Palinofloras de las formaciones San José y Chiquimil (mioceno medio y superior), noroeste de Argentina

Abstract

La microflora estudiada en esta tesis proviene de las Formaciones San José (Mioceno Medio) y Chiquimil (Mioceno Superior) ubicadas en la parte basal del Grupo Santa María. Dichas unidades sedimentarias afloran en los valles Calchaquíes al noroeste de Argentina, en las provincias de Catamarca y Tucumán. Sedimentológicamente están contituídas por areniscas, limolitas y conglomerados. En Formación San José predominan los colores variados, pardos verdes, amarillos y grises; en Formación Chiquimil es característico el color amarillo claro y su coherencia es mucho más friable que en las unidades limitantes. El objetivo principal del trabajo es conocer el contenido microflorístico de ambas formaciones para lo cual se presentan e ilustran 199 especies de origen netamente continental que provienen de las localidades Km 107 y Río Salinas (Formación San José) y Río Vallecito y Quebrada de Jujuil (Formación Chiquimil). El espectro palinológico de ambas formaciones está compuesto por clorófitas, briófitas, pteridófitas, pinófitas y magnoliófitas (estas últimas con el mayor número de especies). La formación San José contiene 45 elementos propios y la Formación Cuiquimil 41, los demás son compartidos (113 especies). Se aportan a la taxonomía 18 especies nuevas y un género, se realizan 3 combinaciones y 5 enmiendas. Además se citan 49 especies por primera vez para el Mioceno de Argentina, al igual que varios taxones actuales, a los que tienen afinidad los fósiles, representan también novedad para este período. El género nuevo es Malvapantocolporites Mautino, Cuadrado y Anzótegui (Malvaceae) y las especies creadas son: Sphaeroplea miocenica Mautino (Sphaeropleaceae), Murcingulisporis verrucosus Mautino y Anzótegui (Pteridaceae), Dictyophyllidites chiquimilense Mautino y Anzótegui (Matoniaceae o Cyatheaceae), Areolipollis pirenii y Areolipollis insularis (ambas Acanthaceae), Chenopodipollis minima (Amaranthaceae), Compositoipollenites cordiensis (Boraginaceae), Spinitricolpites anzoteguii y Periporopollenites vivianae (ambas Cactaceae), Cyperaceaepollis kyllingoides (Cyperaceae), Rhoipites marginata (Euphorbiaceae), Malvacipolloides tucumanensis Mautino, Cuadrado y Anzótegui, Malvapantocolporites rafaelii Mautino, Cuadrado y Anzótegui, Malvapantocolporites sanjosesii Mautino, Cuadrado y Anzótegui, Malvapantocolporites silvinites Mautino, Cuadrado y Anzótegui, Echiperiporites santamariana Mautino, Cuadrado y Anzótegui (todas Malvaceae), Retitetracolpites columelae (Nyctaginaceae) y Sparganiaceaepollenites delicata Mautino y Anzótegui (Sparganiaceae-Typhaceae). Las enmiendas se realizaron a: Lecaniella korsoddensis Batten, Koppelhus y Nielsen emend. Mautino, Rhoipites alveolatus (Couper) Pocknall y Crosbie emend. Mautino y Anzótegui; Rhoipites baculatus Archangelsky emend. Mautino y Anzótegui. Y las combinaciones propuestas se efectuaron a: Tubulifloridites minutus Regali, Uesugui y Santos; Tubulifloridites spinosus Hammen ex Germeraad, Hopping y Muller; Ailanthipites gamerroi Archangelsky; Syncolporites parvus forma anesus Cookson y Pike, y Arecipites minustiscabratus McIntyre. Sobre la base de las afinidades botánicas de los taxones fósiles hallados, se identifican cinco paleocomunidades: hidrófila, halófila, higrófila, xerófila y boscosa de altura. Estas paleocomunidades en ambas formaciones conformaban una vegetación cálida-xérica localmente húmeda desarrollada bajo un clima cálido con estacionalidad, a la vera de cuerpos ácueos fluviales y lacunares en terrenos bajos inundables. Para la comunidad xerofítica, en la Formación San José, se postula la existencia de una sabana arbolada y en la de Formación Chiquimil una sabana herbácea con escasos elementos arbóreos; en esta última unidad están mejor representados los componentes herbáceos y arbustivos de la comunidad halofítica. Para conocer las variaciones de las palinofloras a lo largo de las columnas sedimentarias, en cada localidad, se confeccionaron diagramas palinológicos. De la interpretación de ellos resultó que la dinámica de la vegetación estaba controlada por disturbios ambientales que regían el desarrollo de las paleocomunidades. En este análisis, surgieron indicadores paleoecológicos y paleoambientales dados por el registro de clorófitas versus el de pteridófitas y podocarpáceas. Estos dos últimos grupos vegetales, fueron considerados “elementos pioneros o primeros colonizadores” de la vegetación. Se interpreta que los disturbios se originaron por