ARTÍCULOS

Cementación marina reciente y contenido micropaleontológico en arenitas de playa "beachrock" en la costa de Salvador (Praia da Paciência), Bahía, Brasil

 

Ricardo M. Palma y Cecilia Laprida

CONICET. Departamento de Ciencias Geológicas, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Universidad de Buenos Aires, Pabellón II, Ciudad Universitaria, 1428 Buenos Aires, República Argentina.

---

Resumen

Se investiga el origen y significado ambiental de los diferentes tipos de cementos, microfacies diagenéticas y microfauna presente en las arenitas calcáreas cementadas "beachrock" de la Playa de la Paciencia, en las inmediaciones de la localidad de Río Vermelho, en el litoral de la ciudad de Salvador, capital del Estado de Bahía, Brasil.
El "beachrock" Playa de la Paciencia está compuesto por arenitas calcáreas finas a medias, castañas amarillentas, con estratificación entrecruzada de bajo ángulo y pequeños sets de estratificación entrecruzada en artesa. Apoya sobre un bioherma de gastrópodos vermiformes con algas coralinas (Petaloconchus sp. y Lithophylum sp. respectivamente) o bien sobre los conglomerados y areniscas gruesas de la Formación Barreiras.
Estudios petrográficos, de rayos-X y de microscopía electrónica de barrido revelan retención de la microestructura aragonítica original en las conchillas del bioherma, mientras que en el "beachrock" se reconocen tres tipos de cementos (calcita magnesiana alta) y sus respectivas microfacies diagenéticas: Envoltura criptocristalina-Microfacies 1: Delgada película micrítica dispuesta alrededor de granos clásticos y partículas bioclásticas. Cemento acicular-Microfacies 2: Cristales aciculares de calcita, dispuestos en forma perpendicular a las partículas de la fábrica. Cemento microcristalino intergranular-Microfacies 3: Cristales de calcita dispuestos al azar en cavidades intergranulares e intraparticulares.
La precipitación de aragonita y calcita magnesiana alta sugiere una cementación temprana en un ambiente marino freático (bioherma y microfacies 1 - 2), y mixto (microfacies 3) asociado a la influencia de aguas meteóricas durante cambios del nivel del mar en el Holoceno. La asociación micropaleontológica en el "beachrock” se caracteriza por 27 especies de foraminíferos y dos de ostrácodos (género Bairdia). Los procesos de disolución y abrasión afectan en forma más efectiva a los Miliólidos.
Desde un punto de vista ambiental el bioherma de gastrópodos vermiformes y su asociación con algas coralinas caracteriza un ambiente submareal somero a intermareal, de aguas tropicales a subtropicales. Características similares evidencia la microfauna del "beachrock", típica de latitudes bajas, aguas cálidas, bien oxigenadas y con claras afinidades caribeanas.

Palabras clave: Beachrock; Carbonatos; Diagénesis; Paleontología; Tafonomía; Brasil.

Extended abstract

Along the coast of Salvador city, northeastern of the State of Bahia, Brazil, lie several and discontinuous beachrock deposits (Ferreira Yeda, 1969) similar to others, widespread in tropical and subtropical areas of the world (Scoffin & Stoddart, 1983; Kendall et al. 1994). This study is restricted to the occurrence of some beachrock located at rio Vermelho (Fig. 1) which is exposed on the "Praia da Paciência" beach.
The "Praia da Paciência" beachrock was investigated in detail to find out different types of cements, related diagenetic microfacies and micropalentological content. The beachrock which comprises up to 1,70m thick of calcareous sandstone, lies paralell to the actual shoreline; its base is only exposed at low-tide. The length of beachrock deposit varies between 30 and 45 meters. Between the sea and landward side there are small pools protected by beachrock blocks which show a low-angle cross-bedding (Fig. 2a). On the top of the beachrock some solution features (Fig. 3) of different sizes are recognized.
The beachrock at Rio Vermelho consists of well sorted medium-fine-grained calcareous sandstones. Most characteristic are a low-angle cross-bedding and small scale trough cross-bedding. The set exposed on the top of the beachrock attains lengths up to 50 cm and thickness between 15 and 20 cm. The sandstone commonly comprises up to 70% of monocrystalline and polycrystalline quartz grains, feldspar, metamorphic rocks fragments and carbonate allochems.
Allochems consist mainly of skeletal fragments which are made up of foraminifers, gastropods, bivalves and echinodermae fragments as well as corrallinae algae. The main accesory minerals are zircon, hyperstene, garnet, hornblende, and tourmaline, which together with the dominant grains came from a metamorphic source, exposed around Salvador city.
Beachrock contains three distinct cement types that according to their precipitation order are the following: 1. a dark brown rim of cryptocrystalline calcite at the grain contact (micrite envelope); 2. this cement is overlain by a fringe of acicular high magnesian calcite crystalls that grow perpendicular to grain surfaces (Figs. 5a y 5b), and 3. intergranular microcrystalline calcite crystals. X-ray analysis indicates that high magnesian calcite is the dominant mineral in the last two cement phases.
The beachrock locally overlays a vermiform gastropod bioherm or the Tertiary conglomerates of the Barreiras Formation (Mabessone, 1964) which is only exposed in few places at low-tide. The contact with the bioherm is irregular to transitional and unmistakable because of the difference in lithification and the contrast in color.
The dominant skeletal framework of the bioherm consists of vermiform gastropods (Pentaloconchus sp.) and corallinae algae (Lithophylum sp.). Other organisms including bryozoa, serpulids, bivalves and forams were found in minor amounts.
Details of petrographic and scanning electron microscopy on the gastropod structure (Fig. 4b) reveal  the  replacement of aragonite by calcite crystals as a consequence of neomorphism process. In the gastropod shells a widespread spectrum of unaltered aragonite and calcite aragonite crystals were observed. Aragonite crystals are not only recognized by fibrous fringes in the shell structure, but may also be intergrown among adjacent shells.
This type of vermiform gastropods bioherm and diagenetic processes is similar to those found in recent peritidal tropical and subtropical environments (Ginsburg & Schroeder, 1973; Macintyre et al. 1996; among others) as well as in the Lower Carboniferous of England (Burchette & Riding, 1977).
The most abundant microfauna in the beachrock is represented by twenty seven species of foraminifera and two of ostracods. The foraminiferal assemblage is dominated by Archaias angulatus Fitchel y Moll, Amphistegina lessoni d'Orbigny, Quinqueloculina parkerii (Brady) var. bowdenensis, and Peneroplis proteus d'Orbigny. On the other hand ostracods are represented by Bairdia genus.
The most important taphonomic attributes were restricted to forams, including abrasion and dissolution. Even though test are not extensively altered by mechanical processes, plenty of them show biological alteration induced by bioeroding (fungi, algae) or the action of encrusting (corallinae algae) organisms which are very common in marine environments (Kidwell & Bosence, 1991).
The mechanical features of tests such as abrasion is an effect of physical processes (currents and waves generated by tides and storms) responsible for movements and collisions of tests with other sedimentary particles. It is important to point out, however, that many tests show deep and irregular pits induced probably by bioeroding organisms, but the irregularity in shape, may be attributable to continued taphonomic or diagenetic alteration (Schroba, 1993). Such feature is associated with altered to scaloped margin preservation.
SEM analysis of test (Fig. 6) provided strong evidence of dissolution processes which may occur in the environment if the water were undersaturated with respect to carbonate phase (Alexandersson, 1972a). Nevertheless, dissolution can also be caused by meteoric waters. Rain and groundwater are two important factors to take into account in the study area. Evidence of intergranular microcrystalline calcite precipitation in diagenetic microfacies is related to this kind of influence.
The diagenetic features suggest the beachrock passed through marine-phreatic (microfacies 1 and 2) to mixing diagenetic environments (microfacies 3). Microfacies sequence is related to response to Holocene sea level rise (Mabessone, 1964).

