ARTÍCULOS

Evolución paleoambiental de la formación Río Mayer, cretácico inferior, cuenca austral, provincia de Santa Cruz, Argentina

 

Sebastián Richiano, Augusto N. Varela, Abril Cereceda y Daniel G. Poiré

Cátedras de Sedimentología y Rocas sedimentarias, Universidad Nacional de La Plata. Calle 60 y 122 s/n, La Plata, Argentina.
Centro de Investigaciones Geológicas, Universidad Nacional de La Plata-CONICET. Calle 1 Nº 644, La Plata, Argentina. richiano@cig.museo.unlp.edu.ar

Received June 19, 2012
Accepted September 21, 2012

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RESUMEN
La Formación Río Mayer es parte del relleno inicial de la Cuenca Austral, la cual se ubica en el sector más austral de la Patagonia. El área de estudio se encuentra entre los lagos San Martín y Argentino (Provincia de Santa Cruz), donde se relevaron diez perfiles sedimentológicos de detalle en los que se describieron 18 facies sedimentarias. Estas facies responden a diferentes procesos sedimentarios, principalmente autigénicos, hemipelágicos y episódicos. A partir de la distribución de las facies y del origen del material fósil se reconocieron tres asociaciones de facies que representan paleoambientes sedimentarios: marino de plataforma externa, marino de plataforma externa con influencia deltaica y prodelta. El análisis de la distribución espacial y temporal de las facies condujo a la elaboración de un esquema de evolución paleoambiental para el Cretácico Inferior de la Cuenca Austral en la zona estudiada. La depositación de la Formación Río Mayer, por encima de la Formación Springhill, en el área de la Seccional Río Guanaco, comenzó durante el Berriasiano. En el Valanginiano la transgresión generó los depósitos incluidos en la Formación Springhill en la región de Lago San Martín, mientras que en el intervalo Hauteriviano-Barremiano toda el área de estudio presentaba características de plataforma externa distal. Durante el lapso temporal Aptiano-Albiano, se produjo la instalación de un sistema deltaico (Formación Piedra Clavada / Kachaike) en el norte del área de estudio entre los lagos San Martín y Viedma. Para este intervalo temporal la Formación Río Mayer en las regiones de Lago San Martín y Estancia La Vega, representa un ambiente de prodelta. Paralelamente, en la región sur del área de estudio se produjo la sedimentación de los niveles incluidos en un ambiente de plataforma externa influenciada por flujos turbidíticos distales de frente deltaico. Finalmente durante el Albiano superior-Cenomaniano inferior se desarrolló una transgresión marina, que marca el comienzo de la etapa de antepaís de la Cuenca Austral. En la región de los lagos San Martín y Viedma, la transgresión está evidenciada por los depósitos litorales de la Formación Mata Amarilla, mientras que en la región de Río Guanaco es representada por los depósitos de la Formación Cerro Toro.

Palabras clave: Pelitas negras; Análisis de facies; Plataforma externa; Trazas fósiles, Patagonia.

EXTENDED ABSTRACT
The marine deposits of the Río Mayer Formation are part of the initial filling of the Austral Basin, which is developed in the southernmost part of South America, including the south of Chile and Argentina (southwestern Patagonia, Santa Cruz and Tierra del Fuego Provinces, Figs. 1, 2). The study area is located between the San Martín and Argentino lakes in the Santa Cruz Province (Fig. 3). The Río Mayer Formation (Fig. 2) was studied in three main localities, where detailed sedimentary logging was undertaken (Figs. 4, 5), taking into account the lithology, the primary sedimentary structures, the palaeontological content, rock bodies geometry, their orientation and the hierarchy as well as the contacts with underlying and overlying units. Eighteen sedimentary facies were defined (Figs. 6, 7; Table 1), which were grouped into three facies association representing different sedimentary palaeoenvironments, like marine outer platform (AF 1), marine outer platform influenced by a deltaic system (AF 2) and prodelta (AF 3) (Fig. 8, Tables 1, 2). The facies of the outer platform palaeoenvironment corresponds to the rocks traditionally assigned to the Río Mayer Formation, according to the available bibliography, and deposited by hemipelagic and authigenic processes interrupted by episodic sedimentation. The deposits of the outer platform influenced by a deltaic system palaeoenvironment are similar to the above mentioned but presents continental fossils that indicate a deltaic source. Finally, AF 3 of a prodelta palaeoenvironment is dominated by sandy/heterolithics levels associated with turbidity currents and hyperpycnal flows originated in a delta front. The best and most complete exposures of the unit were observed in the Río Guanaco locality, where palaeoenvironmental interpretations were performed, allowing the division of the 350 m-thick unit in three sections (Fig. 9). The lower section is composed mainly by black shales with both tabular and concretional marls levels (AF 1). Trace fossils are not recorded in this section, but ammonites, belemnites and bivalves are frequent. It has been interpreted as accumulated in a distal platform, under anoxic conditions. The middle section is characterized by bioturbated black marls and shales, with wellpreserved Zoophycos ichnofacies (Richiano et al., in press), occurring in a distal platform depositional environment. Body fossils are frequent, especially belemnites. The upper section is composed of massive black mudstones with intercalations of very fine- to fine-grained sandstones and less frequent conglomerates. In this section both debris flows and distal low-density turbidity current deposits were identified. Zoophycos ichnofacies and Ophiomorpha rudis ichnosubfacies were recognized in association with molds of petrified wood containing Teredolites isp. (Richiano et al., in press). The presence of turbulent currents and large trace fossils suggest a more oxygenated conditions. At Lago San Martín and Estancia La Vega localities the most significant characteristic is the presence of prodeltaic deposits in the transition between Río Mayer Formation and Piedra Clavada formations (Fig. 9). To sum up, after the Upper Jurassic rifting stage of the Austral Basin, the Springhill Formation represents the initial infill of the extensional structures. After that, during the Berriasian (Fig. 10a), the levels of the lower section of the Río Mayer Formation started to accumulate in the Río Guanaco area. During the Valanginian (Fig. 10b), an acceleration in the transgression generated the accumulation of the Springhill Formation in the Lago San Martín area while in the Río Guanaco region the middle section of the Río Mayer Formation developed. Between the Hauterivian and the Barremian all the study area was under distal platform conditions (Fig. 10c). A major change in the sedimentary systems of the Austral Basin during the Lower Cretaceous is the development of the deltaic Piedra Clavada Formation (Fig. 10d). This event generated two different palaeoenvironments in the Río Mayer Formation. Prodeltaic deposits are present to the north, while sediments of distal platform conditions with highly frequent sandy levels prevail southwards. Finally a new transgression indicates the beginning of the Cerro Toro and Mata Amarilla formations in the middle Albian- lower Cenomanian (Fig. 10e).

Keywords: Black shales; Facies analysis; Outer shelf; Trace fossils; Patagonia.

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INTRODUCCIÓN

Las rocas pelíticas representan el grupo más abundante y distribuido dentro de las rocas sedimentarias (Scasso y Limarino, 1997; Potter et al., 2005). Estas rocas aportan valiosa información acerca de las condiciones del medio en el cuál fueron depositadas (oxigenación y pH, entre otros) y ayudan a identificar movimientos relativos del nivel del mar, característica que, acompañada por el contenido de faunas, posibilitan correlaciones tanto locales como regionales. Pero la importancia de las pelitas no sólo radica en el aspecto netamente científico, ya que estas son un muy importante componente dentro de los sistemas petroleros, participando de los mismos como roca madre y roca sello de trampas; y más recientemente también como roca reservorio de yacimientos no convencionales. Por tales razones el estudio de las rocas pelíticas es fundamental para el entendimiento del desarrollo histórico temporal de una cuenca sedimentaria (Potter et al., 2005).
De manera similar a sucesiones de grano fino registradas en otras cuencas sedimentarias, la Cuenca Austral carece de estudios sedimentológicos de detalle de los depósitos de pelitas negras, particularmente a las incluidas en la Formación Río Mayer. Esta unidad se depositó durante el Cretácico Inferior y se compone mayoritariamente por pelitas oscuras que contienen una diversa fauna de invertebrados y vertebrados (en menor proporción) marinos, restos de plantas y trazas fósiles (Riccardi, 1971; Aguirre Urreta 1987; Arbe, 2002; Richiano et al., en prensa). Desde el punto de vista aplicado, la Formación Río Mayer provee importantes volúmenes de hidrocarburos a las rocas reservorio de la Cuenca Austral tanto onshore como offshore (Rodríguez y Miller, 2005).
La finalidad del presente trabajo es caracterizar, desde el punto de vista sedimentológico y paleoambiental, a la Formación Río Mayer en la región comprendida entre el lago San Martín y la Seccional Río Guanaco dentro del Parque Nacional Los Glaciares en la provincia de Santa Cruz, Argentina. Este trabajo es un aporte al entendimiento de la génesis y evolución de los depósitos pelíticos depositados durante el Cretácico Inferior, en las etapas iniciales del relleno de la Cuenca Austral. A su vez, se provee información para su posible correlación con los depósitos descriptos en el subsuelo de la cuenca (Rodriguez y Miller, 2005; Rodriguez y Cagnolati, 2008) y hacia el sur en la República de Chile (Katz, 1963; Fildani y Hessler, 2005).