oscilaciones del nivel de agua en los cuerpos ácueos (lagunas y/o ríos). Teniendo en cuenta la “Hipótesis de los disturbios intermedios” se dedujo la magnitud de los disturbios, al vincular: la diversidad y frecuencia de las especies, las variaciones porcentuales de las clorófitas y la presencia de “elementos pioneros” en determinados niveles. En la localidad Km 107 los disturbios fueron de intensidades intermedias, en Río Salinas bajas y en las restantes, Río Vallecito y Quebrada de Jujuil, esos disturbios habrían sido de intensidades altas. Desde el punto de vista paleoambiental, se propone que en Formación San José los disturbios, que afectaron a la paleoflora, estuvieron ligados a oscilaciones poco pronunciadas del nivel de agua de los cuerpos ácueos; esta paleoflora se habría desarrollado bajo un clima cálido húmedo con estación seca de corta duración. En cambio, en Formación Chiquimil los disturbios se habrían producido por oscilaciones más marcadas del nivel de agua en los cuerpos ácueos; la paleoflora se habría desarrollado bajo un clima cálido con estación seca de mayor duración. Con el fin de establecer diferencias, las microfloras estudiadas fueron comparadas con asociaciones fósiles, coetáneas, de cuencas regionales vecinas (Cordillera Frontal y de los Valles Calchaquíes y Mesopotamia, Formaciones Palo Pintado y Paraná). Se destacan las Formaciones San José y Chiquimil por contener mayor cantidad de especies, mayor diversidad específica y 5 paleocomunidades. Son más afines con las Formaciones Paraná (Mioceno Medio) y Palo Pintado (Mioceno Superior), por compartir componentes similares en las paleocomunidades hidrófila, higrófila y boscosa de altura; a su vez la Formación San José está mas relacionada con ambas unidades debido a que el clima fue más húmedo. La diferencia es mayor con las formaciones de Cordillera Frontal debido a que contienen menor cantidad de especies y predomina una sabana herbácea. Por último, las diferencias halladas en la paleocomunidad xerófitica de ambas formaciones, sabana arbolada en Formación San José (Mioceno Medio) y sabana herbácea con escasos elementos arbóreos en Formación Chiquimil (Mioceno Superior), indican que su evolución se vió influenciada por el desmejoramiento climático. Se confirma que por sus componentes, clima y ubicación geográfica, la paleoflora de las Formaciones San José y Chiquimil se encuentra comprendida en la Provincia paleo-fitogeográfica Neotropical Neógena.

The microflora studied herein comes from the San José (Middle Miocene) and Chiquimil (Upper Miocene) Formations basal sections of the Santa Maria Group. These sedimentary units outcrop in the Calchaquíes valleys, northwestern Argentina, in the provinces of Catamarca and Tucumán. Sedimentologically they are composed of various types of sandstones, shales and conglomerates. In the San José Formation the dominat colours are green, yellow and gray while in the Chiquimil Formation the yellow and brownish colours are more characteristic. The primary aim of the work is to describe the microfloral content of both Formations; 199 species of continental origin from localities named as Km 107 and Río Salinas (San José Formation) and Río Vallecito and Quebrada de Jujuil (Chiquimil Formation) are thus described and illustrated. The pollen spectra of both Formations is composed of clorophytes, bryophytes, pteridophytes, pinophytes and magnoliophytes (these latter ones with the greatest number of species). The San José Formation contains 45 exclusive forms and the Chiquimil Formation 41 ones while 113 species or forms are shared by both. Taxonomically, eighteen new species and a new genus are proposed, three new combinations and five amendments are made. In addition 49 species are mentioned for the first time for the Miocene of Argentina, as well as several recent taxa, to which the fossils have clear affinities, are new quotes for these periods. The new genus is Malvapantocolporites Mautino, Cuadrado and Anzótegui (Malvaceae); the new species are: Sphaeroplea miocenica Mautino (Sphaeropleaceae), Murcingulisporis verrucosus Mautino and Anzótegui (Pteridaceae), Dictyophyllidites chiquimilense Mautino and Anzótegui (Matoniaceae or Cyatheaceae), Areolipollis pirenii and Areolipollis insularis (both Acanthaceae), Chenopodipollis minima (Amaranthaceae), Compositoipollenites cordiensis (Boraginaceae), Spinitricolpites anzoteguii and Periporopollenites vivianae (both Cactaceae), Cyperaceaepollis kyllingoides (Cyperaceae), Rhoipites marginata (Euphorbiaceae), Malvacipolloides tucumanensis Mautino, Cuadrado