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ESTRATIGRAFÍA, SEDIMENTOLOGÍA Y MICROFACIES DE LAS
CALIZAS DE LA FORMACIÓN SAN GIL INFERIOR EN LA REGIÓN
DE SÁCHICA - VILLA DE LEYVA - BOYACÁ, COLOMBIA
Julian David Pedroza Ojeda
Trabajo de grado para optar por el título de:
Geocientífico
Dr. Jorge Vicente Esteve
Director
Universidad de los Andes
Facultad de Ciencias
Departamento de Geociencias
Bogotá D.C
Noviembre de 2019
Agradecimientos
En primer lugar, quiero dar gracias a mis padres, Germán y Patricia, quienes depositaron tanto
amor y confianza en mí, quitando cualquier tipo de barrera en mi camino para lograr este
proyecto. A mi hermano Juan Pablo quien, al igual que mi padre, no dudó en ensuciarse las
manos para ayudarme en las labores de campo. A mi novia, María Paula, por su amor,
dedicación y disposición para ayudarme cada vez que lo necesité. A mi tía Nanny y a mi abuela
Angelita, por siempre estar siempre ahí para mí. Además, quiero agradecerle a mi director,
Jorge Esteve, por enseñarme tanto en este camino de constantes fallos y aciertos, por siempre
motivarme hasta en los momentos más complicados. También quiero mencionar al profesor
José Vicente Rodríguez, quien no vaciló a la hora de brindarme sus consejos y quien, con
paciencia, me ayudó a ser cada día mejor. Por último, quiero agradecerles a mis compañeros
que estuvieron conmigo en la etapa de campo. Hicieron de esta etapa una labor grata y solidaria.
Contenido
1.Generalidades………………………….…………….……………………….1
1.1. Introducción…………………………………………….…………………………1
1.2. Antecedentes………………………………………….…………………………...2
1.3. Justificación………………………..………………………………………………3
2. Objetivos……...…………………………………………………....................3
2.1. Objetivo general……………….…………………………………………………..3
2.2. Objetivos específicos……………..………………………………………………..4
3. Contexto geológico y geográfico……………………………………………..4
3.1. Contexto geográfico…………………………………..…………………………...4
3.2. Contexto geológico (Aptiano-Albiano)………………………………………...….4
4. Materiales y métodos…………………………………………………...........7
4.1. Clasificación de rocas calizas…….…………………………………………...……7
4.1.1. Clasificación de Dunham……………………..………………………….7
4.1.2. Clasificación de Folk………………….…………………………………8
4.1.3. Clasificación de Mount………………….……………………………….8
4.2. Facies……………………………………………………….……………………...9
4.2.1. Microfacies…………………………………….………………………...9
4.2.2. Análisis microfacial……………………………….……………..............9
4.2.3. Rocas calizas y microfacies……………………………..….…………....9
4.2.4. Estándar de microfacies de Wilson………….………………………….10
4.2.5. Modelo de concentración de conchas……………………………….…..11
4.3. Trabajo de campo y laboratorio…………………………………………………..12
5. Resultados…………………………………...……………………………....12
5.1. Resultados generales…………………………………………..………………….13
5.1.1. Conteo de puntos rocas mixtas..………………………..……………….13
5.2. Columna estratigráfica.………………….………………………………………..14
5.3. Resultados compilados...……………..…………………………………………..15
5.3.1. Resultados rocas mixtas………………………………………………...15
5.3.2. Resultados rocas calizas………………………………………………...15
5.4. Tabla de resultados compilados…………..………………………………………17
5.5. Análisis de rocas mixtas…………………………………………………………..17
5.5.1. Muestra 090……………………….……………………………………17
5.5.2. Muestra 259……………………….……………………………………19
5.5.3. Muestra 455…………………………….………………………………20
5.5.4. Muestra 2280…………………………….……………………………..21
5.6. Análisis de rocas calizas………………………….……………….………………22
5.6.1. Muestra 311………………….…………………………………………23
5.6.2. Muestra 602……………………….……………………………………24
5.6.3. Muestra 2010………………….………………………………………..25
5.6.4. Muestra 3450……………….………………….……………………….26
5.7. Análisis de rocas terrígeno-clásticas……………….…………….……………….28
5.7.1. Muestra 1810…………………………………….……………………..28
5.7.2. Muestra 2630……………………………….…………………………..29
6. Discusión………………………………………………………………….....29
6.1. Análisis de concentraciones de conchas…………………………………………..29
6.2. Interpretación microfacial…..…………………………………………….............30
6.2.1. Facies terrígeno-clásticas………………………………….……............30
6.2.2. Facies mixtas…………………………………………………………...30
6.2.3. Facies calizas………………………………………….………………..32
6.3. Plataforma general…………………………..……………………………………………33
6.4. Interpretación paleoambiental general…………………………………..………………..34
7. Conclusiones…………………………………………………………...........35
Tabla de Figuras
Figura 1. Mapa geológico de la ubicación de la Formación San Gil Inferior y localización del
área de trabajo…………………………….………………………………………………….....5
Figura 2. Afloramiento Formación San Gil Inferior, carretera Cucaita-Sáchica- Villa de Leyva.
Municipio de Sáchica, Boyacá…………….…………………………………….……………...6
Figura 3. Clasificación de Dunham…………………………..…………………………………7
Figura 4. Clasificación de Folk…………..…………………….…..…………………………...8
Figura 5. Clasificación de Mount para rocas mixtas………………………….………………...8
Figura 6. Zonas de facies y tipos estándar de microfacies………………………………….….10
Figura 7. Concentraciones de conchas de mares epicontinentales y sus principales factores de
control………………………………………………………………………………………...11
Figura 8. Columna estratigráfica correspondiente a la base de la Formación San Gil
Inferior………………………………………………………………………………….…….14
Figura 9. Clasificación de Mount (1985) para las muestras de rocas mixtas. Resultado del conteo
de trescientos puntos por cada muestra….………….………………………….……………..15
Figura 10. Clasificación de Dunham (1962) conforme a los niveles de calizas presentes en la
sección……………………………..……………….……………………………….….…….15
Figura 11. Clasificación de Folk (1962) conforme a los niveles de calizas presentes en la
sección…………………………………………………………………………………....…..16
Figura 12. Secciones pulidas escaneadas correspondientes a los niveles de rocas mixtas, 090,
259, 455 y 2280…………………...……………………………………………………….....17
Figura 13. Bloques escaneados correspondientes a los niveles mixtos que presentaron
acumulaciones de conchas visibles. Niveles 090 (A), 455 (B) y 259 (C)…..………….….…18
Figura 14. Fotos en nicoles cruzados de la lámina delgada correspondiente al nivel 090, presenta
gasterópodos (Gst), cuarzo (Qz), óxidos (Ox), moluscos (Mlsc), mica muscovita (Mica) y
micrita (Mic)……………………………….………………………………………………….19
Figura 15. Fotos en nicoles cruzados de la lámina delgada correspondiente al nivel 259, presenta
gasterópodos (Gst), cuarzo (Qz), moluscos (Mlsc) y lodo……………….………….………...20
Figura 16. Fotos en nicoles cruzados de la lámina delgada correspondiente al nivel 455, presenta
cuarzo (Qz), óxidos (Ox), moluscos (Mlsc) y lodo………………………….………………...21
Figura 17. Fotos en nicoles cruzados de la lámina delgada correspondiente al nivel 2280,
presenta cuarzo (Qz), óxidos (Ox), moluscos (Mlsc) y pellets de glauconita (Glc)……............22
Figura 18. Secciones pulidas escaneadas correspondientes a los niveles de calizas 311, 602,
2010 y 3450………………………………….………………………………………………..22
Figura 19. Fotos en nicoles cruzados de la lámina delgada correspondiente al nivel 311, presenta
gasterópodos (Gst), cuarzo (Qz), óxidos (Ox), moluscos (Mlsc) y esparita (Spr)….………….23
Figura 20. Fotos en nicoles cruzados de la lámina delgada correspondiente al nivel 602, presenta
gasterópodos (Gst), moluscos (Mlsc) y esparita (Spr)…….…………………………………..24
Figura 21. Fotos en nicoles cruzados de la lámina delgada correspondiente al nivel 2010,
presenta gasterópodos (Gst), moluscos (Mlsc) , equinodermos (Eqn), pellets de glauconita
(Glc), esparita (Spr) y micrita (Mic)…………………………………………….…………….26
Figura 22. Fotos en nicoles cruzados de la lámina delgada correspondiente al nivel 3450,
presenta gasterópodos (Gst), granos de cuarzo (Qz), moluscos (Mlsc), micrita (Mic) y esparita
(Spr)………………………………………………………………………..…………………27
Figura 23. Corresponde a la sección pulida (A) y la lámina delgada general (B) escaneadas junto
con la foto en nicoles cruzados de la lámina delgada (C) del nivel 1810……………………..28
Figura 24. Corresponde a la sección pulida (A) y la lámina delgada general (B) escaneadas junto
con la foto en nicoles cruzados de la lámina delgada (C) del nivel 2630……………………..29