MARCO GEOLÓGICO

La Cuenca Austral - Generalidades
Los afloramientos de la Cuenca Austral están presentes en las provincias geológicas de la Cordillera Patagónica Austral, la Patagonia Austral Extraandina y la Cordillera Fueguina (Russo y Flores, 1972; Caminos, 1980; Riccardi y Rolleri, 1980; Russo et al., 1980). La cuenca de subsuelo posee una superficie aproximada de 230.000 km² y está limitada por la Cordillera Patagónica al oeste y por el Macizo del Deseado - Dorsal de Río Chico al noreste y este (Rodríguez y Miller, 2005) (Fig. 1). La evolución tectónica de la cuenca es dividida en 3 etapas (Biddle et al., 1986; Kraemer et al., 2002; Rodríguez y Miller, 2005).

Figura 1. Ubicación geográfica de la Cuenca Austral y provincias geológicas en las que ésta se desarrolla.
Figure 1. Geographic location and geological provinces in which the Austral Basin is developed.

Etapa de Rift.
Se desarrolla durante el Jurásico Superior como producto de la extensión generada por el impacto de una pluma mantélica sobre la litósfera patagónica (Pankhurst et al., 2000). Los depósitos de esta etapa corresponden a las rocas volcánicas y volcaniclásticas del Complejo El Quemado. Dicho complejo presenta edades de 187 a 144 Ma (Féraud et al., 1999). En la continuidad de la cuenca hacia el sur, en la República de Chile, durante esta etapa se generó la cuenca marginal de Rocas Verdes (Dalziel et al., 1974), que se asocia a la apertura del Mar de Wedell.

Etapa de Sag.
la etapa de subsidencia térmica se desarrolló durante el Cretácico Inferior y en ella se registra la mayor transgresión marina en la cuenca. Los depósitos son muy variados, desde continentales a marinos profundos (Arbe, 1986, 2002). En esta etapa se produce la depositación de las formaciones Springhill, Río Mayer y Piedra Clavada (Kachaike).

Etapa de Antepaís.
Se desarrolla en el Cretácico Superior, relacionándose con el cierre de la cuenca marginal y el levantamiento de la Cordillera de Los Andes (Arbe, 1986; 2002; Rodríguez y Miller, 2005). En los inicios de esta etapa se depositan de norte a sur las formaciones Mata Amarilla (Varela et al., 2012) y Cerro Toro (Richiano, 2012).

La Formación Río Mayer
La Formación Río Mayer apoya en paraconcordancia sobre El Complejo El Quemado y en concordancia o paraconcordancia sobre la Formación Springhill (Kraemer y Riccardi, 1997) (Fig. 2). Con respecto al límite superior cabe aclarar que en el área de estudio esta unidad se encuentra cubierta por cuatro formaciones, y con todas ellas, el paso desde la Formación Río Mayer es transicional. De norte a sur estas formaciones son: Kachaike, Piedra Clavada, Lago Viedma y Cerro Toro (Riccardi, 1968, 1971; Riccardi y Rolleri, 1980; Arbe y Hechem, 1984; Kraemer y Riccardi, 1997; Marinelli, 1998; Canessa et al., 2006). Información complementaria sobre la estratigrafía de la región estudiada y su comparación con los depósitos equivalentes de subsuelo y de la República de Chile se detalla en la figura 2.

Figura 2. Esquema estratigráfico del Cretácico Inferior de la Cuenca Austral en el área de estudio y su comparación con los depósitos de subsuelo y Chile. Modificado de Richiano (2012).
Figure 2. Stratigraphic scheme of the Lower Cretaceous of the Austral Basin in the study area, and the comparison with the subsurface deposits and the units described in Chile. Modified from Richiano (2012).

La caracterización más frecuente de la Formación Río Mayer en la bibliografía es la de "pelitas negras laminadas con abundante fauna de invertebrados" (Hatcher, 1897; Arbe, 1986, 2002; Kraemer y Riccardi, 1997; entre otros). La mayor parte de los trabajos realizados en esta unidad son de neto carácter paleontológico, en especial con respecto a los moluscos y casi sin hacer mención al resto del material fósil contenido (Leanza, 1970; Riccardi, 1971; Aguirre Urreta, 2002). Algunos autores citan como frecuente la presencia de niveles de margas, en general de poco espesor (hasta 1 m máximo), y en menor proporción areniscas finas en estratos poco potentes (Riccardi, 1971; Arbe, 1986; Canessa et al., 2005; entre otros). A su vez, en la localidad de Lago San Martín la Formación Río Mayer se encuentra en ocasiones atravesada por diques y filones capa de edad Eoceno correspondientes a la Essexita Río Carbón (Riccardi, 1971).
Arbe (1986) divide los depósitos cretácicos de la Cuenca Austral en tres ciclos transgresivo-regresivos de segundo orden, los cuales denomina Ciclo Río Mayer, Ciclo Lago San Martín y Ciclo Lago Viedma. La Formación Río Mayer representa, dentro del Ciclo Río Mayer, parte del subciclo transgresivo Springhill (ST1) y la parte más austral del subciclo regresivo Río Tarde (SR1). Dentro del Ciclo Lago San Martín la unidad forma parte del subciclo transgresivo Arroyo Potrancas (ST2). La acumulación de las rocas de las formaciones Springhill y Río Mayer fue coetánea durante gran parte del Cretácico Inferior constituyendo unidades de límites diacrónicos (Arbe, 1986, 2002).

METODOLOGÍA

Durante los trabajos de campo se seleccionaron tres lugares de estudio principales, que prima facie eran aquéllos que poseían mejores y más completos afloramientos con escasa deformación tectónica sobreimpuesta (Fig. 3a). Las tres localidades en que se concentraron los trabajos son: Alrededores de Bahía de La Lancha - Lago San Martín (Fig. 3a-c), Estancia La Vega (Fig. 3a) y Seccional Río Guanaco - en el ámbito del Parque Nacional Los Glaciares (Fig. 3a, d).

Figura 3. a) Mapa de la zona de estudio con la ubicación de las localidades analizadas. b) Imagen satelital y mapa geológico de la región de Lago San Martín. c) Vista panorámica de los afloramientos del Lago San Martín y la ubicación de los perfiles sedimentológicos 1, 2 y 3. Sin escala vertical. d) Mapa geológico e imagen satelital de la región de la Seccional Río Guanaco con la ubicación de los perfiles sedimentológicos 5 a 11.
Figure 3. a) Map of the study area with the location of the analized localities. b) Satellite image and geological map of the Lago San Martín area. c) Panoramic view of the Lago San Martín outcrops and the location of the sedimentological logs 1, 2 y 3. Not vertical scale is implied. d) Geological map and satellite image of the Seccional Río Guanaco area; sedimentological logs 5 to 11.

En todas las áreas seleccionadas se realizaron tareas de mapeo y confección de perfiles sedimentológicos de detalle a escala 1:100 (Figs. 4, 5). En cada sección se tomaron datos de paleocorrientes y muestras de todos los tipos litológicos presentes para realizar diversos análisis (petrografía, difracción de rayos X, geoquímica, etc.). Asimismo, se documentó por medio de fotografía digital todas las estructuras sedimentarias, y en particular las orgánicas para su posterior identificación taxonómica en gabinete.

