Calizas rojizo-violáceas con gasterópodos en las vulcanitas cretácicas de Sierra de Najasa, sur de Camagüey, Cuba Centro-Oriental

Contexto geológico

La localidad de colecta de las rocas fosilíferas se encuentra en pleno territorio del CAVC, donde están cartografiadas las formaciones geológicas Guáimaro, Camujiro y Piragua, las cuales se describen sintéticamente a continuación, según el Léxico Estratigráfico de Cuba (IGP, 2023Instituto de Geología y Paleontología - IGP (2023): Léxico Estratigráfico de Cuba. Instituto de Geología y Paleontología / Servicio Geológico de Cuba (IGP/SGC). La Habana. versión digital.).

Al este, la Formación Guáimaro (Tchounev et al., 1981Tchounev, T., 1981, en: Belmustakov, E.; Dimitriva, E.; Ganev, M.; Haydutov, I.; Kostadinov, I.; Ianev, S.; Ianeva, J.; Kojumdjieva, E.; Eoshujarova, E.; Popov, N.; Shopov, V.; Tcholakov, P.; Tchounev, D.; Tzankov, T.; Cabrera, R.; Díaz, C.; Iturralde, M.; Roque, F. (1981): Geología del territorio Ciego-Camagüey-Las Tunas. Resultado de las investigaciones y levantamiento geológico, escala 1: 250 000. Cuba: Ministerio de Energía y Minas.), está constituida de lava, lavobrecha basáltica, traquiandesítica, traquibasáltica, andesítica, clastolava basáltica, con paquetes de rocas piroclásticas como toba aglomerática; entre las sedimentitas predominan conglomerado y caliza, de edad Cretácico temprano Albiano a Cretácico tardío Turoniano.

En el punto fosilífero aparecen las vulcanitas de la Formación Camujiro (Tchounev et al., 1981Tchounev, T., 1981, en: Belmustakov, E.; Dimitriva, E.; Ganev, M.; Haydutov, I.; Kostadinov, I.; Ianev, S.; Ianeva, J.; Kojumdjieva, E.; Eoshujarova, E.; Popov, N.; Shopov, V.; Tcholakov, P.; Tchounev, D.; Tzankov, T.; Cabrera, R.; Díaz, C.; Iturralde, M.; Roque, F. (1981): Geología del territorio Ciego-Camagüey-Las Tunas. Resultado de las investigaciones y levantamiento geológico, escala 1: 250 000. Cuba: Ministerio de Energía y Minas.), la cual está representada por lavobrecha, lava, clastolava, toba, toba aglomerática de composición andesítica y andesito-basáltica, caliza arenosa y detríticas, de edad Cretácico tardío Cenomaniano-Coniaciano.

En los alrededores del área, exhibe una amplia extensión la Formación Piragua (Tchounev et al., 1981Tchounev, T., 1981, en: Belmustakov, E.; Dimitriva, E.; Ganev, M.; Haydutov, I.; Kostadinov, I.; Ianev, S.; Ianeva, J.; Kojumdjieva, E.; Eoshujarova, E.; Popov, N.; Shopov, V.; Tcholakov, P.; Tchounev, D.; Tzankov, T.; Cabrera, R.; Díaz, C.; Iturralde, M.; Roque, F. (1981): Geología del territorio Ciego-Camagüey-Las Tunas. Resultado de las investigaciones y levantamiento geológico, escala 1: 250 000. Cuba: Ministerio de Energía y Minas.), integrada por brecha y conglomerado tobáceo, caliza biogénica, arenisca tobácea bien estratificada, tufita y toba con intercalaciones de lentes de caliza en la parte inferior, y una secuencia media-superior bien estratificada de toba vitroclástica, vitrocristaloclástica, cristaloclástica, litoclástica y tufita; y sus lavas, andesítica, andesítico-basáltica, andesito-dacítica, de edad Cretácico tardío Turoniano-Campaniano.

