ARTÍCULOS

Sedimentología de unidades loéssicas (Pleistoceno tardío – Holoceno) del centro-sur de Santa Fe

 

Daniela Kröhling¹ y Oscar Orfeo²

1. CONICET, Facultad de Ingeniería y Ciencias Hídricas, Universidad Nacional del Litoral, CC 217 (3000) Santa Fe. E-mail: dkrohli@fich1.unl.edu.ar
2 . CECOAL (CONICET), Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad Nacional del Nordeste, CC 291 (3400) Corrientes.

Daniela M. Kröhling
Facultad de Ingeniería y Ciencias Hídricas Universidad Nacional del Litoral Ciudad Universitaria, CC 217 3000 SANTA FE República Argentina Teléfono: 54-342-4575233/4. Fax: 54-342- 4575224
E-mail: dkrohli@fich1.unl.edu.ar

Oscar Orfeo
Centro de Ecología Aplicada del Litoral (CECOAL, CONICET) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Universidad Nacional del Nordeste Ruta 5, Km 2,5, CC 291 3400 CORRIENTES República Argentina Teléfono: 54-3783-454418. Fax: 54-3783-454421
E-mail: orfeo@arnet.com.ar

Recibido: 2 de octubre de 2001.
Aceptado: 15 de agosto de 2002.

 

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Resumen. Se presenta una caracterización integral de las secuencias loess-paleosuelos aflorantes en un área típica de la Pampa Norte, basada en el análisis estratigráfico y en la variabilidad granulométrica y mineralógica. El estudio sedimentológico de detalle del loess fue practicado en dos perfiles del centro-sur de Santa Fe (Tortugas y Carcarañá). El loess está representado por la Fm Tezanos Pinto, integrada por dos miembros separados por una discordancia intraformacional (generados durante el Ultimo Máximo Glacial y el Pleistoceno tardío-Holoceno temprano, respectivamente). Esta unidad está coronada por un suelo parcialmente erodado, desarrollado durante el Período Hypsithermal. Una formación loéssica delgada (Fm San Guillermo; Holoceno tardío) yace sobre el suelo decapitado. La fracción granulométrica dominante de la Fm Tezanos Pinto en ambos perfiles es el limo (≈70%), con participación subordinada de arena muy fina y arcilla. En general, el tamaño medio corresponde a la fracción limo entre 4 y 6 Φ; con una tendencia granodecreciente y un mejoramiento del coeficiente de selección desde el miembro inferior hacia el superior. Las curvas de frecuencias acumuladas evidencian una subpoblación transportada por saltación y dos subpoblaciones de partículas asociadas a transporte por suspensión. Cada una de estas dos subpoblaciones representa entre el 30 y el 50% de la distribución. La población mayoritaria de minerales livianos de la fracción modal de arenas (125- 63µm) del loess aflorante en ambos perfiles está formada por materiales volcaniclásticos andinos aportados por vía eólica (cuarzo policristalino, microaglomerados, vidrio volcánico, fragmentos líticos y plagioclasas). La fuente minoritaria integra minerales provenientes del basamento cristalino de las Sierras Pampeanas, transportados y depositados por acción fluvial (cuarzo y feldespatos potásicos). El limo (63-4µm) está compuesto por cuarzo, con menor cantidad de feldespatos; la illita es el mineral arcilloso más abundante. En la arcilla (<4µm) domina la illita, con caolinita en menor proporción y escasos interestratificados irregulares y clorita. En la fracción coloidal (<0,5µm) se destaca la illita.

Palabras clave: Loess; Pleistoceno; Holoceno; Granulometría; Mineralogía; Pampa Norte.

EXTENDED ABSTRACT

Sedimentology of loessic units (Late Pleistocene – Holocene) of the center-south of Santa Fe.
An integral characterization of the outcropping loess-paleosols sequence in a type area of North Pampa is presented, based on the stratigraphic analyses and the grain size and mineralogic variability.
Two loess profiles representative of interfluve areas of southern Santa Fe province were selected for detailed sedimentological analyses (Tortugas and Carcarañá Profiles).
The loessic cover is part of the quaternary aeolian sedimentary body of the Argentine plain, defined as "Pampean Aeolian System" by Iriondo (1990a) and Iriondo and Kröhling (1995). Both geomorphological and sedimentological systems compose the Pampean Aeolian System: a Sand Sea and a Peripheral Loess Belt. The Loess Belt, about 2,000 Km long and 250-300 Km wide in North Pampa, is located at the northeast of the Sand Sea.
The sediments of the Pampean Aeolian System accumulated during the first stages of the last Pleistocene glaciation; later on they were partially reworked during successive dry phases and underwent pedogenesis in humid periods (Iriondo and Kröhling, 1995).
The outcropping sedimentary sequence of the area is represented by fine aeolian units interbedded with buried soils. The Tezanos Pinto Fm (Iriondo, 1987) is the typical loessic unit of the North Pampa. In most places (Carcarañá Profile) it lays in erosive contact on a dissipation deposit of aeolian sand (Carcarañá Fm; Kröhling, 1999a). The loess is a loose deposit, silt with subordinated clay and very fine sand, light brown in colour. The loess thickness generally ranges from 4 to 10 m in the interfluves. The loess is a homogeneous, massive and permeable deposit. The sedimentary mass is calcareous; it contains powdery concentrations and hard concretions of CaCO₃. The loess body is crossed by fine rhizoid ramified canalicula and very fine micropores of tubular forms. It is stable in steep walls, in parts altered by subcutaneous subfussion and shaped by columnar disjunction.
Two members of the loess unit are differentiated in both profiles. The lower member, 2-3 m thick, has a moderate degree of consolidation and is very calcareous. There are abundant molds of CaCO₃ concretions. Sedimentary structures filling regular hollows are interpreted as originated by aeolian erosion and subsequent alluvial action. Locally there are discontinuous table-like or lense-shaped intercalations of clayey silt, dark brown in colour, strongly structured and including abundant coats of Fe- and Mn-sesquioxides. The lower member was accumulated in subaerial environment and in sectors with imperfect drainage occupied by non-permanent swamps with oxidation periods. The upper member, is a 2-4 m thick, friable, massive, and slightly calcareous loess. Krotovinas appear in the lower part. The upper part includes numerous fossil nests. The upper member characterises a subaerial environment and represents the typical loess of North Pampa. The members are separated by an intraformational unconformity. Locally, a level with abundant CaCO₃ rhizoconcretions was preserved along this unconformity, as an indicator of pedogenesis. Preserved relicts of a well developed buried soil appear in the Tortugas Profile, at the level of discordance.
The top of the Tezanos Pinto Fm is marked by a partially eroded soil, 0.40 to 1.60 m thick, typically represented by the Bt- and BC-horizons. It is a moderatelly developed Argillisol; locally the buried soil forms a pedocomplex. The Bt-horizon is formed by a dark brown clayey silt. The common illuvial clay features are represented by clay coatings of root channels. The Bt-horizon has a moderately to well developed structure in fine to medium angular prisms, strong consistence, with very fine and fine cracks between peds. There are abundant root molds and fine tubular micropores.
A younger loessic formation lays in erosive discordance on the paleosol above the Tezanos Pinto Fm. It was defined as the San Guillermo Fm by Iriondo (1987). It is composed of a grey silt with scarce proportions of very fine sand and clay. The typical thickness is 0.30 m, with 0.55 m maximum thickness. The unit is massive, non-calcareous, friable, porous and moderately structured in very coarse resistant prisms limited by very fine fissures. It contains numerous root molds, abundant macropores, very fine and fine canalicula and tubes generated by bioturbation. This unit is partially the product of deflation of the A-horizon of the underlying soil and the subsequent deposition of dust. The San Guillermo Fm covers as a continuous mantle the Tezanos Pinto loess; in general culminating the sedimentary sequence of the area.
According to thermoluminiscence datings, the lower member of the Tezanos Pinto Fm was deposited during the Last Glacial Maximum (between 36,000 and 16,000 years BP). The upper member was accumulated during the late Pleistocene / early Holocene period equivalent, in broad sense, to the "Younger Dryas" (between 14,000 and 8,000 years BP). The Hypsithermal period -Optimum Climaticumof the Holocene (between 8,000 and 3,500 years BP) is represented by the buried soil developed at the top of the loess. A semiarid pulse occurred during the late Holocene (between 3,500 and 1,400 years BP) generated the deflation of the A-horizon of the soil and the subsequent deposition of the San Guillermo Fm.
The average textural composition of the Tezanos Pinto Fm in both profiles is 70% silt with subordinated clay and very fine sand. In general, the median ranges between 4 and 6 Φ; (coarse silt to medium silt, 63-15 µm). According to the values of the mean size of the loessic members, a progressive increase in grain size to the top can be noted. The mean size are bigger than median, indicating abundance of fine materials (positive skewness in the distribution). Typical loess is very poorly to poorly sorted.
On the Bt-horizon on top of the loess, the silt fraction diminishes (on average: 55%) and the clay fraction increases (on average 40%) in comparison with the parent material. The mean grain size is located between 7 and 8 Φ;. The San Guillermo Fm is composed of 70% silt, with clay and colloids (25%) and scarce very fine sand (<5%). The mean grain size ranges between 6 and 7 Φ;.
Cumulative frequency percent-probability curves of both loessic units normally exhibits three straight-line segments, with truncation points at 4 and 5 Φ;. These include a poorly sorted saltation population, a well sorted suspension population and a poorly sorted suspension population.
The sediment of the Tezanos Pinto Fm was principally originated by aeolian suspension; it represents around 70% to 90% of the identified transport mechanisms. Saltation and surface creep processes were scarcely represented.
The dominance of materials of volcaniclastic nature from Andean Cordillera is revealed in the modal sand fraction of the Tezanos Pinto Fm in both profiles: polycrystalline quartz, volcanic glass shards derived from acidic rocks, microaglomerates of silt particles composed of quartz and volcanic silica, plagioclases and lithic fragments. The plutonic-metamorphic minerals derived from the Pampean Ranges are minor components: quartz and K-feldspars.
The silt skeleton of the typical loess is predominantly quartz, with feldspars as subsidiary minerals. Illite, kaolinite, calcite and allophane are minor constituents. The mineralogy of the clay fraction of the loess is dominated by quartz, with important percentages of feldspars and illite and subordinated smectites and kaolinite. The colloidal fraction is composed of a mixture of poorly crystallised minerals. Illite is the dominant mineral, with scarce smectites, feldspars, quartz and amorphous silica-allophane.