Figura 25. Ambientes de sedimentación para las muestras de la Formación San Gil Inferior en
una plataforma epicontinental según su tipo de concentración de conchas……………….…..30
Figura 26. Plataforma general con todos los tipos de facies asociadas. SMF 5: packstone
bioclástica alóctona. SMF 12-Bs: grainstone. SMF 9: wackestone. SMF 10: packstone
bioclástica…………………………………….……………………………………………….33
Figura 27. Modelo de plataforma que evidencia los aportes terrígeno clásticos causados por
tormentas…………………………………………………….…………………………….….34
Lista de Anexos
Anexo 1. Tabla de porcentajes de conchas en su respectiva orientación……………………....38
Anexo 2. Tabla de láminas delgadas generales. A: 090, B: 259, C: 311, D: 455, E: 602, F: 2010,
G: 2280 y H:3 ……...……………………………………………………………………….…39
Anexo 3. Bloques en muestras de mano correspondientes a los niveles 1810 y 2280..………40
Anexo 4. Bloque en muestra de mano correspondiente al nivel 311...………………….……41
Anexo 5. Bloque en muestra de mano correspondiente al nivel 602…………………………..42
Anexo 6. Tabla de fotos de láminas delgadas. A:090, B: 259, C y D: 311, E: 455, F y G: 2010,
H: 2280, I y J: 602 y K y L: 3450……………………………………………………………..43
Anexo 7. Bloques en muestras de mano correspondientes a los niveles 2010 y 3450…………44
Anexo 8. Bloque en muestra de mano correspondiente al nivel 2630…………………………45
Anexo 9. Figura de contornos para clasificación de acumulaciones de conchas…………..….46
Lista de tablas
Tabla 1. Porcentajes normalizados constituyentes de muestras de rocas mixtas………………13
Tabla 2. Principales características sedimentológicas definidas para la sección base de la
Formación San Gil Inferior…...……………………………………………………………….15
Resumen
Se realizó un análisis sedimentológico y microfacial de la base de la Formación San Gil Inferior,
a partir de la petrografía de 10 láminas delgadas pertenecientes a diferentes profundidades de
una sección estratigráfica de 34.5 metros levantada en la carretera entre Cucaita y Sáchica-Villa
de Leyva. Se definieron dos facies terrígeno-clásticas correspondientes a areniscas micáceas y
arcillolitas, tres facies mixtas correspondientes a allochemic mudrock, allochemic sandstone y
sandy micrite y tres facies de calizas correspondientes a wackestone, packstone y grainstone.
Estas se presentan complejamente intercaladas depositadas en un sistema mixto detrítico-
carbonatado de mar somero de plataforma epicontinental. A partir de las características
paleontológicas y sedimentarias se propuso un modelo de plataforma mixta con depósitos de
plataforma externa afectado por la acción de las tormentas junto con depósitos intermareales y
de plataforma interna de menor energía.
Abstract
A sedimentological and microfacial analysis of the base of the Lower San Gil Formation was
carried out, based on the petrography of 10 thin sections belonging to different depths of a 34.5
meters stratigraphic section raised on the road between Cucaita and Sáchica-Villa de Leyva.
Two terrigenous-clastic facies were defined corresponding to micaceous sandstone and
arcillolites, three mixed facies corresponding to allochemic mudrock, allochemic sandstone and
sandy micrite and three limestone facies corresponding to wackestone, packstone and
grainstone. These are complexly interspersed deposited in a mixed detritic-carbonated shallow
sea epicontinental platform system. Based on the paleontological and sedimentary
characteristics, a mixed platform model with external platform deposits affected by storm action
was proposed along with intertidal deposits and lower energy internal platform deposits.
1
1. Generalidades
1.1 Introducción
La subprovincia de Alto Ricaurte comprende siete municipios, entre ellos, los municipios de
Sáchica y Villa de Leyva (Alfonso & Gama, 2011). Alto Ricaurte se ubica en la Cordillera
Oriental de Colombia, al este del llamado “Valle Medio del Magdalena” distinguido por ser
una de las cuencas sedimentarias más importantes del país (Londoño & Romero, 2017). Esta
subprovincia, se caracteriza por sus suelos áridos, desérticos y relieve erosionado (Alfonso &
Gama, 2011). Estas características facilitan la exposición de secuencias cretácicas que en gran
parte muestran continuidad a lo largo de caminos, carreteras y ríos.
Las secuencias cretácicas expuestas a lo largo de la carretera que une a Tunja con Villa
de Leyva evidencian eventos de sedimentación oscilatorios e intermitentes de los estratos, estos
resultan ser vestigios de lapsos de menor comunicación con el mar (Etayo-Serna, 1968). En el
registro estratigráfico es posible distinguir estas oscilaciones o ciclos estratigráficos de distinto
orden como el resultado de cambios relativos en el nivel del mar (Fernández-López, 1997). Por
lo tanto, únicamente observando el afloramiento de forma general, La Formación San Gil
Inferior se muestra como una de estas secuencias que evidencian ciclos intermitentes en la
sedimentación.
Las posibles relaciones entre los procesos cíclicos (oscilaciones) que han condicionado
la continuidad del registro estratigráfico y fosilífero en las plataformas epicontinentales
carbonáticas pueden ser contrastadas a partir de los análisis de facies (Fernández-López, 1997).
Las facies se pueden entender como un conjunto particular de atributos del sedimento, como la
litología, la textura, las estructuras sedimentarias presentes y contenido fósil, entre otros
(Tucker & Wright, 2009). Por lo tanto, el análisis de éstas nos permite relacionar las litologías
con distintos eventos de somerización y profundización del mar.
Dentro de una secuencia que presenta rocas carbonatadas, es necesaria una cuidadosa
labor de muestreo, ya que, ésta puede presentar una amplia variedad de facies; estas variaciones
pueden darse verticalmente en la sección y se evidencian como cambios en una o más de las
características faciales (Tucker & Wright, 2009). Para el Grupo San Gil, que según Etayo-Serna
(1968) comprende tanto la Formación San Gil Superior como la Formación San Gil Inferior,
los estudios faciales y microfaciales de las rocas calizas son escasos o bien no han sido llevados
a cabo en detalle. Moreno & Sarmiento (2002) quienes resaltan la sinonimia entre la Formación
Tablazo y la Formación San Gil Inferior, indican para la Formación San Gil Inferior ambientes
2
de fondos de depósitos energéticos y oxigenados con influencia calcárea. Posteriormente,
Espinel & Hurtado (2010) afirman que para el Grupo San Gil no fue posible establecer
características faciales claras, por lo que siguen a Etayo-Serna (1968) que propuso una
plataforma abierta poco profunda.
1.2 Antecedentes
Etayo-Serna (1968) estudió la Formación San Gil Inferior en el área entre Sáchica y Puente de
Samacá, allí dedujo que la existencia de aireación o corrientes favorecieron el aireamiento del
fondo marino. Además, presentó un análisis facial general, en el que destacó el contenido
arenoso de la base con un aumento progresivo del contenido de moluscos, para lo que concluyó
un “establecimiento de la zona nerítica”, destacada por la presencia de capas calcáreas, donde
infiere sistemas de agitación y el desarrollo de vida bentónica (Etayo-Serna, 1968, p.34).
Finalmente establece, en base a los sedimentos acumulados, un ambiente de plataforma
“progresivamente más móvil”, con constantes aportes detríticos en un fondo agitado e inestable
(Etayo-Serna, 1968, p. 34).
Posteriormente, Moreno & Sarmiento (2002) estudiaron la extensión regional de la
nomenclatura estratigráfica de la Formación San Gil Inferior ya que en su trabajo resaltan la
sinonimia entre La Formación Tablazo y La Formación San Gil Inferior y La Formación Simití
con la Formación San Gil Superior. Además, a partir de métodos de análisis cuantitativos como
el método de análisis espectral de Fourier y los diagramas de Fisher, delimitan “conjuntos
litológicos sincrónicos dependientes que reflejan tanto profundizaciones como somerizaciones
regionales de la cuenca cretácica” (Moreno & Sarmiento, 2002, p. 52).
