ARTÍCULOS

Plantas Fósiles del Grupo Choiyoi, Cordillera Frontal a la Latitud del río Mendoza

 

Magdalena Koukharsky¹ y Eduardo G. Ottone¹

¹ Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas - Departamento de Ciencias Geológicas, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires, Buenos Aires. E-mails: mkou1@lyahoo.com.ar, ottone@gl.fcen.uba.ar

 

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RESUMEN

En este trabajo se dan a conocer los primeros restos fósiles hallados en sedimentitas, cuyo componente clástico es de origen volcánico, intercaladas en la Formación Tambillos del Grupo Choiyoi, Cordillera Frontal de Mendoza. Los mismos consisten en  abundantes  improntas de Sphenophyta en estado de preservación  regular  a malo. En  la zona estudiada,  las  rocas de  la Formación Tambillos, que son dominantemente volcánicas ácidas y de edad pérmica temprana a media según correlaciones regionales, se depositaron sobre una discordancia erosiva labrada en lavas andesíticas intensamente propilitizadas que se atribuyen a la Formación Portezuelo del Cenizo. Los restos vegetales se encuentran a unos 23 metros de la base, contenidos en niveles de areniscas finas y pelitas depositadas en un ambiente fluvial (microdelta), en los bordes de un lago y fueron coetáneas con los primeros episodios de volcanismo riolítico en la región. Si bien la flora encontrada no permite definir la edad, las formas presentes son comunes en niveles del Carbonífero superior-Pérmico y Triásico de Argentina.  

Palabras clave: Formación Tambillos; Formación Portezuelo del Cenizo; Sphenophyta.

ABSTRACT
Fossil plants from the Choiyoi Group, Frontal Cordillera at the latitude of  the Mendoza River. In  this  contribution we  report  the  discovery  of   the  first  fossil  remains  in  sedimentary  strata  belonging  to  the Tambillos Formation, Choiyoi Group, Cordillera Frontal of  Mendoza. In the studied area the Tambillos Formation, which is formed dominantly by acid volcanics rocks of  alleged Early to the Middle Permian, were deposited over an erosive unconformity on top of  propilytic andesites of  the Portezuelo del Cenizo Formation. The vegetal remains were found about 23 meters from the base of  the formation, hosted in fine-grained sandstones and shales that were deposited in a fluvial environment (microdelta), along  the borders of  a  lake during  the first episodes of   the rhyolitic volcanism of   the region. The fossil flora  includes abundant, poorly preserved impressions of  Sphenophyta that does not permit to assign a precise age, although these forms are common in the Upper Carboniferous-Permian and Triassic of  Argentina.

Keywords: Tambillos Formation; Portezuelo del Cenizo Formation; Sphenophyta.

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INTRODUCCIÓN

En  la Cordillera Frontal,  a  la  latitud del río Mendoza, el Grupo Choiyoi, originalmente  definido  como  "Choiyoilitense" por Groeber et al. (1952) y cuyo nombre fuera posteriormente substituido por Stipanicic et al. (1968), está representado por afloramientos en los que predominan ampliamente  las  rocas  volcaniclásticas  ácidas asociadas a lavas y a probables cuerpos subvolcánicos. Aunque no se cuenta con  edades  isotópicas  realizadas  sobre muestras del sector estudiado, sus afloramientos  suelen  ser  correlacionados  con los de la zona de Arroyo del Tigre localizados  aproximadamente  50  km  al norte, donde,  en  ignimbritas  riolíticas,  se  han obtenido edades K-Ar (roca total) de 281± 10 Ma y 267 ± 5 Ma (Linares y González 1990) y 275 ± 10 Ma  (Vilas y Valencio 1982). A dichas edades se pueden agregar la de un pórfido riolítico ubicado en la Cordillera Frontal sobre el río Mendoza,  para  el  cual Caminos  et  al. (1979) obtuvieron por el mismo método 278± 10 Ma  y  las  determinaciones  indirectas U/Pb SHRIMP de 260 y 270 Ma para el magmatismo  del Choiyoi  de  la  zona  de Potrerillos, 40 Km al SSE, que Spalletti et al. (2008),  consideran  representada  en una población de circones contenidos en tobas de edad  triásica media. Estas edades han sido uno de los argumentos utilizados para asignar el volcanismo ácido al Pérmico temprano a medio, de acuerdo con  la escala de tiempo geológico de Gradstein et al. (2005). Ellas quedan comprendidas en el  intervalo de 30 Ma dentro del Pérmico propuesto para el Grupo Choiyoi  del  bloque  de  San  Rafael  por Rocha-Campos et al. (2011).
En  la  localidad  estudiada  se mencionan por primera vez andesitas y dacitas oscuras  subyaciendo a  las  rocas  riolíticas, así como niveles epiclásticos formando la base de estas últimas, los cuales fundamentan su correlación con la Formación Tambillos (Cortés 1985). Al mismo tiempo se da a conocer el primer hallazgo de restos vegetales  del Grupo Choiyoi  en  la Cordillera Frontal de Mendoza.

