ESTUDUOIS SEDIMENTARIO CARBONIFERO

119Revista de la Asociación Geológica Argentina 66 (1): 119 - 132 (2010)

ESTUDIOS SEDIMENTOLÓGICOS EN LOS DEPÓSITOSCARBONÍFEROS Y PÉRMICOS DEL BORDE OCCIDENTALDE LA PUNA

Claudia Inés GALLI¹, María Cristina MOYA¹,² y Marcelo ARNOSIO¹.

1 Universidad Nacional de Salta, Facultad de Ciencias Naturales, Salta. E-mail: [email protected]; [email protected] CONICET.

RESUMEN Se realizó el estudio de los depósitos carboníferos y pérmicos expuestos al sudoeste del Salar del Rincón, en el borde occi-dental de la Puna argentina; éstos comprenden a las capas rojas continentales de la Formación Cerro Oscuro (CarboníferoSuperior) y a las calizas marinas de la Formación Arizaro (Pérmico Inferior). La columna estratigráfica analizada consta de 480m de rocas clásticas y carbonáticas, con niveles volcaniclásticos intercalados. Los depósitos integran una estructura sinclinalde rumbo NNO, que se hunde hacia el NO. Los depósitos carbonífero-pérmicos fueron relevados en ambos flancos del sin-clinal. En base a las características estratigráficas y sedimentológicas analizadas en las Formaciones Cerro Oscuro y Arizaro,se brindan nuevas interpretaciones paleoambientales: i. La secuencia grano y estratodecreciente que documenta la FormaciónCerro Oscuro comprende, de base a techo, flujos de detritos acumulados en un sistema de abanico aluvial y tres ciclos o se-cuencias positivas, correspondientes a un sistema fluvial gravoso a arenoso tipo braided. ii. En las secciones analizadas, la rela-ción entre las Formaciones Cerro Oscuro y Arizaro es una paraconformidad. iii. La Formación Arizaro comprende tres ciclosdesarrollados en paleoambientes de plataforma marina silicoclástico - carbonática. Se describen características mineralógicasy petrográficas de las facies reconocidas y se incorpora un análisis de proveniencia, que sugiere la existencia de diferentes áre-as de aporte. Se analiza la transgresión que documenta la Formación Arizaro y se la vincula con el evento de inundación glo-bal que provocaron los fenómenos de deglaciación ocurridos durante el Artinskiano-Kunguriano. Se discute la injerencia deprocesos tectónicos y volcánicos que habrían afectado la cuenca durante su evolución.

Palabras clave: Carbonífero-Pérmico, Puna, Noroeste Argentino, Sedimentología, Estratigrafía.

ABSTRACT: Sedimentological study of Carboniferous and Permian deposits on the western edge of the Puna. The study of Carboniferous - Permian deposits exposed in the south-west of Salar del Rincón, on the western edge of the Argentine Puna has been carriedout. These deposits include the continental red beds of the Cerro Oscuro Formation (Upper Carboniferous) and the marinelimestones of the Arizaro Formation (Lower to Middle Permian). The stratigraphic column analyzed consists of 480 m ofclastic and carbonate rocks with interbedded volcaniclastic levels. The deposits integrate a synclinal structure of NNW-SSEtrend, which pitches to the NW. The carboniferous-permian deposits were analized in both flanks of the syncline. Based onthe stratigraphic and sedimentologic characteristics analyzed in the Cerro Oscuro and Arizaro Formations, new paleoenviron-mental interpretations are given: i. The thinning and fining sequence that documents the Cerro Oscuro Formation includes,from base to top, debris flows accumulated in an alluvial fan system, and three cycles or minor positive sequences, correspon-ding to a sand-gravel braided fluvial system. ii. In the analyzed sections, the relationship between the Cerro Oscuro andArizaro formations is a paraconformity. iii. The Arizaro Formation includes three cycles developed in a mixed carbonate-sili-ciclastic marine shelf paleoenvironment. Mineralogic and petrographic characteristics of the recognized facies are describedand a provenance analysis wich suggests the existence of different source areas is included. The transgression that documentsthe Arizaro Formation is analyzed and it has been related with the global sea level rise event caused by deglaciation phenome-na during the Artinskian-Kungurian time. The effect of tectonic and volcanic processes that would have affected the basinduring their evolution is discussed.

Keywords: Carboniferous, Permian, Puna, Northwestern Argentina, Sedimentology, Stratigraphy.

INTRODUCCIÓN

El área que interesa a este trabajo se ubicaal sudoeste del Salar del Rincón, en el bor-

de occidental de la Puna argentina (Fig. 1).La comarca presenta características geo-lógicas muy particulares, en el sentido queconstituye una ventana estratigráfica que

permite analizar los únicos depósitos deedad silúrica, devónica, carbonífera y pér-mica, hasta ahora reconocidos en el ámbitode la Puna argentina.

Una columna estratigráfica muy completaaflora en la quebrada Lari o del Médano(Fig. 1), donde la sucesión se inicia con de-pósitos de la Formación Las Vicuñas (Tre-madociano inferior; Moya et al. 1993), la cualestá intruida y parcialmente cubierta porpórfidos cuarcíferos. La edad de estos úl-timos queda acotada al lapso Tremadocianoinferior - Hirnantiano, debido a que tantolos pórfidos como los depósitos tremado-cianos, subyacen en marcada discordanciaangular a sedimentitas fluviales y marinas dela Formación Salar del Rincón (Aceñolazaet al. 1972 a y b), de edad hirnantiana-llan-

doveriana (Isaccson et al. 1976, Benedettoy Sánchez 1990, Malanca y Moya 1998).En esta sección, la Formación Salar delRincón es cubierta discordantemente porlos depósitos carbonífero - pérmicos de lasFormaciones Cerro Oscuro y Arizaro; sinembargo, al sur de la Quebrada Lari, la For-mación Cerro Oscuro yace sobre acumu-laciones marinas costeras de edad devóni-ca (Fig. 1). En el área de trabajo no fueron registra-das unidades mesozoicas; las entidades másjóvenes corresponden a los depósitos con-tinentales de la Formación Pozuelos (Pa-

leógeno), a las piroclastitas neógenas de laFormación Tajamar (Koukharsky 1969,Blasco et al. 1996) y a los sedimentos y vol-canitas cuaternarios que completan la co-lumna estratigráfica del área (Fig. 1). Las unidades arriba señaladas integran unconjunto de anticlinales y sinclinales andi-nos, cuyos ejes se orientan según una di-rección NO y se disponen subparalelos,hundiéndose hacia el NO (Fig. 1).

Antecedentes sobre las FormacionesCerro Oscuro y ArizaroLas observaciones de campo que acompa-

120 C. I . GALLI , M. C. MOYA Y M. ARNOSIO .

Figura 1: Ubicación y mapa geo-lógico del área de estudio.

