Geoquímica y composición isotópica de estroncio de las formaciones sedimentarias mesozoicas de la cuenca del río Maipo

Abstract

Las rocas sedimentarias de la cuenca del río Maipo, ubicada en la zona central de Chile entre los 33 y 34°S aproximadamente, tiene un limitado registro sobre su composición isotópica de Sr. Esta información es potencialmente útil para determinar el origen de los solutos producidos por la disolución de las rocas de la cuenca del Río Maipo, para lo cual es necesario conocer la composición isotópica del Sr (87Sr/86Sr) de las principales litologías que afloran en esta. En este trabajo, se compiló la información isotópica disponible y se realizó la una caracterización geoquímica e isotópica de algunas formaciones sedimentarias mesozoicas que afloran en la cuenca, las que corresponden a las formaciones: Río Colina, Río Damas, Lo Valdés y Colimapu, encontradas en la Cordillera Principal; y Lo Prado y Las Chilas, ubicadas en la Cordillera de la Costa, de las que se extraen rocas carbonáticas, clásticas, bituminosas e ígneas. La base de datos recopilada revela la existencia de dos grupos de rocas ígneas: el grupo C1, compuesto por rocas cuaternarias, posee razones 87Sr/86Sr entre 0.70441 y 0.70591, las cuales han sido asociadas a contaminación magmática en la base de la corteza o a enriquecimiento de la fuente del manto ligado a erosión por subducción; y el grupo C2, conformado por rocas neógenas y paleógenas que tienen razones 87Sr/86Sr entre 0.70337 y 0.70435, asociadas a una fuente magmática proveniente directamente del manto. Por su parte, entre las rocas extraídas de las formaciones sedimentarias mesozoicas, se tienen las siguientes razones 87Sr/86Sr de las: 1) Rocas carbonáticas: 0.707191 ± 0.00014 de fm. Lo Valdés, coincidente con firmas oceánicas; 0.7059594 de fm. Río Colina; 0.70665971 de fm. Lo Prado y 0.704143 ± 0.000023 de fm. Las Chilcas, asociadas a ambientes de cuencas acuáticas salobres subcontinentales; 2) Rocas clásticas: 0.705236 ± 0.00049 de fm. Río Damas, relacionadas a una fuente magmática evolucionada o enriquecida; 0.709376 ± 0.000002, 0.712359 y 0.70665442 de fm. Lo Prado, con una variabilidad isotópica que interpreta distintas fuentes sedimentarias, y 0.703841 ± 0.00004 de fm. Colimapu, donde la roca ígnea actúa como fuente de la roca clástica; y 3) Bituminosas: 0.707151 y 0.709618 de fm. Río Colina, asociadas a posible alteración con cantidades altas de carbonatos secundarios. En general, los óxidos de elementos mayores distinguen a las rocas carbonáticas, junto con las rocas bituminosas de las formaciones Lo Valdés y Las Chilcas, de las rocas clásticas y las rocas bituminosas de la fm. Río Colina. A partir del Índice de Alteración Química (CIA) de las rocas clásticas de las fm. Río Damas y Lo Prado, se indica una baja meteorización (45 62). Además, los patrones de REE de algunas rocas calcáreas destacan anomalías negativas de Ce, sugiriendo que fueron formadas a partir de aguas de fondo marino subóxicas. Dentro de la cuenca del río Maipo, es parcialmente posible identificar las litologías que aportan solutos a la red hídrica a partir de su meteorización. Así, solo son distinguibles del resto las rocas carbonáticas de las formaciones Lo Prado y Río Colina, las rocas clásticas de la fm. Lo Prado y las rocas de la fm. Colimapu, sin diferenciar la naturaleza de las últimas.