Sedimentología, icnología y estratigrafía de la transgresión postglacial del carbonífero superior en la Cuenca Paganzo y áreas relacionadas
Grado: Tesis Doctoral
Autor: Pablo Joaquín Alonso-Muruaga 
Año: 2015
Director: Dr. Carlos O. Limarino
Co-Director: Dr. Luis A. Buatois,
Resumen:
Las cuencas neopaleozoicas de Argentina presentan un importante registro del episodio glacial que afectó a Gondwana durante el Paleozoico Tardío. En particular, el “Episodio Glacial II” y la consecuente transgresión postglacial ocurrida durante el lapso Serpukhoviano-Bashkiriano, se encuentran muy bien documentados, y están ampliamente representados en las cuencas del Oeste de Argentina. En este contexto, las de Cuencas de Paganzo, Calingasta-Uspallata y Rio Blanco contienen unidades que representan transiciones continentales a marinas, involucrando medios depositacionales afectados por la glaciación y la transgresión subsecuente, permitiendo así efectuar comparaciones. Con el fin de caracterizar los paleoambientes depositacionales y parámetros paleocológicos operantes a escala local, regional vinculados a la transgresión postglacial, y sus variaciones en tiempo y espacio, se realizaron estudios sedimentológicos, icnológicos y estratigráficos. Los análisis fueron efectuados a partir del relevamiento de datos sedimentológicos e icnológicos en cinco localidades principales donde la transgresión postglacial ha sido registrada, complementándose con observaciones en distintos puntos de interés particular. Los perfiles sedimentológicos fueron levantados en las localidades de Cuesta De Huaco (Precordillera Central, Provincia de San Juan), Sierra de Máz (Sierras Pampeanas Noroccidentales, Provincia de Rioja) Loma de Los Piojos (Precordillera Central, Provincia de San Juan) y Cerro Veladero (Precordillera Riojana, Provincia de La Rioja) representando el Ámbito Oeste de Cuenca Paganzo, y en Sierra de Barreal correspondiente a la Cuenca de Calingasta - Uspallata. Observaciones complementarias fueron realizadas en las localidades de Agua Negra (Cuenca Río Blanco), y Malanzán (Ámbito Este de Cuenca Paganzo). Las unidades analizadas en Cuenca Paganzo corresponden a las formaciones Guandacol, Quebrada Larga y Malanzán. En las Cuencas de Calingasta-Uspallata y Río Blanco se examinaron a las Formaciones Hoyada Verde y Cerro Agua Negra respectivamente. La interpretación de los datos sedimentológicos posibilitó reconocer facies vinculadas a la acción glaciaria caracterizando así una asociación de facies glacial, y facies en la que el hielo no tuvo influencia directa en los procesos depositacionales, representado la asociación de facies postglacial. La asociación de facies glacial incluye sedimentación en medios glaciterrestres abarcando sistemas lacustres y fluviales, a glacimarinos (fiordos), emplazados en contextos de valles glaciarios al final de la glaciación. La asociación de facies postglacial está representada principalmente por depositación en costa afuera, y conspicuo desarrollo de sistema deltaicos. Paralelamente, el estudio de la icnofauna en los intervalos postglaciales permitió reconocer en la Formación Guandacol asociaciones de trazas fósiles represantivas de la Icnofacies de Mermia y de Skolithos. La primera está integrada por Cochlichnus anguineus, Gordia marina, Helminthoidichnites tenuis, Helminthopsis tenuis, Mermia carickensis, Palaeophycus tabularis; Orchesteropus atavus, Treptichnus bifurcus, T. pollardi, algunas pistas con impresiones biseriales internas y escasas trazas en rosario. La segunda solo está caracterizada por asociaciones monoespécificas de Skolithos isp. En La Formación Hoyada