Revista de la Asociaci6n Geol6gica Argentina 61 (1): 63 - 80 (2006) 63
MODELO DE SEDIMENTACION CONTINENTAL PARA EL RIFT CRETAcICO DE LA ARGENTINA CENTRAL. EJEMPLO DE LA SIERRA DE LAS QUIJADAS, SAN LUIS David RI VARO LA' Y Luis SPALLETTF lFacultad de Ciencias Fisico, Matematicas y Naturales , Universidad Nacional de San Luis. Chacabuco y Pedemera, 5700 San Luis. E-mail: rivaro
[email protected] 2 Centro de Investigaciones Geologicas. Facu lt ad de Ciencias Natu rales y Museo, Unive~sidad Nacional de La Plata y CONICET. Ca ll e 1 n roo 644, 1900 La Plata. E -mail : spa lle@ cig.museo.unlp.ed u.a r R ESU M EN En este trahajo se estudian las serumentitas continen tales cretaacas (G rupo del Gigante) en la sierra de las Quijadas, ubicada en el noroeste de la provincia
de San Luis. La informaci6n se obtuvo mediante el relevamiento de 15 perfIles sedimentol6gicos de detalle que permitieron defmir 21 facies sedimentarias
y 12 asociaciones de facies . Las facies perrnitjeron interpretar: los pnncipales procesos de acumulaci6n sedimenta.ri~ mientras que a partir de las asociaciones de facies se propusieron los modelos paleoambien tales. Los depositos cretacicos se han acumulado en sistemas de abanico aluvial, l6bulos fluviales efi-
meros, planicies fangosas y barreales, dunas e61icas y ambientes lacustres hidrol6gicamente cerrados. El registro de la sierra de las Quijadas representa a los depositos chisrieas- del margen activo de una cuenca extensional con geometria de hemigmben, desarrollada en un marco paleocLmatico :iciclo a semia.rido . En else reconocen dos secuencias deposicionales limitadas p oc sendas discordancias. Cada una de estas secuencias se compone de lIDa fase de
slnrift y otca
de pastoft. En las fases iniciales 0 de sin nft las asociaciones de facies re£lejan pendientes fuertes, ascenSQ tect6nico de las areas de aporte ubicadas hacia el oeste (Alto del Desaguadero) y subsidencia mecanica en Ia cuenca. Las fases de postrift se caractenzan por dep6sitos efimeros de bajo gradiente y Iacustres que responden a una alta tasa de acon10daci6n y tendencia
al
ascenso del nivel de base geomorfo16gj.co que se vinculan con una etapa dominada por sub-
sidencia termal generalizada.
PALABRAS CLAVES: SafJ Luis, A1J!,eJJti,/O, Ct1!tticico, sistemas fluvial,s ejimeTvs, rifl. ABSTRACT: Model of COfJ!inmfal sedimCflta!iofJ for the Cnfaceolls Cm/nli A'gen!inean rift: example jin'" Las QlIijadas hill, San Luis pmina. The Cretaceous continental deposits of tile El Gigante Group in the northwest of San Luis Province (Sierra de las Quijadas), consist of proximal to distal alluvial fan - ephemeral fluvial, playa and lacustrine systems. The sedimentary record is composed of two sequences, each with different archi tecture and lithofacies compositions. The lower sequence is characterised by: (1) proximal and medial alluvial fan facies, constituted by clast-supported and matrix-supported conglomerates and subordinate sandstone and mudstone; (2) ephemeral sandstone lobes formed mainly of low-angle and trough cross-stratified sandstones, plane-bedded and cross-larrtinated sandstones and subordinate heterolitic and mudstone levels; (3) distal playa deposits comprising sheet-like hete rolitic intervals composed of massive n~tones alternating wOlin ripple cross-'trun" m atea fme-grained sandstones and siltstones; and. (4) aeoii.an aeposits repre-
sented by large-scale, cross stratified
s~tones
(dunes) associated with low-angle o r horizontally laminated layers with dinosaur ichnites (dry interdunes or
aeolian sand-sheet deposits). The facies2£5ociations of the upper sequence are: (1) terminal alluvial fan sheets characterized by pebbly sandstones and '.Q"''''~
,";.th 'l. hol.e.