and Anzótegui, Malvapantocolporites rafaelii Mautino, Cuadrado and Anzótegui, Malvapantocolporites sanjosesii Mautino, Cuadrado and Anzótegui, Malvapantocolporites silvinites Mautino, Cuadrado and Anzótegui, Echiperiporites santamariana Mautino, Cuadrado and Anzótegui (all Malvaceae), Retitetracolpites columelae (Nyctaginaceae) and Sparganiaceaepollenites delicata Mautino and Anzótegui (Sparganiaceae-Typhaceae). Amendments were made for Lecaniella korsoddensis Batten, Koppelhus and Nielsen emend. Mautino, Rhoipites alveolatus (Couper) Pocknall and Crosbie emend. Mautino and Anzótegui; Rhoipites baculatus Archangelsky emend. Mautino and Anzótegui, and new combinations are proposed for: Tubulifloridites minutus Regali, Uesugui and Santos; Tubulifloridites spinosus Hammen ex Germeraad, Hopping and Muller; Ailanthipites gamerroi Archangelsky; Syncolporites parvus forma anesus Cookson and Pike, and Arecipites minustiscabratus McIntyre. Based on the botanical affinities of all these taxa, five paleocommunities are identified: hydrophytic, halophytic, hygrophytic, xerophytic and “upland forest”. These paleocommunities from both Formations conformed to warm-xeric, locally humid vegetation developed under a warm seasonal climate, close to fluvial areas and lacunar bodies in flooded low lands. For the xeric community of the San José Formation, a forested savannah is postulated and in the Chiquimil Formation a grass savannah with few arboreal elements; in this latter unit herbaceous and bushy components of the halophytic community are better represented. For each locality, in order to undestand variations the palynofloras throughout the columns, palynological diagrams were made. From their interpretation it resulted that the dynamics of the vegetation was controlled by environmental disturbances that governed the development of these paleocommunities. From this analysis, the record of green algae versus the one of pteridophytes and podocarpacea provided paleoecological and paleoenvironmental indicators. These two plant groups, are considered “pioneering elements or first colonizers” of the vegetation. It is interpreted that the disturbances were originated by oscillations of the water level in the aqueous bodies (lagoons and/or rivers). Considering the “hypothesis of the intermediate disturbances” the magnitude of the disturbances was deduced vinculating: the diversity and frequency of the species, the percentage variations of the green algae and the presence of “pioneering elements” in certain levels. At the locality Km107 disturbances were of intermediate intensities, low at Río Salinas and in the rest, Río Vallecito and Quebrada de Jujuil, the disturbances would have been of high intensities. From the paleoenvironmental point of view, it can be shown that in San José Formation the disturbances, that affected the paleoflora, are bound to little pronounced water level oscillations of the of the aqueous bodies; this paleoflora would have been developed under a humid warm climate with a short duration dry season. However, in Chiquimil Formation the disturbances would have taken place by more marked oscillations of the water level in the aqueous bodies; the paleoflora would have been developed under a warm climate with dry season of greater duration. The studied microfloras were compared with fossil associations, of neighboring regional Basins and/or areas (Cordillera Frontal, Calchaquí valleys and Mesopotamia, Palo Pintado, Parana Formations). It is shown that the San José and Chiquimil Formations have a greater amount of species, a higher specific diversity and are composed of 5 paleocommunities. They are closer to the Paraná Formation (Middle Miocene) and Palo Pintado (Upper Miocene) sharing similar components in the hidrophytic, higrophtic and “upland forest” paleocommunities. The San José Formation is related to both these units because the climate was more humid. The differences are greater with the Cordillera Frontal Formation because they contain a smaller amount of species and a savannah grass predominates. Finally, the differences found in the xerofitic paleocommunities of both Formations, the forested savannah in San José Formation (Middle Miocene), and the grass savannah with few arboreal elements in Chiquimil Formation (Upper Miocene), indicates that their evolution was influenced by the climatic decline. Finally it is confirmed that by its components, climate and geographic location, the paleoflora of the San José and Chiquimil Formations can be included in the phytogeographic Neotropical Neogene Province.