Keywords: Loess; Pleistocene; Holocene; Grain size analyses; Mineralogy; North Pampa.

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INTRODUCCIÓN

El loess de la Región Pampeana representa el material eólico fino típico del Cuaternario de Sudamérica, abarcando la superficie loéssica más extensa del Hemisferio Sur.
En general, la caracterización sedimentológica del loess de la Pampa practicada por varios autores se refiere a estudios llevados a cabo en la región bonaerense. Con frecuencia estos resultados son presentados en la literatura científica internacional como representativos del loess pampeano (Teruggi, 1957; Imbelloni y Teruggi, 1993; Zárate y Blasi, 1993; Sayago, 1995; Zinck y Sayago, 1999, entre otros). Un número importante de investigaciones sedimentológicas referidas a los depósitos eólicos pampeanos de la región bonaerense y áreas vecinas fueron realizadas sobre el material parental de los suelos actuales, aplicando un criterio pedológico.
En esta contribución se presenta una caracterización integral de las secuencias loess-paleosuelos aflorantes en un sector representativo de la Pampa Norte. La investigación está basada en: (a) detallados análisis estratigráficos y (b) caracterización de la variabilidad granulométrica y composicional de las formaciones loéssicas aflorantes en dos perfiles representativos.
La cubierta loéssica pampeana forma parte del sistema sedimentario eólico cuaternario de la gran llanura argentina, denominado "Sistema Eólico Pampeano" por Iriondo (1990a) e Iriondo y Kröhling (1995). Este sistema está compuesto por el "Mar de Arena Pampeano", que integra la mitad sur de la Pampa y por la "Faja Periférica Loéssica", desarrollada al noreste del Mar de Arena. Dicha Faja Loéssica tiene 300 Km de ancho promedio y una longitud cercana a 2000 Km en la Pampa Norte, cubriendo áreas extensas de cinco provincias (Fig. 1). El modelo sobre el origen del Sistema Eólico Pampeano fue propuesto por Iriondo y Kröhling (1995, 1996), basado en estudios geomorfológicos, granulométricos y mineralógicos.

Figura 1. El Sistema Eólico Pampeano -durante el Estadio Isotópico 2- (tomado de Iriondo, 1990a).
Figure 1. The Pampean Aeolian System –during the Isotopic Stage 2- (from Iriondo, 1990a).

Los sedimentos que componen este sistema sedimentario fueron acumulados durante los primeros estadios de desarrollo de la última glaciación pleistocénica. Posteriormente fueron retrabajados durante fases áridas sucesivas y sujetos a pedogénesis en períodos húmedos.
Investigaciones sobre estratigrafía del Cuaternario, complementadas con análisis sedimentológicos de las formaciones eólicas aflorantes en el este de Córdoba, centro-sur de Santa Fe y sudoeste de Entre Ríos (Kröhling, 1998a y b; 1999a y b; Kröhling y Iriondo, 1999; Iriondo et al., 1998, 2000) permitieron caracterizar las áreas de acumulación principales del loess de la Pampa Norte. El centrosur de Santa Fe constituye un área de interés para el estudio propuesto aqui.

SITIOS DE ESTUDIO

Los muestreos fueron practicados en perfiles ubicados en la cuenca del río Carcarañá en Santa Fe y áreas vecinas. Se analizaron en detalle los perfiles de dos canteras (Fig. 2). La cantera Tortugas (32° 45' latitud sur; 61° 50' longitud oeste; 100 m.s.n.m.) se halla en la Subunidad "Escarpa de la Falla Tostado Selva", perteneciente a la "Unidad Geomorfológica Depresión de la Cañada de San Antonio" (Kröhling, 1998a). Presenta perfiles en explotación de 8 m de altura y 150 m de longitud. La cantera Carcarañá (32° 50' latitud sur; 61° 10' longitud oeste; 50 m.s.n.m.) tiene 10 m de profundidad y perfiles de 100 m de longitud. Se localiza en la "U.G. Paleocauces de Luis Palacios", próxima a la "U.G. Faja Fluvial del Carcarañá" (Kröhling, 1998a).

Figura 2. Mapa de ubicación del área de estudio. Perfil 1: Tortugas. Perfil 2: Carcarañá.
Figure 2. Location map of the study area. Profile 1: Tortugas. Profile 2: Carcarañá.

METODOLOGÍA

El levantamiento de los perfiles abarcó el estudio sedimentológico y estratigráfico de las formaciones aflorantes. En la descripción de las características morfológicas de los paleosuelos se tomó como base el Manual de Paleopedología del INQUA (Catt et al., 1990). El espaciamiento entre las muestras obtenidas en ambos perfiles fue de 50 cm.
El análisis granulométrico fue practicado según técnicas convencionales (Catt et al., 1990; Müller, 1967; Galehouse, 1971 y Mc Manus, 1988), por tamizado para la fracción arena (>63 μm) y por métodos gravitacionales para la fracción fina (limo, arcilla y coloides; <63 μm), siguiendo la escala de Wentworth (1922). Previamente, se removieron los agentes cementantes y agregantes de las muestras, éstas luego fueron mecánica y químicamente dispersadas. Los parámetros estadísticos gráficos fueron obtenidos usando el método de Folk y Ward (1957). Las curvas de frecuencias acumuladas se representaron en papel de probabilidad logarítmica, de acuerdo con Mc Bride (1971).
El análisis de las especies minerales livianas de la fracción arena muy fina (63-125 µm) fue realizado siguiendo la técnica de grano suelto (microscopía). Previamente se liberaron las pátinas de óxidos de hierro sobre la superficie de los granos y se concentró la fracción de minerales livianos para cada muestra, mediante separación densimétrica.
El análisis mineralógico de la fracción fina fue practicado por difractometría de Rayos X (radiación CuKa). La fracción arcilla (< 4 μm) fue separada de la fracción limo (4-63 μm) por sedimentación prolongada. Las subfracciones de arcilla fueron sometidas a tratamientos específicos (solvatación con etilenglicol y calcinación a 375 °C y 550 °C).

