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Quimioestratigrafía de la Formación Pecaya (Oligoceno), noroeste de Venezuela:
proveniencia y condiciones redox
Adriana Méndez*, Maren Salas., José V. Gutiérrez y Manuel Martínez
UCV, Facultad de Ciencias, Instituto de Ciencias de la Tierra, Caracas.
[email protected]
Resumen
El presente estudio tiene como finalidad la
caracterización quimioestratigráfica de la Formación
Pecaya (Oligoceno), en la Cuenca Central de Falcón,
para establecer las condiciones redox y de
proveniencia, al igual que
sus variaciones
temporales. La unidad está constituida por un espeso
cuerpo de lutitas oscuras, razón por la que es
considerada por diversos autores como una posible
roca generadora de hidrocarburos. Por consiguiente,
es necesario efectuar un estudio geoquímico en
detalle.
Con tal propósito, se realizó el muestreo de la unidad
en la Quebrada El Paraíso y en la carretera
Purureche-Pedregal. Las muestras fueron llevadas a
solución, mediante el método de fusión alcalina y
posterior ataque ácido. Se determinó la concentración
de 24 elementos químicos (Si, Al, Fe, Mn, Mg, Ca,
Na, K, Ti, P, Ba, Ce, Co, Cr, Cu, La, Mo, Ni, Sc, Sr,
Th, V, Y y Zr), mediante EEO-IAP. Otros elementos
determinados fueron azufre y carbono orgánico total
(COT), ambos mediante combustión seca. Se
cuantificó igualmente la pérdida al rojo.
Mediante el tratamiento estadístico de los datos se
identificó un total de tres asociaciones: redoxcarbonática, clástico-arcillosa y clástico-arenosa. El
análisis de agrupamiento restringido permitió definir
2 quimiofacies de proveniencia y 2 quimiofacies
redox.
Las relaciones interelementales indican que las rocas
que dieron origen a los sedimentos de Pecaya
presentaron una composición que se corresponde con
metamórficas de origen félsico (p.e. gneises
graníticos). La alta homogeneidad, las relaciones
V/Cr, Ni/Co, y reducidos valores de COT, denotan un
ambiente eminentemente óxico para la unidad.
Los resultados integrados permiten inferir que la
proveniencia de los sedimentos de Pecaya fueron Los
Andes, ya presentes como zona positiva incipiente en
el Oligoceno. Hacia el tope de la secuencia, aparece
un aporte calcáreo asignado posiblemente al arrecife
de San Luís. La Formación Pecaya puede igualmente
ser descartada dentro del sistema petrolífero de
Falcón.
Abstract
The aim of this study is the chemostratigraphic
characterization of
the Pecaya Formation
(Oligocene), in the Falcon Basin, looking for the
establishment of the redox conditions and the
provenance of the sediments, together with their
temporal variations. The unit is comprissed by gray
to dark shales, allowing some geologists to postulate
that this is a probable source rock for hydrocarbons.
For that, a detailed geochemical study is needed.
With this purpose, a stratigraphic sampling procedure
of the unit was done in the El Paraiso river and in the
Purureche – Pedregal road. Samples were taken to
solution, by alkaline fusion. The content of 24
chemical elements (Si, Al, Fe, Mn, Mg, Ca, Na, K,
Ti, P, Ba, Ce, Co, Cr, Cu, La, Mo, Ni, Sc, Sr, Th, V,
Y and Zr), was determined by ICP spectrometry.
Other analyzed elements were sulfur and total
organic carbon (TOC), both by dry combustión. Low
on ignition (LOI) was performed also. A statistical
treatment of data allows the identification of three
chemical associations: redox-carbonatic, mud-detritic
and sand-detritic. Constrained Cluster Analysis
allowed to definy two provenance chemofacies and
two redox chemofacies. The interelemental
relationships suggest that the composition of the
source rocks for Pecaya sediments were felsic metamorphic (e.g. granitic gneisses, quartz-rich
schists). An eminent oxyc environment is interpreted
for Pecaya Fm., through the high homogeneity,
relationships V/Cr, Ni/Co and the low TOC values.
