ARTÍCULOS

Distribución y evolución de los depósitos cenozoicos de la provincia de San Luis entre los 32° 20' y 34° de latitud sur, Argentina

 

Elda Di Paola

CONICET. UNSL. Museo Argentino de Ciencias Naturales, Av. Ángel Gallardo 470, 1405 Buenos Aires, Argentina.

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RESUMEN

Estudios realizados en los últimos años en la franja comprendida entre los 32° 20' y 34° de latitud sur, en la Provincia de San Luis, han permitido completar información disponible y aportar nuevos conocimientos respecto de las secuencias cenozoicas mio-pliocenas y pleistocenas bajas. Las mismas son continentales, afloran en forma discontinua, no son portadoras de fósiles diagnósticos y son, por lo tanto, de difícil correlación.
Cuatro discordancias cenozoicas se han utilizado para identificar las respuestas sedimentarias. La primera discordancia separa capas rojas presumiblemente miocenas del basamento cristalino y de sedimentitas mesozoicas. Las capas rojas pertenecen a la Formación San Roque y unidades equivalentes, con una potencia estimada de la misma de más de 1500m. Sobre la segunda discordancia, de carácter local, yace otra secuencia de capas rojas, Formación Cruz de Piedra, así como la Formación Río Quinto, ambas de probable edad pliocena.
La tercera discordancia marca el límite plio-pleistoceno. Sobre ella se asientan capas grises, como las de las formaciones Fanglomerado del Potrero y Donovan. Esta última, que es analizada por primera vez en la literatura de la región, se extiende desde la localidad de Donovan hasta el Cerro Charlone. La edad asignada es Pleistoceno bajo, y su espesor de más de 1500 m.
Las epiclastitas miocenas constituyen relleno de cuencas intra e intermontanas, generalmente con arreglo granodecreciente y con arquitecturas tripartitas (fanglomerádicas, fluviales y lagunares). Las pliocenas son parcialmente fanglomerádicas, predominando las secuencias fluviales (Formación Cruz de Piedra y equivalentes). La asociación detrítica de las rocas miocenas indican proveniencia local de los sedimentos, en tanto que las plio-pleistocenas se caracterizan además por la presencia de clastos alóctonos.
En el este y sudeste de la Sierra de San Luis y en el Cerro el Morro, contemporáneas con la sedimentación detrítica mio-pliocena, se depositaron secuencias volcaniclásticas vinculadas tanto con el piroclastismo como con los procesos superficiales de remoción y sedimentación. Las mismas están constituidas por diversos tipos de piroclastitas interestratificadas con epiclastitas fluviales y con depósitos de flujos de detritos. Una columna estratigráfica completa se ha encontrado dentro del cuerpo de sierra en la cantera Santa Isabel, pero los depósitos volumétricamente más importantes rodean al cerro El Morro.
En la base de las volcaniclastitas del Cerro El Morro, en Paso de la Carretas y Santa Rosa, se han encontrado paleosuelos calcáreos, indicadores tanto de climas semiáridos a áridos como de períodos de calma tectónica. En las sedimentitas pliocenas de la Formación Río Quinto, así como en su equivalente en Nogolí y en la localidad de las Tosquitas se han detectado niveles con calcedonia, producto de procesos de silcretización.
La cuarta discordancia separa las capas grises de depósitos psefíticos sueltos, Formaciones Las Chacras, Estancia La Petra y equivalentes (Pleistoceno medio?), los cuales se interpretaron, por lo menos en parte, como respuestas sedimentarias a cambios del nivel de base marino, con el cual estaría conectada la Sierras de San Luis y el Cerro El Morro a través de los Ríos Quinto y Nogolí.

Palabras clave: Respuesta sedimentaria; Cenozoico; Depósitos continentales; Capas Rojas; Capas Grises; Volcaniclastitas; Calcretas; Silcretas.

EXTENDED ABSTRACT

In the San Luis Province the southern outcrops of the Lower Paleozoic basement of Sierras Pampeanas and Mesozoic deposits in Sierra de Las Quijadas, El Gigante and Cerro Charlone are found. All of them, together with volcanic, andesitic and trachyandesitic bodies, which extend between La Carolina and Cerro El Morro, constituted the areas of provenance of the sediments forming the Cenozoic sequences. Their study was made in the band between 32° 20’ and 34° south latitude (Fig. 1). The different Cenozoic units have been the sedimentary answers to processes of mainly tectonic and volcanic character, which modified the base level, both locally and regionally.
Cenozoic rocks are continental, red in colour, without diagnostic fossils and with discontinuous outcrops, which makes the correlation to distance unreliable. These red beds, which are presumably of Miocene and Pliocene age, can be found in the west and south of the Sierra de San Luis, and in the surroundings of the Sierra de Las Quijadas and El Gigante. To the east, the central and southeastern part of the Sierra de San Luis and the Cerro El Morro are covered by volcaniclastites which are contemporary with the red beds (Fig. 2).
Finally, in the south of the Sierra de San Luis, deposits of gray beds Pleistocene in age and over 1,500 m thick predominate. The correlations are complicated and, in order to systematize it, the deposition of the different units in relation to regional and local unconformities was used as a criterium (Fig. 3 and Tabla 1).

