Caracterización estratigráfica, paleoambiental y biocronológica de la Formación La Deheza (Carbonífero Superior-Pérmico Inferior), San Juan, Argentina

Stratigraphic, paleoenvironmental and biochronological analysis of La Deheza Formation (Upper Carboniferous-Lower Permian), San Juan, Argentina

Gustavo Alejandro Correa¹* y Pedro Raúl Gutiérrez²**

¹ Área Paleontología, Instituto y Museo de Ciencias Naturales, Av. España 400 norte, San Juan, Argentina. *gcorrea@unsj.edu.ar

Manuscrito recibido: Febrero 4, 2014
Manuscrito corregido recibido: Julio 7, 2014
Manuscrito aceptado: Julio 9, 2014

RESUMEN

Se dan a conocer nuevos afloramientos del Paleozoico superior de la cuenca Paganzo, que constituyen la Formación La Deheza, la cual consta de 690 m de espesor y diez asociaciones de facies. En esta secuencia se encuentran representados el evento posglaciario del Carbonífero (Serpukhoviano-Bashkiriano temprano) (facies I, II y III), la transgresión stephaniana (facies IV), sedimentos continentales con depósitos de carbón (facies V), el evento trangresivo del Asseliano-Sakmariano (Cisuraliano temprano?) (facies VI), una última continentalización (facies VII), seguida del evento trangresivo más moderno (Cisuraliano tardío-Guadalupiano temprano?) de la cuenca Paganzo (facies VIII, IX y X). Se discute, también, su validez como unidad estratigráfica, neoestratotipo y se contextualiza de forma temporal, en un entorno regional con los depocentros cercanos de la cuenca Paganzo. Los últimos metros de la facies VI, registran abundantes restos de Ferugliocladus patagonicus Archangelsky y Cúneo, Eucerospermum nitens Feruglio emend. A. Archangelsky, Paracalamites sp. y Cordaites sp., que en conjunto componen una importante asociación megaflorística asignable a la "Superzona Ferugliocladus". Los registros palinológicos encontrados a lo largo de toda la unidad permiten acotarla entre el Serpukhoviano al Cisuraliano tardío-Guadalupiano temprano?.

Palabras clave: Paleoflora; Formación La Deheza; Paleozoico superior; San Juan; Argentina.

These new upper Paleozoic outcrops in the Paganzo basin are 690 m thick and consist of ten facies associations. In this formation are represented postglacial Upper Carboniferous (Serpukhovian-early Bashkirian) (facies I, II and III), Stephanian transgression (facies IV), continental sediment with coal deposits (facies V), the trangressive event Asselian-Sakmarian (early Cisuralian?) (facies VI), and the last continental deposits (facies VII), followed by the most modern trangressive event in Paganzo basin (latest Cisuralian-early Guadalupian?) (facies VIII, IX and X). It also discussed its validity as a stratigraphic unit, neostratotype and is defined in a time frame in an environment of nearby depocenters to the Paganzo basin. The last meters of the facies VI show abundant remains of Ferugliocladus patagonicus Archangelsky y Cúneo, Eucerospermum nitens Feruglio emend. A. Archangelsky, Paracalamites sp. and Cordaites sp., which together make up a significant megafloristic association assigned to the "Ferugliocladus Superzone". In addition, pollen records found throughout the entire unit allows to constrain it between the Serpukhovian to latest Cisuralian-early Guadalupian?.

Key words: Paleoflora; La Deheza Formation; upper Paleozoic; San Juan; Argentina.

INTRODUCCIÓN

La cuenca Paganzo se encuentra ubicada en el centro oeste argentino. Abarca gran parte de las provincias de San Juan y La Rioja, noroeste de Mendoza, norte de San Luis, oeste de Catamarca, y una pequeña faja al oeste de Córdoba (Figura 1). Posee alrededor de 140000 km2 de extensión (Net y Limarino, 2006). Esta cuenca pericratónica está ubicada entre los 27° y 33° de latitud S y los 65° y 69° de longitud W. Sus límites al este y norte están dados por una extensa área cratónica, compuesta de elementos de las Sierras Pampeanas. Su límite austral está dado por la sierra de San Luis, los arcos de Pie de Palo y de Zonda en la provincia de San Juan. Por último, el límite occidental coincide con la cuenca Calingasta-Uspallata y río Blanco, a la que algunos autores suponen ciertas conexiones (Baldis y Chebli, 1969). El Paleozoico superior de la margen occidental de la cuenca Paganzo, más precisamente en las cercanías del tramo medio del río San Juan (Figura 1), constituye un importante elemento para comprender la evolución tectónica-sedimentaria de dicha cuenca para el Paleozoico superior.

