ARTÍCULOS

Sedimentos de fondo-subfondo y aspectos geomorfológicos de la plataforma continental entre el estuario de Bahía Blanca y bahía Anegada, provincia de Buenos Aires

 

Salvador Aliotta *⁺, Jorge O. Spagnuolo *⁺, Silvia S. Ginsberg * y Edgardo M. Gelós *

*Instituto Argentino de Oceanografía (CONICET). CC 107 800 Bahía Blanca, República Argentina.
⁺Departamento de Geología, Universidad Nacional del Sur San Juan 670, 8000 Bahía Blanca, República Argentina

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Resumen

Se analizan sedimentos superficiales y subsuperficiales, y rasgos geomorfológicos de fondo, de un sector de la plataforma continental interior entre el estuario de Bahía Blanca y bahía Anegada. El objetivo es definir condiciones de sedimentación actual y paleoambientes costeros. Las tareas oceanográficas, realizadas con el B.O. El Austral, comprendieron extracción de muestras sedimentológicas, superficiales y de testigos, y relevamiento sísmico con 3,5 kHz.
Se establece que el subsuelo se halla conformado por una secuencia de sedimentos finos (limo arcilla-arena fina). Los sismogramas determinan una facies reflectiva con estratificación paralela-subparalela y “hummocky”, relacionada a condiciones de sedimentación uniforme y a un paleoambiente somero de baja energía. Durante un período con nivel del mar por debajo del actual, la configuración paleogeográfica costera habría determinado condiciones marinas muy restringidas, con un relevante aporte continental de sedimentos limo arcillosos. Estos se asocian a un amplio paleoambiente de sedimentación deltaico, correlacionable a la antigua cuenca hídrica del río Colorado, donde el medio marino tuvo una influencia parcial, sólo por efecto de las mareas.
El proceso transgresivo holoceno produjo un sensible aumento de la energía en el ambiente hidrodinámico de sedimentación, lo que originó la depositación de material arenoso sobre los sedimentos deltaicos. Terrazas y desniveles topográficos, junto a la presencia de rodados y concentraciones de minerales pesados y bioclastos, resultan elementos morfosedimentológicos relícticos de períodos de estabilización en el ascenso marino y antiguos ambientes litorales.
Evaluaciones de las facies superficiales permiten establecer un dominio del transporte de sedimento como carga de fondo en el sector más extremo del área. En cambio, sobre la zona más costera se evidencia un aumento del transporte en suspensión, resultando notable la influencia de material limo-arcilloso proveniente del interior del estuario Bahía Blanca y del río Colorado. Los minerales pesados marcan un importante aporte por deriva costera, proveniente de las playas del sur del área investigada. Por último, las características morfológicas de grandes ondas de arena presentes en el área, conjuntamente con el análisis de la distribución de las facies superficiales (texturales-mineralógicas), conducen a definir la dinámica sedimentaria dominante sobre el ambiente de plataforma estudiado, representada por un transporte de sedimento como carga de fondo en dirección norte.

Palabras clave: Sedimentología; Morfología; Sísmica; Evolución Holocena; Plataforma Continental Argentina.

EXTENDED ABSTRACT

This investigation is a contribution to the geological kowledge of the Argentine marine shelf. The study area is a sector of the internal shelf up to 25 m of depth, along a coastal zone extending approximately from Bahía Blanca estuary to Anegada bay (Fig. 1). The purpose of this report is to define, through the analysis of surface sediments and the marine subbottom, the present sedimentological conditions and establish the coastal sedimentary paleoenvironments that characterized the last transgressive holocene period.
The specific oceanographic tasks, carried out with the research vessel El Austral, comprised the extraction of sedimentological samples (surface and core samples) and 3.5 kHz seismic survey (Fig. 2). The sediments were analyzed both in their texture (sieve and/or pipette) and their mineralogical contents (microscopy and X-ray difractometry).
Generally, in bottom surface sediments, the psammitic fraction (medium-fine) is predominant, albeit important concentrations of silt-clay are found on the coastal region, while the gravel-type sizes (biogenetic remains, sandstone and “patagonic pebbles”) appear in the more external sector.
The 3.5 kHz seismic survey, together with the cores, indicate that the shelf subbottom adjacent to the west and northwest coast is formed by a sequence of fine sediments (silt clay-fine sand), determined acoustically up to a depth of 7 m. Both texture and mineralogy, show lateral continuity towards the inner Bahía Blanca estuary. The seismic records determine a facies with a reflective configuration of the parallel-subparallel type and hummocky, associated with conditions of uniform sedimentation and to a shallow low energy palaeoenvironment, in marked contrast with the present hydraulic regime and sedimentation.
During a period when the sea level was lower than the present one, the coastal palaleogeographic configuration would have determined restricted marine conditions, with a relevant continental contribution silt-clay type sediments. This ancient river-estuary sedimentary environment, defines seismically up to Anegada bay, would be formed by channels of various dimensions, as is evident from the seismograms. The silt-clay materials found on the shelf subbottom are thus associated with a wide deltaic palaleoenvironment, which may be put into correlation with the ancient drainage basin of the Colorado river, where marine conditions were influential only due to the effect of tides. It is to be noted that south of the present Colorado river mouth an ancient river bed of it is defined in the subbottom.
The transgressive holocene process originated an important increase in the energy of the transport agent. Consequently, sandy material, with pebbles and bioclasts of different sizes and fragmentation, cover in erosive unconformity the silt-clay materials of the subbottom. In the cores, the thickness of this surficial sandy stratum is on the order of 40-50 cm, although towards greater depths seismic information establishes that it increases. Terraces and topographic slopes, together with the presence of pebbles and concentrations of heavy minerals and biogenic remains, represent morphosedimentological relict elements, belonging to periods of stabilization in the marine ascent and to ancient coastal environments.
The regional distribution of the bottom sedimentary facies, as well as certain morphological marine features, are thus valuable indicators for inferring the present sedimentary dynamics. On the basis of the textural and statistical results, sedimentological evaluations were carried out to infer transport and sedimentation modes. Likewise, as part of the mineralogical analysis of the sediments, the regional distribution or tendency of the diverse mineral species was also taken into account, since through their different specific weights and differential hydrodynamic behavior, they point to sedimentary sources and/or energy conditions that operate on the shelf investigated. It then emerges from these observations the predominance of the bedload sediment transport in the more external sector of the study area. Contrarily, on the more coastal zone, the influence of silt-clay coming from the inner Bahía Blanca estuary and the Colorado river contribution is evident. In the latter case, considering the textural areal analysis of the sediments, the “sedimentary plume” developed starting  on the west coast, adjacent to the Colorado river mouth, and extending northeastward, is remarkable. The distributive tendency of the heavy mineral concentration clearly points to an important source of sedimentary contribution, related to the ferrotitaniferous deposits present on the shores of the study area, from San Blas bay up to the Negro river mouth. These sediments would be affected by an intense coastal drift towards the zone of the present work.
On the other hand, the bed forms, particularly sand waves, tend to reach an equilibrium state relative to the dominant flux conditions. The asymmetry of these geoforms is then an indicative feature of the sedimentary dynamics and circulation as bedload transport. The morphological evaluation of the sand waves found in the northern and southern sectors of the area investigated, in conjunction with analysis of the distribution of the sedimentary surface facies (textural-mineralogical), support the conclusion that the sedimentary bottom dynamics in the shelf environment studied is represented by a northward net bedload sediment transport.

