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Ameghiniana

versión On-line ISSN 1851-8044

Ameghiniana v.45 n.3 Buenos Aires jul./sep. 2008

 

Tafonomía e icnología de los depósitos de tormenta de la Formación Bardas Blancas (Jurásico Inferior-Medio), Mendoza, Argentina

Graciela S. Bressan1 y Ricardo M. Palma1,2

1Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CO-NICET). gbressan@gl.fcen.uba.ar; palma@gl.fcen.uba.ar
2Departamento de Ciencias Geológicas, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires, Ciudad Universitaria, Pabellón II, 1428 Buenos Aires, Argentina.

Abstract. Taphonomy and ichnology from storm deposits in Bardas Blancas Formation (Lower-Middle Jurassic), Mendoza, Argentina. The Bardas Blancas Formation (Toarcian-Bajocian) of the Neuquen Basin in rio Potimalal area is characterized on the basis of sedimentologic, taphonomic and ichnologic criteria. The taphonomic attributes and their relation to the lithofacies allow us to distinguish five different bioclastic deposits (BD): (1) BD1, hummocky cross-stratified shell concentrations; (2) BD2, lenticular or tabular shell concentrations in hummocky cross-stratified sandstones; (3) BD3, shell "lags"; (4) BD4, complex shell beds; (5) BD5, shell beds in massive fine-medium grained sandstones. BD3 have been interpreted as storm relaxation flows, whereas BD1-BD2 has been interpreted as proximal tempestites and BD4-BD5 as distal tempestites. Molluscs taxa recorded include bivalves, cephalopods and gastropods, in order of decreasing of his relative abundance. Pholadomya cf. abbreviata Hupé, Meleagrinella cf. echinata (Sowerby) and Neocrassina andium (Gottsche) are present in sandstone facies while, Pholadomya laevigata Hupé and Trigonia (Trigonia) sp. are abundant in mudstone facies. Ichnofauna includes Skolithos and Ophiomorpha that may be assigned to the Skolithos ichnofacies, and Thalassinoides, Palaeophycus, Planolites and Chondrites, assigned to the Cruziana ichnofacies. In the study area, there are three deepening upward successions averaging 26, 17 and 25 m in thickness. The analysis and interpretation of sedimentologic, taphonomic and ichnologic features suggests a storm-dominated shelf, in a zone comprised from shoreface and outer shelf areas.

Resumen. Los depósitos de la Formación Bardas Blancas (Toarciano-Bajociano) de la Cuenca Neuquina, en el área del río Potimalal, son caracterizados sobre la base de criterios sedimentológicos, tafonómicos e icnológicos. Los atributos tafonómicos y su relación con las litofacies permiten distinguir cinco tipos de depósitos bioclásticos (DB): (1) DB1-Areniscas bioclásticas con estratificación cruzada tipo hummocky; (2) DB2-Concentraciones tabulares o lenticulares en areniscas finas-medias con estratificación cruzada tipo hummocky; (3) DB3-"Lags" bioclásticos; (4) DB4-Concentraciones complejas; (5) DB5-Concentraciones bioclásticas en areniscas finas macizas. Estos depósitos fueron interpretados como flujos de relajación de tormentas (DB3), tempestitas proximales (DB1 y DB2) y tempestitas distales (DB4 y DB5). Los taxa de moluscos incluyen pelecípodos, cefalópodos y gastrópodos, en orden de abundancia decreciente. Pholadomya cf. abbreviata Hupé, Meleagrinella cf. echinata (Sowerby) y Neocrassina andium (Gottsche) están presentes en las facies de areniscas mientras que Pholadomya laevigata Hupé y Trigonia (Trigonia) sp. son abundantes en las facies de pelitas. La icnofauna incluye los icnogéneros Skolithos y Ophiomorpha, asignados a la icnofacies de Skolithos, y Thalassinoides, Palaeophycus, Planolites y Chondrites, asignados a la icnofacies de Cruziana. En estos afloramientos se reconocieron tres secciones que se profundizan hacia el techo, promediando los 26, 17 y 25 m en espesor. El análisis y la interpretación de los rasgos sedimentológicos, tafonómicos e icnológicos permiten interpretar una plataforma dominada por tormentas, en una zona comprendida entre la anteplaya y la plataforma externa.

Key words. Bardas Blancas Formation; Jurassic; Storms; Bioclastic deposits; Ichnofacies.

Palabras clave. Formación Bardas Blancas; Jurásico; Tormentas; Depósitos bioclásticos; Icnofacies.

Introducción

La Formación Bardas Blancas consiste en una sucesión de areniscas y escasas pelitas bien estratificadas, que afloran en el sur de la provincia de Mendoza, desde las inmediaciones de la ciudad de Malargüe hasta sierra de Reyes. Las areniscas son finas a medias, con laminación paralela, estratificación cruzada tipo hummocky, ondulitas de oleaje e intercalaciones de concentraciones bioclásticas.
Los estudios previos que tuvieron como objeto de estudio a la Formación Bardas Blancas son escasos, e incluyen Junken (2002), Sanci (2005), Bressan et al. (2005) y Bressan y Palma (2006), en tanto que los estudios tafonómicos en depósitos siliciclásticos del Jurásico de la Cuenca Neuquina están limitados a Lanés (1998).
Los depósitos de la Formación Bardas Blancas son particularmente adecuados para los estudios tafonómicos considerando que las concentraciones bioclásticas están compuestas casi en su totalidad por pelecípodos, muy útiles para realizar análisis tafonómicos debido a que poseen una gran variedad de propiedades cuantificables (Speyer y Brett, 1988). Como las propiedades tafonómicas son el producto de condiciones ambientales específicas, esta información permite hacer interpretaciones sobre el ambiente depositacional (tabla 1 de Fürsich y Oschmann, 1993 y tablas 2-7 de Speyer y Brett, 1988) y sirve como herramienta en el análisis de cuencas (Fürsich y Oschmann, 1993). Asimismo, los estudios tafonómicos realizados en plataformas modernas muestran que las acumulaciones esqueletales reflejan las condiciones de energía del ambiente y la historia post-mortem de los organismos (Meldahl y Flessa, 1990; Best y Kidwell, 2000).