En este trabajo se presenta el análisis de facies de la Formación La Deheza, en más de 650 m medidos en una nueva localidad para la unidad (Estancia Maradona). Además se incorpora nueva información para entender la evolución paleoambiental de la cuenca Paganzo en su sector centro-sur. Se discute la nomenclatura propuesta por Cuerda y Furque (1981) y las posteriores terminologías utilizadas para referirse a los estratos del Paleozoico superior en el sector del río San Juan. Se concluye con una reinterpretación de la Formación La Deheza que, aunque correlacionable, posee características diferentes (como se verá más adelante) de los estratotipos y paraestratotipo del Grupo Paganzo (Formaciones Guandacol, Tupe y Patquía). Se destacan los nuevos hallazgos de 18 niveles con microfloras (PBSJ 658, 672, 682, 674B, 674T, 677, 676, 663, 664, 666, 678, 668, 679, 680, 681, 669, 670 y 671) a lo largo de toda la unidad analizada y un nivel con abundantes restos megaflorísticos en los sectores medio superiores de la unidad.

ANTECEDENTES

A principios de siglo XX, estos afloramientos, fueron caracterizados en forma sintética por diversos geólogos (Stappenbeck, 1910; Bodenbender; 1911; Borrello, 1956) en la prospección de depósitos de carbón, principalmente.

Cuerda y Furque (1983) utilizaron el término Formación Ojo de Agua (Furque, 1963, 1972, 1979) para la sucesión psamítica de 215 m de espesor que se apoya sobre la Formación La Deheza por medio de una falla inversa. Estos autores distinguieron cinco intervalos sedimentarios en esta sección (LL hasta O), en los cuales se destaca el predominio de areniscas rojizas con entrecruzamientos a gran, mediana y pequeña escala. Por el nivel estratigráfico y entorno regional le asignaron una posible edad pérmica y la interpretaron como depositada en un paleoambiente fluvial meándrico.

La mayoría de los trabajos realizados posteriormente se enfocaron en los afloramientos más accesibles (Figura 1), en especial aquellos que son atravesados por el río San Juan, identificando los pisos I y II de Bodenbender (Espejo y López-Gamundi, 1984; Milana et al., 1985, 1987; Milana y Bercowski, 1987a, 1987b; López-Gamundi y Espejo, 1988; Milana, 1988) (Figura 2).

Lech et al. (1990) propusieron una correlación litoestratigráfica del Piso I (que aflora entre los kilómetros 65 y 68de la Ruta Nacional No. 20) con la Formación Tupe, sobre la base de su fauna de invertebrados, a la cual le incorporaron una nueva especie (Punctothyris aff. Sanjuanensis Lech y Aceñoloza). Milana y Bercowski (1990) correlacionaron la sucesión con el Grupo Paganzo, de esta manera los depósitos postglaciares de la base fueron referidos a la Formación Guandacol, el Piso I a la Formación Tupe y el Piso II a la Formación Patquía.

El epíteto Formación La Deheza fue retomado a partir de la publicación de la Hoja Geológica 3169 IV San Juan (Ramos y Vujovich, 2000), donde todos los afloramientos del Paleozoico superior fueron cartografiados bajo el nombre de Formación La Deheza.

ÁREA DE ESTUDIO Y METODOLOGÍA DE TRABAJO

Para el estudio sedimentológico de la Formación La Deheza, al norte de la Estancia Maradona, se realizó un perfil de detalle que midió 690 m de espesor (Figuras 3 y 4). Esta unidad está en contacto concordante con las rocas sedimentarias devónicas de la Formación Punta Negra. El análisis sedimentológico permitió definir diez asociaciones de facies, que en su mayoría fueron originadas en ambientes costeros o asociados a la costa (asociaciones de facies I, II, III, IV, VI, VIII, IX y X) y solo las asociaciones V y VII presentan evidencias de depósito en ambientes fluviales. En todos los casos se reconocieron y estudiaron sus principales litofacies. Para la asociación de facies fluviales se tomó como marco general el esquema formulado por Miall (1996), mientras que para las demás se siguió la propuesta de Reading y Collinson (1996). Para el conteo de composición de clastos se tomó la metodología de Scasso y Limarino (1997).

Los ejemplares de megaflora y los preparados microscópicos de las asociaciones palinológicas, están depositados bajo la sigla PBSJ (Paleobotánica San Juan) en la colección del Instituto y Museo de Ciencias Naturales de la Universidad Nacional de San Juan, Argentina.

Asociación de facies I

Descripción. Con un espesor de 165 m y en discordancia paralela con las wackes de la Formación Punta Negra, esta asociación de facies se encuentra formada por bancos amalgamados de conglomerados masivos o estratificados, intercalados con areniscas conglomerádicas y en menor proporción con pelitas y areniscas finas margosas, en sucesiones con gradación inversa. En total, la facies tiene una proporción de 80% de conglomerados, 18% de areniscas y 2% de pelitas.