MÉTODO DE TRABAJO

Los restos vegetales  fueron encontrados en un sector de la quebrada del Camino, en la margen norte del río Mendoza (32° 37´32,8"S, 69°29´55,0"O), distante unos 600 metros de  la  ruta 7  (Fig. 1). En esa zona  se  levantó  un  perfil  estratigráfico con brújula y cinta métrica, determinando las coordenadas con un posicionador geográfico (GPS) Garmin. Posteriormente se realizaron y estudiaron cortes petrográficos para caracterizar y definir las andesitas  del  sustrato,  algunos  clastos mayores y  la matriz de  la brecha C (Fig. 2). Los  restos  vegetales  fueron  estudiados mediante una lupa binocular Zeiss 9901 y fotografiados con una cámara digital Sony DSC-P 200. Los especímenes  figurados  se  encuentran  alojados  en  la Colección Paleobotánica del Departamento de Ciencias  Geológicas,  Facultad  de  Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires,  en  donde  están  catalogados con el acrónimo BAFC-Pb. Los niveles portadores de la tafoflora fueron también analizados desde un punto de vista palinológico resultando estériles y carentes de querógeno.

Figura 1: Ubicación y esquema geológico de la zona estudiada.

Figura 2: Perfil litológico de la base de la Formación Tambillos del Grupo Choiyoi en la quebrada del Camino.

GEOLOGÍA

Estratigrafía y ambiente de acumulación
La  zona  estudiada  se  ubica  en  la  Hoja Geológica 3369-09 (Uspallata), cartografiada por Cortés  et  al. (1999)  a  escala 1: 100.000,  donde  se  exponen  los  afloramientos del Grupo Choiyoi considerados en  este  trabajo,  los  cuales  fueron  incluidos dentro de la Formación Tambillos definida por Cortés  (1985). La  sección estratigráfica estudiada  se  inicia, en  su base, con brechas epiclásticas dispuestas en discordancia erosiva sobre lavas andesíticas  y dacíticas,  intensamente propilitizadas, que se atribuyen a la Formación Portezuelo del Cenizo  (Coira y Koukharsky 1976) y culmina con un complejo de más de 200 m de potencia en el que predominan  las peperitas  (Koukharsky  y Avellaneda 2006) que ponen en evidencia procesos  de  interacción  de  lavas  incandescentes con el lodo del fondo de un cuerpo de agua (Fig. 2). En detalle, la columna  estudiada  (Fig. 2)  incluye  la  siguiente sucesión estratigráfica.
Formación Portezuelo del Cenizo: Andesitas y dacitas de color gris verdoso oscuro, masivas, en niveles de espesor variable entre 5 y 15 m, dentro de las cuales se intercalan algunos niveles de brechas autoclásticas carentes de matriz cuyos fragmentos alcanzan entre 4 y 20 cm de diámetro. Son rocas porfíricas con pasta afanítica en  la que se reconocen pequeños cristales y venillas de epidoto. Contienen 15 a 20 % de fenocristales de plagioclasa  albitizada de colores blanco mate hasta rosado con tamaño seriado que alcanzan los 5 mm de largo  y un 5% de  anfíbol  cloritizado de hasta 1,5 mm de largo.
Formación Tambillos: El nivel A comprende 3 m de brechas masivas, clasto sostenidas en  la base, en donde se encuentran bloques desde subangulosos hasta subredondeados cuyos tamaños varían desde 0,5 a 50 cm. Hacia la parte superior tienen esqueleto más abierto y los fragmentos mayores  alcanzan  menor  tamaño  (hasta  7 cm), llegando a contener un 10 % de matriz arenosa-sabulítica. Los clastos  incluyen volcanitas ácidas, formadas por pastas afaníticas rosadas y grises amarillentas claras,  algunas  fluidales,  con  escasos  fenocristales de hasta 1 mm de plagioclasas anaranjados o blancos y de probable biotita. En partes son peperitas que se reconocen por la matriz oscura y los contornos redondeados (globulíticas) o angulares (blocky) de sus fragmentos de lava (Fig. 3a). No se encontraron clastos de  la andesita infrayacente.

