SEDIMENTACION DE CARBONATOS EN LAS ISLAS LARGA, ALCATRAZ Y SANTO DOMINGO, EDO. CARABOBO.

POR: XAVIER PICARD Y DONALD GODDARD

Resumen:

Las islas Larga, Alcatraz y Santo Domingo, situadas al este de Puerto Cabello, representan el caso de sedimentación de carbonatos mejor desarrolladas en la costa central de Venezuela. Las islas están construidas sobre el arrecife y han crecido por acreción de terrazas de tormenta y formación de lagunas centrales, con desarrollo de manglares periféricos a ellos y subsecuentes relleno y desecación dejando llanuras centrales. La composición de los sedimentos es calcita y aragonito derivado de corales, algas y moluscos y parece estarse efectuando un proceso de dolomitatizacion de los sedimentos, el cual puede provenir de la Cordillera de la Costa.

Introducción:

            El estudio de estas islas forma parte del proyecto Litoral Central PICARD y GODDARD (1972), emprendido por la División de Geología Marina del Ministerio de Minas e Hidrocarburos durante el año 1971. Las Islas están situadas aproximadamente en longitud 67º56´oeste y latitud 10º30´Norte y a 1.5 km de la costa en la zona oriental de Puerto Cabello. Se seleccionaron las tres islas ( Alcatraz, Santo Domingo y Larga) para este estudio porque representan el mejor desarrollo de este tipo en la región estudiada, la cual comienza al oeste de la ensenada de Chuao (unos 40km al este) donde vuelve a manifestarse la Plataforma Continental en la parte occidental de la Cordillera de la Costa. Las condiciones de dinámica sedimentaria que controlan el ambiente en esta parte de caracterización por una morfología del fondo con cañones submarinos que caen a la fosa de Bonaire ( SELLIER DE CIVRIEUX, 1966, p. 183) (fig. 2). Estos cañones sirven de colectores del material detrítico derivado de la cordillera.

(1)- Manuscrito recibido en Diciembre, 1972.

(2)-División de Geología Marina, Dirección de geología.

   Ministerio de Minas e Hidrocarburos Caracas

Isla Larga es la más grande i mide aproximadamente 1300 metros de largo, 350 metros en la parte más ancha y 100 metros en la parte más angosta. Sto. Domingo está situado a 900 metros al noreste de Isla Larga, tiene 500 metros de largo  y 300 metros de ancho. La Isla Alcatraz está situada a 1300 metros de largo al noreste de Sto. Domingo, tiene 500 metros a de largo y 400 metros de ancho aproximadamente.

El propósito del estudio es de investigar las variaciones que existen en la textura y composición de los sedimentos de carbonatos, de evaluar la importancia  de las variaciones y comparar este proceso con sedimentos similares antiguos ya conocidos. Se efectuara un trabajo análogo en los arrecifes de Chichiriviche. Edo. Falcón, a fines de 1972.

Método de trabajo:

            Se realizo un muestreo simple, aleatorio de superficie en las playas, en la parte plana arenosa (plano central) y en las lagunas de las islas, y se hizo además un reconocimiento geológico. Se utilizo una draga para tomar muestras en la parte profunda de la laguna de la isla Alcatraz. La ubicación de las muestras se indica en el mapa geológico. El trabajo de campo se efectuó en diversas etapas entre Diciembre de 1971 y Marzo de 1972.

            El análisis granulométrico de los sedimentos de carbonatos se puede hacer de la misma manera que para el material clástico silíceo debido a que los carbonatos están expuestos a los mismos procesos físicos que los granos silíceos (GRAVES et  al, 1962). Las diferencias principales son: 1) que la mayoría de los sedimentos de carbonatos son de depositados dentro de una cuenca muy local, y 2) que los carbonatos reflejan algún tipo de actividad orgánica (HAM y PRY, 1962).

            Las muestras fueron secadas y cuarteadas hasta obtener un volumen equiparable a uno conocido de 100 gramos. Las muestras de laguna se tamizaron con agua por la malla 230 (62 micras) para separar el contenido de material tamaño limo-arcilla. El resto del material se tamizo en seco con un rotap Tyler durante 10 minutos (método de SWINCHATT, 1965). Se calcularon porcentajes por tamaño, el tamaño medio (MD), el escogimiento (So), y los parámetros de agudeza (K) y asimetría (SK). La fracción entre 1/8 y 1/16 mm se utilizo para estudiar la mineralogía de los carbonatos.

