Mineralogía y Geoquímica de Sedimentos del Río Cruces en la Provincia de Valdivia, Chile

Abstract

El Santuario del río Cruces, ubicado en la XIV Región de Los Ríos, es parte de un sistema estuarino de tipo tectónico y dominado por mareas, formado producto de la subsidencia del terreno como consecuencia del terremoto de Valdivia de 1960. La cuenca del río Cruces drena una superficie de 3233 km2 y tiene un desarrollo total de 125 km de NE a SO, formando un valle aluvial encajonado entre riberas con numerosos meandros que dejan islas y humedales. Esta cuenca se desarrolla encajada en rocas y depósitos correspondientes a depósitos cuaternarios de origen glacio-fluvial y fluvio-estuarino; sedimentitas marinas y continentales del Mioceno; rocas intrusivas del Paleozoico y Cretácico, y rocas metamórficas del Paleozoico-Triásico. Los sedimentos fluvio-estuarinos se caracterizan por su heterogeneidad en composición, selección y tamaño de grano; esta variabilidad es función de características globales como la geología, relieve, clima y extensión del área drenada, y de procesos locales como la litología, hidrodinámica, geomorfología y posiblemente factores antropogénicos. De esta manera, el objetivo de este estudio fue caracterizar la sedimentología, mineralogía y geoquímica de los sedimentos del río Cruces. Esto, con el fin de entender los procesos sedimentarios predominantes en el sistema fluvio-estuarino del río Cruces, condicionados por la evolución geomorfológica y estratigráfica propia de la cuenca sedimentaria, como consecuencia de la recuperación post-subsidencia del terreno en 1960. Para esto se muestrearon testigos de sedimentos obtenidos del lecho del río Cruces (6 testigos entre 35 y 48 cm) y de sus tributarios San José y Pichoy (2 testigos de 47,8 y 45 cm, respectivamente). La sedimentología y mineralogía se estudió mediante las propiedades físicas de los sedimentos (porcentaje de agua, densidad aparente y susceptibilidad magnética), granulometría láser y análisis de espectrometría infrarroja (FTIR). En tanto, la caracterización geoquímica de los sedimentos se estudió estadísticamente a partir de los resultados del análisis geoquímico de 177 muestras, a través del análisis de distribución de frecuencia, componentes principales y redes neuronales artificiales. En general, la variabilidad de las propiedades sedimentológicas, mineralógicas y geoquímicas sugieren un importante control litológico, donde el material clástico, caracterizado por la media granulométrica (fracción arena muy fina a media) y una mayor densidad aparente, se asocia a la variabilidad de los elementos Si, Ca, Na, Mg, Ni, Ti, Cr, Ba y ±Zn. Por otro lado, la fracción sedimentaria fina (<63 µm) dominada por una mineralogía arcillosa, generalmente de mayor susceptibilidad magnética másica y con un alto porcentaje de agua, se asocia a la variabilidad de los elementos Al, Fe, K y P y de los metales trazas Li, V, Co, Mn, Cu, Co, Sc, Y y ±Zn. Esto como producto de la alta capacidad catiónica de las arcillas y partículas coloidales. Además, los elementos Cl y S se muestran asociados, revelando la influencia del agua marina o de pesticidas y/o fertilizantes. Las secuencias de los sedimentos fluvio-estuarinos muestran la evolución del sistema mediante la progradación de facies, producto del ajuste post-subsidencia, reflejada en el aumento abrupto o paulatino de la media granulométrica y del porcentaje de líticos en los sedimentos más superficiales. A escala local, en cada testigo sedimentario se observan secuencias estratigráficas propias de cada contexto geomorfológico (bancos cercanos al canal principal, derrame de llanura, barras de punta y barras mareales). La variabilidad de la composición geoquímica de los sedimentos es explicada por factores naturales dado que éstos presentan una geoquímica conforme a la esperada en lutitas, rocas basálticas, barros fluviales, sedimentos estuarinos y a los criterios de calidad de sedimentos, a excepción del cromo, y en menor proporción, del cobre. Debido a que los metales trazas se asocian principalmente a la fracción limo-arcillas, se recomienda caracterizar la variabilidad de la composición geoquímica de la fracción fina (<63 µm), de manera de disminuir la influencia de la granulometría en la variabilidad de la composición geoquímica de los sedimentos.