Revision of the La Veteada Formation in its stratotype (La Rioja, Argentina): age, stratigraphy and paleoenvironmental significance

Abstract

The La Veteada Formation, in the Sierra de Famatina (west of Argentina), is one of the few records of Early Triassic age in South America verified by isotopic age and palynological assemblages. This unit is composed of sandstones, mudstones, shales, limestones, and marls, with some levels of gypsum, chert, and tuff levels. In its stratotype, the La Veteada Formation rests on Late Permian red beds of the Talampaya Formation and is covered by Neogene breccias and conglomerates belonging to the Del Crestón Formation. The unit is divided into three associations of sedimentary facies. Facies association A (80 m thick) is a red bed succession composed of mudstone and fine-grained sandstone, together with some levels of chert and gypsum. Facies association B (58 m thick) is greenish-gray to yellowish-gray and comprises limestones, marls, shales, and fine-to coarse-grained sandstones. This facies includes stromatolites and several levels of shales and marls where rich palynological assemblages were recovered. Finally, facies association C (24 m thick) is made up of yellowish-gray marls, mudstones, and sandstones. In this section, stromatolites are missing, thin levels of gypsum appear, and evidence of subaerial exposition as mud cracks and raindrop imprints are frequent at the top of the facies. The lithology, sedimentary structures, and vertical stacking of facies suggest that the La Veteada Formation was deposited in a lacustrine environment, which evolved from a shallow ephemeral playa lake system (facies association A) to a perennial lake, in which carbonate production increased compared to clastic sedimentation (facies association B). Regarding the facies association C, the increase in clastic supply, the missing stromatolites, and the presence of gypsum levels suggest a progressive shallowing of the lake and the likely transition to a palustrine environment. The Early Triassic age of the La Veteada Formation is indicated from two different lines of research. Firstly, a zircon U-Pb age of 249.66±0.11 Ma obtained from a tuff level at the middle part of the facies association A. Secondly, the presence of palynological species identified in other Early Triassic units worldwide. The La Veteada Formation records the filling of the embryonic extensional basins formed at the earliest Triassic. Moreover, this unit shows the evolution of depositional environments after the late Permian massive extinction event.

La Formación La Veteada, en la sierra de Famatina (oeste de Argentina), es uno de los pocos registros de edad triásica temprana en América del Sur comprobada por edades radiométricas y asociaciones palinológicas. Esta unidad está compuesta por areniscas, lutitas, fangolitas, calizas y margas, con algunas intercalaciones de yeso, chert y toba. En su estratotipo, la Formación La Veteada descansa sobre bancos rojos de la Formación Talampaya (Pérmico tardío) y es cubierta por brechas y conglomerados del Neógeno pertenecientes a la Formación Del Crestón. La unidad es dividida en tres asociaciones de facies sedimentarias. La asociación de facies A (80 m de espesor) es una sucesión de capas rojas compuestas por fangolitas y areniscas de grano fino, junto con algunos niveles de chert y yeso. La asociación de facies B (58 m de espesor) es de color gris verdoso a gris amarillento y comprende calizas, margas, lutitas y areniscas de grano fino a grueso. Esta facies incluye estromatolitos y varios niveles de lutitas y margas donde se recuperaron ricas asociaciones palinológicas. Finalmente, la asociación de facies C (24 m de espesor) está compuesta por margas, lutitas y areniscas de color gris amarillento. En esta sección, faltan estromatolitos, aparecen niveles delgados de yeso y son frecuentes las evidencias de exposición subaérea, como grietas de desecación e impresiones de gotas de lluvia, especialmente en la parte superior de la facies. La litología, las estructuras sedimentarias y el apilamiento vertical de facies, sugieren que la Formación La Veteada se depositó en un ambiente lacustre, que evolucionó de un sistema lacustre efímero poco profundo (asociación de facies A) a un lago perenne, en el que la producción de carbonato aumentó en comparación con sedimentación clástica (asociación de facies B). En la asociación de facies C, el aumento en el suministro clástico, la ausencia de estromatolitos y la presencia de niveles de yeso sugieren una progresiva somerización del lago y la probable transición a un ambiente palustre.La edad triásica temprana de la Formación La Veteada es determinada desde dos líneas de investigación diferentes. En primer lugar, una edad U-Pb sobre circón de 249,66 ± 0,11 Ma obtenida a partir de un nivel de toba en la parte media de la asociación de facies A. En segundo lugar, la presencia de especies palinológicas identificadas en otras unidades del Triásico temprano a nivel mundial. La unidad registra el relleno de las embrionarias cuencas extensionales formadas a comienzos del Triásico. Por otro lado, la Formación La Veteada muestra la evolución de los ambientes depositacionales con posterioridad al evento de extinción masiva ocurrido a fines del Pérmico.