Integrated results allow to infer that the provenance
of Pecaya sediments was the Andes mountains, yet
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Quimioestratigrafía de la Formación Pecaya
present as an incipient positive area at the Oligocene.
Towards the top of the sequence, a calcareous source
begins, assigned to the San Luis reef. The Pecaya
Fm. can be discarded within the Falcon petroliferous
system as a source rock for hydrocarbons..
para definir fases químicas (quimiofacies) y
relacionar estos cambios con condiciones redox y de
proveniencia.
Palabras clave: Los Andes, proveniencia, geoquímica,
quimiofacies.
La Cuenca de Falcón se encuentra situada al noroeste
de Venezuela y comprende el estado Falcón
propiamente dicho, exceptuando a la Península de
Paraguaná y la parte más septentrional del estado
Lara. Los procesos tectónicos ocurridos desde el
Eoceno, han dado origen al surgimiento de diversos
modelos acerca de su formación. Uno de ellos la
postula como una cuenca del tipo “pull apart”
formada durante el Eoceno Tardío-Oligoceno en una
zona transtensiva, resultando del movimiento
transcurrente entre la Placa del Caribe y la Placa
Suramericana. Desde su formación ha sido sometida
a un régimen tectónico intenso, razón por la cual los
diversos afloramientos de rocas sedimentarias que
posee han sido modificados en gran medida.
Introducción
En los últimos años, la geoquímica de rocas
sedimentarias ha experimentado un amplio
desarrollo, consecuencia directa del gran avance de
técnicas analíticas como Espectrometría de emisión
óptica inductivamente acoplada a plasma (EEO-IAP)
y la Espectrometría de masas acoplada también en
forma inductiva a plasma (EM-IAP). Dichas técnicas
proporcionan una comprensión de la distribución
elemental en los sedimentos y rocas, dando paso al
surgimiento de la Quimioestratigrafía como una rama
dentro de la Estratigrafía que involucra las
variaciones temporales de atributos químicos a lo
largo de una secuencia sedimentaria. Abarca aspectos
como cambios climáticos (Yarincik et al., 2000;
condiciones redox (Yarincik et al., 2000; Algeo y
Maynard., 2004; Tribovillard et al., 2006) y
proveniencia (Lacassie et al., 2004; Reátegui et al.,
2005; Frimmel et al., 2006) entre otros. La
consideración de un mayor número de atributos
químicos, proporciona una aproximación cada vez
más cercana a los sucesos naturales ocurridos en un
sistema tan complejo como la superficie de la Tierra.
Esto conlleva a la existencia de múltiples variables a
analizar y a la búsqueda de caminos viables para su
tratamiento.
La Formación Pecaya (Oligoceno) representa una
secuencia sedimentaria idónea para estudios
quimioestratigráficos debido al reducido contenido
fosilífero, su gran espesor y a la homogeneidad de su
litología principalmente. El fundamento de este
estudio es reconstruir las condiciones redox y la
fuente de sedimentos que dieron origen a la
Formación Pecaya usando datos geoquímicos a partir
de análisis en roca total. Además de ello, esta unidad
no cuenta con estudios quimioestratigráficos previos,
por lo cual este trabajo esta enfocado en obtener la
huella geoquímica de los estratos y sus variaciones,
Marco Geológico
En cuanto a la sedimentación de la cuenca de Falcón
se refiere, se mantuvo bastante continua, aflorando
depósitos que abarcan desde el Eoceno Tardío hasta
el Cuaternario. La sedimentación oligocena se inicia
con la Formación El Paraíso, posiblemente
discordante sobre el Eoceno medio-Superior,
compuesta de lutitas, areniscas y carbones.
Concordantemente por encima, la Formación Pecaya,
aflora extensamente en toda la región central de
Falcón. Sobre esta lutita se encuentra la Formación
Pedregoso formada por turbiditas calcáreas. La
depositación deltaica de la Formación El Paraíso, es
reemplazada por las lutitas marinas de la Formación
Pecaya, probablemente debido a una fuerte
subsidencia que, en poco tiempo, llevó a la cuenca a
una profundidad de unos mil metros (Díaz de
Gamero, 1977).
