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HORIZONTES OLCOSTEPHANIDOS (AMMONITINA, AMMOIDEA)DEL HAUTERIVIANO INFERIOR Y AMBIENTES SEDIMENTARIOS DE

LA FORMACIÓN PAMPLONA (LIMA, PERÚ)

Abraham ARANA, Luis PAREDES, Gabriela IPARRAGUIRRE, Kevin RETAMOZO & Bertha CCOTO

Escuela de Geología, Universidad Nacional de Ingeniería, Av. Tupac Amaru 210, Rímac 1301. E-mail: aaranav@uni.pe

INTRODUCCIÓN

En 1907 Carlos Lissón identificó la unidad Pamplona,refiriéndose a ella como una serie arcillo-calcarea.Esta fue reconocida por la Comisión Geológica deLima del Instituto Geológico del Perú como laFormación Pamplona, publicado por Rosalvina Riveraen 1951. Rivera et al (1975) realizan una síntesis dela estratigrafía limeña y estudian la fauna presente enla formación. Palacios et al (1992) describen laformación como calizas oscuras intercaladas conlutitas y margas, identifica además el géneroOlcostephanus, fauna estudiada por César Rangel,quien le atribuyó edad del Valanginiano superior.Aleman et al (2006) describen algunas facies de laformación y relacionan a toda la unidad con cortejossecuenciales de subida relativa. Finalmente, Timoteo(2013), estudia la parte superior de la formación, en lalocalidad de Casuarinas, donde menciona tresmiembros distintos. En el presente estudio se revisatoda la estratigrafía de la Formación Pamplona, seidentificaron niveles de Olcostephanus, los cuales sele atribuyeron una edad del Hauteriviano inferior. Seestablecieron cuatros segmentos sedimentológicos,donde el primero presenta un dominio detrítico en subase y posteriormente empieza manifestarsepresencia carbonatos en manera de matriz, el segundosegmento tiene un dominio de carbonatos grisesoscuros y en menor cantidad sedimentos finos rojizososcuros, en el tercer segmento se tienen sedimentosfinos rojizos, carbonatos pardos y sedimentaciónevaporítica, el último segmento tiene carbonatospardos oscuros con presencia de limos – arenas ylutitas anaranjadas oscuras que se manifiestan en suparte media, ésta unidad culmina con la aparición decalizas masivas de color gris a gris oscuro.

CONTEXTO GEOLÓGICO YSEDIMENTOLÓGICO

El área de estudio abarca afloramientos desde eldistrito de Chorrillos (entre la Av. Panamericana y Av.Alipio) hasta los cerros Casuarinas en Surco.Previamente se realizó un cartografiado geológico –estructural, donde se observó un sistema estructural

NNE y estructuras menores tensionales atranstensionales. Así mismo en el sector norte de Lima(Comas) la formación Pamplona presenta entre 700 a800 metros de espesor (Palacios et al, 1992) y al sur(Chorrillos, Surco) entre 1000 (Rivera et al, 1975) a1200 metros. La Formación Pamplona se encuentraentre secuencias siliciclásticas del Valanginiano (Gpo.Morro Solar) y secuencias carbonáticas delHauteriviano superior?-Aptiano (Fm. Atocongo). En elValanginiano se desarrollaron amplias facies tidales,conformado principalmente por sedimentación dearenas, a finales del Valanginiano superior lasedimentación se desarrolla en borde de talud yevoluciona verticalmente a una sedimentación fina,evaporítica con presencia de carbonatos, finalmentea fines del Hauteriviano inferior e inicios del superior,empieza a haber una sedimentación de carbonatos,desarrollándose la plataforma carbonática Atocongo.

ANÁLISIS SOBRE LA ESTRATIGRAFÍA

Sedimentología e Interpretaciones

La formación comprende entre 1200 a 1500 metrosde espesor. Se ha separado en cuatro segmentosclaramente marcados. El primer segmento son losprimero 400 metros de la formación, en la base setiene lutitas rojizas oscuras intercaladas con estratosde areniscas que muestran estratificación cruzada ypliegues slumps controlados por una falla de bajoángulo, los clastos son subredondeados con escasamatriz de óxidos (Fig1G), esta secuencia se interpretacomo una depositación en borde de talud. La partesuperior del primer segmento, predominan areniscasde estratificación delgada con estructuras tipo flasser,ondulaciones y estratificaciones cruzadas, los detritosson subangulosos y con matriz de lodo calcáreo(Fig1H), en las partes superiores disminuyen lasarenas y al final del segmento predomina la presenciade lutitas rojizas oscuras, ésta secuencia se interpretacomo arenas de borde de plataforma. El segundosegmento está comprendido de los siguientes 600metros de la formación, se tiene una casi ausenciade arenas, en la base predominan lutitas oscuras yluego se tienen margas arcillosas.