ñan al presente trabajo, fueron realizadasen secciones ubicadas en ambos flancosdel sinclinal que se hunde en la QuebradaLari (Fig. 1), área que concentra la casi to-talidad de los antecedentes geológicos delPaleozoico Superior del occidente de laPuna argentina. La Quebrada Lari es el área donde Aceño-laza et al. (1972 a y b) notificaron el hallaz-go de Paleozoico superior en la región ydefinieron las Formaciones Cerro Oscuro(capas rojas continentales) y Arizaro (arenis-cas y calizas marinas), asignándolas, respec-tivamente, al Westfaliano-Stefaniano (Car-bonífero superior) y al Wolfcampiano (=Asse-liano-Sakmariano; Pérmico inferior). Estos autores señalan la presencia de Botryc-hiopsis sp. cf. B. weissiana Kurtz y de Sphenop-teridium sp. en el tercio superior de la For-mación Cerro Oscuro, e indican que la For-mación Arizaro contiene una nutrida faunacompuesta por corales, briozoarios, bra-quiópodos, gastrópodos, bivalvos y restosde peces; correlacionan esta unidad, con lascalizas de la Formación Copacabana deBolivia.La edad de la Formación Cerro Oscurofue ratificada por Archangelsky y Azcuy(1985) y Azcuy et al. (2007), quienes citanBotrychiopsis weissiana, Sphenopteridium sp. yFedekurtzia sp. (originalmente referida aBotrychiopsis sp. cf. B. weissiana por Ace-ñolaza et al. 1972 b), señalándolas comointegrantes de la Flora NBG (FitozonaNothorhacopteris - Botrychiop-sis -Ginkgo-phyllum).La edad de la Formación Arizaro fue amplia-da por Benedetto (1976) al Pérmico Inferiora Medio, en base a un conjunto de forami-níferos no fusulínidos, procedentes de ca-lizas de dicha formación, expuesta 6 km aloeste del área aquí tratada. Más reciente-mente, Díaz Martínez et al. (2000) revisanel conjunto de foraminíferos que estudiaraBenedetto (1976), reasignan algunos taxo-nes y ubican el conjunto fósil de la For-mación Arizaro, en el lapso Pérmico Tem-prano tardío - Pérmico Medio temprano.Por otro lado, Donato y Vergani (1985) pre-sentan columnas estratigráficas integradasde las Formaciones Cerro Oscuro y Arizaroy brindan interpretaciones paleoambien-

tales sobre la base de las principales faciesreconocidas. Identifican en la FormaciónCerro Oscuro, tres ciclos granodecrecien-tes compuestos por una sucesión de faciesque, de acuerdo con su interpretación, re-presentarían el pasaje gradual de sistemasfluviales anastomosados a meandrosos.Como se verá en este trabajo, las asociacio-nes de facies reconocidas en la FormaciónCerro Oscuro, permitieron reinterpretar supaleoambiente de depósito. A diferencia de lo observado por Aceño-laza et al. (1972 b) y que fuera aceptado porMoya y Salfity (1982), Donato y Vergani(1985) señalan que la relación entre las For-maciones Cerro Oscuro y Arizaro es tran-sicional, opinión que es compartida porLópez Gamundí y Rossello (1993). En estecontexto, Donato y Vergani (1985) indicanque la Formación Arizaro registra un pau-latino incremento en carbonatos y defi-nen en ésta tres miembros: a) Un miembroinferior eminentemente clástico, en el quede acuerdo a su opinión, se registraría latransición entre los medios continental ymarino somero; b) Un miembro intermedio,con importante aporte de material piroclás-tico; y c) Un miembro superior carboná-tico, que documentaría el máximo de latransgresión. En el curso del presente trabajo se observóque las capas rojas carboníferas, cuyos nive-les más jóvenes contienen restos de plan-tas (Fig. 2), subyacen a través de un nítidocontacto paraconforme, a los depósitosmarino - litorales de la Formación Arizaro.Asimismo se comprobó lo señalado porDonato y Vergani (1985), respecto a que laFormación Cerro Oscuro está ausente en elsudoeste del área aquí tratada, donde lascalizas pérmicas de la Formación Arizaroyacen directamente y discordancia median-te, sobre depósitos ordovícicos. Por otro lado, Bahlburg y Hervé (1997) con-sideran que las capas rojas de la FormaciónCerro Oscuro serían equivalentes tempora-les de las turbiditas de la Formación Sierradel Tigre, en la Cordillera de la Costa deChile; señalan que estas últimas son cubier-tas en discordancia (Orogenia El Toco) porlas calizas de la Formación Cerros de Cue-vitas (Pérmico Inferior), a las que correla-

cionan con la Formación Arizaro. Poco después, Díaz-Martínez et al. (2000)redefinieron la Formación Juan de Mo-rales en el norte de Chile, asignándola alPérmico Temprano tardío (Artinskianotardío? - Kunguriano) y correlacionandolos depósitos clásticos y carbonáticos quela componen, con la Formación Arizaro.Como se verá más adelante, en este traba-jo se propone que la Formación CerroOscuro sería equivalente del miembro in-ferior de la Formación Juan de Morales, yque la Formación Arizaro lo sería del miem-bro intermedio. Los antecedentes arriba señalados fijaronlos objetivos de la presente contribución:i) Brindar nuevas interpretaciones paleoam-bientales, a partir de la descripción de lasfacies y de las asociaciones de facies reco-nocidas en las Formaciones Cerro Oscuroy Arizaro, al tiempo de proponer correla-ciones regionales de las unidades analiza-das y de las discontinuidades que las limi-tan; ii) Discutir la probable influencia quehabrían tenido los eventos tectónicos y/oglaciarios del Paleozoico superior, en la na-turaleza y acumulación de los depósitos;iii) Complementar las observaciones conestudios petrográficos y análisis prelimi-nares de proveniencia, a fin de establecerprobables áreas fuente de la cuenca; iv)Analizar los resultados obtenidos, en elmarco de modelos tectónicos previamentepropuestos, v) Brindar información queaporte al conocimiento sobre la evolucióngeológica en el sur de los Andes Centralesdurante el Paleozoico superior. En este contexto, las facies y asociacionesde facies clásticas reconocidas en la Forma-ción Cerro Oscuro y en la base de la For-mación Arizaro, fueron nominadas segúnMiall (1978, 1981, 2006). La geometría delos cuerpos sedimentarios y la jerarquía delas discontinuidades se clasificaron segúnMiall (1985, 2006), en tanto que para losestratos se utilizó la nomenclatura pro-puesta por Ingram (1954). Las facies car-bonáticas de la Formación Arizaro fue-ron clasificadas mediante análisis micros-cópico según Dunham (1962) e interpre-tadas según diversos autores.

121Estudios sedimentológicos en los depósitos carboníferos y pérmicos...

ASOCIACIÓN DE FACIES Y PALEOAMBIENTES SEDIMENTARIOS

El arreglo estratigráfico integrado de las For-maciones Cerro Oscuro y Arizaro se mues-tra en la figura 2. El cuadro 1 sintetiza las fa-cies reconocidas en esas unidades, correspon-diendo a este apartado, la discusión de losprocesos que las generaron y los probablesambientes vinculados con su desarrollo.