Tabla 1. Litofacies. HCS: estratificación cruzada tipo hummocky;λ: longitud de onda / lithofacies. HCS: hummocky cross-stratification,λ: wave length

Tabla 2. Depósitos bioclásticos. Empaquetamiento: suelto (S)/denso (D); orientación: concordante (Co)/oblicua (O)/caótica (Ca); estructura interna: simple (S)/compuesta (C); fragmentación: media (M)/alta (A). HCS: estratificación cruzada tipo hummocky / Shell beds. Packing: loose (S)/dense (D); orientation: concordant (Co)/oblique (O)/chaotic (Ca); internal structure: simple (S)/complex (C); fragmentation: medium (M)/high (A). HCS: hummocky cross-stratification.

Los eventos de tormentas en ambiente marino generan concentraciones fosilíferas con rasgos característicos en los depósitos tempestíticos y su ubicación con respecto a la línea de costa, los que influirán en la calidad de preservación, espesor, geometría de las concentraciones y complejidad interna de las acumulaciones esqueletales (Fürsich y Oschmann, 1993, Simões y Torello 2003).
Tomašových (2004) considera que los rasgos tafonómicos reconocidos en el análisis de tafofacies de asociaciones fósiles solo indican en forma ambigua las condiciones ambientales, por lo que su potencial de resolución para interpretar el ambiente debe ser verificado independientemente en el análisis tafonómico. Sobre la base de estos aspectos propone estudiar por separado las propiedades de los depósitos y los rasgos tafonómicos de los bioclastos, ya que reflejarían procesos a distinta escala. La variación en la icnofábrica, la geometría y estructura interna de los depósitos bioclástico permitiría realizar la interpretación genética de los depósitos, en tanto que el grado de alteración de las conchillas da información sobre las rutas tafonómicas (i.e., importancia de los procesos destructivos y constructivos) durante la formación de las asociaciones de muerte (Meldahl y Flessa, 1990; Kowalewski et al., 1994).

El propósito de esta contribución es describir e interpretar los depósitos de la Formación Bardas Blancas en los afloramientos localizados en el área del río Potimalal, desde un punto de vista sedimentológico, tafonómico e icnológico, con la intención de formular una interpretación paleoambiental para la misma. Considerando que los rasgos tafonómicos podrían no reflejar correctamente el ambiente depositacional, se analizan e interpretan las propiedades de los depósitos bioclásticos, y en un segundo paso, se evalúan los rasgos tafonómicos de los bioclastos presentes en los depósitos previamente definidos.

Marco geológico

La Formación Bardas Blancas aflora en el sector mendocino de la Cuenca Neuquina y forma parte del Grupo Cuyano o Cuyo (Groeber, 1946) o Ciclo Cuyano (Gulisano, 1981), producto de la primera transgresión marina en la cuenca. Esta transgresión, proveniente del oeste, se inició en el Noriano (Triásico Superior) en el área del río Atuel (Riccardi et al., 1997; Riccardi y Llanos, 1999), y alcanzó su máxima extensión en el Bajociano (Jurásico Medio), momento a partir del cual las facies marinas comenzaron a retroceder, hasta que en el Caloviano medio la cuenca quedó aislada del mar abierto (Gulisano y Gutiérrez Pleimling, 1994). Para consultar el contexto estratigráfico secuencial de estos depósitos se puede recurrir a Legarreta y Gulisano (1989).
Los primeros trabajos que hicieron referencia a los depósitos de la Formación Bardas Blancas fueron realizados por Groeber (1918, 1946, 1953), Gerth (1925), Jaworski (1926), Weaver (1931) y Stipanicic (1965, 1969).
Originalmente esta unidad fue reconocida como "Arenisca con Pseudomonotis" (Gerth, 1925; Dessanti,1973 y 1978). Más tarde, recibió la denominación de "Arenisca Bardas Blancas" cuando Gulisano (1981) definió su localidad tipo en las inmediaciones del puente de la Ruta Nacional 40 sobre el río Grande (Malargüe, Mendoza). En ese momento, estos depósitos fueron considerados como facies marginales de la Formación Los Molles. Años más tarde, la Arenisca Bardas Blancas fue recategorizada por Riccardi y Westermann (1984) y Riccardi (1984) como Formación Bardas Blancas, y fue interpretada como un ambiente marino cercano a la costa sometido a la influencia de tormentas (Gulisano y Gutiérrez Pleimling, 1994).
En un principio, Groeber (1918) asignó a esta unidad una edad correspondiente al Aaleniano-Bajociano inferior. Estudios posteriores ampliaron el rango al Toarciano superior-Bajociano inferior (Riccardi y Damborenea, 1993a; Gulisano y Gutiérrez Pleimling, 1994) y por último hasta el Toarciano inferior (Sanci, 2005).
El área de estudio se ubica en el sector occidental de la sierra Azul (figura 1), en el departamento de Malargüe (provincia de Mendoza). En esta zona, la Formación Bardas Blancas aflora a través de varios kilómetros en ambas márgenes del río Potimalal. Esta unidad se encuentra limitada en la base por la discordancia regional Intraliásica (Gulisano et al., 1984), que separa a esta formación de los depósitos de la Formación Remoredo (Retiano-Hettangiano inferior) (Legarreta y Gulisano, 1989). A su vez, se encuentra cubierta por las pelitas de ambientes costa afuera de la Formación Tres Esquinas (Bajociano) (Gulisano y Gutiérrez Pleimling, 1994). Estos depósitos fueron asignados al Toarciano inferior-Bajociano inferior (Sanci, 2005).


Figura 1. Mapa de ubicación geográfica del afloramiento en elárea del río Potimalal. La estrella indica la posición del afloramiento/ map showing the geographic location of the outcrop in rio Potimalal area. The star indicates the position of the outcrop.

La sucesión sedimentaria estudiada se localiza en la margen derecha del río Potimalal, en las inmediaciones de la desembocadura del arroyo La Vaina, donde alcanza los 68 m de espesor y está compuesta por areniscas y pelitas bien estratificadas, formando tres secciones grano y estratodecrecientes.

