Registro:
| Documento: | Tesis Doctoral |
| Título: | Evolución sedimentaria y tectonoestratigráfica del depocentro Neógeno en el sector norte de la cuenca Austral |
| Título alternativo: | Sedimentary and tectonostratigraphic evolution of the northern Neogene depocenter of the Austral Basin |
| Autor: | Aramendía, Inés |
| Editor: | Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales |
| Filiación: | Universidad de Buenos Aires - CONICET. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber" (IDEAN)
|
| Publicación en la Web: | 2023-04-03 |
| Fecha de defensa: | 2021-03-05 |
| Fecha en portada: | 2021 |
| Grado Obtenido: | Doctorado |
| Título Obtenido: | Doctor de la Universidad de Buenos Aires en el área de Ciencias Geológicas |
| Director: | Ghiglione, Matías |
| Director Asistente: | Cuitiño, José Ignacio |
| Consejero: | Scasso, Roberto Adrián |
| Jurado: | del Papa, Cecilia Eugenia; Limarino, Carlos Oscar; Matheos, Sergio Daniel |
| Idioma: | Español |
| Formato: | PDF |
| Handle: |
http://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n6971_Aramendia |
| PDF: | https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/download/tesis/tesis_n6971_Aramendia.pdf |
| Registro: | https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/collection/tesis/document/tesis_n6971_Aramendia |
| Ubicación: | Dep.GEO 006971 |
| Derechos de Acceso: | Esta obra puede ser leída, grabada y utilizada con fines de estudio, investigación y docencia. Es necesario el reconocimiento de autoría mediante la cita correspondiente. Aramendía, Inés. (2021). Evolución sedimentaria y tectonoestratigráfica del depocentro Neógeno en el sector norte de la cuenca Austral. (Tesis Doctoral. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de http://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n6971_Aramendia |
Resumen:
El objetivo del presente estudio doctoral consistió en el análisis del relleno sedimentario Neógeno del sector noroeste de la cuenca Austral entre los lagos Buenos Aires y Belgrano (46,5º – 47,9º LS), provincia de Santa Cruz, Argentina. Se analizaron los depósitos de antepaís que se encuentran al pie de los Andes Patagónicos Australes (APA), con el objetivo de hacer una descripción, correlación e interpretación tectonoestratigráfica de las unidades litológicas en su contexto de subducción y compresión. A manera específica, se intentó dar un contexto geológico y geotectónico a estas unidades, se identificaron sus ambientes depositacionales y su relación con los distintos estadíos de deformación en el área. El análisis se realizó mediante múltiples metodologías y resulta en una aproximación de cómo es ese relleno y las implicancias para la región del antepaís. Las unidades estudiadas corresponden a depósitos miocenos de la Formación El Chacay, el Grupo Río Zeballos y su equivalente Formación Santa Cruz. En la zona de trabajo afloran en una franja norte-sur restringida entre los APA y el oeste de la meseta del Lago Buenos Aires. Hacia el sur se extienden y ensanchan, abarcando la Patagonia extraandina hasta Tierra del Fuego incluyendo el off-shore Atlántico. El relleno septentrional de la cuenca Austral presenta eventos diacrónicos con respecto al resto de la cuenca, y se caracteriza por un evento de extensión y vulcanismo jurásico, relleno clástico de sag del Cretácico temprano, una posterior etapa de antepaís aptiana del Cretácico tardío clástica a volcaniclástica, un episodio eoceno de sedimentación, seguido de una efusión lávica básica y una cuenca de antepaís miocena que culmina en un evento volcánico básico. Para el estudio del relleno mioceno se hizo hincapié en 3 sectores, de norte a sur: (i) Oeste de la Meseta Lago Buenos Aires (OMLBA), (ii) Lago Posadas (LP) y (iii) Laguna La Oriental (LLO). En esas tres localidades se desarrollaron los trabajos de campo y se tomaron muestras para