La Formación Piedra del Águila es una formación geológica continental del Jurásico Inferior que aflora principalmente en las inmediaciones de la localidad de Piedra del Águila, en el sudeste de la provincia del Neuquén, Argentina. Constituye uno de los registros sedimentarios tempranos del sector austral de la Cuenca Neuquina y forma parte de las sucesiones habitualmente reunidas bajo la denominación de Ciclo Precuyano, un agrupamiento tectosedimentario que comprende rocas volcánicas, piroclásticas, sedimentarias y volcaniclásticas acumuladas durante las primeras etapas de extensión de la cuenca.
En su sección tipo, la formación está representada por una sucesión homoclinal de 71,6 m de espesor que descansa sobre una paleosuperficie de meteorización desarrollada en el basamento ígneo-metamórfico de la Formación Mamil Choique y es cubierta mediante una discordancia angular por las rocas volcánicas y volcaniclásticas de la Formación Sañicó. Predominan las pelitas —principalmente lutitas, fangolitas y limolitas—, entre las cuales se intercalan cuerpos de areniscas gruesas a muy gruesas, areniscas conglomerádicas, conglomerados finos y niveles piroclásticos. Esta asociación fue interpretada como el registro de un sistema fluvial de carga mixta compuesto por canales y extensas planicies de inundación, en un paisaje continental sometido además a episodios de volcanismo explosivo.
La Formación Piedra del Águila es particularmente importante por combinar en una sucesión relativamente delgada información estratigráfica, sedimentológica, petrográfica, paleobotánica y geocronológica. Cerca de su base se conocen niveles con impresiones de plantas fósiles, estudiados desde la definición original de la unidad en 1947, mientras que una capa de toba vítrea proporcionó una edad de cristalización U-Pb SHRIMP de 191,7 ± 2,8 Ma. La combinación de esta edad absoluta con sus relaciones estratigráficas permite utilizarla como una referencia para estudiar la transición entre la sedimentación continental y el creciente desarrollo del volcanismo durante la etapa de sin-rift del margen austral de la Cuenca Neuquina.
Antecedentes e historia de las investigaciones
Los antecedentes del conocimiento geológico de la comarca de Piedra del Águila son anteriores a la definición formal de la formación y forman parte de las primeras exploraciones sistemáticas del norte de la Patagonia argentina. A mediados del , el reconocimiento de pequeñas sucesiones sedimentarias con abundantes restos vegetales llevó a Roberto Ferello a definir en 1947 los «depósitos plantíferos de Piedra del Águila», estableciendo las bases de la unidad actualmente conocida como Formación Piedra del Águila. Ferello describió una sucesión fundamentalmente silicoclástica, con conglomerados, areniscas arcósicas, depósitos finos micáceos y ferruginosos y niveles de origen piroclástico, y utilizó tanto sus relaciones de campo como la asociación de plantas fósiles para proponer una edad jurásica temprana.
Pocos años después, Luis R. Lambert y Carlos A. Galli efectuaron nuevas observaciones entre Piedra del Águila y Paso Flores, ampliando el marco geológico regional en el que se encontraban estos depósitos. Galli profundizó posteriormente esta interpretación en su revisión de las entonces denominadas formaciones «rético-liásicas» de la Patagonia septentrional y, en 1969, integró la unidad en la cartografía oficial de la Hoja 38c, Piedra del Águila, a escala 1:200.000. Estos trabajos fueron fundamentales para reconocer la posición de Piedra del Águila dentro de una sucesión regional mucho más compleja, donde coexistían basamento cristalino, sedimentitas continentales, volcanitas y unidades marinas jurásicas.
El estudio paleobotánico también avanzó tempranamente. Rafael Herbst publicó en 1966 nuevos restos vegetales de la formación, señalando que las impresiones estaban generalmente mal preservadas pero que su composición respaldaba la edad liásica inferior que se atribuía entonces a la unidad. Estas investigaciones se desarrollaron en paralelo con revisiones sistemáticas de grupos vegetales presentes en las floras mesozoicas argentinas, particularmente de formas asignadas a Cladophlebis, Otozamites y otros morfogéneros utilizados en las correlaciones del Jurásico Inferior.
Durante la década de 1980, el interés se desplazó progresivamente desde la descripción de unidades individuales hacia el análisis de facies sedimentarias, secuencias estratigráficas y la evolución integral de la Cuenca Neuquina. Gulisano y Pando estudiaron en detalle los depósitos jurásicos comprendidos entre Piedra del Águila y Sañicó, reconociendo para Piedra del Águila espesores próximos a 86 m en sus perfiles y caracterizando sus facies continentales. Poco después, Gulisano, Gutiérrez Pleimling y Digregorio incorporaron la unidad a un nuevo esquema para la sucesión jurásica del oeste neuquino y contribuyeron a consolidar el concepto de Ciclo Precuyano para los depósitos anteriores al desarrollo regional del Grupo Cuyo.
miniaturadeimagen|derecha|300px|La Ruta Nacional 237 a su paso por la localidad de Piedra del Águila, que da nombre a la formación.
La cartografía regional fue actualizada en 1998 por Rubén Cucchi, Patricia Espejo y Rafael González mediante la Hoja Geológica 4169-I Piedra del Águila, a escala 1:250.000. La hoja confirmó el carácter complejo del sector noroccidental del Macizo Norpatagónico y reconoció entre las unidades mesozoicas tempranas de la comarca a las formaciones Paso Flores, Piedra del Águila y Sañicó, además de las sucesiones marinas posteriores. Esta nueva base cartográfica permitió que los estudios siguientes discutieran con mayor precisión cuáles de los pequeños afloramientos históricos debían continuar incluidos dentro de Piedra del Águila.