Metodología

Las litofacies fueron descriptas teniendo en cuenta su composición, geometría, espesor y estructuras sedimentarias. Para la descripción y definición de las concentraciones bioclásticas se tuvieron en cuenta las características tafonómicas de más de 50 concentraciones esqueletales, con datos tomados en el campo.
En este trabajo se hace referencia a concentraciones (o depósitos) bioclásticas o esqueletales, llamándose como tal a cualquier acumulación de partes duras biológicas relativamente densa, independientemente de su composición taxonómica, estado de preservación, o grado de modificación post-mortem (Kidwell et al., 1986).
Para describir los depósitos bioclásticos se tuvieron en cuenta espesor, geometría, contactos, estructura interna, fábrica (selección, empaquetamiento) y orientación de los bioclastos.
Las concentraciones consideradas presentan una geometría tridimensional, y de acuerdo al criterio de Kidwell et al. (1986) las mismas quedan incluidas en una de las dos categorías presentes a través del afloramientos, tratándose de concentraciones lenticulares (lens) o tabulares (beds). La estructura interna de los depósitos fue considerada como simple o compuesta, de acuerdo a Kidwell et al. (1986).
La selección por tamaño se hizo siguiendo el esquema de Kidwell y Holland (1991), que diferencia entre depósitos bien seleccionados (well sorted), con selección bimodal (bimodal) o con selección pobre (poorly sorted).
El empaquetamiento fue considerado denso (densely packed), suelto (loosely packed) o disperso (disperse) de acuerdo al criterio semicuantitativo propuesto por Kidwell y Holland (1991).
Para las observaciones relacionadas con la orientación de los bioclastos se tuvieron en cuenta solo cortes en sección, más frecuentes que las vistas en planta de las concentraciones y que permiten apreciar mejor la biofábrica. De acuerdo a Kidwell et al. (1986) la orientación se definió como concordante (concordant), perpendicular (perpendicular) u oblicua (oblique). En los casos en que los bioclastos no presentaron ninguna orientación preferencial, se hizo referencia a ello como una orientación caótica. Cabe destacar que algunos fragmentos resultaron muy pequeños como para determinar el tipo de orientación y no fueron considerados al definir este rasgo. También se usaron los términos apilamiento y anidamiento (sensu Kidwell et al., 1986) para indicar el ordenamiento característico de ciertos elementos esqueletales observado en las concentraciones.
Para la descripción de las características tafonómicas de las conchillas se consideraron atributos propuestos por Fürsich y Oschmann (1993), Kidwell et al. (1986) y Kidwell y Holland (1991) tales como grado de articulación, fragmentación, abrasión, mineralogía de las conchillas y presencia de bioerosión. La fragmentación fue determinada como baja (0-30% de valvas fragmentadas), media (30-70%) y alta (70%-100%).
El mal estado de preservación de los restos y la fuerte cementación de las concentraciones fueron un obstáculo para determinar la composición taxonómica de los restos esqueletales y su estado de preservación. En los casos en los que fue posible determinar el estado de preservación de las conchillas, éste fue definido de acuerdo al grado de abrasión y bioerosión.
Teniendo en cuenta los principales procesos de concentración (olas, corrientes, productividad biológica, sedimentación neta y tiempo) propuestos por Fürsich y Oschmann (1993), se pudieron reconocer concentraciones de tempestitas proximales, tempestitas distales y concentraciones formadas por corrientes. Las concentraciones también fueron clasificadas de acuerdo a la importancia relativa de los procesos (o agentes) de concentración biológicos, físico-sedimentológicos o diagenéticos (Kidwell et al., 1986).
Los rasgos estratigráficos y sedimentológicos de los depósitos (sensu Kidwell y Holland, 1991) fueron utilizados como información complementaria para realizar la interpretación de las concentraciones bioclásticas, teniendo en cuenta que estas acumulaciones esqueletales se formaron en respuesta a procesos de concentración físicos.
El modelo paleoambiental utilizado en la interpretación es el propuesto por Hampson y Storms (2003). En el mismo se diferencian zonas de playa (foreshore), anteplaya (shoreface), plataforma interna (inner shelf) y plataforma media-externa (mid-outer shelf) sobre la base de los niveles de alta y baja marea y del nivel de base de olas de buen tiempo y de tormenta.

Características sedimentológicas de la Formación Bardas Blancas

La sucesión sedimentaria (68 m) consiste de areniscas, pelitas y paquetes conglomerádicos subordinados. Las areniscas y pelitas se disponen en tres secciones grano y estratodecrecientes que de base a techo alcanzan 26, 17 y 25 m de espesor (figura 2). En la tabla 1 se resumen las principales características de las litofacies observadas en la Formación Bardas Blancas.


Figura 2. Perfil estratigráfico de la Formación Bardas Blancas en el río Potimalal / stratigraphical section of the Bardas Blancas Formation at rio Potimalal.

En la base de la primera sucesión grano y estrato decreciente se encuentran cuatro paquetes amalgamados de conglomerados (litofacies G) que alcanzan 4,3 m de espesor. Por encima de los mismos se presenta una sucesión de areniscas (litofacies Sm y Shcs) interestratificadas con pelitas (litofacies Fm/Fl). Hacia el techo de esta sección basal disminuye la frecuencia y espesor de las capas de areniscas y aumenta la presencia de la litofacies Fm/Fl.
La siguiente sucesión grano y estrato decreciente se inicia con un conjunto fuertemente amalgamado de areniscas con estratificación cruzada tipo hummocky que alcanza 9 m de espesor (litofacies Sa). Verticalmente, las areniscas de la litofacies Sa son reemplazadas por areniscas de las litofacies Shcs y Sm. La frecuencia de las capas de pelitas (Fm/Fl) aumenta hacia el techo de la sección, hasta reemplazar completamente a las capas de areniscas.
El arreglo interno de la tercera sucesión grano y estratodecreciente es similar al de la segunda, pero en este caso, la litofacies Sa alcanza un espesor de 5 metros.

Fauna en la Formación Bardas Blancas

Las areniscas de las litofacies Shcs, Sa y Sm tienen concentraciones esqueletales con geometría tabular o lenticular, ricas en conchillas de pelecípodos muy fragmentadas, que una vez analizadas permitieron reconocer 5 tipos de depósitos bioclásticos (DB 1-5). Ocasionalmente se hallaron gastrópodos, cefalópodos (belemnites y amonites) y fragmentos de braquiópodos. Entre los pelecípodos se identificaron ejemplares de Pholadomya cf. abbreviata Hupé y Meleagrinella cf. echinata (Sowerby) en la primera sección, ejemplares de Meleagrinella cf. echinata (Sowerby) en la segunda y de Neocrassina andium (Gottsche) y Modiolus, en la tercera sección.
Meleagrinella cf. echinata (Sowerby) y Neocrassina andium (Gottsche) pertenecen a la Fáunula de Meleagrinella, que indica estratos del Toarciano más alto y del Aaleniano (Riccardi y Damborenea, 1993b; Damborenea, 1994).Entre los amonites se identificó Tmetoceras cf. flexicostatum Neumayr del Aaleniano superior, en la segunda sección. Esta especie se encuentra principalmente en la Zona de Asociación de Zurcheria groeberi, aunque también se la puede encontrar en la Zona Standard de Puchenquia malarguensis, ambas propuestas por Westermann y Riccardi (1979).

