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Middle Eocene deformation–sedimentation in the Luracatao Valley: Tracking the beginning of the foreland basin of northwestern Argentina

2009; Elsevier BV; Volume: 28; Issue: 2 Linguagem: Espanhol

10.1016/j.jsames.2009.06.002

1873-0647

Patricio Payrola Bosio, Jaime E. Powell, Cecilia del Papa, Fernando Hongn,

Geological formations and processes

The Andean foreland basin overlaps the Cretaceous-Paleogene Salta rift basin in northwestern Argentina. Knowledge of the relationship between rift and foreland basins is key to understanding the initial stages of foreland basin development related to Andean shortening. We present a new stratigraphic scheme for the Luracatao Valley, revealing that the Quebrada de los Colorados Formation (Payogastilla Group) lies over the Santa Bárbara Subgroup (Salta Group) through an erosional unconformity that turns into an angular unconformity close to folds and faults recorded in the Santa Bárbara Subgroup. The base of the Quebrada de los Colorados Formation shows growth strata along the west frontal limb of an anticline with Santa Bárbara units in its core. The finding of a mammalian fossil at the base of the Quebrada de los Colorados Formation allows us to assign a Middle-Upper Eocene age to the sedimentation; therefore, the time elapsed between the deposition of the final postrift strata and the beginning of Andean sedimentation was brief and constrained to the Lower-Middle Eocene. This data indicates that the Eocene deformation phase described in other portions of the Puna-Cordillera Oriental transition (e.g., the northern Calchaquí Valley and Aguilar range) is also present in the Luracatao Valley, offering new tools for interpreting the ages and distributions of the initial episodes of sedimentation and deformation related to the Andean shortening. Thus, the Luracatao Valley provides new evidence for tracking the distribution of the Paleogene deformation in northwestern Argentina. En el noroeste argentino la cuenca de antepaís andina se desarrolló sobreimpuesta a la cuenca de rift cretácica del Grupo Salta. El estudio de las relaciones entre estas cuencas es clave para comprender las etapas iniciales de la cuenca de antepaís relacionada al acortamiento andino. En este trabajo se presenta un nuevo esquema estratigráfico para el Valle de Luracatao revelando que la Formación Quebrada de los Colorados (Grupo Payogastilla) se asienta sobre el Subgrupo Santa Bárbara a través de una discordancia angular en cercanías de pliegues y fallas. La base de la Formación Quebrada de los Colorados presenta estratos de crecimiento en el flanco frontal de un anticlinal del Subgrupo Santa Bárbara. El hallazgo de un fósil en la Formación Quebrada de los Colorados ha permitido su asignación al Eoceno medio-superior, por lo cual, el intervalo de tiempo entre la depositación de postrift y el comienzo de la sedimentación andina fue breve y queda comprendido entre el Eoceno inferior a medio. Estos datos indican que la fase de deformación eocena descripta en otros sitios de la transición Puna-Cordillera Oriental (p.ej. norte del Valle Calchaquí y Sierra de Aguilar) está también presente en el Valle de Luracatao, brindando nuevas herramientas para la interpretación de la edad y distribución de los episodios iniciales de sedimentación y deformación relacionados al acortamiento andino. Consecuentemente, el Valle de Luracatao ofrece nuevas evidencias para el entendimiento de la distribución de la deformación paleógena en el noroeste argentino.