TERTIARY EPICLASTIC ROCKS. The first Cenozoic unconformity shows the beginning of the Miocene sedimentation on basement nuclei. Tectonism caused the formation of depressions and elevations, which formed intra- and intermountain basins. The filling is usually composed by fanglomeradic, fluvial and lacustrine deposits. The Miocene unit that has been best studied so far, is the San Roque Formation in the south of the Sierra de San Luis, which in the Potrero de Los Funes and in Las Chacras Depression has a calculated thickness of 1,500 m (Rivarola, 1990; Di Paola & Rivarola, 1992). Their equivalent in the West of the Sierra de San Luis are outcrops which stand in Nogolí (Unit I, Ojeda 1991; Sozzi, 1991) and in the surroundings of the Sierra de Las Quijadas and El Gigante (Figs. 4 and 5) where they also have fanglomeradic and fluvial architectural elements.
On the second angular and erosive unconformity, of semiregional character, the Pliocene sequences constituted by the Cruz de Piedra Formation and the Río Quinto Formation are found. The first one is mainly the result of the erosion of the underlying San Roque Formation.
At the base of the Tertiary sequences and perhaps previous to vulcanism, calcretes (Figs. 6, 7, 8 and 9) were found in different localities (Santa Rosa, Cerro El Morro, Paso de Las Carretas). They have developed from basement rocks in the Cerro El Morro and from fluvial accumulations in the rest of the localities. They are considered to be pre-Miocene in age, until further evidences are found. The petrographic studies made on the units of the south of the Sierra de San Luis show that the Miocene detrites are of local provenance. The red pigment is considered to be mainly of primary origin due to deferrization of opaque minerals, although in the surroundings of the Mesozoic sedimentary nuclei the pigment is inherited from underlying red beds. The Pliocene sequences show as main characteristics both the incipient formation of silcretes (Figs. 10 and 11) and the partially allochthonous origin of the detritic fraction. In the big intermountain depressions Tertiary Mio-Pliocene sensu lato units are found in the subsoil (Santa Cruz, 1978; Manoni, 1985).

TERTIARY VOLCANICLASTIC ROCKS. In the east and south-east of the Sierra de San Luis and in the surrounding of the Cerro El Morro, volcaniclastites predominate. They are the response both to the pyroclastism and the physiographic changes due to emplacement of lava flows and andesitic and trachyandesitic dykes, the ages of which would range from 6,7 my to 1,9 my (Ramos et al., 1991). The pushing up of the domes caused small basins, like that where the Cantera de Santa Isabel stands. In that area a complete sequence remained exposed and is constituted by fluvial sedimentites with stromatolites and calcareous onyxes (Sedimentitas Calcareas Santa Isabel, Lacreu & Di Paola, 1992); on them the Volcaniclastitas Lomitas Unit lies in a unconformity constituted by conglomerates, surges deposits and lapillitic tuffs, which are the result of two tectonic-volcanic pulses. At the top of the sequence there are sandstones filling deep channels which eroded the underlying units, named Sedimentitas El Pantano. These channels would have formed part of a major drainage network related to the elevation of the volcanic hills, which could have constituted a climatic barrier to the humid winds blowing from northeast to southwest.

PLEISTOCENE EPICLASTIC ROCKS. The third unconformity determines the Plio-Pleistocene boundary. On this unconformity gray fanglomeradic and fluvial deposits are found. They probably are of the Lower Pleistocene age, but diagnostic fossils have not been found yet. These units which are well exposed in the south of Potrero de Los Funes (Fanglomerado del Potrero Formation, Rivarola & Di Paola, 1991), is faulted and lying over the basement crystalline rocks (Fig. 13). The fluvial discontinous lithofacies outcrops from Donovan locality to Cerro Charlone (Fig. 14), lie in a unconformity both, on Miocene beds in the north (Donovan locality) and Mesozoic beds in the south; they are of pebble-sandy composition, with normal graded and crossbedding stratification. The calculated thickness is over 1,500 m, being proposed for them the name of Donovan Formation in the present paper. This unit is composed of clasts coming mainly from the crystalline basement, being calcite the principal cementing material.
The fourth Cenozoic unconforrnity separates the Lower Pleistocene units from loose psephitic deposits. They are the Las Chacras Formation in the south of the Sierra de San Luis (Latrubesse et al., 1991), Psefitas Olguin, in the Cantera de Santa Isabel (Lacreu & Di Paola., 1992), Psefitas La Unida, in the Cerro El Morro (Grosso, 1993) and the Estancia La Petra Formation (Santa Cruz, 1978). These sequences could have been related to stages of great erosion due to changes of the sea level, with which the major fluvials systems (Rio Quinto and Rio Nogolí) draining the southern part of Sierra de San Luis, would be connected.

Key words: Sedimentary answers; Cenozoic; Continental deposits; Red beds; Gray beds; Volcaniclastites; Calcretes; Silcretes.

