado por la acción de las mareas, de baj a energía en los términos inferiores y de mayor energía en los más altos, en este último caso con la acumulación de barras submareales. En cambio, en el sector central y septentrional del área de estudio (bloque Cañadón Amarillo centro-norte) se infiere la progradación de un sistema deltaico fluvio-dominado, con facies de prodelta a las que suceden depósitos de frente deltaico generados por flujos hiperpicnales y clásticos cuspidales de neto carácter fluvial (Fig. 17b). Este arreglo espacial de distribución de sistemas de depositación para el Miembro La Estrechura permite sugerir un área proximal con aportes clásticos activos, localizada hacia los sectores septentrionales del área de estudio (Fig. 17b).
Por su parte, el Miembro El Pichanal, identificado en el sector oriental del área de estudio, se compone de dos términos muy característicos: sistemas de depositación fluviales efímeros y fluvio-eólicos. Dentro de los primeros se identifican asociaciones de facies gruesas generadas a partir de flujos canalizados y depósitos finos de barreal en los que se intercalan cuerpos asociados a flujos de detritos distales. La mayor proporción de facies fluviales gruesas en el sector noreste (Fig. 18) sugiere un área de aporte hacia ese sector y la localización de los sistemas más distales hacia el centro de la región estudiada. En este mismo sector es donde se registra un mayor desarrollo regional de las facies fluvio-eólicas, estrechamente vinculadas con las de barreal (Fig. 18).
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| FIG. 18. Variabilidad regional del Miembro El Pichanal en el sector oriental del área de estudio. Nótense las variaciones de espesor y distribución de cuerpos de arena atribuidos a canales fluviales y acumulaciones eólicas. |
Tomados en conjunto, los miembros La Estrechura y El Pichanal, que componen la parte inferior de la Formación Lotena, muestran singulares cambios faciales y en los sistemas de depositación en sentido regional (Fig. 17). Se compone así de facies deltaicas en la franja septentrional, de sistemas marinos con neto dominio mareal hacia el oeste y sur y de sistemas de depositación continentales fluviales efímeros y eólicos en la región oriental del área de estudios.
Los depósitos del Miembro El Vado representan el desarrollo de un ambiente marino abierto con el pasaje vertical desde depósitos silicoclásticos a mixtos carbonáticos-silicoclásticos. En sentido regional se define una mayor participación de los depósitos carbonáticos a medida que se pasa del sector occidental al oriental del área de estudios (compárense Figs. 7 y 15).
En síntesis, el ordenamiento estratigráfico propuesto junto con el análisis de facies permiten apreciar que aun cuando la Formación Lotena es una unidad relativamente delgada en el sur de la provincia de Mendoza y norte de Neuquén, posee una significativa complejidad interna, tanto en los atributos litológicos como en la distribución de los sistemas depositacionales, especialmente en la sección inferior de la unidad (Fig. 19). La definición más acabada de estas complejidades y la comprensión de los procesos que las ocasionaron tienen una directa implicancia con la potencial distribución de rocas aptas para el almacenamiento de hidrocarburos en un área de significativa actividad económica.
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| FIG. 19. Modelo conceptual de acumulación para los depósitos de la sección inferior de la Formación Lotena (Miembros La Estrechura y El Pichanal) en el área de estudio. |
6.2. Consideraciones estratigráficas regionales
La Formación Lotena en el área de estudio, al igual que en la mayoría del resto de la Cuenca Neuquina (exceptuando el norte de Mendoza), está compuesta dominantemente por depósitos silicoclásticos (cf. Dellapé et al., 1978), muestra un pasaje a facies carbonáticas puras asignables a la Formación La Manga (cf. Digregorio y Uliana, 1980; Gulisano et al., 1984), y se acumuló entre el Calloviano tardío y el Oxfordiano temprano (Parent, 2006). Sin embargo, la Formación Lotena del área investigada muestra importantes diferencias de espesor y de sistemas de acumulación con respecto a otros ámbitos de la Cuenca Neuquina. En el sector occidental de la cubeta (regiones de Loncopué, Rahueco y Chacay -Melehue) la unidad alcanza 350 m de potencia y se compone de depósitos marinos finos y arenosos de plataforma, acumulados mayoritariamente a partir de flujos hiperpicnales y corrientes de turbidez de alta densidad (Zavala et al., 2002). Espesores y sistemas de acumulación similares se han documentado para el ámbito de la Sierra de la Vaca Muerta (Gulisano y Gutiérrez Pleimling, 1995a) y aun para el engolfamiento neuquino (Dellapé et al., 1978; Zavala et al., 2002).