Luego de definir un contexto estratigráfico para los dos miembros del Grupo San Gil,
Moreno & Sarmiento (2002) realizaron la correspondiente interpretación ambiental y
presentaron un modelo de evolución geológica. A partir de esto, fueron correlacionadas las
secciones estratigráficas de Sáchica y San Gil - Barichara obteniendo para la Formación San
Gil Inferior una interpretación de “ambientes distales en los cuales se deposita un mayor espesor
de lodolitas” (Moreno & Sarmiento, 2002, p. 72). Finalmente registran para la Formación San
Gil Inferior fondos de depósito de alta energía y oxigenados con alta influencia calcárea,
relacionados con ambientes de playa, ocurrentes en patrones cíclicos, allí las superficies de
profundización se mantienen en mar abierto proximal (Moreno & Sarmiento, 2002).
3
Por último, Espinel & Hurtado (2010) realizaron un estudio petrográfico y microfacial
de las rocas calizas aflorantes en la sección Tunja - Villa de Leyva, allí trabajaron sobre el
Grupo San Gil, pero no especificaron de qué formación tomaron las muestras. Las dos muestras
que tomaron sobre este grupo las clasificaron como micrita fosilífera e intramicrita, con estas
se determinaron dos microfacies. La primera de estas corresponde a microfacies mudstone,
desarrollada en una rampa interior y la asocian a un ambiente de plataforma abierta (lagoon de
plataforma). La segunda microfacies, Espinel & Hurtado (2010) la clasificaron como
wackestone biomicrítico con intraclastos, desarrollada en una rampa media a exterior y la
asocian a un ambiente de depósito en la base del foreslope tipo FZ3 según el estándar de
microfacies y cinturones de zonas presente en Flügel (2010).
1.3 Justificación
El presente proyecto busca caracterizar con detalle los ambientes de sedimentación
correspondientes a las rocas pertenecientes a las plataformas carbonáticas de la Formación San
Gil Inferior en el área de Sáchica - Villa de Leyva, esto a partir de la necesidad de realizar
trabajos más detallados y complementar los existentes como el de Espinel & Hurtado (2010) en
el cual sugieren en su aparte de recomendaciones, la realización de una mayor cantidad de
secciones delgadas para el Grupo San Gil con el fin de establecer un ambiente de depósito más
claro.
2. Objetivos
Dada a la necesidad de complementar estudios existentes sobre el análisis microfacial de rocas
pertenecientes a plataformas carbonáticas de la Formación San Gil Inferior y con el ánimo de
realizar estudios más detallados para brindar un aporte a las Ciencias de la Tierra, el presente
estudio pretende caracterizar las rocas calizas pertenecientes a dicha Formación, teniendo en
cuenta las estructuras sedimentarias presentes y analizando secciones delgadas y pulidas con el
fin de obtener una interpretación y reconstrucción paleoambiental para la región de Sáchica -
Villa de Leyva en el Aptiano - Albiano.
2.1 Objetivo general
Analizar las microfacies de rocas carbonáticas presentes en la Formación San Gil Inferior en la
región de Sáchica-Villa de Leyva en la sección de la carretera Cucaita-Sáchica-Villa de Leyva.
4
2.2 Objetivos específicos
1. Realizar una sección estratigráfica de la base de la Formación San Gil Inferior
en la región de Sáchica-Villa de Leyva.
2. Describir y clasificar muestras orientadas correspondientes a distintos niveles de
rocas calizas según los criterios de Dunham (1962) y Folk (1959, 1962) y la
clasificación de Mount (1985) para las rocas mixtas.
3. Caracterizar las microfacies de las rocas calizas según su información faunística
y sedimentológica.
4. Realizar un análisis faunístico a lo largo de la sección estratigráfica.
5. Interpretar las microfacies analizadas en un contexto paleoambiental.
3. Contexto geológico y geográfico
3.1 Contexto geográfico
El afloramiento trabajado está localizado en la subprovincia de Alto Ricaurte en el municipio
de Sáchica, Vereda de Arrayán más exactamente al costado SSW de la carretera que conduce
de los municipios de Sáchica y Villa de Leyva a la ciudad de Tunja y el municipio de Samacá,
entre las coordenadas N 5° 34’ 32.4” W 73° 30’ 33.2” y N 5° 34’ 31.8” W 73° 30’ 31.5” (Figura
1). Este afloramiento se destaca por su morfología altamente escarpada respecto a las unidades
supra e infrayascentes de litologías más blandas, además presenta tonos rojizos, negros y beige
de forma alternada (Figura 2). En esta región, en gran parte del cretácico se estableció un mar
interno epicontinental con abundancia de fauna, gracias a esto están presentes una gran variedad
de facies ricas en materia orgánica.
3.2 Contexto geológico (Aptiano-Albiano)
La Formación San Gil Inferior, denominada como conjunto arenoso-calcáreo, es sinónima de
la Formación Tablazo (Hubach, 1957). En la sección de la carretera entre Sáchica y Tunja,
Renzoni & Ospina (1967) la describen como una sucesión de 480 metros que consta de 140
metros de shales y limolitas con intercalaciones de arenisca más o menos calcárea y de caliza,
luego 190 metros de calizas con gasterópodos y bivalvos, ya albianas, seguidas de 25 metros
de areniscas de grano fino, gris verdosas, micáceas y 125 metros de arcillas arenosas gris
oscuras, calizas arenosas y areniscas con restos de equínidos en la parte alta. Por último,
5
Renzoni & Ospina (1967) también argumentan que esta Formación pertenece al Aptiano con
base a los datos paleontológicos aportados por Etayo-Serna (1968).
Figura 1. Mapa geológico de la ubicación de la Formación San Gil Inferior y localización del
área de trabajo. Área de trabajo en coordenadas N 5° 34’ 32.4” W 73° 30’ 33.2” y N 5° 34’
31.8” W 73° 30’ 31.5”. Modificado de Etayo (1968).
6
Figura 2. Afloramiento Formación San Gil Inferior, carretera Cucaita-Sáchica- Villa de
Leyva. Municipio de Sáchica, Boyacá.
El Aptiano se extiende desde 125 a 113 millones de años y el Albiano de 113 a 100.5
millones de años, ambas edades hacen parte del Cretácico Inferior (Cohen et al., 2013). La
sedimentación del Cretácico Inferior estuvo concentrada en tres subcuencas ubicadas en el
actual Valle Medio del Magdalena (Gaona Narváez, 2015). Durante el Albiano medio tardío la
sedimentación estuvo controlada por cambios relativos en el nivel del mar, esto generó la
aparición de asociaciones de rocas silíceas y rocas con alto contenido orgánico (Gaona Narváez,
2015).
Gaona Narváez (2015) sigue la propuesta de Sarmiento (2001) quien afirma que entre
el Aptiano superior y el Albiano inferior ocurrió un periodo donde la tasa de subsidencia fue
muy alta y esto afectó al Valle Medio del Magdalena, resultando como consecuencia el depósito
de turbiditas aptianas por inestabilidad tectónica. Respecto a la Formación San Gil
Inferior/Formación Tablazo (al norte del VMM), se depositaron shales, arenitas y calizas de
plataforma media (Gaona Narváez, 2015).
Posteriormente, para el Albiano medio, Guerrero (2002) interpreta hasta el
Cenomaniano una sucesión de niveles agradacionales y retrogradacionales. En cuanto al
Albiano superior se infiere la sedimentación de shales y arenitas de plataforma media
correspondiente a la Formación San Gil Superior/Formación Simití (Gaona Narváez, 2015).
7
4. Materiales y métodos
4.1 Clasificación de rocas calizas
Dado que la mayoría de los análisis petrográficos de calizas tienen el propósito de obtener una
interpretación ambiental, la clasificación más útil será en la que se relacionen las propiedades
del grano constituyente y el tipo de fábrica de la roca con algunas propiedades ambientales,
como por ejemplo el nivel de energía de transporte (Tucker & Wright, 2009). De manera tal
que las clasificaciones utilizadas fueron las clasificaciones de Dunham (1962), Folk (1959,
1962) y Mount (1985), esta última para las rocas mixtas.
4.1.1 Clasificación de Dunham
La clasificación de Dunham (1962), es la clasificación más sencilla para clasificar rocas calizas
y por lo tanto la más utilizada, se basa en el tipo de sedimento y la presencia de componentes
biológicos. Se divide en cuatro principales tipos: calizas matriz-soportadas, grano-soportadas,
boundstones (biológicamente ligadas) y calizas cristalinas (Figura 3). Posteriormente, Embry
& Klovan (1971) extendieron esta clasificación para añadir rocas formadas en depósitos de
arrecifes.