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INTRODUCCIÓN

La realización de un Proyecto de Investigación y Desarrollo del CONICET llevado a cabo por la autora del trabajo e investigadores de la Universidad Nacional de San Luis, permitió aportar nuevos datos sobre áreas desconocidas en algunos casos y poco conocidas en otros.
La información obtenida se refiere a rasgos litofaciales, arquitecturales, petrográficos, al contenido de fósiles y a la actitud tectónica de las distintas unidades cenozoicas. También se realizaron mapas de detalle y se analizaron las columnas estratigráficas en diversas localidades.
El objetivo del presente trabajo ha sido determinar sobre esta base general, el estilo sedimentario que imperó durante el Cenozoico como respuesta a las complejas condiciones tectónicas, volcánicas y a la variación del nivel de base marino, en una franja latitudinal de la Provincia de San Luis, comprendida entre los 32° 20' y 34° sur.
Las sedimentitas cenozoicas estudiadas son depósitos continentales, hasta el momento carentes de fósiles diagnósticos, con bruscos cambios litofaciales en cortos trechos, con capas inclinadas, falladas y erosionadas, lo que torna poco confiable la correlación a distancia. Es por eso que se ha tratado de reconstruir las columnas tipo, teniendo en cuenta las grandes discordancias angulares y erosivas, locales y regionales, así como algunas dataciones disponibles de vulcanitas.
El Cenozoico estudiado abarca desde el Mioceno hasta el Pleistoceno bajo a medio. Quedan excluidas de este trabajo las sedimentitas loéssicas, las epiclastitas pleistocenas superiores y holocenas.
La Provincia de San Luis ha sido objeto de relevamientos expeditivos llevados a cabo, entre otros, por Biondi (1937, 1938) y Flores (1969); estudios geológicos e hidrogeológicos, como los de Pastore & Ruiz Huidobro (1952), Sosic (1964), Methol (1971), Lippmann (1966) y Santa Cruz (1978), etc.
No es la finalidad de este trabajo hacer una revisión bibliográfica sobre lo que han aportado cada uno de los científicos que han trabajado en San Luis, por lo que se remite al lector interesado en la bibliografía disponible hasta 1981, al Relatorio del VIII Congreso Geológico Argentino. En el mismo se encuentra también una recopilación sobre los restos fósiles de mamíferos realizada por Pascual & Bondesio (1981).
A partir del año 1989, investigaciones de Di Paola et al. (1990), de Rivarola (1990), Colombino (1991), Ojeda (1991), Sozzi (1991), Latrubesse et al. (1991), Lacreu & Di Paola (1992), Di Paola & Rivarola (1992a y b), entre otros, proporcionaron algunos nuevos enfoques sobre el tema.

ESTRATIGRAFÍA

Distribución actual de rocas del basamento cristalino precámbrico-paleozoico, de sedimentitas mesozoicas y de vulcanitas terciarias
Antes de comenzar con la descripción de las secciones cenozoicas, se hará una mención breve sobre la distribución actual de las rocas que constituyeron las principales áreas de aporte. Las mismas corresponden al basamento cristalino de edad precámbrico-paleozoica, a las sedimentitas mesozoicas cretácicas inferiores de las Sierras de las Quijadas y del Gigante y a los aparatos volcánicos mio-pliocenos emplazados principalmente en la Sierra de San Luis. (Fig.1).

Figura 1. Mapa de Ubicación.
Figure 1. Map showing studied area..

Las rocas del basamento cristalino se encuentran concentradas en la Sierra de San Luis; relacionados con ellas están los afloramientos del sudeste de la Sierra, en el Cerro El Morro y la Sierra de Yulto y en el sur, en Sierra de los Padres, cerros El Lince, Charlone (Serranías del Tala) y Varela.
Ortiz Suárez et al. (1992) mencionaron, para la parte sur de la Sierra, la presencia de cuerpos granitoideos; pizarras, metavulcanitas, metaconglomerados, cuarcitas y filitas; esquistos cuarzo-biotíticos con oligoclasa, relacionados con venas pegmatoides; gneisses, anfibolitas y migmatitas con los que están asociados cuerpos máficos y ultramáficos. En el Cerro El Yulto Llambías & Malvicini (1982), mencionan mármoles y tactitas.
En el noroeste de la Sierra hay afloramientos aislados de rocas cristalinas en los alrededores de la localidad de Gral. Roca, los cuales, conjuntamente con el macizo de la Sierra del Gigante, configurarían un alto topográfico llamado Dorsal de San Pedro, Flores (1969), Yrigoyen et al. (1989).
Las sedimentitas mesozoicas afloran en Sierra de Las Quijadas, Sierra del Gigante, Cerrillada de Las Cabras y en las Serranías del Tala, localidades de Las Barrancas y Charlone y en Cerro Varela. Constituyen secuencias de capas rojas, las cuales han sido denominadas por Flores (1969) Formación Los Riscos, El Jume, La Cantera, La Cruz y Lagarcito. Estudios litofaciales fueron realizados por Rivarola (1992) en Sierra de Las Quijadas, autor que diferenció una Secuencia Basal equivalente a las Formación El Jume y una Secuencia Media en discordancia sobre la anterior (formaciones El Toscal, La Cruz y Lagarcito).
Los cuerpos volcánicos, de naturaleza andesítica, traquiandesítica, dacítica y traquítica (Brogioni, 1987) se extienden desde La Carolina hasta el Cerro El Morro, formando picos como El Tomolasta, El Sololosta, Cerros Del Rosario, Tiporco, etc.
Las sierras han estado y están separadas por depresiones, las cuales, en la actualidad son la Depresión Central, Depresión del Río Conlara, y depresiones menores, como las de Las Chacras, el Potrero de los Funes y aquellas por las que discurren ríos como el Chorrillos, Quinto, Nogolí, etc.

Sedimentitas terciarias
La distribución de las secuencias cenozoicas mencionadas en este ítem así como su ubicación estratrigráfica se ilustra en el Cuadro I. En el Cuadro II se dan a conocer las litofacies y elementos arquitecturales, según la nomenclatura propuesta por Miall (1985) y los paleoambientes de las unidades.

Secuencias miocenas. Primera discordancia regional. Estudios detallados realizados en los alrededores de la Sierra de Las Quijadas, del Gigante, en Nogolí, Depresión de Las Chacras y Potrero de los Funes, Río Quinto, etc. han permitido inferir que las sedimentitas Cenozoicas del sur y oeste de la Sierra de San Luis, y las que rodean la faja mesozoica plegada (Fig. 2), corresponden, generalmente, a capas rojas continentales, tectonizadas, de naturaleza granodecreciente.

Figura 2. Esquema de la distribución de los afloramientos terciarios. Las áreas en negro son vulcanitas.
Figure 2. Schematic design of cenozoic outcrops. Black spots indicate vulcanites

La primera discordancia regional se encuentra en la base de la Formación San Roque de edad miocena (Biondi, 1937), y ha sido atribuida, en el subsuelo, a la fase Incaica pre-oligocena por Yrigoyen et al. (1989), donde separa las secuencias mesozoicas de las sedimentitas terciarias.