Por encima de las unidades mencionadas, pero
aflorando fuera del área central, está la Formación
Agua Clara, esencialmente lutítica, de edad Mioceno
Inferior, que fue totalmente erosionada en la región
central de la cuenca (Gamero et al., 1977).
La Formación Pecaya consiste esencialmente de
lutitas gris oscuro, generalmente físiles y limolíticas,
a veces calcáreas, con ocasionales interestratificaciones de areniscas y calizas. Hacia el
norte, cerca de la Sierra de San Luís, contiene una
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Quimioestratigrafía de la Formación Pecaya
cuña constituida por una intercalación de lutitas y
areniscas de grano fino, denominada Miembro San
Juan de la Vega. Su localidad tipo se encuentra en el
río Mitare aunque allí solo aflora una sección parcial
de lutitas comprendida entre las areniscas de San
Juan de la Vega y las calizas de la Formación
Pedregoso (González de Juana et al., 1980). Su
espesor es considerable, pero varía notablemente de
acuerdo a la localidad. Se reporta cercano a los 2000
metros, siendo el espesor original en la región
central, erosionado en magnitud desconocida y
superior a esta cifra (Gamero et al., 1977).
Muestreo y Metodología
Muestreo
86 muestras de lutitas, fueron colectadas para la
Formación Pecaya a diferentes alturas estratigráficas.
La homogeneidad litológica ubica a la secuencia
como paquetes de espesas lutitas oscuras. El
muestreo se llevó a cabo en dos secciones
principales: la Carretera Purureche-Pedregal y la
Quebrada El Paraíso. En la carretera se tomaron un
total de 38 muestras. La carencia de continuidad en
los afloramientos conllevó a realizar un muestreo
condicionado por las características de campo. Una
arenisca calcárea marca el comienzo de la Formación
Pedregoso, en contacto concordante inferior con la
formación de interés. A lo largo de la quebrada se
procedió a recolectar 47 muestras, incluyendo un
carbón representativo de la Formación El Paraíso,
infrayacente de manera concordante y transicional
con la Formación Pecaya. El muestreo fue de tipo
sistemático con una frecuencia de muestreo de 1
muestra cada 3 metros.
Procedimientos analíticos
Las muestras fueron trituradas con una mandarria a
trozos entre 1 y 2 cm. Posteriormente, pulverizadas y
tamizadas hasta obtener un tamaño de grano de 0.150
mm. Se llevaron a solución de acuerdo al método de
fusión alcalina (Liberatore, 1994) a través de una
mezcla de boratos en un horno a 900 ºC. Las perlas
obtenidas (muestra + mezcla de boratos) fueron
disueltas en HNO3. Los datos geoquímicos se
obtuvieron mediante un equipo Jobin Yvon, modelo
JY 24 EEO-IAP. En este estudio, 10 elementos
mayoritarios expresados como % p/p de óxidos
(Al2O3, SiO2, TiO2, Fe2O3, MnO, CaO, MgO,
K2O, Na2O y P2O5) y catorce elementos traza,
expresados como µg/g (Ba, Ce, Co, Cr, La, Mo, Ni,
Sc, Sr, Th, V, Y, Zn y Zr) fueron determinados por
esta técnica. El contenido de azufre total fue
determinado en un analizador marca LECO SC-432.
La cantidad de carbono total (carbono orgánico +
carbono inorgánico) se obtuvo mediante técnicas
columbimétricas (UIC COULIMETRICS). Los datos
fueron validados con la disolución y análisis
posteriores de materiales de referencia como lutitas
(SDO y SGR) y patrones internacionales de
diferentes tipos de minerales (mica y zimwaldita) y
rocas (granitos, basaltos y andesitas).
