Early Eocene 40Ar/39Ar Age for the Pampa de Jones plant, Frog, and Insect Biota (Huitrera Formation, Neuquén Province, Patagonia, Argentina)

Abstract

The Pampa de Jones fossil site, a stratigraphically isolated roadcut near the northeastern shore of Nahuel Huapi Lake in Neuquén Province, Argentina, holds a rich fossil biota including a macroflora, a microflora, insects, and most famously, an ontogenetic series of pipid frogs. The site exposes tuffaceous mudstone and sandstone beds of probable lacustrine origin, considered to belong to the volcanic Huitrera Formation. However, there have been no reliable age constraints for the fossil assemblage. We undertook laser fusion analyses of sanidine and biotite crystals occurring in a tuff layer found 4.4 m above the main fossil horizon. Twentyeight sanidine crystals yielded an 40ArZ39Ar age of 54.24 ± 0.45 Ma that is preferred over our biotite age of 53.64 ± 0.35 Ma. Pampa de Jones is thus the oldest well-dated Eocene fossil site in Patagonia, predating two other recently 40Ar/39Ar-dated sites: Laguna del Hunco (51.91 ± 0.22 Ma) and Rio Pichileufu (47.46 ± 0.05 Ma). The improved age control makes possible a finer scale of evolutionary hypothesis testing and turnover analysis in the region. The age is concordant with the site's placement in the Huitrera Formation and a depositional origin related to Early Paleogene arc volcanism, and it correlates to an interval of significant climate fluctuations following the Paleocene-Eocene boundary. ©Asociación Paleontológica Argentina.

La localidad de Pampa de Jones es un afloramiento estratigráficamente aislado, cercano a la costa noreste del Lago Nahuel Huapi en la Provincia del Neuquén, Argentina. Contiene una rica biota fósil que incluye macroflora, microflora, insectos y una reconocida serie ontogenética de pípidos. La secuencia estratigráfica consiste de fangolitas y areniscas tufáceas de probable origen lacustre, asignada a la Formación Huitrera. La ausencia de datos geocronológicos directos ha impedido la estimación de edades confiables para esta paleobiota. En este trabajo se analizan por fusión láser los cristales de sanidina y biotita presentes en un nivel de toba ubicado a 4.4 m por encima del principal horizonte fosilífero. Veintiocho cristales de sanidina arrojaron una edad 40Ar/39Ar de 54.24 ± 0.45 Ma, la cual se prefiere a la edad de 53.64 ± 0.35 Ma estimada a partir de la biotita. La biota de Pampa de Jones es la más antigua del Eoceno de Patagonia datada radiométricamente, y precede a las dos localidades Eocenas datadas en la región: Laguna del Hunco (51.91 ± 0.22 Ma) y Río Pichileufú (47.46 ± 0.05 Ma). El control cronológico ajustado permitirá evaluar hipótesis evolutivas y analizar recambios en la región con una mayor resolución temporal. La edad obtenida concuerda con la ubicación de la secuencia dentro de la Formación Huitrera y con el origen de los depósitos asociados al volcanismo de arco del Paleógeno temprano, y se correlaciona con un lapso de significativas fluctuaciones climáticas ocurridas con posterioridad al pasaje Paleoceno-Eoceno.