A lo largo de toda la sucesión sedimentaria, estas areniscas (Shcs, Sa y Sm) presentan abundantes trazas fósiles que incluyen Chondrites, Thalassinoides, Planolites y Palaeophycus, además de tubos de Skolithos.
Las pelitas de la litofacies Fm/Fl, contienen una fauna muy dispersa de pelecípodos que incluye valvas desarticuladas y retrabajadas de Trigonia (Trigonia) sp. a lo largo de toda la sucesión. En el último tercio de la sucesión se encontraron moldes internos de Pholadomya laevigata Hupé en posición de vida y de Grammatodon sp., además de ejemplares de fauna pelágica como los amonites de las especies ?Westermanniceras groeberi (Westermann y Riccardi), asignada al Aaleniano (Zona de Asociación de Zurcheria groeberi) (Westermann y Riccardi, 1979) y Phylloceras cf. trifoliatum Neumayr, del Aaleniano-Bajociano (Zona Standard de Puchenquia malarguensis) (Westermann y Riccardi, 1982). Asimismo, en esta litofacies se observó también la presencia de briznas y de trazas fósiles asignadas a los icnogéneros Thalassinoides y Chondrites.

Depósitos bioclásticos

Areniscas bioclásticas con estratificación cruzada tipo hummocky

Descripción de los depósitos. Corresponde a bancos tabulares con base erosiva que exhiben estratificación cruzada tipo hummocky y laminación paralela. El espesor de las capas varía entre 12 y 28 cm, aunque aparecen amalgamadas alcanzando espesores de hasta 60 cm. Los restos esqueletales se distribuyen en una matriz de arenisca fina-media conformando una arenisca bioclástica (figura 3.1).


Figura 3. Fotos de campo de los depósitos bioclásticos (DB) de la Formación Bardas Blancas. 1, DB1, areniscas bioclásticas con estratificación cruzada tipo hummocky. 2-3, DB2, concentraciones bioclásticas tabulares o lenticulares en areniscas finas-medias con estratificación cruzada tipo hummocky. 4, DB3, "lags" bioclásticos. 5, DB4, concentraciones complejas.6, DB5, Concentraciones bioclásticas en areniscas finas macizas. Escala gráfica y moneda = 2,5 cm / field pictures of the bioclastic deposits (BD) of the Bardas Blancas Formation. 1, BD1, hummocky crossstratified shell concentrations. 2-3, BD2, lenticular or tabular shell concentrations in hummocky cross-stratified sandstones. 4, BD3, Shell "lags". 5, BD4, complex shell beds. 6, BD5, shell beds in massive fine-medium grained sandstones. Graphic scale and coin = 2.5 cm.

Las concentraciones esqueletales se encuentran formadas principalmente por conchillas de pelecípodos, y ocasionales belemnites (de hasta 7 cm) y gastrópodos (de hasta 8 cm). La selección es pobre, observándose fragmentos de 0,2-5 cm y conchillas enteras de hasta 7 cm. El empaquetamiento es suelto y los bioclastos se encuentran orientados en forma concordante a la estratificación. En algunos sectores dominan las valvas cóncavas hacia arriba, y también hay casos de anidamiento y apilamiento de los bioclastos. Internamente, la estructura es simple, con gradación normal. Como característica adicional se observan intraclastos limosos.
Interpretación. La falta de selección por tamaños y la orientación de los bioclastos cóncavos hacia arriba sugieren distancias de transporte cortas (Boyer et al., 2004). El anidamiento y apilamiento que se observa en algunos casos sugieren depositación rápida vinculada a eventos de alta energía. Por su parte, los intraclastos presentes en algunas de estas concentraciones indican el retrabajo de los estratos subyacentes por flujos turbulentos (Kreisa y Bambach, 1982; Norris, 1986; Mandic y Piller, 2001).
Las estructuras tipo hummocky confirman la interpretación de estos depósitos como depósitos de tormenta, en tanto que la amalgamación indica sucesivos eventos de tormentas, en un ambiente marino somero de alta energía (Dott y Bourgeois, 1982), probablemente en la parte superior de un sector de anteplaya inferior (figura 4). De acuerdo al modelo propuesto por Fürsich y Oschmann (1993) estas concentraciones pueden interpretarse como concentraciones de tempestitas proximales.


Figura 4. Perfil esquematizado de la línea de costa mostrando la distribución de los depósitos bioclastos e icnofacies en la Formación Bardas Blancas (modificado de Hampson y Storms, 2003); nivel de alta marea (NAM); nivel de baja marea (NBM); nivel de base de olas de buen tiempo (NBOBT); nivel de base de olas de tormenta (NBOT); 1. Depósito bioclástico tipo 1, 2. Depósito bioclástico tipo 2 (), 3, Depósito bioclástico tipo 3, 4. Depósito bioclástico tipo 4 , y 5. Depósito bioclástico tipo 5 / squematic shoreline profile showing the bioclastic deposits and ichnofacies distribution in Bardas Blancas Formation (modified from Hampson and Storms, 2003); high tide level (NAM); low tide level (NBM); fair weather wave base (NBOBT); storm wave base (NBOT); 1. Type 1 Bioclast deposits, 2. Type 2 Bioclast deposits , 3. Type 3 Bioclast deposits, 4, Type 4 Bioclast deposits, and 5. Type 5 Bioclast deposits.