II Simposio Internacional de Paleontología del Perú.Lima,27-30 de noviembre 2018-Libro de Resúmenes, pp.103-107ISBN: 978-612-47898-1-6

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ARANA, et al.

Figura 1 Columna estratigráfica de la Formación Pamplona; L: lutitas, Ma: marga arcillosa, M:margas, Mc: marga calcárea, C: caliza, Segmento uno: rocas detríticas. Py: pirita, MO:materia orgánica, ys: yeso, agn: aragonito, ha: halita, anh: anhidrita. 1: slumps, 2:nódulos y/o concreciones, 3: brechas por disolución, 4: estratificación cruzada,5: flaser y ondulaciones, 6: laminación horizontal, 7: Fauna, 8: presencia de carbonatos,9: presencia de arcillas, 10: presencia de arenas. Segmento uno: sedimentacióndetrítica (nivel bajo del mar), Segmento dos – tres: sedimentación Evaporítica (nivelmedio del mar), Segmento cuatro: sedimentación carbonática (nivel alto).

En la parte media se tienen secuencias rítmicas demargas, con base marga arcillosa-salina y tope margacalcárea bituminosa (Fig1E), algunos topes llegan aser mudstone, es común la presencia de pirita ymateria orgánica; ésta secuencia se interpreta comouna depositación en una plataforma abierta (Lagoon).La parte superior del segmento dos, inicia presentandoestratos delgados de aragonito fibroso, seguido setiene la fauna Olcostephanus, que aparecen entre unsill ubicado en el centro de los tres niveles fosilíferos,los cuales se encuentran en margas pardas (Fig1-F,C), existen cuerpos que se encuentran piritizados,esta pirita principalmente está restringida a los fósilesy se tiene poca presencia en los estratos, por esto seconsidera que la pirita se formó en un microambientereducido exclusivo de las cavidades de los ammonites;se interpreta que la sedimentación se dio en el bordede una plataforma restringida con relativa oxigenación.El tercer segmento (200 metros), se tienen sedimentosfinos de coloración rosácea, rojiza, amarillenta,blanquecina y verdosa; con presencia de yeso encapas finas o de aspecto enmallado, se tiene anhidritafibrosa en estratificaciones delgadas, muchas veces

acompañado de sales terrosas o láminas delgadas,se intercalan con margas calcáreas y mudstone, laslutitas rojizas superiores tienen abundante presenciade nódulos calcáreos; a esta secuencia se interpretacomo una sedimentación evaporítica. El cuartosegmento muestra los últimos 350 metros de la unidadPamplona, la base está conformada porintercalaciones de lutitas rojizas oscuras con margascalcáreas, se tiene brechas por disolución y muestrantexturas de deformación-disolución por presión concristales euhedrales de pirita, que están orientadospreferentemente en una masa de carbonatos, debidoa la recristalización de ésta (Fig1-D); la estratificaciónnormalmente es poco visible; en la parte media haypresencia de limos arenosos calcáreos intercaladascon lutitas rojizas oscuras y en la parte superior setiene lutitas marrones intercaladas con margascalcáreas oscuras, mudstone y wackstone conpresencia de pirita diseminada y materia orgánica(Fig1-A,B); a esta secuencia se ha interpretado comouna sedimentación carbonática somera que evolucionaverticalmente para desarrollar una plataformacarbonática.

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Paleontología

Los Olcostephanidos caracterizan el intervaloValanginiano inferior hasta Hauteriviano inferior. Asímismo son excelentes fósiles guía para una correlaciónde eventos de inmigración a nivel global (Rawson,2007). En la cuenca Neuquina (Argentina), losOlcostephanus laticosta reemplazaron al géneroHolcoptychites compressum, producto de la últimainvasión de este género en continente americanodurante el Hauteriviano inferior (Aguirre-Urreta yRawson, 2001). Esta especie americana es próximacon O. jeannoti. El horizonte europeo deOlcostephanus variegatus es asignado también alHauteriviano Inferior (Reboulet et al., 2018) pero sobreel horizonte de O. jeannoti, sin embargo estasespecies pudieron haber coexistido. El presenteestudio consistió en la revisión detallada de todos losespecímenes y comparación con fauna delMediterráneo Oeste (Bulot, 1990, 1992; Reboulet,1996) y la Cuenca Neuquina (Aguirre-Urreta y Rawson,1999, 2001) donde se identificó una especie semejantelas especies respectivas O. jeannoti y O. laticosta.Otra especie con tubérculos umbilicalespronunciados, de donde nacen tres costillas y muchasveces de una se desprende una costilla secundaria,

