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Revista de la Asociación Argentina de Sedimentología

versión impresa ISSN 1853-6360

Rev. Asoc. Argent. Sedimentol. vol.4 no.1 La Plata jun. 1997

 

ARTÍCULOS

Calcretas de aguas subterráneas y pedogénicas: génesis de los depósitos carbonáticos de la Cuenca de Santa Lucía, sur del Uruguay (Cretácico Superior?-Paleógeno)

 

Gerardo Veroslavsky*, Sergio Martinez* y Héctor De Santa Ana*#

* Instituto de Geología y Paleontología, Facultad de Ciencias. Tristán Narvaja 1674,
# División Investigación y Desarrollo,  ANCAP. Paysandú y Lib. Br. Lavalleja, 11.200 Montevideo, Uruguay.


Resumen

Los depósitos carbonáticos existentes en la Cuenca de Santa Lucía, sur del Uruguay, han sido considerados pertenecientes a la Formación Mercedes (Cretácico Superior) e interpretados como depósitos  de origen lacustre. Estos depósitos se correlacionan con las calizas silíceas y arenosas que se desarrollan en el litoral-oeste del Uruguay, pudiendo ser genéricamente denominados como “Calizas del Queguay”. Observaciones detalladas de campo y microscópicas permiten descartar el origen lacustre de las calizas de la Cuenca de Santa Lucía y postular que las mismas constituyen un evento post-depositacional. Las calizas son interpretadas como calcretas de aguas subterráneas, asociándose localmente un nivel de calcretas pedogénicas. Las principales evidencias del proceso de calcretización son: el reemplazo y/o la transformación de elementos clásticos silíceos pre-existentes por carbonato, el relleno de los espacios intergranulares por carbonato, la presencia de figuras de corrosión y disolución en los componentes cuarzosos, la reprecipitación de sílice, la gradación de los términos silicoclásticos hasta calcáreos por aumento creciente de carbonato y la preservación de geometrías relictuales del depósito original. El origen pedogénico del nivel calcáreo se apoya también en la existencia de una característica asociación fosilífera. La distribución espacial de las calcretas sugiere la actuación del Alto de Santa Rosa en el control de los principales frentes de carbonatación. El proceso de calcretización afectó, particularmente, a las sedimentitas clásticas de la Formación Mercedes. Esta unidad se comportaba como un acuífero por el que circulaban aguas ricas en carbonatos. Dos posibles fuentes de aporte carbonático son consideradas: las secuencias plataformales carbonáticas precámbricas y los basaltos cretácicos. El clima debió ser árido y cálido. La edad del proceso, si bien no es posible definirla con precisión, está acotada entre el Cretácico Superior y el Oligoceno, considerándose Paleógena la edad más probable teniendo en cuenta el contenido fosilífero de las calcretas pedogénicas. 

Palabras clave: Calcretas; Sedimentología; Paleógeno; Cuenca de Santa Lucía; Uruguay.

Extended abstract

The Santa Lucia Basin is located in southern Uruguay, and covers about 8.000 km2. It has an elongated shape with an east-northeast trend (Fig. 1). The basin was classified as a failed rift formed during the Gondwanaland breakup (Sprechmann et al., 1981). The Santa Rosa structural high, which is located in the central region of the basin, divides it in two sub-basins. This high is parallel to the basin borders. The Cretaceous volcanic and sedimentary filling is 2400 m thick; whereas, the Cenozoic sediments are only a few tens of meters thick (de Santa Ana et al., 1994).
This paper deals with the description and genetic interpretation of the carbonate deposits present in the Santa Lucia basin. These deposits were considered as part of the Upper Cretaceous Mercedes Formation (Bossi et al., 1975). The coarse-grained sandstones and conglomerates, with trough and planar cross-bedding that composed this unit were interpreted as being deposited in a low sinuosity fluvial system. The unit is underlain by the Cretaceous Migues Formation and overlain by Oligocene Fray Bentos Formation (Fig. 2). The carbonate deposits were formerly correlated to the “Calizas del Queguay” deposits that crop out in western Uruguay. Different authors (Lambert, 1940; Jones, 1956; Goso, 1965; Goso & Bossi, 1966; Gómez et al., 1981;  Preciozzi et al., 1985; Bossi & Navarro, 1991; de Santa Ana et al., 1994) assigned to these deposits lacustrine origin.
The present investigation involves the construction of detailed sedimentological profiles, facies and petrographic analysis. Based on the lateral and vertical relationships between the siliciclastic and carbonate facies and on the microscopic characteristics, this study considers the carbonate deposits, almost entirely, as non-pedogenic groundwater calcretes.
The main evidences of calcretization are: replacement and/or transformation of the siliciclastic material by calcite (Fig. 7), infilling of the intergranular spaces by calcite (Fig. 9), reprecipitation of silica (Fig. 8), gradual increase of the calcite content and the preservation of the primary sedimentary bodies (Fig. 6). The detailed stratigraphic analysis shows that, even though, the Santa Lucia calcretes are generally micritic, they are sandy and sometimes gravelly calcretes. The relationship with the siliciclastic facies is gradational, although sometimes abrupt changes occur. It is characterized by an increase in the carbonate cement which finally completely replaces the primary lithofacies. The calcretes form isolated tabular bodies with a maximum thickness of 5 meters. These bodies are usually aligned with the Santa Rosa high, and in the southern border of the basin they are overlaying the basement (Fig. 1).
Under arid and warm climatic conditions, calcretization is controlled by the texture of the sedimentary rocks, the structural elements of the basin including its boundaries, and by the surface drainage flow patterns. In Santa Lucia basin the latter is controlled by a regional relict slope, showing a southward-southeastward flow and similar to that one of the Cretaceous fluvial systems. The subsurface waters that flowed through the Mercedes sandstones may have been enriched in carbonates supplied by Cretaceous basalts and part of the Precambrian carbonate platforms that were exposed in the central-eastern region of Uruguay during the calcrete formation (Fig. 10)
The calcretization process occurred after the deposition of the Upper Cretaceous Mercedes Formation and before the accumulation of the fine sediments that constitute the Oligocene-Early Miocene? Fray Bentos Formation (Fig. 2). In fact, in the study area the carbonate rocks containing the fossils that were described by Frenguelli (1930) are directly overlaying the non-pedogenic calcretes. This rocks are interpreted as paleosoils, on the basis of geometric, petrographic and paleontologic evidences. The fossil record from the paleosoils suggest a Paleogene age.