Key words: Sedimentology; Morfology; Seismic; Holocene Evolution; Argentine Continental Shelf.

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INTRODUCCIÓN

A lo largo de las plataformas continentales del mundo han quedado numerosos testimonios geomorfológicos y sedimentológicos de los procesos transgresivos y regresivos cuaternarios. La paleogeografía y las condiciones de sedimentación que prevalecieron en el ambiente costero durante los cambios del nivel del mar han definido secuencias estratigráficas particulares. Las mismas pueden resultar enmascaradas total o parcialmente por los procesos hidrosedimentológicos actuales.
Sobre la plataforma continental argentina, las investigaciones realizadas resultan escasas si consideramos la inmensa extensión de la misma. Se han determinado evidencias geológicas, representadas básicamente por sedimentos relícticos, niveles aterrazados, acumulaciones de grava y conchilla; todas ellas resultan el producto de la migración de la zona costera acaecida durante el último período postglacial (Groeber, 1948; Schnack, 1969; Urien, 19790; Ewing & Lonardi, 1971; Urien & Zambrano, 1972; Urien & Ewing, 1974; Mouzo, 1982; Parker et al., 1996). Los procesos físicos actuales son los responsables de redistribuir estos materiales y establecer, conjuntamente con los aportes continentales, las facies sedimentarias que prevalecen sobre la plataforma. Dentro de este contexto pueden mencionarse las investigaciones de: Etchichury & Remiro (1960), Fray & Ewing (1963), Urien (1972), Gelós et al. (1988), Gelós & Spagnuolo, (1992).
El área del presente estudio corresponde a un sector de la plataforma continental interior hasta una profundidad de 25 m, representada por una franja costera que se extiende aproximadamente desde la zona exterior del estuario de Bahía Blanca hasta bahía Anegada (Fig. 1). Las pocas investigaciones realizadas, las cuales involucran sólo parcialmente el área mencionada, se ubican en la boca y zona adyacente al estuario de Bahía Blanca, y en su mayoría se vinculan a la dinámica de los sedimentos (Montañez-Santiago, 1972; NEDECO-ARCONSULT, 1983; Aliotta, 1987; Aliotta & Perillo, 1987; Gómez & Perillo, 1991). Es objetivo de este trabajo, a través de la determinación y análisis de los sedimentos superficiales y del subsuelo marino, definir las condiciones actuales de sedimentación y establecer la evolución de los paleoambientes sedimentarios costeros durante el último período transgresivo holoceno.

Figura 1. Área de estudio.
Figure 1. Study area.

METODOLOGÍA

Las tareas oceanográficas se llevaron a cabo con el B.O. El Austral. Las líneas de prospección sísmica, como la localización de muestras y testigos, se realizaron utilizando un G.P.S. (“Global Position Sistem”) MAGNAVOX. Las muestras superficiales de fondo fueron extraídas con una daga tipo Van Veen con capacidad de carga de hasta 5 kg, mientras que para los testigos se empleó un “Piston Ewin Core” de 250 kg. de lastre.
También se llevó a cabo un relevamiento sísmico con perfilador de 3,5 kHz. La señal fue generada por dos transductores TR-109, mientras que un “universal graphic recorder” 196 C realizó el graficado de la información. Las líneas sísmicas, juntamente con la posición de las muestras superficiales y testigos, se muestran en la figura 2. En la misma se incluye la distribución de las isobatas, las cuales fueron trazadas en base a la carta H200 “El Rincón” del Servicio de Hidrografía Naval y a los datos batimétricos obtenidos con la registración acústica mencionada.

