Palaeoenvironmental Reconstruction of the Puerto Madryn Formation (Middle to Late Miocene), Northeast of Patagonia: Palynology, Nannofossils and Stratigraphy

Abstract

A 20 m-thick interval of the Puerto Madryn Formation was the subject of a multiproxy study, including sedimentological and stratigraphical observations as well as marine-derived amorphous organic matter, phytoclast, palynomorphs and calcareous nannofossils assessments. Three palynofacies were defined based on qualitative and quantitative analysis of the palynological organic matter that contributed to the palaeoenvironment inferences. Based on their sedimentology, palynology and calcareous nannofossils, the section was divided into four intervals: Interval 1 accumulated in relatively stable, warm water conditions, without salinity fluctuations, in an inner shelf; Intervals 2 and 3 show a marked upward fining trend and a progressive change towards a phytoclast-dominated palynofacies; Interval 4, which represents a reinstauration of normal marine conditions with a regressive trend. The accumulation of the finest-grained deposits on the shelf corresponds to the most continental signature of the succession which seems to contradict the classic grain-size stratigraphic trends for shallow marine sedimentary successions. We interpret this deposit as the result of the progressive increase of fluvial, mud-laden freshwater input into the depositional system produced by switching of deltaic channels processes. The dinocyst assemblages reflect overall warm-water conditions. Nevertheless, the presence of cool-water indicator species in some levels suggests the influence of Antarctic cold-waters. The diagnostic dinocyst and nannofossil taxa support the age of the studied interval as Serravalian-Tortonian.Se estudió un intervalo de 20 m de exposición de la Formación Puerto Madryn mediante un enfoque multiproxy que incluye observaciones sedimentológicas y estratigráficas y la determinación de materia orgánica, fitoclastos, palinomorfos y nanofósiles calcáreos. Se definieron tres palinofacies basadas en el análisis cuali- y cuantitativo de la materia orgánica que contribuyeron a inferir las condiciones paleoambientales. Basados en la sedimentología, palinología y microfósiles calcáreos, la sección fue dividida en cuatro intervalos: Intervalo 1, se acumuló en condiciones de aguas cálidas relativamente estables, sin fluctuaciones de salinidad, en un ambiente de plataforma interna; los Intervalos 2 y 3, con una marcada tendencia grano decreciente y un cambio progresivo hacia una palinofacies dominada por fitoclastos; el Intervalo 4, con una nueva instauración de las condiciones marinas y una tendencia regresiva. La acumulación de los depósitos de grano más fino en la plataforma corresponde a aquellos con las características más continentales de la sucesión lo que parece contradecirse con las tendencias estratigráficas del tamaño de grano clásico para las sucesiones sedimentarias marinas someras. Esto se interpreta como un aumento progresivo de la entrada de agua dulce proveniente del continente cargada de fango en el área depositacional, producido por procesos de avulsión deltaica. Las asociaciones de dinoquistes reflejan condiciones de aguas cálidas. Sin embargo, la presencia de especies indicadoras de aguas frías en algunos niveles sugiere la influencia de aguas antárticas. En base a especies de dinoquistes diagnósticos y taxones de nanofósiles calcáreos se estimó una edad Serravaliano–Tortoniano para el intervalo estudiado.