Figura 3: Figura 3: a) Sección superior de la brecha descripta en el nivel A. El círculo encierra uno de los clastos de peperitas; b) alternancia de areniscas brechosas y areniscas con estratificación planar poco marcada descriptas como nivel B; c) capa de pelitas con superficies onduladas en contacto con una brecha conglomerádica fina del nivel D del perfil. La elipse encierra un resto de Sphenophyta.

El nivel B está formado por 6 m de brechas finas matriz sostenidas que alternan con  areniscas  brechosas  y  areniscas.  La estratificación es planar con contactos difusos, en capas de 2 a 50 cm de espesor y tendencia  dominante  granodecreciente, aunque en partes  la gradación es  inversa (Fig. 3b). Los clastos mayores son angulosos  hasta  subangulosos  y  los  componen riolitas de color rosado-anaranjado y gris,  similares  a  las  que  participan  en  la brecha infrayacente, cuyo tamaño más común está comprendido entre 0,5 y 3 cm, aunque tanto en las brechas como en las areniscas se destacan bloques subangulosos  aislados  que  alcanzan  los  20  cm  de diámetro.
El nivel C comprende 4-8 metros de conglomerados brechosos, matriz sostenidos, masivos,  con  fragmentos  subredondeados hasta angulosos de riolitas rosadas y grises en matriz arenosa de color gris azulado mate. Los  fragmentos mayores  son redondeados y alcanzan 8 cm. El afloramiento visible tiene pocos metros de extensión y su espesor varía desde 4 m en el oeste hasta 8 m en el borde de la quebrada. Al microscopio, la matriz es una arenisca  volcánica  pobremente  seleccionada, mediana hasta muy fina, de abundante  matriz  arcillosa-sericítica  (más  de  25 %). Los  clastos,  angulosos  hasta  subangulosos, son de plagioclasa albitizada, en algunos casos parcial o totalmente reemplazados  por  fino  carbonato,  probable feldespato alcalino, cuarzo, pastas volcánicas  felsíticas  hasta microgranosas  formadas por cristales interpenetrados (desvitrificaciones)  y  micas  convertidas  en agregados de muscovita-sericita intercrecidos con clorita.
El nivel D está caracterizado por 18 metros de una alternancia de fangolitas grises oscuras y grises rojizas en capas cuyo espesor varía entre 10 y 20 cm, que pasan lateralmente a lentes de brechas finas matriz soportadas y niveles de alrededor de 10  cm  de  espesor  de  pelitas  y  areniscas grises verdosas claras. Las capas de  fangolitas  son masivas  y  contienen  clastos dispersos  de  feldespatos  blancos  y  litoclastos rosados de hasta 0,2 cm. El incremento de la densidad y de los tamaños de los litoclastos las convierte en brechas finas matriz  sostenidas  cuyos  fragmentos son volcanitas riolíticas. Las pelitas y areniscas finas presentan en su base contactos netos con  las restantes  litologías, tienen  laminación  planar  poco marcada  y superficies onduladas sobre las que se encuentran los restos vegetales (Figs. 3c, 4a y 4b). En algunas superficies expuestas se observan ondulitas en dos direcciones casi ortogonales.

