ARTÍCULOS
Análisis sedimentológico de depósitos lacustres y eólicos del cretácico tardío en la localidad Paso Córdoba, cuenca Neuquina
Maximiliano Paz, Alejandro D. Baez1, Diego A. Pino1, Yamile S. Yunes1, Luis M. Garat1, Juan J. Ponce1,2 y Maisa A. Tunik1,2
1 Universidad Nacional de Río Negro. General Roca, Río Negro.
2 CONICET, Instituto de Investigación en Paleobiología y Geología, Universidad Nacional de Río Negro, General Roca, Río Negro.
E-mail: mtunik@unrn.edu.ar
RESUMEN
Las sedimentitas cretácicas tardías de las Formaciones Anacleto y Allen expuestas en el área de Paso Córdoba, representan depósitos lacustres y eólicos. Los sistemas lacustres muestran sucesiones de centro de lago (offshore) y zonas marginales (shoreface), con facies deltaicas asociadas. Los depósitos de offshore conforman cuerpos tabulares de pelitas finamente laminadas con abundante contenido de micas, materia orgánica y moldes de Corbicula. Las facies de shoreface muestran bancos tabulares de areniscas finas bioturbadas por organismos suspensívoros (Skolithos, Arenicolites) y trazas ornamentadas (Spongeliomorpha), y de manera subordinada bancos tabulares con abundantes concentraciones de bioclastos acumulados durante eventos de tormenta. Los sistemas deltaicos muestran el típico arreglo grano creciente, generado por la progradación de areniscas finas a medias correspondientes a un frente deltaico, bioturbadas con Skolithos y Arenicolites, sobre depósitos heterolíticos de prodelta. Los sistemas eólicos muestran depósitos de dunas e interdunas secas y húmedas. Los sistemas de dunas, están compuestos por sets de hasta 10 m de espesor integrados por areniscas medianas a finas con estratificación entrecruzada planar y tangencial de gran escala, que lateralmente pasan a areniscas con estratificación paralela y laminación ondulítica asimétrica, correspondientes a depósitos de interdunas secas, con trazas de vertebrados y rizolitos. Las interdunas húmedas conforman cuerpos lenticulares de escasa extensión y poco espesor, integrados por heterolitas bioturbadas por Taenidium, Skolithos, Arenicolites, trazas de vertebrados y rizolitos. En su conjunto la sección analizada muestra una progresiva aridización desde la base al techo, reflejada por sistemas lacustres con icnofacies de Scoyenia y Skolithos de la Formación Anacleto, que pasan en transición a sistemas de interduna húmeda con icnofacies de Scoyenia y Skolithos, y a dunas e interduna seca con icnofacies de Entradichnus, de la Formación Allen.
Palabras clave: Cuenca Neuquina; Formación Anacleto; Formación Allen; Lacustre; Eólico; Bioturbación.
ABSTRACT
Sedimentological analysis of lacustrine and eolian deposits of the Late Cretaceous in the Paso Córdoba area, Neuquén Basin
The Late Cretaceous sedimentary rocks of the Anacleto and Allen Formations in the area of Paso Córdoba comprise lacustrine
and eolian deposits. Lacustrine systems are represented by offshore and shoreface deposits, with associated deltaic systems.
Offshore deposits are composed of mudstones with abundant mica content, organic matter, and Corbicula molds. Shoreface
facies shows tabular banks of fine-grained sandstones, bioturbated by suspension feeders (Skolithos, Arenicolites) and ornamented
burrows (Spongeliomorpha), and subordinately tabular banks with high concentration of fragmented bioclasts produced by storm
events. The deltaic systems shows the typical upward-coarsening arrangement, generated by the progradation of medium to
fine-grained sandstones of the delta-front, bioturbated by Skolithos and Arenicolites, on the heterolitic deposits of the prodelta.
Eolian deposits are represented by dunes and dry and wet interdunes. Dune systems are composed by sets up to 10 m thick,
integrated by fine to medium-grained sandstones with large scale planar and tangential cross stratification, which laterally
pass to dry interdune deposits with vertebrate traces and root marks. The wet interdune facies form lenticular bodies of
small regional extension, composed by heterolitic facies bioturbated by Taenidium, Skolithos, Arenicolites, vertebrate traces and
root marks. The analyzed section shows a marked aridity from base to top, where the lacustrine system with the Skolithos
and Scoyenia ichnofacies (Anacleto Formation) passes transitionally into a wet interdune system with Skolithos and Scoyenia
ichnofacies, and to dunes and dry interdunes with the Entradichnus ichnofacies (Allen Formation).
Keywords: Neuquén Basin; Anacleto Formation; Allen Formation; Lacustrine; Eolian; Bioturbation.
INTRODUCCIÓN
La presencia de sucesiones sedimentarias
integradas por una alternancia entre depósitos
lacustres y eólicos es muy frecuente
en el registro fósil (Carroll y Bohacs
2001). En el caso de cuencas lacustres
hidrológicamente cerradas y no afectadas
tectónicamente, las variaciones del
nivel de base se relacionan con cambios
climáticos de diferente duración (Bohacs
et al. 2000, Carroll y Bohacs 2001, Zavala
et al. 2006). Durante ciclos climáticos
áridos, los cuerpos lacustres experimentan
una marcada regresión de la línea de
costa, con precipitación de sales por evaporación
(e.g. yeso, anhidrita, carbonatos)
y desarrollo de sistemas eólicos en las zonas
marginales. Por el contrario, durante
los ciclos climáticos húmedos, los cuerpos
lacustres experimentan una tendencia
transgresiva de la línea de costa, con sistemas
fluviales activos que dependiendo de
la concentración de sedimentos transportados
generan deltas o corrientes de densidad
hiperpícnicas (Zavala et al. 2006). La
recurrencia de estos ciclos transgresivosregresivos
incrementa el potencial de preservación
de las sucesiones integradas por
depósitos lacustres y eólicos.