Consideraciones estadísticas
En la amplia búsqueda de herramientas que faciliten
el manejo e interpretación de un gran número de
datos y variables (86 muestras y 28 variables), una de
las soluciones más viables para solventar los
inconvenientes que acarrea es recurrir a herramientas
estadísticas como la estadística multivariante. Estas
pruebas se basan en el supuesto de que la distribución
de los datos es normal. En conjuntos de datos
provenientes de sistemas naturales, esta condición
generalmente no se cumple. Una de las
transformaciones realizadas en este caso es la medida
de normalización a media cero (0) y desviación
estándar uno (1), aplicando la siguiente fórmula
(Reiman y Filmoser, 1999):
Z = (x – X)/s
Z=
x=
X=
S=
Valor estandarizado
Valor original
Media aritmética
Desviación estándar
Todo este tratamiento permite nivelar los datos
debido a la presencia de diversas unidades en
distintos órdenes de magnitud. Previamente se aplica
la prueba de Kolgomorov-Smirnoff (K-S) por medio
del programa computarizado “S-Plus” para
determinar la normalidad de las distribuciones. De
esta manera, la población de datos fue transformada
hasta obtenerse finalmente una matriz en su mayoría
normal, con 9 variables alejadas de este
comportamiento.
Para establecer las subdivisiones dentro de la sección
(quimiofacies
o
zonas
geoquímicamente
distinguibles) se construyó el análisis de
agrupamientos. Las técnicas multivariadas fueron
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Quimioestratigrafía de la Formación Pecaya
medio
del
paquete
estadístico
Resultados e interpretación
Los datos geoquímicos para las muestras de la
Formación Pecaya en las secciones de la Carretera
Purureche-Pedregal y La Quebrada El Paraíso se
muestran en las Tablas 1 y 2. Los rangos de
concentraciones son similares a aquellos valores
correspondientes a una lutita promedio mundial
(Wedepohl, 1995); solo Mo muestra un
enriquecimiento relativo notable en la formación de
estudio.
cambios
en
las
condiciones
redox
o
paleoproductividad por ejemplo, presentan una
elevada dispersión. Su carácter de movilidad se
puede explicar por sus bajos potenciales de
ionización y en casos como el P, a pesar de poseer un
potencial de ionización elevado, es capaz de formar
oxoaniones solubles.
K vs Al
25000
20000
Los elementos comúnmente asociados a cambios de
proveniencia presentan buena correlación con el Al
mientras elementos asociados a otros procesos como
15000
10000
5000
Geoquímica sedimentaria
Un mejor entendimiento del comportamiento de los
datos se obtiene a partir de gráficos de pares de
elementos, donde uno de los elementos es el Al
(Fralick y Kronberg, 1997). Estos diagramas evalúan
el carácter de movilidad e inmovilidad de cada
elemento dentro del sistema; dicho comportamiento
es necesario para establecer la composición de la
fuente.
0
0
20000
40000
60000
80000
100000
120000
140000
-5000
Al (ppm)
S total vs Al
(b)
30000
25000
S (ppm)
20000
15000
10000
5000
0
0
20000
40000
60000
80000
100000
120000
140000
Al (ppm)
C inorganico vs Al
(c)
45000
40000
35000
C inorg. (ppm )
Se efectuaron los gráficos de correlación entre todos
los elementos estudiados contra aluminio; se
muestran dos ejemplos contrastantes en la figura 2.
Los gráficos sugieren que Ce, K, La, Na, Sc, Si, Ti,
V, Y y Zr, son constituyentes relativamente
inmóviles. Las diferencias en la linealidad pueden ser
causadas por diferencias menores en el material
fuente o en el fraccionamiento hidrodinámico de las
fases mayoritarias que contienen estos elementos. De
otra manera, los elementos: Ba, Fe, Mg, Mn, P, S, C
org., C inorg., Sr, Mo, Cu, Cr, Co y Zn, no muestran
correlación con el Al, lo cual indica que estos
elementos fueron removidos durante el proceso de
meteorización o están siendo controlados por
procesos diagenéticos como formación de minerales
autigénicos o cementación. Una correlación lineal
bastante buena entre el Fe y el Mo podría confirmar
el aumento relativo de la concentración de este
último en la formación de estudio respecto al
promedio mundial (figura 3) debido a la abundancia
de nódulos y concreciones ferruginosas evidenciadas
en campo.