Formación San Roque y equivalentes. La tectónica andina provocó durante el Mioceno variaciones del nivel de base, sobre todo en el lado oeste y sudoeste del basamento de la Sierra de San Luis. Este movimiento trajo como consecuencia inmediata la modificación del paisaje con la formación de cuencas y su subsecuente relleno. La respuesta sedimentaria a este primer pulso tectónico en los alrededores de núcleos elevados fueron fanglomerados y depósitos asociados de redes fluviales contributarias y distributarias. Las grandes y pequeñas depresiones intermontanas e intramontanas fueron ocupadas por depósitos arenosos y limosos, producidos por crecientes rápidas y ríos de baja competencia, que determinaron la formación de lagunas efímeras.
Estudios sobre las características litofaciales de la Formación San Roque en el sur de Sierra han sido proporcionados por Rivarola (1990), y Di Paola & Rivarola (1992b). Estos autores estimaron un espesor aflorante de 1500 m aproximadamente para dicha Formación en el Potrero de los Funes y en la Depresión de Las Chacras, semejante al calculado por Lippmann (1966).
En la desembocadura del Río Quinto, Pastore y Ruiz Huidobro (1952:39) mencionan “en el Paso de las Carretas afloran las areniscas gruesas, duras, blanco-rosadas, de cementación margosa y algo silíceas. Sobre ellas… varios metros de areniscas más finas, rojizas muy margosas y compactas. Las dos unidades citadas ostentan los aspectos más comunes de los estratos miocenos”. Santa Cruz (1978: 338) denominó a los mismos afloramientos Formación Paso de Las Carretas describiéndolas como “areniscas gruesas en parte conglomerádicas, de color marrón rojizo y conglomerados polimícticos, con rodados angulosos a subredondeados de rocas metamórficas a graníticas, destacando que no se observan elementos de vulcanitas”. La base de esta secuencia conglomerádico-arenosa se encuentra calcretizada, lo que se describe con mayor detalle en el ítem "Calcretas" de este trabajo.
En el oeste de la Sierra de San Luis las sedimentitas miocenas han sido estudiadas por Ojeda (1991) y Sozzi (1991), en afloramientos pequeños de vaques guijosas, ubicados en la desembocadura del Río Nogolí, a los que dichos autores denominaron Unidad I, correlacionándolos con la Formación San Roque del Sur de Sierra de San Luis.
Excelentes afloramientos terciarios, probablemente equivalentes a la Formación San Roque, se encuentran rodeando la Sierra de las Quijadas en el oeste, en la desembocadura del Río de la Aguada (Fig. 4), en el este camino a Hualtarán (Fig. 5), y en el noreste sobre la ruta que une La Chañarienta con Luján. También en el oeste de la Sierra del Gigante hay extensos depósitos de abanicos aluviales terciarios plegados y fallados.

Figura 3. Afloramientos Cenozoicos en la cuenca del Potrero de Los Funes.
Figure 3. Cenozoic outcrops in the Potrero de Los Funes basin.

Figura 4. Discordancia angular entre de las unidades terciarias y cuaternarias, en la desembocadura del Río de la Aguada. Sierra de Las Quijadas. Los clastos provienen de la Formación La Cruz.
Figure 4. Unconformity between Tertiary and Quaternary beds, in the Río de la Aguada, Sierra de Las Quijadas, being the La Cruz Formation the source area.

Figura 5. Capas terciarias de corrientes entrelazadas en el este de Sierra de Las Quijadas.
Figure 5. Braided rivers Iithofacies of Tertiary beds in the east of the Sierra de Las Quijadas.

En el subsuelo, las perforaciones realizadas en la Cuenca de Beazley indican predominancia de depósitos granodecrecientes a los que se denomina, sin diferenciar, Formación San Roque y Formación Las Mulitas, con un espesor máximo de 1850 m (Manoni, 1988).
Sobre el lado oriental de la Sierra de San Luis, el único remanente presumiblemente terciario encontrado, son las calcretas de la localidad de Santa Rosa. Methol (1971: 35) menciona que “Rigal atribuye tal edad (Terciario) homologando dichos sedimentos con los “Estratos de los Llanos” para “...una sedimentita arenosa de cemento calcáreo de color pardo…”
La falta de sedimentos terciarios en el extremo nororiental de la Sierra de San Luis, amerita algunas interpretaciones. Una de ellas indicaría que el sector oriental de la sierra no habría sido zona de depositación durante el Terciario. Otra hipótesis apoyaría la idea que la cubierta sedimentaria terciaria -en el caso de que la hubiera habido- habría sido erosionada durante el segundo o tercer pulso tectónico, formando parte del relleno de la Depresión del Conlara.