Figura 4. Perfiles sedimentológicos de detalle de las áreas de Lago San Martín y Estancia La Vega. P: pelitas; M: margas; Af: arenisca fina; Am: arenisca mediana; Ag: arenisca gruesa; C: caliza.
Figure 4. Detailed sedimentological logs of the Lago San Martín and Estancia La Vega areas. P: mudstones; M: marls; Af: finegrained sandstones; Am: medium-grained sandstones; Ag: coarse-grained sandstones; C: limestone.

Figura 5. Perfiles sedimentológicos de detalle del área de la Seccional Río Guanaco. Referencias en figura 4. P: pelitas; M: margas; Af: arenisca fina; Am: arenisca mediana; Ag: arenisca gruesa; C: caliza; CEP: Complejo El Quemado; Sp: Formación Springhill; CT: Formación Cerro Toro.
Figure 5. Detailed sedimentological logs of Seccional Río Guanaco area. References following figure 4. P: mudstones; M: marls; Af: fine-grained sandstones; Am: medium-grained sandstones; Ag: coarse-grained sandstones; C: silstone. CEP: El Quemado Complex; SP: Springhill Formation; CT: Cerro Toro Formation.

A partir de las características observadas en afloramiento en cada cuerpo de roca (principalmente litología y estructura primaria, y en menor medida otras características como color, espesor y grado de bioturbación) se definieron 18 litofacies sedimentarias, las cuales fueron descriptas e interpretadas (Tabla 1). Siguiendo los modelos clásicos de facies sedimentarias (cf. Miall, 1996), se procedió a la confección de un código de facies para las rocas de la Formación Río Mayer, el cual se compone de una letra mayúscula correspondiente a la litología y una letra minúscula que indica la característica saliente de la roca (en general estructura sedimentaria primaria). Posteriormente se realizó un análisis paleoambiental en el cual se consideró las asociaciones de facies sedimentarias (distribución y procesos que las originaron) además del contenido fósil (marino y/o continental).

Tabla 1. Facies sedimentarias identificadas en la Formación Río Mayer. Código de facies: la primera letra mayúscula corresponde a la textura, donde: F = pelitas, M = margas, Ht = heterolítica, S = areniscas, C = conglomerado, AG= arenisca sabulítica, W = wackestone. La segunda y tercer letra en minúscula corresponden en general a la estructura y/o característica saliente, donde: m = masiva, l = laminación, n = nódulos y concreciones, b= bioturbación intensa, l= estratificación mixta lentiforme, w= estratificación mixta ondulosa, f= estratificación mixta flaser, h=laminación horizontal gruesa, p= estratificación entrecruzada planar, t = estratificación entrecruzada en artesa, d = deformación sinsedimentaria, i = intraclastos, gl = glauconítica.
Table 1. Sedimentary facies identified in the Río Mayer Formation. Facies code: the first capitalized letters correspond to the texture, where: F = mudstones, M = marls, Ht = heterolithics, S = sandstone, C = conglomerate, AG= pebbly sandstone, W = wackestone. The second and third letters in lowercase correspond to the sedimentary structure and/or an important feature, where: m = massive, l = lamination, n = nodules y concretions, b= intense bioturbation, l= lenticular stratification, w= wavy stratification, f= flaser stratification, h=thick horizontal lamination, p= planar cross bedding stratification, t = trough bedding stratification, d = sinsedimentary deformation, i = intraclasts, gl = glauconitic composition.

ANÁLISIS DE FACIES SEDIMENTARIAS

Facies de Pelitas laminadas (Fl)
Son fangolitas y arcilitas laminadas, en general de colores que varían desde negro a gris oscuro (Fig. 6a). La laminación es de escala variable, desde muy fina a media (1 a 3 mm, Potter et al., 2005). No presentan reacción al ácido clorhídrico. Presentan pirita diseminada en forma de "chips", tanto en muestra de mano como en secciones delgadas no se encontraron formas de este mineral bien cristalizadas. El espesor de esta facies es uno de los más variables en la unidad estudiada, se encuentra en los perfiles entre algunos decímetros hasta decenas de metros (Figs. 4, 5). El contenido fósil es variable, en general portan belemnites, moldes de amonites y en menor proporción bivalvos, sin evidencias de trazas fósiles. Esta facies es dominante en los perfiles 5 (IG: 95%) y 7 (ECP: 52%) de la Seccional Río Guanaco (Figs. 3d, 5) y el perfil 2 (PEF: 71%) del Lago San Martín (Figs. 3b-c, 4). Se encuentra en menor proporción en el resto de los perfiles.

Figura 6. Facies sedimentarias de la Formación Río Mayer. a) Pelitas laminadas (Fl). b) Pelitas masivas (Fm). c) Pelitas con nódulos (Fn). d) Margas masivas (Mm). e) Margas bioturbadas (Mb). f) Heterolítica pelítica con estratificación mixta lenticular (Htl). g) Heterolítica pelítica con estratificación mixta ondulosa (Htw). h) Heterolítica arenosa con estratificación mixta flaser (Htf). i) Arenisca masiva (Sm).
Figure 6. Sedimentary facies of the Río Mayer Formation. a) Laminated mudstone (Fl). b) Massive mudstone (Fm). c) Mudstone with nodules (Fn). d) Massive marls (Mm). e) Biotubated marls (Mb). f) Heterolithic with lenticular bedding (Htl). g) Heterolithic with wavy bedding (Htw). h) Heterolithic whit flaser bedding (Htf). i) Massive sandstone (Sm).

Interpretación. Se interpreta como depósitos de decantación subácuea de material silicoclástico en ausencia de bioturbación, lo que permite inferir bajas condiciones de oxigenación.

Facies de Pelitas masivas (Fm)
En general son fangolitas negras a verde oliva oscuro, que afloran en bancos de poco espesor, entre 0,20 y 0,40 m, con pirita diseminada (Fig. 6b). El contenido fósil es variable, poseen belemnites, impresiones de amonites y en menor proporción bivalvos, como así también impresiones y restos de madera petrificada. En ocasiones presentan trazas fósiles, generalmente no son del todo claras dada la mala preservación de estas estructuras en los niveles pelíticos, aunque en niveles superiores del perfil 11 (CP; Fig. 3d), se reconoció Ophiomorpha rudis en asociación con restos vegetales que presentan Teredolites isp. Esta facies es dominante en los perfiles 8 (WVP: 68%); 9 (EVP2: 97,5%); 10 (EVP1: 97,45%) y 11 (CE: 98%) en la Seccional Río Guanaco (Figs. 3d, 5). Se encuentra en el resto de los perfiles en forma subordinada, con porcentajes menores al 30%.

Interpretación. Se interpreta como depósitos de decantación subácuea de material silicoclástico. La estructura masiva puede deberse a floculación de partículas y/o bioturbación. El escaso desarrollo de icnofósiles sugiere bajos niveles de oxigenación en esta facies. Los restos de madera indican un aporte desde zonas continentales.

Facies de Pelitas con nódulos (Fn)
Esta facies se compone tanto de pelitas masivas como laminadas, en general negras aunque también pueden ser verdes oliva oscuras. La característica principal es la presencia de nódulos margosos de forma ovalada y tamaño variable, entre 1 y 50 cm de longitud en su eje mayor (Fig. 6c) que se encuentran siempre paralelos a la estratificación. El material fósil es similar a las otras facies pelíticas e incluye belemnites, amonites y bivalvos, además de trazas fósiles que son eventuales. Esta facies es importante en el perfil 2 (PEF: 19%) de Lago San Martín (Figs. 3b-c, 4), tiene poca presencia en el perfil 5 (IG) de Seccional Río Guanaco (Figs. 3d, 5), y está ausente en los perfiles restantes.

Interpretación. Se interpreta como depósitos generados por decantación subácuea de material silicoclástico fangoso. No se han realizado estudios diagenéticos que permitan inferir si la formación de nódulos es sin o postdeposicional. Por tal razón se la ha considerado como una facies separada de las pelitas masivas y laminadas.

