Valles Calchaquíes, Salta (Argentina): Significado En El Análisis De La Cuenca Del Grupo Payogastilla
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LATIN AMERICAN JOURNAL OF SEDIMENTOLOGY AND BASIN ANALYSIS | VOL. 20 (1) 2013, 51-64 © Asociación Argentina de Sedimentología - ISSN 1851-4979 RELACIONES ESTRATIGRÁFICAS DE LAS FORMACIONES QUEBRADA DE LOS COLORADOS Y ANGASTACO (PALEÓGENO-NEÓGENO), VALLES CALCHAQUÍES, SALTA (ARGENTINA): SIGNIFICADO EN EL ANÁLISIS DE LA CUENCA DEL GRUPO PAYOGASTILLA Cecilia DEL PAPA 1, Fernando HONGN 2, Patricio PAYROLA BOSIO 2, Jaime POWELL 3, Virginia DERACO 3 y Claudia HERRERA 3 1 CICTERRA, CONICET-Universidad Nacional de Córdoba. Av. Vélez Sarsfield 1611, X5016GCA Córdoba, Argentina. [email protected] 2 IBIGEO, CONICET-Universidad Nacional de Salta. Mendoza 2, 4400 Salta, Argentina. [email protected]; [email protected] 3 CONICET-Universidad Nacional de Tucumán. Miguel Lillo 205, 4000 San Miguel de Tucumán, Argentina. [email protected]; [email protected], [email protected] Resumen: El Grupo Payogastilla representa el registro sedimentario de la cuenca de antepaís andina en los Valles Calchaquíes. La Formación Quebrada de los Colorados, unidad basal, es de singular importancia debido a que preserva evidencias de los primeros episodios de contracción con deformación intracuencal, cambios en las áreas de aporte y asociaciones de fósiles que la datan paleógena pre-oligocena, hecho que llevó a replantear el modelo de cuenca de antepaís propuesto para el Noroeste argentino. Asimismo, la suprayacente Formación Angastaco, además de contener similar registro tectono-sedimentario, documenta el inicio del magmatismo en el borde oriental de la Puna. Los recientes trabajos de investigación llevados a cabo en estas unidades han permitido identificar y mapear superficies de discontinuidad sedimentaria, incluso de discordancias que obligan a modificar el cuadro estratigráfico existente. En la presente contribución se describen las relaciones estratigráficas de la Formación Quebrada de los Colorados con el objetivo de actualizar el conocimiento sobre la misma y discutir el esquema estratigráfico actualmente vigente. Esta formación se asienta en relación de discordancia y de disconformidad sobre las Formaciones Lumbrera, Maíz Gordo y Mealla (Subgrupo Santa Bárbara) y sobre el Subgrupo Pirgua, del Grupo Salta. Asimismo, se describe y discute el alcance de la identificación de una discontinuidad sedimentaria intra-Quebrada de los Colorados, señalada por el cambio abrupto de facies sedimentarias y la presencia de una superficie de meteorización con desarrollo de una calcreta. Esta superficie separa una sucesión netamente fluvial de otra fluvio-eólica con características sedimentarias distintivas. Por último, se describen las relaciones de transición y de concor- dancia entre la sucesión fluvio-eólica con la suprayacente Formación Angastaco. En base a estas relaciones se propone redefinir la Formación Angastaco con la incorporación de la sucesión fluvio-eólica con el rango de Miembro Tin Tin y retomar la definición original del Miembro Las Flechas. Finalmente y en base la nueva información disponible se propone a la quebrada Grande (área de cerro Tin Tin) como hipoestratotipo para la Formación Quebrada de los Colorados, localidad que servirá como complemento de las descripciones originales. Palabras clave: Discordancias, Hipoestratotipo, Eoceno, Cuenca de antepaís, Noroeste argentino. Recibido 13 de agosto de 2013 - Aceptado 5 de enero de 2014 51 Cecilia DEL PAPA, Fernando HONGN, Patricio PAYROLA BOSIO, Jaime POWELL, Virginia DERACO y Claudia HERRERA The Quebrada de los Colorados Formation EXTENDED ABSTRACT consists of red fine-grained floodplain facies and Stratigraphic relationship between the Quebrada sandy to gravelly clastic fluvial channels facies (Fig. de los Colorados and Angastaco Formations 6). The original description of this unit includes (Paleogene-Neogene), Calchiquies Valleys, Salta an eolian succession in the upper section (Díaz (Argentina): its significance in the analysis of the and Malizzia, 1983). In some localities, like at Tin Pallogastilla Group basin Tin and Tonco (Fig. 1), the eolian and fluvio-eolian successions have thicknesses ranging from 450 to The sedimentary record of the Andean orogenic 600 m (Starck and Vergani, 1996; del Papa et al., basins in the Calchaquies Valleys (Fig. 1), consists of 2013) representing a very distinctive erg record. The nearly 6000 m of an overall coarsening and thickening contact with the underlying fluvial deposits is sharp upward clastic succession (Díaz and Malizzia, 1983) and a calcrete paleosol (Fig. 5) is locally recognized known as the Payogastilla Group. The Payogatilla suggesting the presence of an unconformity within Group is composed of the Quebrada de los Colorados, the Quebrada de los