Concentraciones bioclásticas tabulares o lenticulares en areniscas finas-medias con estratificación cruzada tipo hummocky

Descripción. Corresponde a concentraciones bioclásticas de 4 a 23 cm de potencia. Su geometría es tabular (decenas de metros de extensión lateral) y en algunos casos lenticular (alcanzando hasta 150 cm de extensión lateral). Este tipo de concentraciones es el más frecuente en estos depósitos de la Formación Bardas Blancas. El contacto basal de estas concentraciones es erosivo y el contacto superior es neto. Se encuentran incluidas en depósitos de areniscas finas-medias con estratificación cruzada tipo hummocky (Shcs) que varían entre 20 y 115 cm de espesor (figura 3.2 y 3.3). Las concentraciones están formadas por pelecípodos, entre los cuales se identificaron Meleagrinella cf. echinata (Sowerby), Neocrassina andium (Gottsche) y ?Megapraeconia beneckei Möricke. Raramente se encuentran restos de belemnites. Los bioclastos presentan empaquetamiento denso o suelto. La selección es pobre; en tanto que la orientación de los bioclastos puede ser concordante, oblicua o aleatoria con respecto al plano de estratificación, rasgo que puede variar dentro de una misma concentración. La estructura interna de las concentraciones es simple. Excepcionalmente se encuentran algunas valvas articuladas.
Interpretación. La orientación caótica y la pobre selección de los restos esqueletales, así como la presencia de conchillas articuladas indican cortos períodos de retrabajo y breves distancias de transporte. La disposición oblicua observada para algunas valvas puede deberse a deformación sindepositacional de las concentraciones.
Se interpreta que estos depósitos fueron generados por flujos de tormentas y depositados en la zona más distal de la anteplaya o en la plataforma interna (figura 5). La presencia de estratificación cruzada tipo hummocky y la potencia de las capas de areniscas sustentan esta interpretación. De acuerdo al modelo propuesto por Fürsich y Oschmann (1993) estas con­centraciones son interpretadas como depósitos de tempestitas proximales.


Figura 5. Vista general de los afloramientos en el área de estudio y sus secciones / panoramic view of the outcrops showing study sections.

Concentraciones bioclásticas en la base de areniscas finas-medias con estratificación cruzada tipo hummocky ("Lags" bioclásticos)

Descripción. Son concentraciones tabulares, irregu­lares, de 2 a 9 cm de espesor, presentes en la base de areniscas finas-medias con estratificación cruzada tipo hummocky (Shcs) que alcanzan hasta 1 m de espesor. La base de estas concentraciones es erosiva y el contacto superior es neto. Las concentraciones están formadas por restos de pelecípodos, que presentan empaquetamiento denso y se disponen en forma concordante al plano de estratificación. La estructura interna de las concentraciones es simple y la selección es pobre (figura 3.4).
Interpretación. Las distancias de transporte habrían sido cortas teniendo en cuenta la mala selección de los bioclastos. El origen de los lags estaría relacionado a la erosión ocasionada por flujos de tormentas que producen la exhumación y concentración de las conchillas, seguidos por la depositación de arenas con estratificación cruzada tipo hummocky (Norris, 1986). Estos depósitos fueron interpretados como flujos de relajación de tormentas, producidos por diferencias de presión hidrostática entre la costa y los sectores costa afuera (Walker y Plint, 1992).
La variabilidad entre estas concentraciones de lag es muy baja y no permite establecer relaciones de proximidad a la línea de costa, sin embargo, teniendo en cuenta el espesor de las areniscas que suprayacen a las concentraciones, se puede inferir la zona donde se encuentran estos depósitos. Es así como los depósitos más potentes se encontrarían por encima del nivel de base de olas de buen tiempo, en el sector más distal de la anteplaya inferior, mientras que aquellos que miden unos pocos centímetros se encontrarían por debajo de dicho nivel, en la plataforma interna (figura 4). Estas concentraciones corresponden a depósitos generados por corrientes de acuerdo al modelo de Fürsich y Oschmann (1993).

Concentraciones bioclásticas con estructura interna compleja

Descripción. Consiste de concentraciones bioclásticas internamente complejas, de 10-15 cm de potencia, con geometría tabular (varias decenas de metros de extensión lateral) o con menos frecuencia lenticular (menos de un metro). Estas concentraciones están incluidas en bancos de areniscas finas-medias con estratificación cruzada tipo hummocky (Shcs).
Las concentraciones están formadas por restos de pelecípodos, con empaquetamiento denso. Se disponen en forma concordante a la estratificación, aunque lateralmente la biofábrica puede variar presentando un arreglo caótico. Internamente, las conchillas se concentran en niveles centimétricos separados entre sí por niveles de 1 cm de areniscas finas-medias (figura 3.5). La selección de las concentraciones por lo general es buena, y dominan los restos fragmentados menores a 1 cm, aunque en algunas concentraciones se llegan a observar en forma aisladas valvas de hasta 6 cm. La fragmentación es alta (restos menores a 1 cm).
Interpretación. Estos depósitos bioclásticos poseen una compleja historia depositacional indicada por la alternancia de niveles con conchillas y areniscas finas a medias. La buena selección de los mismos sugiere grandes distancias de transporte; aunque el arreglo caótico de la biofábrica probablemente refleja una rápida depositación de los bioclastos.

Estas concentraciones estarían formadas por la superposición de sucesivos eventos de depositación episódica o un evento que ocurrió en varias etapas. La alternancia de capas de conchillas y de areniscas en una misma concentración podría estar reflejando diferencias de competencia en los diferentes pulsos que dieron origen a la concentración. Estos depósitos biocláticos se hallarían en sectores distales de la plataforma interna o en la plataforma media-externa (figura 4). De acuerdo al esquema de Fürsich y Oschmann (1993) estos depósitos son interpretados como concentraciones de tempestitas distales.

Concentraciones bioclásticas en areniscas finas macizas

Descripción. Corresponden a concentraciones lenticulares de 5-8 cm de potencia y de 1-15 m de extensión lateral que se encuentran incluidas en bancos de areniscas finas macizas de hasta 70 cm de espesor.
Estas concentraciones están formadas principalmente por pelecípodos, entre los cuales se reconocieron ejemplares de Pholadomya cf. abbreviata Hupé, y ocasionales belemnites (de hasta 7 cm) y troncos (de hasta 12 cm de longitud). El empaquetamiento es denso y la disposición de los bioclastos es concordante con respecto al plano de estratificación. La estructura interna de estas concentraciones es simple (figura 3.6), y la selección es pobre.
Interpretación. La biofábrica de las concentraciones indica distancias de transporte cortas, considerando la pobre selección de los restos. Teniendo en cuenta las evidencias de transporte, espesor y su relación con las capas de areniscas de la litofacies Sm, estas concentraciones pueden interpretarse como depósitos de flujos de tormentas en la parte inferior de la plataforma interna o en la plataforma media-externa (figura 4). De acuerdo con Fürsich y Oschmann (1993) se interpretarían como depósitos de tempestitas distales.
Rasgos tafonómicos de los bioclastos. Las valvas de los distintos tipos de depósitos biocláticos presentan características tafonómicas similares. Las conchillas de pelecípodos se presentan por lo general desarticuladas, y unas pocas se encuentran articuladas con un relleno de composición similar a la matriz. La fragmentación es media-alta. Se han identificado conchillas que conservan su estructura original, y otras disueltas y recristalizadas. La abrasión y redondez varía de moderada a alta de una concentración a otra o incluso dentro de una misma concentración. Se han observado escasas evidencias de bioerosión.