Facies de Margas masivas (Mm)
Margas de color negro a gris oscuro que suelen, por meteorización, tomar un tono castaño exteriormente. Aparecen en bancos masivos de entre 0,15 y 0,50 m (Fig. 6d). En esta facies sólo se encontraron belemnites y no se registraron trazas fósiles. Está presente con poca participación (menos de 2%) en los perfiles 5 (IG) y 6 (PG) en la Seccional Río Guanaco (Figs. 3d, 5), y en los perfiles 2 (PEF: 3,2%) y 4 (PELV: 0,7%) de la región comprendida entre los lagos Viedma y San Martín (Figs. 3a-c, 4).

Interpretación. Se interpreta como depósitos de sedimentación mixta generada por encima la línea de compensación de los carbonatos. De esta manera el porcentaje de CaCO3 en las margas depende de la relación entre la productividad carbonática y el aporte clástico desde el continente.

Facies de Margas bioturbadas (Mb)
Margas de color negro a gris oscuro que suelen, por meteorización, tomar un tono castaño exteriormente. Aparecen como bancos tabulares de espesores entre 0,40 y 0,80 m (Fig. 6e). En esta facies se encuentran amonites, belemnites y bivalvos como material fósil. A su vez están asociadas a un gran desarrollo de trazas fósiles muy abundantes en todos sus niveles. Los icnogéneros reconocidos son Bergaueria, Chondrites y Zoophycos, aunque en ocasiones el alto grado de bioturbación hace que sea imposible la identificación taxonómica de las trazas. Es exclusiva de los perfiles 6 (PG: 43%) y 8 (WVP: 29%) en la Seccional Río Guanaco (Figs. 3d, 5), donde posee un espesor de 20 a 35 m.

Interpretación. De manera similar a la facies Mm, se interpreta como depósitos de sedimentación mixta generada por un aumento en la productividad carbonática y/o una disminución en el aporte clástico en la que se reconoce un importante retrabajo de los sedimentos por parte de los organismos. El nivel de oxígeno disuelto sería mayor que en las facies pelíticas (anóxicas) ya que hay presencia de trazas fósiles abundantes, pero representadas en una icnofacies de Zoophycos que evidencia deficiencias en la oxigenación.

Facies Heterolítica lenticular (Htl)
Esta facies se compone de depósitos heterolíticos ricos en pelitas masivas de tonalidades oscuras (negro a gris) con muy subordinados niveles de areniscas finas en forma de pequeñas lentes milimétricas (Fig. 6f). Los espesores oscilan entre 0,3 y 5 m. En cuanto al contenido fósil sólo se recuperaron briznas vegetales de esta facies. Se encuentra en el perfil 3 (PEKA) con un 15% y está ausente en el resto de las regiones (Figs. 3c, 4).

Interpretación. Se interpreta como depósitos dominados por decantación con breves períodos de eventos tractivos en ambiente subácueo. Las briznas vegetales indican un aporte desde zonas continentales.

Facies Heterolítica ondulosa (Htw) Intercalaciones de pelitas de tonalidades oscuras y areniscas finas blanquecinas, en aproximadamente la misma proporción. Las pelitas son masivas mientras que las areniscas suelen presentar laminación ondulítica (Fig. 6g). Al igual que en la anterior facies sólo se recuperaron briznas vegetales. Esta facies está presente en el perfil 3 del Lago San Martín (PEKA: 6,83%) con espesores siempre menores a un metro, y ausente en el resto de los perfiles (Figs. 3c, 4).

Interpretación. Depósitos de intercalaciones de pelita y arenisca en igual proporción que se interpretan como producto de la alternancia de eventos de decantación y tracción en ambiente subácueo. Las briznas vegetales indican un aporte desde zonas continentales.

Facies Heterolítica flaser (Htf)
En esta facies mixta predominan las areniscas finas blanquecinas por sobre las pelitas oscuras (Fig. 6h). Presenta laminación entrecruzada en la cual con frecuencia intercala una lámina de arenisca y una de pelita. Sólo se recuperaron briznas vegetales de esta facies. Se encuentra presente en el perfil 3 del Lago San Martín (PEKA: 5,79%) con espesores entre 0,3 y 0,5 m, y ausente en el resto de los perfiles (Figs. 3c, 4).

Interpretación. Depósitos dominados por arenisca que se interpretan como producto de eventos tractivos con breves pausas de decantación de material pelítico en ambiente subácueo. Las briznas vegetales indican un aporte desde zonas continentales.

Facies de Areniscas masivas (Sm)
Arenisca de tamaño de grano fino a grueso con moderada selección, en general con matriz pelítica en proporciones variables y estructura masiva. Se encuentra formando estratos tabulares de 0,05 a 0,8 m con coloraciones variables, las más frecuentes son las blanquecinas y grises. A escala mesoscópica el componente que domina es el cuarzo con cantidades menores de feldespatos y micas (Fig. 6i). Los análisis de secciones delgadas corroboran las observaciones mesoscópicas desde el punto de vista composicional, mientras que se estiman porcentajes de matriz entre 10 y 60%. El contenido fósil se compone de bivalvos, gasterópodos, briznas vegetales y madera petrificada en los perfiles 3 (PEKA) y 4 (PELV) de la región del Lago San Martín (Figs. 3a-b, 4). También belemnites y bivalvos en el perfil 1 (PELL) de la misma región (Figs. 3a, b, 4). Asociadas a esta facies suelen registrarse trazas fósiles, en general tubos y túneles con relleno pasivo, en porcentajes muy bajos, no constituyendo una característica diagnóstica. Sin embargo, en el perfil 4 (PELV) se reconoció Gyrolithes isp. Esta facies se encuentra en todos los perfiles del área de estudio a excepción del perfil 5 (IG) de la Seccional Río Guanaco (Fig. 3d). La abundancia va desde 23% en el perfil 4 (PELV) con espesores máximos de 0,8 m (en ocasiones se amalgaman varios niveles y generan espesores mayores) hasta menos de 1% en los perfiles 6 (PG) y 7 (ECP) con espesores menores a 0,2 m.

Interpretación. Estas areniscas masivas se interpretan como producto de una rápida depositación que no permite el desarrollo de estructuras sedimentarias primarias o pérdida de la misma por bioturbación. En la región de la Seccional Río Guanaco, donde los niveles poseen entre 0,03 y 0,2 m, serían originados por flujos turbulentos. Por otro lado, en la región norte del área de estudio estos niveles poseen mayor espesor y se relacionarían con flujos hiperconcentrados. Las briznas vegetales y los restos de madera petrificada indican un aporte desde zonas continentales.

Facies de Areniscas con laminación horizontal (Sh)
Areniscas finas a medianas en estratos tabulares, con base plana, que van desde 0,1 a 0,3 m, con laminación horizontal gruesa (1 a 3 cm, Potter et al., 2005), la cual en ocasiones es difusa. Los colores son variados e incluyen tonos de grises, verdes, marrones y blanquecinos (Fig.7a). Asociados a esta facies se encontraron restos de amonites, belemnites, bivalvos y briznas vegetales. No se registraron trazas fósiles. Se presenta en los perfiles 3 (PEKA: 3,3%) y 4 (PELV: 2,28%) de la región del Lago San Martín (Figs. 3a, b, 4) los perfiles 6 (PG: 1,74%) y muy subordinada (menos del 1%) en el perfil 10 (EVP1) de la Seccional Río Guanaco (Figs. 3d, 5).

Figura 7. Facies sedimentarias de la Formación Río Mayer. a) Arenisca con laminación horizontal (Sh). b) Arenisca con estratificación entrecruzada planar (Sp). c) Arenisca con estratificación entrecruzada en artesa (St). d) Arenisca con deformación sinsedimentaria (Sd). e) Arenisca con intraclastos (Si). f) Arenisca sabulítica con gradación inversa (SG). g) Arenisca glauconítica (Sgl). h) Paraconglomerado masivo con intraclastos (Cmi). i) Wackestone masivo (Wm).
Figure 7. Sedimentary facies of the Río Mayer Formation. a) Parallel-laminated sandstone (Sh). b) Cross-bedding sandstone (Sp). c) Trough cross-bedding sandstone (St). d) Sandstone with sinsedimentary deformation (Sd). e) Sandstone with intraclast (Si). f) Pebbly sandstone with inverse gradation (SG). g) Glauconitic sandstone (Sgl). h) Massive paraconglomerate with intraclast (Cmi). i) Massive wackestone (Wm).

