Estudio geoquímico y petrográfico integrado, de las areniscas pertenecientes a la Formación Cerro...

Estudio geoquímico y petrográfico integrado, de las areniscas pertenecientes a la

Formación Cerro Pelado (Mioceno) Cuenca de Falcón, Venezuela: implicación sobre

proveniencias y procesos diagéneticos.

Alexandra Mendoza*, Grony Garban

1 y José Gutiérrez

1

1 UCV. Instituto de Ciencias de la Tierra. Caracas. Venezuela. [email protected]

Resumen Con la integración de datos petrográficos y

geoquímicos, se llevó a cabo un estudio sobre dos

secciones estratigráficas pertenecientes a la

Formación Cerro Pelado (Mioceno) de la Cuenca

Central de Falcón, con el fin de determinar el sitio

tectónico, proveniencia y evolución diagenética de

los sedimentos. En este sentido, y utilizando

diagramas ternarios de proveniencia tipo Dickinson

et al., (1983), se pudo establecer una proveniencia

asociada a un sitio tectónico de tipo Orógeno

Reciclado (cuarzoso y transicional), característico de

zonas de cinturones plegados, suturas y zonas de

subducción. Las areniscas pertenecientes a las

secciones fueron clasificadas como sublitoarenitas/

areniscas líticas y grauvacas líticas, con una

predominancia de fragmentos líticos de origen

metamórfico y sedimentario sobre los de origen

ígneo-volcánico. Los fragmentos metamórficos

aportados son principalmente de composición félsica,

con evidencia de algunos pulsos de aportes máficos,

corroborado por los datos petrográficos y

geoquímicos. Por otro lado, los rasgos morfológicos

(redondez y esfericidad) de los fragmentos

constituyentes, permite proponer una fuente de

sedimentos cercana a la cuenca. A partir de las

relaciones texturales de los fragmentos

constituyentes, se pudo establecer que las secciones

fueron afectadas por procesos diagenéticos de etapas

intermedias, lo cual permite inferir que los signos

químicos asociados a estas secuencias no han sido

fuertemente alterados. Basado en los resultados

obtenidos y en función de la interpretación de las

zonas que se encontraban en positivo al momento de

la depositación, se propone un aporte combinado de

sedimentos asociados a la Cordillera de Los Andes,

Península de Paraguaná y algunas secuencias de

rocas sedimentarias como la Formación Matatere del

estado Lara.

Palabras claves: Petrográfia, geoquímica, Cerro

Pelado, Cuenca de Falcón.

Introducción

Los estudios de geoquímica sedimentaria son

importantes para establecer la composición y

distribución de los elementos químicos en las rocas

sedimentarias. Las relaciones y el comportamiento

geoquímico de los elementos aportan información

acerca de las condiciones de depositación y la

composición de la fuente, pero siempre deben

integrarse con otras herramientas petrológicas.

La Formación Cerro Pelado (Mioceno Inferior),

estado Falcón, en su localidad tipo está compuesta de

areniscas, lutitas y otros lignitos (Léxico

Estratigráfico de Venezuela, 1999), siendo esta

característica litológica muy importante para el

estudio que se realizó, ya que las areniscas pueden

presentar diversos tamaños de granos, y el análisis

petrográfico, integrado con los datos químicos de

esta zona, pueden ser las herramientas más eficientes

para complementar los estudios ya realizados en esta

formación, y así, arrojar conclusiones acerca de los

factores que controlaron la depositación de esta

secuencia.

Teoría y/o métodos

La geoquímica sedimentaria es una rama de la

geoquímica que estudia la abundancia, distribución,

comportamiento y movilidad de los elementos

químicos en sedimentos y rocas sedimentarias. La

composición mineralógica es una propiedad

particularmente importante para los estudios de

proveniencia de rocas sedimentarias siliciclásticas

debido a que esta es casi la única y más segura

manera de establecer las rocas fuentes que dieron

origen a las mismas. El tipo de minerales

siliciclásticos y fragmentos líticos preservados en las

Estudio geoquímico y petrográfico de areniscas

rocas sedimentarias pueden indicar la litología de las

rocas fuentes. Autores como Dickinson, et al. (1983),

encontraron una relación muy estrecha entre la

composición de las areniscas y el ambiente tectónico

al que se asocian las grandes cuencas sedimentarias

donde se depositan. A partir de esta observación,

estos autores realizaron un estudio de proveniencia,

donde con la determinación de cuarzo, cuarzo

monocristalino, feldespatos y fragmentos líticos,

elaboraron diagramas ternarios, donde se ubican los

ambientes tectónicos asociados.