Trazas fósiles

En los depósitos de la Formación Bardas Blancas se reconocen elementos de dos icnofacies, Cruziana y Skolithos. La icnofacies de Skolithos, representada por los icnogéneros Skolithos y Ophiomorpha, se encuentra en las litofacies Shcs y Sa. La diversidad es baja y en la mayor parte de los casos los tubos de Skolithos es el único icnogénero presente. Esta icnofacies, caracterizada por tubos verticales y ligeramente inclinados de organismos suspensívoros o predadores pasivos, se encuentra asociada a ambientes con sedimentos arenosos limpios o ligeramente fangosos, de energía moderada a alta, donde pueden ocurrir sucesos de erosión o depositación abruptos, típicamente en la playa o en la anteplaya (Pemberton, et al., 1992a; Buatois et al., 2002). Durante eventos de tormenta, esta icnofacies también puede encontrarse en sectores más distales (Buatois et al., 2002).
La icnofacies de Cruziana está representada por los icnogéneros Thalassinoides y Chondrites en la litofacies Fm/Fl y Thalassinoides, Chondrites, Palaeo-phycus y Planolites en las litofacies Shcs, Sa y Sm. En general, esta icnofacies presenta numerosas estructuras (horizontales, verticales e inclinadas) correspondientes a una variada gama de categorías etológicas y caracterizaría una zona entre la anteplaya inferior y sectores costa afuera, con sustratos limosos y arenosos bien seleccionados, con energía moderada a relativamente baja y tasa de sedimentación baja a moderada (Pemberton et al., 1992a; Buatois et al. 2002). En la Formación Bardas Blancas esta icnofacies presenta muy baja diversidad.
La asociación de elementos de la icnofacies de Cruziana con elementos de la icnofacies de Skolithos en la Formación Bardas Blancas es similar a la observada en la Formación Cardium (Turoniano, Canadá), donde la alternancia de areniscas y limolitas es causada por fluctuaciones en la energía hidrodinámica (Pemberton et al., 1992b). La alternancia de estas dos icnocenosis en la Formación Cardium refleja la presencia de fauna que coloniza dos hábitats diferentes. Los elementos de la icnofacies de Cruziana caracterizan una comunidad bentónica estable, propia de ambientes con sedimentación de fondo de buen tiempo. Por su parte, los elementos de la icnofacies de Skolithos representan organismos oportunistas de ambientes físicamente controlados que colonizan los sedimentos una vez que el evento de tormenta finaliza. Este patrón en la distribución de las dos icnocenosis fue observado numerosas veces a través del registro geológico (Pemberton et al., 1992b; Pemberton y MacEachern, 1997).
En el caso de la Formación Bardas Blancas se observó que para un mismo banco de areniscas de la litofacies Shcs, aparecen icnogéneros de las dos icnofacies, como es el caso de Skolithos y Planolites y/o Palaeophycus, señalando sucesivas etapas de colonización. Cabe aclarar que las trazas de las dos icnofacies no se cortan.
En la litofacies Shcs se observaron estructuras combinadas (sensu Pickerill y Narbonne, 1995) como es el caso de tubos de Chondrites (1-2 mm de sección), en el relleno de tubos de Thalassinoides de hasta 2 cm de diámetro. Esto pone en evidencia dos etapas de colonización sucesivas. Thalassinoides es un icnogénero que consiste de estructuras de habitación (categoría etológica Domichnia de Seilacher, 1953) de organismos suspensívoros y por lo general caracteriza condiciones de buena oxigenación, aunque en ambientes modernos se observó la presencia de Thalassinoides en facies con pobre oxigenación (Myrow, 1995). Por su parte, las excavaciones del icnogénero Chondrites corresponden a estructuras de alimentación de organismos depositívoros (categoría etológica Fodinichnia de Seilacher, 1953) realizadas por animales capaces de penetrar sedimentos ricos en materia orgánica alcanzando profundidades relativamente grandes por debajo de la interfase sedimento-agua (McBride y Picard, 1991). Estas estructuras mantienen una conexión permanente con el fondo del mar, de modo que los organismos que las construyen pueden colonizar ambientes con aguas intersticiales anaeróbicas y aguas de fondo disaeróbicas o anaeróbicas (Ekdale y Mason, 1988). Podría aceptarse que la presencia Chondrites en ambientes previamente ocupados por organismos constructores de Thalassinoides estaría indicando una disminución en las condiciones de oxigenación del ambiente.