Key words: Beachrock; Carbonate; Diagenesis; Paleontology; Taphonomy; Brazil.

---

 

INTRODUCCIÓN

Los depósitos de "beachrock", o arenitas cementadas“in situ”, típicas de la playa frontal de regiones de bajas latitudes han sido ampliamente reconocidos en diferentes áreas tropicales y subtropicales del mundo (Scoffin & Stoddart, 1983). Numerosos artículos reportan su existencia en el sur de la península de Florida, Caribe (Moore, 1977; Vollbrecht, 1990; Saller, 1992), en los mares Mediterráneo y Rojo (Friedman & Gavish, 1971) y como así también en el Golfo Pérsico (Kendallet al. 1994). Estos depósitos son comunes a lo largo de la costa nordeste del Brasil, en los estados de Pernambuco (Mabessone, 1964) y Bahía (Ferreira Yeda, 1969).
En el litoral de la ciudad de Salvador se reconocen cuerpos arenosos cementados "beachrocks" con disposición paralela a la costa (Ferreira Yeda, 1969). Es interesante destacar que, durante los períodos de alta marea, los mismos se encuentran cubiertos totalmente por las aguas, produciéndose la exposición de ellos durante la baja mar.
Numerosas teorías han tratado de explicar el origen de los cementos asociados a las "beachrock". Algunas consideran la precipitación a partir de la mezcla de aguas meteóricas y marinas (Moore, 1973), o específicamente asociados a la precipitación directa por evaporación del agua de mar y desprendimiento de dióxido de carbono del sistema (Taylor & Illing, 1969; Hanor, 1978; Tucker & Wright, 1990). En otros casos la cementación se encuentra influenciada a la acción de la napa freática en los sectores superiores del sector de intermarea (Tucker & Wright, 1990).
El origen biológico es una cuestión bastante debatida por la escasa existencia de materia orgánica en estos tipos de depósitos. Sin embargo, es posible que las fluctuaciones de pH y CO2 como consecuencia de la fotosíntesis de las algas y bacterias presentes en el ambiente, pueden contribuir principalmente a la precipitación de cemento micrítico (Moore, 1973).
En los últimos tiempos técnicas de microscopía electrónica y análisis químicos han constatado que el origen de los cementos es inorgánico y con características propias, adquiridas como consecuencia de una rápida velocidad de precipitación (Shinn, 1969).
El objetivo de este trabajo es la descripción e interpretación de los procesos cementantes que actuaron en los depósitos de "beachrock", presentes en la Playa de la Paciencia (Rio Vermelho) y la definición de microfacies diagenéticas sobre la base de la morfología y microestructura de los cementos. Asimismo se analiza la microfauna presente (foraminíferos y ostrácodos), teniendo en cuenta consideraciones paleoecológicas y tafonómicas.

METODOLOGÍA

Las muestras fueron recolectadas en forma perpendicular a la línea de costa y en sentido vertical sobre el sustrato biohermal y el "beachrock", realizándose un muestreo sistemático cada 10 cm sobre los mismos. Con el objeto de determinar la composición mineralógica de los cementos se realizaron estudios petrográficos, difractometría de rayos-X, y microscopía electrónica de barrido. Técnica que asimismo se empleó para la determinación mineralógica de algunos organismos y la observación de atributos tafonómicos en foraminíferos.

Descripciòn: "beachrock" Playa de la Paciencia
A lo largo del litoral de la ciudad de Salvador se localizan unos cuerpos arenosos paralelos y discontínuos a la costa, más precisamente en el Farol de la Barra, Morro del Cristo y en Río Vermelho (Fig. 1). En las inmediaciones de esta última localidad, en la "Praia da Paciência", alcanzan una longitud variable entre 30 a 50 metros. Texturalmente están compuestos areniscas medias a finas, de aproximadamente 1,50 m de espesor. Presentan una estratificación entrecruzada de bajo ángulo, con una  ligera inclinación hacia el mar de aproximadamente 5º a 12º (Fig. 2a), y en la parte superior se observan sets aislados con estratificación entrecruzada en artesa, de 60 cm de longitud por 15-20 cm de espesor.