Los tipos tectónicos asociados a proveniencias, los

clasifican en:

a) Proveniencia de bloque continental, donde la

presencia de cuarzo y feldespatos es dominante,

frente a una pobre composición de fragmentos

líticos. Son principalmente areniscas cuarzosas, con

altas relaciones Qm/Qp. El ambiente tectónico donde

se enmarca es el de plataforma estable o del interior

del continente.

b) Proveniencia de arco magmático, arcos de islas o

arco continental, los sedimentos de este tipo de

ambiente tectónico está caracterizado por la

presencia de fragmentos líticos del tipo volcánico y

metamórficos, y el cuarzo es del tipo monocristalino

con extinción ondulatoria. Son areniscas

volcanoclásticas y feldespatolíticas, con altas

relaciones Lv/Ls.

c) Proveniencia de orógenos reciclados, son

generalmente pobres en feldespatos, y la relación

entre fragmentos líticos y cuarzo es intermedia. Son

areniscas cuarzolíticas (ricas en Q y L), con bajas

concentraciones de F y Lv y relaciones variables de

Qm/Qp y Qp/Ls. Este ambiente tectónico abarcas

complejos de subducción o cinturones de pliegues y

cabalgaduras.

Los trabajos mas recientes, no se basan en sólo una

herramienta, sino que integran los conocimientos

adquiridos en áreas como la geoquímica y

petrografía, para así obtener mejores y más

detallados resultados sobre la composición de la

fuente en una secuencia sedimentaria.

Los estudios de geoquímica en secuencias

sedimentarias han permitido establecer que la

diagénesis trae consigo una serie de cambios, tanto

texturales como mineralógicos. Para esto se realiza

una detallada determinación de las características

texturales, la composición mineralógica y la

composición total de la roca (elementos

mayoritarios, minoritaros y trazas). Muchos son los

factores que controlan la diagénesis en las rocas

siliciclásticas (como la composición de los detrítos,

la composición de los fluidos y el flujo de éstos),

todos relacionados directa e indirectamente de los

procesos físicos, químicos y biológicos que ocurran

durante el tiempo de sedimentación. Cada ambiente

de depositación producirá litofacies, con

características petrofísicas, tales como tamaño del

grano y escogimiento, y las posibles estructuras y

texturas sedimentarias (Stonecipher, et al., 1984).

Yan et al. (2006), determino la proveniencia

tectónica de los depósitos clásticos de la cuenca

Xicheng en China Central, importante para

comprender no solo la evolución tectónica de Asia

sino varios aspectos globales en las colisiones de las

regiones. El estudio petrográfico arrojo conclusiones

en donde las litoarenitas feldespáticas y los

fragmentos volcánicos fueron los mas abundantes,

por el contrario en otro grupo perteneciente a esa

formación los fragmentos metamórficos y los

sedimentarios eran los mas abundantes y en menor

proporción los magmáticos, por todo esto, y la

presencia de granos líticos de origen volcánico en las

areniscas sugieren una proveniencia tectónica de arco

continental. Por otro lado el estudio geoquímico de

los elementos mayoritarios en las limolitas y lutitas

demostraron un origen de arco continental, pero del

tipo arco de isla oceánico, y por último el estudio de

elementos trazas, arrojo una proveniencia de arco

continental.

Las secuencias sedimentarias en Venezuela han sido

ampliamente estudiadas, debido al interés de la

industria petrolera de conocer el potencial generador

y almacenador de hidrocarburos, ya que la

posibilidad, que tendrá una arena, para almacenar

hidrocarburos estará íntimamente ligada a su historia

diagenética. El estado Falcón, más específicamente,

la cuenca sedimentaria de Falcón, ha sido motivo de

muchos estudios a través de los años, por que

representa un potencial económico importante.