Características de las secuencias epiclásticas miocenas. Debe destacarse en primer lugar la proveniencia local de los detritos miocenos. Esto se pone de manifiesto en el oeste de Sierra de Las Quijadas, en la salida del Río de la Aguada, en donde sobre la Formación La Cruz, yacen en discordancia erosiva y angular, sedimentitas terciarias, dislocadas, con la misma composición y tamaño de grano que la formación yacente.
Asimismo Rivarola (1990) en un estudio detallado sobre minerales detríticos de la Formación San Roque en el Potrero de Los Funes, encontró que el área de proveniencia era el bloque del basamento vecino. A la misma conclusión arrivaron Sozzi & Ojeda (1992) en la localidad de Nogolí. También es indicativo de proveniencia local (no más de 4 km) el tamaño de los clastos mayores de las unidades respectivas.
La misma situación se encuentra en el oeste de Sierra del Gigante, dado que los fanglomerados terciarios tienen composición mixta como respuesta a la erosión de las formaciones Los Riscos, La Cruz y del basamento cristalino.
Las secuencias miocenas hasta ahora mencionadas -fanglomerados y depósitos de redes fluviales, que rodean los núcleos mesozoicos y precámbrico-paleozoicos- son mayormente del tipo de capas rojas. El origen de la pigmentación puede considerarse múltiple. Las capas rojas que bordean el “núcleo mesozoico” deben su color, principalmente, a las rocas que configuran su área de aporte (capas rojas mesozoicas), en tanto que las capas rojas del sur de la Sierra de San Luis parecen estar relacionadas con los fluidos circulantes por zonas de falla, los cuales han movilizado óxidos de hierro, y también con la desferrización de minerales opacos durante la diagénesis.
La respuesta a la fracturación de los “núcleos” cristalinos y mesozoicos ha sido principalmente la generación de depósitos granodecrecientes con arquitecturas tripartitas: fanglomerádica, fluvial y lagunar.
Un rasgo importante es la falta de alteración de la fracción clástica, que marca la ausencia de meteorización química en las áreas de aporte. Otros indicadores paleoclimáticos son de carácter mineralógico tales como la asociación de illita y montmorillonita, arcillas predominantes en las vaques, y de calcita y anhidrita como material cementante. Todas estas características, más la presencia de paleosuelos calcáreos denotan condiciones climáticas áridas a semiáridas para el período.

Calcretas. Durante un período de calma tectónica se habría producido el desarrollo de suelos calcáreos en grandes extensiones, remanentes de los cuales pueden ser encontradas hoy en la periferia de la Sierra de San Luis y del Cerro El Morro.
El proceso de pedogénesis tuvo lugar tanto sobre rocas del basamento cristalino (Cerro El Morro) a las cuales reemplaza (Grosso, 1993), como a expensas de sedimentitas fluviales en las localidades de Santa Rosa y Paso de las Carretas.
Las calcretas de Santa Rosa se formaron sobre sedimentos fluviales de acreción vertical, ya que la fracción epiclástica está representada por limo y arena fina y la estratificación relíctica es paralela, con capas de 5 cm de espesor (Fig. 6). Las calcretas de Paso de Las Carretas (Formación Paso de Las Carretas de Santa Cruz, 1978) evolucionaron a partir del apilamiento de sedimentos fluviales de tamaño bloque y guija en su parte inferior y arena-limo en la superior, con estratificación mediana a gruesa muy conspícua (Fig.7). Microscópicamente están constituidas por glébulas isótropas, arcillosas, fracción epiclástica y argilocutanes, cementados por distintas generaciones de calcita (Figs. 8 y 9).

Figura 6. Afloramientos de Calcretas en la localidad de Santa Rosa.
Figure 6. Calcretes outcrops. Santa Rosa.

Figura 7. Afloramientos de Calcretas en Paso de Las Carretas.
Figure 7. Calcretes outcrops. Paso de Las Carretas.

Figura 8. Microfotografía de la Calcreta de Santa Rosa. Se observan glébulas isótropas, rodeadas por calcita límpida (nicoles cruzados) (crossed nicols).
Figure 8. Microphotography of the Santa Rosa Calcretes showing isotropic glaebules surrounded by clean calcite.

La fracción epiclástica de estas duricostras están compuestas exclusivamente por fragmentos de rocas del basamento cristalino, lo que las ubica cronológicamente por debajo de los acontecimientos volcánicos. Su edad se estima miocena.
El desarrollo de paleosuelos calcáreos indica tiempo de exposición prolongado, 1 a 10 millones de años, según mediciones efectuadas por Leeder (1975), en condiciones climáticas áridas a semiáridas, así como de tranquilidad tectónica. Durante un intervalo semejante se habría producido, en el área estudiada, la exposición a la meteorización de grandes extensiones de rocas del basamento y de depósitos de planicies fluviales.
El hallazgo de nuevos afloramientos de duricostras calcáreas permitirá completar el cuadro general de paleosuelos calcáreos terciarios y definir con mayor precisión su ubicación estratigráfica, hasta ahora tentativa.

Secuencias pliocenas. Segunda discordancia regional. Sobre las sedimentitas miocenas se detecta otra discordancia regional, que correspondería a los movimientos de la Fase Quéchuica (Mioceno tardío), este pulso tectónico reactivó viejas fallas que se ubicaron principalmente en el occidente de los “núcleos de procedencia”. La respuesta a las fuerzas compresionales del oeste fueron la elevación, inclinación y fallamiento complejo de los depósitos miocenos (Formación San Roque y equivalentes), conjuntamente con el basamento cristalino.
En el costado oriental de los “núcleos” la tectónica produjo, en general, inclinaciones menores. Las respuestas sedimentarias fueron, predominantemente, flujo de detritos cercanos a los bloques de Serranos y depósitos fluviales saliendo del cuerpo de los mismos.