            El estudio de los foraminíferos se realizo a partir de una muestra suela. Con el objetivo de separar los insolubles (Cuarzo, minerales de arcilla, etc.) de los carbonatos, se hizo reaccionar durante 48 horas, 40 gramos de material triturado en 400 ml. De acido acético al 20%  y se lavo la muestra con agua destilada. El filtrado paso por un tapiz de malla 325 para separar la parte fina, luego se centrifugo aislando la fracción de menos de 2 micras. Se montaron láminas petrográficas con gotas de líquido con las fracciones finas para la identificación por difracción de rayos-x. (MANKER y GRIFFIN, 1971).

Consideraciones geológicas:

            El extremo accidental de la Cordillera de la Costa, en su extensión hasta Puerto Cabello se caracteriza por una zona de plataforma continental, que se hace progresivamente más amplia de este a oeste. Este fenómeno geomorfológico se correlaciona en la costa con un desarrollo de zona marginal costera plana que se manifiesta  en Patanemo y Borburata donde hay zonas de llanuras de inundación fluvial muy amplia y zonas con marismas y salinas y una costa plana y de pendientes suaves hacia el mar (zona occidental de la fig. 2). Un poco al este (Ocumare de la Costa y alrededores) hay ensenadas con mucha actividad biológica. En los contrafuertes de la cordillera aflora la formación Nirgua y sus asociaciones de rocas anfiboliticas y zonas eclogiticas (MORGAN, 1969, p, 57) y la formación las brisas infrayacente, ambas parecen estar en contacto normal, aunque no hay coincidencias de opiniones al respecto. Hacia Morón, los rocas metamórficas están en contacto de falla con rocas sedimentarias (Formación Maporita) y esta zona de falla parece prolongarse entre morón y la línea de costas con acantilados. Al norte de Borburata hay desarrollo de islas arrecifales y lagunas marginales.

            En las islas se reconocen cinco ambientes de acumulación de sedimentos: A) Arrecife; B) Terrazas de tormenta,C) Laguna centrales; D) Playas de baja energía; y E) Llanuras central arenosa. Estos ambientes pueden correlacionarse con las zonas de sedimentación de un atolón con anillo coralino, más resistente hacia a Barlovento con laguna central y en ciertas condiciones el desarrollo de una zona positiva sobre en lo que en algunos casos fue la laguna central. Descritos de manera similar por MAZWELL et al (1961).

A)   Arrecife:

Las islas están rodeadas por dos tipos de arrecifes. Hacia Barlovento un arrecife de barrera (Fig. 3ª) o sumergido con abundante Acropora, el cual suele hacerse marginal (fig. 3b) en los extremos paralelos al viento; y el desarrollo de manchones arrecifales y arrecifes someros diversificados hacia sotavento. El arrecife de Barlovento parece ser la principal fuente de material detrítico para estas islas. Acri Murex, Strombus, Nerita y Cittarium. Los géneros de las algas no se distinguen con el microscopio pero en la zona predominan las algas calcáreas Lithothamnion y Halimeda (ALMEIDA,  comunicación personal, marzo de 1972). El alga Lithothamnion esta incrustada en los corales y forma una masa solida sobre los arrecifes de barrera. Las algas Halimeda parecen ramitas de hojas las cuales al secarse al sol se ponen blancas. En la parte sur de Isla Larga se han encontrado concentraciones de Halimeda que parecen acumulaciones de “Cornflakes”.

Otros organismos calcáreos escasamente presentes en las islas son, los foraminíferos (Anexo 2). Es difícil saber qué porcentaje contribuyen a los sedimentos calcáreos. En la laguna abierta de Isla Alcatraz la concentración es más alta debido a la entrada constante de aguas marinas. En las playas y los planos centrales son más escasos ya que son fácilmente destruidos por abrasión. En las zonas de aspersión se desarrolla el Homotrema rubrum, Lamarck.

Para investigar la mineralogía de4 las arenas de las islas se estudiaron tres muestras por difracción de rayos-x. (MORELOCK y KCENIG, 1967) (fig. 12). En las muestras de laguna y salina se identifico aragonito y dolomita – Ca Mg (CO3)2. Esto es interesante porque indica que en estas islas con una alta concentración de CaCo3 está ocurriendo dolomitizacion. En la muestra de playa de gioclase. También se encontraron algunos granos de cuarzo y moscovita en las secciones finas de las arenas (fig. 11). Este material forma menos del uno por ciento de los sedimentos en las islas.

