Revisión analítica de la Fm. Asencio desde una perspectiva edafo-geomorfológica.

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RESUMEN

La Fm. Asencio, llamada también "Arenisca con Dinosaurios", es un estrato arenoso que tiene la cualidad de ser a la vez el registro resultante de dos épocas y dos ecosistemas antagónicos. Cada uno dejando sus improntas superpuestas dentro de un mismo nivel, y que además engloba restos de dinosaurios.

Su edad geológica es aún desconocida y se mueve dentro de un amplio intervalo de épocas posibles, desde el Cretácico tardío al Oligoceno.

El presente análisis, desde un ángulo no muy usual en la geología nacional, intenta desdoblar su génesis, y plantea interrogantes nuevas que hacen posible pensar que es más antiguo de lo que se creía.

Además se propone una modificación de la columna estratigráfica en uso a propósito de esta peculiar formación, procurando sirva mejor a la interpretación de los acontecimientos geológicos nacionales y regionales.

La Edafología es una ciencia que debería ser más empleada en los estudios geológicos de formaciones continentales, porque sirve de nexo entre los factores litológicos, bióticos y climáticos, que son todos ellos a la vez los responsables de los registros que encontramos. La Naturaleza es un sistema, y como tal debe estudiarse si se pretende comprenderla. No debemos olvidar que si en un ámbito terrestre hubo vida, entonces seguramente también hubo un suelo funcionando, por lo menos desde que la vida colonizó los continentes.

La Edafología se nutrió históricamente de la ciencia Geológica y ahora está disponible para devolver el favor, porque la geología de LO QUE ESTÁ debería ir cediendo paso a la geología del POR QUÉ ESTÁ.

La Fm. Asencio fue nombrada por Walther (1931) como "Arenisca de Titanosaurios", y alcanzó el rango de Formación en el año 1966 gracias a Bossi.

Se extiende por los departamentos del litoral centro y sur invadiendo también algunos de los departamentos centrales del país.

Los distintos autores coinciden con la descripción litológica. Son areniscas de grano fino, color rosado pálido y algo de cemento en base a illita y carbonato cálcico.

El grano presenta buen redondeamiento y selección, y la composición mineralógica corresponde a arenas ácidas con 80 % de Qz, feldespatos alcalinos en el orden del 15 % y sólo algo de plagioclasas.

La potencia del estrato sedimentario tiene un estándar de 25 m. y el contacto inferior con la Fm. Mercedes, de arenas gruesas con niveles de cantos, es totalmente gradual. En cambio el contacto superior con la Fm. Fray Bentos es discordante erosivo.

La Fm. Asencio pertenece al Grupo Paysandú (Bossi 1988) que también incluye a la Fm. Guichón, anterior y concordante con la Fm. Mercedes. El Grupo es ubicado estratigráficamente en el Cretácico tardío gracias a dataciones sobre fósiles pertenecientes a la "Arenisca con Dinosaurios" de edad Senoniana. Es Serra (1945) el primero que pone en claro esta secuencia sedimentaria de 3 formaciones en el relevamiento del Dpto. de Soriano, y Bossi luego las une como Grupo Paysandú.

La peculiaridad de la Fm. Asencio yace en que su sector cuspidal sufrió fenómenos diagenéticos de silicificación y ferrificación, siendo este último responsable del color rojo púrpura que la hace tan distinguible.

Por ese motivo el Profesor Bossi considera inteligente la separación en miembros de la formación, llamando Yapeyú a la parte inferior sin diagénesis y Palacio a la superior, aprovechando la extraña geomorfía que desarrolla en los lugares expuestos a la erosión.

Lambert (1939) atribuye el fenómeno de ferrificación a aguas ascendentes por evaporación en clima árido. El agua portadora de hierro reducido circularía en napas freáticas que al ascender por capilaridad oxida el hierro precipitando en el lugar.

Otros autores como Caorsi y Goñi (1958) vislumbraron un proceso laterítico de clima tropical húmedo, pero Bossi (1966) no está de acuerdo pues persisten en el perfil feldespatos frescos.