Figura 4: Sphenophyta: a) BAFC-Pb 16991; b) BAFC-Pb 16990. Escala gráfica = 2 mm (a), 3 mm (b).

El nivel E corresponde a una unidad de espesor  indeterminado  formada por peperitas compuestas por fragmentos de lavas riolíticas de colores anaranjados y blanquecinos  en una matriz  sedimentaria de colores grises claros y oscuros.
La  columna  descripta  está  formada  por rocas  epiclásticas  que  tienen  por  fuente materiales volcánicos ácidos, contrastante con la de las andesitas y dacitas propilitizadas que  forman el  sustrato, evidenciando el ahogamiento de un suave relieve previo, por los productos de la erosión de materiales volcánicos relativamente cercanos. Los afloramientos del nivel A son discontinuos, lo cual sugiere el relleno de una depresión o fondo de valle. La disminución gradual del tamaño de los clastos y  la progresiva aparición de matriz hacia la parte  superior,  indica que esta unidad es el resultado de un episodio de flujo o avalancha de detritos.
El nivel B presenta características propias de  "bancos  amalgamados"  de  sistemas fluviales más organizados. El nivel C está formado por un conglomerado de abundante matriz consistente en cenizas volcánicas poco  afectadas por  el  agente de transporte, sus variaciones de espesor sugieren  el  relleno de un  amplio  cauce  labrado sobre depósitos de la facies B. Tales características se  interpretan como el resultado de  la  incisión del  sustrato por efecto de un torrente de barro volcánico, quizá un  lahar, el cual habría  tenido origen en la erosión de  niveles de tobas. El nivel D, con su predominio de areniscas que  pasan  lateralmente  a  lentes  de  brechas finas, sugiere depósitos en zonas de suave pendiente en los que se generaban pequeños cauces que se entrecruzaban y que en muchos casos culminaron con  la acumulación de pelitas laminadas, que pueden haberse depositado en un ambiente de microdelta. La presencia de ondulitas de interferencia indica la acción del agua y el viento combinados, como podría esperarse en el borde de un lago o laguna. Los  restos  vegetales dispersos  sobre  los niveles  más  finos  son  indicativos  de  la existencia de períodos de calma suficientemente largos como para permitir el desarrollo de plantas.
El perfil estratigráfico muestra  flujos de detritos que  rellenaron  los valles en una topografía poco marcada que pasan lateral y verticalmente a sistemas fluviales más organizados y culminan en un ambiente fluvio-lacustre o de microdelta. Las condiciones  de  este  ambiente  habrían  sido las requeridas para el desarrollo de la paleoflora identificada. La asociación florística  habría  progresado  en  el  borde  del lago de unos 100 km² de superficie, cuya existencia fue previamente señalada en la región sobre la base de la distribución de los afloramientos de las peperitas que conforman el techo del perfil (Koukharsky y Avellaneda  2006).  La  observación  en  la brecha  basal  del  nivel A  de  bloques  de peperitas semejantes en  todo a  las  rocas que integran la potente unidad peperítica que constituye el techo del perfil estudiado, pone de manifiesto que la interacción lava  incandescente-lodo  era  un  proceso que ya se había iniciado con anterioridad en regiones vecinas.

CONTENIDO PALEONTOLÓGICO

Los restos vegetales presentes en el nivel D son relativamente abundantes y se encuentran preservados como improntas en pelitas  y  areniscas  finas  bien  consolidadas, de color gris blanquecino. La preservación es regular a mala,  lo que dificulta llevar a cabo un estudio sistemático detallado.  La  tafoflora  está  compuesta  por abundantes fragmentos de tallos de sphenophytas herbáceas de hasta 1,5 cm de ancho por 12 cm de largo. Los especímenes muestran costulación en general continua y  nudos mal  preservados.  Su  estado  de preservación  no  permite  clasificarlos  de modo  seguro,  siendo  comparables  a  los morfogéneros  Paracalamites  Rigby  1966, que es una forma común en distintas asociaciones  del  Carbonífero  superior-Pérmico de Gondwana y en especial de Argentina,  donde  está  conspicuamente  representado en las cuencas Paganzo y San Rafael  (Archangelsky 1996), y Neocalamites Halle 1908, que es un elemento típico del Triásico, tanto a nivel mundial como en  nuestro  país,  fundamentalmente  en las cuencas Cuyana, e Ischigualasto-Villa Unión (Zamuner et al. 2001) (Fig. 4).