diversos análisis de laboratorio posteriores. Los depósitos de antepaís mioceno fueron divididos en tres sistemas depositacionales (SD). El US-I se corresponde con depósitos marino-costeros que se encuentran por encima de los depósitos basálticos del Eoceno. En este ambiente se reconoce una costa abierta en los sectores del perfil OMLBA y LLO, con fuerte influencia de oleaje. Mientras que en la sección LP estos depósitos marino-marginales se encuentran caracterizados por un estuario dominado por oleaje. El SD-II yace en contacto transicional, y representa un sistema fluvial de carga mixta con drenaje hacia el este. Desde la base hacia el techo se ve un progresivo aumento de la relación arena/pelita. Apoya de manera transicional el SD-III que se ha reconocido como un depósito de abanico aluvial. Su parte inferior se encuentra dominada por depósitos areno-gravosos a gravosos de flujos fluidos mientras que hacia el techo está dominada por flujos de remoción en masa. Esta sucesión muestra de base a techo una progresiva disminución del espacio de acomodación en el contexto de cuenca de antepaís. Estudios realizados en los depósitos pelíticos han arrojado que existe una incipiente horizonación y desarrollo de estructuras paleo-pedológicas. Los paleosuelos fueron reconocidos principalmente en las planicies de inundación preservadas en el SD-II y SD-III, distinguiendo tres tipos según sus rasgos predominantes: (i) Pedotipo A: protosol vértico, (ii) Pedotipo B: protosol gleico y (iii) Pedotipo C: protosol cálcico. En base a un análisis composicional de proveniencia de areniscas se estableció que la fuente de los sedimentos corresponde a un arco magmático no disectado, retrabajado, activo en una zona alejada del depocentro. Existe una tendencia general a un aumento en la proporción de cuarzo de base a techo, sugiriendo la exposición progresiva de unidades de basamento metamórfico. Los estudios composicionales sobre conglomerados indican tendencias similares. Las sedimentitas finas estudiadas en cortes delgados, difracción de rayos X (DRX) y microscopía electrónica de barrido (MEB) aportan información adicional sobre la proveniencia, e indican un bajo grado diagenético para las unidades miocenas. Asociaciones de argilominerales obtenidas por DRX junto con los análisis de isótopos estables en carbonatos pedogenéticos permitieron de forma cualitativa caracterizar el clima de depositación como templado cálido. Estudios geocronológicos sirvieron para dar un marco temporal a los depósitos estudiados. Se analizaron un total de 7 muestras correspondientes al Mioceno continental repartidas entre el Grupo Río Zeballos y la Formación Santa Cruz. Las edades obtenidas para los SD-I-IIII oscilan entre los ~19 Ma y ~12 Ma (Mioceno temprano a medio). Apoyado encima del tope de la sucesión, se ubica un depósito tobáceo primario, que arrojó una edad de ~8 Ma (Mioceno tardío). Estos resultados, junto con los datos previos permitieron restringir el registro de antepaís mioceno del sector noroeste de la cuenca Austral entre los ~20 Ma y ~12 Ma (Mioceno medio). La integración de datos obtenidos indica que el depocentro estudiado estuvo fuertemente ligado a la dinámica compresiva de los APA. Producto de un episodio de fuerte subsidencia, inicialmente la cuenca estuvo ocupada por un mar somero (SD-I entre los ~20 y ~18 Ma). Posteriormente, sistemas fluviales procedentes de las áreas positivas en los APA al oeste aportaron abundantes sedimentos a la cuenca y produjeron un sistema regresivo (SD-II entre los ~18 y ~16 Ma). Finalmente, el progresivo levantamiento de las áreas fuentes aumentó la energía de los sistemas fluviales llegando a desarrollar sistemas de abanicos aluviales conglomerádicos (SD-III entre los ~16 y ~12 Ma). Las extensas coladas basálticas del Mioceno tardío representan el fin de la sedimentación clástica en la región.