Figura 2. Topografía submarina del área de estudio. Sitios de muestreo y relevamiento con 3, 5 kHz.
Figure 2. Submarine topography of the study area. Samples locations and 3,5 kHz survey.

En laboratorio, el material sedimentario extraído fue procesado texturalmente por tamizado, previo cuarteo, cada 0,5 Ø. En aquellos casos en que la fracción fina superó el 15 % se pipeteó según Krumbein & Pettijhon (1938). La composición mineralógica de los sedimentos se determinó aplicando las técnicas descriptas en Parfenoff et al. (1970) sobre la fracción 3 Ø, utilizando lupa binocular y microscopio petrográfico. El recuento se realizó sobre muestra total, superando los 300 gramos por muestra. Los testigos, además de ser caracterizados por color (Rock Color Chart), textura y consistencia al tacto, fueron radiografiados con rayos “X” con el propósito de determinar la existencia de estructuras sedimentarias y/o biogénicas no observables macroscópicamente. Los niveles arcillosos de los mismos fueron estudiados mineralógicamente por difactometría de rayos “x” sobre muestras orientadas (RIGAKU MAX III C), bajo las siguientes condiciones de trabajo: 35 kV y 15 mA, anticátodo de cobre y monocromador, con barrido de 30°. Se utilizó como método de semicuantificación de minerales arcillosos el de Biscaye (1965).
Para el procesamiento estadístico de los dato granulométricos se aplicó un programa específico de computación (Perillo et al., 1985). Con los datos texturales y mineralógicos, utilizando el programa SURFER 5.01, se establecieron las tendencias o distribuciones regionales de las diversas variables halladas.

RESULTADOS

Sedimentos superficiales de fondo
Textura. Una evaluación general de los sedimentos superficiales de fondo permite establecer que la fracción psamítica resulta predominante (Fig. 3). Las mayores concentraciones de material fangoso (limo-arcillla) se presentan sobre la región costera, en especial en el sector noroeste del área de estudio, alcanzando porcentajes del 70 %. Por otro lado, los tamaños de grava se hallan representados fundamentalmente por restos biogénicos con un elevado grado de trituración y fragmentos (de hasta 2 cm de diámetro) de arenisca o limolita calcárea y “rodados patagónicos). Esta fracción se encuentra en los sedimentos más alejados de la costa, en especial en el sector central y sureste (Fig. 3), en profundidades de alrededor de 20 m.

Figura 3. Sedimentos superficiales. Porcentajes relativos a las distintas fracciones granulométricas.
Figure 3. Superficial sediments. Relative percentages of the different grain-size.

Considerando el material arenoso, fue posible diferenciar una tendencia de arenas muy finas a finas (entre 4 Ø y 2 Ø) a agruparse en sectores más costeros, al norte de la desembocadura del río Colorado. Hacia el este se nota un sensible aumento del tamaño de la arena, presentándose mediana a fina (1-3 Ø). Dentro de la fracción pelítica, en general el limo posee concentraciones más elevadas  (hasta 43 %). El tamaño arcilla, si bien se halla en cantidades subordinadas, en algunas muestras resulta relevante (30 %), especialmente en aquellas cercanas al estuario de Bahía Blanca.
Del análisis de la distribución de las fracciones acumulativas de las diversas muestras procesadas surge la unimodalidad como característica predominante. Solamente se observa una moda secundaria del lado de las mayores granulometrías, representada especialmente por restos de moluscos y rodados que poseen, como se mencionara, algunas de las muestras.
Si bien como parte del procesamiento estadístico de los sedimentos se obtuvieron diferentes parámetros analíticos, la media y la desviación estándar (selección) se consideran los más significativos para el análisis y diferenciación de subambientes sedimentarios. Asimismo, dichas variables se asocian directamente a la movilidad y dinámica de los materiales de fondo.
Los valores de la meda determinados oscilan entre 0,97 Ø y 6,84 Ø, aunque el 75 % se ubica dentro del intervalo 1, 51 Ø – 3,94Ø. En la figura 4 se ha definido la tendencia regional de este parámetro. Se observa que las mayores granulometrías (menores a 3 Ø) se encuentran hacia el exterior de la plataforma. En tanto que los valores de media más elevados se agrupan en dos sectores bien delimitados por la isolínea de 5 Ø. Estos son: 1) la zona exterior del estuario de Bahía Blanca, 2) un sector elongado hacia el noreste y vinculado a la costa oeste.

Figura 4. Tendencia regional de la media textural de los sedimentos superficiales. (Isolíneas en grados phi).
Figure 4. Regional tendency or the superficial sediments textural mean. (Isolines in degrees phi).

Si bien, la selección  o uniformidad granulométrica posee un rango de variación amplio (0, 36 Ø – 2,68 Ø), al 65 % de los sedimentos que constituyen la superficie marina le corresponde un valor entre 0,36 Ø y 1,00 Ø (selección buena a moderada). La configuración de las isolíneas que evidencian la diversidad areal de este parámetro (Fig. 5) presenta un modelo similar de distribución de la media. Así, los materiales menos seleccionados son aquellos con mayores porcentajes de limo-arcilla en los dos sectores costeros mencionados para la media.

Figura 5. Distribución regional de la selección de los sedimen­tos. (Isolíneas en grados phi).
Figure 5. Regional distribution or the sediments sorting. (Isolines in degrees phi).