Interpretación. Esta facies se interpreta como depósito de lecho plano de alto régimen de flujo producto de flujos diluidos y turbulentos (Collinson y Thompson, 1989; Collinson et al., 2006).

Facies de Areniscas con estratificación entrecruzada planar (Sp)
Areniscas medianas bien seleccionadas, de composición predominantemente cuarzosa y estratificación entrecruzada planar de ángulos de entre 15 y 25 grados (Fig. 7b). Se presenta en estratos de 0,5 a 1 m de espesor con base erosiva. La poca continuidad lateral de los afloramientos hace imposible establecer con seguridad su geometría. No se encontró material fósil asociado a esta facies. Está presente en baja proporción (4%) en el perfil 3 (PEKA) del Lago San Martín (Figs. 3 a-c, 4) y en el perfil 6 (PG: 1,5%) de la Seccional Río Guanaco (Figs. 4d, 5). Ambos niveles indican direcciones de paleocorrientes aproximadamente hacia el sur.

Interpretación. Se interpreta como producto de la migración de dunas 2D en un ambiente subácueo en condiciones de un flujo diluido de régimen subcrítico.

Facies de Areniscas con estratificación entrecruzada en artesa (St)
Areniscas con tamaño de grano desde finas hasta gruesas con selección de moderada a buena, colores blanquecinos o grises y estratificación entrecruzada en artesa de pequeña escala. Dicha estructura suele a veces presentar cosets amalgamados lo que torna difusa la estratificación (Fig. 7c). Presenta un espesor de 0,5 m. A igual que el resto de las areniscas, a escala mesoscópica, predomina la composición cuarzosa. En esta facies no se encontró material fósil y solo está presente en el perfil 3 (PEKA: 0,6%) del Lago San Martín (Figs. 3a-c, 4). Las mediciones de paleocorrientes indican direcciones hacia el sur.

Interpretación. Se interpreta como producto de la migración de dunas 3D en ambiente subácueo en condiciones de un flujo diluido de régimen subcrítico.

Facies de Areniscas con deformación sinsedimentaria (Sd)
Areniscas finas a medianas de colores variables en donde dominan las grises y verdes, mal seleccionadas con abundante matriz pelítica (hasta 60% por microscopía) e intercalaciones milimétricas de pelitas. Se evidencia deformación sin-sedimentaria como estructura dominante, en areniscas masivas se observan calcos de carga y en areniscas laminadas hay presencia de laminación convoluta (Fig. 7d). Sólo se registraron briznas vegetales acompañando a esta facies, la cual, además se encuentra poco representada (7,8%) y únicamente en el perfil 3 (PEKA) del Lago San Martín (Figs. 3a-c, 4).

Interpretación. Depósito psamítico afectado por deformación sin-sedimentaria producto de un súbito aumento de presión poral generado por alta saturación con agua y/o carga de los sedimentos.

Facies de Areniscas con intraclastos (Si) Areniscas gruesas mal seleccionadas de colores grises, las cuales presentan una matriz pelítica que por estudios de microscopía se encuentra entre 15 y 35 %. Poseen intraclastos pelíticos de colores negros subangulosos a subredondeados de tamaños entre 1 y 5 cm (Fig. 7e). La base de los estratos es erosiva, presentando en ocasiones geometría canalizada. Los intraclastos pelíticos se disponen en la base de los estratos y disminuyen su abundancia hacia el techo del mismo, pasando finalmente a areniscas masivas. No se registró material fósil acompañando a esta facies. Es una facies muy aislada (2%) y se encuentra sólo en el perfil 3 (PEKA) del Lago San Martín (Figs. 3a-c, 4).

Interpretación. Esta facies se interpreta como un depósito de alta energía producto de flujos hiperconcentrados, con erosión del sustrato y arranque de clastos pelíticos.

Facies de Areniscas sabulítica gradada (SG)
Arenisca mediana a gruesa de color verde-amarillento, mal seleccionada, que aflora en un estrato de 0,3 m de espesor con gradación inversa. Presenta abundantes clastos de tamaño sábulo subangulosos, los cuales están diseminados en el tercio superior del estrato. Estos clastos sabulíticos son de composición lítica de origen volcánico y aparecen con coloraciones verdes por alteración. En sección delgada se reconoció que estos clastos son de origen volcánico y están en parte serpentinizados (Fig.7f). La base del estrato es difusa y se apoya directamente sobre un nivel de areniscas medianas masivas de igual composición y características litológicas. Estos dos niveles se encuentran amalgamados junto a otros paquetes arenosos. Se reconocieron restos de troncos petrificados, gasterópodos y briznas vegetales. Esta facies sólo se encuentra en baja proporción (2%) en el perfil 4 (PELV) de la región entre los lagos San Martín y Viedma (Figs. 3a, 4)

Interpretación. Estos depósitos se interpretan como productos de flujos densos de alta energía. Los depósitos con gradación inversa suelen interpretarse como carpetas de tracción (Lowe, 1982), donde el soporte de granos estaría dado por presión dispersiva (Bagnold, 1956). Las briznas vegetales y los restos de madera petrificada indican un aporte desde zonas continentales.

Facies de Arenisca glauconítica (Sgl) Esta facies se presenta en dos regiones de manera diferente. Primero, en los perfiles 6 (PG) y 8 (WVP) de la Seccional Río Guanaco (Figs. 3d, 5), constituye niveles de entre 3 y 5 cm de espesor compuestos por granos redondeados a subredondeados de glauconita de color verde y tamaño entre 0,5 y 2 mm, con matriz de arenisca fina (Fig. 7g). Los granos de glauconita al microscopio se encuentran totalmente evolucionados, sin que se observe un remanente del sustrato original, y totalmente cementados por calcita. Se encuentra en un nivel de geometría tabular y límites netos. Por otra parte, se encuentra en el perfil 1 (PELL) de la región del Lago San Martín (Fig. 3a-c), donde se presenta como un estrato arenoso masivo de 1 m de espesor en el cual los clastos de glauconita son de tamaños considerablemente menores (aproximadamente 0,2 a 0,5 mm) y se encuentran homogéneamente distribuidos. En sección delgada estos granos poseen diferentes formas, desde clastos enteramente glauconitizados hasta fragmentos de feldespatos con desarrollo parcial de glauconita.

Interpretación. Esta facies constituye un depósito con importante participación de material autigénico en la Seccional Río Guanaco, donde se la interpreta como producto de un muy bajo aporte clástico a la cuenca que posibilitó la formación de glauconita (Odin y Lamboy, 1988). En cambio, en la región del Lago San Martín constituye un depósito retrabajado siguiendo los criterios de Amorosi (1995; 1997).

Facies de Paraconglomerado masivo con intraclastos (Cmi)
Conglomerado masivo matriz-sostén con tamaño de grano entre grava fina y mediana, dispuesto en un banco de 0,3 m de espesor (Fig.7h). Los clastos son de dos tipos, intraclastos pelíticos de color negro con formas subredondeadas y clastos de arenisca cuarzosa glauconítica de color verde y formas angulosas a subangulosas. Estos últimos provienen de la facies anteriormente descripta ya que el nivel de paraconglomerado se apoya en contacto erosivo sobre la facies Sgl. Petrográficamente la matriz se compone por una mezcla de arenisca cuarzosa mediana a gruesa y pelita negra. No es posible observar con claridad la geometría externa del cuerpo por la poca continuidad lateral del afloramiento, aunque pareciera acuñarse hacia los lados. No hay material fósil asociado a esta facies. Representa un nivel aislado dentro de la sucesión de la Formación Río Mayer, estando sólo presente en el perfil 8 (WVP) de la Seccional Río Guanaco (Figs. 3d, 5) donde constituye el 0,43% de los depósitos que allí aparecen.

