Análisis palinológico de sedimentitas neógenas del centro-norte de Patagonia

Abstract

Se realizó el análisis bioestratigráfico basado en quistes de dinoflagelados de diferentes unidades litoestratigráficas neógenas ubicadas en el noreste de Patagonia: una sección estratigráfica de 800 metros de espesor del pozo YPF.Ch.PV.es-1, ubicado en el sureste de la Península Valdés (provincia de Chubut, Cuenca de Valdés), la Formación Puerto Madryn en la Sección Cerro Olazábal, ubicada en Puerto Pirámide (provincia de Chubut, Cuenca de Valdés) y la Formación Barranca Final en su sección tipo, ubicada en el Golfo de San Matías (provincia de Río Negro, Cuenca del Colorado). En el Pozo YPF.Ch.PV.es-1, se definieron 15 bioeventos de HOs que permitieron una subdivisión de la sucesión sedimentaria en cinco tramos estratigráficos bien definidos: Oligoceno (779-610 mbbp), Mioceno temprano (585- 405mbbp), Mioceno medio (400- 385mbbp), Mioceno tardío (380 -175mbbp) y Mioceno tardío a Plioceno temprano (170-60mbbp). Por encima de los 778/779 mbbp y hasta los 610/615 mbbp se interpreta una edad Oligocena. Se identifican diferentes taxa de Chiropteridium, entre ellos algunos asignados a Chiropteridium galea y Chiropteridium lobospinosum. La HO de Cannosphaeropsis quattrocchiae sugiere una edad mínima burdigaliana para el intervalo 600/605– 410/415 mbbp. Por otra parte, en la muestra 410/415 mbbp, el registro más bajo de Labyrinthodinium truncatum subsp. truncatum a partir del cual y hacia arriba la presencia de la especie es contínua y consistente. La LO de la especie (base del Chron C5Cn.2n a los ca. 16.5 Ma, Burdigaliano) y la HO de Cannosphaeropsis quattrocchiae sugieren una edad cercana al entorno del límite Burdigaliano/Langhiano para este nivel. Las HO de Cousteadinium auybriae sugieren una edad mínima Langhiana, para el tramo comprendido entre los 405/410–380/385 mbbp. Entre los 375/380–170/175 mbbp se indica una edad mínima Tortoniana basada en las HOs de Labyrinthodinium truncatum subsp. truncatum y Operculodinium piaseckii. Para el intervalo comprendido entre los 165/170 y 60/65 mbbp las HOs de Batiacasphaera minuta, Melitasphaeridium choanophorum, Reticulatosphaera actinocoronata, Operculodinium eirikianum, Selenopemphix dionaeacysta, Operculodinium tegillatum y Batiacasphaera micropapillata indican una antigüedad no menor que Zancleano (Plioceno temprano). Los bioeventos de HOs del pozo YPF.Ch.PV.es-1 se compararon con la bioestratigrafía de cuatro secciones de subsuelo de la Cuenca del Colorado (pozos Ombucta, Cx-1, Fx-1, Dx-1), ocho de los cuales parecen ser isócronos y mantienen la misma posición estratigráfica relativa en la secuencia de bioeventos. Estos bioeventos en orden cronológico son: la HO de Emmetrocysta urnaformis, la HO de Cannosphaeropsis quattrocchiae, la HO y HCO de Hystrichokolpoma rigaudiae, la HO de Dapsilidinium pseudocolligerum, la HO de Cousteaudinium auybriae, la HO de Labyrinthodium truncatum truncatum y la HO de Reticulatosphaera actinocoronata. En el Atlántico Sudoccidental la extinción temprana de H. rigaudiae y D. pseudocolligerum que habrían sucedido durante el Burdigaliano y Langhiano, respectivamente, se vincula a cambios paleoclimáticos globales ocurridos al final del Cenozoico. Las HOs de H. rigaudiae y D. pseudocolligerum representan bioeventos locales que permiten inferir descensos en la temperatura del agua superficial a partir del Langhiano. La HO de D. pseudocolligerum y los picos de abundancia de H. rigaudiae (HCO), ambos taxa de aguas cálidas, estarían vinculados a un período de calentamiento, conocido formalmente como el Óptimo Climático del Mioceno temprano-medio, que culminó con las temperaturas más altas del Neógeno en Patagonia. De acuerdo a las edades relativas propuestas en este estudio, las HOs de ambos taxa estarían comprendidas entre los ~17 y ~14 Ma en concordancia con la edad de este evento climático global (17–14.5 Ma). Para la Formación