Mineralogía. Dentro de las características mineralógicas de las arenas que componen los sedimentos superficiales se destaca el predominio porcentual de los denominados minerales livianos. Es así que en la mayoría de los casos superan el 90 % de los constituyentes totales. Pertenecen a este tipo de minerales, en orden de abundancia: granos alterados (alteritas), plagioclasas de tipo intermedias, cuarzo, vidrio volcánico, fragmentos líticos volcánicos y feldespato potásico.
Los minerales pesados, si bien se hallan subordinados con respecto a los anteriores, en unas pocas muestras se encuentran con tenores mayores al 20 %. Se mencionan, en orden porcentual de abundancia: piroxenos (augita e hipersteno), opacos, anfíboles (hornblendas pardas y verdes). Con carácter de trazas: olivino, granate, epidoto, zoisita y clinozoisita.
De la evaluación regional de la concentración de especies mineralógicas determinadas, surge que sólo el vidrio y los pesados poseen tendencias distributivas definidas. Los fragmentos vítreos se concentran a lo largo del sector costero (Fig. 6), principalmente en profundidades inferiores a 14 m, llegando al norte a cifras extremas de 30 %. Se destaca la casi ausencia de esta especie en los sedimentos correspondientes al sector sur del área de estudio.

Figura 6. Distribución areal de la concentración de vidrio volcánico (Isolíneas en %).
Figure 6. Areal distribution of the volcanic glass concentration (isolines in %).

En la distribución de los minerales pesados (Fig. 7), si bien se evidencia un aumento general hacia la plataforma exterior, existen dos sectores con acumulaciones particularmente elevadas. Importantes son los valores hallados al noreste (hasta 30 %), y en el sector costero frente a bahía Anegada, cuyo sedimento posee una concentración de pesados que alcanza el 40 %.

Figura 7. Distribución areal de la concentración de minerales pesados. (Isolíneas en %).
Figure 7. Areal distribution or the heavy minerals concentration (isolines in %)

Testigos
El testigo 1 posee un largo de 34 cm. Su base se halla integrada por limo arenoso con arcilla (Fig. 8), con una coloración castaño oscura (5 YR 3/2). Hacia arriba el material pasa transicionalmente a limo arcilloso castaño rojizo (5 YR ¾). En este nivel, a diferencia del anterior, se observan escasos restos de valvas de moluscos. A los 8 cm de su base una discordancia erosiva marca el inicio de una facies arenosa sobrepuesta. Esta se compone principalmente de arena fina-muy fina a mediana (Fig. 8), castaña oscura (10 YR 2/2) a castaña grisácea (5 YR 4/1). En la base de este estrato resulta relevante la abundancia de restos biogénicos altamente triturados junto a algunas valvas medianamente enteras y abrasionadas, dispuestas en forma caótica. El testigo 2, de 58 cm de longitud, posee materiales basales representados texturalmente por limo arcilloso (Fig. 8), muy cohesivo, plástico, castaño rojizo (5 YR 4/1). Sobre éstos, sedimentos arenosos apoyan en discordancia erosiva, evidenciada por la presencia de abundante conchilla con fragmentos de hasta 2-3 cm de diámetro y pequeños rodados (menores a 0,5 cm) provenientes de arenisca y rocas basálticas (“rodados patagónicos”). La fracción arena es fina-muy fina (Fig. 8), de color castaño oscuro (10 YR 2/2) a castaño grisáceo (5 y 2/1).

Figura 8. Características texturales y mineralógicas de los testigos.
Figure 8. Mineralogical and textural characteristics of the cores.

Los materiales descriptos no posee estructura sedimentaria observable macroscópicamente. Los datos radiográficos manifiestan una facies superior arenosa masiva, con los restos biogénicos dispuestos en forma caótica, aunque con niveles de mayor concentración. En los sedimentos finos, los rayos X denotan una laminación incipiente, con leves contrastes lumínicos entre láminas, las cuáles no superan los 0,8 cm de espesor.
El análisis por difractometría de rayos X establece para las arcillas presentes en el estrato inferior de dos testigos, que la illita resulta la más abundante, seguida de esmectitas y en forma subordinada caolinita-clorita. Se determinó que las illitas presentan buen grado de cristalización, mientras que las esmectitas poseen un desarrollo cristalino pobre. También se estableció la presencia de amorfos, atribuibles a restos de vidrio volcánico finamente molido.
Las especies de minerales livianos que se presentan en los diferentes niveles de los testigos (Fig. 8) son: minerales alterados y pastas de rocas volcánicas, feldespatos (predominio de plagioclasas), cuarzo y vidrio volcánico. Es notables el aumento de la concentración de vidrio volcánico en el estrato limo arcilloso inferior de ambos testigos, en detrimento del cuarzo y feldespatos. Los pesados están constituidos por: hipersteno, augita, opacos, hornblenda; y a modo de trazas aparecen: epidoto, olivino, zoisita, clinozoisita y granate. En ambos testigos los minerales pesados no superan el 20 %, y su concentración vertical resulta más o menos homogénea (Fig. 8).