(a)
30000
K (ppm)
efectuadas por
“MVSP”.
30000
25000
20000
15000
10000
5000
0
0
20000
40000
60000
80000
100000
120000
140000
Al (ppm)
Figura 2: Diagramas de variación característicos
para las muestras de estudio. a) K vs. Al, correlación
positiva; b) S vs. Al, sin correlación clara.; c)
Carbono inorgánico vs. Al, débil correlación
negativa.
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La pendiente positiva de La, Ce, V, Na, K, Ti, Th y
Sc contra Al los ubica en la fase arcillosa. Se
comportan como inmóviles y son afectados por el
fraccionamiento en una manera similar.
En cuanto a los análisis de proveniencia, los
resultados
dan
indicios
de
dos
claros
comportamientos. Por una parte la predominante
afinidad con las fracciones mas finas de la roca, las
arcillas y por otro lado una tendencia hacia la
presencia de una fase de minerales resistatos,
generalmente asociada con la fracción mas gruesa de
la roca, en este caso la fracción limosa. Por su parte,
los elementos usualmente indicadores redox sugieren
alta movilidad, lo cual los ubica en el grupo de los
elementos modificados durante el proceso
sedimentario.
Los elementos: Ni, Cr, Ba, Sr, C inorgánico, Cu, S, C
orgánico, Co, P, mg, Mn, Mo y Fe, ubicados dentro
del grupo 2, se encuentran vinculados a fases redoxcarbonáticas, asociados a la materia orgánica como
Mo y Co, como indicadores de paleoproductividad: P
y Ba o como Sr y C inorgánico dentro de la fase
carbonática. El tercer grupo definido por: Zr, Zn, Y y
Si, controlados por fases limosas de grano mas
grueso dentro de las lutitas. Esta fase de resistatos
sugiere al cuarzo yal circón como fases minerales
propias mientras que el Y representa se encontraría
sustituyendo al Zr de acuerdo a sus similares
potenciales iónicos. Por su parte, el Zn no posee
explicación geoquímica aparente dentro de este
grupo.
Concentraciones elementales promedios para lutitas
1000000
Concentraciones (ppm)
De acuerdo a la pendiente de las gráficas, los
elementos Si y Zr podrían sugerir su afinidad hacia
otras fases minerales diferente a la arcillosa,
posiblemente debido a la capacidad de formar sus
propias fases minerales como lo son el cuarzo y el
zircón (figura 3). Por su parte, la tendencia contraria
de Si y Al, refleja diferencias en el comportamiento
hidráulico en las fracciones mas gruesas (limolitas)
mas ricas en SiO2 contra la fracción mas fina
(arcillas) donde el Al es enriquecido. Esta tendencia
por lo tanto, es una medida de fraccionamiento en el
sistema y refleja tamaño de grano.
Lutita promedio,
Fm Pecaya
100000
Lutita promedio
mundial
10000
1000
100
10
1
NaMg Al Si P K Ca Sc Ti V CrMn Fe Co Ni Cu Zn Sr Y Zr MoBa La Ce Th
Ele mentos químicos
Mo vs Fe
350
300
Mo (ppm )
250
Relaciones interelementales
Un procedimiento de agrupamiento fue utilizado para
establecer relaciones entre los elementos de la matriz
de datos. Cada variable dentro de un grupo mantiene
similitud con los miembros de su grupo, siendo el
vecino mas cercano su mayor semejante, razón por la
cual rel método lleva dicho nombre “método del
vecino mas cercano”. Cada grupo es diferente al resto
y aumenta la disimilidad con la lejanía de las
variables. La figura 4 muestra el análisis de
agrupamiento generado para las 85 muestras y las 28
variables. Se generaron así 3 asociaciones
geoquímicamente distinguibles. El primer grupo
denominado clástico arcilloso estuvo definido por los
elementos: Na, Ca, La, Ce, Ti, K, Th, Sc, V y Al. Los
mismos están concentrados en la fracción mas fina
(lodosa) de la roca, bien sea dentro de la estructura de
las arcillas o absorbidos en ellas.
