Minerales arcillosos como marcadores de procesos diagenéticos en lodolitas oscuras del cretáceo inferior de la región de Ráquira, Boyacá, Cordillera Oriental de Colombia

Las lodolitas marinas del Cretáceo Inferior que afloran en la región de Ráquira, Boyacá, están constituidas por una asociación de minerales arcillosos que reflejan diferentes procesos a los cuales fueron sometidas las rocas durante su génesis y enterramiento. Las unidades objeto de este estudio corresponden a las Formaciones San Gil Superior y Churuvita, y se presentan los resultados obtenidos en niveles lodosos de ambas unidades, por técnicas de caracterización basadas en Difracción de Rayos X (DRX), Espectroscopía Infrarroja (FTIR), Fluorescencia de Rayos X (FRX) y análisis textural.

Los cambios mineralógicos reflejan aumentos anómalos en presión y/o temperatura progresivamente más intensos hacia la parte inferior de la secuencia sedimentaria, incremento en el grado de cristalinidad para la serie caolinita-dickita-pirofilita, aparición de estructuras interestratificadas tipo illita-esmectita con bajo nivel de ordenamiento Ro (reichweita), clorita-esmectita (corrensita), vermiculita-clorita, y un aumento del porcentaje illítico en los interestratificados illito-esmectita. Estas asociaciones mineralógicas indican condiciones de presión-temperatura altas, como un posible efecto de diagénesis profunda. Sin embargo, la presencia de pirofilita y corrensita marca condiciones de enterramiento muy superiores a las que presumiblemente fueron sometidas estas rocas, lo que indicaría condiciones geotérmicas anormalmente altas en la zona. Esta interpretación debe ser corroborada con análisis mineralógicos en Formaciones subyacentes a la secuencia estudiada y con otros marcadores de enterramiento como reflectancia de vitrinita y termocronología. 

Abstract

Marine mudstones of the Lower Cretaceous in the region of Ráquira Boyacá – Colombia contain association of clay mineral indicating changes in the rock system during their genesis and burial. Mudstone samples were collected in the “San Gil Superior” and “Churuvita” Formations in a stratigraphic column along the Las Minas creek, near the La Candelaria-Samacá road. Their characterization is based on X-Ray diffraction (DRX), infrared spectroscopy (FTIR), X-Ray fluorescence (FRX) and textural analysis.

The here studied clay mineral transformations reflect diagenetic processes, which are more intensively at the bottom of the sedimentary series. Progressive mineralogical change, reflect increase in the degree of crystallinity for the kaolinite-dickite-pyrophyllite series, illite-smectite irregular mixed-layered Ro (reichweite) and chlorite-smecite (corrensite) interlayered structures series, and an increase in the illitic component from the top to the bottom of the interval. The mineralogical associations indicate high P-T conditions, probably reflecting deep diagenesis. However, the pyrophyllite and corrensite presence marks much deeper burial conditions than recorded from the strata, wich could be explained by abnormal high geothermal gradients in the area. This interpretation should be corroborated by mean of further mineralogical analysis from clay minerals in the underlying formations, and another burial markers as vitrinite reflectance and thermochronology.