Figura 1. Mapa de ubicación y litoral de la ciudad de Salvador (Bahía-Brasil) con ubicación de los depósitos de "beachrocks". (Modificado de Da Silva & Bittencourt, 1975).
Figure 1. Location and outline maps of litoral area of Salvador City (Bahia-Brazil) showing the location of beachrock deposits. (Modified from Da Silva & Bittencourt, 1975).

Figura 2. Contacto entre el depósito de "beachrock" (a) y el bioherma de gastópodos vermiformes (b), durante la baja marea. Observar estratificación entrecruzada de bajo angulo (Ú). Sección sumergida durante la alta marea.
Figure 2. Low-tide shows contact between the beachrock (a) and bioherm (b). Note the low-angle cross-stratification (Ú). The hammer (20 cm high) rests on beachrock deposit. This section is completely submerged at high-tide.

Estos depósitos arenosos apoyan en contacto irregular sobre un cuerpo biohermal compuesto principalmente por gastrópodos vermiformes (Fig. 2b) o bien sobre los conglomerados y areniscas gruesas de la Formación Barreiras (Mabessone, 1964; Da Silva & Bittencourt, 1975).
Las arenitas están compuestas por una abundancia de clastos de cuarzo (70%) y cantidades subordinadas de feldespatos, fragmentos líticos, aloquímicos carbonáticos y constituyentes menores (peloides). En general la selección es buena a regular, con granos subredondeados a subangulosos. Se reconocen tres tipos de cementos calcáreos.
Los clastos de cuarzo son monocristalinos en su mayor parte, aunque se presentan escasos agregados policristalinos. La extinción es ondulante, y en ocasiones, aparecen sustituidos en los sectores periféricos por el cemento carbonático. En ambos casos y su asociación con fragmentos líticos de granulitas ácidas y básicas indican una proveniencia de rocas metamórficas, substrato sobre el que se asienta la ciudad de Salvador (Ferreira Yeda, 1969).
Entre los aloquímicos carbonáticos se reconocen foraminíferos, fragmentos de gastrópodos, pelecípodos, equinodermos y talus de algas rojas.
Las arenitas de playa o "beachrock" presentan una coloración grisácea a castaña amarillenta, aunque tonalidades castañas rojizas aparecen esporádicamente, como consecuencia de la presencia de limonita. En su superfice expuesta se observan comunmente depresiones de hasta 1 m de diámetro, que deben su origen a activos fenómenos de disolución actuantes durante la exposición subaérea (Fig. 3).

Figura 3. Depresiones de disolución en la superficie del "beachrock".
Figure 3. Beachrock surface shows dissolution pools. Hammer is 20 cm high.

Cavidades de menor tamaño, ligeramente cubiertas por algas verdes, son producidas por la actividad orgánica de moluscos y equinodermos.

Bioherma Playa de la Paciencia
Es un cuerpo de geometría lenticular, compuesto por gastrópodos vermiformes. Alcanza un espesor que varía entre 30 a 60 cm, aunque no se descarta una potencia mayor, ya que desaparece bajo las aguas del mar. Constituye en algunos sectores el substrato del "beachrock". Los gastrópodos vermiformes son organismos constructores de pequeños biohermas y biostromas, que fueron considerados como serpúlidos (Leeder, 1973) como consecuencia de sus similitudes externas (Keen, l961) pero difieren principalmente por la presencia, en los primeros, de una protoconcha y septos internos (Savazzi, 1996).
Los gastrópodos biohermales de la Playa de la Paciencia tienen una conchilla irregularmente enroscada en forma planoespiral de unos 2 a 3 mm de diámetro, de composición aragonítica, aunque afectada localmente por fenómenos de disolución selectiva y calcitización.
Este es un proceso que involucra la transformación de aragonita a cristales de calcita esparítica neomórfica (Saller, 1992), pero con parcial retención de la microestructura original (Fig. 4a), es decir de aragonita precursora. Cabe recordar que este fenómeno fue reconocido por Friedman (1964) quien lo definió como un reemplazo paramórfico, como resultado de un proceso de solución-depositación a microescala.

Figura 4. a) Secciones planoespirales de gastrópodos vermiformes y detalle de estructura original. Barra de escala = 1,0 mm; b) Detalle de la estructura interna de conchilla de gastrópodo vermiforme. Observar disposición perpendicular (a) y oblicua (b) de los cristales. Barra de escala = 1,0 mm; c) Detalle a microscopía electrónica de rasgos de bioerosión (Ú) y disolución (Ú) en conchilla de bivalvo. Barra de escala = 100 m; d) Detalle de cristales de aragonita bien definidos en conchilla de gastrópodo. Barra de escala = 50 m.
Figure 4. a) Adyacent gastropods shells showing planispiral form and detail of the original structure; scale bar = 1.0 mm; b) Close up view of aragonite gastropod wall structure. a) prismatic crystals, and b) obliquely arranged crystals; scale bar = 1.0 mm; c) Close up view of a bivalve shell showing bioerosion (Ú) and dissolution (Ú); scale bar = 100 m; d) Detail of well defined crystal surfaces of aragonite needles in gastropod shell; scale bar = 50 m.

En la estructura de las conchillas (Fig. 4b) se distinguen claramente capas con cristales dispuestos en forma perpendicular que alternan con otras, cuyos cristales aparecen en disposición oblicua.
Observaciones en microscopio electrónico revelan por una lado marcas de bioerosión y microdisolución (Fig. 4c) en la estructura de ciertas conchillas y cristales aciculares de aragonita orientados al azar (Fig. 4d). Agujas de aragonitas fueron reconocidas en ambientes subtidales, intertidales y en "beachrocks" (Sandberg, 1985; Schroeder & Purser, 1986).
El proceso de calcitización de restos aragoníticos es muy común en calizas pleistocenas y en "beachrock", como consecuencia de que fueron expuestas en algún momento de su historia, a la acción de aguas meteóricas.
Los biohermas actuales de gastrópodos vermiformes presentan similitudes con otros del Paleozoico y Mesozoico temprano, sobre todo en lo vinculado a formas de crecimiento, su asociación con algas coralinas, substrato firme y su presencia en un ambiente submareal somero a intermareal (Burchette & Ridding, 1977; Ginsburg & Schroeder, 1973; Macintyre et al. 1996).