ESTRATIGRAFÍA DE LAS SECUENCIAS LOESS-PALEOSUELOS

Formaciones eólicas aflorantes

La secuencia sedimentaria de la Pampa Norte está representada por formaciones eólicas, en general coronadas por niveles edáficos.
La Fm Tezanos Pinto (Iriondo, 1987) constituye la unidad loéssica típica de la región pampeana norte. Está compuesta por limo con baja proporción de arena muy fina y arcilla. Es un depósito masivo, friable, permeable, de color castaño claro (7,5 YR 6/4). El sedimento es calcáreo en la parte inferior de los perfiles, el resto tiene un contenido de CaCO₃ moderado a nulo. Presenta segregaciones y concreciones de carbonato secundario, de frecuencia variable, formas diversas y tamaños centimétricos. El depósito loéssico está atravesado por finos canalículos radiculares y escasos poros muy finos de morfología tubular. Es estable en taludes verticales, en partes alterados por subfusión y afectados por disyunción columnar. En las zonas de interfluvio se diferencian dos miembros, separados por una discordancia erosiva intraformacional. El miembro inferior, de 2 a 3 m de potencia, es un loess de consolidación media. Fue acumulado en ambiente subaéreo y en sectores con drenaje deficiente, representado por pantanos no permanentes con períodos de exposición subaérea. El miembro superior, de 2 a 4 m de espesor, corresponde al típico loess pampeano, friable, masivo y poco calcáreo, característico de un ambiente de depositación subaéreo. Localmente aparecen relictos de un suelo intraformacional coincidente con el nivel de discordancia.
De acuerdo con dataciones por termoluminiscencia de la Fm Tezanos Pinto (Kröhling, 1998a y b), el miembro inferior se depositó durante el Ultimo Máximo Glacial -entre 36.000 y 16.000 años A.P.-, mientras que el miembro superior fue acumulado durante el Período Seco del Pleistoceno tardío- Holoceno temprano -entre 14.000 y 8.000 a.A.P-.
En la región, la Fm Tezanos Pinto descansa en discordancia erosiva sobre arenas eólicas de un campo de dunas originado en el Pleistoceno Superior ("Gran Mar de Arena Pampeano", Estadio Isotópico 4) y posteriormente afectado por disipación (Fm Carcarañá, Estadio Isotópico 3; Kröhling, 1998a y b).
Esta formación está coronada por un suelo moderamente desarrollado, representado por el horizonte Bt. Aplicando la clasificación de paleosuelos de Mack et al. (1993), se clasifica como Argillisol. En algunos sitios, el suelo corresponde a un pedocomplejo.
La pedogénesis en el techo del loess ocurrió durante el Período Húmedo Hypsithermal u Optimum Climaticum del Holoceno medio -entre 8.000 y 3.500 años A.P.- (Kröhling, 1998a y b). En las áreas de interfluvio el suelo presentó una secuencia de horizontes de tipo A – Bt – C. Posteriormente fue truncado por erosión durante el Período Seco del Holoceno tardío -entre 3.500 y 1.400 años A.P.- (Kröhling, 1998a y b). En la mayor parte de los sitios, el horizonte A fue erodado exponiendo en superficie el horizonte B y profundizando la pedogénesis.
Una formación loéssica delgada (Fm San Guillermo; Iriondo, 1987) yace en discordancia erosiva sobre el horizonte Bt del suelo del techo de la Fm Tezanos Pinto. Está formada por limo con escasa arcilla y arena fina gris (10YR 5/1), de 0,30 m de espesor y potencia máxima de 0,55 m. Es masiva, en general friable, porosa, permeable y no calcárea. Está moderadamente estructurada en prismas muy gruesos, firmes y limitados por fisuras muy finas. El depósito no tiene nódulos ni motas, pero muestra numerosos moldes de raíces, macroporos y canalículos finos generados por bioturbación. Esta unidad, de edad Holoceno Superior -3.500 a 1.400 a.A.P. (Iriondo, 1990b)-, es producto de la deflación del Horizonte A del suelo infrayacente y la posterior depositación del polvo eólico (en discordancia sobre el Horizonte Bt del suelo).

Perfil Tortugas

Perfil norte de la cantera Tortugas (Fig. 3), desde la base hacia el techo:
0,00 - 1,70 m. Fm Ceres (Kröhling, 1998a y b). El sector inferior aflorante (1,20 m) está formado por limo con participación subordinada de arena fina y arcilla, consolidado, de color castaño (7,5YR 4/4) que pasa a amarillo rojizo en la superficie expuesta (7,5 YR 6/6). Presenta segregaciones y motas de sesquióxidos de Fe y Mn. Hay abundantes poros finos tubulares. El sedimento está debilmente estructurado en bloques subangulares muy finos a medios, resistentes; éstos se agrupan formando prismas muy gruesos (50 cm de altura y 15-20 cm de lado), limitados por fisuras muy gruesas (1 cm). Algunas fisuras están ocupadas por CaCO₃ secundario en forma de tabiques de 1 cm de espesor y de 2 a 4 cm de longitud, en general de disposición subvertical y algunos formando placas horizontales; ocasionalmente los tabiques alcanzan 1 m de longitud y más de 1 cm de espesor. En varios sectores hay moldes producto de la lixiviación del carbonato. Hay frecuentes rizoconcreciones de 1 a 2 cm de ancho y de 3 a 6 cm de longitud, dispuestas sin orientación preferencial y pseudomicelios y nódulos pequeños. El carbonato es de origen secundario, producto de su disolución en la formación suprayacente y la posterior precipitación en la parte baja del perfil.

Figura 3. Perfil norte de la cantera Tortugas (tomado de Kröhling, 1998b).
Figure 3. North Profile of the Tortugas quarry (from Kröhling, 1998b).

La formación está coronada por un paleosuelo representado por un horizonte pseudogley (Btg) y un horizonte C cálcico (Ck). El horizonte Btg tiene 0,28 a 0,50 m de espesor, color castaño claro (7,5 YR 6/4), consolidado, moderadamente a bien estructurado en bloques subangulares finos a medios, resistentes, limitados por fisuras finas; los bloques están limitados por fisuras muy finas. Hay escasos macroporos muy finos a finos tubulares, abundantes pátinas de óxidos de Fe y /o Mn cubriendo parte de los agregados y escasos cutanes de arcilla revistiendo poros. Tiene baja frecuencia de rizoconcre-ciones de CaCO₃ secundario (de 0,5 a 1,5 cm de diámetro, 2 a 6 cm de longitud), en general dispuestas verticalmente y carbonato pulverulento sobre la superficie de los peds. El pasaje al horizonte inferior es ondulado y claro. El Horizonte Ck, de 0,45 a 0,55 m de espesor, está moderadamente estructurado en prismas a bloques subangulares gruesos. Se destacan abundantes concreciones tubulares de CaCO₃ secundario de disposición vertical y diámetro de 1 a 2 cm. Abundantes macroporos finos.
La Fm Ceres tiene 20 m de extensión lateral y se acuña hacia los laterales. Pasa a la unidad suprayacente mediante discordancia erosiva. Numerosos rodados finos a medios de esta unidad se hallan concentrados sobre la discordancia.
El paleosuelo de la Fm Ceres indica un ambiente de pseudogley representado por una alternancia de condiciones hidromórficas y de sequedad. Inundaciones temporarias favorecieron el desarrollo de las motas y nódulos férricos. Los nódulos han sido retrabajados y concentrados por acción hídrica en la parte superior del Horizonte Btg.