Según Boesi y Goddard (1991), la historia geológica

de la cuenca empieza en Eoceno Tardío, y la

depositación continuó durante el Plioceno hasta el

Reciente, debido a que la cuenca se encuentra entre

la placa del Caribe y la de Sur América, la

sedimentación ha sido controlada principalmente por

el tectonismo. Tres sistemas estructurales fueron

desarrollados como resultados de movimientos

dextrales de la corteza, el primero es un sistema de

fallas normales tipo horst y grabens, el segundo es el

anticlinorio de Falcón, con sus fallas asociadas y por

último un sistema asociado a la falla de la Oca,

siendo ésta la más relevante ya que tiene una


extensión regional. Otra conclusión aportada por

estos autores, es que la discontinuidad estratigráfica

en la cuenca, es producida por dos etapas una de

transgresión del mar durante el Eoceno Tardío y el

Mioceno Temprano y la otra, una regresión del nivel

del mar durante el Mioceno Medio hasta el Reciente.

En la Formación Cerro Pelado, se han realizado

numerosos estudios en los últimos años, en diversas

áreas de investigación, como quimioestratigrafía,

correlación de secuencias, proveniencia, diagénesis,

litofacies, etc. Esta Formación, representa la unidad

basal del ciclo Mioceno Medio a Plioceno,

sedimentada en facies costeras con desarrollo local

de carbones. Su localidad tipo se encuentra entre los

cerros Pelado y Hormiga, al norte de Pedregal, entre

Agua Clara y Urumaco, Distrito Democracia, estado

Falcón. Según Díaz de Gamero (1989), la Formación

Cerro Pelado consiste de areniscas con frecuentes

intercalaciones de lutitas y algunas limolitas y

carbones. La proporción relativa de estas litologías y

su espesor en la columna parecen variar en sentido

geográfico. La litología dominante y característica es

la arenisca, de grano fino a medio, con intervalos de

grano grueso y hasta conglomerático, dispuesta en

capas de pocos metros a 20 y 30 m de espesor. En su

localidad tipo, los espesores para la formación son

algo superiores a los 1.000 m, pero en las quebradas

El Troncón y La Paloma se midieron espesores de

hasta 1760 m, (Hambalek, et al., 1994) con contactos

concordantes y transicionales con las Formaciones

Agua Clara y Querales, ambas predominantemente

lutíticas. Presentan estratificación cruzada planar, a

veces festoneada, rizaduras y cierta bioturbación en

la base de las capas. En los últimos años, se han

realizado estudios para determinar los diferentes

tipos de ambientes presentes en la formación, entre

ellos, Díaz de Gamero (1989), Hambalek, et al.

(1994), Castro (2002), Guerra (2002), Bermúdez et

al. (2003), entre otros. Guerra (2002) y Castro (2002)

realizaron un estudio quimioestratigráfico, donde

arrojaron conclusiones sobre quimiofacies en la

secuencia sedimentaria, pero sin una clara

determinación de proveniencia de los sedimentos

formadores de la secuencia sedimentaria. Por lo

tanto, este proyecto geoquímico pretende establecer,

con mayor grado de precisión, la proveniencia de los

sedimentos que controlaron la depositación de las

secciones de la Formación Cerro Pelado, integrando

el análisis petrográfico con los datos químicos de

elementos traza previamente obtenidos (Castro,

2002; Guerra, 2002; Montero, 2004), y también

obtener su posible evolución diagenética.

La recolección de muestras fue realizada por Castro

(2002) y Guerra (2002), en la quebrada la Paloma y

en la mina de carbón “La Cuesta” ubicadas al oeste

de la localidad de Agua Clara y el sureste de la

localidad de Urumaco, en el estado Falcón. Con un

espesor acumulado de columna estratigráfica de

aproximadamente 695 m. Para la recolección de la

muestra fue utilizado un muestreo sistemático

estratificado (es un tipo de muestreo aleatorio

probabilístico), obteniendo una (1) muestra cada dos

(2) metros de columna estratigráfica, siguiendo el

esquema sugerido por Pearce, et al. (1999). El

número total de muestras seleccionadas es de 137,

discriminadas de la siguiente manera: 90 muestras de

areniscas y 47 muestras de lutitas. De las cuales, 66

areniscas y 32 lutitas pertenecen a la sección de la

quebrada La Paloma, y 24 areniscas, 15 lutitas de la

sección Mina la Cuesta.

Los análisis químicos fueron realizados por Castro

(2002), Guerra (2002) y Montero (2004) en estudios

previos, mediante los siguientes métodos, los cuales

son descritos brevemente.