Los conglomerados poseen clastos de composición mayoritariamente de wackes y calizas, con un tamaño promedio de dos a tres centímetros (Figura 5a). En general, son conglomerados clasto-soportados, macizos, imbricados o estratificados (Figura 5b); los clastos tienen formas redondeadas y subesféricas, en algunos casos tienen bordes planos marcados; los conglomerados aparecen en paquetes tabulares con techo recto y base erosiva. Se realizó un conteo sistemático de más de 230 puntos en los conglomerados (según Scasso y Limarino, 1997), que permitió caracterizar la composición de los clastos como integrados predominantemente por caliza (39.6%) y areniscas (36.2%), y en forma minoritaria le siguen cuarzo (9%) y rocas metamórficas (8.6%); el 6.6% restante corresponde a la matriz. Por su parte, las areniscas se caracterizan por su tamaño de grano mediano a grueso, disposición en bancos de 3 a 4 m de espesor con estratificación entrecruzada en artesas y plana. De forma minoritaria aparecen las litologías más finas, que están representadas por pocos niveles en la asociación de facies, como pelitas y areniscas muy finas. Éstas se encuentran pobremente intercaladas con bloques, predominantemente de caliza, de 30 cm de diámetro en promedio (Figura 5c). Es destacable que en la base de estos bloques, las pelitas y lutitas se encuentran deformadas y acompañando la forma del bloque.

De la parte media superior de la asociación de facies (Figura 3), se obtuvo nivel microflorístico (PBSJ 658), que incluye abundantes restos de leño y palinomorfos regularmente preservados (véanse los Apéndices 1 y 2, y Tablas A1 y A2).

Interpretación. El arreglo de gradación invertida de la asociación de facies (Figura 5d), granulometría, proporciones, estructuras y forma de los estratos son interpretadas como producidas en el sector más cercano a un delta de gravas (Orton y Reading, 1993 en Reading y Collinson, 1996) generado a expensas de la retirada del sistema glaciar. En este sistema se reconocerían flujos de alta densidad, los cuales habrían reciclado sedimentos de zonas cercanas a sistemas fluviales de alta energía, posiblemente sistemas entrelazados que desembocaban en un cuerpo de agua (¿mar?) por lo que podría corresponder a un sistema deltaico glacial-marino.

Los cuerpos de areniscas tabulares, más abundantes en la parte inferior de la facies, que poseen entrecruzamientos en artesas, se interpretan como barras de considerable espesor. La presencia de bloques con bordes planos es muy probable que correspondan al retrabajo glaciar. Finalmente, los bloques de caliza que deforman las facies finas han sido interpretados como clastos flotantes (dropstones), lo que le confiere un fuerte rasgo posglaciar y subacuático. Según la composición sedimentaria de más del 75% de los clastos, el área de proveniencia habría sido la "protoprecordillera" (Baldis y Chebli, 1969), debido que las calizas y areniscas componen la mayoría de las unidades del Paleozoico superior (formaciones La Laja, San Juan, Zonda, La Flecha, Punta Negra, etc).

La composición de la microflora hallada (PBSJ 658), sugiere que la flora que le dio origen habría estado dominada por elementos con requerimientos higro-hidrófilos (licofitas, pteridofitas, asociada a las cordaitales y algas tipo Botryococcus), con baja proporción de representantes de la vegetación meso y xerofítica (coníferas y otras gimnospermas). Esta flora se habría instalado sobre los márgenes de los cuerpos de agua formados sobre las planicies del sistema deltaico que representaría esta asociación de facies. Por otra parte, la presencia de material redepositado en la microflora sería explicado por el redepósito del sedimento glaciario disponible en este sistema sedimentario, generado por la glaciación durante el Carbonífero.

Asociación de facies II

Además, gradúa lateralmente a rocas sedimentarias más gruesas: cuerpos psefíticos macizos, clasto-soportados, mal seleccionados, con bloques redondeados de hasta 50 cm y subesféricos. La composición es en forma mayoritaria de caliza (70%) y en menor proporción (30%) por clastos bien redondeados de rocas metamórficas (3 a 10 cm diámetro) y de wackes (5 a 25 cm de diámetro). La matriz está formada por arenisca muy gruesa. Los cuerpos tienen forma lenticular de 1.5 m de potencia por 7 m de largo en promedio, y aparecen apoyados sobre el Devónico.

Interpretación. Esta asociación de facies presenta diferentes y variadas litofacies, producto de los cambios laterales de un mismo sistema de depósito, variando entre areniscas macizas depositadas de forma caótica, mal seleccionadas y depósitos conglomerádicos canalizados.

Los depósitos no canalizados y sedimentados de forma caótica son interpretados como diamictitas postglaciares. En algunos casos los bloques presentan estrías (Figura 4f), lo cual reafirma la hipótesis de retrabajo glaciar, en concordancia con los niveles equivalentes descritos por Milana y Bercowski (1987b, 1990). Por la composición sedimentaria de los bloques de areniscas incorporados (wackes), muy probablemente indican proveniencia desde la Formación Punta Negra y las calizas de las unidades cámbricas-ordovícicas de la Precordillera. En los niveles superiores hay pequeños lentes de conglomerados finos, competentes, macizos y con mayor proporción de cuarzo, que son interpretados como flujos de granos subacuáticos (grain flow).

Los cuerpos lenticulares de conglomerados en los horizontes de areniscas medias, corresponderían a flujos canalizados que por reactivaciones del sistema (o momentos de mayor caudal) crecerían progresivamente hacia sectores más profundos del cuerpo de agua. Estos conglomerados, por composición litológica, tamaño de grano y redondez de los clastos, muy probablemente habrían estado vinculados genéticamente a los conglomerados de la facies I.