Interpretación. Esta facies es producto de flujos densos de alta energía (flujos de detritos) que provocan erosión del sustrato con arranque de clastos pelíticos y psamíticos. Se diferencia de la facies Si en que posee un mayor porcentaje de intraclastos.

Facies de Wackestone masivo (Wm)
Caliza masiva de color gris oscuro a negro, se presenta formando estratos entre 0,5 y 1 m de espesor. Estas calizas son fosilíferas y contienen amonites, bivalvos, belemnites y troncos fósiles. Corresponden a wackestones bioclásticos (según la clasificación de Dunham, 1962; Embry y Klovan, 1972) (Fig. 7i). Asociado a esta facies se registraron trazas fósiles con mala preservación. Se encuentra en el perfil 1 (PELL) y 4 (PELV) de la región entre los lagos San Martín y Viedma (Figs.3a, b, 4).

Interpretación. Esta facies se interpreta como originada a partir de un evento de máxima productividad carbonática.

ANÁLISIS PALEOAMBIENTAL

Se realizó un análisis paleoambiental de la Formación Río Mayer, para lo cual se tuvo en cuenta además de la relación genética de las litofacies previamente definidas el tipo y origen del contenido fósil. Esta última propiedad fue útil para separar aquellos paleoambientes de neto carácter marino de los marinos con influencia continental. De modo tal, se determinaron tres asociaciones de facies que por su agrupamiento y contenido fósil representan tres paleoambientes de la Formación Río Mayer (Fig. 8).

Figura 8. Paleoambientes sedimentarios de la Formación Río Mayer.
Figure 8. Sedimentary palaeoenvironments of the Río Mayer Formation.

Asociación de facies 1 (AF1): Paleoambiente marino de plataforma externa
Se compone de las facies Fm, Fl, Fn, Mm, Mb, Wm y Sgl las cuales representan procesos sedimentarios de depositación autigénica y hemipelágica (Fig. 8), en los que predominan los procesos hemipelágicos (97,4% de los depósitos) y la presencia de pelitas o margas se ve principalmente afectada por el mayor o menor aporte clástico (Tabla 2). Entre los depósitos autigénicos se destaca la formación de glauconita, la cual indica muy bajas tasas de sedimentación (Odin y Lamboy, 1988). La depositación hemipelágica es un proceso complejo que se produce por la decantación de material en suspensión a través de la columna de agua. Dicho material no sólo se ve afectado por movimientos verticales, sino que puede ser movilizado por derivas laterales (Stow et al., 2001). Se compone en más de 75% de material terrígeno, con tasas de sedimentación típicas que rondan entre 5 y 15 cm ka^-1 (Stow et al., 1996). La AF 1 también incluye las facies Sm, Sl y Cmi, que representan procesos sedimentarios episódicos producto de la acción de corrientes de turbidez y flujos de detritos (Fig. 8). Estos procesos son los principales responsables del transporte de grandes volúmenes de material sedimentario desde los ambientes marinos someros hacia los profundos (Einsele, 1991). Por diferentes combinaciones de los parámetros de estabilidad y uniformidad de los flujos existen 13 tipos de corrientes de turbidez (Kneller y Branney, 1995). Sin embargo, los modelos clásicos de turbiditas se concentran en un solo tipo, un flujo muy inestable (waxing) y fuertemente uniforme (depletive). Si se parte de un flujo de detrito originado por una inestabilidad en la pendiente del fondo marino, durante su trayectoria hacia zonas más profundas pierde velocidad, mientras deposita la carga más gruesa puede, paulatinamente, incorporar agua hasta volverse turbulento (Mutti et al., 2009). Esta evolución es la que posibilita la coexistencia de depósitos producidos por flujos de alta densidad (Lowe, 1982) y flujos diluidos turbulentos (Bouma, 1962).

Tabla 2. Porcentaje de las facies en cada asociación de facies definida para la Formación Río Mayer. Código de facies según tabla 1.
Table 2. Facies percentage in each facies association of the Río Mayer Formation. Facies code following table 1.

La fauna de la AF 1 se compone de amonites, belemnites y bivalvos de ambientes de plataforma externa (Kraemer y Riccardi, 1997; Arbe, 2002) en la cual se desarrolla una Icnofacies de Zoophycos (Richiano et al., 2012). Este tipo de sedimentación se vio interrumpida eventualmente por flujos turbidíticos y/o de detritos (2,6% de los depósitos). Este paleoambiente representa las típicas descripciones litológicas de esta unidad manifestadas en la bibliografía (Hatcher, 1897; Feruglio, 1950; Leanza 1970; Riccardi, 1971; Arbe, 1986, 2002; entre otros).

Asociación de facies 2 (AF2): Paleoambiente marino de plataforma externa con influencia deltaica distal
Esta asociación de facies es similar a la descripta previamente, ya que se compone de la facies Fm que representa la depositación hemipelágica y las facies Sm y Sl que reflejan la depositación por corrientes de turbidez (Fig. 8). La diferencia principal radica en la presencia de material fósil de origen continental producto de la acción distal del sistema deltaico Piedra Clavada (=Kachaike) y un leve incremento en el aporte de psamitas (3,1% de los depósitos, Tabla 2). Los depósitos incluidos en este paleoambiente presentan impresiones de material vegetal (ramas, no briznas) y trazas fósiles que denotan una conexión con ambientes litorales (Richiano et al., 2012).

Asociación de facies 3 (AF3): Paleoambiente de prodelta
Se compone de las facies Fm, Fl y Wm que constituyen los depósitos relacionados a sedimentación hemipelágica (Fig. 8). Además incluye las facies Sm, Sl, Ss, Si, SG, Htw, Hto y Htf las cuales son producto de corrientes de turbidez y/o flujos hiperpícnicos relacionados a un frente deltaico (Fig. 8). Por último, las facies Sp y St están relacionadas a la migración de pequeñas formas de lecho en el prodelta (Fig. 8). En contraste con las dos asociaciones de facies anteriormente descriptas, en ésta hay una alta participación de depósitos que representan eventos tractivos (51,72% de los depósitos) que suelen alternar con facies de decantación (Tabla 2). El material fósil está dominado por briznas vegetales restos de madera petrificada, con proporciones menores de bivalvos y gasterópodos. Sólo se registra un icnogénero el cual está vinculado a ambientes de mezcla salobres (Richiano, 2012). En la zona de desembocadura los ríos pierden capacidad de carga y depositan la mayor parte del material que transportan. La distribución y morfología de las facies dependerá en gran medida de la relación de densidades entre la corriente fluvial entrante y el agua de mar (Bhattacharya, 2006). Cuando la pluma fluvial es más densa que el agua de mar se generan los flujos hiperpícnicos (Mulder y Syviski, 1995). Éstos actúan como bypass para los sedimentos desde las zonas someras a las profundas en forma de corrientes densas. Pueden constituir un aporte significativo a los depósitos turbidíticos profundos (Bhattacharya, 2006).

DISTRIBUCIÓN ESPACIAL DE LAS ASOCIACIONES DE FACIES

Lago San Martín
En la región más septentrional del área de estudio (Fig. 3; perfiles 1-3), la estratigrafía de la región se inicia con rocas metamórficas correspondientes a la Formación Bahía de la Lancha, sigue con el Conglomerado Arroyo de la Mina y posteriormente el Complejo El Quemado (Riccardi, 1971). Sobre las rocas volcánicas y volcaniclásticas del Complejo El Quemado se deposita la Formación Springhill (Valanginiano; sensu Riccardi, 1971). Los últimos 10 m de esta unidad están conformados por areniscas medianas a gruesas que en la base poseen una rica icnofauna compuesta por los icnogéneros Arenicolites, Cylindrichnus, Ophiomorpha, Planolites, Rosselia y Skolithos (Poiré y Franzese, 2008; Richiano, 2012; Richiano et al., 2012). La Formación Río Mayer se inicia con facies de ambiente marino de plataforma externa, en el cual dominan las pelitas negras laminadas que alternan en baja proporción con areniscas, calizas y margas. En la región del Lago San Martín estas rocas son portadoras de belemnites, bivalvos y amonites que sugieren una edad Hauteriviano-Barremiano (Riccardi, 1971). En la Estancia Kachaike (perfil 3; Figs. 3a-c, 4), la Formación Río Mayer está representada por la AF3 interpretada como un paleoambiente de prodelta, y se compone de pelitas negras, grises y verdes, que alternan con heterolíticas y areniscas de finas a gruesas de espesores siempre menores al metro de potencia. El contenido fósil es exclusivamente vegetal, compuesto por briznas, madera petrificada y material carbonoso. Hacia arriba se evidencia un cambio muy claro pasando de areniscas finas con tonalidades grises a areniscas medianas a gruesas amarillentas con estratificación entrecruzada de gran escala (perfil 3: PEKA). Esta última litología indica el inicio de la Formación Piedra Clavada, que posee una edad albiana en esta localidad (Riccardi, 1971; Archangelsky, 2009).

