Influencia de la orogénesis andina en la geología de Sudamérica suroriental. 

(Influence of the Andean orogenesis in the geology of Southeastern South America); Danilo Antón y Analía Pereira Bruschi

Resumen 

En la vertiente atlántica de América del Sur llama la atención la diferencia entre la estratigrafía sedimentaria precenozoica y las formaciones posteriores, principalmente post-miocénicas. En el lapso Devonian- Crtácico se observa predominancia de formaciones continentales arenosas (areniscas devónicas, permo-carboníferas, triásicas, jurásicas y cretácicas). En el período Cenozoico, en particular desde el Mioceno hasta la actualidad, se observan secuencias de formaciones continentales limosas con importantes aportes eólicos. Se considera que dicha diferencia se debe al cambio de la configuración orográfica debido al ascenso de la cadena andina que dieron lugar a modificaciones en la circulación atmosférica generándose vientos con dirección este-noreste. La presencia andina incluyó muchos episodios volcánicos con emisiones de cenizas volcánicas y otros productos efusivos que se acumularon en el piedemonte oriental. Estos depósitos fueron deflacionados sedimentándose en las llanuras y penillanuras de la vertiente oriental. Palabras clave: eólico, loess, Cenozoico, orogénesis, Andes 

Abstract

On the Atlantic side of South America it strikes the difference between the pre-Cenozoic sedimentary stratigraphy and later formations, mainly post-Miocene. In the Devonian-Cretaceous period several detritic sandy continental formations are observed. In the Cenozoic period, particularly from the Miocene to present, the sedimenary sequences include several silty continental formations with eolian genesis. It is considered that this difference is due to the change of the orographic configuration due to the rise of the Andean chain leading to changes in atmospheric circulation with generation of east-northeastern winds. The emissions of volcanic ash and other volcanic products accumulated in the eastern piedmont were deflated and sccumulated on the Eastern plains and pediments. Key words: eolian, loess, Cenozoic, orogenesis, Andes 

INTRODUCCIÓN 

La elevación de la cadena montañosa de los Andes en el oeste de América del Sur introdujo cambios en la circulación atmosférica actuando como una barrera orográfica en las latitudes tropicales y medias. En las zonas transicionales y australes los pasos y valles cordilleranos permiten el pasaje de las masas de aire que al descender en la vertiente oriental adoptan una dirección noreste A ello se agregaron las frecuentes y sucesivas erupciones volcánicas con emisión de cenizas y diversos materiales piroclásticos que dadas las condiciones geomorfológicas de pendientes abruptas y cursos de agua torrentosos permitieron el arrastre de diversos sedimentos y generaron abanicos aluviales en el pie oriental de la montaña. Estos materiales fueron deflacionados por los vientos transcordilleranos y depositados en las llanuras y peneplanos orientales del continente sudamericano. 

ANTECEDENTES

La orogénesis andina fue estudiada por numerosos autores que determinaron el inicio del proceso orogenético y/o de las fallas que le dieron lugar en un período que habría comenzado hace 25 millones de años alcanzando su carácter orográfico mayor hace aproximadamente 15 millones de años (Gregory-Wodzicki, Kathryn M., 2000). Por su parte, las formaciones sedimentarias de la vertiente suroriental del continente fueron el objeto de numerosos estudios que en general mostraron una predominancia de unidades formacionales continentales detríticas arenosas desde el Devónico al Cretácico Superior (Albariño et al, 2002; Bossi, J. 1988; et al, Neumann, V.H. et al, 2009, Ricaldi A.C., 1988). Otros trabajos y relevamientos mostraron que a partir del Mioceno predominan las formaciones limosas de origen eólico (loess o sedimentos retrabajados a partir de loess) (Tófalo, R. et al, 2009, Antón, D., 1976, Bossi et al, 1988, Verolavsky.G. et al, 2004) indicando las consecuencias geodinámicas de la ascensión orogenética andina en las secuencias neógenas del sureste de América del Sur. 

