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The Tithonian-Lower Valanginian stratigraphy and ammonite fauna of the Vaca Muerta Formation in Pampa Tril, Neuquén Basin, Argentina
Autor
Parent, Horacio
Garrido, Alberto C.
Scherzinger, Armin
Schweigert, Günter
Fözy, Itzván
Institución
Resumen
The sedimentary succession corresponding to the Vaca Muerta Fm (Tithonian-Lower Valanginian) at Pampa Tril
(Neuquén Basin, Argentina) is described in detail. In this framework, the ammonite succession, sampled bed-by-bed, is
described for first time. The Vaca Muerta Fm reaches 421.6 m in thickness in the study area, consisting of a succession of
shales (strongly bituminous in the lower part) with several relatively thin intercalations of calcareous shales and fine-grained
sandstones; it overlies the Tordillo Fm (Kimmeridgian continental sandstones) and underlies the Quintuco Fm (Lower
Valanginian greenish gray claystones). The scope and definition of the Quintuco Fm are shortly reviewed.
Four lithofacies are differentiated in the Vaca Muerta Fm: (1) bituminous shale: gray to black, fine-grained clastic
deposits with high organic matter contents, calcareous concretions, and abundant fossils, (2) sandy shale: moderate contents
of organic matter, lighter in colour, with tuffaceous sandstone levels intercalated, and few fossils, (3) calcareous shale:
carbonate material with varying proportions of fine-grained epiclastics and organic matter, forming thick-massive beds of
marly aspect and conchoidal fracture, with moderately abundant fossils (ammonites and marine reptiles), and (4) finegrained
sandstone: psamitic components (quartz grains) with total absence of pelitic components and minimal contents of
organic matter, scarcely fossiliferous. Volcanic ash evidences the activity of the western magmatic arc. Storm event records
are frequent and recurrent all throughout the succession. The sequence reflects an upward-shallowing marine environment
with euxinic-anoxic passing to dysoxic conditions, and increasing input of terrigenous epiclastics along an outer ramp.
The fauna of the succession is composed mainly of ammonites, followed by bivalves, gastropods, reptiles, fishes, and
nautiloids. Ammonites occur in abundance throughout the sequence, mainly in the calcareous and sandstone levels. Nine
ammonite families are represented in the fauna, including 35 genera, of which one is new: Lytoceratidae (Lytoceras),
Ataxioceratidae (Lithacoceras, Choicensisphinctes, Krantziceras, Catutosphinctes, Mazatepites, Paraboliceras),
Neocomitidae (Parodontoceras, Pseudoparodontoceras gen. nov., Substeueroceras, Blanfordiceras, Neocosmoceras,
Argentiniceras, Raimondiceras, Cuyaniceras, Subthurmannia, Thurmanniceras, Pseudoblanfordia, Lissonia,
Pseudofavrella), Olcostephanidae (Groebericeras, Spiticeras, Aspidostephanus), Himalayitidae (Windhauseniceras,
Corongoceras, Himalayites), Aspidoceratidae (Physodoceras, Pseudhimalayites, Toulisphinctes), Haploceratidae
(Haploceras), Lissoceratidae (Pseudolissoceras), and Oppeliidae (Metahaploceras, Pasottia, Parastreblites,
Cieneguiticeras). The fauna (especially the perisphinctoids) is dominated by adult and juvenile macroconchs whereas adult
microconchs are very scarce. Lithacoceras picunleufuense is very well represented by adult macroconchs which show clearly
the aspect of the successive transients from the very base of the Andean Tithonian sequence. The genera Choicensisphinctes
and Catutosphinctes are also well represented throughout the Tithonian, exhibiting the main evolutionary changes of the
lineages.
The well controlled stratigraphic distribution of the 55 species described allows, considering the succession of their
assemblages, a rather confident chronostratigraphic subdivision of the column at zonal level. Furthermore, the recognition of
fourteen ammonite biohorizons (four of them tentatively) increases notably the resolution of the cronostratigraphic
subdivision, enabling much more precise time-correlations. Three of these biohorizons are new: internispinosum alfa Hz.
(base of a standard Internispinosum Zone), azulense Hz. (Alternans Zone), and koeneni Hz. (Koeneni Zone). The
Internispinosum (Tithonian) as well as the Noduliferum and Damesi zones (Berriasian) are standarized by fixation of their
bases by means of biohorizons. The rich succession studied allows to time-correlate some few Andean horizons with the
Tethyan Primary Standard Scale through the Tithonian and Berriasian. For first time the tipically Tethyan Berriasian
Subthurmannia boissieri is documented confidently from horizoned samples (well preserved macroconchs) in the upper
Noduliferum-Damesi zones interval. Estratigrafía y fauna de amonites de la Formación Vaca Muerta (Tithoniano-Valanginiano Inferior) en
Pampa Tril, Cuenca Neuquina, Argentina. La sucesión sedimentaria correspondiente a la Fm Vaca Muerta (TithonianoValanginiano
Inferior) en Pampa Tril se describe detalladamente. En este contexto, la sucesión de amonites, muestreada
estrato por estrato, se describe por primera vez. La Fm Vaca Muerta presenta un espesor de 421.6 m, y consiste en una
sucesión de lutitas (fuertemente bituminosas en la parte inferior) con numerosos intercalaciones de pizarras calcáreas y
areniscas finas. La Fm Vaca Muerta yace sobre la Fm Tordillo (areniscas continentales kimmeridgianas) y subyace a la Fm
Quintuco (arcillitas verde-grisáceas del Valanginiano Inferior). El alcance y la definición de la Fm Quintuco son revisados
aprovechando la información obtenida en el presente relevamiento.