Los grandes tamaños de los bloques y la composición carbonática indicarían una zona de proveniencia cercana. Por otro lado, el resto de la litofacies (30%) posee composición metamórfica de posible afinidad con la Provincia Geológica de Sierras Pampeanas (¿Pie de Palo?), tal como fue sugerido para los depósitos basales del Paleozoico superior del kilómetro 47 (Figura 1) por López Gamundi y Espejo (1988). No obstante el poco grado de redondez que tienen los bloques mayores denota transporte no muy prolongado. La composición de los bloques de afinidad netamente precordillerana indicaría que la zona glaciar estaría en su mayoría sobre esta provincia geológica.

Asociación de facies III

Descripción. En contacto concordante con las areniscas de la Formación Punta Negra (Figura 3), yacen las litofacies finas compuestas por areniscas de grano fino a muy fino y pelitas gris verdosas laminadas, con estratificación horizontal, macizas, lineación por partición y altas proporciones de micas (Figura 5g). Aquí son escasos los clastos de wackes rodeados de pelitas deformadas en la base. De forma minoritaria, en esta litofacies hay cuerpos de areniscas carbonáticas con gravas basales de arrastre (lag basal) y estratificación entrecruzada de tipo hummocky (HCS) (Figura 5h).

Las pelitas gris verdosas de esta facies han brindado dos niveles con microfloras (PBSJ 672 y 682; Figura 3), donde los palinomorfos aparecen mal preservados, composicionalmente similares a los hallados en la asociación de facies I (véase el Apéndice 1 y Tablas A1 y A2).

El fenómeno de flotación habría originado el depósito de los clastos grandes, que deformaron las pelitas. Esto concuerda con la idea de deshielo que produjo la desglaciación del Stephaniano (véase Milana y Bercowski, 1987b, 1990; Bercowski y Milana, 1990; Limarino y Gutiérrez, 1990; Limarino et al., 2002; Marenssi et al., 2005; Limarino et al., 2014), lo cual generó gran cantidad de dropstones registrados en la cuenca Paganzo.

Asociación de facies IV

Descripción. Esta asociación de facies posee un espesor mínimo de 34 m; está compuesta por una alternancia monótona de pelitas con areniscas muy finas y a veces láminas de caliza. Se caracteriza principalmente por poseer laminación paralela y colores verdosos, lo cual es un rasgo distintivo. Toda la asociación se encuentra deformada por pliegues agudos tipo chevron o cortada por pequeñas fallas, lo cual hace difícil una medición precisa del espesor. Es común encontrar en los sectores superiores bancos de carbón de más de 1 m de espesor (Figura 5i). Estos espesores pueden estar exagerados debido al alto replegamiento que tiene la facies. En esta facies se colectaron algunos icnofósiles dispuestos de forma paralela a la estratificación; éstos consisten en marcas rectas que en los costados poseen huellas de tracción y en el medio muestran una banda de arrastre (Figura 5j).

Interpretación. La asociación correspondería a un nivel de mar alto que representaría la transgresión póstuma del evento glaciar, la cual carece de clastos flotantes (dropstones) y generó una sedimentación de tamaños finos. La intercalación de pequeños estratos de caliza, puede ser indicativa de un mar somero, lejano de la costa y con menos aportes sedimentarios clásticos. Los icnofósiles muy probablemente serían de Maculichna carboniferus (Pasos), rasgos característicos de la desglaciación del Stephaniano en la Formación Guandacol en Huaco, Huerta de Huachi y equivalentes en la cuenca Paganzo (véase Buatois et al., 2006; Buatois et al., 2010).

A su vez, la presencia de carbón se interpretó como productos del ajuste tectónico posterior, zona altamente plegada, que canalizó los esfuerzos compresivos en estos bancos de carbón (menos competentes).

Asociación de facies V

Descripción. Esta asociación de facies está compuesta por 48 m de espesor y se caracteriza por sus variadas litologías y colores. En esta facies se intercalan areniscas verdosas gruesas, a veces conglomerados. Poseen estructuras laminadas, con entrecruzamientos en artesas o bien, macizos. Son comunes las areniscas finas con pelitas rojas laminadas, pelitas carbonosas grises oscuras en donde hay briznas, estructuras slickenside y pequeños niveles con carbón en la base (Figura 5k). Los depósitos finos tienen un espesor entre 2 y 3 m, en los cuales son frecuentes los lentes de areniscas finas a medias, micáceas, de colores grises y pequeños niveles de carbón (Figura 5l), y en forma minoritaria aparecen pequeñas intercalaciones de areniscas finas hasta pelitas laminadas verdosas, grises y ocres. Los depósitos más gruesos son estratos tabulares de areniscas gruesas a conglomerados finos con entrecruzamiento en artesas.

Interpretación. Los depósitos tabulares de areniscas y conglomerados finos intercalados con depósitos más finos, son interpretados como depósitos de barra de canal en la planicie de un sistema fluvial meándrico. La forma tabular de los cuerpos psamíticos con estratificación entrecruzada en artesas y superficies de acreción lateral (LA), son interpretados como barras laterales (point bars), típicos de estos sistemas fluviales (Miall, 1996). Los pequeños lentes de areniscas en las cuencas de inundación es probable que representen depósitos de lóbulos de desbordamiento (crevasse splay). Los pequeños estratos de carbón muy probablemente sean pequeñas lagunas encapsuladas en la planicie de inundación.

