Deciphering the origin of linear landforms using different sedimentological tools in the Fiambalá Valley (Catamarca)

Abstract

The current study is centered on the morphological, textural, and compositional characterization of several linear landforms identified in the west and center of the Fiambalá Valley, in the western region of the Catamarca province (Argentina), along the terraces of the Apocango River. These landforms are slightly asymmetric to symmetric, with rounded crests, a few meters high (between 0.3 and 3.5 m) and several meters wide (from 8 to 14.5 m). They have straight to slightly sinuous ridges with NE-E to SW-W direction and are arranged as isolated bodies. The superficial cover has a bimodal frequency distribution with a primary mode in medium to coarse pebble (-4.5 to -3.5 φ) and a secondary mode in fine sand (2.5 φ). Gravel clasts are sub-rounded, with moderate sphericity, and predominantly compactelongated shape. The analysis of high-resolution photographs of the superficial cover showed they present an open to moderate packing (44.49 - 58.60% of clasts). In a cross-sectional profile, it was observed that internally they consist of fine to medium sand (x: 2.66 - 1.31 φ). Gravel composition is made primarily by clasts of green sedimentary lithics (22.92 - 32.72%), followed by acidic volcanic lithics (15 - 21.49%), purple sedimentary lithics (13.72 - 17.04%), and basic (10.60 - 17.78%) and intermediate (9.74 - 12.93%) volcanic lithics, thus classified as lithic gravels. The sandy fraction is composed of lithics (35.71 - 47.51%), followed by quartz (23.59 - 37.92%), and feldspars (19.80 - 32.76%); consequently, classified as feldspathic litharenites. Regarding the lithic fragments, volcanic types predominate (27.41 - 37.70%), being those of acidic composition with felsitic and microgranular paste (20.06 - 31.15%) the most represented. The thicker superficial cover with open to moderate packing is interpreted as poorly evolved desert pavement. Deposit composition suggests that the main contribution of the gravelly and sandy material comes from the west (Sistema de Famatina), congruent with the source area of the Apocango alluvial system and the preferential directions of wind that transports material from the SW-WSW towards NNE-NE. The rounded crest, straight to slightly sinuous ridges, and their parallel orientation to the main drift potential direction (RDD) agree with the characteristics of moderately to highly deflated linear dunes. Regarding their origin, initially, the area was dominated by eolian sedimentation of linear dunes associated with the migration of wind ripples. In a second stage deflation prevailed, preserving only fine sediments in sheltered areas, probably related to the margins of small secondary channels or gullies. In this stage, active deflation altered the original linear dune morphology and gave rise to poorly evolved desert pavements. This process stabilized linear dunes, forming a protective layer and ensuring immobility.

El presente trabajo se enfoca en la caracterización morfológica, textural y composicional de ciertas geoformas lineales reconocidas en el oeste y centro del Bolsón de Fiambalá, oeste de la provincia de Catamarca (Argentina), sobre las barrancas del río Apocango. Estas geoformas son levemente asimétricas a simétricas, con crestas redondeadas, de pocos metros de altura (entre 0,3 y 3,5 m) y varios metros de ancho (desde 8 a 14,5 m). Poseen crestas rectas a levemente sinuosas de dirección NE-E a SO-O y se disponen como cuerpos aislados. La cobertura superficial presenta una distribución de frecuencias bimodal con una moda principal en guija mediana a gruesa (-4,5 a -3,5 ?) y una secundaria en arena fina (2,5 ?). Los clastos gravosos son subredondeados, con esfericidad moderada y formas predominantemente esférico-proladas. El análisis de fotografías de alta resolución de la cobertura muestra un empaquetamiento abierto a moderado (44,49 - 58,60% de clastos). A partir de un perfil transversal, se advirtió que internamente se constituyen de arena fina a mediana (X: 2,66 - 1,31 ?). Las gravas consisten principalmente de clastos de origen sedimentario de color verde (22,92 - 32,72%) seguidos por los volcánicos ácidos (15 - 21,49%), sedimentitas moradas (13,72 - 17,04%) y volcánicos básicos (10,60 - 17,78%) e intermedios (9,74 - 12,93%); clasificándose como gravas líticas. La fracción arenosa se compone de fragmentos líticos (35,71 - 47,51), seguidos por cuarzo (23,59 - 37,92%) y feldespatos (19,80 - 32,76%); por lo tanto, las muestras se clasifican como litoarenitas feldespáticas. De los fragmentos líticos, los volcánicos (27,41 - 37,70%) predominan, siendo los de composición ácida (20,06 - 31, 15%) los más representados. Se interpreta a la cubierta más gruesa y de empaquetamiento abierto a moderado como un pavimento del desierto poco evolucionado. La composición de los depósitos sugiere que el aporte principal del material gravoso como arenoso proviene del oeste (Sistema de Famatina) congruente con el área fuente del sistema aluvial del Apocango y las direcciones de viento preferenciales que transportan el material del SO-OSO al NNE-NE. La morfología redondeada, crestas rectas a ligeramente sinuosas y disposición paralela a la dirección principal de transporte del material (resultant drift direction) concuerdan con las características de dunas lineales moderada a altamente deflacionadas. Respecto a su origen, inicialmente en el área predominó la sedimentación eólica de dunas lineales asociadas con la migración de óndulas eólicas. En una segunda etapa, prevaleció la deflación, quedando preservados solo los sedimentos finos en zonas protegidas, probablemente relacionadas a márgenes de pequeños canales secundarios o cárcavas. En esta etapa, la deflación activa produjo la modificación de la morfología original de las dunas lineales y generó los pavimentos del desierto poco evolucionados. Esto estabilizó las dunas, formando una capa protectora, haciéndolas inmóviles.