Desde el punto de vista icnológico los sistemas
lacustres cerrados constituyen ambientes
sumamente estresados en los cuales
la diversidad y abundancia icnológica
son muy bajas. Buatois y Mángano (2007)
describen la presencia de la icnofacies de
Scoyenia en posiciones marginales de estos
sistemas, y una supresión de la icnofacies
de Mermia debido a las rápidas variaciones
en la línea de costa y a las fluctuaciones de
salinidad que estos cuerpos de agua experimentan.
Los sistemas eólicos se encuentra
representado por las icnofacies
de Octopodichnus, Chelichnus (Hunt y Lucas
2007), y Entradichnus (Ekdale et al. 2007).
Recientemente Ekdale y Bromley (2012),
realizan una revisión y consideran que la
icnofacies de Entradichnus representa a todas
las estructuras biológicas presentes
en sistemas eólicos.
Los depósitos de las Formaciones Anacleto
y Allen (Cretácico Tardío) se encuentran
excelentemente expuestos en el área
de Paso Córdoba, provincia de Río Negro
(Fig. 1), donde conforman una sucesión
de areniscas muy bien seleccionadas y pelitas
dispuestas en cuerpos de geometría
tabular y lenticular. Estudios sedimentológicos
realizados por Hugo y Leanza
(2001) asignan estos depósitos a sistemas
lacustres y canales fluviales, mientras que
Armas y Sánchez (2011, 2013) les asignan
un origen lacustre y eólico. Si bien las observaciones
sedimentológicas e icnológicas
realizadas en el presente trabajo son
coincidentes con los principales ambientes
definidos por Armas y Sánchez (2011,
2013), un análisis detallado de 12 secciones
estratigráficas y su correlación, permitieron
refinar las interpretaciones paleoambientales
previamente realizadas,
reconociendo la existencia de un pasaje
transicional entre sistemas lacustres integrados
por depósitos de offshore y shoreface,
con facies deltaicas asociadas (Formación
Anacleto) y sistemas eólicos integrados
por dunas e interdunas húmedas y secas
(Formación Allen). Teniendo en cuenta lo
anteriormente expresado, el principal objetivo
de esta contribución es documentar
y analizar las diferentes facies sedimentarias,
los elementos arquitecturales y las
asociaciones icnológicas que caracterizan
el pasaje transicional entre ambas formaciones
en la localidad de Paso Córdoba
(Fig. 1b, c), presentando un modelo depositacional
que explique las variaciones espaciales
y temporales que muestran estos
depósitos.
Figura 1: a,b). Mapas de ubicación del área de estudio dentro de la Cuenca Neuquina. c) Mapa geológico
indicando las diferentes unidades reconocidas, los ambientes sedimentarios que representan las Formaciones
Anacleto y Allen, y la ubicación de las doce secciones estratigráficas medidas.
MARCO GEOLÓGICO
La Cuenca Neuquina se encuentra ubicada
en el centro oeste de Argentina (Fig.
1a), y cubre un área superior a los 200.000
km2. Esta cuenca ha sido definida como
de retroarco multiepisódica, desarrollada
sobre corteza continental y originada
por el colapso termo-tectónico detrás de
un arco magmático estacionario durante
el Triásico Tardío (Mpodozis y Ramos
1989). Sus depósitos comprenden un registro
estratigráfico continuo de hasta
7000 metros de espesor, integrado por
rocas sedimentarias acumuladas en medios
marinos y continentales en el Jurásico
y Cretácico (Arregui et al. 2011). El
basamento de la Cuenca Neuquina está
compuesto por rocas metamórficas, plutónicas,
volcánicas y sedimentarias, cuyas
edades oscilan entre el Silúrico-Devónico
y el Triásico Tardío (Digregorio y Uliana
1980, Franzese et al. 2007, Cingolani et al.
2011). La primera etapa de relleno de la
cuenca, conocida como Grupo Precuyo
(Triásico Tardío-Jurásico Temprano), involucra
la acumulación de materiales volcánicos
y volcaniclásticos con marcadas
variaciones de espesor y distribución (Gulisano
1981, Gulisano et al. 1984, Franzese
y Spalletti 2001). La segunda etapa
de relleno (Jurásico Temprano-Jurásico
Tardío), se encuentra integrada por depósitos
marinos y continentales, mayormente
de origen clástico, correspondientes
a los Grupos Cuyo y Lotena (Zavala
y González 2001, Bechis et al. 2010). La
tercera etapa (Jurásico Tardío-Cretácico
Tardío), se compone por una espesa sucesión
marina y continental de sedimentos
de origen carbonático, evaporítico y clástico,
correspondiente a los Grupos Mendoza,
Rayoso y Neuquén. Hacia fines del
Cretácico y como consecuencia del inicio
del levantamiento de la Cordillera de los
Andes, se produce la formación de la faja
plegada y corrida del Agrio y el establecimiento
de una cuenca de antepaís (Tunik
et al. 2010), que favoreció la acumulación
de espesas sucesiones principalmente de
origen continental de los Grupos Neuquén
y Malargüe.
Las unidades del Cretácico Tardío expuestas
en el área de Paso Córdoba fueron
inicialmente estudiadas por Wichmann
(1916) y Weber (1964, 1968) quienes
las denominaron como Formación Balsa
y Formación Anacleto. Posteriormente
Hugo y Leanza (2001) reconocen las
Formaciones Bajo de la Carpa y Anacleto,
agrupadas dentro del Grupo Neuquén
y la Formación Allen dentro del Grupo
Malargüe, separadas por una discordancia.