Sprechman et al. (1981) se inclinan por la explicación de Lambert (1939).

Posteriormente Ford y Gancio (1988) encuentran dominio de caolinita en la cima de la formación mientras que debajo las esmectitas son mayoría, en un perfil estudiado en el Cerro Vera, Dpto. de Soriano.

Esta observación les hace pensar que se trata de un paleosuelo de clima cálido y húmedo con neoformación de arcillas 1:1 (monosialitización). Las aguas ferrificantes se moverían lateralmente desde las partes altas a las bajas donde se acumularían.

La descripción hecha por Ford y Gancio (1988) del perfil en el Cerro Vera es la que se transcribe:

nivel 1 ----- 0 a 1,60 m Coraza de ferrificación muy coherente, que forma una cornisa saliente por su mayor resistencia a la erosión. Se compone de una arenisca fina a media, de granos redondeados, cuarcítica, de matriz ferrificada uniforme (sin moteados), con túbulos huecos recubiertos de ferriargilanes, glébulos y formas nodulares, adquiriendo en partes aspecto pisolítico. La roca es maciza de color rojo (hematítico).

nivel 2 ----- 1,60 a 2,60 m Con pasaje neto de la coraza superior, este nivel está constituído por una arenisca fina a media, de selección regular a buena, redondeada, cuarcítica, de matriz arcillosa, maciza, amarillenta con abundantes moteados rojos. Presenta abundantes túbulos tapizados interiormente por arcilla gris ocrácea (cutanes de iluviación), externamente ferrificados. En la parte superior presenta una disyunción en capas subhorizontales, probablemente originadas por compactación. La roca es coherente, tiene aspecto de petroplintita.

nivel 3 ----- 2,60 a 3,80 m Este nivel se distingue esencialmente del suprayacente por la disminución de la cantidad y tamaño de los moteados rojos, predominando claramente las zonas amarillentas. El pasaje es gradual, no hay límite neto con el suprayacente. Se observan algunos túbulos huecos recubiertos de arcilla y óxidos de hierro, apareciendo además pedotúbulos rellenos de material blanco no carbonático. La roca es maciza, algo menos coherente que el nivel 2.

nivel 4 ----- 3,80 a 4,40 m El nivel suprayacente pasa gradualmente hacia este nivel, caracterizado por una ausencia casi total de moteados rojos y menor coherencia que el suprayacente. El color es amarillento, algo más claro que los superiores. Presenta algunos túbulos huecos recubiertos de arcilla y óxidos de hierro, de disposición sub horizontal y sub vertical.

Las arcillas tomadas de cada nivel del perfil fueron analizadas por difracción de rayos X llegando a los siguientes resultados: en la cima la caolinita es dominante y bien cristalizada mientras que en los niveles inferiores pierde cristalinidad y preponderancia frente a las esmectitas del tipo montmorillonítico. En particular en la coraza ferrificada sólo se encontró caolinita.

Además también se caracterizó las capacidades de intercambio catiónico (CIC) de las arcillas, en base a ensayos para el Potasio, obteniéndose un comportamiento de baja carga para la esmectita, lo que supondría que es de neoformación, consecuencia de la actividad de un suelo , y no del tipo esmectita heredada.

Encontraron en el perfil túbulos y cavidades rellenos con capas de arcilla coloreadas (ferriargilanes) propios del nivel de rizósfera, y también hacen una observación sobresaliente: detectan que los estratos acorazados, de máximo 2 metros de espesor y centenares de metros a la vista, se engrosaban hacia el Sur. Tienen el techo bastante plano y casi horizontal, aunque algo inclinado al S. , y el piso ondulante pero con una tendencia marcada de 2 ó 3 % de buzamiento sur. Esta forma de cuña afinada hacia el Norte en el 100 % de los casos (alrededor de 40 observaciones), así como el gran desarrollo de las corazas y la mineralogía de las arcillas, les hace pensar que están frente a un modelo de "suelo ferralítico" de clima tropical húmedo. Las corazas representarían la parte inferior de la catena de suelos de un paleorelieve que en las partes más altas albergaba los nidos de insectos que hoy forman los depósitos conglomerádicos.