1,70 m - 8,70 m. Fm Tezanos Pinto:
- Miembro inferior, de 1,10 a 3 m de espesor. Limo con regular cantidad de arena fina y escasa arcilla, de color castaño claro (7,5 YR 6/4), de estructura general masiva y consolidación intermedia entre friable y consolidado. El sedimento contiene abundantes nódulos de limo subredondeados a redondeados, compactos (de 0,5 a 1 cm de diámetro). El miembro inferior forma un resalto en el perfil con respecto al miembro superior. En el sector donde aflora la Fm Ceres, el miembro inferior presenta numerosos moldes de concreciones esféricas con frecuencia variable entre 10 y 50%. Se conservan algunas concreciones subredondeadas y botrioidales de diámetros centimétricos, formadas por CaCO₃ secundario. Hay escasos pseudomicelios carbonáticos. En el perfil se destacan estructuras típicas correspondientes a pequeñas cubetas regulares, de 0,60 a 4 m de ancho y de 0,20 a 1,20 m de profundidad, de perfil cóncavo regular y un relleno intraformacional de limo, en general laminado; en otras cubetas el relleno está estructurado en bloques de varios centimetros de lado. A partir de la regularidad de las formas observadas, estas estructuras se interpretan como geoformas generadas por erosión eólica y posteriormente sometidas a acción hídrica. Numerosas crotovinas aparecen en el techo del miembro inferior, algunas alcanzan hasta 1 m de diámetro mayor y 0,50 m de diámetro menor (altura). Están rellenas por limo en general laminado.
- Discordancia erosiva (con desniveles de hasta 30 cm de profundidad y 50 cm de longitud). Localmente se han preservado remanentes de un suelo intraformacional por debajo de la discordancia. Dichos relictos tienen 0,50 a 7 m de longitud individual y 1 a 2 m de espesor, en general formando un resalto en el perfil. En los mismos se diferencian dos horizontes; el horizonte superior, de 0,20 a 0,60 m de espesor, está compuesto por arcilla limosa de color castaño oscuro, estructurada en prismas medios que se dividen en bloques subangulares medios, resistentes. Argilocutanes revisten la superficie de los agregados y son frecuentes también en su interior. Hay abundantes microporos finos y moldes de raíces finas. Son frecuentes las rizoconcreciones de CaCO₃ de 2 a 4 cm de diámetro y disposición preferencial subvertical. Este horizonte limita en forma gradual con el horizonte inferior. Este último, de 0,80 m de espesor promedio, está formado por arcilla limosa castaño oscuro estructurado en prismas gruesos a muy gruesos, formados por bloques medios, muy firmes a resistentes. Hay argilocutanes en el interior de los agregados y en su superficie, abundantes microporos y moldes de raíces finas y frecuentes segregaciones de Fe y Mn. Presenta abundantes moldes de rizoconcreciones rellenas por el loess procedente del miembro superior, en general de 1 cm de diámetro y de varias decenas de centímetros de longitud; sólo localmente se han preservado algunas de las rizoconcreciones. La transición de este horizonte hacia el material parental es gradual. En el mismo se destacan rizoconcreciones carbonáticas de 1 cm de diámetro y 3 a 5 cm de longitud, moldes de estas concreciones y CaCO₃ segregado formando pseudomicelios.
En los sectores donde el suelo ha sido completamente erodado se hallan indicadores de bioturbación de origen pedogénico en el techo del miembro inferior. En la base del miembro superior aparecen dispersos agregados finos de limo consolidado de color castaño ligeramente más oscuro que el del loess, que fueron probablemente derivados del suelo intraformacional.
- Miembro superior, de 2,5 a 3,5 m de potencia. Limo con escasa arena fina y arcilla, de color castaño claro (7,5 YR 6/4), friable, en general masivo. Escasos macroporos muy finos tubulares y pseudomicelios de CaCO₃ secundario. En la base hay crotovinas. Una característica frecuente son hormigueros fósiles, de 2 a 3 m de longitud y de 0,50 a 2 m de altura, de formas muy variadas, algunos con tendencia horizontal y otros con mayor desarrollo vertical. Están rellenos por limo consolidado recubierto parcialmente por pátinas negras y rodados de limo de tamaño guija; frecuentes rizoconcrecio-nes de CaCO₃ de hasta 3 cm de diámetro.
En este miembro se hallaron restos de una caparazón pequeña de Gliptodon en posición invertida.
- Suelo moderadamente desarrollado en el techo del miembro superior, de 1,60 m de espesor. El suelo enterrado se inicia con el horizonte A2 (E), de 0,20 m de potencia. Está compuesto por limo arcilloso castaño grisáceo oscuro (10YR 4/2), estructurado en bloques subangulares finos a medios que rompen en gránulos. El horizonte de transición AB, de 0,20 m de espesor, está formado por limo arcilloso castaño (10YR 4/3), moderadamente estructurado en bloques subangulares finos a medios, de consistencia firme. Hay abundantes microporos muy finos. El horizonte Bt tiene 0,80 m de espesor (se subdivide en los horizontes Bt1, Bt2 y Bt3). Está formado por limo arcilloso castaño fuerte (7,5YR 4/6), moderadamente estructurado en prismas finos a medios, con argilocutanes comunes especialmente revistiendo canalículos de bioturbación. Presenta escasa segregaciones y nódulos de carbonato secundario. Abundantes macroporos muy finos a finos. El horizonte de transición BC, de 0,40 m de potencia, está compuesto por limo de color castaño amarillento claro (10YR 6/4), de estructura masiva y con escasas segregaciones de carbonato. El Horizonte Ck tiene abundantes concreciones de CaCO₃ secundario. El límite entre los horizontes es claro y ondulado. Este suelo pasa a la unidad suprayacente mediante discordancia erosiva horizontal.

8,70 - 8,95 m. Fm San Guillermo. Limo de color general gris (5 YR 5/1), moderadamente estructurado en prismas subangulares muy gruesos, resistentes. (techo del perfil).

Perfil Carcarañá

Perfil sur, desde la base de la cantera Carcarañá (Fig. 4):
0,00 – 2,00 m. Fm Carcarañá (de espesor variable sin ver base). Arena muy fina limosa con importante participación de arcilla, consolidada, masiva, de color castaño fuerte a rojizo en húmedo (7,5 YR 5/6). En algunos sectores son visibles estructuras sedimentarias de disipación, marcadas por diferencias en la concentración de materiales coloidales. El sedimento es no calcáreo. Contiene abundantes concreciones de CaCO₃, de formas muy variadas y de hasta 5 cm de diámetro.

Figura 4. Perfil sur de la cantera Carcarañá (tomado de Kröhling, 1998b).
Figure 4. South Profile of the Carcarañá quarry (from Kröhling, 1998b).

Corona la formación un horizonte Ck de un paleosuelo truncado por erosión. Este presenta sectores con alta concentración de concreciones carbonáticas de hasta 12 cm de diámetro, subredondeadas, en general con núcleo terroso. Las motas son comunes (10-20%), de límites difusos, de color castaño oscuro a negro, posiblemente manganesíferas. Abundantes macroporos finos, crotovinas y moldes de raíces.
La discordancia erosiva en el techo de la Fm Carcarañá indica un microrelieve marcado, resaltado por un depósito torrencial, de 10 a 20 cm de espesor, con rodados carbonáticos.

