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Boletín de Investigaciones Marinas y Costeras - INVEMAR

Print version ISSN 0122-9761

Bol. Invest. Mar. Cost. vol.48 no.1 Santa Marta Jan./June 2019  Epub Sep 16, 2019

https://doi.org/10.25268/bimc.invemar.2019.48.1.762 

Artículos de Investigación

Arrecifes de arenisca en el golfo de Salamanca, plataforma continental del Caribe colombiano

1 Universidad Nacional de Colombia - Sede Caribe, Instituto de Estudios en Ciencias del Mar-CECIMAR, c/o INVEMAR, Calle 25 2-55, Rodadero Sur, Playa Salguero, Santa Marta, Colombia. sezeas@unal.edu.co.

2 Universidad Nacional de Colombia - Sede Medellín, Departamento de Geociencias y Medio Ambiente, Facultad de Minas, Medellín, Colombia. gbernal@unal.edu.co, mweber@unal.edu.co.

3 Laboratorio de Datación por Luminiscencia, Centro Nacional de Investigación sobre la Evolución Humana, CENIEH, Burgos, España. lopezgi.phd@gmail.com, gloria.lopez@cenieh.es.

4 Grupo de Investigación en Ecología y Diversidad de Algas Marinas y Arrecifes Coralinos, Universidad del Magdalena, Santa Marta, Colombia. rgarciau@unimagdalena.edu.co.


RESUMEN

En los mares tropicales hay fondos duros sumergidos que albergan corales pero que no son de origen coralino. Este es el caso del sector del Banco de las Ánimas, en la plataforma continental del golfo de Salamanca, mar Caribe colombiano. En su parte superior (14-16 m de profundidad) hay montículos bajos de bloques y lajas de arenisca, a manera de arrecifes, colonizados por biota coralina y corales dispersos. Para confirmar su fitología, se realizó un primer análisis petrográfico, que mostró que las rocas están conformadas por arenas de grano muy fino, maduras en textura, cementadas por dolomita. Se propone que estos arrecifes fueron formados en un sistema playa-duna-laguna de un antiguo nivel del mar, similar a la actual barra costera de Salamanca. En estos ambientes supramareales salinos de alta evaporación, se pudieron formar como rocas de playa o como eolianitas, por cementación de aragonita, que fue convertida posteriormente en dolomita. Falta determinar si el basamento de las formaciones coralinas de mayor profundidad del Banco también es de arenisca, o es efectivamente coralino.

PALABRAS CLAVE: Rocas de playa; Arrecifes de arenisca; Cambios del nivel del mar; Banco de Las Ánimas; Caribe suroccidental

ABSTRACT

In tropical seas there are submerged hard bottoms that harbor corals but that are not coralline in origin. This is the case for the "Banco de las Ánimas" sector in the continental shelf of the Gulf of Salamanca, Colombian Caribbean. In its upper portion (14-16 m in depth), there are low mounds of sandstone blocks and slabs, conforming reefs, colonized by coralline biota and sparse corals. To confirm their lithology an initial petrographic analysis was carried out, which showed the rocks are made up of fine-grained sands, mature in texture, cemented by dolomite. It is proposed that these reefs were formed in a beach-dune-lagoon system during an ancient sea level, similar to the recent coastal bar of Salamanca. In these high-evaporation, supratidal saline environments, they could have been formed as beach rocks or as eolianites, by aragonite cementation, modified later into dolomite. Whether the foundation of the deeper coral formations of the bank is also sandstone or in fact coralline, remains to be determined.

KEY WORDS: Beach rock; Sandstone reef; Sea level changes; Banco de las Ánimas; Southwestern Caribbean

El Banco de las Ánimas es una formación arrecifal con desarrollo coralino incipiente, ubicada sobre la plataforma continental del Caribe colombiano, en el golfo de Salamanca, mar afuera de la Ciénaga Grande de Santa Marta (Blanco et al., 1994; Díaz et al., 2000). La formación tiene unos 8 x 2 km de área, y se encuentra a una profundidad entre 26 y 30 m, en el borde de la plataforma continental. Esos autores consideraron que el banco fue formado hace menos de 1000 años en el antiguo delta del río Magdalena, y que los organismos hermatípicos y fauna y flora asociadas colonizaron y consolidaron las areniscas a medida que la línea de costa retrogradaba hasta su posición actual (Blanco et al., 1994). Estudios recientes muestran que la parte alta del exterior de la plataforma por encima del banco (<20 m) consiste en fondos blandos bioturbados, con parches de fondos duros esparcidos, tanto de escombros de coral como de lajas de arenisca, colonizadas por biota arrecifal (Jerez et al., 2017; Navas et al., 2017). Con el objetivo de caracterizar las formaciones duras y determinar su litología, en septiembre de 2016 y mayo de 2017 se hicieron observaciones y recolecta de rocas y cascajo suelto, mediante buceo autónomo, entre 14 y 16 m de profundidad, en la Zona 1 de Jerez et al. (2017) (11° 02' 4,02"-12,768" N; 74° 24' 22,787"-26,037" W). A las muestras obtenidas se les realizaron análisis petrográficos estándar de secciones delgadas con luz transmitida, haciendo descripciones mineralógicas y textuales y cuantificación visual estadística de los porcentajes de los minerales presentes.

