《Journal of South American Earth Sciences》:Gzhelian-early Cisuralian palynofloras from the Panacán Formation, Precordillera de San Juan, Argentina
编辑推荐:
古植物花粉研究显示阿根廷潘帕诺形成的不整合面之上存在新记录的Pakhapites fusus-Vittatina subsaccata生物带(Gzhelian-早期Cisuralian),通过分析四个岩相组合(FA1-FA4)揭示了晚石炭世至早二叠世海平面上升与河流系统从辫状河向曲流河转变的古环境意义。
M.Lucía Balarino|Silvia N. Césari|Carlos O. Limarino
阿根廷自然历史博物馆“Bernardino Rivadavia”,CONICET,ángel Gallardo大道470号,C1405DJR,布宜诺斯艾利斯,阿根廷
摘要
近几十年来,我们对冈瓦纳大陆石炭纪-二叠纪边界的花粉学特征有了显著的了解。冰川期后的冈瓦纳西部地层以带状和沟槽状花粉为主,主要代表种属包括Illinites, Marsupipollenites, Pakhapites、Protohaploxypinus和Vittatina。此外,孢子种类较少,其中关键物种为Converrucosisporites confluens Morphon。这些花粉植物群表明了该地区属于Pakhapites fusus-Vittatina subsaccata生物带(Gzhelian-早期Cisuralian时期),这一生物带主要分布于阿根廷中西部。本研究描述了来自Puesto Trapiche(圣胡安省)的新化石记录,该地点是最早发现化石的地点之一,可追溯至19世纪90年代。从Panacán地层的页岩、泥岩和细粒砂岩中采集的两个样本首次提供了有价值的孢子信息。这些多样化的孢子组合使得能够识别出60多种孢子类型,从而与其他阿根廷及冈瓦纳地区的地层单位进行更精确的对比。
引言
Puesto Trapiche位于阿根廷圣胡安省的Precordillera地区,距离Jáchal市以北30公里(图1)。Bodenbender(1896年)首次在Gualcamayo河沿岸的石炭纪露头中发现了植物化石,随后Furque(1963年)也进行了研究。Bodenbender(1896年)识别出含有植物遗骸的煤层,Kurtz认为这些植物属于Lepidodendron cf. Lepidophloios laricinus Sternberg和Neuropteridium validum Feistmantel。Bodenbender(1896年)将这些火山岩地层与Huaco地区(圣胡安省)、Cerro Bola(靠近Guandacol镇,拉里奥哈省)以及Famatina山脉的Potrero de Angulos和Carrizal地区的含植物层进行了对比。
后来,Césari等人(2001年)描述了从Puesto Trapiche露头中采集的新标本,包括Nothorhacopteris argentinica(Geinitz)Archangelsky、Fedekurtzia argentina(Kurtz)Archangelsky emend. Coturel & Césari、Rinconadia archangelskyi Vega以及楔叶植物轴。这些古植物群被归类为Nothorhacopteris-Botrychiopsis-Ginkgophyllum(NBG)生物带,属于晚Serpukhovian-早期Moscovian时期(Césari,2023年)。
Césari等人(1999年)在一篇简短报告中介绍了Puesto Trapiche(Panacán地层)最上层地层中的早二叠纪花粉植物群。本文旨在重新审视并描述这一重要的海洋侵入事件所形成的花粉组合,该组合对于区域地层对比具有重要意义,并将其与其他冈瓦纳地区的花粉植物群进行比较。
材料与方法
本研究分析了1999年由C.O. Limarino在圣胡安省Puesto Trapiche-Puesto Chepical地区(坐标29°45'2.08"S 68°44'19.08"W)采集的两个样本的花粉组成(图1b)。尽管沉积序列主要为红色至粉红色(图4),但这两个样本仍含有丰富的孢子信息。这些样本来自灰色至黑色的页岩,选择这种岩性是因为其颜色较深,具有指示性。
地质背景
本文描述的含化石地层位于阿根廷Precordillera地区,位于圣胡安省西北部(图1a, c)。Precordillera是一个南北走向的褶皱-逆冲带系统,在新近纪安第斯造山运动期间被抬升。每个逆冲片的核心暴露了古生代岩石,包括厚层的寒武纪-奥陶纪海洋石灰岩和页岩、泥盆纪浅海砂岩和页岩以及晚古生代地层。
相组合描述
在Trapiche地区获取了Panacán地层的地层剖面,标出了含化石的地层位置(图5)。根据岩性、沉积构造、层理形态和旋回性,将石炭纪地层划分为四种相组合(FA,图6):砾岩、砂岩和少量泥岩(FA1)、砂岩和泥岩(FA2)、页岩、泥岩和细粒砂岩(FA3)以及向上逐渐变粗的页岩-砂岩旋回(FA4)。
古环境演化
要理解Trapiche地区晚古生代地层的古环境演化,不仅需要考虑Panacán地层的特征,还需要考虑其下伏的Volcan地层。这两个地层共同记录了Precordillera地区宾夕法尼亚纪-早二叠纪的古环境变化。
Césari等人(2001年)曾对Trapiche地区的Volcan地层进行了古生物学和沉积学研究。
系统古生物学
孢子
Brevitriletes属
Calamospora属
Converrucosisporites confluens Morphon Playford & Dino 2002(图1–2)
注:Playford和Dino(2002年)提出了这一名称,但未赋予其正式的分类地位,用于指代形态介于Granulatisporites austroamericanus、Converrucosisporites confluens和Granulatisporites micronodosus之间的孢子。Césari等人(2013年)和Césari与Chiesa(2017年)接受了这一分类概念。
Cristatisporites inconstans
与南美洲某些花粉地层方案的比较
在晚宾夕法尼亚纪-早期Cisuralian时期,南美洲的古地理分为三种主要盆地类型:弧状盆地、弧后盆地和克拉通内盆地(Limarino和Spalletti,2006)。本研究描述的花粉植物群来自弧后Paganzo盆地。根据Limarino等人(2014年的定义,Panacán地层形成于冰川期后的冈瓦纳西部。这一时期的特征是缺乏冰川遗迹。
结论
本研究首次分析了圣胡安省Chepical-Trapiche地区Panacán地层的古环境演化。Panacán地层共识别出四种相组合:最下部的FA1由砾岩、砂岩和少量泥岩组成,形成于辫状河流系统;FA2由砂岩和泥岩构成,表明水流能量减弱,河流开始呈现蜿蜒和分流特征。
CRediT作者贡献声明
Carlos O. Limarino:撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写、研究指导、方法论制定、数据分析、概念构建。M. Lucía Balarino:撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写、方法论制定、研究指导、数据分析、概念构建。Silvia Nélida Césari:撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写、研究指导、方法论制定、数据分析、概念构建
未引用参考文献
Césari等人,2022年;Fauque等人,2020年;Gutiérrez和Balarino,2019年;Basin,2007年;Rocha-Campos等人,《Paleontologia y Bioestratigrafia》,1978年;Servais等人,2016年。
利益冲突声明
作者声明没有已知的财务利益冲突或可能影响本文研究的个人关系。
致谢
C.O. Limarino感谢Luis Fauqué在野外考察期间的支持。Guillermo Ottone和两位匿名审稿人提供了有益的修改意见,帮助提升了手稿质量。