200
150
100
50
0
0
20000
40000
60000
80000
100000
120000
140000
160000
Fe (ppm)
Figura 3: a) Comparación entre las concentraciones
promedio para las lutitas de la Formación Pecaya
respecto a las reportadas para una lutita promedio
mundial, b) Correlación Fe-Mo
Proveniencia
Para inferir la composición de la o las fuentes de
sedimentos se utilizaron gráficos de dispersión
preliminares. Entre ellos, un gráfico Th/Co vs La/Sc
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Quimioestratigrafía de la Formación Pecaya
Otro de los gráficos propuesto por Piovano et al
(1999) muestra la variabilidad de la relación Th/Sc vs
La/Cr (figura7). Este diagrama se basa en que un
enriquecimiento en Th y La sugiere afinidad félsica
mientras un empobrecimiento en las concentraciones
de Cr y Sc indica afinidad máfica. Las rocas
granitoides muestran elevados valores Th/Sc y La/Cr
mientras las fuentes metamórficas félsicas presentan
bajas relaciones de las mismas variables, En la figura
6 se visualiza que las muestras de la Formación
Pecaya se encuentran en los campos asociados con
fuentes y rocas de tipo metamórficas de composición
félsica como sugería el gráfico propuesto por Hiscott
(1984).
Los resultados anteriores sugieren que la fuente de
sedimentos que dio origen a la Formación Pecaya fue
predominantemente félsica y/o metamórfica de
composición félsica (gneises graníticos, esquistos
cuarzosos, cuarcitas).
Th/Co
Rocas félsicas
10
1
0,1
Rocas máficas
0,01
0,01
0,1
1
10
La/Sc
Figura 5: Diagrama Th/Co vs La/Sc para
discriminar fuente. Las muestras de Pecaya se sitúan
en el campo correspondiente a las rocas félsicas.
Cr/V vs Y/Ni
45,0
4,0
UM
3,5
3,0
2,5
Cr/V
(Cullers, 2002) permitió una visión general del
panorama composicional (figura5). En el se aprecia
un campo de composición félsica para las muestras
en estudio. Sin embargo en este gráfico no se
consideran otro tipo de rocas como las ígneas de
composición
intermedia,
metamórficas
y
sedimentarias. En este sentido se utilizó un diagrama
Y/Ni vs Cr/V (Hiscott, 1984). Siendo los elementos:
Cr, Ni y V asociados a rocas máficas e Y como
elemento incompatible asociado a las rocas félsicas,
una tendencia hacia valores elevados de Cr/V y bajos
de Y/Ni se puede relacionar a fuentes de rocas
máficas. Así los resultados obtenidos muestran una
distribución hacia valores bajos de Cr/V y
relativamente altos para Y/Ni, lo cual indica una
fuente de composición félsica, probablemente
granitos y gneisses graníticos (figura6).
2,0
MF
1,5
1,0
Gr
0,5
0,0
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
Y/Ni
Figura 6: Gráfico para discriminación de fuente. Las
muestras de Pecaya se sitúan en el campo
metamórfico-félsico.
1
2
3
4
5
Th / Sc vs. La / Cr
Derivado de fuente granítica
Mezcla de fuentes
Roca granítica
Rocas metamórficas félsicas
Derivado de rocas metamórficas
Mu estras Fm. Pecaya
10
Th / Sc
1
Redox
Con el fin de evaluar posibles cambios en las
condiciones redox se construyeron una serie de
gráficos de dispersión entre los que se puede señalar
una representación de Fe vs. COT que mostró una
gran difusión en la nube de puntos (figura8). Dicho
comportamiento apunta hacia la inferencia realizada
en la que el contenido de Fe al igual que el de Mo,
está gobernado por los óxidos y oxihidróxidos
evidenciados en los nódulos y concreciones dentro de
la secuencia y no se atribuye a materia orgánica.