Figura 3. Clasificación de Dunham (1962). Tomado de Tucker & Wright (2009).
8
4.1.2 Clasificación de Folk
La clasificación de Folk (1959, 1962), reconoce tres principales constituyentes en las calizas:
aloquímicos (granos), matriz (micrita) y cemento (esparita). Además, reconoce cuatro
categorías de aloquímicos: peloides, ooides, bioclastos e intraclastos (Figura 4).
Figura 4. Clasificación de Folk (1959, 1962). Tomado de Tucker & Wright (2009).
4.1.3 Clasificación de Mount
Esta clasificación fue diseñada por Mount (1985) para clasificar rocas mixtas y tiene en cuenta
cuatro componentes: arena siliciclástica, lodo, aloquímicos y micrita (Figura 5). La arena
siliciclástica incluye cuarzo y feldespato, el lodo tiene en cuenta las mezclas entre arcilla y limo;
en cuanto a los aloquímicos, la clasificación incluye: peloides, ooides, bioclastos e intraclastos
mayores a 20 µm y en cuanto al lodo carbonático se tienen en cuenta partículas menores a 20
µm.
Figura 5. Clasificación de Mount para rocas mixtas. Tomado de Mount (1985).
9
4.2 Facies
Brown (1943) definió el término facies como el conjunto de información sedimentológica
presente en muestras de mano o directamente presente en los afloramientos. Posteriormente,
Walker (1992) respaldó la definición dada por Gressly, quien en 1938 usó el término facies para
ensamblar la suma total de los aspectos litológicos y paleontológicos de una unidad
estratigráfica.
4.2.1 Microfacies
Las microfacies, como lo definió Brown (1943), se refieren a los criterios petrográficos y
paleontológicos analizados en secciones delgadas. Actualmente, el término microfacies se
definió como “el total de todos los criterios paleontológicos y sedimentológicos, los cuales
pueden ser clasificados en secciones delgadas, pellejos y secciones pulidas” (Flügel, 2010, p.
1).
4.2.2 Análisis microfacial
Para realizar un análisis microfacial, se necesita determinar la clasificación de las microfacies
a partir de la litología, la frecuencia y composición de aloquímicos, la textura y las estructuras
sedimentarias que puedan estar presentes (Osborn, 2007). Este tipo de análisis tiene como
objetivo reconocer los patrones generales de las rocas calizas, los cuales reflejan su historia al
realizar un estudio profundo de sus características paleontológicas y sedimentológicas (Amente,
2017).
En consecuencia, el análisis microfacial permite obtener datos sedimentológicos y
paleontológicos que reflejan cambios paleoambientales (Ng et al., 2019). Además, los análisis
microfaciales aportan información de ciclos estratigráficos y sedimentológicos que se pueden
relacionar con biozonas de diferentes niveles (Wendler et al., 2016). Para realizar el análisis de
microfacies, existe una variedad de técnicas analíticas, sin embargo, el uso de la petrografía
microscópica es el método primario en este tipo de análisis (Moreno & Sarmiento, 2002).
10
4.2.3 Rocas calizas y microfacies
Para nombrar una roca como una roca caliza hay que tener en cuenta que esta debe estar formada
por más del 50% de minerales carbonatados (calcita, aragonito, dolomita, otros), además para
su clasificación se deben tener en cuenta los tres componentes principales que son los
componentes aloquímicos, la calcita microcristalina (matriz micrítica) y la esparita (cemento
esparítico) (Adams et al., 1988). Los aloquímicos son agregados carbonáticos, estos pueden ser
ooides, bioclastos, peloides, pellets, intraclastos y oncoides. La matriz micrítica está compuesta
por granos menores a cinco micrómetros de diámetro y también es conocida como lodo
carbonático, mientras que la matriz esparítica se refiere a cristales de calcita mayores o iguales
a cinco micrómetros y por lo general funciona como un cemento que rellena los poros de la
roca (Adams et al., 1988).
Para definir los tipos de microfacies de las rocas calcáreas Boggs (2009) afirma que es
importante tener en cuenta los granos esqueléticos, ya que la génesis de éstas está controlada
principalmente por procesos biológicos. A partir de estos procesos, se pueden caracterizar
entornos deposicionales específicos y condiciones paleoambientales relacionables con zonas de
sedimentación presentes en una plataforma de mar poco profundo (Boggs, 2009). En términos
de Amente (2017), las diferencias cuantitativas de las rocas, la abundancia de organismos y las
relaciones entre organismos y estructuras sedimentarias ayudan a crear tipos de microfacies, las
cuales se pueden comparar con el estándar de microfacies de Wilson (1975) (SMF ó Standard
Microfacies Types) y de cinturones de facies (FZ ó Facies Zones).
4.2.4 Estándar de microfacies de Wilson
Wilson (1975) propuso 24 tipos de microfacies estándar (SMF), basándose en la clasificación
textural de Dunham (1962) y Embry & Klovan (1972) agrupando en cinturones de facies o
zonas de facies los distintos modelos deposicionales de carbonatos (Figura 6). Luego, Flügel
(2010) agregó dos nuevos tipos para un total de 26 tipos de microfacies y realizó una serie de
fotografías donde se ilustran todos los tipos de microfacies estándar.
11
Figura 6. Zonas de facies y tipos estándar de microfacies. Tomado de Boggs (2009).
A través del reconocimiento de patrones característicos de las microfacies carbonáticas
y utilizando herramientas como la petrografía, se puede establecer una relación entre estas
microfacies estándar y su zona de origen. Estas zonas están clasificadas en un estándar llamado
Estándar de Zonas de Facies (FZ), el cual clasifica las zonas de facies teniendo en cuenta los
sedimentos dominantes y la biota constitutiva (Flügel, 2010).
Para el estudio microfacial, se debe tener en cuenta que no todas las microfacies encajan
perfectamente en alguna de las categorías y algunas microfacies pueden contener elementos de
varios de estos tipos estándar. Esto se debe a la gran variedad de ambientes de plataforma
carbonática y distintos factores geológicos que le agregan complejidad a la clasificación
(Boggs, 2009). Por lo tanto, se utiliza como complemento el modelo de concentraciones de
conchas de Fürsich (1995).
4.2.5 Modelo de concentraciones de conchas
Se utilizó el modelo de concentraciones de conchas de Fürsich (1995) ya que, a partir de las
concentraciones de las conchas (Figura 7), se puede obtener información sobre características
físicas y biológicas del ambiente de sedimentación (Fürsich, 1995). La orientación de las
conchas junto con la presencia o ausencia de nivelación y en general la distribución de los
elementos esqueléticos ofrecen pistas sobre los procesos hidrodinámicos que afectaron la
sedimentación tales como: olas de tormenta, flujos de tormenta y corrientes costeras (Fürsich,
1995).
12
Figura 7. Concentraciones de conchas de mares epicontinentales y sus principales factores de
control. Nota: Los números en la parte inferior representan rangos en los cuales se depositan
nueve diferentes modos de concentraciones de conchas y las letras en la parte superior indican
los mecanismos que producen las acumulaciones. Modificado de Fürsich (1995).
4.3 Trabajo de campo y laboratorio
En la fase de campo se tomaron 16 muestras de mano orientadas de diferentes niveles de la
parte basal de la Formación San Gil Inferior y se midieron todos los niveles hasta completar
una sección de 34.5 metros, usando para ello una cinta métrica. A partir de esto se construyó
una columna estratigráfica (Figura 8) completa que resalta la ubicación de cada uno de los
niveles calcáreos, la presencia de estructuras sedimentarias y elementos paleontológicos.
Posteriormente, se realizaron cortes perpendiculares al techo estratigráfico de las 16
muestras de mano y a partir de una de las caras resultantes del corte, se realizaron nuevos cortes
con el fin de obtener bloques. Estos, fueron pulidos con polvo de carburo de silicio #1000 para
quitar imperfecciones y obtener una mejor vista de los componentes macro y mesoscópicos de
la roca. Seguidamente, se hicieron 10 láminas delgadas, a partir de una cara de los bloques antes
mencionados, con el objetivo de escanearlas junto con las muestras de mano y los bloques
pulidos y así poder identificar estructuras sedimentarias y bioclastos de forma más clara.
13
Por último, las láminas delgadas fueron fotografiadas y analizadas con el microscopio
petrográfico Olympus CX31 conectado a una cámara MOTIC 5.0 del Departamento de
Geociencias en la Universidad de Los Andes. Estas fotos se utilizaron para las descripciones y
clasificaciones de cada muestra junto con el respectivo conteo de 300 puntos por cada lámina
y el conteo de orientación de las conchas (Anexo 1); esto para conocer sus porcentajes
constituyentes y la preferencia en la orientación de las conchas respectivamente. En conjunto,
la información aportada por las imágenes resultantes del escaneo sumadas a las fotografías del
microscopio petrográfico fue utilizada para determinar un ambiente de sedimentación para cada
nivel destacado.
