Procesos de silicificación de las unidades del Turoniano – Campaniano en la Cuenca Cretácica Colombiana

Abstract

La silicificación, en el registro litológico del Cretácico superior colombiano se encuentra presente en ciertas unidades litoestratigráficas de las cuencas sedimentarias del valle del río Magdalena y la cordillera oriental, tales como, las formaciones Lidita Superior, Lidita Inferior, Plaeners, Frontera y la Luna. De estas, se tomaron muestras en los niveles con silicificación y posteriormente se analizaron con técnicas petrográficas (microscopia óptica, cátodoluminiscencia y microscopia electrónica de barrido) y litogeoquímicas (difracción de rayos X, fluorescencia de rayos X y espectrometría de energía dispersiva) que permitieron caracterizar sus propiedades geoquímicas y texturales. Para clasificar más asertivamente las muestras recolectadas, se planteó un cuadro que relaciona sus características texturales con su porcentaje de sílice que, a la vez, se vincula directamente con el grado de silicificación. A partir de esta clasificación, las observaciones y los datos adquiridos, se determinó que los cherts enmarcados dentro del contexto sedimentario calcáreo somero del Cretácico colombiano, se originaron inmediatamente posterior al depósito del sedimento, bajo un mecanismo diagenético temprano que incluye la interacción de la materia orgánica con las bacterias aeróbicas y anaeróbicas, las cuales, modifican las condiciones termodinámicas de equilibrio en los primeros metros del sedimento facilitando la precipitación de polimorfos de sílice. En ese orden de ideas, se plantea que la fuente más probable de la sílice precipitada en estas rocas es proveniente del medio marino, en donde los polímeros e iones de silicio disueltos, aprovechan la permeabilidad sedimentaria y logran llegar a las zonas microbiales con condiciones geoquímicas idóneas para la nucleación de sílice, y de esta manera, cementar y remplazar los componentes originales del sedimento.

Silicification, in the lithological record of the Colombian Upper Cretaceous, is present in certain lithostratigraphic units of the sedimentary basins of the Magdalena river valley and the eastern mountain range, such as the Lidita Superior, Lidita Inferior, Plaeners, Frontera and La Luna formations. From these, samples were taken at the levels with silicification and subsequently analyzed with petrographic techniques (optical microscopy, cathodoluminescence and scanning electron microscopy) and lithogeochemicals (X-ray diffraction, X-ray fluorescence and energy dispersive spectrometry) that allowed to characterize its geochemical and textural properties. To classify the collected samples more assertively, a table was proposed that relates their textural characteristics with their silica percentage, which, in turn, is directly linked to the degree of silicification. From this classification, the observations and the data acquired, it was determined that the cherts framed within the shallow calcareous sedimentary context of the Colombian Cretaceous, originated immediately after the deposit of the sediment, under an early diagenetic mechanism that includes the interaction of organic matter with aerobic and anaerobic bacteria, which modify the thermodynamic conditions of equilibrium in the first few meters of the sediment, facilitating the precipitation of silica polymorphs. In this vein, it is suggested that the most likely source of precipitated silica in these rocks is from the marine environment, where dissolved silicon polymers and ions take advantage of the sedimentary permeability and reach microbial areas with ideal geochemical conditions for the nucleation of silica, and in this way, cement and replace the original components of the sediment.