Para el estudio granulométrico se utilizaron 14 muestras de las tres islas. Se analizaron 4 muestras de laguna, 6 de playa y 4 de plano central. Se utilizarón medidas de cuartil y los gráficos fueron representados en papel semilogaritmico obteniendo los resultados en milímetros. Los histogramas se efectuaron sobre papel milimetrado donde se puede notar que más del 7% de los sedimentos de los planos centrales y las playas tienen un tamaño entre 1 mm. Y 1/8 mm (tabla III). En 2 muestras de playa de Isla Larga más del 97% de los granos tiene un tamaño entre 1/4mm. Y 1/8 mm. En los sedimentos de las playas y los planos centrales, menos del 3%consiste de finos o sea de tamaño limo-arcilla. En cambio los sedimentos de las lagunas consisten de más de 45% de tamaño menor de 1/8 mm. Y más del 37% de material tamaño limo-arcilla (Tabla III).

Los sedimentos de las playas y de los planos centrales están muy bien escogidos, con escogimientos alrededor de 1,25. Esto compara favorablemente con el escogimiento de las arenas de las playas de Gran Roque y la Orchila, que son de n1, 29 y 1,40 respectivamente.

Estos escogimientos son los que se esperan en playas con mayor oleaje y corrientes moderadas a débiles. Lo que en todos los casos las muestras son de las playas en la parte sur y suroeste de las islas y protegidas de las corrientes fuertes del noroeste. Según FCLK (1962), la eficiencia de escogimiento de las corrientes y oleaje varia, ya que las fuerzas moderadas producen un mal escogimiento de los sedimentos. Se puede observar un escogimiento moderado a malo de 3.38 en las muestras de lagunas donde no existe casi ninguna causa de corriente u oleaje.

 

El tamaño promedio de los granos de los sedimentos de playa y plano central es de 0.32 parecido a los tamaños de 0.4 y 0.44 de Gran Roque y la Orchila. El tamaño promedio de las lagunas es de 0.11 mm. Las medidas de asimetría y agudeza tienen muy poca variación y las diferencias entre playa, plano central y laguna son insignificantes para las medidas observadas.

 

 

Conclusiones:

 

      Los resultados de este estudio han demostrado que las islas tienen cinco ambientes de acumulación de detrítico donde más del 98% del material consiste de carbonato de calcio – CaCO3. Las gravas de coral provienen de los arrecifes que rodean las islas y se acumulan formando periódicamente terrazas por tormentas y corrientes marinas. Las arenas de las playas, planos centrales y lagunas son el resultado de la destrucción mecánica de los corales, algas y moluscos por oleaje y la abrasión continua entre las partículas.

      Las variaciones obtenidas en el estudio granulométrico corresponden bastante bien con el aspecto fisiográfico de las islas y con las corrientes marinas. La diferencia entre el tamaño de las gravas de corales de las terrazas, los sedimentos de las playas y los sedimentos de las lagunas son notables. La presencia de material terrígeno en las islas demuestra que las corrientes traen detritos de la Cordillera de la Costa, en la fracción fina limo-arcilla.

 

Agradecimientos:

      Este trabajo fuer patrocinado por la División de Geología Marina e Hidrocarburos, como parte de su programación normal. Los autores desean expresar su agradecimiento al Dr., Jose Antonio Galavia, jefe de la división de Geología Marina, por su apoyo y colaboración durante la realización de este trabajo, así como la lectura crítica del manuscrito. El estudio se realizo en colaboración con el biólogo Pablo Almeida del INTECMAR quien aclaro muchas dudas a los autores. Los foraminíferos fueron analizados por H. Gámez, ayudante de micropaleontología, M.M.H. el análisis difracción de rayos-x fue efectuado por la colega Magaly Graterol y el técnico O. Leguizamón. Agradecemos al Dr. Malcolm Jeiss haberse tomado el tiempo de leer el manuscrito, así como sus críticas y comentarios.

 

 

B)   Terrazas de tormenta:

 Se encuentran situadas hacia Barlovento y están firmadas por una terraza de tormenta  compuesta de grava de coral con fragmentados de 50 cms. La terraza tiene un promedio de 1.5 metros de alto y 20 metros de ancho. En algunas partes llega a 3.5 metros de alto y más de 30 metros de ancho (fig. 4). El espesor y el ancho de la terraza de tormenta está controlado por arrecifes marginales, Arrecifes de barrera y por las corrientes marinas que vienen del noreste. Donde no existen arrecifes de barrera, como al sureste de isla Larga, la terraza mide 3.7 metros de alto y tiene aproximadamente 40 metros de ancho. El tamaño de los fragmentos disminuyen a medida que la playa se acerca a zonas protegidas del embate violento del oleaje  y cede lugar para el desarrollo de playas de baja energía con arena calcárea. En la parte oeste y suroeste de las islas Alcatraz y Sto. Domingo existen pequeñas terrazas de tormenta  con fragmentos de 10 cm. De ancho en promedio. Las cuales ceden paso a playas arenosas. Esto bse debe a la falta de fuertes corrientes marinas y a la tranquilidad del mar en la parte oeste y sur de las islas, protegida de los vientos. Sobre la terraza de tormenta hay además gran cantidad de tronco y basura traída por las marejadas. En uno de los troncos observamos un canto muy meteorizado de esquisto cuarzo-micáceo-granatifero.