Key words:  Calcretes; Sedimentology; Paleogene; Santa Lucia Basin; Uruguay.


 

INTRODUCCIÓN

El presente trabajo consiste en el estudio e interpretación genética de los depósitos carbonáticos que se desarrollan en la Cuenca de Santa Lucía (Fig. 1). El origen lacustre de estos calcáreos no había sido motivo de discusión hasta el presente y, a partir de Bossi et al. (1975), se los incluye en la Formación Mercedes, de edad neocretácica.


Figura 1
. a) Mapa de ubicación de la Cuenca de Santa Lucía y de la localidad de Queguay. b) Mapa de ubicación mostrando la distribución de los principales elementos y unidades geológicas de la Cuenca de Santa Lucía vinculados a la génesis de las calcretas (A = Sauce Solo, B = Piedra Sola, C = Aº Cochengo, D =  San Jacinto y E = SW de Solís de Mataojo).
Figure 1. a) Location map of Santa Lucia Basin and Queguay locality. b) Map of Santa Lucia Basin showing the distribution of the principal elements and the lithological units involved in calcrete formation.

La Cuenca de Santa Lucía está ubicada en la región sur del Uruguay, ocupando un área aflorante de aproximadamente 8.000 km2 . Se presenta elongada en la dirección ENE, con un largo de 170 km  y un ancho máximo de 45 km. Es una cuenca mesozoica, de tipo “failed rift”, cuya génesis se asocia al proceso de fragmentación del Gondwana y apertura del océano Atlántico (Sprechmann et al., 1981). Su relleno está constituido por una sucesión cretácica que alcanza una potencia máxima de 2400 m y por una cobertura sedimentaria cenozoica con espesores que no superan unas decenas de metros (de Santa Ana et al., 1994).
En un corte transversal norte-sur, la Cuenca de Santa Lucía muestra un sistema conjugado de fallas normales, de tipo lístrico y el desarrollo de fallas de compensación secundarias (de Santa Ana et al., 1994).  En la región central y con una disposición casi paralela a los bordes de cuenca, se desarrolla el Alto de Santa Rosa (Fig. 1). Este Alto compartimenta la cuenca en dos subcuencas, denominadas informalmente Norte y Sur.
Litoestratigráficamente, según Bossi et al. (1975), la Formación Mercedes agrupa areniscas gruesas a medias, blancas, subordinadamente conglomerádicas, cuarzo-feldespáticas, cementadas por sílice y/o carbonato e intercalaciones de niveles calcáreos. Hacia el tope y concordante, se desarrolla la Formación Asencio, unidad constituida por areniscas finas arcillosas, afectadas comúnmente por procesos secundarios de ferrificación, laterización, silicificación e intercalaciones de calizas (Preciozzi et al., 1985). Las relaciones de contacto de ambas unidades son discordantes; hacia la base, con la Formación Migues de edad cretácica inferior (de Santa Ana et al., 1994) y hacia el techo, con las sedimentitas oligocénicas de la Formación Fray Bentos (Preciozzi et al., 1985). La figura 2 muestra la columna estratigráfica de la Cuenca de Santa Lucía.