Formación Cerro OscuroLa Formación Cerro Oscuro comprende unasucesión de capas rojas compuesta por unintervalo basal de conglomerado y tres ci-clos granodecrecientes de conglomerado,arenisca y pelita. La facies Cmp (Cuadro 1) caracteriza la basede la Formación Cerro Oscuro (Fig. 2) y esprácticamente excluyente en este tramo dela unidad. Acumulaciones macizas, matrizsoportadas y de fábrica gradada como lasaquí tratadas, son típicas de flujos en masay flujos hiperconcentrados (Miall 2006);dentro de éstos, la facies Cmp representa-ría depósitos de flujos de detritos (debris flows),con buen desarrollo en áreas de borde decuenca, con relieve pronunciado e importan-te influjo de material, lo que conlleva proce-sos gravitacionales de rápida sedimentación. La presencia de flujos de detritos ha sidopropuesta como el principal criterio paradefinir a los depósitos de abanico aluvial,como un sistema depositacional indepen-diente (Mc Phearson y Blair 1993, Blair yMac Phearson 1994). En base a este crite-rio, se propone que los depósitos identifi-cados en la facies Cmp en la base de la For-mación Cerro Oscuro, corresponden a unsistema de abanico aluvial dominado por flujosde detritos. Por encima de los depósitos de abanico alu-vial arriba señalados, se desarrollan faciesde conglomerado (Cop), de arenisca (Arc)y de arenisca fina y pelita (Aro); éstas inte-gran una asociación que tipifica los tres ci-clos fluviales granodecrecientes que com-ponen el resto de la Formación Cerro Os-curo (Fig. 2).Se considera que la facies Cop refleja laacumulación simultánea de grava y arena a

partir de corrientes tractivas altamente con-centradas en sedimento, dando origen a de-

pósitos de barras longitudinales. El pro-ceso involucra el depósito de la fracción


Figura 2: Columna estratigráfica de las Formaciones Cerro Oscuro y Arizaro (CarboníferoSuperior - Pérmico Inferior-Medio), quebrada Lari. Código de facies según Cuadro 1.

más gruesa de la carga que transporta lacorriente en el fondo del canal, crecimien-to vertical por acreción de clastos y gene-ración de estructuras entrecruzadas y gra-nodecrecientes, a medida que disminuye elrégimen de flujo (Miall 1981).Verticalmente, la facies Cop se vincula conla Arc de arenisca muy gruesa y areniscaconglomerádica. Esta última denota acu-mulación bajo condiciones de alto régimende flujo, con canales cortantes y profundos,seguidos por el depósito de barras trans-versales, desarrolladas en etapas de ener-gía intermedia o bien en canales menores. Cada uno de los tres ciclos fluviales recono-cidos en la Formación Cerro Oscuro, cul-mina con depósitos heterolíticos de pla-nicie de inundación (facies Aro). La arenafina y la pelita habrían sido transportadaspor suspensión y acumuladas en condi-ciones de alto régimen de flujo. En el últi-mo de los tres ciclos fluviales, la facies Arocontiene fitofósiles en niveles con ondu-litas simétricas, indicativas de un cuerpode agua estancada. La desecación de estecuerpo quedó plasmada en las estructurasde exposición subaérea (grietas de deseca-ción y marcas de gotas de lluvia), presen-tes en el techo de este último ciclo (Fig. 2).Dado que los depósitos más característi-cos en sistemas de ríos entrelazados sonlos vinculados con barras longitudinalesgravosas y con barras transversales, se con-sidera que las asociación vertical de faciesCop, Arc y Aro, desarrolladas por encimade los depósitos basales de abanico aluvialen la Formación Cerro Oscuro, evolucionóen un sistema fluvial entrelazado gravoso a are-noso tipo Donjek (Miall 1977).

Formación ArizaroLa Formación Arizaro es de ambiente ma-rino y está constituida por tres ciclos deinundación granodecrecientes: Los dosciclos inferiores son de naturaleza clástico-carbonática y están compuestos por las aso-ciaciones de facies Are, Arl y Mud (Cuadro1); el tercero y último ciclo es enteramen-te carbonático. Los depósitos lavados y retrabajados de lafacies Are, con evidencias de cortas dias-temas y estructuras bidireccionales de co-


Conglomerado polimíctico, rojizo, gruesoa muy grueso, matriz soporte, pobre-mente seleccionado. Clastos subangu-los a subredondeados de arenisca, gra-nito, basalto, esquisto moteado y cuar-zo, desde 4 mm a más de 30 cm de diá-metro. Matríz areno-limosa y fangosa.Conglomerado polimíctico, rojizo, grue-so y mediano, clasto y matriz soporte,pobremente seleccionado. Clastossubredondeados a redondeados decuarcita, pizarra, filita y granito.Mátriz arenosa.Arenisca muy gruesa a arenisca con-glomerádica, color rojo, con clastosredondeados de cuarcita, pizarra, fili-ta y granito.

Heterolítica de arenisca fina a muyfina, con cemento calcáreo y limoli-tas laminadas: ambas de color rojo.

Arenisca limpia, muy gruesa a sabulí-tica, con una moda secundaria de are-nisca cuarzosa fina. Color gris verdo-so, con granos redondeados y subredon-deados de cuarzo y de fragmentos líti-cos. Cemento calcáreo. Matriz escasao ausente.Heterolítica de arenisca gris muy finay limolita.

Boundstone gris, silicificado.

Grainstone oolítico grisáseo, muy si-licificado.

Wackstone gris verdoso, con abun-dantes nódulos de sílice y restos defósiles marinos.Mudstone gris verdoso y gris amari-lento, con trazas fósiles, restos de fó-siles marinos y abundantes nódulosde sílice.

Acumulaciones color rojo, macizas ymal seleccionadas, con líticos decomposición volcánica (fenodacítica).Matriz con granulometría de arena,desvitrificada en un agregado quevaría de equigranular microcristalinoa equigranular de grano fino.

Estratos macizos o con gradación positi-va, morfologías lobuladas y en mantosmultiepisódicos, con terminaciones late-rales abruptas.

Estratos muy gruesos (> 1 metro de es-pesor), irregulares, con estratificaciónentrecruzada planar paralela, clastos im-bricados en la base.

Estratos cuneiformes y lenticulares me-dianos, con escasa extensión lateral, ba-ses nítidas y muy erosivas, con materialresidual (lag), macizos o con gradaciónpositiva. Estructura entrecruzada planar,tangencial simple y doble; y laminaciónparalela granodecreciente.Estratos psamíticos tabulares finos a muyfinos, de contactos bien definidos, macizoso con laminación paralela fina y ondulitasasimétricas en el techo. Pelitas laminadas,con ondulitas y grietas de desecación.Estratos tabulares finos y medianos, conbases erosivas; sets separados por su-perficies de reactivación, con entrecruza-mientos bidireccionales de tipo planar ytangencial simple de alto ángulo, con lá-minas granodecrecientes.

