Argilofacies con pirofilita en el grupo Sierras Bayas, área de Olavarría, Argentina: Implicancias genéticas

Abstract

En estudios previos (Poiré et al, 2005; Martínez y Dristas, 2007; entre otros) a los niveles portadores de pirofilita de la sucesión sedimentaria del Neoproterozoico-Paleozoico inferior del Sistema de Tandilia, se le asignó un origen detrítico a partir de niveles de alteración hidrotermal del basamento o bien un origen hidrotermal in situ, en ambos casos relacionados a temperaturas de 250-320ºC. El objetivo de este trabajo es el de dar a conocer las argilofacies con pirofilita identificadas en las formaciones Villa Mónica y Cerro Largo del Grupo Sierras Bayas en el área de Olavarría, introduciendo una interpretación preliminar respecto a la génesis de estos niveles. El Grupo Sierras Bayas (~180 m de espesor) constituye la cubierta sedimentaria Neoproterozoica en la región de Olavarría. Éste se compone de una sucesión sedimentaria integrada por las formaciones Villa Mónica, Cerro Largo, Olavarría y Loma Negra. La edad del grupo es incluida en un amplio rango comprendido entre los 800-900 Ma para el sector inferior, y cerca de los 590 Ma para el sector superior del mismo. La Formación Villa Mónica (52-70 m de espesor) está conformada por dos asociaciones de facies: una inferior de naturaleza cuarzo-arcósica y otra superior integrada por dolomías y pelitas. La primera se compone de rocas silicoclásticas (conglomerados, areniscas, diamictitas y pelitas) de ambiente marino somero, destacándose la presencia de una superficie cárstica que constituye un contacto discordante con la suprayacente Formación Cerro Largo. Esta última posee 40 m de espesor y se caracteriza por presentar un nivel diamictítico en la sección basal y dos asociaciones de facies: una pelítica y heterolítica inferior y una psamítica (cuarcítica) superior. Los análisis de difracción de rayos X permitieron reconocer tres argilofacies (asociaciones de argilominerales) con pirofilita en las unidades antes presentadas. La primera de estas argilofacies (Py1) está representada en la sección basal de la Formación Villa Mónica, y las otras dos (Py2 y Py3) en la porción inferior de la Formación Cerro Largo (Fig.1). Cabe mencionar que las mismas presentan un tipo de distribución irregular en los distintos perfiles de pozo asociadas a superficies de discontinuidad (Py2) o bien a evidentes cambios litofaciales (Py1 y Py3) en ambos casos se reconocen contactos discordantes o netos entre los mismos. Al mismo tiempo, se observan procesos de disolución, silicificación y de homogenización de la laminación primaria asociados a los niveles con pirofilita. La argilofacies Py1 (2-2,5 m de espesor) se caracteriza por presentar abundante pirofilita (50-80%) asociada a illita (0-40%) del politipo 2M1 y de muy buena cristalinidad (IC: 0,20-0,25), acompañadas de clorita (0-30%) y eventualmente caolinita (0-5%) e interestratificados illita/esmectita (0-5%) (Fig.1). Cabe remarcar que en los niveles infra y suprayacentes, se reconoce una argilofacies illítica de origen diagenético con predominio del politipo 1M sobre el 2M1 de la illita, IC de 0,45-0,60, e interestratificados de illita-esmectita. La argilofacies Py2 es identificada en subsuelo en el contacto discordante entre la formaciones Villa Mónica y Cerro Largo, constituida por un nivel pelítico de color morado con abundante hematita. En la fracción fina se identifica abundante a moderada caolinita (40-60%), pirofilita (15-25%), illita (5-30%), y en menor medida esmectita (5-10%) e interestratificados illita-esmectita (5-15%) (Fig. 1). La illita de esta argilofacies se caracteriza por un IC de 0,22-027, con politipos 2M1 > 1M, de naturaleza intermedia entre