2,00 m - 9,30 m. Fm Tezanos Pinto:
- Miembro Inferior, de 3-3,5 m de espesor. Limo con poca arcilla y escasa arena muy fina, de color castaño claro (7,5 YR 6/4), masivo (no homogéneo), poroso y de baja consolidación. Constituye un perfil vertical caracterizado por desprendimiento y caída de volúmenes verticales de tipo placa (de 4 a 5 m de altura, 5 a 6 m de ancho y 0,40 m de espesor). Hay macroporos finos a muy finos y escasas rizoconcreciones pequeñas de CaCO₃. El depósito presenta intercalaciones discontínuas, tabulares (de 0,10 a 0,50 m de espesor) o lenticulares (de 2 m de potencia). Están compuestas por limo arcilloso castaño oscuro, moderadamente a bien estructurado en bloques subangulares medios a gruesos, resistentes, revestidos por abundantes cutanes de sesquióxidos de Fe y Mn. Pequeñas rizoconcreciones aparecen entre los agregados. El material que compone estas intercalaciones fue acumulado en ambiente de pantanos no permanentes.
- Miembro Superior, de 3,70 a 4 m de potencia. Loess típico, masivo, friable, de color castaño claro, conteniendo numerosas rizoconcreciones. En su parte inferior se intercala un horizonte B de un suelo débilmente desarrollado, formado por arcilla limosa castaño oscura, moderadamente estructurada en bloques subangulares finos. Este incluye placas pequeñas de CaCO₃ secundario.
- Suelo desarrollado en el techo del miembro superior. El horizonte Bt, de 0,40 m de espesor, está formado por limo arcilloso de color castaño oscuro, con cutanes de arcilla. Está moderadamente estructurado en prismas medios a gruesos que rompen en bloques medios resistentes; limitados por fisuras finas. El horizonte BC tiene 12 cm de espesor, con pasaje gradual al horizonte C.
9,40 m - 9,65 m. Fm San Guillermo. Limo con arcilla y escasa arena fina, de color gris parduzco, moderadamente estructurado en prismas aplanados gruesos. Descansa en discordancia erosiva sobre el horizonte Bt del suelo del techo del loess. (techo del perfil).

RESULTADOS DE LABORATORIO

Análisis granulométricos

Perfil Tortugas. Teniendo en cuenta los resultados obtenidos (Tabla 1), la fracción granulométrica dominante de la Fm Tezanos Pinto es el limo (4 a 8 Φ;; 63-4 µm). El miembro inferior muestra el predominio de limo (con valores extremos entre 54,8 y 72%) sobre la fracción arena (-1 a 4 Φ;; entre 22,8 y 39,6%), con escasa arcilla total (> 8 Φ;; entre 5 y 10,5%; coloides: 0,15%). En el miembro superior, en general el contenido de limo aumenta respecto al del miembro inferior (con valores extremos entre 63,3 y 81,3%), la arena decrece en la mayor parte de las muestras (entre 7,2 y 22,5%), mientras que la fracción arcilla total se incrementa (de 7,2 a 19,2%; coloides entre 1,9 y 3,5%).

Tabla 1. Distribución granulométrica promedio de las unidades aflorantes en los Perfiles Tortugas y Carcarañá. Referencias: mg: muy
grueso; g: grueso; m: medio; f: fino; mf: muy fino; ms: miembro superior; mi: miembro inferior.
Table 1. Mean grain-size distribution of the outcropping units in the Tortugas and Carcarañá Profiles. References: mg: very coarse; g:
coarse; m: medium; f: fine; mf: very fine; ms: upper member; mi: lower member.

La moda granulométrica fue clasificada en tres categorías (Mazzoni, 1977): (a) muy marcada: cuando su frecuencia supera el 40% en peso a la población que le sigue en abundancia, (b) marcada: cuando dicha diferencia oscila entre el 20 y el 40% y (c) poco marcada: cuando es menor del 20% en peso. La distribución de frecuencias granulométricas en ambos miembros es dominantemente bimodal, con moda principal en la fracción limo grueso (63-31 μm) y moda secundaria en la fracción limo fino (Tabla 1). La frecuencia promedio de la moda principal es igual a 36,5% en el miembro inferior y a 39,1% en el miembro superior. En la mayoría de las muestras la moda se clasifica como marcada.
De acuerdo con Folk (1954) y con Shepard (1954), la mayor parte de las muestras de la Fm Tezanos Pinto se clasifica como limo arenoso. No obstante, si se aplica la clasificación de Gonzalez Bonorino y Teruggi (1952), el miembro inferior se clasifica como limo arcillo-arenoso y el miembro superior como limo arenoso. Utilizando el diagrama triangular de Bidart (1992), la mayor parte de las muestras analizadas se ubican en el campo del loess típico (Fig. 5).

Figura 5. Clasificación textural del loess de la Fm Tezanos Pinto. a) Perfil Tortugas. b) Perfil Carcarañá. Referencias: Miembro inferior Miembro superior.
Figure 5. Grain size clasification of the Tezanos Pinto loess. a) Tortugas profile. b) Carcarañá profile. References: Lower member Upper member.

Los valores de la mediana (Md) presentan la mayor frecuencia en el intervalo 4-5 Φ; (63-31 μm, limo grueso; Md entre 4,35 y 4,66 Φ; para el miembro inferior y entre 4,84 y 4,97 Φ; para el miembro superior). Los valores de la media (Mz) tienen la mayor frecuencia en el intervalo 4-5 Φ; (63-31 μm, limo grueso) para el miembro inferior del loess (Mz entre 4,7 y 4,99 Φ;); en general, el miembro superior presenta la media en el intervalo 5-6 Φ; (31-16 μm, limo mediano; Mz entre 5,38 y 5,69 Φ;; Tabla 2). Este perfil presenta una tendencia granodecreciente desde el miembro inferior hacia el superior. Exceptuando una de las muestras, en el resto la media supera a la mediana, esto indica la abundancia de material fino que otorga a las distribuciones de frecuencias un carácter asimétrico positivo. Los valores más frecuentes de la desviación estándar (SD) se hallan próximos a 2 Φ; (SD entre 1,86 y 2,20 Φ; para el miembro inferior del loess y entre 1,71 y 2,10 Φ; para el miembro superior); la cantidad de muestras "pobremente seleccionadas" supera a la de "muy pobremente seleccionadas". Se observa un mejoramiento del coeficiente de selección desde la base hacia el techo de la unidad.

Tabla 2. Principales parámetros granulométricos estadísticos de las unidades aflorantes en los Perfiles Tortugas y Carcarañá.
Table 2. Mean grain-size statistical parameters of the outcropping units in the Tortugas and Carcarañá Profiles.

Las gráficas acumulativas correspondientes a las muestras de cada miembro de la Fm Tezanos Pinto fueron agrupadas en familias de curvas (Fig. 6).

Figura 6. Curvas de frecuencias acumuladas de la Fm Tezanos Pinto aflorante en el perfil Tortugas. a) Miembro inferior, b) Miembro superior.
Figure 6. Cumulative frequency distribution curves of Tezanos Pinto Fm outcropping in the Tortugas profile. a) Lower member, b) Upper member.

