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Tectonic control on the evolution of the fluvial systems of the Vinchina Formation (Miocene), northwestern Argentina

2001; Elsevier BV; Volume: 14; Issue: 7 Linguagem: Espanhol

10.1016/s0895-9811(01)00067-0

1873-0647

Carlos O. Limarino, Alfonsina Tripaldi, Sergio A. Marenssi, Laura I Net, Guillermo H. Ré, Alberto Caselli,

Geology and Paleoclimatology Research

The Miocene Vinchina Formation accumulated in a large foreland basin is related to the uplift of the Andes Mountains. This 5100 m thick unit was mostly deposited in fluvial environments, but short episodes of eolian and lacustrine sedimentation also occurred. Low-angle intraformational unconformities and dramatic facies changes define three depositional sequences. Sequence S1 is composed of sandstones and mudstones deposited in anastomosing river systems during a period of tectonic quiescence. Sequence S2, formed by conglomerates and sandstones with scarce intercalations of mudstones, rests on a low-angle erosional surface and represents deposition in fluvial braided systems. S2 probably resulted from progradation of clastic wedges after an episode of uplift of the fold-thrust belt. Sequence S3, dominated by sandstones, mudstones, and sparse intraformational conglomerates, was deposited in ephemeral braided and meandering rivers governed by a complex balance between subsidence and supply. Fluvial styles in the Vinchina Formation allowed the recognition of three major stages in the foreland basin evolution. During the underfilled stage (S1), high subsidence rates favored the development of axial anastomosing rivers with well-preserved floodplain sediments. Early post-tectonic sedimentation marks initial overfilled conditions (S2), characterized by high sediment supply and progradation of clastic wedges as braided rivers deposits. Finally, more advanced overfilled conditions (S3) were reached when sediment supply matched subsidence, giving birth to ephemeral braided and meandering systems. La Formación Vinchina (Mioceno) representa el relleno de una extensa cuenca de antepaı́s relacionada con el levantamiento de los Andes. Esta unidad, de 5100 m de espesor, fue depositada en distintos ambientes fluviales con breves episodios de sedimentación eólica y lacustre. Tres secuencias depositacionales han sido definidas en la Formación Vinchina sobre la base de discordancias internas de bajo ángulo y marcados cambios faciales. La secuencia 1 (S1) está formada por areniscas y fangolitas correspondientes a sistemas fluviales anastomosados desarrollados durante un perı́odo de calma tectónica. La secuencia 2 (S2) se apoya sobre una superficie erosiva de bajo ángulo y está integrada por conglomerados y areniscas con esporádicas intercalaciones de fangolitas, representando depósitos fluviales entrelazados. La secuencia 3 (S3), dominada por areniscas, fangolitas y ocasionales conglomerados intraformacionales, corresponde a sistemas fluviales entrelazados y meandriformes efı́meros, controlados por un complejo balance entre la subsidencia y el aporte. Paralelamente, se reconocieron tres etapas en la evolución de la cuenca de antepaı́s. La más antigua (S1), se desarrolló bajo un régimen de alta subsidencia y relleno incompleto de cuenca (underfill), en el que se produjo la formación de un sistema axial anastomosado con significativos espesores de depósitos de planicies. Durante un estado posterior (S2), con altas tasas de sedimentación postectónica y alta subsidencia, se desarrollaron distintos tipos de sistemas entrelazados que representan la progradación de la cuña clástica y el inicio de la etapa de relleno completo de cuenca (overfill). Finalmente, la parte superior de la Formación Vinchina (S3) fue depositada mediando un delicado balance entre aporte y subsidencia, lo que permitió la acumulación de importantes espesores de sedimentos y la alternancia de sistemas efı́meros entrelazados y meandrosos.