PRG
PFY
3
2
1
4
PRG Promedio para rocas g raníticas
PFY Promedio para Pecaya
PCO Promedio corteza oceánica
5
PCO
0
0
1
10
La / Cr
Figura 7: Diagrama de discriminación Th/Sc vs
La/Cr en donde las muestras para la Formación
Pecaya se ubican en los campos asociados con
fuentes metamórficas de composición félsica.
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Quimioestratigrafía de la Formación Pecaya
Por otro lado, se determinó el contenido de COT
mediante la sustracción del Ctotal y el C inorgánico.
El valor promedio de % COT se encontró en el orden
de 0,6 a lo largo de toda la secuencia, lo que parece
indicar que no se aprecian cambios de ambiente
óxicos-anóxicos de gran magnitud.
Los elementos indicadores redox dentro de la
Formación pecaya, responden a un ambiente de
depositación de carácter predominantemente óxico
con una leve tendencia disóxica para algunas
muestras.
Quimioestratigrafía
La distribución geoquímica elemental es la
responsable de las inferencias que se pueden realizar
en cuanto al ambiente de depósito, condiciones redox
y fuente, entre otros. Existen elementos
mas
susceptibles que otros a responder ante ciertas
condiciones, por lo tanto permiten, siendo sensibles a
cambios muy particulares, obtener información muy
específica.
Así, es posible llevar a cabo un estudio
quimioestratigráfico a un grupo de elementos al que
se le ha efectuado un análisis preliminar para un
análisis en particular. El tratamiento estadístico de los
datos permitió agrupar los elementos en tres
asociaciones geoquímicamente diferentes. De esta
manera se dirigió el estudio hacia la interpretación de
los grupos 1 y 3 correspondientes a clástico arcilloso
y clástico arenoso respectivamente, separados del
grupo 2 denominado redox-carbonato. Las
quimiofacies redox y las de proveniencia fueron
cotejadas para determinar así la ocurrencia de
procesos superpuestos al momento de la depositación
de la Formación Pecaya.
Óxico
Subóxico/Anóxico
8
6
Disóxico
4
Subóxico/Anóxico
10
V/Cr
2
Óxico
Uno de los gráficos que permite definir intervalos de
discriminación en términos anóxicos, óxicos y
euxínicos, es el propuesto por Rimmer en 2004
(figura8).
El
mismo,
utiliza
relaciones
interelementales como V/Cr y Ni/Co e indica que
valores bajos de ambas variables (<5 para Ni/Co y <2
para V/Cr) representa condiciones óxicas en el
ambiente de depositación. De aquí se infiere que la
gran mayoría de las muestras de la Formación Pecaya
se ubicaron en el campo óxico mientras una fracción
muy pequeña de las muestras se encontró en un
campo disóxico.
V/Cr v s Ni/Co
Disóxico
0
0
5
10
15
20
Ni/Co
Figura 8: Gráfico V/Cr vs. Ni/Co para
discriminación de condiciones redox. Las muestras
de Pecaya según este gráfico se depositaron en un
medio óxico.
Interpretación quimioestratigráfica de cambios de
proveniencia
La tendencia general de los perfiles crudos es hacia
una disminución en el aporte de terrígenos hacia el
tope. En la figura 8, se aprecia en buena medida un
promedio de concentración para el La de
aproximadamente 50 ppm hacia la base mientras
hacia el tope los valores oscilan alrededor de 10 ppm.
Se muestra además una tendencia clara en elementos
como Ce, Y, Zr y La, en los que es notoria una
disminución en sus concentraciones, y un aumento en
las del Ca con la posición estratigráfica. Vale la pena
recordar el hecho de que la Formación El Paraíso
cuya sedimentación es reportada como producto de
un delta progradante se encuentra en contacto
transicional con la Formación Pecaya. De esta
manera se tiene un predominio de detritos de un
material
continental
que
va
cambiando
progresivamente a un ambiente marino con cada vez
menor influencia de clásticos terrígenos. Esto lo
muestran con claridad elementos incompatibles e
inmóviles como La, Y y Zr entre otros.