La distribución de frecuencias acumulativas presenta 3 o 4 segmentos rectilíneos, con claros truncamientos de la pendiente; siendo cada segmento representativo de una subpoblación lognormal. Siguiendo a Visher (1969), esto indica que cada muestra está compuesta por 3 o 4 subpoblaciones lognormales, originadas por distintos mecanismos de transporte sedimentario.
Las gráficas acumulativas de ambos miembros son en general de tipo trisegmentadas, con puntos de truncamiento en 4 y 5 Φ;, permitiendo reconocer una subpoblación transportada por saltación y dos subpoblaciones de partículas asociadas a transporte por suspensión. La población de suspensión que se circunscribe al rango 4-5 Φ; (63- 31 μm) tiene la mejor selección. La selección disminuye en la subpoblación más fina, presentando un comportamiento semejante en todas las muestras. La población de saltación (< 4 Φ;) tiene baja selección y considerable dispersión de su frecuencia. Las curvas del miembro inferior muestran un 1º segmento (saltación), que representa el 25-30% de la distribución. El 2º segmento (suspensión), ocupa el 35%. El 3º segmento (suspensión), representa el 35-40% de la distribución. Las gráficas representativas del miembro superior muestran un 1º segmento, que representa el 8-23% de la distribución; el 2º segmento, el 30-42%; el 3º segmento, el 40-50%. Las gráficas correspondientes a la formación edafizada infrayacente son semejantes a las de la Fm Tezanos Pinto.
Perfil Carcarañá. Los datos obtenidos para la Fm Tezanos Pinto en este perfil tambien señalan a la fracción limo como la más abundante (Tabla 1). En el miembro inferior, esta fracción domina ampliamente (entre 63,4 y 74,8%), con arcilla total subordinada (de 20 a 26,5%; coloides entre 2,1 y 6%) y escasa arena (entre 4 y 14,8%). En el miembro superior, los resultados son semejantes a los del miembro inferior, siendo la fracción limo dominante (entre 63,9 y 76,9%) sobre la arcilla total (de 15,6 a 24,9%; coloides: 1,3%) y la arena (6,4 y 11,3%).
El loess presenta entre 2 y 3 poblaciones modales. La moda principal siempre recae en la fracción limo grueso (63-31 μm), con frecuencia promedio correspondiente a 34,1 y 35,1% en el miembro inferior y superior, respectivamente. De acuerdo a su abundancia, la clasificación oscila entre marcada y poco marcada. La moda secundaria, variable entre limo medio (miembro superior) y limo fino (miembro inferior), registra frecuencia cercana al 13%.
Teniendo en cuenta la clasificación de Folk (1954), las muestras se ubican en el campo del limo, con excepción de algunas que se sitúan en el campo del limo arenoso. Según Shepard (1954) y Bonorino y Teruggi (1952) se clasifican como limo arcilloso. Aplicando la clasificación de Bidart (1992), las muestras pertenecen al campo del loess típico (Fig. 5).
Los parámetros estadísticos de las formaciones aflorantes se resúmen en la Tabla 2. La mayor frecuencia en los valores de la mediana (Md) del loess de la Fm Tezanos Pinto se halla entre 5-6 Φ; (31-16 μm, limo mediano; Md de 5,4 a 6,1 Φ; en el miembro inferior y Md de 5,05 a 5,7 Φ; en el miembro superior). El miembro inferior indica valores de media (Mz) con mayor frecuencia en el intervalo 6-7 Φ; (16-8 μm, limo fino; Mz de 6,05 a 6,61 Φ;), la media aumenta en el miembro superior a valores entre 5-7 Φ; (31-8 μm, limo mediano-limo fino; Mz de 5,76 a 6,21 Φ;). Los valores de la desviación estandar (SD) se encuentran próximos a 2 Φ; (SD entre 1,74 y 2,48 Φ; en el miembro inferior y SD entre 1,70 y 2,15 Φ; en el miembro superior); gran parte de las muestras son "muy pobremente seleccionadas", el resto corresponde a las "pobremente seleccionadas", con un mejoramiento de la selección hacia arriba en el perfil.
Las gráficas acumulativas representativas del miembro inferior de la Fm Tezanos Pinto (Fig. 7) son de tipo trisegmentadas, con puntos de truncamiento en 4 y 5 Φ;; el 1º segmento (saltación), de baja selección, representa el 5-15% de la distribución, el 2º segmento (suspensión), de alta selección, ocupa 30-35% y el 3º segmento (suspensión), de baja selección, representa el 45-62% de la distribución. Las gráficas correspondientes al miembro superior (Fig. 7) son similares a las del miembro inferior, de tipo trisegmentadas con puntos de truncamiento en igual ubicación. El 1º segmento representa hasta el 10% de la distribución (baja selección), el 2º segmento, el 35-40% (alta selección) y el 3º segmento, de baja selección representa un 50- 60% de la distribución.

Figura 7. Curvas de frecuencias acumuladas de la Fm T. Pinto aflorante en el perfil Carcarañá. a) Miembro inferior. b) Miembro superior (); horizonte Bt del paleosuelo (); Fm San Guillermo ().
Figure 7. Cumulative frequency distribution curves of T. Pinto Fm outcropping in the Carcarañá profile. a) Lower member. b) Upper member (); Bt horizon of paleosol (); San Guillermo Fm ().

Las curvas pertenecientes a muestras del suelo que corona la Fm Tezanos Pinto y de la Fm San Guillermo tienen formas similares a las del loess; son trisegmentadas, con puntos de truncamiento en 4 y 5 Φ;. La subpoblación de saltación representa menos del 3% de la distribución. Las curvas correspondientes al paleosuelo desarrollado sobre la arena eólica infrayacente al loess también son del mismo tipo, con puntos de truncamiento en 4 y 5 Φ;. El predominio de dos subpoblaciones finas en los paleohorizontes edáficos evidencia la importancia del proceso de iluviación, que generó variaciones significativas en las características texturales de los materiales parentales.

Mecanismos de transporte sedimentario. El transporte eólico puede ser: (a) por arrastre, (b) por saltación, y (c) en suspensión, dependiendo primariamente del tamaño de los individuos involucrados (Bagnold, 1941). El movimiento por arrastre (surface creep) incluye deslizamientos y rolidos breves de granos mayores de 500 μm causados por el impacto de partículas en saltación (Nickling, 1994; Bell, 1998). El proceso de saltación afecta en general a individuos comprendidos aproximadamente entre 500 y 70 μm. Se denomina saltación pura (pure saltation) al tipo de desplazamiento que ocurre cuando la componente vertical del viento no tiene efecto significativo sobre la trayectoria de los individuos (Nickling, 1994). Aquellos granos comprendidos aproximadamente entre 100 y 70 µm reciben efectos de similar magnitud por parte de las fuerzas de inercia y velocidad de sedimentación, constituyendo una transición hacia una variante de este tipo de movimiento que recibe el nombre de saltación modificada (modified saltation; Pye, 1987; Nickling, 1994; Kocurek, 1996), que se caracteriza por trayectorias de granos más aleatorias que en la saltación pura.
Cuando el diámetro equivalente de las partículas transportadas es inferior a 52 μm, la velocidad de sedimentación es muy pequeña en relación a la velocidad de corte del viento y se produce transporte en suspensión (Iversen y White, 1982; Greeley e Iversen, 1985). La velocidad de corte es una expresión del gradiente de velocidad del viento sobre la superficie del terreno y por lo tanto proporcional a la tensión de corte que se ejerce sobre el mismo (Kocurek, 1996).
Las partículas en suspensión pueden alcanzar alrededor de 2.500 m de altura y avanzar a velocidades superiores a 200 m s^–1 durante eventos de tormenta (Idso et al., 1972; Idso, 1976), algunos de los cuales tienen desplazamientos intercontinentales (Péwé, 1981). Tsoar y Pye (1987) diferencian la suspensión breve (short-term suspension) que afecta a las partículas de limo grueso y mediano, de la suspensión prolongada (long-term suspension) que afecta a individuos más pequeños. En esta última, las partículas son incorporadas a la corriente de aire por presión directa del fluido y fuerzas de alzamiento, pudiendo ser movilizadas por remolinos turbulentos a grandes alturas y distancias (Nickling, 1994). La suspensión breve afecta a individuos algo más gruesos, generalmente asociados a los depósitos loéssicos. Dichas partículas son desplazadas cerca del sustrato y son susceptibles de quedar atrapadas por la vegetación y otros elementos rugosos de la superficie.
La selección de los sedimentos suspendidos varía con cada tormenta pero en general se acepta que dicho parámetro mejora desde la superficie hasta 1,5 m debido a la remoción selectiva de granos relativamente gruesos que se produce durante la saltación modificada. Por encima de 1,5 m todas las partículas son comparativamente pequeñas y tienden a desplazarse uniformemente mezcladas por los remolinos, empeorando su selección (Nickling, 1983).
Tal como indican los antecedentes, los límites de tamaño mencionados constituyen generalizaciones sobre los rangos granulométricos típicamente transportados durante una tormenta de viento moderada.
A fin de evaluar la influencia de cada modo de transporte sedimentario en el loess (Fm Tezanos Pinto), los límites granulométricos citados se homologaron con los límites más próximos de la clasificación de Wentworth (1922, Tabla 3)

Tabla 3. Límites granulométricos de las poblaciones transportadas por acción eólica.
Table 3. Grain-size limits of the populations transported by aeolian action.