Estratos tabulares medianos a finos de 10a 30 cm de espesor, con laminación pa-ralela y ondulitas simétricas en el techo.Estromatolitos en bancos medianos dediseño irregular, con base plana y techocontorsionado, tipo LLH-S. Pese a estar si-licificados, preservan la estructura original.Estratos tabulares medianos, con contac-tos rectos y laminación paralela de altorégimen de flujo.Estratos tabulares finos y medianos, decontactos rectos; laminación paralela dealto régimen de flujo y tangencial simple.Estratos tabulares finos y medianos, decontactos nítidos y rectos. Subfacies Mud1, con con ondulitas simétricas y asimé-tricas. Subfacies Mud 2, con laminaciónparalela muy fina, de bajo régimen de flujo.Dos cuerpos de geometría mantiforme de10 m de espesor promedio, macizos.Líticos equidimencionales distribuidoscaóticamente o bien de formas aplanadassemejantes a fiammes, con orientaciónpreferencial.

CUADRO 1: Facies sedimentarias reconocidas en las Formaciones Cerro Oscuro y Arizaro.

Códigos Descripción Estructuras Sedimentarias Interpretaciónde Facies

Cmp

Cop

Arc

Aro

Are

Arl

Bo

Go

Wa

Mud

Vo

rrientes fuertes aunque no críticas, inducena interpretar procesos de acumulación yerosión en un medio con efectiva acciónde mareas, alta energía de depósito y bajatasa de preservación, como el que caracte-riza a la franja de transición entre las zo-nas intermareal baja y submareal proximal,donde se desarrollan canales, mantos y ba-rras de arena.La facies Arl de arenisca muy fina y limoli-ta denota procesos de decantación en uncuerpo de agua tranquilo; las óndulas si-métricas que presenta son de crestas agu-das, indicando movimientos oscilatorios conrolido de granos, dinámica afín a un me-dio con baja energía de depósito. En basea estas características, los subambientes quese estiman probables para el desarrollo deesta facies, corresponderían a una zona in-termareal protegida o a una zona subma-real, por encima y próxima al nivel de basede olas normales o de tormenta. La falta deevidencias de exposición subaérea en estosdepósitos, sugiere la segunda interpretación(Cuadro 1).Las capas estromatolíticas que intercalan enel tramo intermedio de la Formación Ari-zaro (facies Bo), comprenden estructurastipo hemiesferoides conectados lateralmen-te (lateral-linked hemispheroids; LLH). De acuer-do con Hoffman (1976), Playford y Cock-bain (1976) y Bridge y Demico (2008), estro-matolitos de este tipo se desarrollan actual-mente en el oeste de Australia, en subam-bientes que van desde la planicie de mareaa la zona submareal proximal, ámbito suge-rido para la facies aquí descrita. Las estructuras sedimentarias en las fango-litas calcáreas de la facies Mud (Cuadro 1;Fig. 2), permiten reconocer una subfaciesde fangolita calcárea con óndulas de ola (Mud 1)y otra de fangolita calcárea laminada (Mud 2),cuya disposición marcaría niveles de ener-gía decrecientes. En ambas, el contenidoen trazas y restos fósiles marinos es mode-rado a importante. Se interpreta que estassubfacies se habrían desarrollado en unambiente de plataforma, en el que Mud 1representaría los depósitos acumuladospor encima y muy próximos al nivel de basede olas normales y Mud 2, los depositadospor debajo de éste.

Con la facies Mud culminan no sólo los dosciclos clástico-carbonáticos arriba señala-dos, sino el tercero y último ciclo de la For-mación Arizaro. Éste es enteramente car-bonático y está compuesto por una suce-sión integrada por grainstone (Go), wackes-tone (Wa) y mudstone (Mud) fosilíferos (Fig.3f y g). Se interpreta que este tercer cicloevolucionó desde un ambiente de aguas agi-tadas y alta energía (Go), probablementevinculado con la franja de transición com-prendida entre la planicie de marea infe-rior y la plataforma interna, hasta la zona pordebajo del nivel de base de olas normales(Mud). Distintos procesos diagenéticos habríanactuado en los depósitos de la FormaciónArizaro; el más notable es la silicificación,bajo la forma de sílice nodular y como re-emplazamientos y rellenos. Ejemplo de estoúltimo lo constituye la muestra de la figura3f, la que megascópicamente correspon-de a un grainstone oolítico muy silicifica-do, cuya resolución óptica muestra creci-mientos esferoidales de calcedonia tipolength-fast, por lo que resulta más probableun proceso de relleno que de reemplaza-miento. Se estima que en una primera eta-pa, el depósito estuvo sujeto a disolución ygeneración de porosidad secundaria oomól-dica, a lo que habría sucedido el relleno delos espacios porales, resultando en la inver-sión total de la fábrica original.La asociación de facies Vo de rocas volca-niclásticas documenta la ocurrencia de vol-canismo ácido en el sistema depositacional,con registros que intercalan entre las faciesclástico-carbonáticas del tramo intermediode la Formación Arizaro (Fig. 2; Cuadro 1).Los líticos volcánicos que tipifican a estafacies son de composición fenodacítica yposeen textura porfírica con fenocristalesde plagioclasa, pseudomorfos de mineralesmáficos, cuarzo y opacos. La matriz estádesvitrificada, tiene granulometría tamañoarena, está compuesta por cristales anhedrosde cuarzo y feldespato potásico y tiene tex-tura microcristalina y equigranular de granofino (Fig. 3h). Los fenocristales de plagio-clasa presentan moderada alteración a se-ricita y caolín. Los pseudomorfos corres-ponden a hornblenda y biotita; presentan

secciones basales y prismáticas euhedras ysubhedras, con reemplazamiento total porminerales opacos. Los opacos se presentancomo microfenocristales, con tamaños me-nores que 0,13 mm (Fig. 3 h). Las caracte-rísticas texturales de la facies Vo, inducena vincularla con depósitos de flujos volca-niclásticos (sensu Tucker 2006), resultandodifícil una clasificación más precisa dentrode éstos, porque no se observaron eviden-cias primarias, como presencia de materialjuvenil vesiculado (pómez), trizas vítreas overdaderas fiammes. En base al arreglo de facies arriba descrito,se interpreta que los depósitos de la For-mación Arizaro evolucionaron en un siste-ma de plataforma mixta silicoclástica - carbonáti-ca, con pasaje gradual desde áreas litoralesa otras de plataforma externa proximal e irrup-ción de fenómenos volcánicos en el sistemadepositacional (Fig. 2).

LA SECUENCIA DEPOSITA-CIONAL CERRO OSCURO -ARIZARO

En un marco estratigráfico secuencial, la su-cesión integrada por las Formaciones CerroOscuro y Arizaro, representa una secuen-cia depositacional limitada en la base poruna discordancia tipo 1 (Vail et al. 1984) odiscordancia subaérea (Catuneanu 2006),truncada en el techo por erosión y consti-tuida por un cortejo sedimentario de nivelbajo (lowstand systems tract) y un cortejo sedi-mentario transgresivo (transgressive systems tract),ambos separados por una paraconformidad(paraconformity). El cortejo sedimentario de nivel bajo estáintegrado por tres secuencias menores, cadauna de las cuales desarrolla ciclos estrato ygranodecrecientes, en los que se distinguen:i) Depósitos de abanico aluvial y de rellenode canales principales, y ii) Depósitos derelleno de canales secundarios, con acreciónde barras arenosas y facies de llanura de in-undación hacia el techo. El cortejo sedimentario transgresivo estáintegrado por tres secuencias de orden me-nor, las que constituyen ciclos de inunda-ción-somerización que marcan una pau-latina transgresión marina y registran un


gradual enriquecimiento en carbonatos, condepósitos de planicie de marea y plataformamarina interna.