Asociación de facies VI

Descripción. La asociación de facies VI de 80.4 m de potencia mínima, está compuesta por una predominancia de psamitas sobre el resto de las litologías: pelitas y margas en estratos finos con estructuras "cono-en-cono". También aparecen bancos de ruditas de composición cuarzo-feldespática de varios decímetros, aunque éstos son raros.

Las areniscas, de colores verde claro, son de grano mediano a muy fino, aunque su media está en los tamaños finos y conforman un 80% del total de la facies. Es frecuente que las areniscas presenten conjuntos (sets) entrecruzados, cuya potencia promedia 40 cm (Figura 5m), con lineación por partición (Crowel, 1955) y laminaciones ondulíticas de oleaje (Figura 5n). En los niveles superiores hay escasa participación de las ondulitas simétricas de crestas rectas.

Las pelitas, minoritarias, en cambio son de coloraciones grises y en los sectores basales poseen laminación horizontal con trazas fósiles paralelas a la estratificación de 3 a 4 cm de largo por 0.5 a 1 mm de ancho. Las trazas dispuestas en forma perpendicular a la estratificación, tienen 4 mm de diámetro en promedio. En los sectores cuspidales hay un nivel fosilífero de abundantes restos de plantas entre las que destacan ramas de coníferas con semillas platispérmicas asociadas y equisetales. Hacia el tope de la facies se corta con una superficie de incisión (Figura 5o).

En los sectores inferiores de esta facies, un banco pelítico (10 m de espesor) brindó tres microfloras (Figura 4: PBSJ 677, 676, 663), que aparecen regularmente preservadas (véase Apéndice1 y Tablas A1 y A2).

Interpretación. Esta asociación de facies, de más de 80 m de espesor, se interpreta como depositada en un frente de playa (shoreface). En su parte inferior, la litología y las trazas delicadas descritas, indican zonas más profundas, posiblemente de shoreface inferior, con poca turbulencia.

En cambio, la ausencia de granulometrías gruesas en el sector superior de la facies, se interpreta como efectos de un medio muy selectivo, el cual sólo fue capaz de movilizar esos tamaños. La predominancia de areniscas entrecruzadas, buena selección, presencia de estructuras de lineación por partición y ondulitas simétricas, permiten interpretar un ambiente de alta energía. Estos depósitos de areniscas soldadas corresponderían a sectores menos profundos del shoreface.

Asociación de facies VII

Descripción. En esta asociación de facies se incluye un conjunto de areniscas de tamaño de grano muy grueso a medio, inmersos en areniscas de grano fino a muy fino y pelitas de coloraciones rojizas, que alcanzan 102.6 m de potencia. Localmente, está separada de la asociación de facies anterior por una superficie de incisión de decenas de metros de ancho (Figura 5o).

Los cuerpos de areniscas gruesas y muy gruesas poseen bases erosivas, estratificación entrecruzada en artesas, algunas tienen clastos de cuarzo redondeados y subesféricos. En los depósitos arenosos de granulometría media a fina y de coloraciones rojizas, es común la aparición de halos de raíces de colores claros, bordes netos y tamaños centimétricos. La forma de los estratos de areniscas y ruditas son lenticulares a lentiformes; dichos bancos están inmersos en pelitas y areniscas muy finas que componen gran parte de la asociación (Figura 5p). Las areniscas finas, muy finas y pelitas poseen laminación horizontal y de forma frecuente están intercaladas por delgados lentes de areniscas gruesas con estratificación entrecruzada en artesa.

En general, las rocas que componen esta unidad contrastan entre sí por las diferencias de coloraciones: la parte inferior tiene colores grises a verdes y en la parte superior tiene tonalidades rojizas.

De un banco de pelitas (12 m de espesor) del sector inferior de la facies (Figura 4), se obtuvo microflora (PBSJ 664), con palinomorfos regularmente preservados (véase Apéndice 1 y Tablas A1 y A2).

Interpretación. Los cuerpos de areniscas de granulometría gruesa a media, lentiformes, son interpretados como depósitos de barras producidas por sistemas fluviales multicanalizados, donde los canales cortaban extensas planicies. La presencia de bases erosivas de los canales sobre las pelitas sugiere flujos de alta energía. Los clastos de cuarzo, podrían ser extraformacionales.

Los depósitos de areniscas finas y pelitas se interpretan como extensas planicies de inundación con numerosas lentes de areniscas gruesas, silicificadas y de 0.5 m en promedio de potencia, los cuales muy probablemente fueron canales de lóbulos de desbordamiento. Además la sola presencia de halos de raíces en las planicies se interpreta como evidencias de suelos incipientes y cierta estabilidad de los canales.