El contenido fosilífero de estas formaciones
es muy diverso, y se encuentra
representado por restos vegetales, ostrácodos
de agua dulce, pelecípodos de agua
dulce y salobre, huesos y huevos de saurópodos
y terópodos, placas de tortugas
y dientes de peces pulmonados (Uliana y
Dellapé 1981, Salgado et al. 2007). Desde
el punto de vista paleoambiental Hugo y
Leanza (2001) asignan un origen lacustre
para la Formación Anacleto y a sistemas
fluviales meandriformes de la Formación
Allen. Por su parte, Armas y Sánchez
(2010, 2011, 2013) interpretan un ambiente
depositacional lacustre para los depósitos de la Formación Anacleto, y eólico para
los depósitos de las Formación Allen.
METODOLOGÍA
La excelente exposición que presentan los afloramientos y su gran continuidad lateral han permitido la realización de doce secciones estratigráficas de detalle (Fig. 1c). Estas secciones fueron descriptas y muestreadas de base a techo, medidas mediante la utilización de Báculo de Jacob y posicionadas con GPS. Durante el relevamiento de las secciones se puso especial atención en la descripción de las características primarias de los cuerpos de roca, tales como litología, estructuras sedimentarias, geometría, vectores de paleocorrientes y contenido fosilífero, a fin de posibilitar un minucioso análisis de facies. Se analizó en detalle el contenido de trazas fósiles, así como la relación de las mismas con las distintas facies sedimentarias. La correlación de las secciones se realizó utilizando técnicas convencionales y de fotointerpretación (Fig. 2). En aquellos casos en los que fue posible, la continuidad física de los estratos se controló mediante observaciones de terreno. Paralelamente se realizó la descripción petrográfica de seis cortes delgados mediante el uso del microscopio petrográfico.
Figura 2: Panel de correlación mostrando la geometría que presentan los diferentes ambientes sedimentarios y las paleocorrientes dominantes en los sistemas
de dunas.
SEDIMENTOLOGÍA E ICNOLOGÍA
La descripción sedimentológica e icnológica detallada de las doce secciones analizadas permitió reconocer ocho facies sedimentarias integradas por areniscas, fangolitas, y carbonatos (Figs. 3, 4 y 5).
Figura 3: Principales facies sedimentarias reconocidas en los depósitos cretácicos de Paso Córdoba. a) Pelitas
masivas de offshore (F1) con pequeños moldes de bivalvos del género Corbicula (flechas blancas). b) Niveles
de areniscas finas con laminación ondulosa simétrica y asimétrica relacionada a depósitos de prodelta (F2)
afectados por acción de oleaje. c) Heterolitas de interduna húmeda (F3) que muestran acción de oleaje y
desarrollo de la icnofacies de Scoyenia. d) Depósitos de interduna húmeda (F3) y areniscas correspondiente
a interduna seca (F6) con grietas de desecación a la base (flecha). e) Bancos de areniscas medias a finas con
geometría tabular correspondientes a depósitos de shoreface lacustre (F4), que pasan a depósitos de dunas
eólicas con estratificación entrecruzada tangencial de bajo ángulo (F7). f) Intergradación entre depósitos de
dunas migrando en una interduna húmeda (F5), interdunas húmedas (F3) y shoreface lacustre (F4).
Figura 4: Principales facies sedimentarias reconocidas en los depósitos cretácicos de Paso Córdoba. a)
Detalle de una ondulita eólica mostrando la típica gradación inversa. b) Vista panorámica mostrando la
migración de sistemas de dunas eólicas (F7) separadas por una superficie de reactivación (líneas punteadas)
donde se observa la típica estratificación entrecruzada tangencial de gran escala con ángulos de inclinación
de 33º y una migración dominante hacia el SE. c) Detalle de la estratificación entrecruzada tangencial de
gran escala de las dunas eólicas donde se reconocen ondulitas con gradación inversa y crestas dispuestas
de modo perpendicular a la dirección de avance de sus láminas frontales (flechas blancas). d) Floatstones y rudstones bioclásticos generados por depósitos de tormenta en zonas de shoreface lacustres (F8).
Figura 5: Contenido icnológico de los depósitos. a) Vista en sección de ejemplares de Taenidium (T) en
facies de interduna húmeda. b) Sucesión heterolítica con icnitas de saurópodos (sfp) en facies de interduna
húmeda. c) Trazas de Skolithos (Sk) y Arenicolites (Ar) en facies de areniscas con laminación paralela. d).
Vista en sección de una estructura biogénica ornamentada asignadas a Spongeliomorpha (Sp) en depósitos
de shoreface. e) Vista en planta de icnitas de aves (bfp) preservadas en areniscas con laminación paralela
correspondientes a facies de interduna seca. f) Vista en sección de trazas de raíces (rizolitos) en sistemas
de dunas transversales.
Facies 1 (F1)
Descripción: Esta facies está constituida por
delgados bancos de pelitas masivas y laminadas
grisáceas (Fig. 3a), que incluyen
micas y fragmentos vegetales con su eje
mayor dispuesto paralelo al plano de estratificación
y, de manera aislada, concreciones
calcáreas. La F1 presenta base neta
y se dispone en cuerpos de geometría
tabular a escala de afloramiento. Es frecuente
la presencia de pequeños moldes de bivalvos del género Corbicula (Fig. 3a),
restos de placas de tortuga y ostrácodos.
En niveles análogos a estas facies Doello
Jurado (1927) reconoce la presencia de bivalvos
de Corbicula dinosauriorum y Corbicula
pehuenchensis, mientras que De la Fuente
et al. (2010) definió una especie de tortuga
Chelidae (Yaminuechelys gasparinii). En la
F1 no se observó bioturbación.