Sísmica
La registración sísmica continua con alta frecuencia (3,5 kHz) resulta una invalorable fuente de información sobre las características morfológicas y físicas de la superficie marina, como así también de los procesos de sedimentación cercanos al fondo (Damuth, 1980). El relevamiento realizado ha establecido la presencia de diversas formas y tipos de fondo sobre la plataforma estudiada. Una superficie plana o con suaves ondulaciones resulta el rasgo genérico de la zona sur. En tanto, al norte, en el sector frente al estuario de Bahía Blanca, se desarrolla un fondo ondulado compuesto por bancos arenosos del orden de 3-4 m de altura.
Grandes ondas de arena agrupadas en dos sectores bien definidos constituyen el rasgo morfo-dinámico más sobresaliente. En la zona sur del área en estudio (Fig. 9), en un sector entre 20 y 24 m de profundidad, se presentan geoformas de hasta 4 m de altura y una longitud de onda del orden de los 250-300 m. Su perfil es asimétrico (Fig.10a), con el talud inclinado en dirección NNO. El segundo grupo de este tipo de geoformas se localiza al norte del área de estudio (Fig. 9), aproximadamente frente a Monte Hermoso, a una profundidad de entre 10 y 12 m. Estas formas, cuyas altura (2 a 4 m) y longitudes de onda (200 a 400 m) resultan muy variables, poseen en general un perfil levemente asimétrico (Fig. 10b), con su talud hacia el oeste.

Figura 9. Rasgos morfológicos y características sísmicas del subsuelo
Figure 9. Morphological features and subbottom seismic characteristics

 Figura 10. Registro de 3,5 kHz con ondas de arena. a) Sector sur, b) Sector norte.
Figure 10. 3,5 kHz record with sand wave. a) south area, b) north area.

Por otro lado, las líneas de relevamiento realizadas perpendicularmente a la costa norte evidencian un nivel aterrazado (Fig. 9), cuya escarpa, compuesta por una superficie irregular (Fig. 11), posee una pendiente regional de casi 1°. La diferencia altimétrica entre la planicie marina exterior y la adyacente al sector costero es de aproximadamente 8 m. También, sobre la plataforma más interna se han determinado pequeños escalones topográficos, con resaltos que alcanzan los 2 m.
La plataforma marina lindante a la costa sur, contrasta morfológicamente con la norte. La prospección acústica denota un fondo plano (Fig. 9), sin resaltos o formas de fondo relevantes, a excepción de las ondas de arena mencionadas. En la parte más externa de la plataforma el fondo se presenta como un buen reflector, en general semiprolongado (Fig. 12a). La penetración acústica es escasa, aunque muy saltuariamente se evidencia una discontinuidad muy cercana a la superficie de fondo, a menos de 1,5 m de profundidad.

 Figura 11. Registro de 3,5 kHz. con terraza submarina.
Figure 11. 3,5 kHz. record with terrace.

 Figura 12. Tipos de sismogramas a) Fondo marino con escasa penetración acústica. b) Facies con reflectores paralelos-subparalelos. c) Subfondo con paleocauce.
Figure 12. Seismic record types. a) Marine bottom with scarce acoustic penetration. b) Facies with parallel-subparallel reflectors. c) Subbottom with paleochannel.

En proximidades de la región costera del río Colorado y en la zona externa del estuario de Bahía Blanca, hasta aproximadamente 16 m de profundidad, la información sísmica manifiesta la preponderancia de una facies acústica compuesta por múltiples reflectores paralelos-subparalelos (Fig. 9). Estos se presentan en el subsuelo hasta una profundidad de 6-7 m (Fig. 12b), que corresponde a la máxima penetración del perfilador. Si bien la respuesta gráfica del eco es débil, resulta suficiente para evidenciar la continuidad lateral de los reflectores. Los estratos son en general horizontales-subhorizontales y presentan un elevado paralelismo, aunque eventualmente la configuración acústica tiende a tipo “hummocky”. También, ocasionalmente se observan estructuras asociadas al desarrollo de pequeños paleocanales, caracterizados por su típica configuración en “V” (Fig. 12b). Su parte superior posee un ancho de unos 10-15 m y una profundidad de hasta 2m.
Por otro lado, es de destacar que en una línea sísmica paralela a la costa y al sur de la actual desembocadura del río Colorado, se determinó la existencia de un paleocauce de considerables dimensiones (Fig. 9). El mismo se distingue por una definida superficie de discontinuidad estratigráfica, acústicamente bien diferenciable (Fig 12c). Este paleocauce aparece en el registro con un ancho aparente del orden de 120 m y una profundidad de 4 m. Los sedimentos de su interior muestran cierta estratificación oblicua.

DISCUSIÓN

Dinámica sedimentaria
Tanto los sedimentos superficiales de fondo, en su continua búsqueda del equilibrio con las condiciones hidrosedimentológicas del ambiente, como ciertos rasgos geomorfológicos marinos, resultan valiosos indicadores para inferir la dinámica sedimentaria. Así, la distribución areal de los materiales analizados denota características particulares.
Para realizar una estimación de los principales procesos de transporte y sedimentación que actúan sobre la plataforma estudiada se llevaron a cabo evaluaciones estadísticas de los resultados texturales de las muestras. Para ello se siguieron dos técnicas de investigación. Por un lado, la establecida por Aliotta (1987), que se basa en los diagramas de frecuencia acumulativa de los sedimentos, considerando, según el concepto de Visher (1969), el valor porcentual correspondiente al punto de separación entre las subpoblaciones carga de fondo (tracción-saltación) y suspensión. Volcando estos valores arealmente, se determinó la tendencia espacial de la distribución porcentual de material sedimentario movilizado como carga de fondo (Fig. 13).

  Figura 13. Tendencia regional porcentual del transporte de sedimento como carga de fondo.
Figure 13. Percentual regional tendency of bedload sediment transport.