El carácter multicanalizado del sistema fluvial, la alta proporción de depósitos de planicie con respecto a los canales (50 %) más la relativa estabilidad de los canales, permite interpretar el sistema como anastomosado. Esto concuerda con el modelo propuesto por Malaske (2001) para sistemas anastomosados de agradación lenta.

Asociación de facies VIII

Descripción. Esta asociación de facies está compuesta en su mayoría por areniscas finas laminadas y con entrecruzamiento tabular plano o masivas. Constituye bancos gruesos de apariencia tabular y colores blanquecinos a rosado claro que forman crestones resistentes. Los bancos poseen contactos basales netos y planos y en total suman 30 m de potencia. Estas areniscas tienen poca recurrencia en la parte superior del perfil intercalándose con las otras asociaciones de facies. Dentro del marco geológico de la formación, esta asociación posee recurrencias de menores espesores, los cuales van de 8 a 13 m (Figura 5p). Un rasgo importante es que las psamitas, aunque a veces carecen de estructura, siempre conservan la uniformidad de su granulometría y porosidad.

En todos los casos el límite superior de las areniscas entrecruzadas es con pelitas laminadas. Algunas veces el contacto está marcado por concreciones carbonáticas semicirculares a ovaladas y botroidales de 0.5 hasta 5 cm de diámetro.

Interpretación. Las características de las litofacies de esta asociación permiten interpretarla como depósitos eólicos (Crowel, 1955). Los cuerpos de areniscas de grano fino son interpretados como paleodunas. Estos depósitos están separados por finos bancos de pelitas rojizas, que por lo general se encuentran meteorizados, los que probablemente hayan sido cuerpos de interdunas. Esta asociación de facies suele sobreponerse a la asociación de facies IX; en los casos que no preservan estructuras, es difícil su distinción y solamente hay diferencias granulométricas entre ambas.

Asociación de facies IX

Descripción. Esta asociación de facies está compuesta por una marcada homogeneidad de litología, la cual se compone por areniscas de grano medio a grueso, bien seleccionadas donde predominan los conjuntos (sets) entrecruzados a gran escala (Figura 5q). Los conjuntos psamíticos, en total, alcanzan 120 m de espesor, de los cuales predominan los conjuntos asociados (cosets) de 10 a 30 m. La extensión lateral de los cuerpos individuales es de decenas de metros y las relaciones entre extensión lateral y espesor indican geometrías tabulares. Internamente, los conjuntos de hasta 2 y 3 m de espesor de areniscas amarillas claras, poseen marcada estratificación entrecruzada angular plana.

Los arreglos de litofacies en esta asociación de facies son en general planas y alargadas, a veces presentan espesores de conjuntos entrecruzados de más de 3 m de potencia. En total, son cuatro veces recurrentes en la parte superior del perfil.

Interpretación. Esta asociación de facies comparte algunas características con la asociación VIII, de la cual en algunos casos, puede ser difícil su diferenciación. Es común que estas dos asociaciones de facies se encuentren en contacto; en esos casos se diferencian por el tipo de arreglo interno y granulometría. Las características presentes en esta asociación se interpretan como producto de mecanismos de depósito por mareas, las cuales debido a aportes abundantes de arenas podrían haber generado depósitos de islas barreras (Prothero y Schwab, 1999). La intercalación con los depósitos de la asociación anterior podrían interpretarse como depósitos eólicos en las partes altas de las islas barreras.

Asociación de facies X

Descripción. Esta última asociación de facies es la más representativa del sector superior de la Formación La Deheza, donde aflora seis veces, que en total suman 144 m, con espesores promedio de 24 m.

La facies se compone de alternancias rítmicas de areniscas y pelitas (Figura 5r), las cuales por separado no superan los 2 m de espesor. Las areniscas tienen estratificación entrecruzada plana y laminaciones horizontales. En las facies superiores hay laminación ondulítica simétrica. Los bancos de pelitas tienen espesores cercanos a 1 metro en promedio; en general pueden tener dos coloraciones: rojizas y verdosas. La estructura interna de estos depósitos es laminación horizontal.

Esta facies ha brindado nueve muestras fértiles, conteniendo asociaciones palinológicas regularmente preservadas, que se pueden agrupar en cinco niveles: a (PBSJ 666), b (PBSJ 678, 668), c (PBSJ 679, 680, 681), d (PBSJ 669) y e (PBSJ 670, 671). En su composición, tanto a nivel genérico como específico, la microflora PBSJ 666 muestra diferencias muy marcadas con las microfloras restantes, por lo que se las considera integrando asociaciones diferentes (véase Apéndice 1 y Tablas A1 y A2).

Interpretación. Estas acumulaciones cíclicas de areniscas entrecruzadas y pelitas laminadas en bancos de poco espesor, más el entorno sedimentario de asociaciones de facies de ambientes cercanos a la costa, se interpreta como un ambiente lagunar (lagoons). Las ondulitas simétricas, presentes en estos niveles, podrían indicar corrientes en ambos sentidos del flujo. Además, las lagunas generalmente se encuentran en las cercanías de las costas donde se desarrollan islas barreras, debido a la protección que ésta les genera (Reading y Collinson, 1996).