5. Resultados
Las muestras fueron nombradas con un número correspondiente a la altura en centímetros
respecto a la base de la columna estratigráfica (Figura 8), comenzando en la muestra 090 y
terminando en la 3450. Se tomaron estos 34,5 metros porque eran los mejor expuestos y con
mejor accesibilidad, además presentan gran variabilidad litológica en poca distancia
evidenciando el contraste con las capas más blandas de la Formación Paja infrayacente.
Los resultados para las rocas mixtas se presentan en la Figura 9 soportado por la Tabla
1 donde se estimaron sus porcentajes de composición mientras que los resultados para las rocas
calizas fueron plasmados en la Figura 10 y la Figura 11 mostrando sus clasificaciones
correspondientes. Se agregaron al cuerpo del documento los 10 niveles más destacados de los
que se obtuvieron ocho subfacies (Tabla 2), correspondientes a los niveles que contaban con
lámina delgada para su análisis petrográfico. Las restantes seis muestras también fueron
analizadas y se tuvieron en cuenta en la columna estratigráfica (Figura 8) como en la discusión
del proyecto.
5.1. Resultados Generales
5.1.1. Conteo de puntos rocas mixtas
Muestra Arena Micrita Esparita Aloquímicos Lodo
090 32% 39% - 29% -
259 26% - - 29% 45%
455 22% - - 37% 41%
2280 48% - - 19% 33%
Tabla 1. porcentajes normalizados constituyentes de muestras de rocas mixtas.
14
5.2 Columna estratigráfica
Figura 8. Columna estratigráfica base Formación San Gil Inferior.
15
5.3 Resultados compilados
5.3.1 Resultados rocas mixtas
Figura 9. Clasificación de Mount (1985) para las muestras de rocas mixtas. Imagen
modificada de Mount (1985).
5.3.2 Resultados rocas calizas
Figura 10. Clasificación de Dunham (1962). Imagen modificada de Tucker & Wright (2009)
16
Figura 11. Clasificación de Folk (1959). Imagen modificada de Tucker & Wright (2009)
5.4 Tabla de resultados compilados
Tabla 2. Principales características sedimentológicas definidas para la sección base de la
Formación San Gil Inferior. Nota: Los colores utilizados corresponden a las facies y las
litologías de la columna estratigráfica (Figura 8).
17
5.5 Análisis de Rocas Mixtas
A
B
C
D
Figura 12. A. Sección pulida 090. B. Sección pulida 259. C. Sección pulida 455. D. Sección
pulida 2280. Techo estratigráfico en la parte superior.
5.5.1 Muestra 090
Tanto en la lámina delgada general (Anexo 2. A) como en la sección pulida (Figura 12. A) se
puede ver la disposición de los aloquímicos, evidenciando que no hay una clara orientación
preferencial de las conchas, pero que en su mayoría están dispuestas paralelas a la estratificación
con gradación y con una disposición bimodal. Agregado a esto se puede inferir una energía de
transporte alta que transportó conchas de tamaño reducido a intermedio en un ambiente de
turbidez y alta oxigenación por la cantidad de óxidos presentes en la muestra.
En muestra de mano (Figura 13.A), la muestra es rojiza con tonos marrones y
acumulaciones de conchas desarticuladas, se pueden ver bioturbaciones en las zonas que son
más oscuras (negras). Se trata de madrigueras que permitieron que el material terrígeno
rellenara los espacios, siendo este un evento posterior al transporte y la sedimentación de los
aloquímicos. La muestra corresponde a una roca mixta dado que los aloquímicos son
carbonáticos y la matriz contiene 32% de terrígenos de tamaño de grano fino.
18
A
C
B
Figura 13. A. Bloque muestra 090. B. Bloque muestra 259. C. Bloque muestra 455. Techo
estratigráfico en la parte superior.
Ahora, en las imágenes de la lámina delgada (Figura 14) se puede ver el tipo de matriz
tanto de cuarzo de tamaño limo a arena de grano muy fino (Qz) como de micrita (Mic),
pudiendo clasificar la muestra de acuerdo con Mount (1985) a partir de conteo de granos como
una sandy micrite según la Figura 9.
19
Figura 14. Fotos en nicoles cruzados. Lámina Muestra 090. Qz: cuarzo, Ox: óxidos de hierro,
Mlsc: bioclasto de molusco, Gst: bioclasto de gasterópodo, Mica moscovita y Mic: micrita.
Techo estratigráfico en la parte superior
Finalmente, aparecen bioclastos de gasterópodos (Gst) y de molúscos (Mlsc), entre otros
componentes como los esporádicos granos de mica moscovita (Mica) y ocurrencias de óxidos
(Ox). Según el tipo de concentración de conchas de Fürsich (1995), corresponde a un ambiente
tipo distal tempestites (Figura 7) ya que presenta gradación de las conchas y estas están bien
seleccionadas.
5.5.2 Muestra 259
En cuanto a la muestra de mano (Figura 13. B) y a la sección pulida se puede ver que las conchas
están desarticuladas y no tienen una clara dirección preferencial de sedimentación. Sin
embargo, en su mayoría su orientación se encuentra paralela y semiparalela a la estratigrafía.
En la muestra de mano además de los bioclastos se ven pisoides (principalmente en el corte
paralelo a la estratigrafía) y variaciones de color entre tonos rojizos, marrones y negros.
20
Figura 15. Fotos en nicoles cruzados. Lámina Muestra 259. Qz: cuarzo, Mlsc: bioclasto de
molusco, Gst: bioclasto de gasterópodo y lodo. Techo estratigráfico en la parte superior.
Estas variaciones de color se deben a las bioturbaciones y aportes terrígenos. En la
muestra de mano y en la sección pulida (Figura 12. B) se puede ver que la matriz es muy fina
y no carbonática. En la lámina delgada (Figura 15), se puede comprobar que la matriz es de
tamaño lodo a limo en un 45% con cuarzo microcristalino hasta granos de tamaño arena muy
fina (Tabla 1) y a partir del conteo de granos se clasificó según Mount (1985) como una
allochemic mudrock. Además, en la Figura 15 se pueden observar bioclastos de moluscos
principalmente y de gasterópodos que aparecen tanto en corte longitudinal como radial, además
de algunas venas rellenas de carbonato de calcio.
Según el tipo de concentración de conchas de Fürsich (1995), corresponde a distal
tempestites, tipo 3-5 de acuerdo con la Figura 7, ya que las conchas exhiben signos de abrasión
y fragmentación debido a la exposición constante a las olas. Además, las conchas se muestran
invariablemente desarticuladas y dispuestas en su mayoría de forma bimodal.
5.5.3 Muestra 455
En la muestra de mano (Figura 13. C) se observa esta roca de tonos rojizos y marrones con una
alta cantidad de bioclastos de conchas y ostracodos. La matriz es de tamaño fino y terrigena,
esto se probó en la muestra de mano y en la sección pulida (Figura 12. C) con ninguna reacción
al ácido clorhídrico. Posteriormente, se comprobó la naturaleza de la matriz por medio del
21
análisis de la lámina delgada (Figura 16) donde se observa principalmente lodo y cuarzo de
tamaño limo a arena muy fina, correspondiendo sus porcentajes a una allochemic mudrock.
Figura 16. Fotos en nicoles cruzados. Lámina Muestra 455. Qz: cuarzo, Ox: óxidos, Mlsc:
bioclasto de molusco, lodo. Techo estratigráfico en la parte superior.
En cuanto a los bioclastos presentes no se observó una dirección preferencial de las
conchas pero si se puede inferir una alta compactación por la reorganización de los aloquímicos
más pequeños que posiblemente son filamentos de bivalvos planctónicos (Fürsich, 1995)
(Figura 13. B). Agregado a esto, en la lámina delgada (Figura 16) se pueden ver diferentes
eventos de sedimentación, estos se ven reflejados en la sedimentación paralela a la estratigrafía
y estan dominados principalmente por lodo y arena con continuas ocurrencias de aloquímicos.
Según el tipo de concentración de conchas de Fürsich (1995), corresponde a distal
tempestites, tipo 3-5 de acuerdo con la Figura 7, ya que las conchas exhiben signos de abrasión
y fragmentación debido a la exposición constante a las olas. Además, las conchas se muestran
invariablemente desarticuladas y dispuestas en su mayoría de forma bimodal.