Estancia La Vega
En esta localidad se registran facies relacionadas a un paleoambiente de prodelta, el cual marca la transición entre la Formación Río Mayer y la suprayacente Formación Piedra Clavada (perfil 4, PELV; Figs.3a, 4). El perfil de esta localidad se compone principalmente de pelitas negras laminadas que intercalan niveles de pelitas y areniscas margosas, calizas y areniscas. El contenido fósil está conformado por gasterópodos y bivalvos principalmente, además hay abundantes briznas vegetales y madera petrificada. Se reconocieron trazas fósiles, habiendo Teredolites isp. (Aguirre Urreta, 1987) en los troncos y Gyrolithes isp. (Richiano, 2012). La edad que poseen los depósitos analizados en esta localidad es Albiano superior (Aguirre Urreta, 1987).

Seccional Río Guanaco
En esta localidad, las estructuras extensionales originadas durante el Jurásico en el Complejo El Quemado tienen un relleno inicial constituido por areniscas y areniscas sabulíticas atribuidas a la Formación Springhill (Titoniano; Kraemer y Riccardi, 1997). Los hemigrábenes no son totalmente rellenados por la Formación Springhill, y el espacio disponible fue ocupado por la Formación Río Mayer, para luego exceder estas cubetas locales y abarcar toda el área de estudio. En el caso de la Seccional Río Guanaco fue posible, en virtud de la mejor calidad de los afloramientos, la correlación de las secciones con la información brindada por cada perfil desde el punto de vista sedimentológico e icnológico para formar un perfil integrado de carácter ideal. Esto fue posible dada la presencia de unos 30 a 40 m continuos de margas que posibilitaron la correlación de los perfiles ubicados en el Cerro Pintado (5: IG; 6: PG; 7: ECP; Figs.3d, 5) y los pertenecientes a la Vega de Pérez (8: WVP; 9: EVP2; 10: EVP1; Figs.3d, 5). La Formación Río Mayer fue dividida en tres secciones en base a las características litológicas observadas en el campo (Fig. 9).

Figura 9. Integración de los diez perfiles sedimentológicos de la Formación Río Mayer en el área de estudio mostrando la distribución de los tres paleoambientes reconocidos. División de los afloramientos de la Formación Río Mayer en el Río Guanaco en tres secciones (inferior, media y superior). Referencias en figura 4.
Figure 9. Integration of the ten sedimentological logs of Río Mayer Formation in the study area showing the distribution of the three sedimentary palaeoenvironments. Division into three sections (lower, middle and upper) of Río Mayer Formation deposits from the Río Guanaco area. For references see figure 4.

Sección Inferior.
Se apoya sobre la Formación Springhill y está caracterizada por pelitas negras, las cuales alternan con margas. El espesor mínimo de esta sección es de 80 m, y son incluidos en la AF 1 que sugieren un paleoambiente marino de plataforma externa. Desde el punto de vista del contenido fósil es abundante la presencia de belemnites, acompañados por impresiones de amonoideos y bivalvos y no presenta desarrollo de estructuras sedimentarias orgánicas. Posee una edad Berriasiano-Valanginiano temprano (Kraemer y Riccardi, 1997; Richiano, 2012).

Sección Media.
De esta sección se destaca en los afloramientos su relieve positivo, dado por la dureza de sus bancos. Los depósitos se componen de margas negras que alcanzan un máximo de 40 m de espesor, sedimentadas en un paleoambiente marino de plataforma externa. Desde el punto de vista del contenido fósil es abundante la presencia trazas fósiles, reconociéndose los icnogéneros Bergaueria, Chondrites y Zoophycos. Además posee belemnites, acompañados por impresiones de amonoideos y bivalvos. Posee una edad Valanginiano temprano- Hauteriviano temprano (Richiano, 2012).

Sección Superior.
Esta sección está compuesta por pelitas negras a verde oliva oscuras que intercalan con abundantes bancos de areniscas, las cuales aumentan en proporción hacia el techo. Al inicio de esta sección hay un nivel de arenisca glauconítica sobre la cual se encuentra un conglomerado de 0,4 m en el perfil 8 (Figs. 3d, 5, 7g-h). El tramo inicial de esta sección corresponde a depósitos de un paleoambiente marino de plataforma externa (aproximadamente 150 m de AF1) y en los últimos 60 m esta plataforma estuvo influenciada por el aporte del delta de la Formación Piedra Clavada (AF2; Figs. 9, 10). El contenido fósil es similar a las dos secciones anteriores, posee poco desarrollo de trazas fósiles, siendo estas eventuales. También en esta sección se hallaron restos de madera petrificada. El tope de esta sección posee una edad Albiano medio-Cenomaniano temprano (Kraemer y Riccardi, 1997; Richiano, 2012). Se incluyen en esta sección las observaciones realizadas en cercanías del establecimiento de Parques Nacionales dónde se destaca el contenido icnológico (perfil 11; Fig. 3d). Los aspectos sedimentológicos son iguales a los perfiles 9 y 10 (EVP 1 y EVP2) pero se observó una icnofauna en la que se destaca la presencia del icnogénero Ophiomorpha, este hallazgo es importante debido a que se encuentran por encima de niveles con Zoophycos isp. y Chondrites isp. (Richiano et al., 2012). Otros componentes encontrados en este perfil son bivalvos e impresiones de madera, las cuales en ocasiones presentan trazas de Teredolites isp.

Figura 10. Esquemas de la evolución de la Formación Río Mayer y su relación con otras unidades de la Cuenca Austral durante el Cretácico Inferior. a) Berriasiano. b) Valanginiano. c) Valanginiano superior-Barremiano. d) Aptiano-Albiano. e) Albiano superior-Cenomaniano inferior.
Figure 10. Evolution schemes of Río Mayer Formation and its relation with others units from Austral Basin during Lower Cretaceous. a) Berriasian. b) Valanginian. c) upper Valanginian-Barremian. d) Aptian-Albian. e) upper Albian-lower Cenomanian.