CEMENTOS Y MICROFACIES DIAGENÉTICAS EN EL "BEACHROCK" PLAYA DE LA PACIENCIA

Se diferenciaron tres tipos de cementos sobre la base de análisis petrográficos, rayos-X, y microscopía electrónica de barrido. La disposición textural y condiciones físico-químicas de depositación permitieron reconocer tres microfacies diagenéticas.

Microfacies 1-Envoltura criptocristalina. Constituye el primer estadio de cementación. Se distingue como una delgada película micrítica de color marrón oscuro alrededor de granos clásticos y partículas bioclásticas.
Este tipo de cemento es generalmente atribuido a la acción de algas endolíticas u hongos (Bathurst, 1966; Gevirtzman & Friedman, 1977). Si bien en este caso particular no se observaron filamentos algales, la abundancia de algas coralinas permitirían aceptar la influencia de ellas en la formación de la envoltura micrítica. Sin embargo, existen antecedentes donde la ausencia de estos organismos sugieren, para este tipo de envolturas, un origen físico-químico con marcados períodos de nucleación durante la precipitación (Aïssaoui, 1988).

Microfacies 2-Cemento acicular. Es la textura dominante y constituye la segunda fase de cementación, representada por cristales aciculares de calcita magnesiana alta (CMA), que se disponen en forma perpendicular a la superficie de los clastos y partículas aloquímicas de la fábrica (Fig. 5a y 5b). Detalles de microscopía electrónica muestran a estos cristales apiladados al azar, con fases de intercrecimiento y maclado (Fig. 5c).

Figura 5. a) Buen desarrollo de cristales de calcita magnesiana en granos del "beachrock". Barra de escala = 0,25 mm; b) Cristales isopáquicos de calcita magnesiana alta alrededor de un fragmento de bivalvo. Barra de escala = 0,1 mm; c) Microscopía electrónica de cristales aciculares de calcita magnesiana alta, típica de zona freática marina. Barra de escala = 10 m; d) Detalle a microscopía electrónica del cemento intergranular y placa de alga cocolitacea fuertemente corroida. Observar hábito romboédrico de los cristales en el angulo inferior izquierdo. Barra de escala = 10 m.
Figure 5. a) Well developed high magnesian calcite cement in beachrock sandstone; scale bar = 0.25 mm; b) Isopachous fringe of high magnesian calcite cement on bivalve fragment; scale bar = 0.1 mm; c) SEM photomicrograph of well defined acicular high magnesian calcite crystals from active marine phreatic zone; scale bar = 10 m; d) Close up view of intergranular cement and recognizable coccolithplate but strongly corroded. Note well developed rhombohedral crystals on the lower right corner; scale bar = 10 m.

Este tipo de morfología fibro-radial, también denominada "acicular crust" estaría controlada por la composición química del agua intersticial, rica en Mg, provocando un mayor crecimiento de los cristales en un sentido paralelo al eje C, e inhibiéndolo en sentido lateral (Folk, 1974; Budd, 1992).

Microfacies 3-Cemento microcristalino intergranular. Está constituido por cristales que crecen al azar provocando el relleno de los poros intergranulares y ciertas cavidades intraparticulares, sobre todo en conchulas de foraminíferos donde desarrollan un crecimiento centrípeto.
Este tipo cemento se caracteriza por presentar cristales con ligeras formas romboédricas y algas cocolitáceas, probablemente Emiliania huxleyi (Fig. 5d) muy común en mares actuales (Concheyro, com. verb). El hábito de cristalización de estos cristales probablemente está relacionado a un crecimiento rápido y a una baja relación Mg/Ca (Folk, 1974). Al respecto, numerosas investigaciones (Bathurst, 1986; Schneidermann & Harris, 1985; Burton & Walter, 1987; entre otros) se realizaron atendiendo la importancia de los factores físico-químicos que controlan la morfología y mineralogía de los cementos carbonáticos.
Fernández Diaz et al. (1996) considera el contenido de Mg++ como de vital importancia, ya que actua en forma efectiva y generando un amplio rango de morfologías. Valores inferiores al 15 mol % de CO3Mg incorporados a la estructura de la calcita durante la cristalización pueden generar diferentes hábitos cristalinos, siendo uno de ellos, el representado por cristales romboédricos, eventualmente zonados (Fernández Diaz et al. 1996).
Los análisis de difracción de rayos-X revelan la presencia de calcita magnesiana alta como mineral constituyente en el cemento acicular e intergranular. Aparentemente, la composición de la envoltura micrítica sería similar (cf. Alexandersson, 1972 b), pero la dificultad en aislarla, mantiene en dudas su composición.
El conjunto de microfacies reconocidas en el "beachrock" de la Playa de la Paciencia sugieren distintos mecanismos de formación para cada tipo de cemento reconocido.
La precipitación de aragonita y de calcita magnesiana alta, particularmente característica del "beachrock" sugieren una cementación temprana en un ambiente marino freático (Logmann, 1980), donde existe un movimiento activo de agua dentro del sedimento, parcialmente inmóvil, situación que probablemente estaría vinculada al efecto de la cementación inicial, generada por la envoltura micrítica (Microfacies 1), facilitando de esta forma el crecimiento de la franja de cristales aciculares (Microfacies 2). Ambas microfacies al igual que aragonita sugieren condiciones submarinas en la zona de intermarea inferior o submareal superior.
En lo que respecta al cemento intergranular (Microfacies 3), el hábito romboédrico de los cristales, relacionado con la disminución del tenor de magnesio (Folk, 1974), permite aceptar cierta influencia de aguas dulces en el sistema poral, ya sea por acción de lluvias o a través de la percolación de la napa freática durante una ligera caída del nivel del mar. En consecuencia esta microfacies pudo haber sido generada en un ambiente intermareal con pérdida de CO2 (Moore, 1973; Hanor, 1978).
Por su parte, la presencia de cristales de aragonita en el substrato biohermal sugiere un origen a partir del agua de mar durante períodos con alta tasa de suministro de iones calcáreos (Given & Wilkinson, 1985).