Clasifican a las corazas como del tipo de "meseta"(Duchaufour) y opinan que su formación debió insumir cientos de miles de años.

La migración de las aguas con hierro era desde las zonas altas del paleorelieve hacia las bajas y el endurecimiento se daba en donde descargaba el freático.

Para ellos la edad del proceso, sin duda pedológico, puede ser Cretácica tardía como Terciario inferior, sin mayor precisión que los límites dados por un lado en un nivel silicificado en las arenas de Asencio, con restos y huevos de dinosaurios (Cretácico último) y por otro en la discordancia erosiva provocada en el Oligoceno con la Fm. Fray Bentos.

No obstante, antes de ésta, ubican un episodio destructivo erosivo de los suelos ferralíticos topográficamente más altos que fuera responsable de los depósitos conglomerádicos constituídos por nidos de insectos fósiles ferrificados, que se apoyan en forma discordante erosiva sobre la misma coraza erosionada de la Fm. Asencio en algunos casos, pero también otras veces en diferentes paleosuperficies erosionadas. Dicho episodio de aridez desbastó las partes altas del paisaje dando una inversión del relieve.

A estos conglomerados proponen denominar como Fm. Palmitas, y la ubican estratigraficamente antes de la Fm. Fray Bentos, pero separada y posterior a la Fm. Asencio, en la que se le incluía antes, seguramente por similitud de color.

De cualquier manera Ford se inclina por edad Terciaria mencionando que Lambert (1941) también lo había hecho aunque con otro modelo.

Roselli (1939) es el primero que habla de los nidos fósiles de insectos y establece analogías con formas actuales. Serían entonces véspidos y coleópteros que los ubica en el Cretácico superior.

Ford (1988) propone que los insectos fabricaban sus nidos con "material ferruginoso" de los horizontes superiores que al secarse se concrecionan y endurecen, lo que después permitió su transporte a los emplazamientos conglomerádicos sin destruirse.

Menendez (1971) recoge evidencias paleobotánicas en varios puntos de la Argentina y sostiene una tesis de clima tropical húmedo para casi todo el cono sur de América Latina durante el Paleoceno y el Eoceno.

Panario y Gutierrez (1999) plantean que el gran aplanamiento del paisaje uruguayo, que se produjo en el Cenozoico, fue posible gracias al episodio erosivo Oligocénico (Fm. Fray Bentos) que operó sobre las gruesas alteritas desarrolladas por oxisoles de clima tropical húmedo de edad Eocénica, y que desarrolló también ferricretas tanto sobre sedimentitas Cretácicas como en rocas PreCambrianas, así como también sobre basaltos Jurásicos en la Argentina. Lo mismo habría sucedido en Sudáfrica, según Becker (1992), que dice que el clima sería similar en el Eoceno tanto allí como en la región del Río de la Plata.

Gonzalez et al. (1998) dicen que los insectos serían más compatibles con una paleoecología de comunidades herbáceas; paisajes de "pradera."

Veroslavsky y Martínez (1996) asignan edad MesoPaleoceno-Oligoceno para el miembro del Palacio de la Fm. Asencio en base a perforaciones de ANCAP en el río Queguay.

Pazos et al. (1998), con estudios en el Dpto. de Soriano y Flores, definen una superficie edáfica ubicada entre los miembros Yapeyú y Palacio.

Goso (1999) asume una paleoecología de clima tropical sub húmedo, en vista de los insectos reconocidos. Habla de un sistema de "pradera ó bosque relativamente desarrollado". Además propone agrupar secuencias sedimentarias, quedando entonces en un solo paquete la Fm. Mercedes-Asencio, pues dice que es un mismo evento deposicional; para luego separarla en miembros, siendo el inferior correspondiente a las arenas conglomerádicas (miembro Chileno) y el superior el asociado a los niveles pelíticos fluviales (miembro Yapeyú). Por otro lado llamaría Geosuelo Palacio a la parte superior ferrificada, asignándole edad Paleocena-Eocena por los depósitos de nidos fósiles.