EVOLUCIÓN PALEOGEOGRÁFICA Y PALEOAMBIENTAL DE LA FORMACIÓN RÍO MAYER

Los depósitos de la Formación Río Mayer se desarrollan enteramente en ambientes marinos de plataforma. Los cambios reconocidos en la sedimentación, reflejados en las sucesiones relevadas (Figs. 4, 5, 9 y 10), permiten inferir que la plataforma silicoclástica se vio afectada por variaciones eustáticas y de aporte terrígeno desde el continente durante el Cretácico Inferior.
La depositación de la Formación Río Mayer se inició en el Berriasiano en la localidad Seccional Río Guanaco (Fig. 3a, d). En esta localidad, la unidad comienza rellenando el espacio de acomodación que aún quedaba de los hemigrabenes titonianos; una vez relleno dicho espacio, la unidad cubrió toda la región aledaña (Fig. 10a). En una primera etapa (Berriasiano-Valanginiano inferior), que fue definida como postrift por Arbe (2002), los depósitos se componen de pelitas negras bien laminadas que alternan con margas, indicando variaciones de aporte terrígeno hacia la plataforma externa. La ausencia de bioturbación y las mayores concentraciones de carbono orgánico total (COT) en los depósitos originados durante este periodo, indica un bajo contenido de oxígeno disuelto en las aguas de la plataforma (Richiano, 2012).
Durante el Valanginiano se habría producido un aumento en el nivel relativo del mar lo que genera la sedimentación de los depósitos marinos de la Formación Springhill en la región del Lago San Martín (Riccardi, 1971; Arbe, 2002) (Fig.10b). Es en este momento de expansión de la cuenca cuando en la localidad de Río Guanaco comenzó a depositarse niveles margosos (Fig. 10b). La razón principal de la sedimentación margosa sería la disminución del aporte clástico desde el continente, producto de un prolongado proceso de transgresión que entramparía los sedimentos en los bordes de cuenca (Spalletti et al., 2001a, b). En este lapso de tiempo, se registró una gran participación de trazas fósiles de la icnofacies de Zoophycos en la localidad de Río Guanaco. Simultáneamente hacia el norte, en la localidad de Lago San Martín, se registra la icnofacies de Cruziana en la Formación Springhill evidenciando un ambiente marino somero (Richiano, 2012; Richiano et al., 2012). Ambas icnofacies se relacionan según el modelo icnológico de Seilacher (1964, 1967) sugiriendo la coexistencia de icnocomunidades en ambientes litorales y de plataforma externa durante el Valanginiano en la Cuenca Austral.
Entre el final del Valanginiano y el inicio del Hauteriviano, sobre sedimentos pelíticos y margosos de la sección media de la Formación Río Mayer, se generó un nivel de glauconita (facies Sgl) en la región de la Seccional Río Guanaco (Fig. 10c), considerado como la superficie de máxima inundación de la cuenca (Richiano, 2012). Paralelamente, en el Lago San Martín se comenzaron a depositar las pelitas negras, calizas y areniscas glauconíticas de la Formación Río Mayer (Fig. 10c). Durante el Hauteriviano inferior y el Barremiano las condiciones se mantuvieron en mayor o menor medida estables. En toda la región predominó la decantación de fangos, en general de color negro, con desarrollo de laminación e intercalaciones de niveles margosos. Eventuales niveles de areniscas se registraron en la localidad de Río Guanaco, no así la región del Lago San Martín (Fig. 10c). Esto indica que el ambiente de plataforma externa en el cual se desarrolló la Formación Río Mayer, previo a la instalación del sistema deltaico de la Formación Piedra Clavada (Aptiano-Albiano), estuvo afectada por flujos turbidíticos que transportaron sedimentos arenosos (menos frecuente psefíticos) hacia la plataforma externa. El origen de estos flujos es incierto, ya que se poseen pocos datos diagnósticos para caracterizarlos, en especial la ausencia de elementos para determinar paleocorrientes en los niveles de areniscas. Por otro lado, para el lapso Hauteriviano- Barremiano las únicas unidades definidas para la cuenca, además de la Formación Río Mayer, son las formaciones Springhill y Río Belgrano, ambas se encuentran entre 200-250 km de la Seccional Río Guanaco hacia el norte. Considerando las razones antes mencionadas, el origen más probable sería el relacionado a tormentas producidas en la plataforma interna (Gabaldón, 1991; Duke et al., 1981; Li y Amos, 1999; Dumas et al., 2005; Dumas y Arnott, 2006; Kietzmann y Palma, 2011), la cual podría haberse desarrollado tanto hacia el norte como hacia el este. La distribución espaciada de las capas de arenisca de edad pre-Aptiano hace pensar que tormentas de magnitud necesaria para generar depósitos turbidíticos que lleguen hasta la localidad de Río Guanaco, no fueron muy frecuentes. Durante el Aptiano-Albiano, la instalación del sistema deltaico de Piedra Clavada/Kachaike, generó dos paleoambientes diferentes en la Formación Río Mayer de acuerdo a su posición paleogeográfica dentro de la Cuenca Austral (Fig. 10d). En la región comprendida entre los lagos Viedma y San Martín la Formación Río Mayer corresponde a un paleoambiente de prodelta. Los depósitos, en estas localidades, se caracterizan por la abundancia de facies heterolíticas, contenido de materia orgánica vegetal diseminada y la ausencia de trazas fósiles. Por su parte en la localidad de Río Guanaco, la Formación Río Mayer continúo con una sedimentación de plataforma externa. A diferencia de la desarrollada desde el Berriasiano, la participación de areniscas es cada vez más frecuente hacia el tope (Fig. 10d). Estas areniscas provienen de flujos turbidíticos que se habrían generado en el frente deltaico. La presencia de la icnofacies de Zoophycos, en la localidad de Río Guanaco, se ve interrumpida por estos flujos turbulentos, los cuales transportan arena, restos de madera con Teredolites isp. y crustáceos que forman galerías de Ophiomorpha isp. en las pelitas de la sección superior de la Formación Río Mayer (Richiano y Poiré, 2010; Richiano et al., 2012).
Los contenidos de COT durante este intervalo son mínimos, producto de la mayor oxigenación del paleoambiente (Stein, 2007; Mutterlose et al., 2009; Negri et al., 2009). Asimismo, durante este lapso temporal, la procedencia de las rocas posee un claro incremento en la participación de componentes de origen volcánico, dejando de manifiesto la presencia de un arco volcánico activo hacia el oeste (Richiano, 2012). Finalmente durante el Albiano superior- Cenomaniano inferior se produce una transgresión marina, que marca el comienzo de la etapa de antepaís de la Cuenca Austral (Fosdick et al., 2011; Varela et al., 2012). Hacia el norte, entre los lagos San Martín y Viedma, está evidenciada por los depósitos litorales de la sección inferior de la Formación Mata Amarilla (Varela et. al., 2011). Mientras que en la región de Río Guanaco y Lago Argentino es evidenciada por los comienzo de la depositación de la Formación Cerro Toro (Fig. 10e).

CONCLUSIONES

Se reconocieron 18 facies sedimentarias en la Formación Río Mayer en la región comprendida entre los lagos San Martín y Argentino, Provincia de Santa Cruz. La facies de pelita laminada (Fl) es la preponderante; le siguen las facies de pelita masiva (Fm) y pelitas con nódulos y/o concreciones (Fn), luego margas masiva (Mm) y margas bioturbadas (Mb), mientras que el resto de las facies solo ocupan el 6% del total de la formación.
Estas facies fueron agrupadas en tres asociaciones de facies. La asociación de facies 1 corresponde a facies de plataforma distal dominada por procesos hemipelágicos. La asociación de facies 2 también se desarrolla en un ambiente de plataforma distal, pero influenciada por un sistema deltaico, el cual aporta niveles de arena hacia la plataforma externa. Finalmente, la asociación de facies 3 corresponde a un ambiente de prodelta, y se encuentra restringida a la zona norte del área de estudio.
La distribución espacial y temporal de las asociaciones de facies permitió desarrollar una evolución paleogeográfica y paleoambiental del Cretácico Inferior de la Cuenca Austral en el área de estudio. Durante el Berriasiano, en el área de la Seccional Río Guanaco, comenzó la depositación de la Formación Río Mayer en el espacio que aún quedaba disponible en los hemigrabenes iniciales, por encima de la Formación Springhill. Por su parte, durante el intervalo Hauteriviano-Barremiano, la región estudiada presenta características de plataforma externa distal.
La instalación del sistema deltaico de la Formación Piedra Clavada en el norte del área de estudio durante el Aptiano-Albiano produjo cambios en la Formación Río Mayer. En la región de Lago San Martín y Estancia La Vega la Formación Río Mayer corresponde a un ambiente de prodelta. Mientras que hacia el sur, en la Seccional Río Guanaco se desarrolló una plataforma externa influenciada por flujos turbidíticos distales originados en el frente deltaico.

Agradecimientos

El presente trabajo fue financiado por subsidios provenientes de CONICET (PIP 6237/05 y PIP 1016/10) y la Universidad Nacional de la Plata (Proyecto N/511). Los autores agradecen muy especialmente a la Administración del Parque Nacional Los Glaciares por su apoyo en los trabajos de campo, a la Dra. Beatriz Aguirre Urreta por su colaboración en la determinación del material fósil, a la Dra. Alfonsina Tripaldi (Ed.), a la Dra. Julieta Suriano y al Dr. Nicolás Foix por sus sugerencias al manuscrito original que han mejorado notablemente esta versión final.

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