Figura 2
. Columna litoestratigráfica de la Cuenca de Santa Lucía (modificado de  Santa Ana & Ucha, 1994).
Figure 2. Stratigraphic column of Santa Lucia Basin (modified after Santa Ana & Ucha, 1994)

Las formaciones Mercedes y Asencio, fuera del ámbito de la Cuenca de Santa Lucía, son portadoras de restos de dinosaurios, en particular, Neuquensaurus australis (vide Perea & Ubilla, 1994). Los mismos han permitido posicionar estas unidades en el Cretácico desde von Huene (1929). Asimismo, los niveles calcáreos de la Formación Mercedes incluyen gastrópodos terrestres y otros fósiles que tienen gran afinidad con formas reconocidas para el Paleógeno (Frenguelli, 1930; Sprechmann et al., 1981). Es precisamente la significación dada por diversos autores al contenido fosilífero lo que propició, en las últimas seis décadas, una fuerte controversia en torno a la edad de las calizas y sus relaciones estratigráficas con las sedimentitas clásticas neocretácicas (Veroslavsky & Martínez, 1996).
Las primeras observaciones de campo corroboraron que los depósitos calcáreos se encuentran asociados lateral y verticalmente a la Formación Mercedes, unidad que es interpretada como parte de un sistema fluvial de baja sinuosidad. Los problemas surgen cuando se constata que las relaciones faciológicas entre los términos silicoclásticos y los calcáreos, no presentan un arreglo de facies coherente con los modelos consagrados para calizas lacustres (vide Carozzi, 1983; Allen & Collinson, 1986). Las evidencias recogidas permitieron cuestionar el origen de los depósitos carbonáticos, postulándose como hipótesis alternativa que las calizas serían, en general, producto de la actuación de procesos post-depositacionales. Esta hipótesis permitiría además, establecer un modelo más consistente para explicar las relaciones estratigráficas entre las sedimentitas clásticas y las carbonáticas.

ANTECEDENTES

Las rocas estudiadas, por su similitud litológica con las que existen en la región del litoral-oeste del Uruguay, reciben la denominación genérica e informal de "Calizas del Queguay". El término fue acuñado por Lambert (1939) para caracterizar a las calizas que afloran en la región del Queguay (Fig. 1), cuya génesis se relacionó con episodios lacustres (Lambert, 1940; Jones, 1956; Goso, 1965; Goso & Bossi, 1966; Gómez et al., 1981; Sprechmann et al., 1981; Preciozzi et al., 1985; Bossi & Navarro, 1991 y de Santa Ana et al., 1993).
Lambert (1940) reconoce, en el área tipo, la existencia de varios niveles de calizas que, por su posicionamiento estratigráfico, deberían tener distintas edades, desde Cretácico al Terciario. Otros autores asignaron las "Calizas del Queguay" al Terciario Inferior (Serra, 1945; Jones, 1956; Caorsi & Goñi, 1958;  Goso & Bossi, 1966).
Litoestratigráficamente, Goso & Bossi (1966) le otorgan a las calizas el rango de Formación. Bossi et al. (1975), como ya fue señalado, incluyen los niveles calcáreos en la Formación Mercedes. De esta forma, los lentes calcáreos serían penecontemporáneos a la sedimentación clástica y por tanto, de edad Neocretácica. Este criterio fue adoptado luego por varios autores (Preciozzi et al., 1985; Bossi & Navarro, 1991; de Santa Ana et al., 1994).

ÁREA DE ESTUDIO

Las rocas carbonáticas estudiadas presentan buenas exposiciones en varias áreas de la Cuenca de Santa Lucía (Fig. 1). Las principales corresponden a antiguas canteras explotadas para la fabricación de "piedra cal". Entre ellas se destacan las de Piedra Sola, San Jacinto (Fig. 3), Sauce Solo (Fig. 4), Cochengo y las que se sitúan al SW de Solís de Mataojo.


Figura 3
. Antiguo frente de cantera para la extracción de “piedra cal” situada al sur de San Jacinto (ver Fig. 1).
Figure 3. Old limestone mining  front sothward of San Jacinto (see Fig. 1).


Figura 4
. Vista general de un frente de cantera de “piedra cal” en Sauce Solo mostrando los afloramientos de calcretas de aguas subterráneas (ver  Fig. 1)
Figure 4. General view of the non-pedogenic groundwater calcretes in a limestone mining front at Sauce Solo (see Fig. 1).