No hay que olvidar que, según Bossi y Panario, se han encontrado otras litologías con el fenómeno de ferrificación impuesto además de las arenas de Asencio, como ser rocas cristalinas preCámbricas en el Uruguay y basaltos en la Argentina.

Con referencia al mecanismo acumulador de los sedimentos, Sprechman (1982) dice que no se le puede definir en detalle, aunque es seguramente un proceso de sedimentación continental.

La "Gruta del Palacio", cerca de Trinidad, es un fenómeno geomorfológico aún no descifrado.

Un frente de erosión actual socavó debajo de la coraza férrica quedando apoyada solamente en columnas del mismo material ferrificado, lo que simula un templo y de allí su nombre.

Las columnas tienen un diámetro entre 0,5 y 1,0 m y la altura visible alcanza los 2 m . El fenómeno se repite en otros parajes, aunque es menos espectacular.

La distribución en planta de las columnas parece no responder a ningún patrón, siendo el espacio interpilar variable.

Ford cree que es una removilización de los oxi-hidróxidos de hierro desde las corazas hacia abajo, y al fenómeno lo llama "raíces de ferrificación".

EXPOSICIÓN Y DESARROLLO

La Fm. Asencio mantiene aún hoy casi todos sus interrogantes sin responder, tanto así que no se le conoce aún la edad, ni la del momento de la deposición, ni la del enmascaramiento pedológico que le dio el aspecto definitivo.

A estas alturas del conocimiento ya nadie debería dudar que la explicación es edafológica.

Las fechas tentativas manejadas hasta hoy se basan en restos fósiles de dinosaurios, aparentemente removidos, y en una interpretación del perfil discutible.

Hay una tendencia de diferentes autores a colocarla en el Terciario, pues habrían evidencias de clima tropical húmedo a nivel regional e incluso intercontinental entre el Paleoceno y el Eoceno, pero también hay que decir que no existen pruebas en contra de que antes también estuviera operando una situación climática semejante.

Este trabajo va a rehacer el análisis de los datos de la Fm. Asencio usando herramientas de la Edafología, y aplicando el criterio del actualismo que como se explicará más adelante es especialmente válido para este caso.

La sistemática de la exposición consiste en criticar las opiniones de distintos autores, que se han ido dando en diferentes momentos, acerca de la interpretación del fenómeno formador de los niveles ferrificados, a la vez que se ofrece otra alternativa de solución. El presente estudio se basará en los relevamientos recogidos en el libro "Geología del Uruguay" edición 1988 de Bossi J. y Navarro R. , editado por la Universidad de la República, y los trabajos de Ford y Gancio de 1988, pues como ya se dijo, se trata aquí de reinterpretar lo que ya se conoce.

Decir que la ferrificación es producto del ascenso a superficie de aguas portadoras de hierro ferroso en un entorno árido para oxidarse y precipitar allí, como lo hizo Lambert (1939) y luego Sprechman (1981), es enteramente incorrecto pues ésto no sucede en la Naturaleza. Dicho modelo surge de mezclar propiedades geoquímicas y climáticas fuera de contexto; resulta ser una explicación del fenómeno totalmente vacía, no existe relación causa - efecto, motivación, ni vínculos espaciales ó temporales. En realidad no explica nada y sólo constata lo que está a la vista.

El razonamiento ecosistémico directamente no existe. Pareciera que tenemos aquí otra vez el problema provocado por la desconexión de las especialidades científicas, olvidando que son sólo parte de un "TODO", como ya se lamentaba Humboldt a principios del siglo XIX y para lo cual escribió su "COSMOS" (Orden y Magnificencia del Universo), obra cumbre y atemporal de la ciencia, si es que la hay.