Durante las observaciones de campo previas, se hicieron algunas fotografías de las dos principales litologías afloradas en el área de colecta (Figuras 2 y 3). Se documentó al detalle en gabinete una muestra fosilífera mediante observación macroscópica, con la ayuda de lupa de mano (10x y 21x). Fue posible hacer varias fotografías a los ejemplares de gasterópodos expuestos en la superficie, con cámara digital Nikon y usando la lupa de mano, para la ampliación de las imágenes de los ejemplares observados (Figura 4).

Estudios de gabinete

Mediante el estudio de las secciones delgadas realizadas (12 unidades), se logró la determinación y descripción de las microfacies, siguiendo la clasificación textural de Dunham (1962)Dunham, R. J. (1962): Classification of carbonate rocks according to the depositional texture, in Hamp, W.E. (ed.), Classification of Carbonate rocks. American Association of Petroleum Geologists Memoir. 1. 108-121.. 12 Bajo el microscopio petrográfico, de luz transmitida, y con la ayuda de cámara acoplada se tomaron macrofotos, con y sin nicoles cruzados, utilizando los aumentos más apropiados a cada caso (Figuras 5 y 6).

Se hicieron observaciones sobre los microfósiles en las secciones o láminas delgadas, con la identificación de especies de foraminíferos y otros invertebrados, con lo que se obtuvieron los datos sobre la edad más probable de las facies estudiadas (Figura 6).

Rasgos sedimentológicos

Capas con acteonélidos. En afloramiento, se observó una facies con gasterópodos, con predominio de los acteonélidos (Figura 2). Aquí se aprecia una estratificación poco definida, con aspecto masivo en capas gruesas, y con cierta laminación interna. Además de los gasterópodos, aparecen fragmentos grandes de otras conchas, incluidos bivalvos, y donde son comunes las radiolas de equinoideos, orientadas paralelas a los planos de la deposición detrítica arenosa.

En general, la muestra tiene una forma de lengüeta vista en planta, algo redondeada en su extremo más fino, unas dimensiones de aproximadamente 16 cm de largo máximo, por 13 de ancho y unos siete de grosor mayor (Figuras 3 y 4). La sección transversal es lenticular, con su parte inferior cóncava hacia abajo; irregular, más abierta en la parte distal, el extremo más estrecho. Esta muestra por su morfología y algunos rasgos sedimentarios de ordenamiento interno, recuerda un relleno de canal en un medio acuoso de un fondo arenoso.

Según la observación macroscópica, se trata de una caliza arenosa, con abundante detrito vulcanomíctico, y su denominación de campo alternativa, puede ser de arenisca algo calcárea, volcanomíctica a polimíctica, de grano grueso a medio. La roca es fosilífera, rica en moluscos gasterópodos y otros restos. En partes, aparece grano más fino comparable a limolita polimíctica. Destaca por su coloración pardo oscuro, rojiza hasta violácea.

Se nota una cierta estratificación y laminación imperfecta, formada por al menos tres capas más o menos irregulares, distinguibles entre sí por cambios ligeros de tonos en la coloración y cambios granulométricos también suaves.

Esta capa a techo pasa a unos milímetros de arenisca de grano fino o limolita, homogénea, de color más oscuro, con cierta laminación no clara; contiene escasos biodetritos y algunos litoclastos más redondeados. Esta capa parece mineralizada por óxido de hierro; tal vez, por acción de algún proceso ligero de mineralización y alterada a consecuencia de la hipergénesis sufrida.

Capa inferior: caliza arenosa, de grano grueso a medio (o arenisca polimíctica), con abundantes bioclastos. Tiene unos 3 cm en su punto más grueso, se afina irregular- y lateralmente, hasta desaparecer en la mitad de la muestra, y forma de parche por debajo de la capa media, que la cubre. En general, el grano va de grueso a medio, es rica en abundantes bioclastos (detritos calcáreos gruesos), casi grano grava (rudstone). Se clasifica por su textura como un grainstone-rudstone, muy arenoso, bioclástico.