La secuencia Cerro Oscuro - Arizaro es prác-ticamente idéntica a la integrada por losmiembros inferior e intermedio de la For-

mación Juan de Morales en el norte chile-no, según fuera redefinida por Díaz Mar-tínez et al. (2000). En este contexto, el cor-


Figura 3: Fotomicrografías de lasFormaciones Cerro Oscuro yArizaro. A, B, C, D y E,Formación Cerro Oscuro; F, G yH, Formación Arizaro. A: Arenitalítica bimodal con clastos subre-dondeados de esquisto biotítico(Es), filita (Fi), cuarzo policristali-no (Qp), monocristalino (Qm) ylítico volcánico (Lv). B: Arenitabimodal, con clastos de pizarra(Pi), filita (Fi), Esquisto (Es) in-merso en una matriz cuarzosa. C:clasto de granito (Gr) y esquisto(Es) inmerso en una matriz cuar-zosa. D: Lítico volcánico (Lv)con coating pelítico y cuarzo poli-cristalino con contacto crenulado(Qp). E: Arenita feldespática gra-noflotante, cuarzo monocristalinocon extinción ondulosa (Qm),plagioclasa (P) y feldespato potá-sico (FK) alterado. F: Inversióncompleta de la fábrica de ungrainstone oolítico muy silicificado,con crecimientos esferoidales decalcedonia tipo length-fast, relle-nando espacios oomóldicos.G: Wackstone fosilífero. H: Faciesvolcaniclástica: fenocristales deplagioclasa (Pl), pseudomorfos dehornblenda (Psho) y cuarzo re-dondeado (Qz).

tejo sedimentario de nivel bajo represen-tado por la Formación Cerro Oscuro, seconsidera que podría ser equivalente delmiembro inferior de la Formación Juan deMorales (capas rojas fluviales y de abani-co aluvial), en tanto que el cortejo sedimen-tario transgresivo representado por la For-mación Arizaro, lo sería del miembro in-termedio de la Formación Juan de Morales(sucesión transgresiva silicoclástica - carboná-tica, portadora de fauna marina bentónica). En la correlación propuesta, la discordan-cia en la base de la Formación Cerro Oscuro,podría equipararse con aquella que en elnorte de Chile, separa las volcanitas car-boníferas de la Formación Quipisca, de laFormación Juan de Morales (Díaz Martí-nez et al. 2000), ó la Formación Zorritas(Devónico-Carbonífero Inferior) del GrupoPeine (Carbonífero Superior - Pérmico); esdecir, la discordancia generada por el even-to tectónico El Toco, registrado en el nor-te chileno durante el Carbonífero Superiorbajo (Bahlburg y Breitkreuz 1991, Bahlburgy Hervé 1997).

INJERENCIA DE LATECTÓNICA Y EL CLIMA

De acuerdo con Miall (2006), el desarrollode abanicos aluviales en las márgenes deuna cuenca, está gobernado por controlesautogénicos y alogénicos (tectónica, clima).En el caso que interesa a este trabajo, elintervalo basal de la Formación Cerro Os-curo está representado por flujos de detri-tos, en tanto que el resto de la unidad com-prende depósitos de barras y canales vin-culados con un sistema fluvial entrelazado.Se interpreta que este esquema respondetanto a condiciones tectónicas como climá-ticas de la cuenca. Una injerencia tectónica importante se de-duce de las relaciones de base de la Forma-ción Cerro Oscuro, dado que en cortas dis-tancias, cubre discordantemente tanto adepósitos silúricos como devónicos, lo quepermite suponer un paleorelieve en bloques,sobre el cual se habría instalado un sistemade abanico aluvial, que luego evolucionó aun sistema fluvial entrelazado gravoso aarenoso. Precisamente, una dinámica de blo-

ques similar a la aquí invocada, fue señala-da por Bahlburg y Hervé (1997) para el sec-tor oriental del norte chileno, como respues-ta al evento tectónico El Toco, cuya acciónplegante sólo estaría documentada en elcosta de Chile.La injerencia climática en la evolución de losdepósitos de la Formación Cerro Oscuro,se deduce de la flora contenida en nivelespróximos a su techo, particularmente, deBotrychiopsis weissiana (Archangelsky y Azcuy1985, Azcuy et al. 2007). Según Jasper et al.(2003a), el registro más antiguo de B. weissia-na ocurre en una fase interglaciar duranteel Namuriano - Westfaliano, en un ambien-te de tundra o taiga de clima frío perigla-ciar. En el Westfaliano - Stefaniano, la espe-cie se habría adaptado a condiciones cli-máticas más benignas y se habría extingui-do en o cerca del límite Carbonífero - Pér-mico, lapso que marca el tiempo mínimodel cierre depositacional de la FormaciónCerro Oscuro. Respecto al clima que habría imperado du-rante el depósito de la Formación Arizaro,no existe opinión consensuada; la contro-versia gira alrededor de la informaciónpaleontológica y sedimentológica conocida: i. Por un lado, la composición definidamen-te carbonática del tercer ciclo de la Forma-ción Arizaro versus la naturaleza clástico-carbonática de los dos ciclos inferiores,sugiere cambios en las condiciones físi-co-químicas del medio de depósito, vin-culadas con un incremento en la tempera-tura, pH y salinidad de las aguas. Por otrolado, el contenido fósil del tercer ciclo dela Formación Arizaro, podría respaldaruna propuesta de aguas templado-cálidaspara su depósito, porque incluye briozoosfenestélidos, braquiópodos prodúctidos yespiriféridos, corales rugosos y bivalvospectínidos (Aceñolaza et al. 1972 a y b, Bene-detto 1976). Fósiles de estos grupos, juntocon esponjas y algas, son clásicos integran-tes de comunidades arrecifales pérmicas(Sánchez 2007), como ocurre en las calizaspérmicas del sur y el este de China (Fan etal. 1990, Wang et al. 1998), norte de México(Montgomery 2004) y sur de U.S.A., con ex-ponentes en New México (Kues 1995) yTexas (Guadalupe y Delaware Mountains),