Verde la asociación de trazas fósiles se encuentra caracterizada por Lingulichnus verticalis, Psammichnites plummeri, P. implexus, Ptychoplasma vagans y Treptichnus bifurcus, Lockeia isp, Palaeophycus isp y Protovirgularia isp. escasas rastrilladas de artrópodos y algunas estructuras bilobadas, representando una expresión empobrecida de la Icnofacies de Cruziana. En la Formación Cerro Agua Negra se reconoció el icnofósil Gyrochorte isp. El reconocimiento de Icnofacies de Mermia permite inferir condiciones subácueas, oxigenadas y de baja energía en un medio de agua dulce. Por su parte, la Icnofaices de Skolithos sugiere condiciones relativamente enérgicas en un medio sumergido con desarrollo de sustrato móvil. La presencia de la Icnofaices de Cruziana empobrecida en la Formación Hoyada Verde sugiere desarrollo en un medio estresado vinculado a reducciones de salinidad. La integración de los datos sedimentológicos, icnológicos y regionales permitieron caracterizar el gran escenario paleoambiental de los intervalos postglaciales en las unidades del margen oeste de la Cuenca Paganzo, posibilitando la reconstrucción de sistemas fiórdicos, desarrollados como consecuencia de la transgresión postglacial. La ocurrencia de icnofauna dulceacuícola en un contexto fiórdico es coherente en el escenario postglacial y estaría principalmente vinculada a importantes descargas de agua de deshielo, por parte de los deltas, diluyendo la cuña de agua salada y empujándola progresivamente mar adentro, inhibiendo así la colonización por parte de la fauna bentónica marina y reproduciendo localmente las condiciones para la instauración de fauna de agua dulce. En la Formación Hoyada Verde la integración de los datos indica que el tramo superior de la unidad se depositó como consecuencia de progradación de un sistema deltaico. La evolución espació temporal de los depósitos analizados se abordó desde una perspectiva estratigráfica secuencial, reconociéndose en la Formación Guandacol dos secuencias depositacionales (Secuencia I y Secuencia II). La Secuencia I representa el pasaje de condiciones glaciarias a postglaciarias, y contiene al episodio transgresivo glacieustático postglacial. La Secuencia II está caracterizada por sedimentación en un contexto postglacial previo al desarrollo de los sistemas depositacionales de la Formación Tupe. La correlación de las unidades según la transecta Este- Oeste a lo largo de aproximadamente 300 km permite seguir el brazo de un gran mar desarrollado durante la transgresión postglacial, el cual se habría hacia el Oeste. En este marco, la variación espacial de muestran las icnofaunas habría respondido a una tendencia generalizada de migración de la barrera de salinidad mar adentro durante el intervalo postglacial. Es probable que el escenario regional posterior a la transgresión haya estado caracterizado por el derretimiento progresivo de frentes glaciarios remanentes, alimentando a los sistemas deltaicos y permitiendo de esta manera, la persistencia y o recurrencia en el resto del intervalo postglacial de los parámetros paleambientales que operaban inmediatamente después de la transgresión. Los factores regionales (eg. proximidad a áreas elevadas y clima postglacial) habrían jugado un rol importante controlando las características de las icnofaunas en esta parte de Gondwana. Esto sugiere que el contexto gondwánico en particular debe ser considerado al momento de aplicar modelos icnológicos. Palabras clave: Sedimentología, Icnología, Estratigrafia Carbonífero Superior, Transgresión, Cuenca Paganzo, Guandacol, Glacial, Postglacial, Icnofacies, Mermia, Cruziana, Gondwana.