El trabajo de Spalletti y colaboradores de 2010 constituyó la revisión moderna más detallada de la propia formación. Los autores levantaron nuevamente la sección estratigráfica de la localidad tipo, analizaron sus facies sedimentarias, efectuaron estudios petrográficos, revisaron la tafoflora y dataron directamente un nivel piroclástico mediante U-Pb en circones. La revisión llevó además a excluir de Piedra del Águila varios afloramientos pequeños que habían sido asignados históricamente a la unidad: por su composición dominantemente volcaniclástica y su relación estratigráfica con las ignimbritas suprayacentes, fueron reinterpretados como parte basal de la Formación Sañicó.
Desde entonces, Piedra del Águila ha sido incorporada a modelos tectonoestratigráficos de escala cada vez mayor. Estos trabajos analizan conjuntamente los depocentros de Chachil, Catán Lil, Chacaico, Sañicó y Piedra del Águila y muestran que el relleno precuyano no representa una sucesión uniforme, sino un mosaico de hemigrabenes y otros depocentros extensionales con historias diferentes de subsidencia, fallamiento, volcanismo y sedimentación.
Distribución areal y localidad tipo
Los afloramientos que actualmente se atribuyen con seguridad a la Formación Piedra del Águila poseen una extensión areal reducida y se concentran inmediatamente al este de la localidad de Piedra del Águila, próxima al río Limay. La sección relevada en detalle por Spalletti y colaboradores se localiza aproximadamente en los 40°05′17″ S y 70°05′11″ O y corresponde a una sucesión homoclinal fuertemente inclinada, con buzamientos de aproximadamente 62° a 70° hacia el noroeste. Su distribución restringida explica en parte por qué la formación posee un registro paleontológico y sedimentológico mucho menos abundante que otras unidades jurásicas de la Cuenca Neuquina.
La extensión que históricamente se asignó a la formación fue mayor. Ferello, Lambert y Galli, y posteriormente la cartografía regional, incluyeron diversos afloramientos aislados de la comarca dentro de Piedra del Águila; sin embargo, la revisión sedimentológica y petrográfica de 2010 mostró que varios de estos cuerpos poseen una composición volcaniclástica y relaciones estratigráficas más compatibles con la Formación Sañicó. La distribución actualmente aceptada de la unidad es por ello más limitada que la mostrada en parte de la cartografía histórica.
miniaturadeimagen|izquierda|320px|Imagen orbital del río Limay y del embalse de Piedra del Águila, en el sector austral de la Cuenca Neuquina.
La Hoja Geológica 4169-I cubre una región mucho más extensa, comprendida entre los 40° y 41° S y los 69° y 70°30′ O, e incluye territorios de las provincias de Neuquén y Río Negro. Regionalmente, la comarca pertenece al sector noroccidental del Macizo Norpatagónico, donde el basamento paleozoico y premesozoico se encuentra cubierto por una sucesión muy heterogénea de unidades triásicas, jurásicas y cenozoicas.
El nombre «Piedra del Águila» se utiliza además en la literatura tectonoestratigráfica para un depocentro de Piedra del Águila, concepto que no debe confundirse con la formación homónima. El depocentro corresponde a una estructura de rift mucho mayor, intensamente invertida durante la deformación posterior, cuyo relleno precuyano alcanza espesores del orden de 1,6 km y está dominado por productos volcánicos, especialmente ignimbritas. La Formación Piedra del Águila, en cambio, es una unidad litoestratigráfica concreta, predominantemente sedimentaria, cuyo perfil tipo expuesto mide solamente 71,6 m.
Marco geológico y relaciones estratigráficas
La Cuenca Neuquina comenzó a desarrollarse en el margen occidental de Gondwana durante un régimen de extensión continental que se inició hacia el Triásico Superior y continuó durante el Jurásico Inferior. La deformación produjo numerosos rifts y hemigrabenes controlados por fallas normales, dentro de los cuales se acumularon espesores muy variables de lavas, piroclastos, depósitos volcaniclásticos y sedimentos epiclásticos. Este episodio constituye la etapa inicial de una cuenca que posteriormente evolucionó mediante fases de subsidencia térmica, conexión marina con el océano Pacífico y, finalmente, deformación vinculada al crecimiento de los Andes.
El término Ciclo Precuyano fue introducido para reunir precisamente los depósitos del relleno inicial de estos depocentros, pero no representa un grupo litoestratigráfico formal. Bajo esta denominación se han incluido unidades como las formaciones Remoredo, Sañicó, Lapa, Planicie Morada y Piedra del Águila, entre otras, cuyas litologías y edades pueden variar considerablemente de un depocentro a otro. La complejidad de estas sucesiones ha llevado a recomendar que su análisis combine litoestratigrafía, estratigrafía secuencial y criterios tectonoestratigráficos, en lugar de intentar correlacionarlas únicamente por semejanza litológica.
En el extremo austral de la cuenca, los depocentros muestran una fuerte interacción entre tectónica y volcanismo. Estudios regionales han propuesto que la extensión tardotriásica-jurásica estuvo vinculada con la fragmentación progresiva de Pangea y con la reorganización tectónica del margen occidental de Gondwana, mientras que la distribución del volcanismo precuyano estuvo condicionada tanto por estructuras corticales heredadas como por la evolución del margen andino. La evolución de cada depocentro fue, sin embargo, parcialmente independiente, de modo que los cambios entre sedimentación, erupciones volcánicas y reorganización de los sistemas de drenaje no ocurrieron necesariamente de manera simultánea en toda la cuenca.