Las muestras fueron pulverizadas con un equipo

Shaterbox 5540, utilizando recipientes de carburo de

tungsteno. Las muestras ya pulverizadas fueron

sometidas a un proceso de digestión con peróxido de

sodio (Bosier, 1991). Posteriormente mediante la

técnica de espectroscopía de emisión atómica con

fuente de plasma inductivamente acoplado (ICP-

AES), mediante un equipo marca Jobin-Yvon

modelo JY 24, fueron determinadas las

concentraciones de los elementos mayoritarios,

minoritarios y trazas (P, K, Ti, Mn, Li, B, V, Cr, Zn,

Rb, Sr, Y, Ba La y Ce).

La descripción de la muestra de mano se llevo a cabo

de manera detallada, utilizando una lupa Wild

Heefbrugg, y una ficha de reconocimiento, similar a

la mostrada en la figura 7, adicionalmente se hicieron

pruebas con ácido clorhídrico (HCl) al 10% para

determinar la presencia de carbonatos. Esta

descripción arrojó una aproximación a las

características texturales y mineralógicas de las

muestras de ambas secciones.

Para la realización de las secciones finas, se

seleccionaron solo las areniscas, estas fueron

cortadas en el equipo HP 18583, en un tamaño

aproximado de 6 x 6 cm y de 2 cm de espesor,

posteriormente fueron teñidas con un epoxi azul,

siguiendo el método propuesto por Ruzyla y Jezek

(1987). Al obtener las diferentes secciones finas se

realizó, el análisis e interpretación petrográfica, a

través del microscopio de luz polarizada marca Leica


modelo DMLS, posteriormente, la determinación de

las diferentes variables del estudio, fue realizado a

partir de la estimación visual, con el objetivo de 4X,

a partir de la escala de granos sugerido por Pettijohn

et al. (1987). Para cada sección fina se realizaron 3

estimaciones visuales al azar, con un valor máximo

en la sumatoria de las variables de 100%,

posteriormente se sumaron las tres (3) estimaciones y

se promediaron, obteniendo de esta manera el

porcentaje de la variable en la sección fina, basado

en el sistema de conteo modal de Dickinson (1970).

Para la identificación y reconocimiento de los tipos

de cuarzo, tipos de feldespatos y minerales

accesorios, se emplearon los libros de Scholle (1979)

y Kerr (1952), y a partir de las propiedades ópticas,

tales como: color, pleocroismo, birrefringencia,

relieve, colores de interferencia, signo óptico, hábito,

etc.

Se analizaron e interpretaron 91 secciones finas,

obteniendo datos petrográficos que fueron agrupados

de acuerdo a los siguientes parámetros, mostrados en

las tablas 1 y 2.

Qp Cuarzo policristalino

Qm Cuarzo momocristalino

Q Cuarzo total (Qp+Qm)

F Feldespatos

Li Fragmentos líticos ígneos

Lm Fragmentos líticos metamórficos

Ls Fragmentos líticos sedimentarios

L Fragmentos líticos (F.Li + F.Lm + F.Ls)

Minerales

accesorios

Todos los identificados

Matriz Arcillosa/ carbonática

Cemento Arcillosa / carbonática / óxidos

Porosidad

Recalculo de

los parámetros

Qt + F + F.L + Ma + Matriz + Cemento

+ Porosidad =100 %

Tabla 1. Parámetros petrográficos para las areniscas

Tamaño del grano Muy fino, fino, medio, grueso.

Esfericidad y

redondez del grano

Muy anguloso, anguloso, sub-

anguloso, sub-redondeado,

redondeado, muy redondeado

Escogimiento Pobre, medio, bueno, muy bueno

Contacto entre los

granos

Granos libres, tangenciales,

longitudinales, granos fijos,

suturados, cóncavo-convexo

(Sandoval, 2000)

Tabla 2. Características texturales

En base a estos datos, se realizaron diferentes

diagramas ternarios QFL y sus variaciones, tales

como QmFLt, tipo Dickinson et al. (1983) y otros

diagramas ternarios usando solo los valores de

fragmentos líticos (FLm, FLs, FLv) tipo Ingersoll et

al. (1979). Con los datos químicos, se establecieron

relaciones ínterelementales, a fin de establecer algún

comportamiento característico. Además de

interpretar geoquímicamente estos, y asociarlos a las

fases minerales observadas en las secciones finas,

integrando de esta manera los datos petrográficos y

químicos.

Resultados y discusiones

En el siguiente apartado son presentados los

resultados y discusiones obtenidos durante la fase

experimental de este proyecto.