Abstract:
The Neogene sedimentary infill of the northwestern edge of the Austral Basin in the Santa Cruz province, between lakes Buenos Aires and Belgrano (46.5º – 47.9º LS) was analyzed. The analysis was performed to clastic sediments on the foothill of the Southern Patagonian Andes (SPA). The aim of this PhD thesis was to perform a detailed description, correlation and a tectonostratigraphic interpretation of the Miocene sedimentary units in a subduction and compresional deformational context. More specifically, these analysis tryed to give a geological and geotectonic context to these units. The focus was the paleoenvironmental depositional evolution and their relation with the andean deformational stages in the area. These study had been adressed by multiple methodologies and the results were done with a paleoenvironmental shift, composition and provenenance for the sediments and their implications for the foreland region. The stratigraphic units relieved are the El Chacay Formation, the Río Zeballos Group and the equivalent Santa Cruz Formation. In the area these Miocene deposits cropout in a north-south oriented belt between SPA and the western edge of Meseta Lago Buenos Aires. To the south of the study area, Miocene deposits expand and widen reaching the eastern coast of Santa Cruz and to the Atlantic off-shore of Tierra del Fuego provinces. The general succession involves an extesional and volcanic Jurassic event, a Lower Cretaceous clastic infill, a foreland clastic wedge from Upper Cretaceous, an Eocene sedimentary succession followed by a basic lava effusion and finally, a Miocene foreland infill that culminates in a basic volcanic event. For a sistematic study of the area 3 main areas were examined. These 3 sedimnetary profiles involves the hole clastic sedimentary Miocene sequence and from north to south: (i) Western Meseta Lago Buenos Aires (WMLBA), (ii) Lago Posadas (LP) and (iii) Laguna La Oriental (LLO). Within these 3 areas the fieldwork and different analysis were carryed out during the PhD. From the sedimentological studies, the succession is subdivided into three depositional systems (DS-I, DS-II and DS-III). The lower DS-I is dominated by shallow marine, bioturbated sandstones and heterolithic deposits overlying the Eocene basaltic deposits. In WMLBA and LLO sectors, DS-I is interpreted as an open wide coastal with strong wave influence, however in LP these coastal deposits develops a wave dominated estuary. DS-II is dominated by interbedded medium- to pebbly-grained cross-stratified sandstones and mudstones, interpreted as fluvial channels and floodplains with incipient paleosols. The main paleocurrent directions is to the east in WMLBA and LP but it is rotate to the south-east in LLO. From base to top, it is noteworthy a clear upward increase in the sandstone/mudstone ratio. Topping the sequences, DS-III is composed of structurless and cross-bedded conglomerates interbedded with coarse-grained sandstones, interpreted as channel and sheet-flood deposits within an alluvial fan. The lowermost sector of the DS-III is dominated by pebble-grained sandstones to fine-grained gravel clast-supported conglomerates referring to fluid flow. Towards the top of DS-III is characterized by coarsegrained gravel matrix-supported conglomerates of debris flows. The whole coarsening upward trend, from shallow marine to fluvial and finally to alluvial fan deposits, suggests that these deposits were influenced by a progressive reduction in accommodation space. Outcrop descriptions of the mudstone beds shows incipient horizonation and paleo pedofeatures. These characteristics are presented in the fluvial floodplains preserved in DS-II and DS-III. For a sistematic preliminary study of these beds 3 pedo-types were described: (i) Pedotype A: Vertic protosol, (ii) Pedotype B: Gleyed protosol y (iii) Pedotype C: Calcic protosol. Compositional and proveneance analysis of the sandstones from all the stratigraphical units stablished that the sourse area was a non-disected magmatic arc. These arc was active in an area far away from the studied depocenter and supplyed reworked material. Quartz increase towards the top of the stratigraphic profiles. These could mean that basement units from de SPA were exposed. Compositional and proveneance analysis of the conglomerates develops the same general tendency from the sandstones. The thin sections, X-ray diffraction, scaning electron miscroscopy (SEM) of the mudstones composition reveal the proveneance and the lower diagenetic grade of the miocene units. Furthermore, the argillominerals associations together with the analysis of stable isotopes in pedogenetic carbonates allowed to characterize qualitatively the deposition climate as warm-temperate. Geochronological studies carried out for this PhD gives a precise temporal framework. Seven samples extracted from the field corresponds to the continental miocene deposits from Río Zeballos Group and their equivalent Santa Cruz Formation. The age of one tuff sample is located between Santa Cruz Formation and Belgrano Basalt from the LP section is ~8 Ma (late Miocene), the other 6 sandstone samples oscillate from ~19 Ma and ~12 Ma (early to middle Miocene). These results together with publish ages constrain the foreland infill of the northwestern edge of the Austral Basin between ~20 Ma and ~12 Ma (middle to upper Miocene). The new data obtained during this PhD Thesis for the miocene sedimentary infill of the northwestern edge of the Austral Basin indicates that the basin during this period was strongly related to the SPA compressional dinamics. The first shallow marine deposits indicates a wide expanded subsidence (20-18 Ma). Afterwards fluvial systems that flows from the uplifted areas of the SPA to the west towards the east supply abundant sediment grains into the basin and stablished a regresive sedimentary system (18-16 Ma). Finally, the progressive uplift of the Andean orogen increase the current energy of the fluvial systems and evolve to conglomeradic alluvial fans (16-12 Ma). Late Miocene basaltic lava flows represent the end of the sedimentation in the area.
Citación:
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Aramendía, Inés. (2021). Evolución sedimentaria y tectonoestratigráfica del depocentro Neógeno en el sector norte de la cuenca Austral. (Tesis Doctoral. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n6971_Aramendia
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Aramendía, Inés. "Evolución sedimentaria y tectonoestratigráfica del depocentro Neógeno en el sector norte de la cuenca Austral". Tesis Doctoral, Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, 2021.https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n6971_Aramendia
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