Resumen
En numerosas secciones de rocas del Cretácico medio-superior en Norte
América y Europa se han observado excursiones isotópicas de
carbono (
¹³C). Estos
desplazamientos han sido considerados como señales globales que fueron
producidas por cambios que afectaron la distribución isotópica del
carbono de la hidrósfera y atmósfera, siendo convencionalmente
interpretadas como respuesta a un aumento en sedimentación y/o preservación
de materia orgánica durante intervalos de tiempo geológico específicos
(Popp et al. 1989). Scholle and Arthur (1980) propusieron que estas
variaciones temporales en valores ¹³C
correlacionan con eventos anóxicos de carácter oceánico.
Otros autores (Vahrenkamp, 1996, entre otros) han sugerido que existe correlación
entre cambios en el nivel del mar y tendencias de variaciones en isótopos
de carbono. Föllmi et al. (1994) han propuesto un mecanismo teórico
que explica esta correlación mediante una compleja correspondencia entre
factores extrínsecos (volcanismo y clima ) y respuestas intrínsecas
como meteorización, movilización de nutrientes, productividad orgánica
y preservación de carbono. Según este mecanismo, las excursiones
positivas de carbono estable puede correlacionarse con un aumento del nivel del
mar, mientras que las excursiones negativas indican un descenso del nivel del
mar.
La presencia de eventos de isótopos de carbono durante el Cretácico, cuyo carácter global ha sido ampliamente demostrado, provee una base de trabajo para evaluar la extensión local, regional y global de secuencias sedimentarias particularmente relacionadas con la formación de rocas madres de hidrocarburos (Davis et al. 1994). Este tipo de eventos pueden usarse para correlacionar intervalos sedimentarios ampliamente separados en distancia, tipo y contenido de materia orgánica, profundidad de soterramiento y paleogeografía (Dos Santos Neto et al. 1996).
El presente trabajo documenta la presencia de estas anomalías durante el período Albiense-Aptiense en el margen pasivo del Norte de Suramérica. Para ello se tomaron muestras en la cuenca Oriental y cuenca Occidental de Venezuela en dos intervalos con este rango de edad: el Miembro Machiques de la Formación Apón (Quebrada Maraca, estado Zulia) y la parte de la Formación Chimana (río Cariaco, estado Sucre, ver Figura 1). Ambos intervalos comprenden alternancias de margas y calizas con contenidos de materia orgánica que varían entre 1 y 6 %. Las unidades estudiadas fueron depositadas durante el ahogamiento parcial de la plataforma carbonática de Venezuela en el Aptiense medio-Albiense temprano (Martínez y Hernández, 1992).
La edad geológica de las rocas estudiadas fue corroborada por análisis
de los conjuntos de foraminíferos. La preparación de las muestras
para análisis isotópico consistió en la eliminación
del material carbonático de la roca pulverizada usando HCl. El carbono
orgánico presente en cada muestra se pasó a CO2 por
combustión en ampolla de vidrio con CuO. El gas obtenido fue purificado
por destilación en línea de vacío. La composición
isotópica del CO2 purificado fue medido en un espectrofotómetro
de masas DELTA-E, marca Finnigan MA, usando NBS 17 (¹³C = 4,41‰ ) y NBS 22 (¹³C= -29,63‰) como estándares
de calibración, reportando los valores como partes por mil (‰)
relativos a PDB.
Figura 1. Localización geográfica de las secciones estudiadas en el presente trabajo
Figura 2. Perfiles isotópicos de carbono en sedimentos del Tethys y Océano Atlántico
graficados versus edad del intervalo Aptiense/Albiense (a, Weissert y Lini, 1991);
se comparan con los perfiles isotópicos de querógeno en (b) Miembro Machiques
de la Fm. Apón en Qda. Maraca, Edo. Zulia (Pérez Infante, 1996)
(Cuenca Occidental de Venezuela) y (c) Fm. Chimana, río Cariaco, Edo. Sucre
(este trabajo); graficados versus distancia relativa de cada sección.
Resultados y discusión
En la figura 2, se presenta una comparación de la variación isotópica de la materia orgánica del intervalo Aptiense-Albiense, en la sección de quebrada Maraca y en la sección de río Cariaco, así como los perfiles isotópicos de carbono en carbonatos del Atlántico y en el dominio del Tethys, en Europa reportados por Weissert y Lini (1991).
En cada una de estas secciones se observa un patrón complejo de desplazamientos isotópicos que pueden ser correlacionables. Tanto en la zona de G. blowi de las muestras del Atlántico y del Tethys, como hacia los 120 metros de sección de sección del Miembro Machiques y los 230 metros de la Fm. Chimana, se observa una tendencia gradual negativa, seguida de una excursión múltiple con breves desplazamientos positivos entre las zonas de Schackoina cabri y Ticinella bejaouaensis. Después de este período, en el Albiense temprano, los valores isotópicos de carbono en todas la curvas observadas muestran poca variación.
Siguiendo las ideas planteadas por Föllmi et al. (op. cit), la plataforma carbonática de Venezuela estuvo afectada por una caída en el nivel del mar en el Aptiense temprano (caracterizada por una regresión o "lowstand system tract"), mientras que en el Aptiense tardío-Albiense temprano el sistema estuvo dominado por un aumento del nivel del mar ("transgressive system tract"). Durante este último período se observan los mayores valores isotópicos de carbono orgánico total tanto en la Formación Chimana como en el Miembro Machiques, posiblemente una consecuencia de la ocurrencia de un evento anóxico.
El patrón de desplazamiento isotópico complejo que se observa en las secciones estudiadas en este trabajo también es reportado por Scholle y Arthur (1980) en la Sierra Madre, en México Oriental, por Santos Neto et al. (1996), en la Cuenca de Potiguar, al noreste de Brasil (1996) y por Vahrenkamp (1996) en la región del Golfo Arábico.
La complejidad del evento anóxico oceánico a lo largo del límite Aptiense-Albiense ha sido explicada por Bralower et al. (1993) argumentando que este período estuvo marcado, por lo menos, por tres episodios cortos de disoxia/anoxia regionalmente extensivos, que fueron interrumpidos por condiciones oxigenadas generales. Estos episodios pueden ser mejor reconocidos en sedimentos altamente carbonáticos que fueron depositados en cuencas epicontinentales, y que ahora se encuentran expuestos en superficie terrestre.
Conclusiones
La similitud en los patrones y valores de desplazamiento isotópico durante el Aptiense-Albiense en la plataforma carbonática de Venezuela en los diferentes sitios de la geografía mundial, confirma la ocurrencia de un evento global regionalmente extensivo, que ha sido descrito por Jenkyns (1980) y Schlanger et al. (1987) como un evento anóxico oceánico.
La marcada similitud de los perfiles isotópicos de las secuencias comparadas en este trabajo corrobora la utilidad de esta data para establecer correlaciones en secuencias sedimentarias depositadas en regiones dístales, aún en cuencas diferentes.
Agradecimientos
Los autores de este trabajo quieren expresar su agradecimiento al Sr. Héctor Henriquez quien determinó las relaciones isotópicas de las muestras de río Cariaco, Estado Sucre y a Marta Carrillo por haber realizado el análisis bioestratigráfico de las mismas.
Referencias
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¹ PDVSA-Intevep. Los Teques, Edo. Miranda, Venezuela.