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sand~
of "'~t=y -s'tlructures (plane-bedding, planar a trough cross-bedding, ripple cross-lamination and massive layers); (2) proximal
alluvial debris flow deposits associated with imbricated and massive clast-supported stream- and sheet-flood conglomerates; (3) amalgamated large-scale and wedge shaped cross-bedded sandstone sets interpreted as baganoid ridges; and (4) massive and laminated lacustrine mudstones showing intercalations of nodular gypsum, laminated anhydrite and fme-grailled lake margin sandstones. Alluvial and fluvial systems flowed east from the Alto del Desaguadero Uplift. During lower sequence time the climate was arid to semiarid. During the upper sequence the climate though still semiarid was mo re humid. The sequence stratigraphy provides a framework in which to asses the evolution of depositional style. The two fining upward sequences of Sierra de las Quijadas rep resent the sedimentary infill of an active margin of a half graben basin. Both sequences are characterized by an initial synuft stage and a fmal postrift stage. The initial stage was governed by regional tectonic subsidence. The sedimentary record comprises proximal alluvial fan facies which passed downstream into ephemeral fluvial facies and mudflat/ lacustrine facies. A prorrunent change in depositional style from proximal to distal deposits occurred in the postrift stage. This suggests an increase in sediment accommodation and a general rise in base-level related to a change from mechanical to theonal basin subsidence. KEY WORDS: Son Llli.r, A'l!,entifJa, Gdaceolls, ephemeraljhl1lial !ldems,
INTRODUCCION En la cuenca de San Luis (Flores 1969), localizada en el borde sudoccidental de las
'ift.
Sierras Pampeanas, afloran una serie de sucesiones continen tales del Mesozoico y del Cenozoico. Estas sedimentitas son los principales constituyentes del "cordon de
serralllas occidentales" , que tielle 300 km de longitud por un ancho que no supera los 25 km, se ubica al oeste de la provincia de San Luis proximo al limite con Mendoza, l'
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D. RIVAROLA Y L. SPALLETTI
hacia el norte penetra escasam.e ole en la provincia de San Juan (Fig. 1). De sur a norte, este cordon esta compua.1 o por las sierras de Varela, Charlone, Las Barrancas, E1 Tala, Cerrillada de Las Cabras, del Gigante, Las Quijadas, Cantanta1 y Guayaguas. Este trabajo abarca el estudio de los depositos continentales cretacicos del parque nacional Sierra de las Quijadas, distante 116 kID al noroeste de la capital de 1a provincia de San Luis. La region se ubica entre los 32° 20' Y 32° 47' de latitud sur y los 67° 10' Y66° 58' de 10ngitud oeste (Fig. 1). Mediante el estudio de dos transectas y 15 perfiles sedimentologicos (Fig. 1) se describen las facies sedimentarias, las asociaciones y secuencias de facies, y se interpretan los principales sistemas de acumulacion sedimentaria. Se proponen modelos ambientales, climaticos, paleogeognificos y se presenta un esquema tentativo de 1a evo1ucion de 1a cuenca. Tambien se analiza la crono10gia de los eventos que contro1aron la sedimentacion en funcion del contenido paleontologico de las unidades estudiadas y otros elementos de diagnosis.
CARACTERlSTICAS GENERALES DE LOS DEPOSITOS CRETAcICOS En distintos sectores de 1a cuenca de San Luis, las sedimentitas creracicas aparecen, tanto en su base como en el techo, en relaci6n discordante con unidades estratigraficas de variada edad y origen. Suprayacen al basamento igneo y metamorfico de las Sierras Pampeanas en las sierras de Varela, Charlone, Las Barrancas y a1 norte del Gigante y Guayaguas. En Varela 10 hacen sobre rocas efusivas del Perrno-Triasico asignadas al Grupo Choiyoi, mientras que al norte de Guayaguas se apoyan tambien en discordancia sobre sedimentitas neotriasicas. Generalmente estan cubiertas, discordancia mediante, por sedimentitas continentales atribuidas al Terciario y conocidas como Fonnacion San Roque (Flores 1969), en tanto que en otros sectores quedan sepultadas por la cubierta de sedimentos loessoides cuatemarios (Fig. 1). En las sierras de las Quijadas, de Guayaguas y en la Cerrillada de las Cabras, la sucesion cretaci-
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"'uocue-UC'35 cretacicas en la region. Ello ocurre con la dorsal de San Pedro que separaba las areas de acumu lacion cretacica de las sierras de las Quiiadas y del Gigante (Yrigoyen etaL 1989)).