CONTENIDO MICROPALEONTOLÓGICO DEL "BEACHROCK"

Características generales
La asociación microfaunística recuperada está conformada por 27 especies de foraminíferos y 2 especies de ostrácodos. Asimismo se reconocieron briozoos y espículas silíceas.
La microfauna constituye una asociación típica de latitudes bajas, con claras afinidades caribeanas, correspondientes mayoritariamente a un ambiente de plataforma interna (Madeira Falcetta, 1977; Ferreira Guzzo Muñiz, 1980). La asociación foraminiferológica está dominada por Archaias angulatus Fitchel y Moll, Amphistegina lessoni d'Orbigny forma típica y Quinqueloculina parkerii (Brady) var. bowdenensis, siendo asimismo muy abundante Peneroplis proteus d'Orbigny y Heterostegina sp. El resto de la asociación, numericamente muy subordinado, se compone de Textularia candeiana d'Orbigny, Dorothia sp., Spiroloculina sp., Quinqueloculina sp., Pyrgo subsphaerica (d'Orbigny), Pyrgo comata (Brady), Triloculina sp., Articulina, Reussella, Siphonina radiata? (Czjzeck), Ammonia becarii, Elphidium sangrum (d'Orbigny), Elphidium sp., Eponides sp., Poroeponides lateralis (Terquem), Cibicides sp., Loxostomun limbatum (Brady), Anomalina, Cibicidoides sp.
En lo que respecta a los ostrácodos (Arthropoda, Crustacea), se han recuperado solo dos especies pertenecientes al género Bairdia.
A diferencia de las asociaciones obtenidas de sedimentitas cuaternarias de la región de Olinda, estado de Pernambuco (Tinoco, 1958), la fauna bajo estudio carece de especies de aguas más templadas, siendo en este sentido más semejante a las asociaciones recientes (cf. Closs & Barberena, 1960; Boltovskoy & Lena, 1966).

CONSIDERACIONES PALEOECOLÓGICAS

La composición taxonómica -genérica y específica- y las características cuantitativas de la microfauna permiten afirmar que se trata de una asociación típica de bajas latitudes, desarrollada en aguas cálidas, pandas, bien oxigenadas y de salinidad normal. Archaias angulatus, dominante en la asociación, predomina también en plataformas carbonáticas de escasa profundidad de zonas tropicales en las costas atlánticas americanas (cf. Hallock et al. 1986; Martin, 1986), tanto en comunidades vivientes como en las asociaciones recuperadas de sedimentos; Elphidium sangrum y Siphogenerina raphana confirman el aspecto tropical de la asociación (Boltovskoy & Lena, 1966). Según Madeira-Falcetta (1977) sería una asociación típica de plataforma de latitudes inferiores a los 23º S.
En el diagrama triangular de Loeblich & Tappan (1964) la distribución de los Subórdenes Miliolina, Rotaliina y Textulariina, demuestra una leve dominancia de miliólidos sobre los rotálidos y una escasa participación de textuláridos. Relaciones semejantes se observan en plataformas carbonáticas de aguas cálidas y salinidad normal (Murray, 1973).
El porcentaje de especies aglutinadas respecto al total de especies presentes en la muestra es de 8,6%, semejante a los obtenidos por Boltovskoy & Lena (1966) y Ferreira Guzzo Muñiz (1980), mientras que el porcentaje de formas aglutinadas confirma el predominio de aguas cálidas (Greiner, 1969; Boltovskoy & Lena, 1966; Ferreira Guzzo Muñiz, 1980). La gran disponibilidad de CaCO3 se evidencia en la participación del material cementante carbonático en las formas aglutinadas.
Dentro de la escasa ostracofauna recuperada, la presencia exclusiva de especies de la familia Bairdiidae indica bajas latitudes. En costas asociadas a arrecifes coralinos, constituyen elementos dominantes dentro de las zonas eulitorales y sublitorales fóticas (Whatley, 1988).
La ausencia de elementos de aguas más templadas -Cassidulina crassa, Buccella peruviana, Cibicides aknerianus, típicos de la corriente de Malvinas que afecta el litoral sur del Brasil- y la estrecha afinidad existente entre la fauna recuperada de estas "beachrocks" y los taxones reconocidos a partir de muestras de playa (Closs & Barberena, 1960); Boltovskoy & Lena, 1966; Ferreira Guzzo Muñiz, 1980) permite inferir paleocondiciones semejantes a las imperantes en la actualidad, con temperaturas superficiales de las aguas que varían entre 24,8º C y 28º C , y salinidades que presentan un valor máximo de 36,5-37 % y un mínimo de 35,5 % (Closs & Berberena, 1960).

CONSIDERACIONES TAFONÓMICAS

En las asociaciones microfosilíferas, los rasgos tafonómicos constituyen una importante fuente de información que no debe ser desechada (cf. Martin, 1991). En tal sentido, en el presente estudio se prestó especial atención a esta problemática, como una forma de caracterización adicional de la microfauna recuperada.
La asociación se caracteriza por presentar una gran heterogeneidad en los estados de preservación. Mientras que algunos ejemplares poseen un grado tafonómico moderadamente alto-en el sentido de Flessa et al. (1993), otros se hallan muy deteriorados, reconociéndose principalmente rasgos tafonómicos de abrasión; los fenómenos de degradación química por disolución -en relación a los reiterados procesos de disolución y cementación evidenciados en las arenitas- habrían originado una mayor susceptibilidad ante los fenómenos de abrasión, pero habrían estado subordinados (cf. Peebles & Lewis, 1991; Kotler et al. 1992).
Dentro de los rasgos tafonómicos más sobresalientes pueden mencionarse la presencia de hoyos profundos en la superficie del caparazón, en particular en ejemplares de Archais angulatus y Peneroplis proteus (Figs. 6a y 6b). Este rasgo puede ser acompañado por una abrasión en los márgenes, lo que en vista lateral le confiere al caparazón un aspecto festoneado (Fig. 6b). Roturas parciales pueden apreciarse en ejemplares de Amphistegina lessonii, Quinqueloculina parkerii, Archaias angulatus y Peneroplis proteus.