Agrupando las clases granulométricas mencionadas en la Tabla 1 y siguiendo los límites indicados en la Tabla 3, se obtuvo la frecuencia relativa de los distintos mecanismos de transporte eólico (Tablas 4 y 5).

Tabla 4. Frecuencia (%) de los mecanismos de transporte eólico identificados en la Fm Tezanos Pinto (Perfil Tortugas) –sombreado: valores extremos-.
Table 4. Frecuency (%) of the aeolian transport mechanisms identified on the Tezanos Pinto Fm (Tortugas Profile) –shaded: extreme values-.

Tabla 5. Frecuencia (%) de los mecanismos de transporte eólico identificados en la Fm T.Pinto, horizonte Bt del suelo enterrado y Fm San Guillermo (Perfil Carcarañá) –sombreado: valores extremos-.
Table 5. Frecuency (%) of the aeolian transport mechanisms identified on the T.Pinto Fm, Bt-horizon of the buried soil and San Guillermo Fm (Carcarañá Profile) –shaded: extreme values-.

En el Perfil Tortugas (Tabla 4) la suspensión breve predomina en ambos miembros (Fig. 8) en una proporción cercana al 50%. El mecanismo de saltación tiene mayor frecuencia en el miembro inferior (23%) con respecto al superior (12%). El arrastre superficial de materiales tiene una proporción variable entre 2 y 4% en promedio. La frecuencia promedio del transporte suspensivo supera el 70%, siendo más importante en el miembro superior (85%) que en el inferior (72%, Fig. 8).

Figura 8. Frecuencia promedio de los mecanismos de transporte eólico de la Fm T. Pinto. a) Perfil Tortugas. b) Perfil Carcarañá. Referencias: (1) arrastre, (2) saltación pura, (3) saltación modificada, (4) suspensión breve, (5) suspensión prolongada.
Figure 8. Frequency mean of the aeolian transport mechanisms of the T. Pinto Fm. a) Tortugas Profile. b) Carcarañá Profile. References: (1) surface creep, (2) pure saltation, (3) modified saltation, (4) short-term suspension, (5) long-term suspension.

En el Perfil Carcarañá (Tabla 5) el predominio del transporte suspensivo es más marcado que en el Perfil Tortugas, con una frecuencia promedio que supera el 90% (Fig. 9). La diferencia más importante es el aumento de la suspensión prolongada, la cual supera a la suspensión breve en el miembro inferior (Fig. 8). Los otros mecanismos de transporte están escasamente representados (1- 7%). En la Fm San Guillermo se aprecia el marcado dominio del transporte suspensivo (97%; Fig. 9).

Figura 9. Síntesis de la frecuencia promedio (%) de los principales mecanismos de transporte eólico. a) Perfil Tortugas. b) Perfil Carcarañá.
Figure 9. Synthesis of the frequency mean (%) of the mean mechanisms of aeolian transport. a) Tortugas Profile. b) Carcarañá Profile.

Asumiendo una velocidad de corte del viento igual a 70 cm s^–1, Tsoar y Pye (1987) calcularon que partículas esféricas de cuarzo mayores de 20 μm son comúnmente transportadas a pocos metros sobre la superficie del terreno. El tamaño medio de las partículas tiene un decrecimiento exponencial con la altura (Nickling, 1983), lo cual permite presumir en base a los resultados de las Tablas 4 y 5 que entre el 22 y el 58% de los materiales de la Fm Tezanos Pinto (rango de frecuencia de las fracciones menores a 15 μm) fueron movilizados como nubes de polvo compuestas por fracciones granulométricas menores que limo fino, transportadas en suspensión prolongada sin mayores interferencias por parte de la vegetación. La suspensión breve ha afectado a limos gruesos y medianos en una proporción variable entre 37 y 60%. El transporte suspensivo total representa entre el 70 y el 90% de los mecanismos de transporte sedimentario identificados en la Fm Tezanos Pinto.
El mecanismo de saltación varía entre el 25% y menos del 1%, con una frecuencia promedio igual a 12%. La saltación pura y la modificada afectan en proporciones semejantes a los granos de arena con diámetros entre 63 y 500 μm, que se desplazan a menos de 2 m de altura sobre el piso (Reheis, 1995). Si bien la frecuencia mencionada es comparativamente baja, los granos desplazados por saltación tienen un rol fundamental en el transporte eólico. Mediante el "efecto salpicadura" (splatter effect) despegan e impulsan a los individuos circundantes a la zona de choque, acelerando el proceso de movilización de los granos estacionarios (Nichols, 1999). Esto significa que el desalojo de los granos por presión directa del viento tiene menor importancia que el movimiento debido a las fuerzas de impacto (Willetts y McEwan, 1993).
El transporte por arrastre a pocos centímetros de altura afecta a granos de arena gruesa y muy gruesa con una frecuencia inferior al 10%.

Análisis mineralógicos

Fracción modal de arenas (63-125 μm)

Los minerales livianos de la fracción arena muy fina de la Fm Tezanos Pinto constituyen una mezcla de dos poblaciones minerales de distinta fuente de origen (Kröhling, 1998a; Iriondo y Kröhling, 1995; Kröhling e Iriondo, 1999)
El análisis mineralógico cuali y cuantitativo de las muestras del loess de ambos perfiles, señala que los componentes de la población mineralógica dominante son: cuarzo policris-talino, vidrio volcánico, alteritas, microaglo-merados, fragmentos líticos y plagioclasas (oligoclasa y andesina). La población minoritaria está integrada por cuarzo y feldespatos potásicos (ortoclasa y microclino).
Los granos policristalinos de cuarzo corresponden probablemente a pastas felsíticas de vulcanitas o piroclastitas ácidas devitrificadas. Las trizas incoloras angulosas de vidrio volcánico fresco derivan de rocas de composición ácida. Las trizas vítreas con cristalización incipiente presentan extinción ondulosa desorganizada y densas picaduras de pocos micrones de diámetro. Los microaglomerados son aglomeraciones de partículas de tamaño limo, que han resistido los tratamientos de dispersión enérgica previos (están formados por cuarzo y sílice volcánica fuertemente cementados).
La población mayoritaria está formada por materiales volcaniclásticos andinos aportados a la región por vía eólica. La fuente minoritaria corresponde a minerales provenientes del basamento cristalino de las Sierras Pampeanas, transportados y depositados por acción fluvial. Estos últimos fueron deflacionados de las llanuras de inundación de los ríos procedentes de las sierras y mezclados con la fuente mayoritaria. Contribuciones ocasionales derivadas de lluvias de cenizas volcánicas fueron detectadas.
Los distintos estados de alteración de los minerales presentes, las variaciones en esfericidad y redondeamientos observadas en un mismo mineral y la presencia de pátinas de óxidos sobre algunos de ellos indican la mezcla de materiales distinta procedencia.

Perfil Tortugas. Ambos miembros de la Fm Tezanos Pinto presentan una mineralogía similar, con alta participación de materiales volcaniclásticos andinos (en promedio componen el 85,8% de la fracción modal de arenas) y reducido aporte de origen serrano.

Perfil Carcarañá. En la Fm Carcarañá predomina la fuente de minerales volcaniclásticos de origen cordillerano, con mayor participación de minerales procedentes de las Sierras Pampeanas.
Ambos miembros del loess de la Fm Tezanos Pinto son similares. En general, si se compara la composición obtenida en las muestras de este perfil con la del Perfil Tortugas se destaca una mayor contribución serrana, alcanzando en promedio en el Perfil Carcarañá el 37,7 % de la fracción.
En el suelo del techo del loess y en la Fm San Guillermo en ambos perfiles, se observa un incremento en el índice de madurez mineralógica (relación cuarzo:feldespatos –Q/F-) y una mayor participación de materiales afectados por procesos de devitrificación y alteración.