¿Por qué nos cuesta tanto definir las formaciones geológicas usando como primordial el carácter genético? ¿Es acaso que aún no somos conscientes que son las huellas de la fisiología planetaria?

Caorsi y Goñi (1958) hablan de un proceso laterítico tropical húmedo. Aparece ahora un nuevo concepto: un suelo operando sobre una formación rocosa.

Ford (1988) afirma que es un suelo ferralítico en base a estudios en las arcillas que muestran aumento de la cantidad y cristalinidad de caolinita hacia el tope en detrimento de la montmorillonita, a la vez que ensayos de capacidad de intercambio catiónico (CIC) le indicarían que esta esmectita basal sería pedogenética.

Por otra parte, a Bossi le llama la atención que si fue así como ocurrieron los acontecimientos quedaran igual restos frescos de feldespatos.

Los posteriores autores dan por sentado el origen edáfico de la formación, sin entrar en detalles de su proceso formador, lo que por omisión dejarían al modelo de "suelos ferralíticos" de Ford como el válido hasta el momento.

Nuestra propuesta dice que tanto Caorsi y Goñi como Bossi, y también Ford tenían parte de razón. La explicación viene por ese lado pero necesita conocimientos edafológicos más finos y precisos. Por ese motivo se adjunta estos apéndices informativos que ilustran acerca de la génesis de los suelos tropicales, así como mecanismos de hidromorfismo en los suelos en general.

La información siguiente es un resumen de conceptos extraídos del libro de Duchaufour (Edafogénesis y Clasificación de suelos , 1984).

APÉNDICE

SUELOS RICOS EN SESQUIÓXIDOS

Son suelos que requieren para formarse de temperaturas promedio anuales altas, lo que resulta termodinámicamente agresivo para las estructuras de los minerales primarios, y donde ahora el factor humedad será el que decida el grado de desarrollo evolutivo. Este puede ser bajo en climas subtropicales y contrastados (período seco acusado) llamado "Fersialitización", en que se comparten muchos procesos con los suelos templados y en consecuencia la materia orgánica condiciona el tipo de alteración que sufre la roca madre; como también puede ser máximo en climas tropicales húmedos (ecuatoriales) llamado "Ferralitización" donde la alteración primaria es total y en profundidad siendo absolutamente independiente de la materia orgánica superficial.

Entre ambos extremos se extiende la gran banda de suelos con procesos de "Ferruginización", lo que resulta literalmente así pues corresponde ecológicamente a las regiones periféricas de las florestas húmedas tropicales (selvas).

Estamos hablando del ecosistema de sabanas, de espacios abiertos poco arbolados y con tendencia xerófila.

Por supuesto que existen tipos de suelos "intergrados" en todas las direcciones posibles, en que se desdibujan las cualidades esenciales del tipo "modal", así como las de los procesos formadores.

Sin embargo la mayoría de estos casos se explican porque no se ha logrado aún el clímax, en el que el suelo alcanza un perfecto equilibrio con el ecosistema en donde está instalado.

Se estima que un suelo de corte tropical tarda varios cientos de miles de años en llegar a su clímax, lo que explica lo antedicho si tomamos en cuenta que salimos del último período glacial hace poco más de 10.000 años. De cualquier manera, como nuestro propósito es poner el conocimiento edáfico a disposición del estudio de formaciones geológicas antiguas, estos corrimientos del óptimo, observables en nuestros días en muchas regiones del globo, no deben desviar nuestra atención.

Los fenómenos mencionados de fersialitización, ferruginización y ferralitización son encadenados y consecutivos en el avance evolutivo del suelo, sólo deteniéndose el proceso cuando se logra el mencionado equilibrio.

Como la intención de estos párrafos no es brindar al lector lo que un tratado del tema, sino sólo establecer conocimientos mínimos y básicos para el entendimiento posterior de la línea de razonamiento a desarrollar, es que vamos a olvidarnos de los suelos fersialíticos (parientes tropicales de los suelos templados) para dedicarnos a los ferruginosos y ferralíticos, a los que después se va a hacer directa referencia.