Cuatro litofacies son diferenciadas en la Fm Vaca Muerta: (1) lutita bituminosa: depósitos clásticos finos, grises a negros,
con alto contenido de materia orgánica, abundantes concreciones calcáreas y abundantes fósiles, (2) lutita arenosa: color mas
claro, contenido de material orgánica moderado, niveles de arenisca tobácea intercalados, pocos fósiles, (3) lutita calcárea:
material calcáreo con proporciones variadas de material epiclástico finamente granulado y materia orgánica, formando capas
gruesas masivas con aspecto margoso y fractura concoidal, fósiles moderadamente abundantes (amonites y reptiles marinos),
y (4) arenisca fina: componentes psamíticos (granos de cuarzo) con total ausencia de componentes pelíticos y mínimo de
materia orgánica, fósiles escasos. La presencia de ceniza volcánica evidencia la actividad volcánica del arco magmático
occidental. Através de toda la sucesión hay frecuentes y recurrentes registros de eventos de tormentas. La sucesión refleja un
ambiente marino de somerización progresiva con condiciones anóxico-euxínicas pasando a disóxicas, y un incremento del ingreso de epiclásticos terrigenos a lo largo de una rampa distal.
La fauna de la sucesión está compuesta principalmente por amonites,
seguidos por bivalvos, gastrópodos, reptiles, peces y nautiloideos.
Amonites se presentan en abundancia a través de toda la secuencia,
principalmente en los niveles calcáreos y areniscas. Nueve familias de
amonites están representadas en la fauna, incluyendo 35 géneros de los
cuales uno es nuevo: Lytoceratidae (Lytoceras), Ataxioceratidae
(Lithacoceras, Choicensisphinctes, Krantziceras, Catutosphinctes,
Mazatepites, Paraboliceras), Neocomitidae (Parodontoceras,
Pseudoparodontoceras gen. nov., Substeueroceras, Blanfordiceras,
Neocosmoceras, Argentiniceras, Raimondiceras, Cuyaniceras,
Subthurmannia, Thurmanniceras, Pseudoblanfordia, Lissonia,
Pseudofavrella), Olcostephanidae (Groebericeras, Spiticeras,
Aspidostephanus), Himalayitidae (Windhauseniceras, Corongoceras,
Himalayites), Aspidoceratidae (Physodoceras, Pseudhimalayites,
Toulisphinctes), Haploceratidae (Haploceras), Lissoceratidae
(Pseudolissoceras), y Oppeliidae (Metahaploceras, Pasottia,
Parastreblites, Cieneguiticeras). La fauna (especialmente los
perisphinctoideos) está dominada por macroconchas adultas y juveniles
mientras que las microconchas son muy escasas. Lithacoceras
picunleufuense está muy bien representada por macroconchas adultas que
muestran claramente el aspecto de los sucesivos transients a partir de base
de la secuencia del Tithoniano andino.
La detallada distribución estratigráfica de las 55 especies de amonites
permite, considerando la sucesión de asociaciones, establecer una
consistente subdivisión cronoestratigráfica de la columna a nivel zonal.
Además, el reconocimiento de catorce bio-horizontes de amonites (cuatro
de ellos tentativamente) incrementa sustancialmente la resolución en la
subdivision cronoestratigráfica, lo cual posibilita correlaciones temporales
mucho mas precisas, e.i. alta resolución. Tres de estos biohorizontes son
nuevos: el Hz. internispinosum alfa (base de una Zona Internispinosum
estándar), el Hz. azulense (Zona Alternans), y el Hz. koeneni (Zona
Koeneni). La Z. Internispinosum (Tithoniano andino) así como las zonas
Noduliferum y Damesi (Berriasiano andino) son estandarizadas mediante
la fijación de sus bases por un biohorizonte de amonites. La rica sucesión
estudiada pemite correlacionar temporalmente algunos horizontes andinos
con partes del Tithoniano y Berriasiano de la Escala Primaria Estándar del
Tethys. Por primera vez el berriasélido tethysiano Subthurmannia boissieri
(macroconchas bien preservadas) se documenta a partir de muestras
posicionadas exactamente en niveles de un intervalo determinado por las
zonas Noduliferum (parte superior)-Damesi. Fil: Parent, Horacio. Laboratorio de Paleontología, IFG-FCEIA, Universidad Nacional de Rosario, Argentina.