La mayoría de las clasificaciones de areniscas se

basan en la textura y en su composición

mineralógica. Los principales componentes de las

areniscas son, el cuarzo, los feldespatos y los

fragmentos líticos, y a partir de estos tres

constituyentes son expresados gráficamente en

triángulos equiláteros, subdividiéndose luego en

otros dos triángulos, dependiendo del porcentaje de

matriz que presenta la roca. Para este proyecto fue

utilizada la clasificación de Pettijonh et al. (1987).

Del análisis petrográfico realizado en las areniscas de

la sección Mina La Cuesta, se pudo establecer la

presencia de dos grupos litológicos predominantes:

areniscas del tipo sublitoarenita y grauvaca lítica,

para las muestras que presentaban mas de 15% de

matriz. Por su parte, el análisis petrográfico realizado

en las areniscas de la sección Quebrada La Paloma,

se pudo establecer la presencia de dos grupos

litológicos predominantes: areniscas del tipo

sublitoarenita y grauvaca lítica, para las muestras que

presentaban mas de 15% de matriz. Estos tipos de

litología representado en las dos secciones

estudiadas, nos indica un grado de madurez alto

mineralógicamente hablando, ya que el mineral

cuarzo es el más representativo, sin embargo

posteriormente discutiremos que esto necesariamente

no es así. Por otro lado, se tiene que el origen de los

sedimentos que dan origen a esta formación, sea de

una posible mezcla de fuente, ya que los fragmentos

de roca observados eran en su mayoría metamórficos

y sedimentarios.

El tipo de diagramas ternarios utilizados para este

proyecto han sido los tipo Dickinson et al. (1983):

QFL, QmFLt, QpLvLs y LvLmLs. Estos diagramas

se basan en las proporciones relativas de los


principales componentes en las areniscas, para luego

ser ubicadas en un tipo de proveniencia tectónica. En

total las areniscas pertenecientes a la sección Mina

La Cuesta, pertenecen a una proveniencia tectónica

del tipo Orógeno reciclado. Este resultado se afianza

al utilizar el tipo de cuarzo monocristalino, en donde

es delimitada mas esta región, al dividirse en cuarzo

reciclado y en ambiente de reciclado transicional

(figura 1), sin embargo hay tres muestras de esta

sección, que en el diagrama ternario caen dentro de

la clasificación de bloque continental, resultado que

no se considera errado ya que estos se encuentran

muy cerca del rango de delimitación de una zona y

otra.

Figura 1. Triangulo QmFLt

En la figura 2, utilizando cuarzo policristalino y

fragmentos líticos volcánicos y sedimentarios, se

consolidan el ambiente identificado en los diagramas

anteriores, ya que para un orógeno reciclado los

ambientes tectónicos son interpretados como

sistemas de cabalgaduras, cinturones de pliegues etc.

También fueron usados los diagramas ternarios tipo

Ingersoll et al. (1979), estos diagramas se basan en la

identificación de los fragmentos líticos, y en sus

tipos, metamórficos, sedimentarios y volcánicos,

para la determinación del sitio tectónico. En los

diagramas de la sección Mina La Cuesta, se observa

una dispersión de los resultados, sin poder ubicar con

estos diagramas un ambiente tectónico especifico,

pero si poder interpretar una mayoría de fragmentos

líticos del tipo sedimentario y metamórficos por

sobre los volcánicos, (figura 3).

Para la sección Quebrada La Paloma, el numero de

muestras es mayor (66), por esto, al realizar los

diagramas ternarios se dividió el numero de muestras

entre dos, así obtenemos 2 triángulos de cada tipo.

Figura 2. Triangulo QpLvLs

Figura 3. Triangulo LvLmLs

Las areniscas pertenecientes a la sección Quebrada

La Paloma de la Formación Cerro Pelado, al igual

que las pertenecientes a la sección Mina La Cuesta,

se ubican dentro de un ambiente tectónico de

orógeno reciclado según la clasificación de

Dickinson et al. (1983), donde el aporte de cuarzo y

fragmentos líticos es mucho mayor al porcentaje de

feldespatos, observados en las secciones finas. Los

posteriores diagramas refuerzan esta tendencia en la

sección, donde al utilizar el cuarzo monocristalino se

discriminan tres sub tipos de ambientes, ubicando la

mayoría de las muestras en cuarzo reciclado (figuras

4 y 5). Por otro lado, para estas muestras no se

observo ninguna que cayera dentro del ambiente de

complejos de subducción en el tipo de diagramas de

QpLvLs, (figuras 6 y 7) pero si en el tipo de

cinturones de pliegues y suturas de colisión, que

confirma aun mas lo antes discutido sobre la

proveniencia tectónica para esta sección.

