EVOLUCION DE LA CUENCA DE ANTEPAIS CENOZOICA DEL GRUPO PAYOGASTILLA, EN LOS VALLES CALCAHQUI, TONCO Y AMBLAYO, NOROESTE ARGENTINO

GALLI, C.I.; COIRA, L.B.; ALONSO, R.N.,; REYNOLDS, J.,; MATTEINI, M.,; HAUSER, N.

Córdoba

Congreso; XIX Congreso Geológico Argentino; 2014

Asociación Geológica Argentina

El Grupo Payogastilla (Eoceno-Plioceno), localizado en el noroeste argentino, posee características estratigráficas y sedimentológicas que permite tener un registro tecto-sedimentario completo de la evolución de esta cuenca de antepaís andina. Sus depósitos continentales, divididos de base a techo en las formaciones Los Colorados, Angastaco, Palo Pintado y San Felipe, yacen en paraconconcordancia sobre la Formación Lumbrera (Eoceno medio) que corresponde con el techo del Grupo Salta. La edad isotópica reportada para la Formación Lumbrera II es de 47.7 ± 7 Ma (U-Pb, circones detríticos; DeCelles et al. 2011) y de 39,9 ± 0,4 Ma (del Papa et al. 2010). Entre la Formación Los Colorados y Lumbrera II, existe una clara relación de paraconcordancia, la que es similar a aquella observada entre las formaciones Lumbrera y Maíz Gordo, en los valles de Luracatao y Pucará (del Papa et al. 2010; Hongn et al. 2007, 2010, Payrola Bossio et al. 2009). Del mismo modo, la relación entre la Formación Los Colorados y la Formación Angastaco es paraconcordante, claramente visible en el río Calchaquí, Monte Nieva, San Lucas, y Amblayo. En el Valle del Tonco, el contacto es discordante, y no se observa una transición, tal como fue postulado por DeCelles et al. (2011) y Carrapa et al. (2011 y 2012). En base al registro fósil, el desarrollo inicial de la cuenca de antepaís, al menos en el Valle de Luracatao, ocurrió durante el Eoceno medio (Payrola Bosio et al. 2009). El relleno sedimentario de la cuenca se inició con la deposición de la Formación Los Colorados, la que se caracteriza por depósitos fluviales efímeros confinados e inconfinados, asociados a campos de dunas bajo condiciones climáticas áridas. El análisis estratigráfico secuencial y el estudio de los cambios en la arquitectura fluvial de la Formación Los Colorados indican la presencia de tres secuencias de tercer orden (cada secuencia está compuesta por low-accommodation systems tract -LAST- y high-accommodation systems tract -HAST-). En algunas partes de la cuenca, los depósitos eólicos intercalan con los sistemas fluviales efímeros, como en el Valle del Tonco (secuencias I y III), por lo que no pueden estar relacionados con los depósitos fluviales de tipo entrelazado de la suprayacente Formación Angastaco, como fue propuesto por algunos autores (Carrapa et al. 2011, 2012, del Papa et al. 2013). El análisis de procedencia U-Pb en circones de areniscas de la parte superior del depósito de la Formación Los Colorados dieron una edad de 19 Ma, como edad más joven, interpretada como la edad máxima de sedimentación de la Formación Los Colorados. Este dato junto a las edades anteriores obtenidas por otros autores: 37,6 ± 1,2 Ma de la base de la Formación Los Colorados (cuenca de Pucará), 28,7 ± 1,9 Ma en apatitas detríticas en depósitos eólicos (Monte Nieva; DeCelles et al. 2011; Carrapa et al. 2011, 2012), y 21 ± 0,8 Ma edad de una toba en depósitos eólicos (Tin-Tin; del Papa et al. 2013). Indican un rango de edad entre el Eoceno superior (35 Ma) y el Mioceno inferior (19 Ma), para los depósitos de la Formación Los Colorados. La Formación Angastaco presenta una relación de paraconformidad en algunas áreas (Monte Nieva, Calchaquí, San Lucas, y Amblayo) y una relación de discordancia en otros sectores de la cuenca (Valle del Tonco norte y sur); el espesor varía entre 4450 m en el Río Calchaquí a 1500 m en el Valle del Tonco. Consiste en un sistema fluvial tipo entrelazado gravoso, que varía de base a techo, de poco profundo a profundo asociado con los depósitos de flujo por gravedad sobre los márgenes de la cuenca (perfil del río Calchaquí). Aunque este estudio no se centró en las estructuras ni en la influencia del basamento de la región, el espacio de acomodación en este depocentro estaba claramente influenciado por las estructuras heredadas (por ejemplo, fallas extensionales cretácicas) que fueron reactivadas durante la compresión andina como oblicuas de alto ángulo. Estas estructuras se encuentran en el borde occidental de la cuenca y son similares a los que creó un espacio de acomodación local en otros entornos del antepaís fragmentado (Hongn et al. 2007, Iaffa et al. 2013, Hain et al. 2011, Strecker et al. 2012). La sedimentación de la Formación Angastaco habría sido alrededor de 13.6 Ma, tal como lo indican nuestras edades U-Pb obtenidas en diferentes partes de la cuenca: 13.6 ± 0.1 Ma (Toba del perfil río Calchaquí); 13,7 ± 0,1 Ma U-Pb (toba ~ 900 m de la base de la Formación Angastaco); 13,7 ± 0,1 Ma U-Pb (toba situada a 700 m de la base de la Formación Angastaco, Amblayo. Una edad máxima de sedimentación de 17.2 ± 1.7 Ma U-Pb obtenida en circones detríticos situada ~ 200 m desde la base en Monte Nieva; (DeCelles et al. 2011) corroboran nuestra edad. La Formación Palo Pintado se depositó entre 10 y 5 Ma. La geometría y las características arquitecturales fluviales son el resultado de una consecuencia directa de controles alogénicos, tales como la actividad tectónica, en condiciones climáticas constantes. Estos depósitos comprenden una clase intermedia entre ríos de baja sinuosidad, con canales múltiples y ríos de alta sinuosidad con canal simple conformando un sistema fluvial sinuoso areno-gravoso con desarrollo de lagunas y pantanos, desarrollado bajo un clima tropical húmedo (Starck y Anzotegui 2001, Galli et al. 2011). La Formación San Felipe se caracteriza por los elementos arquitecturales de un sistema fluvial entrelazado gravoso, caracterizado por la aparición repentina de conglomerados gruesos con clastos de diferentes niveles de los depósitos del Grupo Salta, asociados con paleocorrientes desde el noreste, este y sureste. Este patrón sugiere la reactivación de la Sierra de León Muerto y la Sierra de Los Colorados en la zona de deposición. En base a las relaciones estratigráficas observadas en campo, paleoambientes, procedencia, palaeocorrientes, y edades radimétricas determinadas, inferimos importantes cambios tectónicos y climáticos en el registro estratigráfico desde el Eoceno superior al Plioceno, para la cuenca de antepaís andino del Grupo Payogastilla.