donde se emplaza el complejo arrecifal Ca-pitán, el más conocido del mundo (Scholle2000, Cornet 2005).ii. En contrario, la ausencia de fusulínidos(los indicadores más notables de aguas cá-lidas en los mares pérmicos), en el conjun-to de foraminíferos procedentes de las ca-lizas de las Formaciones Arizaro y Juan deMorales, condujo a diversas interpretacio-nes, entre las que se cuenta la acumula-ción de los depósitos en aguas templado-frí-as (Díaz Martínez et al. 2000 y bibliografíaallí citada).iii. En la presente contribución se discuteuna propuesta alternativa, ante la proba-bilidad que no toda la Formación Arizarose depositó bajo las mismas condiciones detemperatura. Este postulado focaliza la faseglacioeustática señalada para Gondwana enel lapso Stefaniano - Sakmariano medio (Car-bonífero Superior alto - Pérmico Inferiorbajo), en la que habrían ocurrido fluctua-ciones eustáticas del orden de 100-120 m(Rygel et al. 2008, Birgenheier et al. 2009).En América del Sur, la deglaciación subsi-guiente quedó registrada a partir del Artins-kiano, con un evento de transgresión quegeneró una superficie de inundación amplia-mente documentada en Bolivia (Artinskianflooding surface), en la base del miembro supe-rior de la Formación Copacabana (Graderet al. 2008). Si se atiende a los conceptosprecedentes y a la edad revisada de las cali-zas de la Formación Arizaro (Pérmico Infe-rior alto - Pérmico Medio bajo; Díaz Martí-nez et al. 2000), se advierte que el evento deinundación artinskiano pudo haber inicia-do el depósito de la Formación Arizaro.Si éste es el caso, la superficie de inunda-ción que define la relación paraconformeentre las Formaciones Cerro Oscuro y Ari-zaro, sería correlacionable con la Artinskianflooding surface.Lo antedicho plantea interesantes temas dediscusión que se enunciarán como propuestas,hasta tanto se cuente con estudios geoquí-micos, isotópicos y radimétricos que avaleno modifiquen los considerandos vertidos:1. El lapso Asseliano - Sakmariano incluidodentro de la fase glacioeustática previamen-te comentada (Rygel et al. 2008), no estaríadocumentado en la Formación Arizaro y


se correspondería con el hiato de la discon-tinuidad paraconforme que separa esta uni-dad de la Formación Cerro Oscuro (Dis-cordancia Atacama de Moya y Salfity 1982),cuestionada por Donato y Vergani (1985) ypor López Gamundí y Rosello (1993).2. Los dos ciclos siliciclástico - carbonáticosque componen los tramos inferior e inter-medio de la Formación Arizaro, se habríandepositado durante el Artinskiano-Kun-guriano (Pérmico Inferior alto), a partir delevento de transgresión que acompañó ladeglaciación de Gondwana. En este consi-derando, se asume que los depósitos repre-sentativos de estos ciclos podrían haberseacumulado en aguas templado-frías, comolo señalan Díaz-Martínez et al. (2000) parala Formación Juan de Morales, en el nortede Chile. 3. El ciclo de calizas fosilíferas con el queculmina la Formación Arizaro en la Punaoccidental argentina, podría haberse des-arrollado en aguas templado-cálidas. Esteconsiderando atiende por un lado, a la edadmínima revisada por Díaz-Martínez et al.(2000) para la Formación Arizaro (PérmicoMedio bajo), y por otro lado, al lapso decalentamiento que se habría registrado apartir del Pérmico Inferior terminal (Jasperet al. 2003a y b). Para estos autores, la tran-sición a un clima cálido en América del Suren este lapso, se evidencia en el recambioflorístico dado por la extinción del géneroBotrychiopsis (con B. valida) y la aparición denuevos elementos que caracterizan una flo-ra distinta. Así, es probable que el depó-sito de las facies carbonáticas del tramosuperior de la Formación Arizaro, respon-da a un incremento paulatino en la tempe-ratura de las aguas, sea por fenómenos cli-máticos, o por la ubicación paleolatitudi-nal que le hubiese correspondido a la regióndurante el Pérmico Medio.

ANÁLISIS PETROGRÁFICOS

Se analizaron 20 cortes delgados orientadosperpendicularmente a la estratificación, pro-cedentes de los muestreos sistemáticos re-alizados en las Formaciones Cerro Oscuroy Arizaro; de ellos, 11 corresponden a la For-mación Cerro Oscuro y 9 a la Formación

Arizaro. Las rocas estudiadas presentanescaso grado de alteración, lo que facilitael reconocimiento óptico de las especiesminerales, así como los principales atribu-tos indicativos de procedencia.Para el análisis cuantitativo se contó un mí-nimo de 300 granos por corte delgado, cu-yos diámetros oscilan entre 0,062 y 2 mm.Las psamitas fueron clasificadas según Petti-john et al. (1972), teniendo en cuenta lagranulometría muy gruesa de las areniscas;el conteo se realizó de acuerdo al métodode Gazzi-Dickinson (Dickinson 1970, Gazziet al. 1973, Ingersoll et al. 1984).El Cuadro 2 muestra la clasificación de loscomponentes detríticos analizados y suscaracterísticas. Las modas de los granos fue-ron recalculadas al 100%, como la suma deQm-F-Lt, Qt-F-L, Qm-P-K, Qp-Lv-Ls yLm-Lv-Ls (Dickinson 1985); los resultadosse presentan en el Cuadro 3. Se considera-

ron los granos intracuencales, no así losminerales pesados, no porque éstos no brin-den información de procedencia, sino por-que su presencia responde a diferentescondiciones hidrodinámicas y/o geoquími-cas del medio de depósito (Zuffa 1985).El cuarzo con extinción ondulosa fue re-conocido de acuerdo a su extinción apa-rente (aproximadamente menor al ángulode extinción verdadera): ondulatorio si esmayor a 5º y no ondulatorio si es menor oigual a 5º. De acuerdo con Basu et al. (1975),se consideró al cuarzo ondulatorio comoproducto de rocas metamórficas de bajogrado y al no ondulatorio como productode rocas metamórficas de alto grado quese comportan como cuarzo plutónico. Debido a que el número promedio de indi-viduos en cada grano de cuarzo policris-talino tamaño arena depende de la rocamadre del área fuente, en este trabajo se


QtCuarzoTotal

FFeldespatoTotal

LLíticos Totales

Qm Cuarzo MonocristalinoGranos gruesos redondeados, gra-nos finos angulososa subangulosos. (Fig. 3A, B, C, D, E)QpCuarzoPolicristalino(Fig. 3 B y D)PPlagioclasa(Fig. 3 E)

KFeldespato Potásico(Fig. 3 E)LvLíticos Volcánicos(Figs. 3 A y D)

LmLíticos MetamórficosBien redondeados(Figs. 3 A, B y C)LsLíticosSedimentarios

Con extinción relámpago. Cristales límpidos(sin vacuolas, ni inclusiones fluidas o de otrosminerales). Algunos granos fracturados yotros con engolfamientos. Crecimiento se-cundario.

Con extinción ondulosa. Contactos suturados o crenulados.

Contactos rectos y poligonales.

Euhedral a subhedral. Con maclas de tipo polisintética, Carlsbad y ley de Albita-Carlsbad.Zonación normal e inversa. Estructuras per-títicas. En general poco alterada, aunquepuede estar reemplazada por calcita.Ortoclasa: euhedral, muy alterada; con cal-cita, sericita y ocasionalmente caolinita.Microclino: euhedral, muy fresco, con típica macla en enrejado.Textura holocristalina con fenocristales de pla-gio-clasa y pasta microlítica alterada, o bien,fenocristales de plagioclasa y opacos y pastaafanítica. Líticos alterados, muy redondeados.Pizarra, filita y esquisto cuarzo - micáceo.Micro-estructura esquistosa (alineación demicas).Agregados de textura granoblásticade cuarzo,feldespato y mica. Láminas con-torsionadas de biotita.Arenisca y pelita. Litoclastos muy escasos; redondeados a subredondeados.