Por el contrario, en el área de estudio la Formación Lotena posee un registro vertical de poco desarrollo (típicamente menor a 80 m) y bruscos cambios de sistemas depositacionales, desde marino someros con dominio de procesos maréales, pasando por sistemas fluvio-deltaicos hasta ambientes de interacción fluvio-eólica (Fig. 17). El limitado desarrollo estratigráfico podría sugerir que dicha porción de la plataforma mendocina representó un ambiente con reducida generación de acomodación durante el Calloviano tardío a Oxfordiano temprano. En este contexto, los procesos de acumulación en ambiente marino estaban regulados localmente por corrientes hiperpicnales, pero en otras áreas dominaban flujos relacionados con acción de mareas, procesos que hasta el momento no habían sido identificados en otras sucesiones de la Formación Lotena.
Por su parte, otro punto importante a resaltar en la comparación de la Formación Lotena a nivel de cuenca es que en gran parte del área oriental estudiada la unidad se compone mayoritariamente por depósitos continentales de interacción fluvio-eólica (Miembro El Pichanal, Fig. 18). Facies silicoclásticas gruesas atribuidas a ambientes continentales solo han sido mencionadas para el tramo basal de la unidad en localidades de los sectores austral y occidental de la Cuenca Neuquina (Dellapé et al., 1978; Gulisano y Gutiérrez Pleimling, 1995a; Zavala et al., 2002).
7. Análisis estratigráfico-secuencial
En el área de estudio, los depósitos correspondientes a la Formación Lotena constituyen un intervalo de entre 50 y 140 m de espesor, limitado por discontinuidades de expresión regional y que han podido ser identificadas tanto en los afloramientos de la Sierra de Reyes como en el subsuelo de toda el área de estudio. Estas superficies brindan un armazón de correlación que permite establecer relaciones espaciales y temporales entre las unidades presentes y, de esta forma, elaborar un esquema de evolución más complejo, integrando información de superficie y de subsuelo, a partir de la aplicación de los conceptos básicos de la estratigrafía secuencial (Emery y Myers, 1996; Posamentier y Alien, 1999).
En este contexto, la base de la Formación Lotena constituye una superficie de expresión regional que, en la mayor parte del área de estudio, trunca parte de los depósitos del tramo superior del Grupo Cuyo. Esta superficie pone en contacto sistemas depositacionales marinos de distintas características en el sector occidental y sur del área de estudio (sistemas marinos con dominio mareal y deltaicos con importante aporte fluvial por encima de depósitos de cara de playa y transición a costa afuera). Por su parte en los sectores central y oriental, se observa el desarrollo de un sistema de acumulación continental (Miembro El Pichanal) por encima de los depósitos marinos que caracterizan al Grupo Cuyo cuspidal en ese sector (Veiga et al., 2009). Esta superficie marca un evento regresivo de importancia regional por lo que puede ser considerada desde el punto de vista estratigráfico secuencial como un límite de secuencia (Fig. 17). Algunos autores asignaron este episodio regresivo a actividad tectónica y al desarrollo de una discordancia regional (Discordancia Intracalloviana, Dellapé et al., 1978; Gulisano, 1981; Gulisano et al., 1984). Sin embargo, en el presente estudio no se han definido elementos que permitan confirmar la existencia de un evento tectónico regional entre los depósitos de la Formación Lotena y el Grupo Cuyo infrayacente.