C)   Laguna Central:

En la parte central de las islas se localizan varias lagunas en diversas fases de desarrollo. En Alcatraz hay una laguna arrecifal semicerrada, a la cual entra agua por las brechas existentes en la terraza de tormenta y por un brazo abierto al mar en la zona de sotavento, navegable con lanchas de poco calado (fig.5). Esta laguna tienen una profundidad de 7.5 m y el sedimento acumulado es lodo calcáreo. En las islas Sto. Domingo y Larga hay dos y cuatro lagunas cerradas respectivamente. Tienen aporte de agua del mar solamente durante tormentas y agua dulce meteórica durante temporada de lluvia. Se encuentran en diversos grados de desecación y relleno y algunas son hipersalinas y de alta temperatura. Suelen estar rodeadas por una zona de manglares mas o menos amplia.

      En estas lagunas los sedimentos consisten de arena calcárea y más de 37% de limo y lodo calcáreo (menos de 0.062mm). en las lagunas cerradas de Isla Larga y Sto. Domingo los sedimentos calcáreos están cubiertos por una capa de material vegetal en descomposión de 5cm, de espesor, con una notable presencia de H2S. Cuando se desecan las lagunas, se forman grietas en el material orgánico (fig. 6). Las salmueras que se forman en estas lagunas al desecarse pueden indicar sobre el proceso diagenetico de los carbonatos acumulados en ellas y en el arrecife circundante.

 

D)   Playas de baja energía:

En la parte de sotavento de estas islas, el oleaje es de baja energía y se produce una acumulación de material calcáreo detrítico en la granulometría de las arenas, que forman playas (Fig. 7). A veces  suelen cementarse y formar rocas de playa (Fig. 8ª y 8b). Este fenómeno se presenta en las tres islas. En la zona entre baja y pleamar suele haber moluscos (Citarium Vasum, Murex Donax, etc.) viviendo en ese ambiente. Este tipo de playas es muy concurrida por los veraneantes.

E)   Llanuras centrales:

Detrás de la terraza de tormenta, y en los sitios ocupado anteriormente por lagunas, se acumula arena calcárea fina posiblemente transportada por el viento (fig.9ª), estas arenas provienen de la destrucción de los organismos arrecifales. En algunas sitios de los planos centrales hay concentraciones de fragmentos grandes de moluscos, de corales y moluscos enteros, que pueden representar una laguna detrás del arrecife antiguo hoy separado del mar y recubierto por las arenas (Fig. 9b). Esto puede ser evidencia de la transgresión Holocena, así como unos remanentes de arrecife situada en el extremo suroeste de Isla Larga.

Características de los sedimentos:

            Para estudiar la distribución de los sedimentos finos en estas islas coralinas se procuro identificar los componentes aloquimicos, ortoquímicos y terrígenos. El 96% del material fino es calcáreo y el resto es detrito terrígeno muy  fino. La relación Ca- Mg en algunas arenas es interesante. Se encontró un caso de dolomita casi pura. Las muestras se seleccionaron en los ambientes tranquilos (Tablas I, II y III).

Mas del 98%  de la fracción de sedimentos comprendidos entre 1/8 y 1/16 mm. Están compuestos de detrito de corales y algas y moluscos. De estos, las partículas de corales y algas son las más abundantes y los moluscas están presentes en menor cantidad. No fue posible identificar con microscopio los géneros que constituyen los corales y algas. Con la luz transmitida las algas aparecen oscuras y los corales más claros, lo que facilita su identificación /Fig. 10). Se identificaron algunos fragmentos de moluscos (Aragonito) y se observaron algunos foraminíferos bentónicos y ostrácodos.

            Los corales más abundantes en la zona de estudio son los de los géneros Acropora, Porites y Diploria (coral cerebro) y el pseudo-coral Millepora. De este grupo provienen la mayoría de los fragmentos coralinos.

 

E	F	M	A	M	J	J	A	S	O	N	D
38	18	26	46	153	190	210	319	242	198	186	70

 

 

   Precipitación mm
   Río Choroní (Cabeceras) 1310 m.s.n.m. Estado Aragua

E	F	M	A	M	J	J	A	S	O	N	D
38	28	29	94	164	159	174	259	224	257	148	48

 

 
Transcripción:
Daleivis Gudiño