Fracción limo (4 – 63 μm)

Perfil Tortugas. En la Fm Ceres, la fracción limo está integrada por cuarzo y feldespatos (Pl>FK; Q/F>1), con escasa illita y sílice amorfa. Los difractogramas de ambos miembros de la Fm Tezanos Pinto son similares, indicando el predominio de cuarzo y feldespatos (FK>Pl, Q/F>1); la illita es el mineral arcilloso presente más abundante; escasa sílice amorfa y calcita. En la fracción limo fino (15-4 μm), la relación Q/F decrece respecto a ésta en la fracción limo grueso (Fig. 10).

 

Figura 10. Difracción de rayos X de la Fm Tezanos Pinto aflorante en el perfil Tortugas (radiaciòn CuKa, muestras orientadas). a) Miembro inferior b) Miembro superior. Referencias: L: limo, Lg: limo grueso, Lf: limo fino. A: arcilla. C: coloide. Ag: arcilla glicolada, Ac: arcilla calcinada.
Figure 10. X-ray diffraction of the fine fractions of the Tezanos Pinto Fm otucropping in the Tortugas Profile (CuKa radiation, oriented samples). Lower member. b) Upper member. References: L: silt; Lg: coarse silt, Lf: fine silt. A: clay. C: colloid. Ag: glicolated clay, Ac: calcinated clay.

Perfil Carcarañá. Cuarzo y feldespatos (Pl>FK Q/F>1), escasa illita, calcita y sílice amorfa componen la fracción limo de la Fm Carcarañá. En ambos miembros de la Fm Tezanos Pinto, el limo esta formado por cuarzo y feldespatos (Q/F>1), siendo minoritarios: illita, sílice amorfa, calcita, interestratificados illita-esmectitas y caolinita. Los diagramas de la fracción limo pertenecientes al suelo que corona el loess indican mineralogía similar, representada por un predominio de cuarzo y feldespatos (FK>Pl, Q/F<1), con escasa illita, calcita, sílice amorfa y caolinita. Esta composición se repite en el limo de la Fm San Guillermo: cuarzo, feldespatos (Pl>FK, Q/F<1), illita y sílice amorfa (Fig. 11).

Figura 11. Difracción de rayos X de la Fm Tezanos Pinto y de la Fm San Guillermo aflorantes en el perfil Carcarañá (radiación CuKa). a) Miembro inferior de la Fm T. Pinto b) Miembro superior de la Fm Tezanos Pinto. c) Horizonte Bt del paleosuelo hypsithermal. d) Fm San Guillermo. Referencias: L: limo orientado, Ln: limo no orientado. A: arcilla. C: coloide. Ag: arcilla glicolada, Ac: arcilla calcinada.
Figure 11. X-ray diffraction of the fine fractions of the Tezanos Pinto Fm and San Guillermo Fm otucropping in the Carcarañá Profile (CuKa radiation). a) Lower member of the Tezanos Pinto Fm. b) Upper member of the T.Pinto Fm. c) Bt horizon of the hypsithermal paleosol. d) San Guillermo Fm. References: L: oriented silt, Ln: unoriented silt. A: clay. C: colloid. Ag: glicolated clay, Ac: calcinated clay.

Fracción arcilla (<4 μm)

Perfil Tortugas. La arcilla de la Fm Ceres está integrada por illita, caolinita, cuarzo, feldespatos y sílice amorfa. El mineral de arcilla más importante en ambos miembros de la Fm Tezanos Pinto es la illita; en algunas muestras hay interestratificados de tipo illita-esmectitas; clorita raramente presente; otros minerales presentes son cuarzo y feldespatos (Q/F>1) y sílice amorfa. La forma de la línea de fondo de los diagramas evidencia el alto contenido en coloides. La fracción coloidal (<0,5 μm) está compuesta por una mezcla de minerales amorfos (Fig. 10).

Perfil Carcarañá. La fracción arcilla de la Fm Carcarañá está compuesta por cuarzo, feldespatos (Q/F>1), illita, dudosa caolinita y sílice amorfa. En la Fm Tezanos Pinto, la illita es el mineral dominante, con escasa caolinita e interestratificados irregulares illita-esmectitas, con sílice amorfa-alofano. En el miembro inferior del loess y en el paleosuelo del techo del loess, se suman cuarzo y feldespatos pobremente cristalizados. La arcilla de la Fm San Guillermo está integrada por una mezcla de cuarzo, feldespatos, illita y sílice amorfa (Fig. 11).

CONCLUSIONES

1) La columna estratigráfica aflorante en los Perfiles Tortugas y Carcarañá está representada por la Fm Tezanos Pinto (Pleistoceno tardío – Holoceno temprano), que constituye la unidad loéssica típica de la Pampa Norte. Un suelo decapitado por erosión corona el loess, éste suelo fue desarrollado durante el Holoceno medio. Está cubierto por una unidad loéssica delgada (Fm San Guillermo, Holoceno tardío). 2) La granulometría de ambas unidades loéssicas aflorantes en los perfiles estudiados (Fm Tezanos Pinto y San Guillermo) indica que la fracción dominante es el limo (4-8 Φ;; 63-4 μm), con escasa participación de arena muy fina a fina y de arcilla.
3) El análisis estadístico de los resultados granulométricos del loess típico de ambos perfiles (Fm Tezanos Pinto) evidencia la homogeneidad característica del depósito, reconocida en el estudio estratigráfico de detalle. La mayor frecuencia en los valores de la mediana se ubica en el rango entre 4 y 6 Φ; (limo grueso – limo mediano). Si se consideran los valores de la media y de la desviación estandar se observa una tendencia granodecreciente (desde limo grueso a limo mediano a fino) y un mejoramiento del coeficiente de selección desde la base al techo de la unidad, respectivamente.
4) Dos subpoblaciones de partículas asociadas a transporte por suspensión y una subpoblación transportada por saltación se deducen de las gráficas acumulativas de ambas unidades loéssicas. Esto evidencia un mismo proceso de transporte y depositación de los materiales por acción eólica. El predominio de subpoblaciones finas en los suelos enterrados evidencia la intensidad de los procesos pedogenéticos.
5) La dinámica de los sedimentos transportados por el viento indica que la Fm Tezanos Pinto fue originada principalmente por suspensión eólica, proceso que representa entre el 70% y 90% de los mecanismos de transporte identificados. Mediante saltación pura y modificada fueron transportadas las fracciones arena fina y muy fina con una frecuencia promedio de 12%. El arrastre de las fracciones arena gruesa y muy gruesa tuvo una frecuencia inferior al 10%.
6) La mineralogía de la fracción arena muy fina y de distintas subfracciones del limo de la Fm Tezanos Pinto aflorante en ambos perfiles indica un origen múltiple de la masa sedimentaria. Dos fuentes de origen del loess son deducidas en el área: a) Una fuente pampeana, representada por materiales volcaniclásticos andinos, aportada por via eólica. b) Influencia sedimentaria de materiales del basamento cristalino de las Sierras Pampeanas, que fueron suministrados al área por acción fluvial y posteriormente deflacionados de las llanuras de inundación. Dicha influencia está directamente relacionada con la cercanía de los depósitos fluviales al lugar de acumulación y formación del manto loéssico. Contribuciones ocasionales derivadas de lluvias de cenizas volcánicas fueron detectadas. En el suelo enterrado del techo de la Fm Tezanos Pinto y en la Fm San Guillermo se observa un incremento en el índice de madurez mineralógica y una mayor participación de materiales afectados por procesos de devitrificación y alteración.
7) Los minerales arcillosos presentes en el loess indican un ambiente representado por la formación y sedimentación de illita. Como componentes subordinados a la illita aparecen caolinita, esmectitas e interestratificados illitaesmectitas.

Agradecimientos. Los autores agradecen al CONICET y al CECOAL por el apoyo brindado.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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