Formación Cruz de Piedra y equivalentes. Los depósitos sedimentarios pliocenos se encuentran localizados, tal es el caso de la Formación Cruz de Piedra (sensu Lippmann, 1966) que, en el Potrero de Los Funes, está constituida por sedimentitas guijosas parcialmente canalizadas que rellenan depresiones labradas en la Formación San Roque. Tiene decenas de metros de espesor y está limitada en techo y base por discordancias angulares y erosivas de carácter local (Fig. 3). Representa un ejemplo de capas rojas derivadas de la erosión de capas rojas preexistentes.
En el oeste de la Sierra de San Luis, Ojeda (1991) y Sozzi (1991) han correlacionado la Unidad II, constituida por secuencias de areniscas guijosas, que afloran desde Nogolí hasta Gral. Roca con la Formación Cruz de Piedra. La edad tentativa para la misma seria pliocena.
Esta segunda etapa tectónica pliocena produjo también la reactivación de la red de drenaje. La erosión en las rocas del basamento, producida por el Proto Río Quinto del Terciario y sus afluentes, dió lugar a una nueva secuencia fluvial, de tamaño de grano arena mediana, fina y limo, con estratificación paralela y en artesa, con intercalaciones de unidades guijosas, denominada por Santa Cruz (1978) Formación Río Quinto. Petrográficamente esta unidad está constituida por detritos derivados de rocas del basamento predominantemente y por escaso porcentaje de clastos de vulcanitas con pastas ferruginosas alteradas. Tiene como característica distintiva el desarrollo, en algunos niveles, de incipientes superficies con silcretas.
Afloramientos de origen fluvial presumiblemente equivalentes, con estratificación paralela horizontal y diagonal y en artesa, se encuentran en las localidades de Las Tosquitas y Los Divisaderos en el sur de la Sierra de San Luis, con fracción clástica cementada por calcedonia (Fig. 10).

Figura 9. Glébulas isótropas con pátinas arcillosas birrefringentes, rodeadas por micrita ferruginosa con parches de clacita límpida. Paso de Las Carretas. (Nicoles cruzados).
Figure 9. lsotropic glaebules with clays skins surrounded by ferrugenous micritic and clean sparite. Paso de Las Carretas. (Crossed nicols).

Figura 10. Silcretas en los afloramientos de Las Tosquitas. En la microfotografía se observan clastos de cuarzo. La sílice fibrosa intergranular reemplaza la matriz ferruginosa (nicoles cruzados).
Figure 10. Silcretes of Las Tosquitas showing quartz grains and fibrous silica replacing ferruginous matrix (crossed nicols).

Con respecto a la Formación Las Mulitas, mencionada en el subsuelo de la cuenca de Beazley, en párrafos anteriores, se considera oportuno comentar que Flores (1969: 321-322), propuso tal denominación “para un complejo piroclástico que aflora en el paraje Las Mulitas”… “corresponde a lo que Biondi definió como San Roque Superior, aunque cabe señalar que en los mapas por él realizados, afloramientos de la Formación Las Mulitas, figuran como San Roque Inferior”…“se inicia con un banco de yeso de unos pocos metros de espesor, encima del cual hay tobas amarillento-ocráceas con rodados de arcilita roja”…“y niveles de lapilli y bombas…” “En opinión de Guiñazú (25) esta Formación corresponde parcialmente a los Estratos de los Llanos de Bodembender, los que en San Luis comprenderían las Formaciones Lagarcito, San Roque y Las Mulitas". Dada la ambigüedad tanto litológica, fácilmente con- fundible con niveles yesosos de la Formación Lagarcito de edad cretácica (Flores, 1969), como de la ubicación estratigráfica de esta secuencia, en el presente trabajo no se considera a dicha formación dentro de la columna Cenozoica, hasta tanto se obtengan elementos de juicio más determinativos.

Características generales de sedimentitas pliocenas. A diferencia de las capas miocenas las sedimentitas pliocenas son predominantemente de origen fluvial, el pigmento rojo es generalmente heredado de capas rojas anteriores, la matriz y el cemento calcáreo es reemplazado parcialmente por calcedonia. En algunos niveles se han encontrado desarrollo incipiente de silcretas (Formación Río Quinto, Unidad II de Nogolí, Ojeda, 1991). Microscópicamente éstas están formadas por glébulas ferruginosas y fracción epiclástica, cementada por sílice fibrosa (Fig. 11).

Figura 11. Silcretas de la Formación Río Quinto. Se observan glébulas ferruginosas con material aglutinante de sílice fibrosa (nicoles paralelos).
Figure 11. Silcretes of the Río Quinto Formation showing ferruginous glaebulas and fibrous silica (uncrossed nicols).

La fracción clástica en general es parcialmente local y en parte alóctona. En la Formación Cruz de Piedra y en los afloramientos de la localidad Las Tosquitas (Formación Río Quinto?), además de gravas derivadas de rocas del basamento cristalino hay rodados de tobas afaníticas rojas, cuya área de aporte no se ha ubicado geográficamente aún.
La granulometría, en general, es menor que en las capas miocenas, predominando el tamaño guija y arena. Los materiales aglutinantes son arcillas de tres capas, calcita y anhidrita, y la fracción detrítica no presenta señales de alteración. Todos estos rasgos indican que el paleoclima continuó siendo en el Plioceno, árido a semiárido, probablemente con una estación lluviosa, que favoreció la formación de las incipientes silcretas.
Las capas pliocenas son estériles en fósiles diagnósticos. Di Paola & González (1992) mencionan la presencia de silicofitolitos en la Formación Cruz de Piedra.

Volcaniclastismo
La edad de los acontecimientos volcánicos en San Luis abarca entre 10 +/- 1 Ma hasta 1.9 +/- 0.2 Ma según datos proporcionados por Ramos et al. (1991) y tuvo variadas respuestas sedimentarias.
El vulcanismo dió lugar a la aparición de domos, coladas y diques andesíticos y traquiandesíticos, los que ocupan una franja ONO-ESE. Los procesos volcánicos, además de modificar el relieve, aportaron gran cantidad de piroclastitas, las cuales se interrelacionaron con epiclastitas fluviales y de flujo de detritos, conformando complejas secuencias volcaniclásticas (Fig. 12).

Figura 12. Secuencia volcaniclástica de la Formación Los Pozos en el Cerro El Morro.
Figure 12. Volcaniclastic sequence of the Los Pozos Formation. Cerro El Morro.