Márgenes continentales rift

Cinturones de sutura

Mezcla de arcos magmáticos

Complejos de subducción

Suturas de colisión, cinturones de pliegues y

cabalgaduras Complejos de

subducción

Arco magmático

Mezcla

Bloque continental

Orógeno reciclado

Cuarzo reciclado

Reciclado transicional


Figura 4. Triangulo QmFLt (a)

Figura 5. Triangulo QmFLt (b)

En la figura 8 y 9, se observa que la mayoría de los

fragmentos líticos son del tipo metamórfico y

sedimentario por sobre los ígneo-volcánicos,

identificando esto como un aporte de la fuente o las

fuentes que dan origen a estas secciones como las

mas representativas al momento de la depositación

de los sedimentos. Por otro lado, no se pudo

establecer ninguna relación entre las muestras que no

se ubican en un ambiente tectónico, con respecto a su

ubicación en la columna estratigráfica.

La porosidad fue determinada en el estudio

petrográfico, apoyado en el teñido con epoxi azul de

la roca, facilitando de esta manera la estimación.

Figura 6. Triangulo QpLvLs (a)

Figura 7. Triangulo QpLvLs (b)

Figura 8. Triangulo LvLmLs (a)





Suturas de colisión, cinturones de pliegues y

cabalgaduras

Proveniencia de arco orogénico


Arco magmático

Mezcla

Bloque continental

Orógeno reciclado

Cuarzo reciclado

Reciclado transicional


Figura 9. Triangulo LvLmLs (b)

Para ambas secciones no se pudo establecer una clara

relación de esta con la altura estratigráfica, en donde

las causas posibles de esta incongruencia, es la

presencia de cemento autigénicos y de matriz,

también no se debe descartar lo friables que eran las

muestras y quizás no soportaban el frotamiento con

el esmeril al momento de realizar la sección fina. En

la figura 10, se observa el teñido azul que se realizó a

la roca y su vista en el microscopio petrográfico, con

un objetivo de 10X. Las zonas azules representan los

espacios porosos, luego con nicoles cruzados se

aprecian estos espacios de color negro, donde el

teñido no altera el resto de la sección fina.

Figura 10. Fotografías de la muestra 375FQLP. SN y

con NX (10X, 2mm)

SN: sin nicoles; NX: nicoles cruzados.

Sandoval (2000), indica que el estudio de los

procesos diagenéticos y los cambios que tienen lugar

en los sedimentos, es de gran importancia para la

reconstrucción de la proveniencia y ambiente de

depositación de dichas partículas, ya que la

composición mineralógica de un conjunto de

sedimentos clásticos, en este caso el de las arenas,

está controlada por la composición de la roca fuente.

Con respecto a los cambios en el grado de

empaquetamiento de los granos, se estima que a

medida que se incrementa la presión de

soterramiento, los procesos de compactación y

presión-solución traen como consecuencia, una

reorganización y aumento en el grado de

empaquetamiento de las partículas, esto se evidencia

por un aumento en el numero y tipos de contacto

entre granos, a medida que aumenta la profundidad.

Para las dos secciones analizadas, fue determinado

que entre el 50 y 60% de los contactos entre granos

eran del tipo tangencial y longitudinal (Sandoval,

2000), lo que nos indica que todavía hay presencia

del empaquetamiento original y también, por efectos

del aumento de la presión de soterramiento provocan

que los granos roten y se ajusten entre si, como

respuesta a la compactación y al equilibrio

gravitacional, esto suele ocurrir en una etapa

temprana de consolidación de la arena. Por otro

lado, también fue estimado la madurez textural de los

sedimentos al cuantificar e identificar la redondez y

esfericidad de estos, y los resultados obtenidos

indican que la mayoría de las areniscas presentan una

textura de subanguloso a subredondeado, donde la

esfericidad es de baja a media y el escogimiento de

los granos es medio, interpretando esto como que la

fuente o las fuentes no se encuentran lejos de la

cuenca.

Según Sandoval (2000), otro proceso que también

trae cambios en el empaquetamiento original de las

partículas es la cementación. Cuando en un

sedimento recién depositado ocurre una fuerte

precipitación, debido a que las partículas

sedimentarias no se encuentran confinadas lo

suficiente como para poder mantenecerse cercanas

entre si, el empaquetamiento original tiende a

expandirse debido a la precipitación de minerales.