Discusión

Concentraciones bioclásticas

Las acumulaciones bioclásticas de la Formación Bardas Blancas presentan rasgos típicos de las concentraciones originadas por tormentas, es decir, la presencia de una base erosiva reflejando un aumento de energía durante el evento depositacional (Kreisa y Bambach, 1982; Kidwell, 1985; Fürsich y Oschmann, 1986), y la presencia de gradación normal o arreglos donde se observa la alternancia de niveles de conchillas y partículas del tamaño arena/limo de forma similar a las descriptas por Fürsich y Oschmann (1986). A su vez, la estratificación cruzada tipo hummocky que caracteriza a los depósitos bioclásticos tipo 1 y que se encuentra asociada a los depósitos bioclásticos tipo 2, 3 y 4, también permite interpretar a estas concentraciones como depósitos de tormenta.
Norris (1986) señala que los eventos de tormenta suelen ser no destructivos, y es conveniente tener en cuenta el área fuente de los bioclastos para interpretar el grado de fragmentación de los mismos. La alta proporción de conchillas desarticuladas y fragmentadas refleja el intenso retrabajo de los bioclastos en un ambiente turbulento de aguas someras y con tasas de soterramiento bajas por encima del nivel de olas de buen tiempo, como es la zona de rompiente (Driscoll, 1967; Brett y Baird, 1986, Speyer y Brett, 1988; Simões y Torello, 2003; Boyer et al., 2004). En pocos casos se hallaron conchillas articuladas, que sugieren distancias de transporte breves (Brett y Baird, 1986; Boyer et al., 2004).
Considerando las altas tasas de destrucción de conchillas documentadas en ambientes modernos, las asociaciones de muerte de ambientes plataforma presentan individuos de distintas edades y fueron formadas a lo largo de miles o decenas de miles de años (Kidwell, 1998). Los rasgos observados en las concentraciones indican que éstas se formaron a partir de restos esqueletales provenientes principalmente de zonas de alta energía y en menor proporción por aquellos que caracterizan ambientes más tranquilos, los que fueron transportados por flujos turbulentos y redepositados. Este último es el caso de valvas con signos de bioerosión, rasgo que indica largos períodos de permanencia en la interfase sedimento-agua en ambientes de baja energía y/o baja tasa de sedimentación. Teniendo en cuenta la alta trituración de las conchillas y la presencia de restos esqueletales con grados diferentes de abrasión y fragmentación se podría aceptar que estos depósitos son el producto de múltiples episodios de retrabajo de tormentas (Jennette y Pryor,1993). El retrabajo pudo haber influido en la ausencia de bioturbación en las concentraciones bioclásticas (Norris, 1986).
El empaquetamiento denso observado en algunos depósitos refleja la acumulación de partes duras, durante largos períodos de tiempo, previa a la tormenta (Davies et al., 1989), lo cual pudo haber sido acelerado por procesos hidráulicos o biogénicos que eliminaron la matriz, por una tasa de sedimentación baja o un evento que haya aportado gran cantidad de bioclastos (e.g., mortalidad en masa o concentración de material exótico por procesos biogénicos o hidráulicos) (Kidwell y Holland, 1991). El empaquetamiento suelto o disperso observado en algunos depósitos bioclásticos podría deberse a menores tasas de acumulación de partes duras o a eventos de tormenta de menor intensidad.
Las conchillas pueden presentarse con su composición original (calcita), o con más frecuencia disueltas o recristalizadas, sugiriendo una composición aragonítica (metaestable) para esos bioclastos (Land, 1967).
Las concentraciones bioclásticas descriptas en este trabajo son interpretadas como de tipo sedimento-lógico (sensu Kidwell et al., 1986). Las mismas dominan por encima del nivel de base de olas de tormentas (Kidwell et al., 1986), y de acuerdo a su proveniencia pueden considerarse como concentraciones parautóctonas o alóctonas (sensu Kidwell et al., 1986). Si bien para Kreisa (1981) es común el transporte de asociaciones entre la anteplaya, la playa y zonas intermareales, Westrop (1986) menciona que los depósitos de tormenta no suelen estar formados por sedimentos que fueron transportados grandes distancias, sino que probablemente los macrofósiles son lavados de estratos subyacentes y depositados en áreas cercanas. La pobre selección observada en la mayoría de los depósitos bioclásticos (DB tipo 1, 2, 3 y 5) podría estar indicando que los restos fueron transportados cortas distancias, sin embargo, en algunas concentraciones hay rasgos que permiten suponer la mezcla de conchillas de distintos ambientes, como se mencionó para los depósitos bioclásticos tipo 1 o mayores distancias de transporte, como lo indica la buena selección de las conchillas en los depósitos tipo 4.
En la figura 4 se presenta la distribución de los depósitos biocláticos de acuerdo a su proximidad a la costa. Esta distribución fue determinada en base a rasgos depositacionales (Fürsich y Oschmann, 1993) y sedimentológicos de los depósitos (Aigner, 1982; Dott y Bourgeois, 1982; Fürsich y Oschmann, 1986; Norris, 1986; Cheel y Leckie, 1993). Los depósitos bioclásticos tipo 1, teniendo en cuenta la amalgamación de las concentraciones bioclásticas, fueron considerados los más someros e interpretados como depósitos de tempestitas proximales presentes en la zona superior de un sector de anteplaya inferior. Por su parte, los depósitos bioclásticos tipo 2 también corresponden a depósitos de tempestitas proximales. Teniendo en cuenta la ausencia de amalgamación, fueron asignados a la zona más distal de la anteplaya o a la plataforma interna. Los depósitos biocláticos tipo 3 fueron asignados a sectores de la anteplaya inferior y plataforma interna por sus características sedimentológicas. Por su parte, los depósitos tipo 4 y 5, interpretados como depósitos de tempestitas distales, pueden ser reconocidos en la parte inferior de la plataforma interna o en la parte superior de la plataforma media-externa.