Antes de continuar hay que aclarar que la nomenclatura y clasificación que estamos usando es la francesa, la cual difiere ligeramente de otras muy usadas como la SOIL TAXONOMY (USA) y la de la FAO (UNESCO), en las que se prioriza lo descriptivo frente a lo genético.

Lo más llamativo de los suelos tropicales es el color rojizo que desarrollan y que es debido a que el hierro liberado de las estructuras primarias tiene mayoritariamente una evolución independiente de la materia orgánica, cristalizando como óxidos ó hidróxidos según el caso, prácticamente sin abandono del perfil y por lo tanto sin haber pérdida alguna. El grado de alteración del material inicial puede llegar a ser total, y entonces la relación hierro libre/hierro total se acerca a 100 %. No hay que olvidar que esta alteración se da en profundidad y lejos de la materia orgánica. Si comparamos con suelos de bosques de clima templado (tipo pardo ácido), en donde interviene la materia orgánica complejando al hierro y movilizándolo, la relación hierro libre/hierro total es aproximadamente del 50 %.

Volviendo a los tipos tropicales, las primeras etapas de este hierro libre son amorfas, logrando mayores grados cristalinos en cada período seco. Esto es así tanto en las formas hidratadas (goethita) como en las anhidras (hematita). Pero también se da un proceso evolutivo de goethita (ocre) a hematita (rojo) con el envejecimiento de los perfiles y en forma progresiva, lo que se conoce como "rubificación".

El hierro es ajeno a la influencia de la materia orgánica (alteración profunda) y ésta no interviene en su proceso evolutivo. En cambio, en un régimen templado, el hierro liberado formaría parte inmediatamente de complejos húmico-arcillosos dentro del "complejo de alteración del suelo", teniendo un derrotero para nada independiente de la materia orgánica como sucede en los suelos tropicales.

En un estado de máxima evolución bajo condiciones tropicales húmedas, las alteritas (remanente de la roca madre después de la alteración tropical) están constituídas sólo por 4 tipos de cosas posibles, a saber : Qz, gibsita, caolinita y óxidos de hierro.

Las proporciones de cada uno, e incluso la falta de alguno responde a dos variables : tipo de litología del sustrato y capacidad de drenaje del terreno (terrenos de pendiente ó de llanura).

Estamos hablando de la alteración total de la roca madre, por lo tanto el proceso es el de FERRALITIZACIÓN, y sobre él seguiremos hablando en adelante, pues como se verá el mecanismo de FERRUGINIZACIÓN no es más que el mismo pero con alcances intermedios.

En consecuencia, esta total alteración elimina la posibilidad de coexistencia, dentro de las alteritas, de minerales neoformados con los primarios, excepto el caso específico del Qz.

Como se dijo antes, esta degradación de los minerales constituyentes primarios es un proceso geoquímico exclusivamente y no biogeoquímico (intervención de la materia orgánica) como sucede en suelos de clima templado (en los suelos fersialíticos aún persiste esta modalidad), y por lo tanto es mucho más lento (cientos de miles de años).

El SUELO FERRALÍTICO desarrolla perfiles muy profundos (quizás hasta 20 metros), por lo tanto el nivel de la alteración está desconectado de lo que acontece en superficie y por ende de la materia orgánica, por más abundante que ésta sea (ecología de bosque lluvioso de hoja ancha- selva)

Se llama zona de "roca podrida", el nivel basal del suelo en donde se produce la alteración, y el proceso dominante es una hidrólisis de los minerales a pH neutro ó ligeramente alcalino debido a las bases liberadas. La porosidad es grande en esta superficie rocosa desintegrada, lo que permite movimiento lateral de las napas, arrastrando fuera del perfil a las bases y la sílice y dejando in situ los óxidos de hierro y aluminio insolubles.

Por encima aparece un grueso nivel llamado "zona moteada", "saprolita" ó "arenas plásticas", en el cual el pH es algo ácido (pH aprox. 5) y donde se forma masivamente caolinita.