DEFINICIÓN, GÉNESIS Y METODOLOGÍA

El término calcreta es utilizado en este trabajo para designar depósitos esencialmente carbonáticos, de origen continental, que se originan por acumulación de carbonato de calcio en el interior de un suelo, sedimento o roca (Goudie, 1983). Si bien el término calcreta puede ser considerado como sinónimo de caliche, especialmente para los geólogos de lengua inglesa (Wright & Tucker, 1991), se ha preferido aquí su uso dado que el término caliche es más comúnmente utilizado para definir acumulaciones de carbonatos de origen edáfico.
Las calcretas se desarrollan, preferencialmente, en pedimentos suaves de regiones con clima cálido y con bajas precipitaciones (Goudie, 1983). Carlisle (1983), entre otros autores, discute la clasificación de las calcretas según su ambiente hidrológico de formación, resultando en pedogenéticas (aguas superficiales) y no pedogenéticas (aguas subsuperficiales). En general, las calcretas de aguas subterráneas se generan por el relleno de cavidades intergranulares, substitución o transformación total de minerales pre-existentes, por aporte vertical y/o lateral de iones de calcio y carbonato (Carlisle, 1983). Es un proceso de progresiva concentración iónica y posterior precipitación (Da Silva et al., 1994). En condiciones de clima árido y cálido, la precipitación y acumulación de CaCO3 ocurriría principalmente por las oscilaciones del nivel freático, lo que favorece la pérdida de CO2 por desgasificación, el proceso de evaporación/evapotranspiración y el efecto ion común (Goudie, 1983). Wang et al. (1994) muestran la importancia de las variaciones climáticas cíclicas (períodos estacionales secos y húmedos), así como el papel de algunos tipos de arcillas, en el proceso de migración de la sílice.
Son reconocidos numerosos ejemplos actuales de calcretas de aguas subterráneas en cuencas aluviales áridas, sin embargo son pocos los que se refieren al registro geológico (Wright & Tucker, 1991). Recientemente, Da Silva et al. (1994) describen la ocurrencia de calcretas de aguas subterráneas vinculadas con la sedimentación cretácica del Grupo Baurú (Cuenca de  Paraná-Brasil).
La metodología empleada para el estudio de los niveles calcáreos consistió inicialmente en el levantamiento de perfiles, con el objetivo de caracterizar los sistemas depositacionales asociados a estas facies. Especial atención fue dada a las relaciones de contacto y/o pasajes laterales y verticales entre los términos silicoclásticos y los calcáreos. Se recurrió posteriormente a estudios petrográficos microscópicos.
La principal área de trabajo fue la región de Sauce Solo (Figs. 1 y 4), por presentar las mejores exposiciones naturales y artificiales que permitieron dilucidar las relaciones estratigráficas entre las sedimentitas clásticas y las calcáreas.

RESULTADOS

Las calizas se presentan distribuidas en la Cuenca de Santa Lucía como pequeños zonas aisladas y aproximadamente alineadas con el Alto de Santa Rosa (Fig. 1). Esta fuerte relación entre las calizas y el alto principal, sugiere anticipadamente la actuación de este elemento en el control de las ocurrencias. Otro pequeño afloramiento se sitúa al suroeste de la localidad de Solís de Mataojo, en donde los calcáreos arenosos se apoyan en relación discordante sobre el basamento ígneo-metamórfico de edad precámbrica.
Se definen para la región de Sauce Solo, pudiéndose reconocer en las otras áreas de estudio, las siguientes facies: areniscas calcáreas, calizas arenosas, calizas macizas y calizas fosilíferas. Las relaciones espaciales entre las facies se presentan esquemáticamente en el perfil de la figura 5.


Figura 5
. Perfil de la cantera de Sauce Solo (frente norte).
Figure 5. Detailed profile of the northern mining front at Sauce Solo

Las areniscas calcáreas son de grano medio a grueso, en parte conglomerádicas, que se destacan por el predominio de granos subredondeados, cuarzo-feldespáticos y por su selección moderada. Presentan cemento carbonático que consiste en calcita grano-esparítica que rellena los poros en forma de agregados llegando inclusive a observarse figuras de disolución penetrativa y masiva de cemento carbonático grano-micrítico reemplazando plagioclasas. Además, los clastos cuarzosos muestran sus márgenes engolfados principalmente por el ataque del cemento carbonático. En la fracción gruesa, particularmente en tamaños gravillosos, se observan superficies despulidas.
Las estratificaciones cruzadas en artesa y tabular-planar son predominantes, reconociéndose algunos niveles macizos o con estratificación incipiente. Los niveles de areniscas conglomerádicas, comúnmente con gradación normal, presentan en la base geometrías acanaladas (Fig. 6).


Figura 6
. Discordancia erosiva entre la Formación Migues (Fmi) y la Formación Mercedes (Fme) en Sauce Solo. Se señala el pasaje vertical entre los conglomerados con cemento carbonático (Cp), las areniscas gruesas muy cementadas (Ag), las areniscas calcáreas (Ac) y las calizas arenosas (Ca).
Figure 6. Erosive unconformity between Migues Formation  (Fmi)  and Mercedes Formation (Fme) at Sauce Solo. Cp: conglomerates with carbonate cement, Ag: tightly cemented coarse sandstones, Ac: calcareous sandstone, Ca: sandy calcretes.

Esta facies presenta variaciones importantes en el contenido de carbonato de calcio.
Las calizas arenosas presentan más de un 50% de carbonato de calcio pero que se distribuye, a veces, de modo heterogéneo en torno a los elementos silicoclásticos. Es posible observar la presencia de algunos niveles centimétricos de areniscas con poco cemento carbonático rodeadas por términos calcáreos. Es común el reemplazo parcial de los componentes silicoclásticos por calcita grano-micrítica mostrando una gran variedad de tipos de texturas de disolución (engolfamiento de clastos, estructuras en caries y de disolución penetrativa), mientras que la calcita grano-esparítica ocupa los relictuales espacios intergranulares.
Estas facies muestran geometrías depositacionales primarias definidas a partir de superficies de base plana y techo curvado, no observándose estructuras internas.   
Las calizas macizas son tenaces, esenciamente calcíticas de grano-micrítico, subordinadamente esparíticas, en parte silicificadas. El reemplazo de los componentes silicoclásticos por calcita es casi total, observándose comúnmente la presencia de aislados granos de cuarzo flotando en una matriz carbonática de tipo equigranular (Fig. 7). La presencia de calcita grano-esparítica recristalizada, además de ocupar los espacios porales, aparece rellenando microcavidades y/o fracturas. Es común observar mega y microscópicamente, venillas silíceas, bandeadas y con una disposición paralela a subparalela (Fig. 8).