Plutónicas, metamórficas de alto grado, volcánicas.

Metamórficas de bajo grado.Metamórficas de alto grado.

Plutónicas.

Volcánicas y plutónicas.

Plutónicas y volcánicas.

Volcánicas.

Metamórficas de bajo grado.

Metamórficas de mediano yalto grado.

Sedimentarias clásticas.

Componentes Detríticos Rocas Fuente

CUADRO 2: Características petrográficas de los componentes detríticos analizados.

consideró a los granos constituidos por 2 a5 cristales, como de origen plutónico y alos de más de 5 cristales, de origen gnéisico(Basu et al. 1975).

Los componentes detríticosPetrográficamente, las psamitas de la suce-sión carbonífera-pérmica de la Puna occi-dental fueron clasificadas de acuerdo a sucomposición detrítica, en arenitas líticasen la base de la Formación Cerro Oscuroy arenitas subarcósicas a líticas en el techo,

mientras que la Formación Arizaro estáconstituida por arenitas líticas.La matriz de las areniscas es escasa (menorde 8%) y cuando se presenta, es sericítica;el cemento es calcáreo de tipo esparítico yse observan pátinas de óxidos de hierro (co-atings) (Fig. 3d). Las características de loscomponentes detríticos analizados se pre-sentan en el Cuadro 2; su distribución sediscute a continuación.El cuarzo total en las muestras analizadas esmuy variable (17 - 84%); los mayores por-

centajes se registran en las areniscas de laFormación Arizaro, donde la participaciónde cuarzo policristalino es más importanteque la de cuarzo monocristalino (Cuadro3). Los valores de este último varían a travésde la sucesión carbonífero-pérmica, aunquetienden a ser algo superiores en la Forma-ción Cerro Oscuro.El porcentaje de feldespato total es similaren las muestras de las dos unidades anali-zadas; sin embargo, en la Formación CerroOscuro predominan las plagioclasas, en tan-


Figura 4: Triángulos de procedencia delas muestras analizadas de las FormacionesCerro Oscuro y Arizaro (según Dickinson,1985). A: Qt-F-L; B: Qm-F-Lt; C: Qm-P-K; D: Qp-LvLs y E: Lm-Lv-Ls.

to que en la Formación Arizaro, los fel-despatos potásicos (Cuadro 3). Los fragmentos líticos son componentesimportantes. Los líticos metamórficos (Lm)registran porcentajes muy variables a tra-vés de la sucesión estudiada, alcanzandovalores máximos en la Formación Arizaro,donde también predominan cuarzo poli-cristalino y feldespato potásico. Los líticosvolcánicos (Lv), en cambio, son importan-tes en muestras de la Formación CerroOscuro, donde dominan cuarzo monocris-talino y plagioclasa. Los líticos sedimen-tarios (Ls) son muy escasos y sólo se des-tacan en muestras de la porción superiorde la columna estratigráfica.

El marco paleogeográfico y los análi-sis petrográficos De acuerdo con Azcuy et al. (2007), el áreade trabajo habría pertenecido a una cuencade retroarco (Cuenca Arizaro), ubicada den-tro del dominio pacífico, el cual compren-de una extensa faja de acumulación carbo-nífero-pérmica que se extiende a lo largode los Andes, desde Venezuela al norte,hasta Tierra del Fuego al sur. A diferen-cia de las cuencas intracratónicas sudame-ricanas, las del dominio pacífico habríanestado vinculadas con procesos de sub-ducción y con el emplazamiento de arcosmagmáticos (Azcuy 1985, Cuerda et al. 1987,Azcuy y Caminos 1988). En este contexto, la cuenca Arizaro se ubi-caba, en coordenadas actuales, al este deun arco magmático continental emplazado

en el norte de Chile a partir del CarboníferoSuperior, cuyos registros corresponden alGrupo Peine y sucesiones volcano-sedi-mentarias equivalentes (Bahlburg y Breit-kreuz 1991). Cuencas de intra y antearco,con capas rojas y depósitos marinos clás-tico-carbonáticos similares a los de lasFormaciones Cerro Oscuro y Arizaro (For-maciones Juan de Morales, Cerros de Cue-vitas, Cerro del Arbol), se habrían desarro-llado en las actuales regiones andinas chi-lenas (Díaz-Martínez et al. 2000). Complejosígneos cámbrico-ordovícicos (Faja eruptivade la Puna occidental; Palma et al. 1986),sucesiones volcano-sedimentarias ordoví-cicas y sedimentitas principalmente devó-nicas, habrían constituido el sustrato deeste arco magmático. El límite oriental de la cuenca Arizaro era elarco puneño (Azcuy et al. 2007), una estruc-tura positiva constituida por terrenos pre-carboníferos plegados (orógeno reciclado),que actualmente integran la CordilleraOriental del norte argentino y del sur deBolivia y parte de la Puna (Faja eruptivade la Puna oriental; Méndez et al. 1973) yde las Sierras Pampeanas septentrionales.Esto es, una estructura compuesta por ro-cas ígneas, sedimentarias marino-clásticasy metamórficas de bajo a alto grado, inte-grantes del basamento (Proterozoico - Cám-brico Inferior) y de la espesa cobertura pa-leozoica en esas regiones. En base al marco paleogeográfico descritoy a fin de analizar la injerencia de las áreasfuente que aportaron material a la cuenca

de las Formaciones Cerro Oscuro y Arizaro,se tomaron en cuenta las principales direc-ciones de paleocorrientes obtenidas (este/sudeste - oeste/noroeste y oeste - este) y seplotearon los datos del cuadro 3 en los dia-gramas ternarios propuestos por Dickinsony Suczek (1979), Dickinson et al. (1983) yDickinson (1985), dando como resultadolas siguientes observaciones: - Las muestras analizadas tienen buenosíndices de madurez, tal como indican losporcentajes elevados de cuarzo total versusfeldespatos y líticos inestables (L), y de cuar-zo monocristalino versus plagioclasas yfeldespatos potásicos (Figs. 4a y 4c).- El diagrama QtFL (Fig. 4a) muestra pro-veniencias variadas, desde un arco no disec-tado (Formación Cerro Oscuro) a cratóninterior (Formación Arizaro), aunque lamayoría de las muestras de ambas unidadesindican aportes desde un orógeno reciclado. - El aporte desde un arco no disectado parala Formación Cerro Oscuro, es coherentecon un arco magmático activo al oeste dela cuenca, con los elevados porcentajes delíticos volcánicos que registra esta unidady con la rápida acumulación de los depó-sitos aluviales y fluviales que la integran.La naturaleza continental del arco magmá-tico queda reflejada en el diagrama QpLvLs(Fig. 4d). Este diagrama muestra además, elpredominio de líticos estables en las mues-tras de la Formación Arizaro, lo que se in-terpreta como el resultado de la erosión yel desgaste de los líticos inestables, some-tidos al retrabajamiento marino de olas y