Interpretación: Las características que presentan
las sucesiones de pelitas masivas y
laminadas sugieren una acumulación vinculada
a procesos de floculación y decantación
pura respectivamente desde una
pluma hipopícnica (Hyne et al. 1979) en
zonas de offshore lacustre, donde dominan
las condiciones de baja energía. La abundancia
de bivalvos Corbicula es consistente
con la presencia de cuerpos de agua relativamente
estables. La ausencia de bioturbación
en esta facies podría estar vinculada
a condiciones de estrés ambiental
(turbidez y fluctuaciones de salinidad en
la columna de agua), sumado a problemas
tafonómicos.
Facies 2 (F2)
Descripción: Esta facies se encuentra integrada
por una alternancia entre pelitas y
areniscas finas con laminación ondulosa
y lenticular dispuesta en bancos con geometría
tabular (Fig. 3b), base neta a erosiva,
espesores de hasta 30 cm, y en algunos
casos arreglo grano-estrato creciente.
Esta facies incluye además bancos de areniscas
con ondulitas simétricas, pudiendo
reconocerse también niveles de carbonatos
masivos de hasta 5 cm de espesor y
gran extensión lateral. Son frecuentes las
estructuras de deformación por carga de
pequeña escala, al igual que la presencia
de moldes de bivalvos y gasterópodos, y
ostrácodos. La bioturbación está restringida
a los niveles de areniscas, representada
por tubos verticales simples y con forma
de U asignados a Skolithos y Arenicolites.
Interpretación: Las sucesiones de heterolitas
con arreglo general grano-estrato
creciente se interpretan como facies de
prodelta generadas por la migración de
pequeñas barras de desembocadura deltaica
en cuerpos de agua poco profundos.
En este contexto, la presencia de estructuras
con deformación por carga de
pequeña escala indica procesos de licuefacción
de sedimentos vinculados a sustratos
con una mínima pendiente (Leeder
1999, Collinson et al. 2006). Las areniscas
con ondulitas simétricas se interpretan
como el retrabajo por acción de oleaje en
depósitos de prodelta proximal. Los extensos
y delgados niveles de carbonatos
masivos se habrían generado por precipitación
inorgánica relacionados a variaciones
físico-químicas de la columna de
agua (Talbot y Allen 1996). La asignación
de un ambiente lacustre para estas facies
es consistente con la presencia de moldes
de bivalvos pertenecientes al género Corbicula
y de ostrácodos como Melacylheropteron,
Ovocytheroides y Iliacypris (Musacchio
1973).
Facies 3 (F3)
Descripción: La facies 3 se encuentra integrada
por una alternancia centimétrica
entre areniscas finas con laminación ondulosa
y pelitas finamente laminadas (Fig.
3c). Esta facies se encuentra dispuesta en
cuerpos de geometría lenticular, de centenares
de metros de extensión lateral y
poco espesor. Los bancos individuales
presentan base neta a erosiva y espesores
que varían entre 5 y 12 cm. A menudo, los
niveles de areniscas se encuentran reelaborados
por ondulitas simétricas, o afectados
por estructuras de deformación por
carga de gran escala, con desarrollo de
grietas de desecación (Fig. 3d) y moldes de
bivalvos. Los niveles arenosos se encuentran
bioturbados por Skolithos, Arenicolites,
mientras que los niveles dominados por
fangolitas muestran trazas meniscadas
asignadas a Taenidium (Fig. 5a), icnitas de
vertebrados (Fig. 5b) y pequeñas marcas
de raíces.
Interpretación: Las heterolitas con laminación
ondulosa acumuladas en bancos de
geometría lenticular de poco espesor y
escasa extensión lateral, corresponden a
depósitos de interduna húmeda (Kocurek
y Dott 1981). La presencia de grietas
de desecación y marcas de raíces (rizolitos),
indican periodos alternantes entre
condiciones húmedas y secas para éstos
cuerpos de agua (Ahlbrandt y Fryberger
1981) El desarrollo de estructuras de
deformación por carga se relaciona con
procesos de licuefacción de sedimentos
producidos por la locomoción de grandes
vertebrados sobre un sustrato saturado
en agua (Fig. 5b). Es de destacar que en
la zona de Paso Córdoba se están realizando
estudios en estructuras similares
atribuidas a icnitas de saurópodos (Calvo
com. pers.). La presencia de niveles
arenosos con óndulas simétricas bioturbados
con Skolithos y Arenicolites, indica
la colonización de sustratos afectados
por acción de oleaje. Por el contrario, la
presencia de niveles heterolíticos con
Taenidium (Fig. 5a), sugiere colonización
durante los primeros estadios de desecación
de las interdunas húmedas (Frey et
al. 1984, Frey y Pemberton 1987, Buatois
y Mángano 1995).
Facies 4 (F4)
Descripción: La facies 4 está compuesta por
bancos de areniscas medianas a finas de
base neta a erosiva de hasta 1 m de espesor,
con marcada geometría tabular y gran
extensión regional (Fig. 3e). Internamente
muestran estratificación entrecruzada
tangencial de bajo ángulo, laminación
paralela y ondulítica (asimétrica y simétrica).
Al igual que en la F3 se reconocieron
niveles aislados afectados por estructuras
de deformación por carga. Pseudomorfos
de halita han sido reconocidos a la base
de algunos niveles de areniscas con laminación
paralela y bioturbación. El contenido
icnológico de la F4 se encuentra representado
por icnitas de vertebrados de
gran porte, Skolithos, Arenicolites y trazas
ornamentadas asignadas a Spongeliomorpha
(Fig. 5c, d).
