18/11/16

Caracterización sedimentológica de la laguna de Urao (Andes venezolanos, Mérida, Venezuela).

Caracterización sedimentológica de la laguna de Urao (Andes venezolanos, Mérida, Venezuela).

Sedimentological characterization of the Urao Lake. (Venezuelan Andes, Mérida, Venezuela).

P.Huerta1, O. Guerrero2, R. Cuevas2, I. Armenteros3, Audemard, F4., J. Paredes2

1 Dpto. Geología, Escuela Politécnica Superior de Ávila, Universidad de Salamanca. 05003 Ávila phuerta@usal.es
2 Dpto. Geología General, Escuela de Ingeniería, Universidad de los Andes, Campus de La Hechicera, Mérida (Venezuela). oguerre@ula.ve
3 Dpto. Geología, Facultad de Ciencias, Universidad de Salamanca, 37071, Salamanca. ilde@usal.es
4 Fundación Venezolana de Investiaciones simológicas, FUNVISIS, Final Prolongación Calle Mara, Quinta Funvisis, El Llanito, Caracas 1073, Venezuela

 Resumen: La laguna de Urao en los Andes venezolanos es conocida por la precipitación de carbonatos de Na y Na, Ca. Este trabajo realiza una caracterización sedimentológica de la laguna de Urao. Se han tomado muestras de sedimento en las márgenes palustres de esta laguna y se han extraído 6 testigos con un registro de superior a 120 cm en 4 de ellos llegándose, en uno de estos, a recuperar hasta 212 cm de sedimento. Los análisis de difracción de rayos X del sedimento de la laguna revelan una composición principalmente siliciclastica (Cuarzo, moscovita y clorita) en el registro estudiado. La calcita y la analcima presentes se consideran precipitados autigénicos. No se ha identificado gaylusita ni trona en los 212 cm de sedimento analizados. Se han identificado dos niveles con paleosismitas a profundidades de 40-60 cm y de 100-120 cm.

Palabras clave: Lagunillas, Andes venezolanos, Urao, Gaylusita, paleosismitas.

Abstract: Urao lake in the Venezuelan Andes is known by the precipitation of Na and Na, Ca carbonates (Gaylussite and trona). This paper describes the sedimentology of the Urao lake. Sediment samples from the palustrine areas and six cores from the lake bottom have been taken. Four of the six cores extracted register 1.20 m of the sediment. One of these register 2.12 m of sediment. The XRD analyses of the lake sediment reveals the siliciclastic composition (Quartz, moscovite, clorite) of the studied sediment. Calcite and analcime are the main autigenic minerals precipitated in the lake. There are no evidences in the recent record (0-2.12 m) of the gaylussite and trona reported in this lake. Two levels with paleoseismic evidences at 40-60 cm and 100-120 cm have been identified.


Key words: Lagunillas, Venezuelan andes, Urao, Gaylussite, Paleosismites.

INTRODUCCIÓN

La laguna de Urao es una laguna con precipitación de carbonatos de Na, y Na y Ca como la Trona y la Gaylussita. Estos hacen de esta laguna un caso especial por ser poco frecuentes en el registro lacustre. Uno de los aspectos que no quedan suficientemente bien descritos en el estudio de lagos con mineralogías similares son sus características sedimentológicas, puesto que la mayor parte de los estudios se han centrado en la hidroquímica (Bischoff, et al., 1991). El objetivo principal de este trabajo es hacer una descripción de los principales rasgos sedimentológicos de este lago, tanto en las áreas centrales como en las áreas marginales rodeadas de vegetación palustre. La presencia de fallas activas en las proximidades de este lago permiten reconocer evidencias paleosísmicas registradas en sus sedimentos.