Colorados Formation. Moreover, Angastaco, Palo Pintado and San Felipe Formations this fluvio-eolian succession has a transitional (Díaz and Malizzia, 1983; Díaz et al., 1987 - see Fig. contact with the overlying fluvial conglomeratic 2). Our investigation and previous research in the facies of the Angastaco Formation. This stratigraphic Quebrada de los Colorados Formation (e.g. Galli and relation suggests that the former could be formally Hernández, 1999; Coutand et al., 2006; Carrapa et al., included within the Angastaco Formation. Thus we 2011a,b; Galli et al., 2011) allowed the identification propose a redefinition of the Angastaco Formation of several unconformity surfaces, including an (Díaz and Malizzia, 1983; nom. transl. Díaz et al., angular relationship between the Quebrada de los 1987); including the fluvio-eolian succession as Colorados Formation and the underlying Salta Group. the basal Tin Tin Member and to return to the Moreover, the identification of an intra-formational previously defined Las Flechas Member. We propose unconformity led us to the reconsideration of the the Tin Tin area (25º13’51.6’’ Lat. S and 66º00’58.5’’ stratigraphic scheme of the Payogastilla Group. Here, Log. W - 25°16’12’’ Lat. S and 66°2’39.45’’ Log. W) as we address the regional stratigraphic relations of the stratotype area (Fig. 7). In this locality, pale red silty Quebrada de los Colorados Formation, the lower sandstones to siltstones overlie coarse conglomeratic unit of the Payogastilla Group, in order to update the strata (Figs. 5 and 6) and are overlain by white eolian knowledge and to discuss the validity of the present sandstones that grade to gray conglomeratic strata of stratigraphic framework. the Angastaco Formation sensu Díaz and Malizzia Along the Calchaquies Valleys, the Quebrada (1983). The age of the Tin Tin Member is considered de los Colorados Formation rests on different units late Oligocene to early Miocene according to the 21 of the Salta Group. The more frequent relation is Ma U/Pb zircon datings (Carrapa et al., 2011a; del with the uppermost unit, the Lumbrera Formation Papa et al., 2013). (Fig. 3), but in some areas, for example at Saladillo, Finally we propose the Quebrada Grande loca- the Quebrada de los Colorados Formation rests in lity (25º12’59.1’’ Lat. S and 66º01’33.1’’ Log. W), angular relationship on the Maíz Gordo Formation along state route Nº 42, Tin Tin area, Calchaquí (del Papa et al., 2004), as in the Esquina Azul locality Valley (Fig. 7) as hypostratotype of the Quebrada (Fig. 4). In the cerro Bayo site, the Quebrada de los de los Colorados Formation. In this locality, this Colorados Formation lies also upon the Maíz Gordo unit rests unconformably, and locally through an Formation but few meters laterally directly overlays angular unconformity, on the Lumbrera Formation the Mealla Formation (Figs. 2 and 4). In other places, (Salta Group, Figs. 2, 3 and 4). In this area the like in the Pucará valley (Fig. 1), the Quebrada formation is 792 m thick and is characterized by de los Colorados overlays the Pirgua Subgroup two coarsening upward successions of red siltstone, (Villanueva García, 1992; Sabino, 2004). These lenticular to shallow lenticular coarse sandstones variable stratigraphic relationships are key features and horizontally stratified conglomerates (Fig. 5). that document the tectonic inversion of the Salta Based on mammalian biostratigraphy recorded at Group contemporaneous with the Quebrada de los sites in Cerro Bayo, Tin Tin and Luracatao (Fig. 1) the Colorados sedimentation. age of the Quebrada de los Colorados Formation is 52 LATIN AMERICAN JOURNAL OF SEDIMENTOLOGY AND BASIN ANALYSIS | VOL. 20 (1) 2013, 51-64 Relaciones estratigráficas de las formaciones Quebrada de los Colorados y Angastaco... Casamayoran (sub-age Barrancan), SALMA, sugges- da originalmente por los miembros: Quebrada de ting a Middle Eocene age for the basal levels (Powell los Colorados y Las Flechas (Fig. 2). En estudios et al., 2011). posteriores, Díaz et al. (1987) reconsideraron a In summary, we propose that the fluvio-eolian la Formación Angastaco y propusieron asignar al section of the Quebrada de los Colorados Formation Miembro Quebrada de los Colorados el rango de should be incorporated into the Angastaco Forma- Formación y eliminar al Miembro Las Flechas. De tion, as the Tin Tin Member. This modification esta forma la nueva Formación Quebrada de los will simplify recognition in the field, mapping, Colorados representa la unidad basal del Grupo and genetic interpretation of these foreland basin Payogastilla (Fig. 2). deposits. La Formación Quebrada de los Colorados preserva evidencias de deformación tectónica contemporánea Key words: Angular unconformity, Hypostratotype, con la sedimentación; a lo cual se suma el reciente Eocene, Foreland basin, Northwestern