Puerto Madryn en la sección Cerro Olazábal, se definieron tres palinofacies basadas en el análisis cuali y cuantitativo de la materia orgánica palinológica. Sobre un análisis multiproxy que incluyó observaciones sedimentológicas, estratigráficas, palinológicas y de nanofósiles calcáreos, la sección fue dividida en cuatro intervalos: Intervalo 1, se reconoce una fase transgresiva, con signos de depositación en condiciones de aguas cálidas relativamente estables, sin fluctuaciones de salinidad, en un ambiente de plataforma interna; los Intervalos 2 y 3, con una marcada tendencia de grano decreciente y un cambio progresivo hacia palinofacies dominada por fitoclastos y palinomorfos de origen continental, indicando el comienzo de una fase regresiva; y el Intervalo 4, palinológicamente estéril, con características sedimentológicas regresivas. Los bioeventos de LOs (primeras ocurrencias) de Labrynthodinium truncatum subsp. truncatum y Habibacysta tectata, asi como la HO de Labrynthodinium truncatum subsp. truncatum, sugieren para la parte inferior de la Formación Puerto Madryn en la sección Cerro Olazábal una edad relativa comprendida entre el Langhiano y el Tortoniano tardío (15.97–7.5 Ma). En concordancia con dataciones 87Sr/86Sr sobre pectínidos, que arrojaron edades comprendidas entre el Serravalliano tardío y Tortoniano (11,9 y 9 Ma). En la Formación Barranca Final, se identificaron y cuantificaron palinomorfos terrestres (polen y esporas), quistes de dinoflagelados, algas clorofíceas (especies de Botryococcus sp., Pediastrum sp.) y algas prasinoficeas (Tasmanites sp.). Las asociaciones de quistes de dinoflagelados están dominadas por especies del orden Gonyaulacales, mientras que las del orden Peridiniales están representadas únicamente por la familia Protoperidiniaceae. La parte inferior de la sección, muestra la mayor abundancia y riqueza de quistes de dinoflagelados, mientras que hacia la parte superior, disminuyen las proporciones relativas de los quistes de dinoflagelados, y aumentan las proporciones de acritarcos y palinomorfos continentales, mostrando una marcada somerización hacia la parte superior de la sección. El rango de la especie diagnóstica, Labyrinthodinium truncatum, está en concordancia con dataciones 87Sr/86Sr en conchillas de pectínidos que arrojaron valores de 9,61 y 8,3 Ma, permitiendo ajustar la edad de la parte inferior de la sección al Tortoniano .

This PhD work includes biostratigraphic and paleoenvironmental analysis based on dinoflagellate cysts of the Neogene lithostratigraphic units from northeastern Patagonia: a 800 meters-thick stratigraphic section from the YPF.Ch.PV.es-1 borehole, located in the southeast of Península Valdés (province of Chubut, Valdés Basin), the Puerto Madryn Formation in the Cerro Olazábal section, located in Península Valdés (Chubut province, Valdés basin) and the Barranca Final Formation at the type section, exposed along the northern coast of the San Matías Gulf, (Río Negro province, Colorado Basin). In the YPF.Ch.PV.es-1 borehole, 15 HOs bioevents were defined, which allowed the subdivision of the sedimentary succession into five well-defined stratigraphic sections: Oligocene (779-610 mbsf), Early Miocene (585-405mbsf), Middle Miocene (400-385mbsf), late Miocene (380-175mbbp) and late Miocene to early Pliocene (170-60mbsf). Below 610/615 mbsf an oligocene age is interpreted; different Chiropteridium taxa were identified, including Chiropteridium galea and Chiropteridium lobospinosum. The HO of Cannosphaeropsis quattrocchiae a minimum Burdigalian age for the interval 600/605-410/415 mbsf, the LO of Labyrinthodinium truncatum subsp. truncatum (Chron C5Cn.2n at ca. 16.5 Ma, Burdigalian) and the HO of Cannosphaeropsis quattrocchiae at 410-415 mbsf an age close to the Burdigaliano / Langhiano boundary at this level. The HO of Cousteadinium auybriae suggests a minimum Langhian age, between 405/410- 380/385 mbsf. Between 375/380-170/175, the