CONTEXTO GEOLÓGICO

La laguna de Urao se localiza en la rama venezolana de los Andes (Fig. 1A), la cual tiene una orientación NE-SW debido a los esfuerzos compresivos entre bloque de Maracaibo, la Placa del Caribe y la Placa Sudamericana (Audemard y Audemard, 2002). Los Andes venezolanos estan divididos por la falla de Boconó que es una falla de desgarre dextral que en la zona de estudio separa la sierra de La Culata en el bloque norte y la Sierra Nevada en el bloque sur. En el sector de Mérida-Lagunillas la falla tiene una traza norte y una traza sur que delimitan la cuenca pull apart de Lagunillas, donde se localiza la laguna de Urao (Fig. 1B). Estas fallas han tenido sismicidad histórica (Alvarado, 2008).
Dentro de la cuenca de drenaje que alimenta la laguna aparecen las rocas sedimentarias de la Fm. La Quinta de edad Mesozoica y depósitos Cuaternarios de origen aluvial y lacustre. Las primeras están constituidas principalmente por conglomerados silíceos, areniscas, lutitas y en menor medida por capas de carbonatos.
Este lago se pudo originar hacer unos 7000 años y permaneció cerrado hasta hace unos 350 años (Mazzarino, 2000).

HIDROLOGÍA Y CLIMA

La cuenca de drenaje que alimenta la laguna de Urao tiene un área de 8,37 km2 y sus altitudes varían desde los 2200 m en el punto más alto hasta los 1020 m de la orilla de la laguna (Fig. 1B). Su forma es subtriangular vista en planta, siendo uno de sus vértices el punto más alto y el lado opuesto, el bloque levantado de la falla que limita el lago por el sur. Sus otros dos límites latelares son dos quebradas, la del Molino al oeste y la de San Miguel al este. Dentro de la cuenca de drenaje se distingue una zona de relieve en la parte norte y una zona de cuenca deprimida en la parte sur. El límite entre estas dos zonas lo conforman la traza norte de la La falla de Bocono, la cual limita por el norte la cuenca de pull apart de Lagunillas (Alvarado, 2008). Dentro de esta cuenca se distingue la zona de margen dominada por depósitos de abanicos aluviales y la zona palustre y lacustre.
El drenaje en la zona de relieve está marcado por la incisión de la arroyada pero desaparece completamente al salir del relieve sin dejar evidencias de incisión o cauces naturales, infiltrándose o dispersándose el flujo en los depósitos de los abanicos aluviales. Durante la mayor parte del tiempo el drenaje mencionado no lleva agua, funcionando principalmente durante episodios de tormentas. Por el contrario los arroyos fuera de la cuenca de drenaje, los de El Molino y de San Miguel llevan cierto caudal durante prácticamente todo el año secandose en periodos de sequía.
La laguna tiene una extensión de 1000 m de largo por 200 m de ancho y una profundidad máxima de 2.7 m, lo que sitúa su fondo a 1017.3 m sobre el nivel del mar (Fig. 2). Las profundidades se distribuyen de forma alargada paralelas a la dirección de la falla sur con un gradiente marcado de dirección NNO-SSE siuado al este de las zonas más profundas. La temperatura media anual en la zona a 1000 m de altura (la laguna de Urao se encuentra a 1020 m) es de 20ºC y desciende hasta los 12ºC a los 2200 m. La precipitación media anual no supera los 400 mm, por lo que se considera que este área tiene un clima semiárido (Bradley, et al., 1985, Weingarten, et al., 1990). La estación lluviosa en la región va desde Marzo hasta Octubre, siendo estación seca el resto del año. La sierra de la Culata situada al norte ejerce un efecto orográfico impidiendo la entrada de vientos húmedos procedentes del Caribe, y la sierra Nevada hace lo mismo con los vientos procedentes del Océano Atlántico dificultando así la formación de precipitaciones en la zona.
Las aguas de la laguna presentan un color marrón amarillento. El pH varía entre 9.2 y 9.6 entre febrero y julio respectivamente. La temperatura del agua en superficie es de 28ºC en febrero y 29ºC en julio. No se han apreciado cambios notables de la temperatura en profundidad. La concentración de Ca2+ varía entre unos 5 y 42 ppm de febrero a junio, mientras que el Na+ varía entre 40 y 260 ppm para el mismo periodo.