Interpretación: La presencia de areniscas
medianas a finas con laminación paralela
y estratificación entrecruzada tangencial
de bajo ángulo, acumuladas en bancos
de geometría tabular se interpretan como
depósitos lacustres de shoreface y barras de
desembocadura deltaica. En este contexto,
el desarrollo de ondulitas simétricas
representa procesos de reelaboración por
acción de oleaje. La presencia de pseudomorfos
de halita en la base de las areniscas
indica que el cuerpo de agua tuvo etapas
de intensa evaporación con nucleación y
crecimiento de cristales de sales en el fondo,
sucedida por etapas de disolución de
la halita, conservando sólo los moldes rellenos
de los cristales (Lowenstein y Hardie
1985, Nichols 2009). La presencia en
estos niveles de trazas fósiles asignadas a
Skolithos y Arenicolites es típica en depósitos
de shoreface y barras deltaicas de sistemas
lacustres (Buatois y Mángano 2007), donde
las condiciones energéticas favorecen
el establecimiento de organismos suspensívoros.
La presencia de trazas ornamentadas
(Spongeliomorpha) posiblemente relacionada
con la actividad de crustáceos,
indica la colonización de sustratos firmes
en zonas marginales del sistema lacustre,
durante regresiones de la línea de costa.
Facies 5 (F5)
Descripción: Esta facies está constituida por
una alternancia entre areniscas gruesas
y finas con estratificación entrecruzada
tangencial de bajo ángulo (~6º de inclinación),
que intercalan delgados niveles
de pelitas dispuestos entre los planos de
estratificación. Individualmente los bancos
presentan base erosiva y espesores de
hasta 1 m y las paleocorrientes son dominantes
hacia el SE (Fig. 3f). La bioturbación
es escasa y se encuentra integrada por
tubos verticales simples y con forma de U (Diplocraterion, Skolithos y Arenicolites).
Interpretación: Esta facies representa la migración
de sistemas de dunas transversales
sobre facies de interduna húmeda
(Mountney 2006). Los sets integrados por
laminación entrecruzada tangencial de
bajo ángulo representan las etapas de migración
de las caras frontales de las dunas
dentro de las interdunas húmedas, mientras
que los delgados niveles de pelitas que
alternan entre los sets de las dunas, marcan
el restablecimiento de los procesos de sedimentación
normal (decantación dominante),
dentro de los cuerpos de agua (Fig.
3f). Un caso similar fue recientemente
documentado por Carmona et al. (2013),
en depósitos de interduna húmeda del
Mioceno-Plioceno de la Formación Río
Negro. La escasa bioturbación que registra
esta facies indica que las ventanas de
colonización entre los procesos de sedimentación
tractivos y de decantación pura
fueron muy cortas, no permitiendo la
colonización y el establecimiento de los
organismos.
Facies 6 (F6)
Descripción: La facies 6 está compuesta por
areniscas gruesas y finas dispuestas en bancos con base neta a levemente erosiva
de hasta 1 m de espesor y geometría tabular.
Internamente los bancos muestran
laminación paralela y ondulítica con gradación
inversa (Fig. 4a). Al igual que en
la F3, se reconoció la presencia de niveles
afectados por estructuras de deformación
por carga. El contenido icnológico
de la F6 se encuentra integrado por marcas
de raíces e icnitas de aves y dinosaurios
(Fig. 5e).
Interpretación: Esta facies representa depósitos
de interduna seca. La presencia de
areniscas laminadas con gradación inversa
se producen por migración lateral de
sistemas de ondulitas subcríticas (Hunter
1977). Este tipo de laminación constituye
una estructura diagnóstica de sistemas
eólicos.
Facies 7 (F7)
Descripción: La facies 7 está integrada por
areniscas finas a medianas con estratificación
entrecruzada tangencial y en artesa
de gran escala, dispuestas en bancos de
geometría tabular y lenticular, con base
neta a erosiva y espesores de hasta 10 m.
La estratificación entrecruzada tangencial
de gran escala presenta ángulos de inclinación
que van desde los 16º hasta los
33º y una migración dominante hacia el
SE (Fig. 4b). Individualmente las láminas
que constituyen los sets de estratificación
entrecruzada tangencial son masivas o
muestran gradación inversa. Esta facies
frecuentemente presenta ondulitas con
gradación inversa y crestas dispuestas de
modo perpendicular o paralelo a la dirección
de avance de las láminas frontales
(Fig. 4c). La bioturbación se encuentra representada
por marcas de raíces que van
de 0,5 hasta 5 cm de diámetro, con morfologías
ramificadas (Fig. 5f).
Interpretación: La estratificación entrecruzada
tangencial de alto ángulo resulta de
la migración de dunas en ambientes eólicos
(Mountney 2006). La presencia de láminas
de 1 a 2 cm de espesor masivas o
con gradación inversa indica procesos de
grainfall y grainflow combinados (Collinson
1986). El reconocimiento de ondulitas
con gradación inversa, crestas perpendiculares
y dirección de crecimiento opuesta a la del avance de la cara frontal de la
duna, se producen por la separación que
experimenta el flujo en la cresta de las dunas.
Por otro lado, las ondulitas que muestran
crestas paralelas a la cara frontal de
avance de las dunas reflejan la presencia
de corrientes transversales subordinadas
a las principales. La preservación de estas
ondulitas indica que la inclinación de las
caras frontales de las dunas no habrían superado
el ángulo crítico de reposo (~32°)
como lo sugiere Hunter (1977). La mayoría
de las dunas presenta un consistente
rumbo de inclinación SE, lo cual afirmaría
la existencia de dunas transversales
con una paleocorriente predominantemente
(Kocurek 1996). La abundante
presencia de rizolitos indica que las dunas
habrían sido temporalmente estabilizadas
(Fig. 5f).