EVOLUCION DEL RELI.ENO SEDIMENTARIO A partir de la vinculacion espacial entre las asociaciones de facies y de su desarrollo regional se han definido siete etapas evolutivas, las tres primeras corresponden a la secuencia inferior y las restantes a la superior (Fig. 8). Etapa 1: estuvo caracterizada por la generacion de un abanico aluvial de baia dkacia de transporte construido mayonnente a partir de flujos masivos y no enC20Zados de la secuencia inferior en el area ocritilental de la cubeta, y sus depositos se obsenvan en los perflles Arroyo La Aguada y Los I.aberintos (Figs. 3 y 6). Las evidencias de CIIlIlpO permiten postular la existencia de uno 0 mas abanicos aluviales que hacia la zona depocentral de la cuenca evolucionaban hacia lin sistema fluvial efimero. Durante esta etapa, y en las zonas mas alejadas del area fuente, habna comenzado a desarrollarse la planicie fangosa 0 sistema de barreal, localmente acompaiiada por niveles e6licos. El area fuente de detritos se ubicana al oeste de los
actuales afloramientos y su composicion era de caracter mi..'d:o, por un lado rocas del basamento cristalino como las que actualmente se observan en los aflorarnientos de Sierras Pampeanas, y tambien alguna unidad de origen sedimentario (triasica?), ya que los conglomerados presenta.n guiias de areniscas muy finas. Etapa 2: se inicia la retrogradacion del sistema de abanico aluvial- fluvialefimero y la migracion del depocentro de la cuenca hacia el oeste. La sedimentacion en el area pasa a quedar dominada por un mayor desarrollo de la planicie fangosa del sistema de barreal que durante penodos de fuertes sequias era cubierto por un sistema e6lico. Tal situacion queda evidenciada en los perfiles La Elda, Los Guanacos, Los Mogotes, Los Troncos y Los Cimanunes (cf. Figs. 3 Y6). Etapa~: se caracteriz6 por 13 milxima retrogradacion del sistema de abanico aluvial - fluvial efimero de las fo=aciones, ligada ala perdida de expresion topograflca del area fuente de detritos durante un estadio caracterizado por el ascenso relativo del nivel de base. El sistema de barreal expefr mento su mayor expansion hacia la zona de cabecera del abanico aluvial. Asimismo los depositos eolicos habnan perdido expre sion 0 pasaron a ocupar sectores marginales del barreal. Los depositos correspondientes aparecen en el tramo cuspidal de los perflles del flanco oriental del Potrero de 13 Aguada (secciones A, B Y C Fig. 1 Y Figs. 3 Y 4), a partir del punto en donde las facies que componen el sistema de barreal se tornan ampliamente predominantes. Etapa 4: se inicia el desarrollo de la secuencia ,:,>u~rim:
Calian
Mesozoicas
A), Cumberland Basin, Maritime Gonada.
Leopoldeosia 15(36): 143· 145, Sao Lopoldo.
Journal of Sedimentary Research Bf»: 341 · 364. Pnimpaco, M. y Milana, J.P. 1999. Palynological
Rossello,
Co ntinental Bacias
Brasileiras.
E .A .
y
Acta
Mozetic,
Geol6gica
M.E.
1999 .
International Terrestrial
7°
Symp osium
Ecosyste m s,
on
i\.Ie 5lOzo ic
B uenos:
.L'\ ires.
s.;.m'tv;).~\.o
do
Ct,;:~taceo
do
B(a~\'l,
1°
Simp osio sobre el Cretacico de America del
tafocma continental. En: Ramos, Y.A y Tunc,
Models, Geoscience Canada. Reprint Series 1: Schn1id t, C., Astini, R .. Costa, C., Gardini, C . y
A~tina.
Kraemer, P . 1995. Cretaceous rifting, alluvial
Relato rio 13° Congreso Geo lOgiCO ~ntin o y
3°
Congreso
de
Explo racio n
de
Hidcocarburo s: 385· 404, Buenos .fures. Ramos, V.A, 1999. Evolucion tectonica de la Argentina. En: Caminos, R. (ed.) Geologia Argentina.
Servicio
Geol6gico
Minero
Argentino, Anales 29: 71 5·784, Buenos Aires. Rivarola.. D . 1994. Stratigraphy and paleoenvicon· ments analisys of Early
Cretaceo u ~
_its of
Sierra de Las Quijadas. San Luis II"mvince. Argentina. 14° International
Co~ss
of
Sedimentology G·67 . G·69, Recife.
regionales en San Luis. Informe Interno YPF 6 del Archivo de Direccion General (inedito), Buenos Aires.