Figura 7
. Microfotografía de la calcreta de Sauce Solo, entre 6-7 m del perfil de la Fig. 6. Se observan clastos de cuarzo con bordes corroídos flotando en una matriz micrítica (escala x35, nicoles cruzados)
Figure 7. Sauce Solo calcretes microphotograph from the 6 to 7 m interval (Fig. 6). Quartz grains with corrosion margins within a micritic matrix (scale  x35, cross-polarized light).


Figura 8
. Detalle de la calcreta donde se indica con flechas la disposición paralela a subparalela de sílice.
Figure 8. Calcrete with subparallel to parallel orientation of silica, indicated by the arrows.

Estas calizas forman cuerpos tabulares de hasta 5 metros de potencia y en la región de Sauce Solo, ocupan un área de aproximadamente 3 km2.
La facies de calizas fosilíferas se reconoce exclusivamente, y  hasta el presente, en la Cantera de Sauce Solo. Se trata de un específico nivel calcáreo, fosilífero, de textura nodular, parcialmente silicificado, con una potencia algo superior al metro y de expresiva tabularidad.
Al microscopio, se observan glébulas, componentes clásticos cuarzosos (Fig. 9) y el reemplazo de los materiales constitutivos de las conchas de los gastrópodos por calcedonia. Los fósiles corresponden a gastrópodos terrestres (Eoborus), endocarpos de Celtis sp., rizolitos y nidos de himenópteros (Celliforma), constituyendo este tipo de asociación un elemento característico de paleosuelos (Retallack, 1990).


Figura 9
. Microfotografía de la calcreta pedogénica corres-pondiente al nivel superior del perfil de la figura 2 (aproximadamente a los 9m). Se observan clastos de cuarzo reemplazados por material micrítico hacia los bordes y los espacios intergranulares rellenos por material esparítico. (escala  x35, nicoles cruzados)        
Figure 9. Pedogenic calcrete microphotograph from the upper section of Sauce Solo profile (about  9m). The external zones of quartz grains have been replaced by micrite. The intergranular spaces have sparitic material (scale x35, cross-poralized light)

Este nivel se apoya sobre las calizas macizas con relaciones faciológicas de contacto gradacional.

INTERPRETACIÓN

La facies de areniscas calcáreas muestran estructuras sedimentarias, geometrías y sucesiones indicativas de procesos tractivos subácueos generados por ríos de baja sinuosidad. El carácter fluvial de los sedimentos de la Formación Mercedes se conoce desde Jones (1956) y Caorsi & Goñi (1958). El contenido variable de cemento carbonático rellenando los poros bajo la forma de calcita grano-esparítica es el resultado de la circulación de aguas ricas en carbonatos, proceso que se discute a continuación en detalle.
Las facies de calizas arenosas y calizas macizas se interpertan como el resultado de la actuación de un agresivo proceso de calcretización que favoreció el reemplazo y la sustitución parcial o total de los componentes psamíticos de la Formación Mercedes. Este resulta esencialmente de la circulación lateral y vertical de aguas subterráneas ricas en carbonatos que, por oscilación del nivel freático y en condiciones de clima cálido y seco, permite la disolución de los elementos silicoclásticos y la acumulación de los carbonatos.
El Alto de Santa Rosa, alrededor del cual se alinean las ocurrencias calcáreas en la Cuenca de Santa Lucía, habría actuado como un elemento que favoreció el proceso de calcretización. La existencia del Alto permitiría el ascenso del nivel freático y al quedar más próximo a la superficie, favorece el desarrollo de los mecanismos de evaporación, evapotranspiración y desgasificación del CO2 (Fig. 10). Asimismo, las características texturales y petrofísicas del depósito psamítico original condicionó la eficacia del proceso de calcretización. 


Figura 10
. Interpretación esquematizada de la génesis de las calcretas de aguas subterráneas de la Cuenca de Santa Lucía (modificado de Da Silva et al., 1994).
Figure 10. Schematic interpretation of the groundwater genesis for the Santa Lucia basin calcretes (modified after de Da Silva et al., 1994).

Las calizas fosilíferas sobreimpuestas a las calizas macizas son interpretadas a la luz de las evidencias geométricas, texturales y por la asociación fósil presente, como niveles de paleosuelos calcáreos que tuvieron un desarrollo penecontemporáneo con las calcretas de aguas subterráneas. El  contenido  fosilífero es indicativo de un clima  cálido (Celtis; Cabrera & Zardini, 1978) y árido  (Celliforma; Genise & Bown, 1994) y a su vez, sugiere suelos alcalinos (Eoborus;  Retallack, 1984) cubiertos por escasa vegetación (Celliforma; Retallack, 1984). Por lo tanto, las condiciones climáticas para la formación de los paleosuelos son similares a las analizadas para las calcretas subterráneas.