Otra superficie de carácter regional se identifica dentro de los depósitos asignables a la Formación Lotena y resulta del contacto relativamente abrupto entre los depósitos maréales y deltaicos del Miembro La Estrechura o los depósitos continentales del Miembro El Pichanal con las facies marinas mixtas del Miembro El Vado. Si bien en el sector occidental y sur este límite está definido por el cambio entre un sistema eminentemente silicoclástico a otro con características mixtas, en el sector oriental es más marcado, indicando la transgresión de vastas áreas que previamente se encontraban dominadas por acumulación subaérea. De esta forma, el pasaje a las facies marinas mixtas del Miembro El Vado se considera como una superficie transgresiva (ST, Fig. 17) de carácter regional (posiblemente diacrónica) que marca la completa transgresión de toda el área de estudio, así como una disminución importante en el aporte clástico que se traduce en el desarrollo de un sistema de acumulación mixto.
Internamente la sucesión del Miembro El Vado muestra una disminución progresiva hacia el tope de la participación de materiales clásticos, sugiriendo un arreglo transgresivo interno.
El límite superior de la Formación Lotena, en este contexto, se encuentra marcado en casi la totalidad del área por el pasaje a los sistemas depositacionales carbonáticos de la Formación La Manga. Aun cuando esta unidad no ha sido objeto de estudio en el presente trabajo, en algunas localidades estudiadas posee un arreglo somerizante (e.g., Fig. 7). De esta forma, el límite entre las formaciones Lotena y La Manga se expresa en una superficie regional con significado secuencial preciso que implica la reversión desde condiciones transgresivas a regresivas (Fig. 17).
Así, como había sido ya planteado por algunos autores los depósitos de las formaciones Lotena y La Manga constituyen un conjunto de depósitos genéticamente relacionados (e.g., Digregorio y Uliana, 1980). En nuestro concepto conforman una secuencia depositacional, que de acuerdo con el intervalo de tiempo involucrado (Calloviano tardío-Oxfordiano tardío, Parent, 2006), posee una jerarquía de segundo orden. La misma se caracteriza por un evento de sedimentación silicoclástica basal (Miembros La Estrechura y El Pichanal de la Formación Lotena), un intervalo transgresivo mixto (Miembro El Vado) y un intervalo de mar alto representado por las facies carbonáticas de la Formación La Manga. Esta secuencia depositacional, así como sus subdivisiones son identificables en toda el área de estudio y constituyen un marco estratigráfico significativo para la caracterización del intervalo de interés.
Dentro de este esquema secuencial de mayor jerarquía, es posible identificar subdivisiones menores que permiten caracterizar con mayor precisión, especialmente el intervalo silicoclástico del Miembro La Estrechura de la Formación Lotena. De esta forma se observa que, en la quebrada homónima (Fig. 7) así como en algunos sondeos del sector central del área de estudio (CAm-18, CAm-20, Fig. 11), los primeros metros de esta unidad están representados por los cuerpos discontinuos y delgados de conglomerados con clastos de volcanitas y abundantes restos esqueletales. Estos depósitos representan el retrabajo localizado de depósitos previos o de aquéllos movilizados durante el desarrollo del límite de secuencia basal. El tope de este delgado intervalo basal corresponde a una superficie transgresiva de
erosión marina ('ravinement surface', Fig. 17). El carácter lenticular de estos depósitos gruesos hace que regionalmente el límite basal del Miembro La Estrechura sea una superficie compleja (coplanar) en la que coexisten el límite de secuencia basal y la superficie de erosión marina (Fig. 17).
Por encima de esta superficie de erosión marina, la sucesión del Miembro La Estrechura muestra un claro arreglo progradacional con el pasaje de depósitos relativamente más finos al desarrollo de barras maréales de gran escala en el sector occidental y la progradación de un sistema deltaico con neto dominio fluvial en el sector central y septentrional del área de estudio. Por su parte, debido a su carácter continental y a su desarrollo solo en subsuelo, no se ha podido determinar un claro arreglo interno en los depósitos correspondientes al Miembro El Pichanal.
