Olistoliths of the Gualcamayo Formation (Middle Ordovician) embedded into the Silurian-Lower Devonian Rinconada Formation, Eastern Precordillera, Argentina: Paleontological, stratigraphic, and basin-model implications

Abstract

This contribution provides new paleontological and stratigraphic data for the Eastern Precordillera (San Juan province, Argentina) Ordovician basin. This is based on the description of a group of olistoliths, interpreted herein as coming from the lower beds of the Ordovician Gualcamayo Formation, found embedded within the matrix of the Silurian-early Devonian Rinconada Formation. These olistoliths are characterized by variable dimensions and uniform lithologies, composed of black shales and marlstones or following hectometric limestone blocks related to the San Juan Formation. The Gualcamayo Formation blocks show a graptolite fauna characterized by Holmograptus spinosus, H. bovis, Cryptograptus schaeferi, Paraglossograptus tentaculatus, Archiclimacograptus spp., Atopograptus sp., Pseudophyllograptus sp., Tetragraptus sp., and Xiphograptus sp.; whereas on the bedding plane surfaces, conodont elements of Histiodella sp., Paroistodus horridus, Periodon macrodentatus, and Protopanderodus sp. are found. In the interbedded black shales-marlstones, the trilobites Annamitella sp., Mendolaspis sp., and Carolinites? sp. are observed. The presence of this graptolite fauna allows recording the middle Darriwilian H. spinosus Zone, representing the third record in South America, and enabling a correlation with other outcrops of Precordillera and North America, Australasia, and China. These middle Darriwilian deposits at the La Rinconada section represent the youngest age ever recorded for the drowning phase of the Ordovician carbonate platform (locally referred to as transfacies). This is coherent with a progressive drowning model from north to south and agrees with the diachronism of the base of the Gualcamayo Formation and equivalent units. In addition, the difference between the underlying units of the Rinconada Formation in different sections, together with contrasting thickness measurements, might indicate evidence of the Alto del Tambolar tectonic activity during the Rinconada Formation accumulation in Eastern Precordillera. These processes were also previously recognized for the deposition of the Tucunuco Group in the Central Precordillera. This study expands the knowledge regarding the carbonate drowning process of the Precordillera basin that occurred during the Middle Ordovician and the effects of the Guandacol Tectonic Phase in the La Rinconada area, never mentioned until this moment.

El presente trabajo brinda nuevos datos paleontológicos y estratigráficos para la cuenca ordovícica de la Precordillera Oriental, provincia de San Juan, Argentina. Está basado en la descripción de un conjunto de olistolitos, interpretados como provenientes de las capas inferiores de la Formación Gualcamayo, hallados en la matriz de la Formación Rinconada de edad silúrica-devónica temprana. Estos olistolitos presentan tamaños variables y litología uniforme, están compuestos por pelitas negras y margas, y se hallan aislados o como un único bloque por encima de niveles de calizas de tamaños hectométricos de la Formación San Juan. Los olistolitos de la Formación Gualcamayo poseen una fauna de graptolitos compuesta por Holmograptus spinosus, H. bovis, Cryptograptus schaeferi, Paraglossograptus tentaculatus, Archiclimacograptus spp., Atopograptus sp., Pseudophyllograptus sp., Tetragraptus sp. y Xiphograptus sp. Adicionalmente, asociados en planos de estratificación se hallaron ejemplares de los conodontes Histiodella sp., Paroistodus horridus, Periodon macrodentatus y Protopanderodus sp. En niveles de margas intercaladas, fueron observados ejemplares de los trilobites Annamitella sp., Mendolaspis sp. y Carolinites? sp. El hallazgo de esta graptofauna permite registrar la Zona de H. spinosus de edad darriwiliana media, representando la tercera mención para Sudamérica y permitiendo la correlación con otros afloramientos de la Precordillera, América del Norte, Australasia y China. Estos niveles del Darriwiliano medio hallados en la sección de La Rinconada representan la edad más joven registrada del evento de ahogamiento de la plataforma carbonática ordovícica (referida localmente como transfacies). Además, su ubicación es coherente con una progresión de norte a sur del ahogamiento y con el marcado diacronismo de la base de la Formación Gualcamayo y unidades equivalentes. Por otra parte, las diferentes formaciones que infrayacen a la Formación Rinconada en diferentes secciones, asociado a variaciones en los espesores de la unidad, podrían corresponder a evidencias de la actividad tectónica del Alto del Tambolar en simultaneidad con la depositación de la Formación Rinconada en la Precordillera Oriental. Dicha actividad fue previamente reconocida en los depósitos del Grupo Tucunuco de la Precordillera Central. Este estudio amplía el conocimiento sobre el proceso de ahogamiento de la plataforma carbonática de la cuenca de Precordillera ocurrido durante el Ordovícico Medio y sugiere por primera vez los efectos de la Fase Tectónica Guandacol en el área de La Rinconada.