Facies 8 (F8)
Descripción: Esta facies se compone por
niveles de 30 cm de espesor integrados
por floatstones bioclásticos, con superficies
más condensadas correspondientes a
rudstones bioclásticos (Fig. 4d), dispuestos
en estratos tabulares de poca continuidad
lateral (hasta 200 m). Estos depósitos
contienen una gran cantidad de bivalvos
pertenecientes al género Corbícula, y algunos
pocos especímenes de gasterópodos.
Es frecuente que los bivalvos presenten
sus valvas con su concavidad hacia arriba,
en posición subhorizontal, y desarticulados.
Interpretación: La disposición y el grado de
fragmentación que muestran los bioclastos
que integran esta facies se relacionan
con eventos de tormenta ocurridos en
un ambiente de shoreface lacustre (Flügel
2009).
ASOCIACIONES DE FACIES
De acuerdo a las características que presentan las facies sedimentarias en los depósitos del Cretácico Tardío de Paso Córdoba, como también a la disposición espacial que las mismas guardan, ha sido posible distinguir dos asociaciones de facies cuyas principales características se sintetizan en el Cuadro 1.
Cuadro 1: Principales características que muestran las asociaciones de facies
reconocidas en las secciones analizadas, indicando el ambiente depositacional y sus
subambientes.
Asociación de facies lacustre
Los sistemas lacustres conforman cuerpos
de agua someros de gran extensión
lateral (aproximadamente 5 km) que
muestran su mayor desarrollo en el tramo
inferior de la sección analizada (15
m de espesor), integrados por depósitos
de centro de lago (offshore), zonas marginales
de lago (shoreface) y deltas (Figs. 6a,
7). Los depósitos de offshore alcanzan los 7
m de espesor y se encuentran integrados
por sucesiones de pelitas (F1) que muestran
moldes de Corbícula, abundante mica
y fragmentos de vegetales (Fig. 3a). La
presencia de mica y fragmentos vegetales
en zonas más profundas de los cuerpos lacustres
indica que los materiales finos, introducidos
al sistema por plumas hipopícnicas,
son distribuidos a todo el cuerpo de
agua por corrientes de circulación interna
producidas por los vientos. Los delgados
niveles de carbonatos masivos (< 5 cm)
asociados a las pelitas se producen por
precipitación química favorecida por fluctuaciones
estacionales en la temperatura
del cuerpo de agua. A menudo, los depósitos
de offshore pasan en transición hacia
facies de prodelta (F2), las cuales alcanzan
los 5m de espesor y muestran estructuras
de deformación relacionadas a pequeños deslizamientos gravitacionales en zonas
de pendiente, pero sin generación de corrientes
de densidad. La zona marginal
del sistema lacustre correspondiente a
depósitos de shoreface (F4) tiene espesores
de hasta 3 m y está representada por delgados
niveles de areniscas finas con geometría
tabular integrados por estructuras
con laminación paralela y ondulítica (corriente
y oleaje), bioturbadas por organismos
suspensívoros (Skolithos y Arenicolites) (Fig. 3e). Asociado a estos depósitos es
frecuente la presencia de cuerpos tabulares
de 50 o 60 cm de espesor, integrados
por floatstones bioclásticos (F8) producidos
por eventos de tormenta (Fig. 4d). Estos
cuerpos habrían sufrido importantes variaciones
de la línea de costa favoreciendo
la generación de sustratos firmes con
desarrollo de grietas de desecación, con
trazas ornamentadas asignadas al icnogénero Spongeliomorpha (Fig. 5d) y otros elementos
de la icnofacies de Scoyenia.
Figura 6: a,b) Imagen y redibujo mostrando los principales arreglos que muestran las asociaciones de facies
lacustres (a) y eólicas (b) en el área de Paso Córdoba.
Figura 7: Vista panorámica y redibujo de una de las sección medidas indicando los diferentes ambientes
reconocidos, sus estructuras sedimentarias, paleocorrientes y contenido fósil.
El reconocimiento de sucesiones granoestrato crecientes interpretadas como la progradación de un sistema deltaico indica la presencia de sistemas fluviales que en su desembocadura, debido a una diferencia de densidad entre la masa de agua aportada al sistema (agua dulce) respecto a la hospedante (agua salobre), experimentan una separación del flujo cargado de sedimentos. La parte más densa de este aporte (arenas medias a finas) genera sistemas de barras de desembocadura deltaicas de hasta 2 m de espesor y se encuentran bioturbadas por trazas fósiles asignadas a Skolithos y Arenicolites (F4), mientras que las fracciones finas (pelítas) se mueven como una nube de sedimentos suspendida en una pluma hipopícnica (F2), pudiendo viajar distancias que van de los centenares de metros hasta kilómetros, durante este transporte la carga inicial disminuye por decantación pura, produciendo capas con laminación rítmica. El carácter salobre de los cuerpos lacustres se evidencia en la presencia de cristales de halita disueltos que quedan preservados como pseudomorfos a la base de cuerpos de arena acumulados por procesos de tracción-decantación.