5.5.4 Muestra 2280
Esta roca en su muestra de mano (Anexo 3) evidencia colores de tonos rojizos a morados,
presenta una vena antitaxial de calcita, se notan además algunos aloquímicos de moluscos de
tamaño centimétrico. En la sección pulida (Figura 12. D) se pueden ver algunos cristales de
cuarzo y bioclastos de moluscos. En la lámina delgada (Anexo 2. G) se observa una región
hacia el techo de una concentración de granos redondeados, junto con algunos pocos bioclastos
de moluscos orientados casi perpendicularmente al techo estratigráfico.
22
Figura 17. Fotos en nicoles cruzados. Lámina Muestra 2280. Qz: cuarzo, Ox: óxidos, Mlsc:
bioclasto de molusco y Glc: glauconita.
En las fotos de la lámina delgada (Figura 17), se pueden observar abundantes terrígenos
como cristales de mica moscovita y cristales de cuarzo de tamaño limo y arena fina en mayor
proporción, bien seleccionados y subangulares. Además, en algunos sectores de la muestra hay
presencia de cemento carbonático de esparita, óxidos y bioclastos de moluscos. Finalmente, en
cuanto a la región de la lámina donde aparecen los cristales redondeados se determina que son
de glauconita y el conjunto de sus características junto con el conteo de puntos llevó a
clasificarla como allochemic sandstone, según Mount (1985).
5.6 Análisis de rocas calizas
A
B
C
D
Figura 18. A. Sección pulida 311. B. Sección pulida 602. C. Sección pulida 2010. D. Sección
pulida 3450. Techo estratigráfico en la parte superior.
23
5.6.1 Muestra 311
En la muestra de mano (Anexo 4) se pueden observar las coloraciones rojizas y marrones
producidas por los óxidos presentes, los aloquímicos son principalmente conchas de moluscos
que se pueden ver también en la sección pulida (Figura 18. A) y en la lámina delgada general
(Anexo 2. C). En la lámina general se aprecia cierta organización preferente de los aloquímicos
de conchas desarticuladas de forma plano-paralelas a la estratificación.
Por la cantidad de aloquímicos y el bajo porcentaje de cemento esparítico se clasifica
como una packstone según la clasificación de Dunham (1962) (Figura 10) y como unsorted
biosparite según la clasificación de Folk (1959, 1962) presente en la Figura 11. Además, en las
fotos de la lámina delgada (Figura 19) se pueden ver conchas de moluscos y gasterópodos
recristalizados. Aparecen en los granos minerales algunas maclas indicadoras de deformación
pertenecientes a regímenes frágiles de deformación. Finalmente, se observa una acumulación
de conchas que presentan degradación mecánica y desarticulación en los esqueletos
bioclásticos, esto puede significar que los organismos son alóctonos y transportados en
ambientes de alta energía.
Figura 19. Fotos en nicoles cruzados. Lámina Muestra 311. Qz: cuarzo, Ox: óxidos, Mlsc:
bioclasto de molusco, Gst: bioclasto de gasterópodo y Spar: esparita. Techo estratigráfico en
la parte superior.
Según el modelo de concentración de conchas de Fürsich (1995), esta muestra
corresponde al tipo in current concentrations (Figura 7), donde la mayoría de las conchas están
24
orientadas con su cara cóncava hacia arriba causado por la influencia de corrientes mareales de
costa afuera.
5.6.2 Muestra 602
En la muestra de mano (Anexo 5) y en la sección pulida (Figura 18. B) se ve la roca de color
negro con algunas venas rellenas de calcita, además aparecen algunos tonos rojizos y purpuras
por los procesos de oxidación. Se ven también nódulos calcáreos centimétricos y bioclastos de
moluscos, de los cuales los más grandes muestran menor desarticulación que los más pequeños.
A continuación, en la lámina delgada se ve la compactación de las conchas y una tendencia
general de estar dispuestas planas paralelas al techo estratigráfico, pero con cierta inclinación
que llega a disponer algunas conchas de forma vertical, perpendiculares al techo (Anexo 2. E).
Figura 20. Fotos en nicoles cruzados. Lámina Muestra 602. Mlsc: bioclasto de molusco, Gst:
bioclasto de gasterópodo y Spr: esparita. Techo estratigráfico en la parte superior.
25
La muestra está constituida en su gran mayoría por aloquímicos, principalmente de
bioclastos de moluscos desarticulados y aunque hay bioclastos rellenos con cemento esparítico
la muestra es esencialmente granosoportada, con algunas ocurrencias de gasterópodos también
rellenos de esparita y ocasionalmente micrita en los espacios interesqueléticos (Figura 20).
Estas descripciones concuerdan con una roca tipo grainstone según la clasificación de Dunham
(1962). Por su tipo se selección (pobremente seleccionada), componentes aloquímicos y tipo de
matriz, corresponde a una roca tipo unsorted biosparite según la clasificación de Folk (1959,
1962) (Figura 11).
Según el tipo de concentración de conchas de Fürsich (1995), corresponde a condensed
concentrations, tipo E (Figura 7), ya que las conchas debieron estar expuestas al suelo marino
la mayor cantidad de tiempo, pero también fueron influenciadas por corrientes de costa afuera
que las acumularon. La composición biogénica de la roca favorece las conchas grandes como
se puede ver en la muestra de mano, donde se evidencia un alto grado de conservación de estas.
Por otro lado, las conchas pequeñas tienden a eliminarse por erosión química o biológica y se
fragmentan como se puede apreciar en las fotos de la lámina delgada (Anexo 6. I y J).
5.6.3 Muestra 2010
En muestra de mano (Anexo 7), la roca presenta tonos rojizos y morados con algunas partes
negras y venas antitaxiales rellenas de calcita. Se pueden ver algunas conchas de moluscos muy
pequeñas para observar algún tipo de orientación preferente. En la sección pulida (Figura 18.
C) se ven algunas conchas desarticuladas pequeñas y retrabajadas. En la lámina delgada (Anexo
2. F) se observan colores que pasan a un rojizo más claro a beige y marrón con conchas
desarticuladas sin alguna disposición preferencial observable pero algunas perpendiculares al
techo estratigráfico y las concavidades dispuestas de forma aleatoria.
26
Figura 21. Fotos en nicoles cruzados. Lámina Muestra 2010. Mlsc: bioclasto de molusco,
Gst: bioclasto de gasterópodo, Spr: esparita, Mic: micrita, Eqn: equinodermo y Glc: pellets de
glauconita. Techo estratigráfico en la parte superior.
Por último, en las fotos de la lámina delgada (Figura 21) se ve una matriz de micrita
dominante con algunas ocurrencias de esparita, además, una gran cantidad de aloquímicos
bioclásticos entre equinodermos, gasterópodos y conchas de moluscos principalmente. Gracias
a estas características descritas, se clasificó la roca como packstone según la clasificación de
Dunham (1962) y según la clasificación de Folk (1959, 1962) se clasificó como packed
biomicrite (Micrita fosilífera).
En el análisis de concentración de conchas de Fürsich (1995), la muestra corresponde
al tipo 8 en la Figura 7 y representa una transgresive lag concentration, que coincide con una
de las zonas de plataforma de mayor producción de esqueletos biogénicos. Como se puede
evidenciar en las muestras, hay varias fases de reelaboración siendo concordante con un
escenario de transgresión marina donde la fuente de sedimento terrígeno se aleja.
5.6.4 Muestra 3450
En la muestra de mano (Anexo 7) se pueden ver colores rojizos y morados oscuros junto con
tonos negros con cierta degradación entre estos. Además, a simple vista se pueden ver bioclastos
de gran tamaño de conchas de moluscos, esencialmente bivalvos, de tamaños centimétrico y
con concavidad que apunta opuesta al techo estratigráfico. En la sección pulida (Figura 18.D)
se ven cristales de calcita y algunas pequeñas venas rellenas de este mismo mineral, pero en la
27
lámina delgada (Anexo 2. H) se pueden identificar bioclastos de moluscos desarticulados y
cristales de cuarzo.
Figura 22. Fotos en nicoles cruzados. Lámina Muestra 3450. Qz: cuarzo, Mlsc: bioclasto de
molusco, Mic: micrita y Spr: esparita. Techo estratigráfico en la parte superior.