MNº1-CO 17 3 80 13 3 84 81 9 10 10 76 14 51 41 8MNº2-CO 49 22 28 44 22 33 67 26 7 15 85 0 0 100 0MNº4-CO 36 14 50 20 14 66 59 24 17 32 50 18 30 50 20MNº7-CO 47 33 20 33 31 34 50 27 23 76 24 0 75 25 0MNº8-A 60 17 23 43 17 40 67 15 18 74 26 0 74 26 0MNº9-A 56 22 22 0 22 78 0 0 100 100 0 0 100 0 0MNº10-A 84 8 8 0 8 92 0 0 100 100 0 0 100 0 0MNº11-A 75 16 9 34 16 50 68 10 22 89 0 11 38 0 62MNº13-A 82 18 0 55 18 27 75 15 10 100 0 0 100 0 0MNº14-A 50 25 25 26 25 49 51 18 31 65 0 35 48 0 52MNº15-A 80 20 0 80 20 0 80 10 10 0 0 0 0 0 0MNº16-A 84 10 6 70 10 20 88 5 7 100 0 0 100 0 0MNº17-A 37 5 58 31 5 64 86 14 0 43 57 0 86 14 0

CUADRO 3: Valores modales en porcentajes recalculados de las Formaciones Cerro Oscuro y Arizaro.

QtFL% QmFLt% QmPK% QpLvLs% LmLvLs%Ejemplo N° Qt F L Qm F Lt Qm P K Qp Lv Ls Lm Lv Ls

corrientes. - La distribución de los líticos en las Forma-ciones Cerro Oscuro y Arizaro (diagramasQpLvLs y LmLvLs; Figs. 4d y 4e), podríaestar vinculada con el paulatino cambioclimático deducido en base al contenidopaleontológico de ambas unidades: un cli-ma templado a frío, árido a semiárido, fa-vorecería la preservación de líticos volcá-nicos, que son los más inestables (Forma-ción Cerro Oscuro); un aumento de tem-peratura y humedad, habría favorecido lapreservación de líticos estables (Forma-ción Arizaro).- Al discriminar el cuarzo monocristalinoy sumar el cuarzo policristalino a los líticosinestables, para considerar líticos totales(diagrama QmFLt; Fig. 4b), se advierte unagran dispersión de las modas detríticas, quetoca los campos de arco no disectado, arcodisectado, orógeno reciclado (lítico a tran-sicional) e incluso, cratón interior. Se con-sidera que tal dispersión responde al apor-te de: i) Detritos neovolcánicos del arcono disectado del oeste; ii) Detritos paleo-volcánicos de un arco disectado antiguo,representado por las sucesiones volcano-sedimentarias ordovícicas de la Puna, queforman parte del sustrato de la cuenca(Formaciones Las Vicuñas, Aguada de laPerdiz y equivalentes); iii) Detritos ígne-os, sedimentarios y metamórficos de bajogrado, procedentes de un orógeno recicla-do (Arco Puneño), correspondiente a laCordillera Oriental y a las fajas eruptivasde la Puna Oriental y Occidental; iv) Detritosígneos y metamórficos de alto grado, pro-cedentes de un cratón interior, correspon-diente a las Sierras Pampeanas Septentrio-nales.

CONCLUSIONES

El intervalo basal de la Formación CerroOscuro corresponde a depósitos de flujosde detritos y el resto de la unidad se orga-niza en tres ciclos grano y estrodecrecien-tes, en los que se distinguen depósitos debarras transversales y longitudinales y el des-arrollo de una planicie de inundación. Existen tres ciclos de inundación - some-rización en la sucesión marina silicoclástica

- carbonática correspondiente a la Forma-ción Arizaro; éstos se interpretan como pul-sos vinculados con una transgresión glo-bal, documentada en las plataformas deGondwana a partir del Pérmico Inferioralto. Los depósitos involucrados habríanevolucionado en medios sedimentarios so-meros, desde planicie de marea a platafor-ma marina interna.Las facies y asociaciones de facies recono-cidas en la sucesión carbonífero-pérmicade la Puna Occidental argentina (CuencaArizaro), permiten interpretar un sistemade abanico aluvial y un sistema fluvial en-trelazado gravoso a arenoso para la Forma-ción Cerro Oscuro y una plataforma mix-ta silicoclástica - carbonática para la Forma-ción Arizaro.La sucesión integrada por las Formacio-nes Cerro Oscuro y Arizaro representa unasecuencia depositacional limitada en la basepor una discordancia interregional tipo 1o discordancia subaérea, equiparable conel evento tectónico El Toco (CarboníferoSuperior alto), registrado en el norte de Chile. Existe una relación de paraconformidadentre las Formaciones Cerro Oscuro y Ari-zaro, atribuible a la Discordancia Atacama.Su hiato coincidiría con un pico de gla-ciación registrado en Gondwana duranteel Asseliano-Sakmariano (Pérmico Inferiorbajo).Los tramos inferior e intermedio de la For-mación Arizaro se habrían depositado enaguas templado-frías a partir del evento detransgresión que acompañó la deglacia-ción de Gondwana durante el Artinskiano-Kunguriano. Se acepta una probable edadpérmica media para las calizas de la partesuperior de esta unidad, la que coincidiríacon una etapa de calentamiento en Gond-wana. La actividad de un arco magmático carbo-nífero - pérmico emplazado al oeste de lacuenca Arizaro, fue registrada por la pre-sencia de líticos volcánicos en los depósi-tos de arenisca y de conglomerado que com-ponen la Formación Cerro Oscuro (Carbo-nífero Superior alto), y por dos intervalosde flujos volcaniclásticos que intercalan enla parte intermedia de la Formación Ari-zaro (Pérmico Inferior a Medio).

La casi totalidad de las psamitas analizadascorresponden a arenitas líticas. En las mues-tras de la Formación Cerro Oscuro domi-nan líticos volcánicos, plagioclasa y cuarzomonocristalino, en tanto que líticos meta-mórficos, cuarzo policristalino y feldespa-to potásico, predominan en la FormaciónArizaro. Los aportes de rocas fuente son variados, encoincidencia con los elementos estructu-rales que habrían regulado la geometría dela cuenca Arizaro: i) Detritos neovolcáni-cos de un arco continental no disectado,ubicado al oeste; ii) Detritos paleovolcá-nicos de un arco disectado, de edad ordo-vícica; iii) Detritos ígneos, sedimentariosy metamórficos de bajo grado, procedentesde un orógeno reciclado (Arco Puneño),ubicado al este; iv) Detritos ígneos y me-tamórficos de alto grado, procedentes de uncratón interior ubicado al sudeste.

AGRADECIMIENTOS

Al Consejo de Investigación de la Univer-sidad Nacional de Salta, por el apoyo eco-nómico brindado a través del Trabajo 1432y de los Proyectos 1270 y 1582. A los seño-res árbitros, doctores Magdalena Koukharsky,Enrique Díaz-Martínez y Heinrich Bahlburgy a los miembros de la Subcomisión dePublicaciones de esta Revista, por sus co-mentarios y sugerencias.

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Recibido: 15 de enero, 2009. Aceptado: 9 de diciembre, 2009.


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