Asociación de facies eólica
Los sistemas eólicos se encuentran muy
bien representados en el tramo medio y
superior de la sección analizada, donde se
reconocen una intergradación entre depósitos
de dunas e interdunas húmedas y
secas (Fig. 7). Los sistemas eólicos se habrían
desarrollado en zonas marginales
de los cuerpos lacustres, donde depósitos
de shoreface (F4) pasan en transición hacia
sistemas de dunas de pequeña escala e interdunas
húmedas (Fig. 3e). Los sistemas
de dunas pueden migrar sobre las interdunas
húmedas (F5) (Fig. 3f), o estar lateralmente
relacionados a cuerpos lenticulares
asignados a interdunas húmedas (F3) que
muestran marcas de raíces, icnitas de vertebrados,
y desarrollo de la icnofacies de
Scoyenia. Los sistemas de dunas (F7) e interdunas
secas (F6) se encuentran ampliamente
desarrolladas en el tramo superior
de la sección analizada (Figs. 6b y 7). Las
dunas se caracterizan por presentar estratificación
entrecruzada en artesa y tangencial
de gran escala con desarrollo de la
icnofacies de Entradichnus. Estos sistemas
conforman sets de hasta 10 m de potencia
y lateralmente pueden estar relacionados a facies de interduna seca integradas por laminación
paralela a subparalela con marcada
gradación inversa. Esta gradación
inversa, resulta de la migración tractiva de
ondulitas eólicas en las interdunas secas o
sobre las caras de avalancha (stoss slope) de
las dunas (Fig. 4a, c). Los sistemas de interdunas
secas frecuentemente muestran
icnitas de vertebrados de gran porte y trazas
de raíces (Fig. 5f). La presencia de granos
de arena con mascas del golpeteo de
los clastos entre sí producto del transporte
eólico fueron reconocidos en los cortes
delgados (Fig. 8d y 8e).
Figura 8: a) Gráfico de clasificación de areniscas (Folk et al. 1970). Q cuarzo total, L líticos totales, F
feldespatos totales. b) Gráfico de procedencia según Dickinson et al. (1983). Q cuarzo monocristalino, L
líticos totales más cuarzo policristalino, F feldespatos totales. (Ci) Cratón interior, (Ct) Continental transicional,
(M) Mezcla, (Rq) Reciclado cuarzoso, (Bl) Basamento elevado, (Ad) Arco disectado, (Rt) Reciclado
transicional, (At) Arco transicional, (An) Arco no disectado, (Rl) Reciclado lítico. c) Microfotografía de la
muestra Pcor 1.1. Arenisca con abundante cemento carbonático. Nótese la abundancia de cuarzo monocristalino
(Qz) y la presencia de plagioclasas (Pl) y fragmentos de rocas volcánicas ácidas (Lva) y de rocas
básicas (Lvb). La barra tiene 0,4 mm. d) Microfotografía de la muestra Pcor 9.1. Arenisca con abundantes
clastos de cuarzo monocristalino (Qz) y plagioclasas (Pl). Nótese que algunos de los clastos presentan
marcas que podrían ser producto del golpeteo de los clastos entre sí durante el transporte por el viento (flechas).
La barra tiene 0,2 mm. e) Microfotografía de la muestra Pcor 9.2. Clastos de cuarzo monocristalino
(Qz), plagioclasas (Pl) y fragmentos de rocas volcánicas ácidas (Lva) y de rocas básicas (Lvb). También se
observan marcas del golpeteo por haber sido transportados por el viento (flechas). La barra tiene 0,25 mm.
f) Microfotografía de la muestra Pcor 4.3 tomada con nicoles paralelos, se observa el cemento arcilloso de
tipo rim sobre los clastos que le da la coloración rojiza a la muestra y la porosidad primaria y secundaria
(Psec) en azul. La barra tiene 0,25 mm.
PETROGRAFÍA
El conteo de las modas detríticas (Cuadro 2) de los seis cortes delgados pertenecientes a muestras de las facies 4, 5 y 7, permitió clasificar las rocas como litoarenitas feldespáticas (Fig. 8a) (Folk et al. 1970) con un porcentaje de cuarzo que varía entre un 26 y 33%, siendo el cuarzo monocristalino (Fig. 8c, d, e y f) más común, con bajos porcentajes de cuarzo policristalino registrando un máximo del 5% en la facies 5. Los feldespatos varían entre un 13 y 20% siendo las plagioclasas (Fig. 8c, d, e y f) más abundantes que los feldespatos alcalinos. Los líticos por su parte presentan una variación entre 18 y 27%, con una mayoría de líticos alterados. Principalmente se identifican líticos de origen volcánico, con una leve superioridad de las composiciones básicas sobre las félsicas (Fig. 8c, d, e y f), mientras que los líticos sedimentarios y metamórficos se encuentran en muy baja proporción.
Cuadro 2: Resultados de los conteos modales.
Excepto por la muestra PCOR 4-3 (Fig. 8), los porcentajes de cemento son altos, entre 23 y 38%, con una predominancia de cemento carbonático y de manera subordinada cemento ceolítico. La muestra PCOR 4-3, correspondiente a la posición estratigráficamente más alta de la sucesión analizada, presenta un 10% de cemento, la mayoría ceolítico, y sin presencia de cemento carbonático. También se diferencia respecto a la porosidad, ya que exhibe un 11%, a diferencia de los valores menores al 3% registrados para el resto. Los datos obtenidos a partir del análisis fueron representados en el gráfico de procedencia de Dickinson et al. (1983) (Fig. 8b). Todas las muestras se ubican en el campo de mezcla, excepto la muestra PCOR 9-1 que se ubica en el campo de arco disectado. Esta distribución evidencia la existencia de distintos ambientes de procedencia, siendo difícil realizar una interpretación paleogeográfica desde la petrografía.