La íntima asociación con los demás ambientes de la Formación La Deheza (esta asociación de facies siempre se encuentra limitada en base y techo por las asociaciones VIII y IX) pueden ser tomados como un factor importante en la determinación de este ambiente, aunque carezca de fósiles marinos y riqueza de estratos con materia orgánica (Nichols, 2009).

CONTENIDO FOSILÍFERO

Megaflora

Estos taxones, en especial F. patagonicus y su semilla E. nitens, son especies índices de la Superzona Ferugliocladus, característica del Cisuraliano de la cuenca Tepuel-Genoa (Archangelsky y Cúneo, 1984; A. Archangelsky, 2000). Además, esta superzona fue correlacionada temporalmente con los afloramientos del Pérmico inferior de la Formación Arroyo Totoral en el este de la cuenca Paganzo (véase Archangelsky y Cúneo, 1987; Archangelsky et al., 1996; A. Archangelsky, 1999, 2000) y recientemente en las proximidades del puesto Bachongo con la Formación Andapaico (Correa et al., 2012). Este hecho, plantearía la posibilidad de utilizar la Superzona Ferugliocladus en la cuenca Paganzo, como unidad con importancia biocronológica regional.

Palinofloras

En la sección de la Estancia Maradona correspondiente a la Formación La Deheza se han identificado 18 niveles (Figuras 3, 4) con asociaciones palinológicas, entre las que se han identificado 116 especies, que han permitido caracterizar (Apéndice 1 y Tablas A1 y A3) tres asociaciones microflorísticas: I, II y III (Balarino et al., 2009, 2012).

EDAD

Las asociaciones de facies I, II, III y IV, atribuidas a paleoambientes postglaciares son reconocidas en el resto de la cuenca como de edad carbonífera (equivalente a la Formación Guandacol), Serpukhoviano-Bashkiriano temprano (Limarino et al., 2014). Esto concuerda con el registro palinológico determinado para estas facies por Balarino et al. (2009) para la asociación palinológica I y II. Además el evento transgresivo del Pennsilvánico (asociación de facies IV) brindó la traza Maculichna carboniferous, reconocida para la Formación Guandacol en Huaco (Buatois et al., 2010). La asociación de facies V posee delgados bancos de carbón; éstos son importantes elementos de correlación en toda la cuenca Paganzo con la Formación Tupe (Limarino et al., 1988), los cuales ayudan a correlacionar con el estratotipo (Figura 6) Moscoviano (Limarino et al., 2014).

En los últimos metros de la facies VI se determinaron algunos ejemplares de la Superzona Ferugliocladus, representantes del Cisuraliano de la cuenca Tepuel Genoa. Esta edad es coherente con la asignada por Balarino et al. (2009) en la asociación palinológica II como pérmica basal, probablemente carbonífera cuspidal.

Los últimos 200 m aproximadamente de perfil, fueron asignados a la asociación palinológica III (claramente diferenciable de la asociación II), aunque presenta algunos elementos en común con las biozonas Pakhapites fusus-Vittatina subsaccata (FS) y Lueckisporites-Weylandites (LW) (Tabla A1), entre ellos Barakarites rotatus (Figura A4c), Scheuringipollenites medius (Figura A3s), Protohaploxypinus amplus (Figura A4k) y Vittatina costabilis (Figura A4q); la aparición de Weylandites lucifer (Figura A4p), Lueckisporites cf. virkkiae, L. cf. balmei (Figuras A4 m, A4r), P. microcorpus (Figura A4h) y Hamiapollenites ruditaeniatus (Figura A4l), permiten referir a esta asociación con la Biozona LW, de edad cisuraliana-guadalupiana?.

Por último, de la correlación con la vecina Formación Andapaico (véase Correa et al., 2012), se observa una clara equivalencia composicional, cualitativa y cuantitativa, tanto a nivel específico como genérico, con las microfloras reconocidas (véase Balarino et al., 2012). Se establece así, una edad similar para el techo de ambas unidades.

DISCUSIÓN

La Formación La Deheza fue definida por Cuerda y Furque (1983) en la Precordillera Central, como una unidad equivalente temporal a las clásicas formaciones del Paleozoico superior del este de la cuenca Paganzo (e.g. formaciones Tuminico, río Francia y Tupe). Estos autores destacaron que en ese sector de la cuenca, la complicación tectónica, la altura de las sierras y la topografía hacían dificultosa la realización de un perfil continuo, se limitaron a realizar el perfil sólo en zonas accesibles. Recientemente, la construcción del dique Los Caracoles y Punta Negra volvió prácticamente impracticable el acceso al estratotipo por la ruta Nacional N° 20 (véase Figura 1). Además éstos autores describieron, en contacto por falla, areniscas rojas con grandes entrecruzamientos, a las cuales les asignaron el nombre de Formación Ojo de Agua, que a grandes rasgos coincidía en la descripción del estratotipo (véase Furque, 1963, 1972, 1979).

La propuesta de Polanski (1970), Formación Colorados del Zonda, también se descarta debido a que no cumple con los requisitos del Código Argentino de Estratigrafía (CAE, 1992), a partir de la pobre descripción brindada por el autor.

