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.
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.
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.
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