Characterization and faciological description of the Vega Verde travertine system in Botijuela, Quaternary-Argentine South Puna
Resumo
Resumo: Os travertinos são depósitos não marinhos de carbonato produzidos pela desgaseificação de águas hidrotermais e a influência de fatores bióticos. O interesse econômico e científico em carbonatos não marinhos vem crescendo nos últimos anos porque são considerados como reservatórios de hidrocarbonetos do Presalt do Brasil e de Angola. A expansão do conhecimento destes sistemas permite prever melhor as metas de exploração de potenciais reservatórios de petróleo. Esta pesquisa é a primeira a descrever o sistema de travertino Vega Verde - Botijuela, Argentina Puna do Sul. O sistema foi descrito utilizando abordagens multiescala: megascópico, mesoscópico e microscópico. Em conjunto com a análise mineralógica de abordagem multi-escala com difração de raios X, composição geoquímica de óxidos principais e íons traços com fluorescência de raios X e isótopos estáveis de C e O. Três zonas de deposição no sistema foram reconhecidas com base na distância da fonte, inclinação e características litológicas: proximal, intermediária e distal. A zona proximal é compreendida por um monte cônico bem desenvolvido e uma inclinação de ~15º com a presença de uma moderna crista de fissura com canais e lobbes. A zona intermediária é caracterizada pelo desenvolvimento de um talude com inclinação de 10-20º, placas e canais com piscinas preenchidas por depósitos de carbonato e sedimentos siliciclásticos. A zona distal apresenta uma inclinação de ~10º caracterizada pela presença de vegetação, e mistura de águas, planícies aluviais com desenvolvimento de canais. Mineralogicamente, os depósitos são compostos principalmente de calcita e calcita portadora de Mg. A análise isotópica revela um vasto enriquecimento de ?13C (1,97~10,84) e valores negativos ?12O (-0,67 - -8,91) que em conjunto com a análise Sr e Ba indicaram uma origem hidrotermal para as distintas fácies sedimentares. Na zona proximal, a área é diretamente influenciada pela fonte com um contendo de Fe2O3 elevado (~4,3%), Pb-As elevado (~0,5 a 1,7%), e outros metais tais como Zn(~139 ppm). Estas características geoquímicas ocorrem em associação com a presença da facies de geyserites com carbonatos ferruginosos, sílica globular, e calcita fibrosa. Os valores de sílica também mostraram uma concentração considerável na zona proximal (~2%). Na zona distal, as fácies com componentes detríticos dissolvidos em alta alcalinidade atingem valores de Si de ~5- 6 % que poderiam estar relacionados a uma fase de Si amorfo. O empobrecimento desses componentes e o incremento do Si em todo o sistema é acompanhado pela crescente influência de processos sedimentares relacionados a depósitos siliciclásticos que aumentam gradualmente de proximal, passando de intermediário para distal na direção da bacia do Salar de Antofalla. Pesquisas futuras, juntamente com dados do reconhecimento Sr e REE, permitirão definir com precisão a origem da água e a influência dos processos orgânicos e inorgânicos no sistema. Abstract: Travertines are non-marine carbonate deposits produced by degassing of hydrothermal waters and the influence of biotic factors. The economic and scientific interest in non-marine carbonates have been growing in recent years because they are considered as hydrocarbon reservoirs in the pre-salt plays of Brazil and Angola. Expanding knowledge of these systems allows predicting better exploration targets for potential oil plays. This research is the first research to describe the Vega Verde travertine system- Botijuela, Argentina South Puna. The system was described using multiscale approaches: megascopic, mesoscopic and microscopic. In conjunction with the multi-scale approach mineralogical analysis with X-Ray diffraction, geochemical composition of major oxides and traze ions with X-Ray fluorescence and stable isotopes of C and O. Three deposition zones in the system were recognized based on the distance from the spring, slope, and lithological features: proximal, intermediate, and distal. The proximal zone is comprehended by a well-developed conical mound and a slope of ~15º with the presence of a modern fissure ridge with channels, fans, and lobbes. The intermediate zone is characterized by the development of a slope with 10-20º inclination, sheets and channels with pools filled by carbonate and siliciclastic deposits. The distal zone presents an inclination of ~10º characterized by the presence of vegetation, and mixing of waters, alluvial plains with channels. Mineralogically the deposits are mainly composed of calcite and Mg-bearing calcite. Isotopic analysis reveals a vast enrichment of ?13C (1.97~10.84) and negative ?12O values (-0.67 - -8.91) that in conjunction with Sr and Ba analysis indicated a hydrothermal origin for the distinct sedimentary facies. In the proximal zone, the area is directly influenced by the spring by high Fe2O3 (~4.3 %), high Pb-As (~0.5 to 1.7%), and other metals such as Zn(~139 ppm). These geochemical characteristics occur in association with the presence of the geyserite facies with ferruginous carbonates, globular silica, and fibrous calcite. Silica values also showed a considerable concentration in the proximal zone (~2%). In the distal zone the facies with detrital components dissolved in high alkalinity reach Si values of ~5-6 % that could be related to an amorphous Si phase. The impoverishment of those components and the increment of Si throughout the system is accompanied by the increasing influence of sedimentary processes related to siliciclastic deposits that gradually increase from proximal, through intermediate to distal in the direction of the Salar de Antofalla basin. Future research together with data from Sr and REE reconnaissance will make it possible to accurately define the origin of the water and the influence of organic and inorganic processes in the system.
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