EVOLUCIÓN PALEOAMBIENTAL
La sucesión cretácico tardía analizada en el área de Paso Córdoba representa un ciclo de aridización, con pasaje de condiciones húmedas representadas por sistemas lacustres, hacia condiciones de mayor aridez con desarrollo de extensos campos de dunas eólicas (Fig. 9). La presencia de pseudomorfos de halita, sumado a la baja diversidad de fauna que presentan los depósitos lacustres (dominada por Corbicula), sugiere condiciones de estrés ambiental vinculadas a variaciones en la concentración de sales en el cuerpo de agua. Asimismo, la frecuente presencia de niveles con grietas de desecación indica que el sistema experimentó etapas de contracción (regresión de la línea de costa) y expansión (progradación de la línea de costa) del cuerpo de agua (Fig. 9a). Esta interpretación es consistente con la baja diversidad en el contenido icnológico que muestran estos depósitos, con ausencia de la icnofacies de Mermia y desarrollo de la icnofacies de Skolithos en zonas marginales del cuerpo de agua. La presencia de abundante contenido de materia orgánica observada en facies de offshore y prodelta aportada por una pluma hipopícnica indica la existencia de sistemas de descarga fluvial próximos, los cuales sin embargo no han sido reconocidos en las secciones analizada (Fig. 9b). Hacia la parte media de la sucesión sedimentaria, los sistemas lacustres experimentan una marcada contracción, siendo reemplazados de manera transicional por facies de dunas e interdunas húmedas con desarrollo de la icnofacies de Skolithos y Scoyenia (Fig. 9c). La sucesión es coronada por sistemas de dunas eólicas de gran escala, con espesores individuales de hasta 10 m, que lateralmente se encuentran relacionadas a interdunas secas. La gran altura de un mismo campo de duna indica la presencia de vientos de gran magnitud , ya que los mismos tienden a hacer crecer las dunas en altura (Cooke y Warren 1973). Estos depósitos indican la etapa de mayor aridización dentro del sistema analizado. La icnofacies de Entradichnus está principalmente representada en las caras de avalancha de dunas y en menor medida en facies de interdunas secas. Hacia el techo de la sucesión los sistemas de dunas eólicas muestran una gran abundancia de trazas de raíces (Fig. 9d).
Figura 9: Esquema de evolución paleoambiental.
a) Etapa de expansión del sistema lacustre donde
se reconoce el desarrollo de barras deltaicas, prodeltas
y plumas hipopícnicas. b) Etapa de contracción
del lago con evaporación y precipitación de
cristales de halita e importantes regresiones de la
línea de costa con desarrollo de la icnofacies de Scoyenia y ejemplares de Spongeliomorpha. c) Establecimiento
de facies de dunas e interduna húmedas
con desarrollo de la icnofacies de Skolithos y Scoyenia debido a la retracción que presentan los sistemas
lacustres. d) Establecimiento de un sistema de
dunas transversales de gran escala con interdunas
secas asociadas y desarrollo de la icnofacies de Entradichnus.
Los depósitos analizados representan
un ciclo de aridización progresiva.
La erosión en ambientes eólicos forma parte de la migración y formación de los campos de dunas, y su preservación generalmente es de tipo fragmentaria (Mountney 2006). La Formación Allen representa los depósitos acumulados durante la primera transgresión atlántica ocurrida en la Cuenca Neuquina (Uliana 1979). Los sistemas eólicos reconocidos en el área de Paso Córdoba corresponden a sistemas de dunas costera (Armas y Sánchez 2013). En estos sistemas las variaciones del nivel de base, principalmente durante eventos transgresivos, controlan los ascensos del nivel freático, favoreciendo el potencial de preservación de los depósitos (Glennie y Buller 1983, Mountney 2006). Teniendo en cuenta la evolución paleoambiental de la sucesión analizada, otros factores que habrían controlado y favorecido la preservación de los campos de dunas son: 1) las variaciones de la línea de costa del sistema lacustre, principalmente las relacionadas a las etapas de expansión del sistemas y 2) la presencia de vegetación que estabilizó el sistema, como lo indica la abundante presencia de trazas de raíces observada al tope de las dunas.
DISCUSIÓN Y CONCLUSIONES
En los depósitos del Cretácico Tardío de la localidad de Paso Córdoba se distinguieron dos asociaciones de facies, una lacustre y una eólica. Los sistemas lacustres muestran facies sedimentarias y contenido fosilífero que resulta típico de lagos salobres, como es la presencia de pseudomorfos de halita, dominio de una especie de bivalvos (Corbícula), y la baja diversidad de icnoespecies tanto en las facies pelíticas como arenosas. Las facies lacustres pasan en transición a facies eólicas indicando la aridización del sistema. Esta transición muestra una intergradación entre depósitos lacustres de interdunas húmedas y dunas, que muestran estructuras de deformación por carga interpretadas como icnitas de vertebrados de gran porte. La aridización del sistema se acentúa hacia el tope de la sucesión analizada, donde se observa la presencia de dunas de hasta 10 m de potencia, con abundante presencia de marcas de raíces e icnofacies de Entradichnus. Si bien Hugo y Leanza (2001), reconocen una discordancia erosiva entre las Formaciones Anacleto y Allen para el área de Paso Córdoba, en el presente trabajo se propone un pasaje transicional entre ambas formaciones, dada la evolución gradual que muestra el sistema depositacional analizado.
AGRADECIMENTOS
Los autores quieren agradecer al Dr. Silvio Casadio, Noelia Carmona, Cecilia Cábana, Víctor Hugo García y Gabriela Da Poian, por el apoyo brindado y por la lectura crítica realizada a una versión preliminar del manuscrito. Queremos agradecer a los alumnos Fabio Díaz y Javier Bin Calvar por su colaboración en las tareas de campo y por sus enriquecedoras discusiones en los afloramientos. También se agradece el apoyo brindado por la UNRN y por las autoridades de la Dirección de Medio Ambiente de la Municipalidad de General Roca. Agradecemos los valiosos comentarios y sugerencias realizados por un revisor anónimo y el editor de la revista (Dr. Pablo Pazos), los cuales ayudaron a mejorar significativamente este manuscrito.
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Recibido: 18 de enero, 2014
Aceptado: 1 de julio, 2014