AMBIENTES SEDIMENTARIOS

Dentros de la cuenca pull apart de lagunillas se reconocen depósitos de abanicos aluviales constituidos por depósitos conglomeráticos silíceos con matriz arenosa. Estos depósitos están parcialmente levantados en el bloque norte de la traza norte de la falla.
Los abanicos aluviales presentan pendientes en torno al 15% y distalmente pasan a la llanura donde aflora el nivel freático y se forman ambientes palustres. El paso desde las zonas de pendientes elevadas a las zonas llanas y encharcadas es basante súbito. Así los sedimentos más externos de las zonas palustres son detríticos con altas proporciones de arenas y gravas que disminuyen hacia el interior de la laguna conforme avanzamos por la zona palustre.
En estas zonas de cambio de pendiente existen manantiales que alimentan la laguna con aguas que fluyen superficialmente sin encauzar.
Las zonas palustres están dominadas por vegetación de juncos que se extienden hacia la laguna dando paso a una vegetación flotante que de forma neta se acaba en las aguas libres de la laguna. Esta vegetación avanza cada año y es extraida de vez en cuando por el personal del Parque Monumento Natural de la Laguna de Urao. Dentro de esta zona palustre entre la vegetación de juncos aparecen zonas abiertas formadas por un fango orgánico negro producto de la descomposición de los juncos. También se observan zonas abiertas de claros donde no hay vegetación flotante y aparecen a modo de charcas las aguas de la laguna.
La vegetación flotante llega a estar hasta 1,5 m sobre el fondo de la laguna, y las raíces no llegan a alcanzarlo.
Los sedimentos de la laguna son en general ricos en materia orgánica, constituidos por un limo terrígeno-carbonatado en el que aparecen intercalaciones arenosas que son más frecuentes en las partes externas. Según los análisis de difracción de rayos X (DRX) de las muestras de los sondeos, los depósitos del lago están constituidos por cuarzo, moscovita, clorita y calcita, apareciendo en algunas muestras analcima que pudiera ser una fase autigénica. El color del sedimento es gris oscuro destacando algún moteado hidromórfico con colores anaranjados. Se aprecian algunas capas de color gris claro a blanco y capas de color gris oscuro más ricas en materia orgánica. Muchas de las capas centimétricas están rotas, otras están claramente falladas y otras dobladas y/o distorsionadas (Fig. 3).
Se han recuperado 6 testigos en distintos puntos de la laguna, recuperando 2,15 cm de sedimento en uno de ellos (SLG-03). Tienen en común sedimentos oscuros ricos en materia orgánica y con manchas de hidromorfía.
La fauna encontrada consiste principalemente en gasterópodos algunos con enrollamiento planospiral y otros con trocospiral.

EVIDENCIAS PALEOSÍSMICAS

La proximidad de la falla de Boconó, que se bifurca en dos ramas que limitan tanto al norte como al sur la cuenca de pull apart de lagunillas, hace que la sismicidad en la zona sea muy activa. Los efectos de la sismicidad son palpables en la geomorfología de la zona y han sido descritos en los trabajos realizados en trincheras de falla (Alvarado, 2008), aunque hasta ahora no hay descripciones de las evidencias paleosismológicas en los depósitos del lago.
Las principales estructuras encontradas en los testigos son: estructuras de escape de fluidos, pipas, laminación rota, laminación convoluta, capas falladas, las cuales han sido descritas en multitud de trabajos como evidencias paleosísmicas (Alfaro, et al., 2010, Audemard M, et al., 2005, Rodríguez-Pascua, et al., 2000).
Las evidencias paleosísmicas se encuentran en dos niveles en los testigos, a profundidades de 40-60 cm (SGL-01; SGL-03; SGL-05; SGL-06) y a 100-120 cm (SGL-03; SGL-05; SGL-06). Aunque sería demasiado aventurar, afirmar que la correlacción de profundidades significa una correlacción de eventos símicos parece existir cierta correspondencia. El testigo SGL-04, próximo a la plataforma de extracción de Urao más septentrional, situado en el borde norte del lago no registra evidencias paleosísmicas.
Las dataciones realizadas en el año 2000 por un equipo de la Universidad de Massachusetts Amherst en el testigo E-99 asignan a un profundidad de 238 cm una edad por 14C cal. de 300 años BP. (Mazzarino, 2000), momento en el que se supone que el lago de Urao deja de ser cerrado, por lo cual los eventos correspondientes a las profunidadades de los intervalos 40-60 cm y 100-120 cm, se supone que son más recientes del año 1650. Quizás alguno de estos eventos pudiera corresponderse con el terremoto de Santa Cruz de Mora en 1894 (Rengifo y Laffaille, 2000).