Figura 6. Rasgos tafonómicos en foraminíferos: a) hoyos profundos (ü) que exponen el interior de las cámaras y los pilares que refuerzan en caparazón de Archaias angulatus; b) márgenes festoneados y hoyos en Peneroplis proteus. Nótese el relleno (Ú) de las cámaras; c) superficies de disolución en Amphistegina lessonii, evidenciadas por una textura gruesa en ciertos sectores del caparazón.
Figure 6. Taphonomic features in foraminifera: a) Archaias angulatus showing deep pits (Ú) and irregular columns. b) Peneroplis proteus showing scalloping margen and pits. Note the filling of the chambers (Ú), c) Amphistegina lessonii, dissolution surfaces showing by irregular topography (Ú). Note pitting on the test surface (Ú).

Las fracturas son relativamente poco comunes, pudiéndose observar esporádicamente en ejemplares de Quinqueloculina. Estos rasgos permiten inferir un ambiente de energía moderada a alta. Por último, rasgos tafonómicos más sutiles-superficies de abrasión- fueron observados mediante microscopio electrónico de barrido (SEM) en ejemplares de Amphistegina lessonii, pasando inadvertidos en microscopio óptico (Fig. 6c).
Si bien los estudios experimentales sobre la resistencia a la abrasión en foraminíferos de ambientes arrecifales no hallaron diferencias entre los distintos subórdenes (Kotler et al. 1992), Peebles & Lewis (1991) consideran que los rotálidos presentan una menor susceptibilidad a la disolución. Adicionalmente, en experimentos combinados, Kotler et al. (1992) establecen que la disolución favorece los fenómenos de abrasión, por lo que parece lógico concluir que, en ambientes naturales, miliólidos y textuláridos serán más susceptibles a la abrasión por serlo a la disolución.
En la asociación examinada los elementos más alterados pertenecen al suborden Milioliina. La resistencia a la abrasión depende básicamente del comportamiento hidráulico y, por lo tanto, del tamaño, forma y densidad de los caparazones (Martin & Lidell, 1991; Maiklem, 1968). Así, los caparazones de mayor tamaño (Archaias, Peneroplis, Amphistegina) son más fácilmente abradidos que las formas más pequeñas, que tienden a preservarse mejor (Nonion, Loxostomun, Poroeponides). Por otra parte, la existencia de hoyos y márgenes festoneados en ejemplares de Archaias angulatus pueden relacionarse con la forma lenticular del caparazón,lo que concentra los efectos de abrasión en márgenes y zona central del mismo (Kotler et al. 1992), facilitado este hecho por la naturaleza de la pared externa que, al igual que en Peneroplis proteus, es delgada.
Un aspecto que llama la atención es la coloración de algunas conchillas, las que pueden presentar tonalidades amarillentas a ocres, en particular en ejemplares de Quinqueloculina, Archaias y Peneroplis, en contraposición, representantes del suborden Rotaliina suelen conservar un aspecto hialino típico. Este hecho fue mencionado por Closs & Barberena (1960) para faunas actuales de la Playa de la Barra (Fig. 1). Según estos autores, dicha coloración se relaciona con el aporte fluvial de hierro, proveniente de la erosión de gneises y suelos laterizados de edad pliocena, ampliamente distribuidos por toda la región. El área de influencia de estos aportes permite corroborar que la sedimentación habría tenido lugar en un ambiente de escasa profundidad muy cercano a la costa.

CONCLUSIONES

El depósito intermareal de "beachrock" de la Playa de la Paciencia en la costa de la ciudad de Salvador, Bahia, revela una progresiva secuencia diagenética que varía desde un ambiente marino freático (Microfacies 1 y 2) caracterizado por una envoltura micrítica y cristales aciculares de calcita magnesiana, a un ambiente de cementación mixto, bajo la influencia de aguas meteóricas y marinas normales, evidenciado por cristales romboédricos de calcita magnesiana alta (Microfacies 3). Los progresivos cambios diagenéticos estan relacionados a los cambios del nivel del mar durante el Holoceno.
La asociación micropaleontológica del "beachrock" y su substrato (bioherma de gastrópodos vermiformes) es típica de aguas tropicales a subtropicales, cálidas, bien oxigenadas y someras. Rasgos de abrasión y disolución afectan mayormente a ejemplares correspondientes al suborden Milioliina. Se reconocieron hoyos profundos, abrasión en los márgenes y ruptura de los caparazones.
Estos atributos permiten inferir un ambiente de energía moderada a alta, similar al existente durante el desarrollo del bioherma, de acuerdo a la forma planoespiral de las conchillas.

Agradecimientos

Este trabajo se llevó a cabo durante la visita de uno de los autores (Dr. Palma) al Departamento de Geología de la Universidad Federal de Bahia (UFBa), especialmente invitado por el Dr. Osmario Rezende Leite a quien se expresa su reconocimiento al igual que a la Dra. Ferreira (UFBa). El agradecimiento a la Dra Bertels por su ayuda en la determinación de la microfauna y a la sugerencias de los arbitros (Dr. Andreis, Dr. Matheos y Dra. Cabaleri). De igual forma se agradece a los laboratorios de microscopía electrónica de la Universidad de La Plata y CITEFA (Centro de Investigaciones Tecnológicas de las Fuerzas Armadas).