Por otra parte, se representaron las muestras analizadas sobre el diagrama CM de Passega (1964), notándose agrupamientos bien definidos en sectores diferenciados (Fig. 14). De la observación de las figuras 13 y 14 surge que ambos análisis conducen a resultados comparables, manifestándose un predominio del transporte como carga de fondo en la zona más externa del área. Hacia el sector costero resulta evidente la influencia de sedimentos limo arcillosos provenientes del interior del estuario de Bahía Blanca. También en la costa oeste se manifiesta el aporte de material fino proveniente del río Colorado (Blasi, 1986, 1988). En este último caso, como se observa en las figuras mencionadas, es notable la “pluma sedimentaria” que se desarrolla en dirección noreste desde la costa correspondiente al mencionado río. El análisis referido al modo de transporte de sedimento, conjuntamente con la tendencia regional de la media (Fig. 4), la cual se relaciona con la energía cinética del agente de sedimentación (Sahu, 1964, Spalleti, 1980), manifiestan no sólo el aporte de materiales finos del río Colorado sino una definición dinámica sedimentaria en dirección NNE.

Figura 14. Distribución regional de los diferentes mecanismos predominantes de transporte sedimentario (según concepto de Passega, 1964)
Figure 14. Regional distribution  of the predominant mechanism of transport according to Passega (1964).

Por su mineralogía, los sedimentos estudiados, texturalmente concordantes con la generalidad establecida por Urien et al. (1993) para la plataforma argentina, integran una paragénesis de tipo volcánico-piorclástica y corresponden a la asociación pampeano-patagónica establecida por Etchichury & Remiro (1960). Características similares son determinadas por Gelós et al. (1988) en la plataforma exterior.
Por otra parte, dentro de la evaluación mineralógica de los sedimentos, los mapas de distribución regional pueden resultar un medio para evidencia tendencias sedimentarias producidas por el comportamiento hidrodinámico diferencial en las diversas especies minerales. Así, sus diferentes pesos específicos conducen a mostrar situaciones energéticas particulares. En tal sentido, las trizas vítreas y los granos de minerales pesados se sitúan en puntos extremos dentro de una escala de condiciones de energía de sedimentación baja y alta, respectivamente. Con este criterio, Aliotta et al. (1998) mencionan para un ambiente dominado por mareas la diferenciación y transporte selectivo que provoca la dinámica de las corrientes entre estas especies minerales de densidades extremas. La zona adyacente al estuario de Bahía Blanca, presenta significativas concentraciones de vidrio, no sólo por su característica morfodinámica, sino por la importante fuente de aporte que resultan los sedimentos fangosos holocenos, que constituyen las amplias llanuras de marea que caracterizan a toda la región costera (Aliotta et al. 1996b). Estos materiales, con porcentajes de vidrio volcánico del orden de 30-40 % (Aliotta et al. 1996B Aliotta et al. 1998) son incorporados al ambiente marino por intensos procesos erosivos (Gelós & Spagnuolo, 1989; Ginsberg & Perillo, 1990), y tienden a ser depositados sobre el amplio delta de reflujo que se desarrolla sobre el sector de plataforma adyacente al estuario de Bahía Blanca.
La tendencia distributiva de concentración de minerales pesados muestra dos zonas con valores particularmente elevados (Fig. 7). Las mismas se relacionan no sólo con las condiciones de aporte sedimentario, dado que los minerales pesados son considerados trazadores valiosos para inferir procedencia de los sedimentos (Komar, 1976). Así, el sector sur se vincula con sedimentos ferrotitaníferos presentes desde Bahía San Blas (Angelelli & Chaar, 1966) hasta la desembocadura del río Negro los cuales son afectados por una deriva litoral (Aliotta, 1983; del Río et al. 1991) hacia la zona del presente  trabajo. En cambio los elevados valores del sector norte se relacionan con la concentración de pesados existente frente al Balneario Claromecó, encontrada por Goméz & Gelós (1983).
Cuando una corriente actúa sobre sedimentos arenosos se establece una interacción inestable entre fluido y material de fondo. Las estructuras originadas sobre el lecho, y en particular en las ondas de arena, tienden a un equilibrio con las condiciones de flujo. Las ondas de arena relevadas en el sector sur del área de nuestro trabajo corresponden al límite septentrional de un gran campo que se desarrolla desde la zona exterior norte del  golfo San Matías (Achilli & Aliotta, 1992) y se prolonga en forma continua por la plataforma continental (Urien & Ewing, 1974; Mouzo y Garza, 1974). La asimetría de las ondas de arena resulta un rasgo indicativo de la dinámica y circulación sedimentaria como carga de fondo (Stride, 1973; Ludwick 1972; Aliotta & Perillo, 1987). De este modo, las formas ubicadas al sureste de la desembocadura del río Colorado evidencian una evolución y migración de materiales en dirección norte. Esta observación resulta concordante con la dinámica de fondo inferida a través de las facies sedimentarias descriptas. Por otro lado, la baja asimetría de las ondas halladas en el sector norte (Fig. 9) manifiesta una no tan bien definida dirección de transporte sedimentario, aunque su asimetría es compatible con la deriva litoral establecida por Codignotto (1996) para esta área y con la procedencia de minerales pesados desde el oeste.