Tanto para la sección de Mina La Cuesta como para

la Quebrada La Paloma, los tipos de cementos

reconocidos fueron carbonatos (siderita y calcita),

oxihidroxidos de hierro (hematina-goetita) y

minerales de arcillas, siendo estos una serie de

minerales autigénicos que se encuentran rellenando

los poros. El fracturamiento y deformación de los

granos, es producto esencialmente del proceso de

compactación, y a medida que este aumenta ocurre la

deformación de minerales y fragmentos de rocas

dúctiles entre las partículas sedimentarias rígidas. En

las secciones finas analizadas, fue observada esta

característica, principalmente entre las micas y los

granos de cuarzo, apreciando una deformación

mecánica de la mica entre los granos más rígidos de

cuarzo (figuras 11 y 12).






Figura 11. Deformación mecánica de mica, muestra

15FMC. SN y con NX (40X, 0.5mm)


Figura 12. Grano de cuarzo con marcas de

deformación, muestra 415 FQLP.

SN y con NX (40X, 0.5mm)


La petrografía y la geoquímica integradas son las

herramientas mas importantes en el análisis de

proveniencia de sedimentos, ya que el estudio

detallado de la composición química, mineralógica

de los sedimentos terrígenos y de sus rasgos

texturales, así como el análisis estadístico de sus

diversos componentes (petrográficos y elementales),

ofrecen los mejores resultados en la interpretación de

proveniencia en cuencas sedimentarias. Los datos

químicos obtenidos por autores anteriores (Montero,

2004) determinaron los siguientes elementos P, K,

Ti, Mn, Li, B, V, Cr, Zn, Rb, Sr, Y, Ba, La y Ce, a

los cuales se les realizó en primera instancia

histogramas de frecuencia para medir la normalidad

de los valores. A partir de este análisis, se realizaron

pruebas de componentes principales, donde se

obtuvieron dos (2) grupos representativos, en los

cuales se asocian elementos como: Cr, B, V, Ti, Y,

La, Ce, K y Rb con una interpretación geoquímica de

posibles resistatos, y otro grupo con los elementos:

Zn, P, Mn, Ba y Li, estos como posibles fosfatos y/o

carbonatos. Lamentablemente no se cuenta con otros

elementos mayoritarios y traza que puedan contribuir

a la interpretación geoquímica de estos grupos

generados, y debido a esto solo se pueden hacer

aproximaciones. Es por esto, que la interpretación

geoquímica de los datos químicos obtenidos por

Montero (2004), se baso principalmente en la

relación con los datos petrográficos generados, en

base a los minerales accesorios identificados en las

secciones finas (tabla 3), y clasificándolos en

máficos, félsicos y neoformados. En base a estos

minerales accesorios y al criterio geoquímico fue

realizado un diagrama específico, del tipo

Q/10MmMf, para cada sección de la Formación

Cerro Pelado, donde se discrimina entre minerales

máficos y minerales félsicos.

Minerales Máficos Minerales

Félsicos

Minerales

Neoformados

Hornblenda,

espinela, granate,

magnetita biotita y

opacos (figura 16)

Moscovita y

circón

(figura 17)

Glauconita

arcillas, siderita

y hematita-

goetita

Tabla 3. Minerales accesorios identificados

petrográficamente

En donde para la sección Mina La Cuesta (figura 13)

el aporte de minerales félsicos es superior al de

minerales máficos, pero al observar los gráficos de

dispersión del elemento Cr de las areniscas y el de

porcentajes estimados de los minerales máficos, se

aprecia una congruencia, que es interpretada como

posibles pulsos máficos.

Figura 13. Triangulo de minerales Q/10MmMf,

sección Mina La Cuesta.