8. Conclusiones
Se analizaron los depósitos de la Formación Lotena (Calloviano tardío-Oxfordiano temprano) en la región central de la Cuenca Neuquina, en un área de 2.500 km2. La región de estudios comprende los afloramientos de la Sierra de Reyes, así como áreas de subsuelo localizadas inmediatamente al este de dicha elevación. Las principales conclusiones que surgen de esta investigación son las siguientes:
| 1. | Dados los múltiples y controversiales esquemas de denominación estratigráfica, fue necesario elaborar una nueva propuesta, válida tanto para las áreas de afloramiento como de subsuelo. Así, dentro del área de estudio, en la Formación Lotena se reconocen tres miembros. Los miembros La Estrechura y El Pichanal constituyen la porción inferior de la unidad, el primero identificado en áreas de afloramiento de la Sierra de Reyes y en el subsuelo adyacente a estas áreas, mientras que el segundo se localiza en el subsuelo de la región oriental del área de estudio. Por su parte, para la sección superior de la Formación Lotena se define al Miembro El Vado. |
| 2. | El Miembro La Estrechura está constituido por depósitos marinos generados bajo la influencia de mareas en los sectores occidental (afloramiento) y austral (subsuelo) del área de estudios, en tanto que hacia el centro y norte las facies reconocidas se interpretan como el desarrollo de un sistema deltaico con dominio fluvial y sedimentación a partir de flujos hiperpicnales. |
| 3. | El Miembro El Pichanal está caracterizado por depósitos continentales, entre los que identificaron asociaciones de facies que representan sistemas de depositación fluviales efímeros y eólicos. Las facies fluviales gruesas son más comunes en el sector nororiental en tanto que en sentido opuesto predominan las facies de barreal y de interacción fluvio-eólica. |
| 4. | Los depósitos del Miembro El Vado representan un brusco cambio de sistema depositacional caracterizado por el desarrollo de un ambiente marino abierto con el pasaje vertical desde depósitos silicoclásticos a mixtos carbonáticos-silicoclásticos. Dicha unidad se apoya tanto en sedimentitas del Miembro La Estrechura como del Miembro El Pichanal y es cubierta a su vez por rocas carbonáticas de la Formación La Manga. |
| 5. | Como producto de la integración de información procedente de las áreas de afloramiento en la Sierra de Reyes y las de subsuelo, se ha podido avanzar en la formulación de un modelo estratigráfico secuencial. El límite basal de la Formación Lotena marca un evento regresivo de importancia regional y se interpreta como un límite de secuencia. El contacto basal del Miembro El Vado se considera como una superficie transgresiva de carácter regional y se asocia con una inundación generalizada acompañada por una disminución en el aporte clástico. La tendencia transgresiva culmina hacia el tope del Miembro El Vado, al que sigue la instalación de un sistema netamente carbonático (Formación La Manga) con desarrollo de facies profundas a someras. |
| 6. | El conjunto de las formaciones Lotena y La Manga se interpreta como una secuencia de segundo orden caracterizada por un intervalo de sedimentación silicoclástica basal (Miembros La Estrechura y El Pichanal), una sucesión transgresiva mixta (Miembro El Vado) y un registro de mar alto representado por los carbonates de la Formación La Manga. |
| 7. | El intervalo silicoclástico del Miembro La Estrechura constituye una secuencia de mayor frecuencia. Los materiales gruesos de la base provendrían de la etapa inicial de erosión y regresión regional, pero sus depósitos se vinculan con procesos de retrabajo durante el inicio de la inundación. Estos depósitos están limitados en el tope por otra superficie de erosión marina ('ravinement'), por encima de la cual el Miembro La Estrechura posee un claro arreglo progradacional que se interpreta como generado en condiciones regresivas o de mar alto. |
Agradecimientos
Los autores desean manifestar su reconocimiento a los Dres. L. D'Elía y M. Muravchik y al Sr. A. Piqué por su invalorable apoyo durante las actividades de campo. Asimismo agradecen la revisión y sugerencias efectuadas por los arbitros S. Flint y J. Héchem. La presente contribución ha sido financiada por los proyectos PICL 25304 de la Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica de la Argentina, el PIP 02384 del CONICET de la Argentina y el Convenio de Cooperación entre YPF S.A. y la Universidad Nacional de La Plata.
Notas
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2 Rossi, G.; Veiga, R. 1990. Evaluación estratigráfica, estructural y posibilidades petroleras de la Sierra de Reyes, provincia de Mendoza. Yacimientos Petrolíferos Fiscales, Gerencia de Exploración, Informe Inédito 578: 59 p.
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Manuscript received: April 6, 2010; revised/accepted: August 20, 2010.
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