MARCO GEOLÓGICO 

La cordillera andina implicó cambios fundamentales en la dinámica geológica de la vertiente suroriental de América del Sur. La edad generalmente aceptada para el comienzo de la orogénesis es del orden de 18 Ma., aunque aparentemente las fallas geológicas responsables por su elevación habrían comenzado hace 25 Ma.. En los Andes Centrales, evidencias paleobotánicas sugieren que el Altiplano (Puna) alcanzó más de un tercio de su elevación actual de 3,700 m. hace 20 ma. y no más de la mitad hace 10.7 ma. Esto implica que hubo una elevación del orden de 2300–3400 m. desde el Mioceno tardío a 0.2-0.3 mm por año. Datos paleobotánicos sugieren una historia similar para los Andes transicionales más al sur. Extrapolando estos datos se puede estimar que los Andes. comenzaron su elevación desde niveles oceánicos hasta 4,000 m. hace más o menos 20 Ma. Para que dicha elevación sea significativa desde el punto de vista de la circulación atmosférica la altitud debería superar una altura promedio de 500-1,000 m. lo que llevaría la influencia efectiva a una antigüedad de 15-17 Ma.. En el sector meridional de los Andes Patagónicos la elevación tuvo un ritmo menor, tal vez 500 m. cada 5 Ma. con una antigüedad algo menor de 12- 15 ma.. En la actualidad la cordillera andina meridional presenta altitudes variables entre 4,000-4,500 m. en el sector central y transicional y 2,000 m. en el extremo sur. Las cimas superan 6,000 m. al norte, disminuyendo a 3,500 m. en el sur. El vulcanismo andino comenzó durante la primera fase de la orogénesis, aproximadamente hace 15 Ma (Mioceno Inferior o Medio) y continuó hasta el presente generando diversos productos volcánicos (lavas, escorias, cenizas, piroclastos, tobas, etc) que se acumularon en la cercanía del cono volcánico o formando abanicos aluviales en el antepaís oriental 

DATOS ESTRATIGRÁFICOS 

Las formaciones arenosas de las secuencias preCenozoicas a partir del período Devónico sudamericano suroriental, incluyen numerosas formaciones detríticas arenosas. En el Devónico subandino y chaqueño: Fms. Iquirí, Los Monos, Huamampampa, Icla, y Santa Rosa, y en Uruguay (Fms. Cerrezuelo, Cordobés y La Paloma). Estas últimas son areniscas y pelitas de origen continental fluvial, litoral y nerítico. Las secuencias permocarboníferas gondwánicas (Brasil, Uruguay, Paraguay y Argentina), se inician con formaciones glaciares (En Brasil Fm. Itararé y en Uruguay, Fm. San Gregorio) y fluviales o fluvioglaciares (en Brasil Fm. Río Bonito y en Uruguay, Fm. Tres Islas. Luego se depositaron grupos pelíticos en mares poco profundos (Palermo e Iraty en Brasil; Grupo Melo en Uruguay). Por encima se encuentran las areniscas de las Fms.Yaguarí, Buena Vista y Tacuarembó (Uruguay) y Estrada Nova, Piramboia y Botucatú en Brasil. En el Jurásico estas cuencas fueron cubiertas parcialmente por basaltos (Fms. Serra Geral en Brasil y Arapey en Uruguay). Por encima de éstas se depositaron en las regiones intracratónicas y patagónicas, formaciones detríticas predominantemente arenosas (p.ej. Fms. Guichón, Mercedes y Asencio en Uruguay). A partir del Eoceno se estableció un clima húmedo hasta el Oligoceno. El Mioceno presenta clima semiárido con varias unidades limosas con contribución eólica. Son las Fms. Fray Bentos en Uruguay y Entre Ríos, Olivos en Buenos Aires y Cerro Azul en La Pampa. Luego de un intervalo transgresivo sobre el estuario Platense (Fms. Paraná en Argentina y Camacho en Uruguay) acompañadas por depósitos fluviales (Fms. Puelche, Ituzaingó, Salto y Raigón) a partir de los cuales se reiniciaron los depósitos eólicos, producto de la deflación en los abanicos aluviales andinos, transportando partículas limosas ricas en cenizas volcánicas hacia las llanuras y penillanuras orientales: Fms. Ensenada y Buenos Aires (Argertina) y Fms. Libertad, Dolores y Sopas (Uruguay). Dichos aportes contribuyeron al desarrollo de suelos de alta productividad. Los sedimentos limosos deflacionados a partir de los abanicos en clima semiárido fueron transportados por el viento hacia el noreste, atravesando las llanuras pampeanas y peri-pampeanas, depositándose en las praderas bonaerenses y santafecinas de la pampa húmeda y en las penillanuras de la Banda Oriental y Entre Ríos con presencia importante de vidrio volcánico en los depósitos resultantes. 