De los bioclastos identificados en la lámina general, se puede ver que los más grandes
se encuentran dispuestos paralelos al techo estratigráfico mientras que los más pequeños
muestran un mayor desorden en la muestra y están más desarticulados. Por último, en cuanto a
las fotos de la lámina delgada (Figura 22), se pueden identificar algunos granos terrígenos como
el cuarzo de subangular a subredondeado, bioclastos de moluscos como ostras y matriz de
cemento esparítico con ocurrencias de matriz micrítica. Estas características corresponden a
una wackestone según la clasificación de Dunham (1962) y una poorly washed biosparite según
la clasificación de Folk (1959, 1962).
Dado el tipo de concentración de conchas, se clasifica como condensed concentrations,
tipo 9 según Fürsich (1995), ya que las conchas debieron estar expuestas al suelo marino gran
cantidad de tiempo. La composición biogénica de la roca favorece las conchas grandes como
se puede ver en la muestra de mano (Anexo 7), donde se evidencia un alto grado de
conservación de estas. Por otro lado, las conchas pequeñas tienden a eliminarse por erosión
química o biológica y se fragmentan como se puede apreciar en la lámina delgada general
(Anexo 2. H).
28
5.7 Análisis de rocas terrígeno-clásticas
5.7.1 Muestra 1810
Esta muestra hace parte de una serie de capas siliciclásticas que aparecen en la columna
estratigráfica (Figura 8). La muestra de mano (Anexo 3) está dominada por colores rojizos y
morados. Además, aparecen algunos bioclastos de conchas, pero en una proporción muy baja
tanto que ni en la sección pulida ni en la lámina delgada aparecen muestras de granos
esqueléticos o granos carbonáticos.
A B C
Figura 23. A: Sección pulida 1810. B: Lámina delgada 1810. C: Foto en nicoles cruzados
lámina delgada 1810. Qz: cuarzo, Ox: óxido y Mica. Techo estratigráfico en la parte superior.
En la sección pulida logran distinguir algunos granos de cuarzo brillantes y de forma
general bioturbaciones de madrigueras (Figura 23. A). Ya en la lámina delgada general (Figura
23. B) los tonos cambian a marrón y amarillo sin brindar mucha más información. Por último,
en la foto de la lámina delgada (Figura 23. C) se observan los granos de cuarzo de tamaño limo
a arena muy fina, bien seleccionados y subangulares junto con abundantes cristales de mica
moscovita que parecen orientados paralelos entre ellos y semi-paralelos al techo estratigráfico,
aunque algunos cristales de estos no cumplen esta descripción la clasificación de esta roca es
arenisca micácea.
29
5.6.2 Muestra 2630
Esta muestra hace parte de otro de los niveles siliciclásticos con particulares ocurrencias
carbonáticas mínimas, que en muestra de mano (Anexo 8) presenta tonos rojizos y marrones
con algunos parches negros de lodo. Tanto en la sección pulida (Figura 24. A) como en la
lámina delgada general (Figura 24. B) se pueden distinguir algunos granos lo cual nos indica
tamaños finos a medios.
A B C
Figura 24. A: Sección pulida 2630. B: Lámina delgada 2630 y C: Fotos en nicoles cruzados
lámina delgada 2630. Qz: cuarzo, Ox: óxido y Mica. Techo estratigráfico en la parte superior.
En la foto de la lámina delgada (Figura 24. C), se pueden observar óxidos como en la
mayoría de las muestras. Tiene también, granos de cuarzo de tamaño fino bien seleccionados
subangulares y cristales de mica moscovita que en su mayoría son paralelos entre ellos. Este
conjunto de características llevó a clasificar la roca como Arenisca micácea.
6. Discusión
6.1 Análisis de concentraciones de conchas
A partir del análisis de concentraciones de conchas de Fürsich (1995), se estableció la Figura
25 que representa el ambiente de sedimentación en una plataforma epicontinental. Esta relación
fue posible únicamente para las muestras que contaban con lámina delgada, que presentaban
conchas visibles para sus análisis y que presentaran concordancia con las configuraciones
propuestas por Fürsich (1995).
30
Figura 25. Ambientes de sedimentación para las muestras de la Formación San Gil Inferior
en una plataforma epicontinental según su tipo de concentración de conchas. Modificado de
Fürsich (1995).
Las muestras 259 y 455 corresponden a un ambiente de tipo distal tempestites, son
además las muestras con conchas con mayor cantidad de terrígenos en su composición según
el conteo de puntos (Figura 25). Para la muestra 090, la cantidad de conchas se reduce respecto
a las muestras 259 y 455, pero se ve la gradación en la muestra de mano coherente con la
clasificación proximal tempestites sustentada también por el conteo de conchas conforme a su
orientación (Anexo 1). A continuación, para las muestras 311, 602 y 3450 se estimó un
ambiente gobernado por corrientes distales (long term currents), lo cual implica la existencia
de fases transgresivas del mar y el alejamiento de la fuente de sedimentos terrígenos.
6.2 Interpretación microfacial
6.2.1 Facies terrígeno-clásticas
Esta facies representa la sedimentación de arcillas que pudieron ser transportadas por
suspensión en ambientes con condiciones de baja energía y se presentan en constantes
intercalaciones con los otros niveles litológicos (Espinel & Hurtado, 2010). También,
representa la sedimentación de arenas en ambientes de mayor energía, las cuales están presentes
únicamente en dos niveles de la sección estudiada (muestras 2630 y 1810). Esta facies encaja
de buena manera en la facies intermareal de planicies de marea siliciclástica con alternancia de
sedimentos arenosos y arcillosos (Flügel, 2010).
6.2.2 Facies mixtas
Las facies mixtas representan la sedimentación de arenas y lodos con alto contenido biológico
que pudo ser transportado en suspensión por debajo del nivel de las olas (Espinel & Hurtado,
2010). Esta facies se puede reducir a tempestitas de proximales a distales, ya que fueron
producidas por el retorno de flujos unidireccionales causados por tormentas que transportaron
31
el material detrítico desde tierra adentro hacia rampas exteriores más profundas (Figura 2)
(Fursich, 1995). Estas capas se habrían generado durante eventos de relajación vinculados a
tormentas y estarían representando un sector del sistema marino sobre el nivel de base del oleaje
de tormenta hasta el nivel base del oleaje de buen tiempo (Flügel, 2010). Esto se ve sustentado
por la alta acumulación de conchas en todas las muestras de rocas mixtas, a excepción de la
perteneciente a la facies allochemic sandstone (muestra 2280).
El material detrítico pudo ser aportado por corrientes a un ambiente de baja a media
energía que permitió la presencia de bioturbaciones de tipo madriguera, características de
ambientes de aguas que están bajo el nivel base del oleaje de tormenta (Espinel & Hurtado,
2010). Además, el ambiente permitió alta oxigenación dado el color predominantemente rojizo
de las rocas relacionadas y la moderada conservación de la materia orgánica. Los niveles
pertenecientes a esta facies, probablemente se depositaron en el área de transición intermareal-
submareal (Muestras 090, 259 y 455).
Para la subfacies sandy micrite (muestra 090), su ambiente de sedimentación fue una
plataforma mixta carbonática-siliciclástica en la zona intermareal, del tipo tempestitas
proximales por el tamaño de grano más grueso en sus componentes y su notoria gradación
(Figura 12. A). Como se puede ver en el Anexo 1. A, la muestra presenta acumulaciones de
conchas juveniles de bivalvos pelágicos o de especies pequeñas que según la orientación
preferencial expuesta (Anexo 1), determina de acuerdo con Fürsich (1995) una acumulación
formada entre la base de las olas de tormenta y la base de las olas de buen tiempo con aguas de
alta energía de transporte evidente por el aporte siliciclástico de tamaño de grano intermedio.
Para la subfacies allochemic sandstone, corresponde a una zona próxima de un área
marina poco profunda con influencia del hinterland (antepaís), no corresponde a una tempestita
ya que no presenta acumulaciones de conchas (Flügel, 2010). A causa de la alta presencia de
glauconita en la muestra 2280, se puede inferir que esta arcilla rica en hierro formó pellets
reemplazando pellets fecales en descomposición y se acumuló en el mar poco profundo en una
plataforma media con velocidades de sedimentación muy lentas (Flügel, 2010).
Interpretando el análisis de rocas mixtas de Flügel (2010), la subfacies allochemic
sandstone pudo depositarse en un ambiente de plataforma mixta carbonática- siliciclástica cerca
de la costa. Los bioclastos probablemente fueron reelaborados en posiciones fuera de la costa
y redepositados dentro de la arena siliciclástica.
