Dolomitized tidal cycles in the Agua de la Mula Member of the Agrio Formation (Lower Cretaceous), Neuquén Basin, Argentina

Abstract

La Formación Agrio es una unidad clásica del Cretácico Inferior de la Cuenca Neuquina que se depositó en un ambiente de rampa carbonática con influencia mareal. Por primera vez para esta unidad se describe en el área de Mina La Continental, un espesor de casi 20 m de bancos dolomitizados. Estas rocas son grainstones y packstones con distintos tipos de dolomitización. Los análisis petrográficos, de SEM, EDAX, rayos X y de cátodoluminiscencia han permitido identificar dos procesos que llevaron a la presencia de dolomita en los sedimentos. El primero de ellos está asociado con una dolomitización de tipo mímica y no mímica de las oolitas, bioclastos y los cementos marinos (micrítico, de borde y granular). El segundo está relacionado con la depositación de dolomita primaria. La presencia de dolomitización preservando la fábrica de las oolitas, bioclastos y cemento, sugiere que la misma se desarrolló antes de la inversión de aragonita a calcita o de calcita magnesiana alta a baja, es decir que la dolomitización habría ocurrido rápidamente luego de la depositación. Asimismo, la presencia de cemento dolomítico primario estaría relacionada con una abundante disponibilidad de Mg2+ producto de la gran cantidad de circulación de aguas porales en sedimentos con buena porosidad y permeabilidad mezclado con aguas provenientes del continente e implica un cambio en las condiciones de diagénesis de marinas a meteóricas. El modelo propuesto es conocido como modelo de dolomitización de agua somera (shallow seawater dolomitization model), donde el agua marina que circula producto de las mareas o cambios en el nivel del mar es la portadora del Mg2+ necesario para la generación de la dolomita.

The Agrio Formation (Valanginian to early Barremian) is a siliciclastic and carbonate unit of the Neuquén Basin in west central Argentina. A conspicuous 20 m thick dolomitized section near the top of the upper Agua de la Mula Member of the Agrio Formation was identified for the first time in this unit. The analyzed section is composed of dolostones with scarce siliciclastic intercalations. A tidal flat environment with highfrequency cycles is suggested for the measured section. Petrography, SEM, X-Ray, EDAX and cathodoluminiscence analyses showed two different dolomitization processes. The first one comprises early mimetic and non mimetic dolomitization on ooids, bioclasts and early marine cements. The second one reveals precipitation of dolomite cement. The mimic dolomitization indicates that this process took place before the inversion from aragonite to calcite, or from low magnesium calcite to high magnesium calcite. The dolomitization should have been soon after the deposition. The presence of dolomite cement is probably related to a high concentration of Mg2+ coming from sea water flushing into highly porous sediments mixed with fresh waters from the continent. This is suggestive of a change of diagenetic environment from marine to meteoric, probably during sea level changes. A model that explains these processes is the shallow seawater dolomitization model. This model proposes that dolomitization is triggered by the drive of large amount of seawaters through the sediments.