DISCUSIÓN

Cortés et al. (1999) correlacionaron los afloramientos  aquí  estudiados  con  los de  la Formación Tambillos  (Cortés 1985), cuya sección  tipo se encuentran a unos 30 km al NNE. Dicho autor diferenció dos miembros: el Miembro Chiquero  (250  a 300 m), que incluye conglomerados y areniscas conglomerádicas con base erosiva que pasan transicionalmente hacia arriba a capas lutíticas en una asociación litológica que, junto a sus estructuras sedimentarias,  le  permitieron  vincularlo  con  un ambiente lacustre. El Miembro Chiquero se  intercala en  la parte media del Miembro Punta de Agua, dominantemente piroclástico y de composición riolítica, que es el mejor desarrollado y alcanza más de 1500 m. La  sección descripta en  la quebrada del Camino, interpretada como depósitos de  flujos de detritos que  ahogaron un relieve previo, pasando a sistemas fluviales más organizados  y  culminando con un ambiente fluvio-lacustre o de microdelta,  puede  correlacionarse  con  el Miembro Chiquero,  el  cual  también  habría sido precedido  y posteriormente cubierto  por  rocas  volcánicas  ácidas  comparables  a  las  que  integran  el Miembro Punta de Agua.
En la localidad tipo, el substrato de la Formación Tambillos está integrado por depósitos marinos  del  Paleozoico  inferior referibles  al  Grupo  Ciénaga  del  Medio (Amos y Marchese 1965), en tanto que en la quebrada del Camino son rocas andesíticas y dacíticas pertenecientes a una serie calcoalcalina con relaciones Zr/ TiO₂: 0,023 y 0,037; Nb/Y: 0,221 y 0,270  respectivamente, lo cual permite correlacionarlas con las de la Formación Porte-zuelo del Cenizo (Coira y Koukharsky 1976), extendiendo  notablemente  hacia  el  sur sus manifestaciones discontinuas asociadas al desarrollo del arco volcánico.
Al este de los afloramientos considerados en el presente estudio, en la Precordillera Occidental, Sterazzere  et  al. (2006), describieron  una  secuencia  de  seis  eventos volcánicos  en  rocas del Grupo Choiyoi, discriminando  en  sus  perfiles  10  litofacies  integradas dominantemente por  rocas piroclásticas,  lávicas y  subvolcánicas. Entre ellas se destaca  la  litofacies 3, formada por brechas masivas  clasto-soportadas con  litoclastos volcánicos de hasta 40 cm de diámetro a  las cuales  interpretan como co-ignimbríticas (co-ignimbrite lag breccias  and  ground  breccias).  Ellas  pueden ser comparables al nivel A del perfil de la quebrada del Camino, en donde no  forman  la base de  tobas soldadas, sino que están cubiertas por rocas epiclásticas.   
Desde un punto de vista paleoambiental, las  sphenophytas  herbáceas  del  nivel D son plantas higrófilas o semi-hidrófilas, o sea vegetales que crecen en suelos húmedos, o bien con  sus órganos vegetativos parcialmente  sumergidos.  Estas  plantas se  habrían  desarrollado  entonces  en  los márgenes del lago. 

AGRADECIMIENTOS

Nuestro agradecimiento a C.O. Limarino por su asesoramiento en la interpretación del  perfil  estudiado,  a M.P.  Etcheverría por la preparación de las figuras que ilustran  el  trabajo  y  al  árbitro C. Mpodozis por sus constructivas correcciones del manuscrito Los  trabajos de campo y de  laboratorio fueron financiados por los Proyectos UBACYT X-207 y PIP 5120. Esta es  la  contribución R-20 del  Instituto de Estudios Andinos Don Pablo Groeber.

TRABAJOS CITADOS EN EL TEXTO

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Recibido: 16 de febrero, 2010.
Aceptado: 18 de febrero, 2011.