En cuanto a la subfacies allochemic mudrock, corresponde también a un ambiente de
plataforma mixta carbonática-siliciclástica cerca de la costa (Flügel, 2010). Sin embargo, a
diferencia de la subfacies sandy micrite, las muestras pertenecientes a esta subfacies (muestras
32
259 y 455) presentan una acumulación mayor de conchas desarticuladas también juveniles o de
especies pequeñas. Ambas muestras presentan un mayor porcentaje de conchas orientadas de
forma cóncava (convex-down) (Anexo 1), de manera que la acumulación de las conchas fue
dominada por aguas de baja energía. La zona de sedimentación concordante según Fürsich
(1995), correspondería al tipo distal tempestites (tempestitas distales) por debajo de la base del
oleaje de tormenta ya que la matriz contiene alto porcentaje de lodo, los bioclastos están mejor
conservados y la orientación de las conchas favorece esta clasificación (Fürsich, 1995).
6.2.3 Facies Calizas
Esta facies representa los niveles netamente calcáreos cuyas clasificaciones pudieron
restringirse al modelo de clasificación de Dunham (1962) y Folk (1959, 1962). Para clasificar
su ambiente de sedimentación se utilizó el estándar de microfacies SMF con sus
correspondientes zonas de plataforma (Figura 6).
En la subfacies packstone asociada con la muestra 311 se destacan las conchas de
moluscos (bioclastos) densamente agrupadas y altamente fragmentadas, esto indica que se trata
de una packstone bioclástica cuyos componentes son alóctonos (Dunham, 1962). Estas
características hacen que se pueda relacionar este nivel con la facies SMF 5 de la zona Reef-
flank o Reef-slope FZ 4 (Flügel, 2010). Por otro lado, sub-facies packstone asociada a la muestra
2010 presenta una matriz fina con pellets de glauconita, bioclastos desgastados y retrabajados.
Dado esto, las anteriores características permiten clasificar el nivel 2010 como una packstone
bioclástica del estándar SMF 10 y con una plataforma de mar abierto FZ 7 según Flügel (2010),
donde los pellets de glauconita pudieron formarse en un evento de reducción o detención de la
tasa sedimentación.
La muestra 602 clasificada como un grainstone, presenta una abundante concentración
de conchas y ausencia de lodo calcáreo, lo cual pudo ser causado por un ambiente de oleaje
constante o corrientes que lo removieron pero que se conservó entre las conchas como se ve en
le Figura 19. Estas características hacen que se clasifique en el estándar de microfacies SMF
12-Bs que pudo haberse formado en ambientes de plataforma media donde son más comunes
(Flügel, 2010).
Ahora, dado que las zonas de formación del tipo de microfacies SMF 12-Bs son muy
variables incluyendo las zonas desde FZ 1 hasta FZ 8 a excepción de la zona FZ 6. Se utilizó el
modelo de concentración de conchas de Fürsich (1995), con el cual se estableció un ambiente
de in current concentrations (concentraciones de corriente) en la zona de long term currents
(corrientes de largo plazo, E en Figura 25), soportado por la orientación convexa preferente de
33
las conchas (Anexo 1) y reflejado en el estándar de microfacies y cinturones de facies como la
zona FZ 4 o Reef-slope.
La sub-facies wackestone asociada a la muestra 3450 presenta una matriz micrítica y
esparítica con bioclastos epifaunales de moluscos desorganizados ni considerables aportes
silíciclásticos. Flügel (2010) relaciona esta sub-facies a un ambiente marino abierto, por debajo
de las olas de buen tiempo dentro de la zona eufótica en una profundidad de decenas de metros.
Dado esto, su clasificación en el estándar de microfacies corresponde al SMF 9 en un ambiente
mar abierto de baja profundidad con circulación abierta cerca del nivel base del oleaje de buen
tiempo FZ 7.
6.3 Plataforma general
Figura 26. Modelo de plataforma que evidencia los aportes terrígeno-clásticos por tormentas.
Modificado de Espinel & Hurtado (2010).
Figura 27. Plataforma general con todos los tipos de facies asociadas. SMF 5: Packstone
bioclástica alóctona. SMF 12-Bs: Grainstone. SMF 9: Wackestone. SMF 10: Packstone
bioclástica.
34
6.4 Interpretación paleoambiental general
El constante aporte terrígeno pudo ser controlado por un alto relieve continental, por constantes
eventos de tormentas (Figura 26) y/o por una pendiente alta en la plataforma donde se formaron
sedimentos calcáreos que fueron rodeados y a veces reemplazados de detritos siliciclásticos
principalmente de tamaño lodo y arenas finas (Flügel, 2010). El tamaño de grano fino
predominante tanto en las facies mixtas como en las calizas indican que el depósito del material
en su mayoría se dio en un ambiente de baja energía donde hubo eventos constantes de
tormentas que desarticularon y acumularon las conchas en diferentes zonas de una plataforma
mixta (Espinel & Hurtado, 2010).
Gaona Narváez (2015) justificó estas asociaciones entre rocas siliciclásticas y rocas
calizas con cambios relativos del nivel del mar y la alta tasa de subsidencia que afectó el VMM,
ocurrida entre el Aptiano superior y el Albiano inferior. Esto pudo ocasionar una inestabilidad
tectónica que genero aumento en los aportes de sedimentos continentales logrando estas
intercalaciones entre ambientes de plataforma externa y sus adyacentes con ambientes de
plataforma interna con sus adyacentes.
La presencia de madrigueras, indican también que el ambiente no podía tener una alta
energía de transporte, o bien hubo lapsos de menor sedimentación para que los organismos
bioturbadores del sedimento pudieran estar presentes. Se destacan además al menos dos eventos
de reducción en la tasa de sedimentación, en los niveles 2010 y 2280 donde se pudieron formar
los pellets de glauconita. Para Etayo-Serna (1968), en cuanto a las facies calizas el ambiente de
sedimentación corresponde a una plataforma abierta, somera con ocasionales aportes terrígenos.
Sin embargo, según el estudio realizado una rampa mixta cerrada sería más adecuada ya que
para la subfacies wackestone un ambiente de lagoon en una plataforma cerrada es el más acorde
para su formación, pudiendo coexistir con la formación de rocas mixtas en una plataforma
homoclinal con una posible barrera (Flügel, 2010) y sin comprometer los ambientes de
formación de otras subfacies de calizas y terrígeno-clásticas (Figura 27).
35
7. Conclusiones
1. Se levantó una sección estratigráfica de 34,5 metros de la base de la Formación San Gil
Inferior en la vereda de Arrayán, municipio de Sáchica, donde se reconocieron tres principales
tipos de facies y ocho tipos de subfacies de las cuales dos pertenecen al dominio terrígeno-
clástico, tres al dominio mixto y tres más al dominio de calizas.
2. La clasificación de las muestras, permitió encontrar amplias diferencias en su fábrica y
composición lo cual llevó a utilizar herramientas de clasificación específicas como el modelo
de concentraciones de conchas de Fursich (1995) y el estándar de microfacies (SMF) de Wilson
(1975), para relacionarlas con sus ambientes de sedimentación. Obteniendo así para la facies
de calizas, subfacies packstone, grainstone y wackestone. Para las mixtas, allochemic mudrock,
allochemic sandstone y sandy micrite.
3. Se estableció un ambiente de plataforma mixta donde hubo intervalos de sedimentación en
ambientes de plataforma externa de alta pendiente o de constante acción de tormentas,
relacionados a los constantes aportes terrígenos y de plataforma interna de menor energía
relacionados a la facies de calizas.
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38
Anexos
Muestra %Cóncavas %Convexas %Oblicuas
090 28% 35% 37%
259 37% 28% 35%
311 30% 41% 30%
455 34% 26% 40%
602 26% 46% 28%
2010 33% 19% 48%
3450 24% 47% 29%
Anexo 1. Tabla de porcentajes de conchas en su respectiva orientación
39
A
B
C
D
E
F
G
H
Anexo 2. Tabla de láminas delgadas generales. A: 090, B: 259, C: 311, D: 455, E: 602, F: 2010, G: 2280 y H:3450.
40
Anexo 3. Muestras de mano 1810 (izq) y 2280 (der)
41
Anexo 4. Muestra de mano 311.
42
Anexo 5. Muestra de mano 602
43
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
Anexo 6. Tabla de fotos de láminas delgadas. A:090, B: 259, C y D: 311, E: 455, F y G: 2010, H: 2280, I y J: 602 y K y L: 3450.
44
Anexo 7. Muestras de mano 2010 (izq) y 3450 (der)
45
Anexo 8. Muestra de mano 2630
46
Anexo 9. Contornos para clasificación de conchas y sus posibles acumulaciones. Nota: Los colores se utilizaron para diferenciar entre orientaciones oblicuas, cóncavas y
convexas sin tener dependencia entre las distintas muestras.