Sedimentos subsuperficiales y evolución holocena
Con sísmica de 3,5 kHz se define en el subsuelo de la plataforma adyacente a la costa oeste y noroeste una secuencia acústica constituida por múltiples reflectores (Fig. 9), que permite inferir una estratificación aproximadamente paralela limo arcillosa-arena fina. Debido a que los materiales superficiales de estos sectores posibilitan una aceptable penetración acústica, se establece que la facies sedimentaria mencionada supera los 6 m de espesor. Los testigos analizados determinan que hacia el este estos materiales se hallan cubiertos por un estrato de sedimento arenosos con rodados y abundante conchilla, lo que evidencia su origen netamente marino.
Por otro lado, el relevamiento sísmico confirma la regionalidad en la distribución de los sedimentos limo arcillosos en el subsuelo de la zona externa del estuario de Bahía Blanca, hasta ahora sólo mencionados por observaciones localizadas (Technoexport, 1990; Gómez et al. 1992). Hacia el interior del estuario, la continuidad de este tipo de materiales fue definida por perforaciones (Nedeco-Arconsult, 1983; Aliotta et al. 1996) y por medio de sísmica somera (Aliotta & Lizasoain, 1995, 1998; Aliotta et al., 1998). Asimismo, las características de los minerales arcillosos en los testigos de la plataforma estudiada, en cuanto a tipo y calidad de picos de reflexión, sostienen la similitud con las determinaciones realizadas por Marcos (1985) en el interior del estuario.
Por medio de sísmica de alta resolución con cañón de aire, Aliotta (1994) establece que los sedimentos limo arcillosos del subsuelo de la plataforma conforman la secuencia acústica más superficial, la cual posee un espesor del orden de los 18 m. De acuerdo a modelos de distribución de facies sedimentarias (Van Straaten & Kuenen, 1958; Reineck, 1967; Reineck & Wunderlich, 1968) estos materiales, contrastantes con el régimen hidráulico y la sedimentación actual, se asocian a un ambiente de llanura costera, donde las corrientes de marea habrían regulado las condiciones hidrosedimentológicas del medio.
Por otro lado, son muchos los estudios que han demostrado que la sísmica de alta frecuencia resulta una poderosa herramienta conducente a determinar procesos y paleoambientes de sedimentación (Hollister & Heezen, 1972; Damuth, 1980). Los registros acústicos obtenidos determinan una facies sísmica con configuración reflectiva tipo paralela-subparalela y “hummocky”. Estos modelos se asocian a condiciones de sedimentación uniforme, en ambiente somero de baja energía (Mitchum et al., 1977). Coincidentemente, datos palinológicos y evaluaciones de microfósiles (Guerstein et al., 1992) realizadas sobre un testigo de la zona externa del actual estuario, sugieren un paleoambiente de escasa profundidad, con influencia parcial de aguas continentales. Con todos estos resultados es factible pensar que un nivel del mar por debajo del actual habría determinado una configuración paleográfica con condiciones marinas restringidas, e importante aporte continental-fluvial de sedimentos  limo arcillosos. La prospección sísmica realizada establece que este antiguo ambiente sedimentario se extendía hacia el sur, por lo menos hasta bahía Anegada. Este sistema fluvial-estuarial, se integraría por canales de diversas dimensiones cuyas evidencias aparecen en los sismogramas (Fig. 12b).
Regionalmente los materiales limo arcillosos del subfondo de la plataforma estudiada se asocian a la parte terminal de la antigua cuenca hídrica del río Colorado, en donde las condiciones marinas tuvieron su influencia principalmente por efecto de las mareas. Dichos materiales habrían constituido un amplio paleoambiente de sedimentación deltaico, con un nivel marino muy por debajo del actual. Bajo estas condiciones se habría desarrollado el gran paleocauce determinado con 3,5 kHz, al cual lo vinculamos con un antiguo brazo del mencionado río. Dentro de este contexto, Aliotta et al. (1996a) definen en el subsuelo del sector interno del estuario, a 20-25 m de profundidad, un gran depósito arenosos de características principalmente fluviales, que evidencia importantes aportes de agua dulce al sistema costero desarrollado durante el Holoceno temprano, antes del último ascenso marino.
Datos radiocarbónicos y paleontológicos (Urien & Ewing, 1974; Boltovsky, 1973) establecen que la última transgresión postglacial comenzó desde -140 m, aproximadamente a los 11.700 años AP. Este proceso ha dejado sobre la plataforma continental destacables evidencias relícticas morfosedimentológicas. Así, al este de la zona de estudio, las curvas batimétricas permiten reconocer entre 20 y 24 m (Fig. 2) un nivel aterrazado, el cual se asocia a un período de estabilización en el ascenso marino y a la formación de una antigua línea costera. Si bien se extiende aproximadamente paralela al litoral actual, presenta entrantes o canales hacia el noroeste, los cuales reflejan el antiguo sistema hídrico costero. Esta terraza se relaciona altimétricamente con la última fase transgresiva de la evolución paleogeográfica de la costa brasileña (Martins et al., 1996). Esta vinculación manifiesta la amplitud del evento. Desde un punto de vista sedimentológico, los niveles de estabilización del proceso transgresivo se evidencian en el fondo marino por acumulaciones anómalas de fracciones granulométricas y/o materiales en desequilibrio con las condiciones hidrosedimentológicas actuales. Al igual que lo establecido por Correa et al. (1992, 1996)  en la plataforma interna brasileña y por Birch (1977) para la costa oeste de Sudáfrica, nosotros relacionamos las elevadas concentraciones de pesados encontrados frente a Monte Hermoso (Fig. 7), y la presencia de rodados y conchilla -también mencionados en este sentido por Parker et al. (1996)- a lo largo del sector exterior de la plataforma estudiada, con elementos relícticos de un antiguo ambiente litoral. Estos sedimentos constituirían una facies palimséstica según el criterio de Swift et al. (1971). Aquí la acción de las olas y fuertes corrientes de deriva, que generan el efecto de segregación mineralógica sobre las especies de mayor densidad (Rubey, 1933; Frihy et al., 1995; Spagnuolo & Gelós 1998), resultaron el mecanismo de transporte preponderante en el ambiente de sedimentación.
También, en cercanía del litoral norte, entre 12 y 16 m de profundidad se relevado un segundo nivel de estabilización del ascenso marino, evidenciado con un importante escalón topográfico (Fig. 11). Según su posición altimétrica, éste se vincula con el antiguo nivel costero hallado por Aliotta y Perillo (1990) en la boca del estuario de Bahía Blanca. Los embancamientos que forman el gran delta de reflujo (Aliotta, 1987) sobre el sector externo del mismo recubren e interrumpen la continuidad areal de este rasgo topográfico entre los dos sectores mencionados.
El proceso transgresivo trajo aparejado en las condiciones hidrodinámicas de sedimentación un sensible aumento de la energía (acción de corrientes litorales y olas), visualizado por la presencia de sedimentos arenosos con pequeños rodados y bioclastos de diferente tamaño. Lis mismos cubren en discordancia erosiva a los materiales limo arcillosos del subfondo. La existencia en los testigos extraídos de niveles con mayor granulometría y restos de moluscos reflejan condiciones excepcionales de tormenta. Hacia la desembocadura del río Colorado este estrato arenoso sufre un acuñamiento con predominio en la superficie del fondo marino de sedimentos finos principalmente de origen fluvial.
Con un rápido ascenso marino se generan estuario que actúan como sumideros de los sedimentos aportados por deriva litoral (Swift, 1974). Así, estuario de Bahía Blanca es definido por Aliotta et al. (1996b) como una antigua cuenca de relleno inversa, la cual se formó con un importante aporte de sedimentos holocenos, provenientes de la zona marina externa. En la región costera emergida, desde los 8 m hacia costas menores, el proceso regresivo se expresa por cordones arenosos conchilíferos o crestas de playa abandonadas a lo largo de la costa de Bahía Blanca (González, 1989; Aliotta & Farinati, 1990), en la región del río Colorado (González & Weiler, 1983) y en bahía Anegada (Weiler, 1998). A continuación, una intensa progadación de sedimentos limo arcillosos, fundamentalmente de procedencia continental, formó amplias llanuras de marea, en la actualidad surcadas por una densa red de canales, que le otorgan a la región Bahía Blanca – bahía Anegada su característica morfológica más sobresaliente. La edad de este proceso de sedimentación la indican  las primeras dataciones radiocarbónicas en barrancas intermareales del canal Tres Brazas, en el interior del estuario de Bahía Blanca, que muestran valores entre 1200 y 1500 años AP (Aliotta y Lizasoain, información inédita).