Capa media: caliza arenosa, de grano medio a fino, compacta, más homogénea, con escasos bioclastos. Posee unos 3 cm como espesor visible mayor, es irregular, pero constituye el cuerpo principal de la muestra. El grano se ve seleccionado, con cierta laminación paralela, solo denotada por la orientación de las partículas alargadas, en forma de escasos y pequeños biodetritos en la matriz de arenisca, más bien fina. Se clasifica por su textura como grainstone arenoso, bioclástico.

Capa superior: caliza arenosa, de grano grueso a medio, con abundantes bioclastos grandes. Se asemeja a la inferior, con el grano ligeramente más fino, cercano a la capa media, pero rica en bioclastos y biodetritos grandes. Se observan otros posibles flujos, en forma de lóbulos irregulares, pero se describe en su conjunto. Es clasificada como un grainstone-rudstone, arenoso, bioclástico.

Rasgos tafonómicos

En las capas con acteonélidos en afloramientos (Figura 2), la sedimentación parece haber tenido un carácter episódico, con mayor arrastre de conchas completas, y su acumulación, en algunos niveles, con orientación paralela de los ejes. Ello sugiere un transporte por rodamiento en un flujo unidireccional de baja energía; comparable a las demás capas descritas en el área. Las conchas presentan alguna recristalización y solo la cavidad más estrecha de la vuelta central interior, en algunos casos, aparece vacía.

Respecto a la muestra estudiada en detalle (Figura 3), en la capa inferior no se observa una selección clara de los biodetritos, ni por el grano, ni por la morfología de los bioclastos o partículas calcáreas, distribuidas irregularmente dentro del grano medio, que es más litoclástico y vulcanomíctico.

En ella, se observan algunas conchas de gasterópodos pequeños, y aparecen algunas conchas globosas, mezcladas. También existen valvas sueltas de moluscos pelecípodos, y tal vez, fragmentos alargados de paredes de los propios gasterópodos más grandes.

Se nota cierta orientación de los fragmentos alargados (bioclastos) de forma tangencial hasta transversal al eje del flujo deducido; al parecer, producto de un arrastre suave por rodamiento y desplazamiento sobre el fondo arenoso, donde quedaban escorados contra pequeños obstáculos. Estos rasgos señalan procesos actuantes de baja energía hidrodinámica en el fondo marino.

En la capa media, en general, se observan (6 ejemplares) conchas finas, alargadas, aisladas, pero bien orientadas paralelas al eje del flujo. La capa parece marcar la estratificación del depósito, irregular, con paso neto a la capa infrayacente y también a la suprayacente, denotándose cierta erosión, sin una clara gradación del detrito. Esto da forma al molde del paleocanal que semejan estas calizas arenosas.

Esta capa deduce como formada bajo un flujo tractivo unidireccional, con transporte laminar de los materiales bien seleccionados, por rodamiento en camadas finas sobre el fondo arenoso, no consolidado.

La capa superior se parece a la inferior, con el grano ligeramente más fino, cercano a la capa media, pero rica en bioclastos (conchas) y fragmentos menores; contiene las cochas de gasterópodos mayores y más completas. Se observan restos, tal vez de otros flujos, en forma de lóbulos irregulares, pero se describe en su conjunto. Se nota predominio de conchas con sus ejes largos paralelos o cuasiparalelos al flujo (5-7 ejemplares).

En el nivel situado a techo, en una escasa área, y en la parte central de esta capa superior, están situadas las conchas grandes, algo globosas (4 ejemplares), orientadas, con sus ejes largos tangenciales a transversales respecto a la dirección general del flujo; al parecer estas conchas quedaron varadas, dada su morfología. Las conchas medidas son relativamente pequeñas y varían en tamaños de 8-9 mm hasta 30-33 mm (Tabla 1).

