Alluvial architecture of reworked pyroclastic deposits in peri-volcanic basins: Castillo Formation (Albian) of the Golfo San Jorge basin, Argentina

Abstract

Spatial distribution of lithofacies and lithofacies associations is paramount to understand the variations in fluvial styles and dimension of channels, external controls and degree of predictability of the alluvial architecture of reworked pyroclastic de posits preserved in peri-volcanic basins. These issues were addressed by the study of the Albian Castillo Formation of the Golfo San Jorge Basin in the N-S striking San Bernardo Fold Belt, a group of ranges located 190 km eastward of the Andean Volcanic Chain. A detailed stratigraphic framework was carried out, based on 19 sedimentary logs and the characterization of 284 fluvial channels, analyzing seven study locations from the northern basin-margin to the most complete sections at the southernmost part of the Fold Belt. The unit was divided in fifteen lithofacies, which were grouped in six main lithofacies associations: (i) subaerial floodplains and ponds; (ii) proximal floodplain deposits; (iii) low-sinuosity and braided fluvial channels; (iv) subaerial debris-flow deposits; (v) sheetflood deposits; (vi) reworked ash-fall beds. Spatial variation in the lithofacies association proportions and variation in the dimensions of the sandbodies are mainly related to seasonal or episodic delivery of water and volcaniclastic particles in local or regional networks of channels which were developed in areas of variable subsidence rate. In spite of the control of volcanism over the composition of volcaniclastic deposits, the main features of the fluvial system preserved in this peri-volcanic basin were mainly established by intrabasinal processes.

Arquitectura aluvial de depósitos piroclásticos retrabajados en cuencas peri-volcánicas: Formación Castillo de la cuenca del Golfo San Jorge, Argentina La distribución espacial de litofacies y asociaciones de litofacies es primordial para entender las variaciones en los estilos fluviales y dimensiones de los canales, los controles externos y el grado de predictibilidad de la arquitectura aluvial de depósitos piroclásticos retrabajados en cuencas peri-volcánicas. Estos aspectos se analizan en este estudio sobre la Formación Castillo (Albiano) de la cuenca del Golfo San Jorge en la Faja Plegada de San Bernardo, un grupo de sierras con orientación N-S, ubicadas 190 km al este de la Cordillera de los Andes. Se conformó un marco estratigráfico detallado basado en 19 secciones estratigráficas y la caracterización de 284 canales fluviales, analizando siete localidades desde el margen norte de la cuenca, a la sección más completa en el extremo sur de la faja plegada. La unidad se dividió en quince litofacies, agrupadas en seis asociaciones de litofacies: (i) planicies de inundación subaérea y subácuea, (ii) planicie proximal, (iii) canales fluviales de baja sinuosidad y entrelazados, (iv) depósitos de flujos de detritos, (v) flujos no encauzados, (vi) niveles de ceniza retrabajada. Las variaciones en la proporción de asociaciones de litofacies y en las dimensiones de los depósitos clásticos están relacionadas a aporte variable de agua y partículas volcaniclásticas en redes de drenaje locales o regionales desarrolladas en areas de variable tasa de subsidencia. Pese al control del volcanismo sobre la composición de los depósitos volcaniclásticos, los rasgos característicos del sistema fluvial preservado en esta cuenca peri-volcánica fueron mayormente establecidos por procesos intracuencales.