Los arrecifes estudiados están formados por montículos de decenas a centenares de metros de extensión, elevados hasta 1-2 m sobre el fondo arenoso plano (Figura 1). Observaciones detalladas y fragmentación de rocas con cincel y martillo in situ mostraron que estos montículos no están construidos por corales sino conformados casi exclusivamente por bloques y lajas de arenisca, colonizados por algunos corales y abundante biota arrecifal. Los bloques están fuertemente erosionados en forma laberíntica y son comunes las perforaciones recientes por bivalvos; las superficies expuestas al agua están recubiertas por una costra de hasta 1 cm de espesor de algas calcáreas y otras incrustaciones, mientras que las enterradas están parcialmente desnudas. Las lajas sueltas dominan el paisaje, las más pequeñas diseminadas por el oleaje alrededor de los montículos, a pesar de estar parcialmente adheridas entre sí por esponjas y algas calcáreas. También hay formas de cilindros y ramas con núcleo de arenisca (Figura 2). De una muestra de 22 fragmentos de cascajo suelto, de entre 2 y 11 cm de longitud mayor, 50% era arenisca, 23% era conchas de moluscos y 27% era rodolitos; ninguno era de origen coralino. Se observaron corales masivos, vivos y muertos, de hasta 1-2 m de diámetro, pero bajos y muy dispersos, y aquellos encontrados muertos se distinguieron por ser convexos, comparados con las lajas planas y los bloques irregulares y laberínticos.

Figura 1 Fotografías submarinas de los arrecifes de areniscas del golfo de Salamanca. (A) Coral masivo muerto (convexo, co) y laja (plana, sl). (B) Bloque irregular (bl), fuertemente erosionado. Las imágenes de la derecha corresponden a fragmentación realizada in-situ con cincel y martillo para determinar la composición interna (blanco para esqueleto coralino y recubrimiento de algas costrosas coralinas, gris para arenisca). Nótese la fuerte incrustación externa por algas e invertebrados (f), y la perforación interna por gusanos y bivalvos (p). Para escala ver el tubo metrado en algunas de las fotos. 

Figura 2 Formas cilíndricas y rodolitos en el cascajo entre las areniscas del golfo de Salamanca. (A) Lado inferior de un cilindro irregular; este lado, semienterrado entre el sustrato arenoso, tiene pocas incrustaciones biológicas (para escala véase el calibrador). (B) Cilindro en forma de dedo, reminiscente de un coral ramificado, pero que fragmentado mostró el núcleo de arenisca. (C) Rodolito, conformado por capas sucesivas de algas costrosas calcáreas. 

Con el análisis petrográfico se encontró que las muestras de rocas están compuestas por arena muy fina (granos de 100 mm de diámetro, con micas de hasta 500 μm), cementada por dolomita, que le da un aspecto cristalino. La proporción clastos-cemento estimada fue de 50-50% (Figura 3). Los clastos eran angulares, algunos euhedrales, con composición inmadura, lo que sugiere que estuvieron sometidos a poco transporte. Su composición fue de cuarzo y feldespato potásico (60%), plagioclasa (10%), anfíboles (10%), opacos (algunos eran piritoides) (8%), moscovita y biotita (5%), partículas orgánicas (4%) y otros (fósiles, clinozoicita, zircón, epidota) (3%). Las biotitas no estaban deformadas, confirmando la cementación química (Figura 3B). El cemento consistió principalmente de cristales poligonales (95%), en ocasiones con hábitos fibrosos radiales alrededor de puntos de nucleación (5%).