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1. AÏSSAOUI, D. M., 1988. Magnesian calcite cements and their diagenesis: dissolution and dolomitization, Mururoa Atoll. Sedimentology 35: 821-841.         [ Links ]

2. ALEXANDERSSON, E. T., 1972a. Intergranular growth of marine aragonite and Mg calcite: evidence of precipitation from supersatured sea-water. Journal of Sedimentary Petrology 42: 441-460.         [ Links ]

3. ALEXANDERSSON, E. T., 1972b. Micritization of carbonate particles: Processes of precipitation and dissolution in modern shallow marine sediments. Bulletin Geological Institute. University Uppsala, New Series 3: 201-236.         [ Links ]

4. BATHURST, R. G. G., 1966. Boring algae micrite envelopes and lithification of molluscan biosparite. Journal of Geology 5: 15-32.         [ Links ]

5. BATHURST, R. G. G., 1986. Carbonate diagensis and reservoir development: conservation, destruction and creation of pores. En Carbonate Depositional Environments, Colorado School of Mines Quaterly 81: 1-24.         [ Links ]

6. BOLTOVSKOY, E. & H. LENA, 1966. Foraminíferos recientes de la zona litoral de Pernambuco (Brasil). Revista del Museo Argentino de Ciencias Naturales "Bernardino Rivadavia". Serie Hidrobiología 1(8): 259-360.         [ Links ]

7. BUDD, D. A., 1992. Dissolution of high-Mg Calcite fossils and the formation of biomolds during mineralogical stabilization. Carbonates and Evaporites 7(1): 74-81.         [ Links ]

8. BURCHETTE, T. P. & R. RIDING, 1977. Attached vermiform gastropods in Carboniferous marginal marine stromatolites and biostromes. Lethaia 10: 17-28.         [ Links ]

9. BURTON, E. A. & L. M. WALTER, 1987. Relative precipitation rates of aragonite and Mg calcite from seawater. Temperature or carbonate ion control. Geology 15: 111-114.         [ Links ]

10. CLOSS, D. & M. C. BARBERENA, 1960. Foraminiferos recentes da praia da Barra (Salvador, Bahia). Escola de Geologia, Universidade do Rio Grande do Sul, Boletim 6:1-50.         [ Links ]

11. DA SILVA, A. y P. BITTENCOURT, 1975. Sedimentaçao recente na costa atlántica de Salvador. Revista Brasileira de Geociências 5: 46-54.         [ Links ]

12. FERNANDEZ DIAZ, L., A. PUTNIS, M. PRIETO & C. V. PUTNIS, 1996. The role of magnesium in the crystallization of calcite and aragonite in a porous medium. Journal of Sedimentary Research 66(3): 482-491.         [ Links ]

13. FERREIRA GUZZO MUÑIZ, M. T., 1980. Foraminiferos da zona intermares de Itapoâ, Salvador, Bahia, Brasil. II Congreso Argentino de Paleontología y Bioestratigrafía y I Congreso Latinoamericano de Paleontología, Actas 3: 295-307.         [ Links ]

14. FERREIRA YEDA, A., 1969. Recifes de arenito de Salvador, Bahia. Anais Academia Brasileira de Ciencias 41(4): 541-548.         [ Links ]

15. FLESSA, K. W., A. H. CUTLER, & K. H. MELDAHL, 1993. Time and taphonomy: quatitative estimates of time-averaging and stratigraphic disorder in a shallow marine habitat. Paleobiology 19(2): 266-286.         [ Links ]

16. FOLK, R. L., 1974. The nature history of cristalline calcium carbonate: effect of magnesisum content and salinity. Journal of Sedimentary Petrology 44(1):40-53.         [ Links ]

17. FRIEDMAN, G. M., 1964. Early diagenesis and lithification in carbonate sediments. Journal of Sedimentary Petrology 34(3): 777-813.         [ Links ]

18. FRIEDMAN, G. M. & E. GAVISH, 1971. Mediterranean and Red Sea (Gulf of Aquaba) beach-rock: En O.E. Bricker (Ed.), Carbonate cements, Johns Hopkins University Press: 13-16.         [ Links ]

19. GEVIRTZMAN, G. & G. M., FRIEDMAN, 1977. Sequence of progressive diagenesis in coral reefs. American Association Petroleum Geologists, Study Geology 4: 357-380.         [ Links ]

20. GINSBURG, R. N. & J. H., SCHROEDER, 1973. Growth and submarine fossilization of algal cup reefs, Bermuda. Sedimentology 20: 575-614.         [ Links ]

21. GIVEN, R. K. & B. H., WILKINSON, 1985. Kinetic control of morphology, composition and mineralogy of abiotic sedimentary carbonates. Journal of Sedimentary Petrology 55: 109-119.         [ Links ]

22. GREINER, G. O. G., 1969. Recent benthic foraminifera: environmental factors controlling their distribution, Nature 223: 168-170.         [ Links ]

23. HALLOCK, P., T. L. COTTEY, L. B. FORWARD & J. HALAS, 1986. Population biology and sediment production of Archaias angulatus (Foraminiferida) in Largo Sound, Florida. Journal of Foraminiferal Research 16(1): 1-8.         [ Links ]

24. HANOR, J. S., 1978. Precipitation of beachrock cements: mixing of marine and meteoric water vs. CO2 desgassing. Journal of Sedimentary Petrology 48: 489-501.         [ Links ]

25. KEEN, A. M., 1961. A proposed reclassification of the gastropod family Vermetidae. Bulletin British Museum (Natural History) Zoology II: 585-630.         [ Links ]

26. KENDALL, CH. G., L. SADD & A. ALSHARHAM, 1994. Holocene marine cement coating on beachrocks of the Abu Dhabi coastline (UAE); analogs for cement fabrics in ancient limestones. Carbonates and Evaporites 9(2): 118-131.         [ Links ]

27. KIDWELL, S. M. & D. W. J. BOSENCE, 1991. Taphonomic and time-averaging of marine shelly faunas. En: P. A. Allison & D. E. G. Briggs (Eds), Taphonomy: Releasing data locked in the fossil record, Plenum Press, New York: 116-209.         [ Links ]

28. KOTLER, E., R. E. MARTIN & W. D. LIDDELL, 1992. Experimental analysis of abrasion and dissolution resistance of modern reef-dwelling foraminifera: implications for the preservation of biogenetic carbonate. Palaios 7: 244-276.         [ Links ]