La Formación Pecaya representa una sedimentación
marino profunda en aguas tranquilas. La composición
de la fuente que le dio origen a los sedimentos que la
constituyen fue granítica y metamórfica félsica tipo
Los Andes. No se evidencia mezclas de fuentes en
todo el intervalo considerado pero si variaciones
IX Congreso Geológico Venezolano
Quimioestratigrafía de la Formación Pecaya
sutiles en su composición en zonas muy específicas
de la unidad.
Con el aporte calcáreo en la transición con la
Formación Pedregoso que suprayace a la Formación
Pecaya se muestran las menores concentraciones de
material terrígeno y en su lugar permanece un
predominio de carbonatos y clastos de grano grueso,
consecuencia de la sedimentación turbidítica al pie
del arrecife de San Luis.
El aporte calcáreo dentro de la formación de estudio
es de carácter variable como lo reseña Gomero et al ,
1977, siendo marcado hacia el tope y en la parte basal
en contacto inferior con la sección de la Quebrada El
Paraíso. Esto lo confirma la descripción de campo
unida a los perfiles de Cinorg., Ca y Sr.
Interpretación quimioestratigráfica de variaciones
redox y paleoproductividad
Con los elementos pertenecientes al grupo 2, redoxcarbonato, se obtuvieron dos grandes quimiofacies.
La quimiofacies 1 (QPR1) se definió desde la base de
la secuencia hasta una altura de 1080 metros y la
quimiofacies 2 (QPR2) comprendió el intervalo que
va desde los 1080 metros hasta el tope de la columna
hacia los 2113 metros. En QPR1 no se observaron
cambios significativos en la concentración de los
atributos químicos, es una quimiofacies óxica. QPR2
representó una quimiofacies carbonática con un
aporte de paleoproductividad. Se hace notorio en los
perfiles (figura 8) el aumento en este intervalo de las
especies: Ba, COT, C inorgánico, Sr y Ni. El aporte
calcáreo hacia esta zona de la columna provino
posiblemente de las calizas de San Luis mientras el
enriquecimiento en COT no se atribuye a un
ambiente anóxico sino por el contrario a eventos de
paleoproductividad
Conclusiones
La información obtenida permitió inferir los procesos
y condiciones imperantes durante la sedimentación
de la Formación Pecaya a través del comportamiento
geoquímico de una serie de atributos químicos. La
integración de los perfiles químicos, el levantamiento
litoestratigráfico y las herramientas estadísticas
indican lo siguiente:
La estadística multivariada permitió definir tres
procesos
geoquímicas
que
gobernaron
la
composición de los sedimentos de origen de la
Formación Pecaya: redox-carbonatos, clásticos
arenosos y clásticos arcillosos.
A través de las herramientas estadísticas y los perfiles
quimioestratigráficos
se
determinaron
dos
quimiofacies redox y 2 quimiofacies de proveniencia.
La fuente de sedimentos que rellenó la Cuenca
Central de Falcón durante la depositación de la
unidad presentó composición predominantemente
félsica posiblemente tipo Los Andes y las
condiciones prevalecientes fueron eminentemente
óxicas.
Se presenta en ciertos intervalos de la unidad indicios
de acumulación de P, Ba y Sr que indican un control
por procesos de productividad primaria.
Agradecimientos
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Formación Pedregoso
ESTADO
FALCON
2113 m
Carretera Purureche-Pedregal
1077 m
(a)
(b)
CARACAS
EXTENSIÓN FM. PECAYA
CARRETERA
RIO
QUEBRADA
LEYENDA:
VENEZUELA
COLOMBIA
LUTITA NO CALCAREA
LUTITA CALCAREA
LIMOLITA
ARENI SCA
CALIZA
CUBI ERTO
CARBON
ConcrecionesS
Quebrada El Paraíso
AREAS DE ESTUDIO
MAR
CARIBE
Formación El Paraíso
IX Congreso Geológico Venezolano
Figura 1. (a) Ubicación
de la zona de estudio.
(b) Columna
simplificada de la
Formación Pecaya en
las áreas de estudio.