DISCUSIÓN DE LOS DATOS EXISTENTES 

Las primeras formaciones limosas se dan en el Mioceno temprano (12-15 Ma). La Fm. Fray Bentos, eólica con episodios fluviales, está localizada en Uruguay y en Entre Ríos, representando un prolongado período semiárido. La Fm. Olivos, que es de origen eólico o lacunar, se sitúa en las provincias de Buenos Aires y Santa Fe (Argentina), aunque la presencia de arenas medianas y gruesas, también indica participación fluvial. La existencia de yeso distribuido en todo el perfil, permite interpretar una condición de aridez durante su sedimentación. La Fm. Cerro Azul incluye depósitos continentales discontinuos constituidos por limolitas arenosas y areniscas limosas incluyendo loess y paleosuelos en la provincia de La Pampa. Cronológicamente se la ubica en el intervalo de 10 ma a 5,8-5,7 Ma. En el Mioceno tardío y Plioceno se produjo la transgresión paranaense con facies asociadas continentales fluviales y en menor grado eólicas. Durante el Plioceno y primera parte del Pleistoceno se instauró un clima semiárido con escaso aporte de limos (tal vez debido a una humidificación climática). Es un período en el que predominaron los niveles arenosos y gravillosos, intercalados con arcillas, indicadores de un régimen fluvial con clima semi-árido. Este ambiente dio lugar a las acumulaciones de las arenas Puelches presentes en el subsuelo de Buenos Aires y areniscas de Salto en el litoral del Río Uruguay. Las terrazas de la Fm Salto se relacionan con los escalones erosivos en la región basáltica que denominamos “Sarandí del Arapey” que aparece como un escalón intermedio por debajo de la superficie Masoller y por encima de las planicies aluviales Sopas- Mataojo. Por encima de las superficies de erosión Plio-Pleistocénicas y de sus formaciones fluviales correlativas se depositaron materiales limolíticos y/o loésicos. Estos aportes se debieron probablemente a la intensificación de la actividad volcánica explosiva en los Andes, al cambio de dirección de los vientos y/o acidificación en las zonas de origen. En principio, estos limos provinieron del piedemonte andino, dejando como testimonio varios pavimentos de cantos rodados, que probablemente forman parte de los llamados “rodados patagónicos”. El nuevo influjo de limos eólicos desde los Andes cambió dramáticamente las condiciones geomórficas superficiales. La llegada de importantes volúmenes limosos recubriendo los suelos, dió lugar a la formación de descarga de flujos de mayor viscosidad que se depositaron con poca o ninguna estratificación en las laderas y valles, suavizando las aristas del relieve. La cobertura vegetal, probablemente herbácea o de parque, dió lugar a procesos de bioturbación que borraron la estratificación remanente. El aporte eólico durante este período fue muy importante. Tal hecho parece atestiguado por los bancos de loess que se asocian a la Fm. Libertad en el sur de Uruguay, por la presencia de vidrios volcánicos comprobada en los depósitos contemporáneos pampeanos al noreste y sureste de la Provincia de Buenos Aires (Fms. Ensenada y Buenos Aires) y por su notable enriquecimiento en limo y en carbonatos de la misma. Las lodolitas que se encuentran en Uruguay, serían el producto de la mezcla de pedogénesis local y aportes del viento del suroeste. Los entalles y retrocesos erosivos posteriores, crearon relieves suavemente ondulados y aplanados en las cimas (cuchillas). 

En el Pleistoceno Superior se encuentra un conjunto de depósitos predominantemente limosos de escasa potencia que también tienen una importante componente eólica. Pensamos que su origen está relacionado con el piedemonte de las colinas pampeanas (cerca de la ciudad de Santa Rosa en la Provincia de La Pampa, Argentina). Allí, los vientos del sudoeste levantaron las partículas limosas, dejando en el sitio los materiales arenosos bajo la forma de sistemas dunares. Los limos fueron transportados a través de la llanura platense (en ese momento casi totalmente emergida) siendo retenidos por la vegetación (probablemente con un clima de tipo subhúmedo y/o semiárido) en el actual territorio uruguayo y luego retransportado por el agua a las planicies aluviales donde se acumuló con espesores relativamente delgados (rara vez más de 3-4 m.). En el suroeste de Uruguay, la unidad cartográfica resultante es la formación Dolores, y en el norte, la formación Sopas, que es fuertemente fosilífera, regularizaron en parte algunas laderas debido a un pequeño aporte limoso más o menos removilizado, provocado por un nuevo incremento de las condiciones áridas en la actual provincia de La Pampa en Argentina (en particular en el piedemonte de las colinas de Santa Rosa y el “Valle Argentino”. En la actualidad, los aportes eólicos son muy limitados, restringiéndose a caidas de cenizas volcánicas periódicamente pero sin efectos mayores desde el punto de vista sedimentológico o pedogenético.

CONCLUSIONES 

La información existente de los múltiples trabajos en la orogénesis andina y en las secuencias sedimentarias de la vertiente suroriental de América indica que la elevación cordillerana produjo un profundo cambio en la dinámica geológica y geomórfica de las llanuras y peneplanos orientales de América del Sur. Este cambio de dinámica en una región donde predominaban las formaciones continentales detríticas arenosas llevó a la acumulación de loess y limolitas que constituyeron los principales materiales madre de los suelos agrícolas pampeanos y peripampeanos cuya importancia productiva y económica es trascendental para los países del Cono Sur. 

REFERENCIAS 

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