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The Tunas Formation (Permian) in the Sierras Australes foldbelt, east central Argentina: evidence for syntectonic sedimentation in a foreland basin

1995; Elsevier BV; Volume: 8; Issue: 2 Linguagem: Espanhol

10.1016/0895-9811(95)00001-v

1873-0647

Oscar R. López-Gamundí, Patrick J. Conaghan, Eduardo A. Rossello, P.R. Cobbold,

Geology and Paleoclimatology Research

The Tunas Formation, extensively exposed in the Sierras Australes foldbelt of eastern central Argentina, completes the sedimentation of the Gondwanan (Late Carboniferous-Permian) sequence, locally known as the Pillahuincó Group. The underlying units of the Group show an integrated depositional history which can be explained in terms of glaciomarine sedimentation (Sauce Grande Formation) and postglacial transgression (Piedra Azul and Bonete Formations). This succession also has a rather uniform quartz-rich, sand-sized composition indicative of a cratonic provenance from the Tandilia Massif to the northeast. Early to Late Permian deformation folded and thrusted the southwestern basin margin (Sierras Australes) and triggered the deposition of a 1,500 m — thick, synorogenic prograding wedge, the Tunas Formation, in the adjacent foreland basin (Sauce Grande or Claromecó Basin). Sandstone detrital modes for the Tunas deposits show moderate to low contents of quartz and abundant lithics, mostly of volcanic and metasedimentary origin. Paleocurrents are consistently from the SW. Tuffs interbedded with sandstones in the upper half of Tunas Formation (Early — early Late? Permian) are interpreted as being derived from volcanic glass-rich tuffs settled in a body of water. Extensive rhyolitic ignimbrites and consanguineous airborne tuffaceous material erupted in the northern Patagonian region during that period. The age constraints and similarities in composition between these volcanics and the tuffaceous horizons present in the Sauce Grande, Parana and Karoo Basins suggest a genetic linkage between these two episodes. The intimate relationship between volcanic activity inboard of the paleo-Pacific margin, deformation in the adjacent orogenic belt and subsidence and sedimentation in the contiguous foreland basin constitutes a common motif in the Sauce Grande and Karoo Basins of southwestern Gondwana. El Grupo Pillahuincó (Carbonífero superior — Pérmico), ampliamente expuesto en las Sierras Australes de la provincia de Buenos Aires, está constituido, en orden estratigráfico ascendente, por las Formaciones Sauce Grande, Piedra Azul, Bonete y Tunas. Las primeras tres unidades comparten una proveniencia cratónica común derivada del Macizo de Tandilia ubicado hacia el NE y una evolución sedimentaria integrada por condiciones glaciamarinas (Formación Sauce Grande) seguidas por una transgresión representada por sedimentación de plataforma abierta (Formaciones Piedra Azul y Bonete). Para la Formación Tunas, por el contrario, se infieren áreas de proveniencia diferentes evidenciadas por paleocorrientes dominantes desde el SO y modas detríticas caracterizadas por contenidos moderados a bajos de cuarzo y abundantes fragmentos líticos, especialmente de origen volcánico. Estas caracteristicas se relacionan con deformación del tipo faja corrida y plegada que afectó el margen sudoccidental de la cuenca durante el Pérmico Temprano tardío y el Pérmico Tardío. Niveles tobáceos han sido identificados en la mitad superior de la unidad. Su espesor, el cual alcanza aproximadamente Ios 1500 m, y extensión areal (con afloramientos en la cuenca contigua de Sauce Grande o Claromecó) sugieren que los depósitos predominantemente arenosos de la Formación Tunas formaron parte de una cuña progradante hacia el NE. Debido a edades y rasgos composicionales similares, los niveles tobáceos pueden ser relacionados con las abundantes ignimbritas riolíticas presentes hacia el SO de las Sierras Australes en el Macizo Nordpatagónico e inclusive correlacionados con niveles tobáceos presentes en unidades contemporáneas de las cuencas de Paraná y Karoo. El carácter sinorogénico de la Formación Tunas queda además corroborado por la presencia de pliegues de crecimiento y metamorfismo contemporáneo detectado en unidades pre-carboníferas de las Sierras Australes. La relación íntima entre vulcanismo a lo largo del margen continental, deformación en la faja orogénica adyacente y sedimentación en las cuencas de antepaís contiguas constituye un rasgo común documentado en las Sierras Australes de Argentina y la zona del Cabo en Sudáfrica.