Ambiente depositacional de la Formación Bardas Blancas

Los depósitos de la Formación Bardas Blancas fueron interpretados por Gulisano y Gutiérrez Pleimling (1994) como un ambiente costero sometido a la influencia de tormentas. Efectivamente, los rasgos sedimentológicos observados en las litofacies Shcs y Sa y las características de la fauna presente permiten interpretar a este ambiente como una plataforma marina siliciclástica dominada por tormentas.
En la zona del río Potimalal, la sucesión de la Formación Bardas Blancas está formada por tres secciones grano y estratodecrecientes cuyas características litológicas y sedimentológicas permiten reconocerlas como sucesiones de profundización.
La sección basal se inicia con depósitos conglomerádicos amalgamados, con estratificación cruzada tabular planar y clastos imbricados que sugieren corrientes altamente competentes. De acuerdo a Cheel y Leckie (1992) depósitos gravosos marinos con estas características suelen producirse en un ambiente de playa y anteplaya superior durante tormentas. Por encima de estos conglomerados, se hallan las areniscas de la litofacies Shcs, donde se localizan los depósitos bioclásticos tipo 1-4, y que fueron interpretadas como depósitos de anteplaya inferior-plataforma interna (Hampson y Storms, 2003). A estas areniscas le siguen las litofacies Fm/Fl y Sm que sugieren una disminución en la energía del ambiente (Dott y Bourgeois, 1982).
La litofacies de Sm/Sl puede ser interpretada como la sedimentación durante períodos de buen tiempo de arenas que estaban en suspensión. Esta litofacies es asignada a los sectores más profundos de la plataforma interna y a la parte superior de la plataforma media-externa (Hampson y Storms, 2003). En estas areniscas se encuentran las concentraciones de los depósitos biocláticos tipo 5.
La litofacies Fm/Fl se presenta en el techo de cada sección, en algunos casos interestratificadas con areniscas macizas (Sm), y se interpreta como depositadas a partir de material que se encontraba en suspensión (Reineck y Singh, 1975; Kreisa y Bambach, 1982; Hurst y Pickerill, 1986).
Las pelitas estériles y/o con escasas trazas fósiles del icnogénero Chondrites, reflejan ambientes anóxicos o con niveles muy bajos de oxígeno (Hurst y Pickerill, 1986; Buatois et al., 2002), y corresponderían a ambientes de plataforma interna-externa.
Por otra parte, aquellas pelitas con conchillas desarticuladas y retrabajadas de Trigonia (Trigonia) sp. y moldes internos de Pholadomya laevigata Hupé en posición de vida, corresponderían a depósitos de la fase menguante de tormentas asociados al tope de las areniscas de la litofacies Shcs (anteplaya inferior y plataforma interna) o a depósitos de buen tiempo en zonas con mejor oxigenación (plataforma interna-externa).
El subgénero Trigonia (Trigonia) está representado por pelecípodos infaunales someros (Delvene, 2003), generalmente asociados a ambientes arenosos relativamente inestables (Stanley, 1977). Por su parte, Pholadomya laevigata Hupé es una especie con hábito infaunal (Campbell y Grant-Mackie, 1995) y en esta litofacies fue hallada en posición de vida. La presencia de valvas dispersas de T. (Trigonia) junto a estos restos de P. laevigata, estaría indicando la acción de corrientes superficiales de fondo que transportaron las valvas de Trigonia desde sustratos arenosos hasta los pelíticos.
Las secciones 2 y 3 se inician con areniscas con estratificación cruzada tipo hummocky que se presentan amalgamadas (litofacies Sa) indicando un ambiente de anteplaya inferior (Hampson y Storms, 2003). La fuerte amalgamación y la ausencia de bioturbación son evidencias del repetido retrabajo por acción de olas de tormenta y corrientes (Norris, 1986; De Celles y Cavazza, 1992). La ausencia de intercalaciones pelíticas (Fm/Fl) indica que las condiciones de energía elevada habrían impedido la depositación de material fino (Prave et al., 1996). Hacia el techo, ambas secciones se continúan con las areniscas de las litofacies Shcs y Sm/Sl y con las pelitas de las litofacies Fm/Fl, mostrando una distribución de facies similar al de la sección 1.

Ciclicidad de los depósitos de la Formación Bardas Blancas

El arreglo interno de los depósitos de la Formación Bardas Blancas pone en evidencia un patrón de sedimentación repetitivo, donde se reconoce la presencia de tres ciclos grano y estratodecrecientes. Cada uno de estos ciclos muestra un cambio gradual hacia el techo desde litofacies de conglomerados y areniscas que caracterizan ambientes someros de alta energía (litofacies G, Sa, Shcs) hasta litofacies pelíticas (litofacies Fm/Fl) de ambientes de plataforma.
La distribución de las litofacies permite interpretar a cada ciclo como una sucesión de profundización (figuras 4 y 5), formada por facies de ambientes marinos de anteplaya hasta depósitos de plataforma media-externa.
Si bien la distribución de las litofacies permite reconocer claramente los tres ciclos, la distribución de los depósitos bioclásticos no es tan clara para este fin. Menos de un 15% de las concentraciones totales analizadas fueron asignadas los depósitos bioclásticos tipo 4 y 5 (depósitos de tempestitas distales) y su distribución es aparentemente aleatoria dentro de cada uno de los tres ciclos. A su vez, los depósitos biocláticos tipo 1-2, interpretados como tempesitas proximales (más del 75% de las concentraciones), se distribuyen a lo largo de todo el perfil, de base a techo, en forma más o menos uniforme. Esta distribución de los depósitos bioclásticos estaría reflejando ciclos de menor orden, permitiendo reconocer como mínimo cuatro ciclos en el tercio inferior de la sucesión, al menos tres en la segunda sección y otros tres en la tercera. Estos ciclos están pobremente definidos cuando se observa la distribución de las litofacies, y son puestos en evidencia a través de la distribución de las concentraciones bioclásticas.
Las diferencias en el espesor de ciclos sucesivos podría deberse a la interrelación entre los cambios eustáticos del nivel del mar, la tectónica regional y el aporte de sedimento controlado por el clima (Emery y Myers, 1996). Teniendo en cuenta que la sedimentación en la Cuenca Neuquina durante el Jurásico Temprano y parte del Jurásico Medio estuvo controlada por la tectónica y por cambios eustáticos (Gulisano y Gutiérrez Pleimling, 1994; Leanza et al., 2000), probablemente sean estos factores los determinantes de las diferencias en el espesor de los ciclos en los depósitos de la Formación Bardas Blancas.

Conclusiones

Los depósitos de la Formación Bardas Blancas, están caracterizados por la alternancia de depósitos de evento (tormentas) con depósitos de buen tiempo o fase menguante de tormentas.
El análisis de los depósitos bioclásticos permitió definir 5 tipos de depósitos, que fueron interpretados como depósitos de tempestitas proximales (DB1 y 2), depósitos de tempestitas distales (DB4 y 5) y depósitos generados por corrientes (DB3).
Teniendo en cuenta la distribución de las litofacies, se reconocieron tres ciclos grano y estratodecrecientes, cada uno de los cuales se inicia con facies de ambientes de anteplaya, caracterizados por depósitos de las litofacies G, Sa y Shcs, y finaliza con depósitos de plataforma media-externa, caracterizados por las litofacies Sm y Fm/Fl. La distribución de los depósitos bioclásticos pone en evidencia ciclos de menor orden dentro de cada sección.

Agradecimientos

A A. Riccardi y a S. Damborenea, de la Facultad de Ciencias Naturales y Museo de la Universidad de La Plata, quienes determinaron las muestras de amonites y pelecípodos, respectivamente. A D. Kietzmann por su colaboración en el campo. A la Secretaría de Investigación de la Universidad de Buenos Aires (proyecto UBACyT X-133) y al Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (PIP 02139), por el apoyo financiero.

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Recibido: 31 de mayo de 2006.
Aceptado: 18 de septiembre de 2007.