CONCLUSIONES

El subfondo marino de la plataforma continental interior, entre la zona externa del estuario de Bahía Blanca y bahía Anegada, se halla conformado por sedimentos limo arcillosos, correspondientes a un ambiente somero de baja energía, cuya configuración paleogeográfica originó condiciones marinas restringidas con un importante aporte de material continental-fluvial. Esta facies corresponde a un amplio paleoambiente de sedimentación del río Colorado, y formado durante el Pleistoceno tardío-Holoceno temprano, con un nivel de mar en cotas inferiores al actual.
El proceso de ascenso marino, con períodos de estabilización evidenciados geomorfológicamente por terrazas y escalones topográficos sobre la plataforma, produjo un aumento en la energía del agente de transporte de los sedimentos. Así, materiales arenosos transgresivos se sobreponen en discordancia al depósito deltaico. Estas psamitas contribuyen, según las condiciones hidrosedimentológicas actuales, a la formación de embancamientos y ondas de arena, generados por el transporte de sedimento como carga de fondo.
Hacia el continente, en los sedimentos superficiales aumenta sensiblemente la fracción limo-arcilla. Su procedencia continental resulta del estuario de Bahía Blanca y del río Colorado. La distribución de las facies superficiales (texturales-mineralógicas), en conjunción con las formas de fondo, denotan que la dinámica sedimentaria dominante sobre la plataforma estudiada está representada por un transporte de sedimentos en dirección norte.

Agradecimientos

A la tripulación del B.O. El Austral que participó en las campañas oceanográficas. Al personal de los laboratorios de Geología (Técnicos R. Zibecchi, H Pellegrini, M Colombani) y Electrónica (Ing. D Galfón, Ing E. Fernández y Téc. C. Galán) del IADO. Al Dr. A. Kogan y al Lic. G. Lizasoain por su invalorable colaboración en el procesamiento gráfico y geofísico de los datos, respectivamente. A la Dra. C. Frisicale por su asistencia en las determinaciones difractométricas. A los revisores Dres. R. Astini, S Marcolini y A. Blasi por las sugerencias aportadas al manuscrito original. Las tareas de campo de este trabajo se financiaron con subsidios del CONICET (Proyectos 345/90, 308/90 y 305/90).

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Recibido: 27 do agosto de 1999.
Aceptado: 23 de mayo de 2000.