Las volcaniclastitas están constituidas por brechas volcánicas, tobas vítreas y cristalinas, depósitos laháricos, inflados (surges), lapillíticos, conglomerádicos, aglomerádicos, etc., que se encuentran en los alrededores de los cerros volcánicos cubriendo gran parte del SE de la superficie de la Sierra de San Luis y de la Sierra del Morro (Llambías & Brogioni, 1981; Otamendi, 1989; Grosso, 1993) (Fig. 2).
Dentro del cuerpo de la Sierra y como consecuencia del fallamiento provocado por los domos volcánicos, se formaron cuencas aisladas. Una secuencia casi completa, expuesta en la Cantera de Santa Isabel, ha sido estudiada en detalle por Lacreu & Di Paola (1992). Estos autores identificaron y caracterizaron varias unidades, la inferior mio-pliocena (?) -Sedimentitas Calcáreas Santa Isabel- corresponde a depósitos fluviales de bajo régimen con estromatolitos, cementados por abundante carbonato de calcio y asociados con ónices, que yacen en discordancia erosiva sobre rocas del basamento cristalino.
Sobre esta unidad, discordantemente, se asientan depósitos piroclásticos pliocenos -Volcaniclastitas Lomitas- que corresponden a dos pulsos volcánicos, dando lugar, cada uno de ellos, a brechas y conglomerados en la base, depósitos de surge y tobas lapillíticas. Por último arenitas fluviales con cauces fuertemente entallados -Sedimentitas El Pantano- marcan una etapa de fuerte erosión hídrica en el Pleistoceno Inferior. Colombino (1991), menciona dos unidades terciarias, cuya relación no pudo establecer debido a que afloran aisladamente, en la cuenca del Río Del Rosario, a las que denomina informalmente Piroclastitas y Caliches del Río Del Rosario y Sedimentitas de la Toma. Las primeras están conformadas por tobas líticas, lapillitas y duricostras calcáreas de poco espesor y las segundas por areniscas con clastos de vulcanitas, con estratificación planar, horizontal y diagonal, entrecruzada y en artesa. Grosso (1993), en el Cerro El Morro, definió la Formación Los Pozos como una sucesión de laharitas, lapillitas, flujos de detritos, conglomerados y areniscas en cuerpos canalizados.
Los depósitos volcaniclásticos se caracterizan por poseer una red de avenamiento de mayor densidad que la actual. Este drenaje terciario-pleistoceno (?) contribuyó a aumentar el caudal de los colectores principales, específicamente del Proto Río Quinto. Esto podría ser una consecuencia de la elevación de los cerros volcánicos obrando como barrera a los vientos húmedos del NE y creando microclimas en sus inmediaciones.
Los depósitos volcaniclásticos han tenido una gran distribución, de la cual sólo quedan remanentes aislados, excepto en los alrededores del Cerro El Morro, en donde forman el relleno de la planicie circundante, cubiertos por un manto de bloques de basamento y por la vegetación. Los afloramientos de las distintas localidades tienen, indudablemente, edades tan variadas como las datadas para las vulcanitas, por lo que son de difícil correlación cronológica con las unidades epiclásticas mencionadas anteriormente.

Sedimentitas pleistocenas
Tercera discordancia cenozoica. Cerca del límite Plio-Pleistoceno se produjeron nuevos e importantes cambios del nivel de base dando lugar a la tercera discordancia angular y erosiva cenozoica. Se modificó la estructura y la fisiografía configurando “depresiones” y “pilares”. Ejemplo de ésto es la aparición de la “Dorsal del Potrero” -pilar que divide la primitiva cuenca mio-pliocena en dos depresiones: la del Potrero de los Funes y la de Las Chacras- así como el levantamiento de la Sierra de los Venados, de un bloque de Sierra en Nogolí, etc. Las capas sedimentarias preexistentes desarrollaron nuevas estructuras sobre las anteriores, esencialmente de pliegues de arrastre con alta inclinación, dejando “colgaduras” relícticas en las paredes de los pilares.
La respuesta más conspícua, fue la sedimentación de fanglomerados con bloques de hasta 2 m asociados con depósitos fluviales entrelazados. Un buen ejemplo de esto es la Formación Fanglomerado del Potrero (Rivarola & Di Paola, 1991)(Fig.13), muy bien expuesta en el corte del camino en el sur del lago del Potrero de los Funes, en la Planta Potabilizadora y en el oeste del Sur de Sierra, en la Aguadita del Portezuelo. Estos fanglomerados son capas de color grisáceo (capas grises), adosadas al basamento por superficies de falla, inclinando, según las localidades, entre 7° y 30°.

Figura 13. Depósitos de canales y de gravedad de la Formación Fanglomerado del Potrero. Sur del Potrero de Los Funes
Figure 13. Channel and gravity deposits of the Fanglomerado del Potrero Formation. Potrero de Los Funes.