29. LEEDER, M.R., 1973. Lower Carbonifeous serpulid patch reefs, bioherms and biostromes. Nature 242: 41-42.         [ Links ]

30. LOEBLICH Jr, A. R. & H. TAPPAN, 1964. Protista 2: Sarcodina, chiefly "Thecamoebians" and Foraminiferid. En C. R. C. Moore (Ed.) Treatise on Invertebrate Paleontology, Geological Society of America and The Kansas University Press: 55-900.         [ Links ]

31. LOGMANN, M. W., 1980. Carbonate diagenetic textures from diagenetic environments: American Association of Petroleum Geologist, Bulletin 64: 461-487.         [ Links ]

32. MABESSONE, J. M., 1964. Origin and age of the sandstone reefs of Pernambuco. Journal of Sedimentary Petrology 34:1-7.         [ Links ]

33. MACINTYRE, I., R. P. REIO & R. S. STENECK, 1996. Grow history of stromatolites in a Holocene fringing reef, Stocking Island, Bahamas. Jour. of Sed. Research 66(1): 231-242.         [ Links ]

34. MADEIRA-FALCETTA, M., 1977. Contribuçao ao estudo dos foraminiferos bentônicos da plataforma continental brasileira (distribuçao geográfica e análise batimétrica). Pesquisas, Instituto de Geociências, Universidade Federal do Rio Grande do Sud 8 :133-150.         [ Links ]

35. MAIKLEM, W. R., 1968. Some hydraulic properties of bioclastic carbonate grains. Sedimentology 10: 101-109.         [ Links ]

36. MARTIN, R. E., 1986. Habitat and distribution of the foraminifer Archaias anugulatus (Fitchel and Moll) (Miliolina, Sortidae), Northern Florida Keys. Journal of Foraminiferal Research 16(3): 201-206.         [ Links ]

37. MARTIN, R. E., 1991. Beyond biostratigraphy: micropaleontology in transition ?. Palaios 6(5): 437-438.         [ Links ]

38. MARTIN, R. E. & W. D., LIDDELL, 1991. Taphonomy of foraminifera in modern carbonate environments: implications for the formation of foraminiferal assemblages. En S. K. Donovan (Ed.), Fossilization: the processes of taphonomy. Belhaven Press: 170-194.         [ Links ]

39. MOORE, C. H., 1973. Intertidal carbonate cementation, Grand Cayman. West Indies. Journal of Sedimentary Petrology 43(3): 591-602.         [ Links ]

40. MOORE, C. H., 1977. Beachrock origin: some geochemical, mineralogical, and petrographic considerations: Geosciences and Man 18: 155-163.         [ Links ]

41. MURRAY, J. W., 1973. Distribution and ecology of living benthic foraminifera. Heinnerman Educ. Books, 247 pp.         [ Links ]

42. PEEBLES, M. W. & R. D. LEWIS, 1991. Surface textures of benthic foraminifera from San Salvador, Bahamas. Journal of Foraminiferal Research 21(4): 285-292.         [ Links ]

43. SALLER, A. H., 1992. Calcitization of aragonite in Pleistocene limestones of Enewetak Atoll, Bahamas, and Yucatan -an alternative to thin-film neomorphism. Carbonates and Evaporites 7(1): 56-73.         [ Links ]

44. SANDBERG, P. A., 1985. Aragonite cements and their ocurrence in ancient limestones. En N. Schneidermann & P. M. Harris (Eds.), Carbonate Cements. Society of Economic Paleontologists & Mineralogists, Special Publication 36: 33-57.         [ Links ]

45. SAVAZZI, E., 1996. Adaptations of vermetid and siliquariid gastropods. Paleontology 39: 155-177.         [ Links ]

46. SCOFFIN, T. P. & D. R. STODDART, 1983. Beachrock and intertidal cements. En A. S. Goudie & K. Pye (Eds.), Chemical Sediments and geomorphology, Academic Press: 401-425.         [ Links ]

47. SCHROBA, C., 1993. Taphonomic features of benthic foraminifera in a temperate setting: Experimental and field observations on the role of abrasion, solution and microboring in the destruction of foraminifera tests. Palaios 8: 250-266.         [ Links ]

48. SCHROEDER, J. H. & B. H. PURSER, 1986. Conclusions. The diagenesis of reefs: En J. H. Schoeder & P. H. Purser (Eds), A brief review of our present understanding: Reefs Diagenesis. Berlin New York, Springer-Verlag: 424-446.         [ Links ]

49. SHINN, E. A., 1969. Submarine lithification of Holocene Carbonate sediments in the Persian Gulf. Sedimentology 12(1): 109-144.         [ Links ]

50. SCHNEIDERMANN, N. & P. M. HARRIS, 1985. Carbonate Cements. En N. Schneidermann & P.M. Harris (Eds), Society of Economic Paleontologists & Mineralogists, Special Publication 36, 379 pp.         [ Links ]

51. TAYLOR, J. C. & L. V. ILLING, 1969. Holocene intertidal calcium carbonate sedimentation, Quatar, Persian Gulf. Sedimentology 12 (1/2): 69-107.         [ Links ]

52. TINOCO, I. M., 1958. Foraminiferos Quaternários de Olinda, Estado de Pernambuco. Divisao Geologia Mineira. Departamento Nacional de Produçao Minera, Rio de Janeiro, Monografia 14: 3-61.         [ Links ]

53. TUCKER, M. E. & V. P. WRIGHT, 1990. Carbonate Sedimentology. Blackwell Scientific Pub., 482pp.         [ Links ]

54. VOLLBRECHT, R., 1990. Marine and meteoric diagenesis of submarine Pleistocene carbonates from the Bermuda. Carbonates and Evaporites 5(1): 13-96.         [ Links ]

55. WHATLEY, R. C., 1988. Ostracoda and paleogeography. En P. De Deckler, H. Colin & J. P. Peypouset (Eds.), Ostracoda in the Earth Sciences: 103-124.         [ Links ]

Recibido: 12 de septiembre de 1996.
Aceptado: 26 de junio de 1997.