HOs of Labyrinthodinium truncatum subsp. truncatum and Operculodinium piaseckii mbsf, indicated a minimum tortonian age. Between 165/170 and 60/65 mbsf the HOs of Batiacasphaera minuta, Melitasphaeridium choanophorum, Reticulatosphaera actinocoronata, Operculodinium eirikianum, Selenopemphix dionaeacysta, Operculodinium tegillatum and Batiacasphaera micropapillata indicated an age no younger than Zanclean (Early Pliocene). The HO bioevents recorded at the YPF.Ch.PV.es-1 borehole were compared with the biostratigraphy of four subsurface sections of the Colorado basin (Ombucta, Cx-1, Fx-1, Dx-1), eight of which appear to be isochronous and maintain the same relative stratigraphic position. In chronological order, these bioevents are: the HO de Emmetrocysta urnaformis, the HO of Cannosphaeropsis quattrocchiae, the HO and HCO de Hystrichokolpoma rigaudiae, the HO of Dapsilidinium pseudocolligerum, the HO of Cousteaudinium auybriae, the HO of Labyrinthodium truncatum truncatum and the HO of Reticulatosphaera actinocoronata. The early extinction of the warm-water taxa H. rigaudiae and D. pseudocolligerum that would have ocurred during the Burdigaliano and Langhiano, respectively, would be related to the global paleoclimatic changes that occurred at the end of the Cenozoic. The HOs of H. rigaudiae and D. pseudocolligerum represent local bioevents that allow inferring decreases in the sea surface water temperature from the Langhian. The peak abundances of D. pseudocolligerum and H. rigaudiae would be associated to a period of warming, formally known as the Middle Miocene Climate Optimum, which culminated with the highest Neogene temperatures in Patagonia. According to the relative ages proposed in this study, the HOs of both taxa would be in coincidence with this global climatic event (~17–14.5 Ma). For the Puerto Madryn Formation at Cerro Olazábal section, three palynofacies were defined based on qualitative and quantitative analysis of the palynological organic matter. Based on a multi-proxi study including sedimentology, palynology and calcareous nannofossils, the section was divided into four intervals: a transgressive phase in the basal Interval 1, with signs of deposition in relatively stable, warm water conditions, without salinity fluctuations, in an inner shelf; Intervals 2 and 3 with a marked fining upward trend, phytoclast-dominated palynofacies and the increase in the continental palynomorphs, suggesting the beginning of a regressive phase; Interval 4, represents a re-instauration of normal marine conditions with a regressive trend. Based on the LOs of Labrynthodinium truncatum subsp. truncatum and Habibacysta tectata and the HO of Labrynthodinium truncatum subsp. truncatum the relative age of the lower part of the Puerto Madryn Formation in the Cerro Olazábal section would be comprised between the Langhian and late Tortonian (15.97–7.5 Ma). It is in accordance with 87Sr/86Sr analyses that constrain the age of the unit from the latest Serravalian to the Tortonian (11.9 – 9 Ma). Palinological assemblages from the Barranca Final Formation include continental palynomorphs (pollen and spores), dinoflagellate cysts, chlorophycean algae (Botryococcus spp., Pediastrum spp.) and prasinophycean algae (Tasmanites sp.). The dinoflagellates cyst assemblages are dominated by species of the Order Gonyaulacales, with subordinate Peridiniales represented only by protoperidiniaceans. In the lower part of the section dinoflagellate cysts are abundant and diverse, decreasing their relative proportions towards the top of the section, whereas acritarchs and continental palynomorphs proportions increases, indicating a shallowing upwards trend. The diagnostic taxa L. truncatum truncatum together with the 87Sr/86Sr isotopic analysis yielding ages between 9,61 and 8,3 Ma, constrain the lower part of the Barranca Final Formation to the Tortonian.

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