En el sur de la Sierra de San Luis, en la localidad de Donovan, en discordancia erosiva y angular sobre las capas rojas miocenas que se encuentran en el fondo de las cárcavas, se asientan espesas sucesiones guijoso-arenosas de origen fluvial, de color grisáceo, que cubren grandes extensiones formando un relieve de lomadas suaves. Pastore & Ruiz Huidobro (1952: 41) la consideran “acumulaciones aluvionales gruesas”...”alcanzan varias decenas de metros de potencia”...”dando lugar a un curioso paisaje de lomas lobuladas que se extiende entre la estación Donovan y el Cerro El Lince”. Esta secuencia se distribuye en forma discontinua desde la mencionada localidad de Donovan, donde tienen 7° de inclinación SE, hasta las localidades de Las Barrancas y Charlone, donde alcanzan 15° de inclinación NE.
El espesor de esta unidad -para la que se propone en este trabajo el nombre de Formación Donovan- es calculado en más de 1.500 m. Se correlaciona tentativamente con la Formación Fanglomerado del Potrero, asignándosele edad Pleistocena Baja. Presenta niveles conglomerádicos matriz-sostén con clastos de hasta 30 cm de diámetro derivados de rocas del basamento cristalino (60% granitoides, 40% metamorfitas), cementados por calcita (Fig. 14). Las estructuras que predominan en las capas arenoso-guijosas son laminación gruesa, estratificación paralela mediana horizontal y diagonal, estratificación planar gradacional, cubetas pequeñas e imbricación de clastos.

Figura 14. Formación Donovan en la localidad Las Barrancas. La litofacies que se observa es similar a las encontradas en las localidades de Donovan y Charlone.
Figure 14. Donovan Formation. Las Barrancas. The lithofacies is similar to those of Donovan and Charlone localities.

En Las Barrancas y en Charlone estas “capas grises” apoyan en discordancia erosiva y angular sobre capas rojas, hasta ahora estériles, tectonizadas, atribuidas al Mesozoico por Yrigoyen (1981).

Cuarta discordancia cenozoica. Tanto en el borde occidental como en el sur de la Sierra de San Luis hay niveles psefíticos, compuestos por bloques sueltos de rocas del basamento, de probable edad Pleistocena media (Latrubesse et al, 1991), denominados Formación Las Chacras. En el Cerro El Morro, Grosso (1993) las ha descripto llamándolas Psefitas La Unida.
Asimismo en el sur de la Sierra de San Luis, en el paraje Estancia La Petra, se encuentran depósitos aterrazados del Río Quinto, constituidos por 90% de bloques y guijas andesíticas, producto de la erosión casi exclusiva de los cerros volcánicos, denominados Formación Estancia La Petra por Santa Cruz (1978). Estos depósitos contrastan con las terrazas holocenas del Río Quinto en las cuales los clastos predominantes provienen de la erosión del basamento cristalino.
Varias hipótesis pueden elaborarse entorno a los depósitos psefíticos así como respecto a las terrazas de composición “andesítica” del Río Quinto. Ambos se relacionarían con variaciones del nivel de base debido a cambios del nivel del mar.
Se estima que durante el Pleistoceno y presumiblemente desde épocas anteriores, el Río Quinto llevaría sus aguas hacia la cuenca del Río Salado, Provincia de Buenos Aires, en tanto que el Río Nogolí estaría comunicado con el mar a través de los ríos Salado-Chalidevú-Curacó y Colorado, como se deduce de la propuesta elaborada por Malagnino, (1988).
De ser esta hipótesis correcta la mayor parte de la Sierra de San Luis habría tenido su nivel de base en el mar, haciendo aún más compleja la interpretación de las respuestas sedimentarias pleistocenas, debido a la interacción entre el tectonismo y los cambios del nivel del mar.

CONCLUSIONES

1- La estratigrafía del Cenozoico en la franja latitudinal estudiada es compleja debido a la ausencia de fósiles cronológicamente significativos, a los cambios litofaciales en cortas distancias y a lo disperso de sus afloramientos.
2- Para ubicar estratigráficamente las distintas unidades se utilizó el criterio de identificación de discordancias regionales y locales.
3 - Se han podido diferenciar sobre esta base cuatro respuestas sedimentarias: la primera constituida por capas rojas de procedencia local, granodecrecientes, con predominio de depósitos fanglomerádicos y fluviales, de edad miocena (Formación San Roque y equivalentes). La segunda respuesta, pliocena, formada por capas rojas derivadas de las anteriores, principalmente de origen fluvial, (Formaciones Cruz de Piedra, Río Quinto y equivalentes). La tercer respuesta está representada por afloramientos de capas grises, Formación Fanglomerado del Potrero, ubicada dentro de la Sierra de San Luis, en el Potrero de los Funes. Fuera del cuerpo de Sierra, entre las localidades de Donovan y Charlone, se encuentra otra secuencia de capas grises para la que se propuso, en este trabajo, el nombre de Formación Donovan. La cuarta respuesta está integrada por aglomerados (Formación Las Chacras y equivalentes).
4- El volcaniclastismo que asoció piroclastitas con epiclastitas producto de flujo de detritos y de actividad fluvial, es contemporáneo con las capas miocenas y pliocenas.
5- Se identificaron dos tipos de paleosuelos terciarios: calcretas, en la periferia de la sierra de San Luis y del Cerro El Morro, de presumible edad miocena y silcretas en la sedimentitas pliocenas.
6- Los procesos endógenos que dieron lugar a las respuestas sedimentarias habrían interactuado con cambios del nivel del mar, con el cual se conectaría la Sierra de San Luis, durante el Pleistoceno, a través de los ríos Nogolí y Quinto.

Agradecimientos

Las investigaciones que condujeron a la realización de este trabajo han sido financiadas con subsidios del CONICET y de Ciencia y Técnica de la Universidad Nacional de San Luis, a cuyas autoridades la autora hace llegar su agradecimiento. También a la Dirección del Museo Argentino de Ciencias Naturales por la infraestructura proporcionada.
El reconocimiento se hace extensivo a todos los colegas, tesistas y becarios de la Universidad Nacional de San Luis, Lics. H. Lacreu, D. Rivarola, J. Colombino, H. Sozzi, G. Ojeda, M. Grosso, D. Capiello, E. Strasser, y M. Sorba. A M. González por su ayuda durante la compaginación del manuscrito y al J. Meríngolo por la confección de los dibujos.

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