Las conchas, en parte, contienen un relleno ligeramente diferente a la matriz de la capa donde están acumuladas, de grano más fino. También hay leves cambios en los tonos entre esos materiales, lo que parece confirmar cambios no solo en granulometría, sino además en composición. En algunos casos, existe arenisca más polimíctica como parte del relleno, e incluso con minerales más frescos, que en la matriz.

Lo anterior señala, con toda probabilidad, la ocurrencia de procesos de resedimentación de las conchas; es decir la acción de procesos de arrastre desde otro medio vecino, donde ocurriría la acumulación inicial, y posteriormente, una erosión del fondo. El transporte debió ser corto y de escasa duración e intensidad, dada la buena preservación de las entidades resedimentadas.

Aunque existen algunos fragmentos aislados de conchas, en general estas se presentan bien preservadas, sin marcadas huellas de erosión o pulimento. En general, predomina el relleno completo de las conchas (4A-H). Se observan algunas partes de las conchas muy recristalizadas, con textura esparítica, posiblemente por recrecimiento de calcita en espacios de las cámaras vacías (4D y F). Solo se ha identificado una posible estructura geopetal (4C), donde en una cámara, el rellenamiento ocuparía la parte baja, y la calcita, la parte superior previamente.

En general, los gasterópodos observados (Figura 4), parecen corresponder a turritélidos (taxoregistros B y H, 4 ejemplares), nerineidos (taxoregistros E-F, 4 ejemplares), natícidos (taxoregistro C), y otros morfotipos, tal vez, pertenecientes a familias distintas (A, B y G). En las fotos de afloramientos, entre los gasterópodos abundan los acteonélidos (Figura 2). Hay que destacar que, los gasterópodos pertenecientes a las tres primeras familias listadas, son comunes en las rocas de la región, pero de edad Santoniano (?) a Campaniano-Maastrichtiano.

Microfacies

El estudio de láminas delgadas bajo el microscopio de luz polarizada ofreció las características de las microfacies determinadas (Figuras 5 y 6).

Trazas de hidrocarburos

Resulta, en particular interesante, la presencia en la principal muestra estudiada, de brechamiento y estilolitos impregnados en hidrocarburos (Figura 6G), ya que se trata de facies originadas en una cuenca sedimentaria asociada al CAVC. Este hecho sugiere, la existencia de sedimentos ricos en materia orgánica en el pasado en la región y su enterramiento profundo. O en cambio y más plausible, la ocurrencia de una dismigración por fallas de los hidrocarburos desde las profundidades, y que habrían sido generados, por alguna roca madre allí enterrada, pero aún desconocida en la PSPC.

La escasa silicificación y la ausencia de otros minerales hidrotermal-metasomáticos, no justifican la influencia posible de las intrusiones del propio magmatismo en el CAVC extinto, sobre estos carbonatos intravolcánicos.

La coloración parda, rojiza acentuada a violácea, de estas calizas puede relacionarse con la combinación de factores distintos y específicos, tales como:

Como puede comprobarse (Figura 7), las ligeras elevaciones de rumbo NW-SE, que ocupa la caliza roja-violácea, muestran notables desplazamientos de sus ejes, expresados en la disección del relieve, dada por la presencia de sistemas de fallas de varias direcciones. También el patrón de la red fluvial refleja la estructura compleja del substrato geológico del área. Estos elementos estructurales, conjugados con los procesos de modelado del paisaje, han influido en el plano erosivo actual del área, expresado además en la distribución de las formaciones geológicas presentes.

La traza general del cauce del río principal y la orientación de las colinas con caliza rojo-violáceas, ambas con dirección NW-SE, claramente paralelas y relacionadas, revelan esta falla como una estructura disyuntiva importante en el CAVC de la zona (Figura 7). La manifestación de esta ruptura permite suponerla, como posible vía de circulación de los fluidos mineralizantes (hidrocarburos y elementos acompañantes), que influyeron en la litogénesis e hipergénesis de las calizas rojizas y sus variedades.