CONCLUSIONES

La laguna de Urao situada en la cuenca de Pull Apart de Lagunillas-La González, cuya tectónica es activa, tiene aguas muy básicas y ricas en Na+. Aunque esta cuenca es conocida por tener carbonatos sodico-cálcicos (Gaylussita y trona), los sedimentos más recientes (0-212 cm), no contienen ninguno de estos minerales.
La mineralogía de los sedimentos a partir de DRX revela la importancia de los aportes terrígenos en la composición del sedimento lacustre siendo el cuarzo, la moscovita y la clorita las principales fases detríticas encontradas. Como fases químicas aparece calcita y analcima. Este último mineral es un filosilicato sódico que pudiera ser autigénico.
Los sedimentos laucustres estudiados no muestran mucha laminación y son muy ricos en materia orgánica. Las zonas palustres son bastante extensas y flotan conforme se adentran en el lago.
Los sedimentos del lago registran al menos dos eventos sísmicos que aparecen a profundidades de 40-60 cm y de 100-120 cm.

AGRADECIMIENTOS

Los autores agradecen a INPARQUES, la ayuda prestada en la realización de este trabajo. Pedro Huerta agradece a la Universidad de Salamanca la ayuda concedida en el marco de colaboración entre universidades con convenio, por la que pudo desarrollar su estancia en la Universidad de los Andes.

REFERENCIAS

Alfaro, P., Gibert, L., Moretti, M., García-Tortosa, F. J., Sanz de Galdeano, C., Galindo-Zaldívar, J. y López-Garrido, T. C. (2010): The significance of giant seismites in the Plio-Pleistocene Baza palaeo-lake (S Spain), Terra Nova,22: (3) 172-179.
Alvarado, M. (2008): Caracterización Neotectónica de la  cuenca de tracción La González, Mérida Venezuela. Tesis de Maestría Thesis, Universidad Central de Venezuela, 89 pp.
Audemard, F. E. y Audemard, F. A. (2002): Structure of the Mérida Andes, Venezuela: relations with the South America-Caribbean geodynamic interaction, Tectonophysics,345: (1-4) 299-327.
Audemard M, F. A., Gómez, J. C., Tavera, H. J. y Orihuela G, N. (2005): Soil liquefaction during the Arequipa Mw 8.4, June 23, 2001 earthquake, southern coastal Peru, Engineering Geology,78: (3-4) 237-255.
Bischoff, J. L., Herbst, D. B. y Rosenbauer, R. J. (1991): Gaylussite formation at mono lake, california, Geochimica et Cosmochimica Acta,55: (6) 1743-1747.
Bradley, R. S., Yuretich, R., Salgado-Labouriau, M. L. y Weingarten, B. (1985): Late Quaternary paleoenvironmental reconstruction using lake sediments from the Venezuelan Andes: preliminary results, Zeitschrift für Gletscherkunde und Glazialgeologie,21: 97-106.
Mazzarino, M. (2000): Clay and evaporite-mineralogy in the lago de Urao basin: clues to environmental fluctuations in the Holocene of Venezuela. Master Thesis, University of Massachusetts Amherst, Amherst, 82 pp.
Rengifo, M. y Laffaille, J. (2000): Reevaluación del Sismo del 28 de Abril de 1.894, Acta Científica Venezolana,51: 160-175.
Rodríguez-Pascua, M. A., Calvo, J. P., De Vicente, G. y Gómez-Gras, D. (2000): Soft-sediment deformation structures interpreted as seismites in lacustrine sediments of the Prebetic Zone, SE Spain, and their potential use as indicators of earthquake magnitudes during the Late Miocene, Sedimentary Geology,135: (1-4) 117-135.
Weingarten, B., Yuretich, R. F., Bradley, R. S. y Salgado-Labouriau, M. L. (1990): Characteristics of sediments in an altitudinal sequence of lakes in the Venezuela andes: Climatic implications, Journal of South American Earth Sciences,3: (2-3) 113-124.




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