DISCUSIÓN

Los elementos expuestos permiten sustentar una nueva propuesta alternativa para explicar el origen de los depósitos carbonáticos de la Cuenca de Santa Lucía. Los mismos son interpretados, en general, como calcretas de aguas subterráneas (“non pedogenic groundwater calcretes”). A su vez, la presencia de un nivel de calcretas pedogénicas (“pedogenic calcretes”) sobreimpuestas a las de aguas subterráneas constituiría un perfil completo de calcretización como el propuesto por el modelo de Carlisle (1983).
Merecen discutirse algunos aspectos vinculados con la génesis de los depósitos calcáreos como: área-fuente, drenaje, clima, controles, edad de la calcretización, formación de paleosuelos y aspectos litoestratigráficos.

Área fuente
La fuente de aporte químico para el enriquecimiento de las aguas subsuperficiales habría sido la región nor-noreste del Uruguay. En esta región, se localizan los basaltos cretácicos (Formación Puerto Gómez)  y las calizas plataformales precámbricas (Grupo Lavalleja). La exposición de ambas unidades podría haber favorecido, directamente o indirectamente, el proceso de enriquecimiento supergénico de las aguas subsuperficiales. Sin embargo, Wright & Tucker (1991) señalan la posibilidad de existencia de calcretas subterráneas no vinculadas directamente con una área fuente carbonática.

Drenaje
El drenaje de  las aguas subsuperficiales ricas en carbonatos habría estado directamente vinculado a una paleofisiografía relictual de la sedimentación cretácica, con áreas altas hacia el norte y este, con pendiente regional hacia el sur y suroeste, esbozadas a partir de los caracteres paleogeográficos de la Formación Mercedes (de Santa Ana et al., 1993). Esta situación fisiográfica reinante hacia finales del Cretácico, coincide con el arreglo de los sistemas depositacionales continentales, transicionales y marinos para las cuencas de Santa Lucía y Punta del Este  propuesto por Stoackes et al. (1992).

Clima
El clima inferido para el momento de la calcretización debió ser cálido y árido. Estas condiciones favorecerían el proceso simultáneo de ataque y disolución de los materiales silicoclásticos (carbo-hidrólisis), la reprecipitación y acumulación de carbonatos. La información paleontológica que se puede inferir al respecto es congruente con esta hipótesis.

Controles
El control de los principales frentes de calcretización se asocian a la presencia de los altos y bordes de la cuenca. El control de los procesos de calcretización por la existencia de altos estructurales es conocido en varios ejemplos actuales para calcretas subterráneas (Wright & Tucker, 1991). Los espesores máximos que alcanzan las calcretas son comparables con los referidos para varios de los ejemplos de calcretas de aguas subterráneas actuales (Mann & Horwitz, 1979). Las características texturales de las sedimentitas clásticas controlaron también la eficacia del proceso.  

Edad
La edad del proceso de calcretización está acotada, en un sentido amplio, entre la depositación de la Formación Mercedes (Maastrichtiano, según de Santa Ana et al., 1993) y la depositación de las sedimentitas de la Formación Fray Bentos (Oligoceno - Mioceno Inferior?, según Ubilla et al., 1994). Sin embargo, los fósiles hallados son desconocidos antes del Cenozoico y especialmente los gastrópodos y los endocarpos tienen representantes muy similares en el Paleoceno de la Cuenca de São José de Itaboraí - Rio de Janeiro, Brasil (vide  Klein et al., 1985; Palma & Brito, 1974), aportándose un elemento más a la discusión sobre la edad de las calizas. Haciendo hincapié en la referida relación, Martínez et al. (1996) se inclinan por una edad Paleocena Media.

Paleosuelos
El desarrollo de calcretas pedogénicas supone condiciones climáticas áridas a semi-áridas, un periódo de exposición subárea más o menos prolongado y una relativa calma tectónica (Goudie, 1983). Estas condiciones son referidas, para esta latitud en el margen cratónico Atlántico, al inicio del Terciario  por França et al. (1995). Ese contexto apoya no sólo la posibilidad de desarrollo de paleosuelos sino también, aporta un elemento adicional al paleontológico, en relación a la edad más probable del proceso de calcretización. El tiempo necesario para la formación de un paleosuelo calcáreo es tema controvertido (Leeder, 1975; Wright & Tucker, 1991), por lo que no se hacen consideraciones más afinadas al respecto.

Litoestratigrafía
Se considera válido incluir los depósitos carbonáticos estudiados en la Formación Mercedes, por lo menos en el ámbito de la Cuenca de Santa Lucía, tal como propusieron Bossi et al. (1975).

CONCLUSIÓN  

Los depósitos calcáreos existentes en la Cuenca de Santa Lucía constituyen calcretas de aguas subterráneas a las que se asocian, hacia el tope y al menos en la localidad de Sauce Solo, niveles de paleosuelos calcáreos fosilíferos.
La génesis de los depósitos cabonáticos se relaciona a un proceso de calcretización, desarrollado en condiciones climáticas áridas y cálidas, que afectó particularmente a las sedimentitas silicoclásticas de la Formación Mercedes.
La edad del proceso de calcretización está acotada entre el Cretácico Superior y el Oligoceno, si bien las evidencias paleontológicas permitirían establecer una edad paleógena como más probable.