Para esta sección se observan dos pulsos máficos

significativos. Mientras que para la sección

Quebrada La Paloma, el aporte de minerales máficos

es mas significativo (figuras 14 y 15), y la

congruencia entre los gráficos de dispersión no es tan

evidente, sin embargo, es observada cierta afinidad

en dos zonas, primero entre las muestras 220 y 225, y

luego para la muestra 70. Estos pulsos máficos

pueden estar asociados a un mayor aporte de una

fuente metamórfica o a la acumulación preferencial


de minerales pesados, por alguna característica de la

cuenca. Sin embargo, es evidente la importancia de

realizar un estudio geoquímico y petrográfico

integrado, para arrojar conclusiones más efectivas

con respecto a la proveniencia de los sedimentos.


sección Quebrada la Paloma. (a)


sección Quebrada la Paloma. (b)

Conclusiones y recomendaciones

1) Por medio del uso del diagrama ternario de

clasificación de areniscas de Pettijonh et al. (1987),

fueron clasificadas las areniscas de ambas secciones

como sublitoarenitas/ areniscas líticas y grauvacas

líticas, con una predominancia de fragmentos líticos

de origen metamórfico y sedimentario sobre los de

origen ígneo-volcánico

2) Mediante el estudio petrográfico y su aplicación

en los diagramas ternarios tipo Dickinson et al.

(1983), se determinó que la proveniencia de las

secciones Mina La Cuesta y Quebrada La Paloma,

están asociadas a un sitio tectónico de tipo Orógeno

Reciclado (cuarzoso y transicional), característico de

zonas de cinturones plegados, suturas y zonas de

subducción.

3) En base a la cuantificación de la porosidad y a las

características texturales observadas (contacto entre

los granos) en las secciones finas, fue determinada

una evolución diagenética intermedia para ambas

secciones de la Formación Cerro Pelado.

4) Por medio de la identificación de los rasgos

morfológicos de los granos, se estimó que la fuente

de los sedimentos no se encuentra lejana a la cuenca. 5) Con la integración del análisis petrográfico y los

datos químicos, se identificaron pulsos máficos en

ambas secciones, sin embargo el mayor aporte es del

tipo félsico.

6) En base a lo antes expuesto y a la interpretación

de las zonas que se encontraban en positivo al

momento de la depositación de los sedimentos en la

cuenca, se propone una mezcla en las fuentes que

dan origen a esta formación, asociados a la

Cordillera de Los Andes, Península de Paraguaná y

hacia el sur a la Formación Matatere esta de tipo

sedimentario.

Figura 16. Minerales opacos, muestra 290FQLP SN

(10X, 2mm)

Figura 17. Mineral circón, muestra 290FQLP. SN y

con NX (40X, 0.5mm)


Recomendaciones

1) Realizar estudios petrográficos y geoquímicos

integrados para la sección Quebrada El Troncón de la

Formación Cerro Pelado, con la finalidad de

establecer correlaciones y la proveniencia definitiva

para esta formación.

2) Para la determinación de porosidad en las

muestras de areniscas, utilizar otra técnica al

momento de realizar las secciones finas, para de esta

manera obtener mejores resultados.

3) Evaluar y determinar otros elementos químicos

que permitan mejorar y refinar los resultados aquí

obtenidos sobre el aporte máfico para ambas

secciones.

4) Realizar estudios de minerales pesados en la

Formación Cerro Pelado.

Figura 18. Muestra 195FMC. NX (10X)

Figura 19. Muestra 315FQLP. NX (10X)

Muestra Q F L Qm F L Qp Q/10

Promedio FMC 82,9 1,7 15,4 73,3 2,7 24,0 74,9 64,2

D.S 7,3 1,6 6,9 11,3 2,6 11,2 12,6 12,8

Promedio FQLP 82,2 2,2 15,6 73,1 3,3 23,7 75,7 63,4

D.S 5,4 1,3 5,3 8,1 1,8 8,0 8,8 15,0

Muestra Lv Ls Lv Lm Ls Mm Mf

Promedio FMC 6,2 19,0 19,7 26,7 53,6 2,1 33,7

D.S 5,7 12,5 17,1 21,8 23,2 4,3 12,0

Promedio FQLP 6,0 18,3 17,5 32,1 50,4 13,8 22,9

D.S 3,0 8,2 8,8 19,0 16,2 10,3 12,4

Q = cuarzo total, F = feldespatos, L = fragmentos

líticos total, Qm= cuarzo monocristalino,

Lt = fragmentos líticos incluyendo variedades de

cuarzo, Qp = cuarzo policristalino, Lv = fragmentos

líticos volcánicos, Ls = fragmentos líticos

sedimentarios, Lm = fragmentos líticos

metamórficos, Q/10 = cuarzo total entre 10, Mm =

minerales máficos, Mf = minerales félsicos.

Tabla 4. Valores recalculados para las areniscas de

las secciones Mina La Cuesta y Quebrada La

Paloma.

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Qm

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