Los extensos y potentes afloramientos al norte de la Estancia Maradona, revelaron una buena continuidad espacial de la Formación La Deheza, mostrando sucesiones completas y buenos accesos a los afloramientos (Figura A1). Por lo cual, puede correlacionarse el estratotipo de la unidad con la sucesión aquí descrita e incluirse con algunas variantes laterales sin dificultad (Figura A5). A su vez, la descripción de los estratos anteriormente incluidos por Cuerda y Furque (1983) en la Formación Ojo de Agua, en su localidad tipo, es claramente correlacionable con parte de la unidad (asociaciones de facies VIII, IX y X), aquí caracterizados (Figura 6), y de esta forma se puede simplificar ambas formaciones en una sola unidad.

Es por esto que se proponen los afloramientos de la localidad Estancia Maradona como el neoestratotipo de la Formación La Deheza. Además se suma la ventaja de su continuidad estratigráfica, desarrollo lateral, contenido paleontológico y por tener mejores vías de acceso a los mismos.

EVOLUCIÓN PALEOAMBIENTAL Y CONCLUSIONES

Debido a que en las proximidades de la localidad Estancia Maradona, la Formación La Deheza exhibe sus más completos afloramientos con excelente desarrollo extensional y vertical, es posible proponer un esquema de reconstrucción de la evolución paleoambiental del margen sudoccidental de la cuenca Paganzo de forma más completa (Figura 6). Esta localidad aporta nueva información para la correlación regional de la unidad, ya que estos depósitos constituyen la expresión estratigráfica de la desglaciación carbonífera en el sur de la Precordillera Central (Figura A5).

La presencia de dropstones, clastos/bloques con caras aplanadas y estriadas en la base de la unidad (asociación de facies I, II y III), son clara evidencia de interacción con hielos en retirada. Es interesante destacar que estos depósitos diamictíticos postglaciares ubicados al oeste, pueden correlacionarse con los descritos para el noroeste de la cuenca Paganzo (Limarino y Gutiérrez, 1990; López Gamundi y Martínez, 2000; Marenssi et al., 2002, 2005; Limarino et al., 2010). Posteriormente, por rebote isostático, la sucesión sigue con pelitas de la asociación de facies IV. Aquí la ausencia de dropstones indica un estado avanzado de desglaciación, en el cual no se produjeron procesos de flotación glaciar. A su vez, las intercalaciones de pequeños lentes de rocas carbonáticas muy probablemente indiquen períodos de baja tasa de aporte clástico (Limarino et al., 2010). Estos niveles corresponden regionalmente con los depósitos de la transgresión del Stephaniano característica en los niveles que se sobreponen a los depósitos postglaciales (Limarino et al., 2002).

El pasaje a ambientes fluviales está dado por la asociación de facies V, la que posee niveles carbonosos, los cuales son de indudable valor de correlación dentro de la cuenca (por ejemplo con los de la Formación Tupe en la localidad de Huaco, Limarino et al., 1988).

La ingresión marina del Cisuraliano temprano, depositó las rocas sedimentarias de la asociación de facies VI, las cuales poseen una singular característica debido a que son las portadoras de importantes depósitos megaflorísticos, representado por bancos de semillas, ramas de coníferas y equisetales que indican esa edad.

El último depósito con características netamente continentales está dado por la asociación de facies VII, el cual tiene la particularidad de empezar con una superficie de incisión fluvial de orden 6; esta característica tiene valor regional en la cuenca Paganzo. En el esquema de correlación propuesto por Limarino et al. (2006), esta superficie de incisión sería equivalente a la orogenia Sanrafaélica que pone fin a la transgresión del Asseliano-Sakmariano. Esto concuerda en edad, con el hallazgo de ramas y semillas de coníferas que se atribuyen aquí al Cisuraliano de la Superzona Ferugliocladus.

Por encima de los depósitos fluviales se suceden cíclicamente y de forma recurrente las asociaciones de facies VIII, IX y X (asociación palinológica III de edad pérmica, Balarino et al., 2009). Éstas se caracterizan por presentar cantidades mayoritarias de areniscas, las cuales poseen arreglos y estructura estratigráfica según el paleoambiente en que se depositaron. Una característica común es la coloración rojiza, la cual marcaría el comienzo del ciclo árido que caracteriza la parte más joven de la cuenca Paganzo (Formación Patquía y equivalentes). De forma regional este cambio de coloración puede también usarse como nivel de correlación con los depósitos eólicos, efímeros, clásicos que caracterizan el centro-este de la cuenca Paganzo (Limarino et al., 2006).

SUPLEMENTO ELECTRÓNICO

AGRADECIMIENTOS

Se desea expresar el agradecimiento a los Dres Beri A. y Banchig A. por sus valiosas sugerencias que enriquecieron el manuscrito original, y a los Dres. O. Limarino, L. Balarino, B. Cariglino y L. Carrevedo por su valiosa ayuda en el campo. También a los proyectos financiados por la Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica (ANPCYT-PICT 32693 y PRESTAMO BID-PICT 2010-2196) y por CONICET (PIP 0705).

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