Agradecimientos

Las investigaciones que condujeron a la realización del presente trabajo han sido financiadas con fondos de la Facultad de Ciencias y de la Comisión Sectorial de Investigación Científica (CSIC) de la Universidad de la República. Las discusiones con los profesores Antonio Saad (Unesp - Brasil) y Mario Lincoln Etchebehere (IPT - Brasil), así como su colaboración en el campo, fueron de gran valor para los autores. A la colega Gabriela Martínez por su ayuda en la elaboración del “abstract”. Asimismo, a los árbitros, cuyas correcciones y oportunas sugerencias permitieron mejorar sustancialmente el texto.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1. ALLEN, P. A. & J. D. COLLINSON, 1986. Lakes. En H. G. Reading (Ed.) Sedimentary environments and facies: 63-94. Blackwell, Oxford - London.         [ Links ]

2. BOSSI, J., L. FERRANDO, A. FERNANDEZ, G. ELIZALDE, H. MORALES, J. LEDESMA, E. CARBALLO, E. MEDINA, I. FORD & J. MONTAÑA, 1975. Carta Geológica del Uruguay. Dirección de Suelos y Fertilizantes,. 32 pp. Montevideo        [ Links ]

3. BOSSI, J. & R. NAVARRO, 1991. Geología del Uruguay. Departamento de  Publicaciones de la  Universidad de la República, Montevideo, 966 pp.         [ Links ]

4. CABRERA,  A. L. & E. M. ZARDINI, 1978. Manual de la flora de los alrededores de Buenos Aires. Acme, Buenos Aires. 755 pp.         [ Links ]

5. CARLISLE, D. 1983. Concentration of uranium and vanadium in calcretes and gypcretes. En R. C. Wilson (Ed.), Residual deposits: surface related weathering processes and materials. Geological Society of London: 185-195. London.         [ Links ]

6. CAROZZI, A. V., 1983. Modelos deposicionales carbonáticos. G. A. Chebli & J. V. Ploskiewicz (Eds.), Revista de la Asociación Geológica Argentina, Serie B 11, I. 109 pp.         [ Links ]

7. CAORSI, J. H. & J. C. GOÑI, 1958. Geología uruguaya. Boletín del Instituto Geológico del  Uruguay, 37: 1-73. Montevideo.         [ Links ]

8. DA SILVA, R., M. L. C. ETCHEBEHERE & A. R. SAAD, 1994. Groundwater calcretes: uma interpretação alternativa para os calcários da Formação Marilia no Triângulo Mineiro. 3° Simposio sobre Cretáceo do Brasil, Actas: 85-89, Rio Claro-São Paulo.         [ Links ]

9. DE SANTA ANA, H., G. VEROSLAVSKY, & S. GONZALEZ, 1993. Geología de los sedimentos cretácicos de las cuencas del Uruguay. Acta Geológica Leopoldensia 40: 140-143.         [ Links ]

10. DE SANTA  ANA, H., C. GOSO, R. MUZIO, P. OYHANTÇABAL & G. VEROSLAVSKY, 1994. Bacia de Santa Lucía (Uruguai): Evolução tectônica e sedimentar.  Geociências 13 (1): 37-52.         [ Links ]

11. DE SANTA ANA, H. & N. UCHA, 1994. Exploration perspectives and hydrocarbon potential of the uruguayan sedimentary basin. ANCAP,  Montevideo, 98pp (inédito).         [ Links ]

12. FRANÇA, A. B., E. J. MILANI, O. SCHNEIDER, P. LÓPEZ, J. M. LÓPEZ, R. S. SUÁREZ, H. SANTA ANA, F. WIENS, O. FERRERO & E. A. ROSELLO, 1995. Phanerozoic correlation in southern South America. En A. J. Tankard, R. Suárez & H. J. Welsink (Eds.). Petroleum basins of South America. American Association Petroleum Geologists Memoir 62: 129-161.         [ Links ]

13. FRENGUELLI,  J., 1930. Apuntes de Geología Uruguaya. Boletín del Instituto de Geología y Perforaciones 11: 1-47.         [ Links ]

14. GENISE, J. & T. M. BOWN, 1994. New Miocene scarabeid and hymenopterous nests and Early Miocene (Santacrucian) paleoenvironments, Patagonian Argentina. Ichnos 3: 107-117.         [ Links ]

15. GÓMEZ, C., W. HEINZEN, W. ROTH  & J. SPOTURNO, 1981. Las calizas del Uruguay. Boletín del Instituto Geológico del Uruguay 38: 5-7.         [ Links ]

16. GOSO, H., 1965. El Cenozoico en el  Uruguay. Instituto Geológico del  Uruguay,  36 pp (inédito)        [ Links ]

17. GOSO, H. & J. BOSSI, 1966. El Cenozoico. En J. Bossi (Ed), Geología del Uruguay. Departamento de Publicaciones de la Universidad de la República: 259-301. Montevideo        [ Links ]

18. GOUDIE, A.S., 1983. Calcrete. En A. S. Goudie & K. Pye (Eds.), Chemical Sediments and Geomorphology. Academic Press: 93-131, London.         [ Links ]