Figura 3 Fotografías de secciones delgadas de areniscas del golfo de Salamanca al microscopio petrográfico, mostrando en (A) la alta selección, la forma de los clastos y la proporción 50-50% de clastos-cemento; y en (B) la presencia de biotitas no deformadas (flechas). Las fotos de la izquierda fueron tomadas con Nícoles paralelos, y las de la derecha con Nícoles cruzados. 

Los arrecifes de arenisca han sido descritos en diferentes partes del mundo como Brasil (De Oliveira-Soares et al., 2016), Estados Unidos (Garrison et al., 2016) y Grecia (Moissette et al., 2013). Las areniscas pueden ser o bien rocas de playa (beach rocks) o eolianitas (arenas de duna cementadas), en ambos casos formadas en el supramareal costero. En costas retrogradantes, como la de Salamanca, estas formaciones posteriormente se sumergen, y estando en la plataforma continental pueden aflorar como arrecifes, sirviendo de sustrato para el crecimiento de corales y algas (Turner, 2005). Las rocas de playa y eolianitas se forman en las costas tropicales y subtropicales, principalmente micromareales, a través de la cementación rápida de los sedimentos (meses a años, Turner, 2005), por precipitación intersticial de carbonatos (Vousdoukas et al., 2007; Erginal, et al., 2012), en ambiente supramareal para las rocas de playa (Kelletat, 2006), y en condiciones de inundación o enterramiento costa adentro para las eolianitas (Copper y Green, 2016). Los clastos de estas rocas pueden ser terrígenos (cuarzo, chert, feldespato, minerales densos, material volcánico), biogénicos (ooides, conchas de moluscos, restos esqueletales) o incluso antropogénicos (cerámica, basura); pueden ser arenas o gravas arenosas masivas (Vousdoukas et al., 2007). El cemento de carbonato de calcio se puede precipitar por mezcla de aguas meteóricas y marinas, degasificación de CO2 en agua subterránea somera, evaporación de agua de mar, o por actividad microbiológica (Turner, 2005; Erginal et al., 2012). Los cementos pueden ser calcíticos o aragoníticos, dependiendo de la temperatura, salinidad, pH y abundancia de Mg, predominando el aragonito en ambientes cálidos, que con el tiempo se puede dolomitizar (reemplazamiento de calcio por magnesio y cambio de la estructura) (Vousdoukas et al., 2007).

Varios de los rasgos de las areniscas de Salamanca como el alto grado de selección y el tamaño fino de los clastos, son indicativos de eolianitas. Las formas de cilindro hacen pensar en túneles supramareales de cangrejos, rellenados por arenas transportadas por el viento. El ambiente de formación de los arrecifes de arenisca del golfo de Salamanca sería similar al que existe actualmente en la barra costera de Salamanca, esto es, un sistema micromareal cálido playa-duna-laguna, con sedimentos predominantemente terrígenos, y con salares supramareales en los que pueden darse procesos de evaporación que produzcan cementación de las arenas depositadas por viento, y que posteriormente se dolomitizan.

Para entender el proceso de formación y la evolución de estos arrecifes de arenisca, sería necesario hacer estudios en la barra actual de Salamanca, así como en los arrecifes del golfo, para determinar cómo se pueden formar allí las rocas de playa/eolianitas, las litofacies asociadas a la formación, y su edad. Además, se debe revisar en detalle el propio Banco de Las Ánimas (26-30 m de profundidad) para determinar si su basamento es realmente coralino o de arenisca. Este conocimiento permitiría además hacer una reconstrucción más precisa de los cambios relativos del nivel del mar en el antiguo delta del río Magdalena.

AGRADECIMIENTOS

Las salidas de campo se hicieron en el marco del proyecto "El Bajo de las Ánimas: Una formación coralina casi desconocida", financiado a R.G.-U. por la Universidad del Magdalena (Fonciencias VIN2016111). Se agradece al Instituto de Investigaciones Marinas y Costeras -INVEMAR, por acceso a la información en el marco del proyecto "Viabilidad de un proyecto de restauración coralina en el Banco de las Ánimas, Departamento del Magdalena", convenio de cooperación no. 005-2016 PNSA-INVEMAR. También a la Facultad de Minas, Universidad Nacional de Colombia, Sede Medellín, por las secciones delgadas y análisis de laboratorio. Contribución 478 del Instituto de Estudios en Ciencias del Mar-CECIMAR, Universidad Nacional de Colombia, Sede Caribe.

BIBLIOGRAFÍA / LITERATURE CITED

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Recibido: 13 de Marzo de 2018; Aprobado: 04 de Septiembre de 2018

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