Abstract:
Upper Paleozoic basins of Argentina host an important record of the glacial episode that affected Gondwana during the late Paleozoic. Particularly, the Serpukhovian-Bashkirian "Glacial Episode II" and its consequent postglacial transgression are very well recorded and widely documented in basins of western Argentina. Within this context, the Paganzo, Calingasta-Uspallata and Rio Blanco basins host units that represent continental to marine transitions, involving depositional environments affected by gaciation and the subsequent transgression, thus allowing comparisons. In order to characterize the depositional paleoenvironments and paleoecological parameters that operated at local and regional scale linked to the postglacial transgression and their variations in time and space, sedimentological, and stratigraphic ichnologic studies were carried out. The corresponding analyses were made based on sedimentological and ichnologic data obtained from five main locations where the postglacial transgression is recorded, and complemented by observations in other areas of interest. Sedimentological logs were measured in the localities of Anticlinal de Huaco (Central Precordillera, San Juan Province), Sierra de Maz (Sierras Pampeanas, Province of Rioja) Loma de los Piojos (Central Precordillera, San Juan Province) and Cerro Veladero (Precordillera Riojana, La Rioja Province) which in turn represent the Western Area of Paganzo Basin, and Sierra de Barreal corresponding to Calingasta–Uspallata Basin. Complementary observations were made in the localities of Agua Negra (Rio Blanco Basin) and Malanzán (Eastern Paganzo Basin). In Paganzo Basin the analized units were Guandacol, Quebrada Larga and Malanzán Formations, whereas in Calingasta – Uspallata and Rio Blanco Basins, the examinated units were Hoyada Verde and Cerro Agua Negra Formations respectively. Interpretation of the data allowed recognition of facies related to glacial influence characterizing the glacial facies association, and non glacigenic facies, representing the postglacial facies association. The glacial facies association includes glacioterrestrial systems involving glacial lake and river environments, and glaciomarine systems (fjords), developed in glaciated valleys at the end of the glaciation. The postglacial facies association is mainly represented by deposition in offshore settings and deltaic preogadation. Postglacial trace fossil assemblages of the Guandacol Formation are representative of Mermia and Skolithos ichnofacies. The former is composed of Cochlichnus anguineus, Gordia marina, Helminthoidichnites tenuis, tenuis Helminthopsis, Mermia carickensis, Palaeophycus tabularis; Orchesteropus atavus, Treptichnus bifurcus, T. pollardi, some tracks with internal biserial imprints and few rosary traces. The second one is characterized by Skolithos isp occurring in monospecific associations. The postglacial interval of the Hoyada Verde Formation contains an ichnofauna composed of Lingulichnus verticalis, Psammichnites plummeri, P. implexus Ptychoplasma vagans and Treptichnus bifurcus, Lockeia isp, Palaeophycus isp. and Protovirgularia isp., together with scarce trackways and some bilobated structures, indicating an impoverished expression of the Cruziana ichnofacies. The ichnofossil Gyrochorte isp was recorded form the Cerro Agua Negra Formation. The occurrence of Mermia Ichnofacies allows inferring permanently subaqueous conditions in a low energy and well oxygenated freshwater environment. The Skolithos Icnofaices suggest a submerged setting with relatively high energy conditions and a mobile substrate. The presence of depauperate Cruziana Icnofaices in the Hoyada Verde Formation suggests stressed conditions due to reduced salinity. The integration of sedimentologic, ichnologic and regional data allowed to interpretate the postglacial paleoenvironmental scenario of western Paganzo, with the instauration of fjordics settings, developed as a result of the postglacial transgression. The occurrence of freshwater icofauna in fjordic environments is consistent with the post glacial stage, and is linked to major discharges of meltwater, by deltas, diluting water salinity and progressively pushing the salt wedge towards offshore, and therefore inhibiting colonization by marine benthic fauna and locally reproducing conditions for the establishment of freshwater fauna. Integration of data also suggests that the upper part of the Hoyada Verde Formation was deposited as a result of a prograding deltaic system. In order to understand space and time variations, the analyzed deposits were placed within a sequence stratigraphic framework. Two depositional sequences were recognized in the Guandacol Formation (Sequence I and SequenceII). The Sequence I represents the passage from glacial to postglacial conditions, and includes the glacieustatic postglacial transgressive episode. The Sequence II is characterized by postglacial sedimentation within a context prior to the development of depositional systems Tupe Formation. The East- west transect allowed correlation between units along 300 km, depicting the development of sea branch that opened westward during postglacial transgression. In this framework, the spatial variation of ichnofaunas would have responded to the offshore salinity barrier migration tendency, occurred during the postglacial interval. It is possible that the postglacial regional scenario may have been characterized by progressive melting of remnants glacier fronts during the rest of postglacial interval, thus allowing persistency and recurrence of the environmental parameters that operated immediately after the transgression. Regional factors (eg. proximity to highlands and climate) may have played an important role controlling the characteristics of ichnofaunas in this part of Gondwana. This suggests that particular gondwanic context should be considered when applying ichnologic models. Keywords: Sedimentology, Ichnology, Carboniferous Stratigraphy, Transgression, Paganzo Basin, Guandacol, Glacial, Postglacial, ichnofacies, Mermia, Cruziana, Gondwana.