aluminosa y ferromagnesiana según el índice de Esquevin (IE: 0,23-0,39). La argilofacies Py3 se presenta en un nivel pelítico de colores muy claros (blanco amarillento a verdoso), de decenas de centímetros de espesor, ubicada en el contacto con la superficie aflorante. En este caso la argilofacies se integra por pirofilita (~40%), 25% de esmectita, 20% de illita y 15% de caolinita (Fig.1). El politipo de la illita reconocido es el 1M con un IC de 0,57 y un IE de 0,67, indicando este último una marcada afinidad aluminosa. Como es sabido, la pirofilita puede originarse en el campo del metamorfismo anquizonal o en ambientes hidrotermales a temperaturas entre los 250-350ºC según la reacción de la caolinita con el cuarzo (Evans y Guggenheinm, 1991). Sin embargo, en presencia de sílice amorfa puede formarse pirofilita a temperaturas de hasta 150ºC (Reyes, 1990). Por otra parte, el politipo 1M de la illita es estable bajo condiciones de diagénesis somera a intermedia, transformándose progresivamente en el politipo 2M1 durante la mesodiagénesis profunda (100-200ºC) (Foscolos y Kodama, 1974), y alcanza su transformación completa entre la anquizona y la epizona (entre los 200-360ºC). Del mismo modo, y a temperaturas similares, esta serie de transformaciones puede ocurrir en el campo hidrotermal. Por otra parte, en ambientes sedimentarios, se ha mencionado que la asociación pirofilita-caolinita junto a otros minerales puede originarse a partir de procesos de alteración argílica avanzada relacionada a una intensa meteorización en condiciones de clima tropical húmedo (Nesbitt y Young, 1982). En adición a esto, se ha establecido que los fluidos hidrotermales de pH ácido y temperaturas bajas (~100oC) son capaces de producir alteración argílica con presencia de caolinita y esmectita, en donde se considera que estos fluidos hidrotermales de baja temperatura resultan de la mezcla con aguas meteóricas (Corbett y Leach, 1996). Dada la existencia de argilofacies ricas en illita del tipo 1M (origen diagenético) tanto infra como suprayacentes a los niveles con argilofacies Py1, y debido a la ausencia de foliación metamórfica en los mismos, se descarta una posible génesis metamórfica para la pirofilita de la Formación Villa Mónica. Así, tal como se mencionara en trabajos previos (Poiré et al., 2005), se confirma que la asociación pirofilita-sericita de la argilofacies Py1 tendría una génesis hidrotermal, a partir de fluidos de alta temperatura (>270ºC). Asimismo, la argilofacies Py2 de la Formación Cerro Largo, rica en pirofilita, caolinita, illita del tipo 1M y 2M1 y esmectita, se vincularía con un origen hidrotermal, cuyos fluidos habrían circulado a temperaturas menores que los que dieron lugar a la argilofacies Py1. Los niveles portadores de argilofacies Py3 rica en caolinita, pirofilita esmectita e illita del tipo 1M, y actualmente expuestos al intemperismo, se asocian con fluidos hidrotermales de baja temperatura (~150ºC), de naturaleza ácida y peraluminosa, capaces de generar alteración argílica avanzada. Dado su yacencia arealmente restringida se desestima un posible origen vinculado a meteorización intensa bajo un clima tropical-subtropical. De lo antes expuesto, se concluye de manera preliminar que la pirofilita de las formaciones Villa Mónica y Cerro Largo en el Sistema de Tandilla, posee un origen hidrotermal con fluidos de temperatura alta (argilofacies Py1), temperatura media (argilofacies Py2) y temperatura baja (argilofacies Py3). Asimismo, se considera que el estudio intensivo de los niveles pirofilíticos ya mencionados, junto a la búsqueda de nuevos niveles ricos en este mineral, podrían convertirse en un recurso de interés económico dentro de la provincia de Buenos Aires.