19. HUENE, F. von, 1929. Terrestriche Oberkreide in Uruguay. Centralblatt für Mineralogie, Geologie und Paläontologie B4: 107-112.         [ Links ]

20. JONES, G., 1956. Memoria explicativa y mapa geológico de la región oriental del Departamento de Canelones. Boletín del Instituto Geológico del  Uruguay 34: 1-193.         [ Links ]

21. KLEIN, V. C., B. H. RODRIGUES FRANCISCO & F. L. SOUZA CUNHA, 1985. Resultados  das pesquisas sistemáticas realizadas na Bacia de São José de Itaboraí, Rio de Janeiro, 1972-1982. Boletim do Departamento Nacional da Produção Mineral  (Serviço Geológico, 27 Seção Paleontologia e Estratigrafia) 2: 653-656.         [ Links ]

22. LAMBERT, R., 1939. Memoria explicativa del mapa geológico de los terrenos sedimentarios y las rocas efusivas del Departamento de Durazno. Boletín del Instituto Geológico del  Uruguay 25:1-37.         [ Links ]

23. LAMBERT, R., 1940. Memoria explicativa de un mapa geológico de reconocimiento del Departamento de Paysandú y los alrededores de Salto. Boletín del Instituto Geológico del Uruguay 27: 1-41.         [ Links ]

24. LEEDER, M. R., 1975. Pedogenic carbonates and flood sediments accretion rates: a quantitative model for alluvial arid-zone lithofacies. Geological Magazine 112(3): 257-270.         [ Links ]

25. MANN, A. W. & HORWITZ, R. C., 1979. Groundwater calcrete deposits in Australia: some observations from Western Australia. Journal of the Geological Society of Australia 26: 293-303.         [ Links ]

26. MARTINEZ, S., G. VEROSLAVSKY, M. VERDE & H. DE SANTA ANA, 1996. Asociaciones fosilíferas paleógenas en paleosuelos calcáreos del centro-sur y litoral oeste del Uruguay. Congreso Paleógeno de América del SurActas: 15, La Pampa.         [ Links ]

27. PALMA, J. M. C. & I. M. BRITO, 1974. Paleontologia e Estratigrafia da Bacia de São José de Itaboraí, Estado do Rio de Janeiro. Anais da Acadêmia Brasileira de Ciências 46(3-4): 385-406.         [ Links ]

28. PEREA, D. & M. UBILLA, 1994. Tetrápodos pre-cenozoicos del Uruguay, II: comentarios sobre nuestros restos de titanosauridae (Departamento de Rio Negro). 1as Jornadas de Paleontología del Uruguay, Actas: 13, Montevideo.         [ Links ]

29. PRECIOZZI, F., J. SPOTURNO, W. HEINZEN & P. ROSSI, 1985. Carta geológica del Uruguay (1:500.000). DINAMIGE, Montevideo,  90pp.         [ Links ]

30. RETALLACK, G., 1984. Completeness of the rock and fossil record: some estimates using fossil soils. Paleobiology 10: 59-78.         [ Links ]

31. RETALLACK, G., 1990. Soils of the past: an introduction to paleopedology. Harper Collins, London, 520pp.         [ Links ]

32. SERRA, N., 1945. Memoria explicativa del mapa geológico del Departamento de Soriano. Boletín del Instituto Geológico del Uruguay  32: 1-42.         [ Links ]

33. SPRECHMANN, P., J. BOSSI & M. DA SILVA, 1981. Cuencas del Jurásico y Cretácico del Uruguay. En W. Volkheimer  &  E. A. Mussachio (Eds.), Cuencas Sedimentarias del Jurásico y Cretácico de América del Sur 1: 239-270. Buenos Aires.         [ Links ]

34. STOACKES, F., C. V. CAMPBELL, R. CASS & N. UCHA, 1992. Seismic stratigraphic analysis of the Punta del Este basin, offshore Uruguay, South America. American Association Petroleum Geologists Bulletin 75: 219-240.         [ Links ]

35. UBILLA, M., D. PEREA & M., BOND, 1994. The Deseadan Land Mammal Age in Uruguay and report of Scarritia robusta n.sp. (Leontiniidae, Notoungulata) in the Fray Bentos Formation (Oligocene - ? Lower Miocene) . Geobios 27(1): 95-102.         [ Links ]

36. VEROSLAVSKY, G. & S. MARTÍNEZ, 1996. Registros no depositacionales del Paleoceno - Eoceno del Uruguay: nuevo enfoque para viejos problemas. Revista Universidade de Guarulhos-Série Geociências I(3): 32-41.         [ Links ]

37. WANG, Y., D. NAHON & E. MERINO, 1994. Dynamical model of the genesis of calcretes replacing silicate rocks in semi-arid regions. Geochimica et Cosmochimica Acta  58(22): 5131-5145.         [ Links ]

38. WRIGHT, V.P. & M. E. TUCKER,  1991. Calcretes: an introduction. En V. P. Wright & M. E. Tucker (Eds.), Calcretes. International Association of Sedimentologists, Reprint Series 2: 1-22. Oxford.         [ Links ]

Recibido: 8 de mayo de 1996.
Aceptado: 13 de junio de 1997.

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