Download proveniencia
Document related concepts
no text concepts found
Transcript
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 IX Congreso Geológico Venezolano 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 IX Congreso Geológico Venezolano 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 IX Congreso Geológico Venezolano 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. IX Congreso Geológico Venezolano Quimioestratigrafía de la Formación Pecaya 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 IX Congreso Geológico Venezolano 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. IX Congreso Geológico Venezolano 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 Referencias Algeo, T.J. y Maynard, J.B. (2004) Trace-element behavior and redox facies in core shales of Upper Pennsylvanian Kansas-type cyclothems. Chemical Geology 206, 289-318. Cullers, R.L., 2002, Implications of elemental concentrations for provenance, redox conditions, and metamorphic studies of shales and limestones near Pueblo, CO, USA. Chemical Geology 191, 305-327. Diaz de Gamero, L., 1977, Estratigrafía y micropaleontología del Oligoceno y Mioceno Inferior del centro de la Cuenca de Falcón, Venezuela. Geos 4, 33-36. Fralick,P. and Kronberg,G., 1997, Geochemical discrimination of clastic sedimentary rock sources. Sedimentary Geology 113, 111-124. Frimmel, H., Tack, L., Basei, M., Nutman, A., and Bowen, A., 2006. Provenance and chemostratigraphy of the Neoproterozoic West Congolian Group in the Democratic Republic of Congo, Journal of African Earth Sciences, 46, 221-239. IX Congreso Geológico Venezolano Quimioestratigrafía de la Formación Pecaya González de Juana, C.; Iturralde, J. y Picard, X., 1980, Geología de Venezuela y de sus Cuencas Petrolíferas. Ediciones Foninves, Tomo I y II, 1031 pp. rocks in a Cretaceous to Quaternary sedimentary sequence (Eastern Sierras Pampeanas, Argentina). Journal of South American Earth Sciences 12, 489500. Hiscott,R. , 1984, Ophiolitic source rocks for Taconic-age flysch: trace element evidence. Geol. Soc. Am. Bull. 95, 1261-1267. Tribovillard,N., Algeo,T., Lyons,T., and Robollieau,A., 2006, Trace metals as paleoredox and paleoproductivity proxies: an update. Chemical Geology 233, 13-32. Lacassie, J.P. Herve, F. and Roser, B. (2004). Sedimentary provenance study of the post-Early Permian to pre-Early Cretaceous metasedimentary Duque de York Complex, Chile. Liberatore, P., 1994, Determination of trace elements in geological samples by ICP-AES. Varian ICP at Work 16. Rimmer, S.M., 2004, Geochemical paleoredox indicators in Devonian-Mississippian black shales, Central Appalachian Basin (USA). Chemical Geology 206, 373-391. Wedepohl, K.H., 1995, The composition of the continental crust. Geochimica et Cosmochimica Acta 59: 1,217-1,239. Yarincik,K., Murray,R. and Peterson,L., 2000, Climatically sensitive eolian and hemipelagic deposition in the Cariaco Basin, Venezuela, over the past 578,000 years: Results from Al/Ti and K/Al. Paleoceanography 15, 210-228. Piovano, E., Ross,R., Guevara,R., Arribére,M. and Depetris,P., 1999, Geochemical tracers of source 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.