Tun bridge, I.P. 1981. Sandy higlHnergy flood
England. Sedimentary Geology 28: 79· 95. Tunbcid%;e, 1.1'. 1984.
69 7·71 5.
fan sedimentation and Neogene in versio n,
southern South America. Revista Brasileira de
Geociencias 18,2: 172· 190. Uliana, M ., Biddle, K . y Cerdan, J. 1989 .
southern Sierras Pampeanas, Argentina. En:
fvfezoso ic extension and the formation of
Tankard, Aj., Suarez, R. y Welsink, HJ (eds.)
A rgentine sedimentary basins. En: Tankard,
Petroleum
Basins
American
Associati on
of
South of
Ame rica.
A J. y Balkwill, H .R. (eds .) Extensi o nal
Petroleum
Tectonics and Stratigraphy of the No rth
Geo logists, Memoir 62: 341·358, Tulsa. Spalletti,
L.A,
1980 .
Paleo ambientes
Sedimentarios en Secuencias Silicoclasticas.
A sociacion Geologica Argentina, Sene B, 175
A tlantic Margins. American Association of
Petroleum Geo logists, Memoir 46 : 599· 614, T ulsa. Urien, CM., Zamb rano, J.J. e Yrigoyen, M.R. 1995. Petroleum basins of southern South
p., Buenos Aires.
Spalletti, L.A 1997. Sistemas deposicionales flu·
America: an overview. En: Tankard, A.J.,
v io -lacustres en el rift triasico de Malargue
Suarez, R. y Wei sink, H.J. (eds.) Petroleum Basins
para el Cretacico Inferior de San JUmis en
Anales de la Academia Nacional de Ciencias
Asso ciation
?"lerra ae Las QuiJaaas. 'TaTner ae Trabajo
Exactas, Fisicas y Naturales 49 : 109·124,
Evoluci6n T ec tosedimentaria Cuencas de
Buenos Aires.
RivacoIa, D . 1995b. Contcoles alo yaui!OOclicos
(0< .. ~andy
Uliana, M. y Biddle, K. 1988. Mesozoic· Cenozoic
(sur de Mendoza, Republica A rgentina) .
Antepals (Ejemplos Andino s), Actas p . 16,
model
of No rth Devon, U.K. Sedimentology 31 :
Rivacola, D. 1995a. Evolucion tectosediJlDlllflrltaria
San Juan.
F=,e~
eph eme ral stream and clay playa complex;
paleogeographic and geodynamic evolution of
9·21.
M.A (eds.): Geologia y Recursos N >IltJurales de la Plataforma Co n tin ental
Interno YPF (inedito), Buenos .fures. Trumphy, E. 1942. Informe sobre estudios
the middle Devonian Trentish oe Formation
Sur: 107 · 113, Serra Negra. Rust. B. 1979. Facies Model 2. Coarse Alluvial Successions. En Walker, R.G. (ed.) Facies
Abstracts p . 52. Runos, V.A 1996. Evolucion tectonica de la pia·
83· 124, Oxford. Trumphy, E. 1937. Estudio en San Luis. Infoane
sedimentation - some criteria for recognition,
tinentales del centro-oeste argentino . Boletim
Argenti-..
and
with an example from the D evonian of SW
do SO
Province,
Sedimentary Facies
tect6nico de los depocen tros cretacicos con -
tal Lower Cretaceous Lagarcito Fo nnat\on,
Juan
(ed .)
Processes,
Caracteozaci6n es tructural y significado geo -
and sedimentological data fcom the contin en· San
H.G .
of
South of
America.
Petroleum
A m e rican Geologis ts,
Memoir 62: 63·77, Tulsa. Veiga, G . 1997 . Influencia de factores extonse·
Spalletti, L.A 2001. Modelo de sedimentacion
cos en la evoluci6n de una planicie alluvial:
tl1J.~rial j l.~u':,tte en 1.1.. taw.pa dl! 1J.n hew..igra-
~ooiwftnt01oi'a d~
ben: el Triasico de la Precordillera Occidental
el sector del Cerro Lotena, provincia del
1a FQcrnac\.6n ChaUac6 en
en la Focmacion EI Jume (CretaDon) de
de San Juan, Republica Argentina. Revista de
Neuquen, Republica A rgentina. Revista de la
~ntina.
la Asociacion Geologica Argentina 56 (2) :
Asociacion Argentina de Sedimento logia 4:
Sierra de Las Quijadas. San Luis.
Taller sobre Contcoles en la Sed1111ll