normalmente curveadas semejante O. variegatus dela Tethys occidental, el cual ha sido reportado comoO. astieranus (Rivera, 1975; Palacios, 1992). En laliteratura, muchos especímenes atribuidos a O.asterianus deben ser considerados ahora como deotras especies (Klein, 2005), en particular O.variegatus, probable determinación del espécimenperuano. Se recopilaron un total de 43 especímeneslos cuales se encuentran en la parte superior delsegmento dos de la Formación Pamplona. La faunaestá comprendida por bivalvos, equinoideos, espinasdorsales de peces y ammonoideos, ésta últimaconstituye el 95% de la fauna presente. Losespecímenes son principalmente moldes preservadosen margas calcáreas, margas y margas arcillosas,algunos de ellos se encuentran piritizados y otrospocos moderadamente silicif icados. Se hanidentificado tres principales niveles de la fauna enmención, el nivel central se ubica cercano a un sillandesítico emplazado en lutitas marrones, el nivelsuperior e inferior se encuentra a 29 y 32 metrosrespectivamente del nivel central, este horizonte deOlcostephanus se encuentra entre secuenciassalinas, la inferior ligeramente salina y la superiordesarrolla evaporitas, O. jeannoti predomina enaparición con respecto O. astierianus.

Barr

a de

med

ida

= 1

cm.

A. B. C.

D. G.

H. I. J. K.

L. M. N. O.

E. F.

Figura 2 Columna estratigráfica a escala 1:400; L: lutitas, Am: arcillas margosas, Ma: margas arcillosas, M: margas, Mc: margascalcáreas, Cm: caliza margosa. Se muestran los principales especímenes Olcostephanidos. Este horizonte se ubica enla parte superior del segmento dos de la Formación Pamplona. Perteneciente a la Zona: Lyticoceras nodosoplicatum,Horizonte: Olcostephanus variegatus. A, B, C, L, M, O: Olcostephanus jeannoti (d’Orbigny, 1841); D-F, G, N:Olcostephanus astierianus (d’Orbigny, 1840); H, I, J, K: Olcostephanus sp.

ARANA, et al.

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ARANA, et al.

RESULTADOS Y DISCUSIONES

El presente trabajo es un resultado preliminar delproyecto: Tectónica y Sedimentación delHauteriviano-Albiano en el área de Lima, a cargodel grupo de investigación ACCG - Escuela deGeología de la Universidad Nacional de Ingeniería.Se realizó una descripción de la estratigrafía debase a tope de la Formación Pamplona, donde sedividió en cuatro principales segmentos, sereconoció s iete pr incipales ambiente desedimentación y se identificaron tres niveles delgénero Olcostephanidae. Del cartografiadogeológico-estructural realizado previamente en lazona de estudio, se reconoció una tectónicatensional a trastensional, el levantamiento decolumna en el sector indica un mínimo de 1200metros de espesor de la formación a diferencia delnorte limeño que se ha reportado 700 metros(Palacios, 1992), esto podr ía sugerir unfuncionamiento de una configuración tipo grabencon fallas principales NNE en el tiempo de lasedimentación, donde la zona de estudio estaríaubicada en el bloque techo del sistema estructural.La descripción de la formación Lurín, hecha porAleman et al. (2006), es semejante a la partesuperior del segmento dos y el segmento tres(facies evaporíticas) del presente trabajo, ademásde coincidir la presencia del horizonte de losOlcostephanidos registrado en la parte inferior deun sill andesítico, estas facies corresponden alcerro casuarinas y al estratotipo de la formaciónPamplona, por lo que definir una nueva formaciónresulta incongruente, además de no haberidentificado el presumible contacto con el GrupoMorro Solar. En Lima los Olcostephanidae se hanreconocido escasamente en la formación LaHerradura (Rosselló et al., 2013), donde tambiénse presentan Lissonia Riveroi (Lisson, 1907; Rivera,1975) del Valanginiano inferior (Aguirre-Urreta &Rawson, 1999), así mismo se ha reconocido en laformación Marcavilca (Valanginiano superior)especies del género Olcostephanus (CatálogoPaleontológico INGEMMET, 2016), y los últimos(estratigráficamente) Olcostephanus reportados,son las que se presentan en la formaciónPamplona, esta última presencia faunística, sugiereuna relación con el punto máximo de unatransgresión del Hauteriviano inferior que permitióel intercambio faunístico entre taxones boreales ytethyanos (Saucede et al., 2012; Bodin et al., 2009;Aguirre-Urreta & Rawson, 2001). Se ha identificadoademás fauna equinoidea, reportado también porCooke, (1949) y Rivera, (1975), como Hemiaster(Macraster) Cascajalensis Cooke, n. sp., estosestán escasamente estudiados pero podríanrelacionarse al mismo evento de intercambiofaunístico del Hauteriviano inferior.

AGRADECIMIENTOS

Agradecemos en gran manera a Emmanuel Robert yStéphane Reboulet por las revisiones y los aportessignificantes que sirvieron para el enriquecimiento delmanuscrito, así mismo se agradece la participaciónde Renato Santisteban, Edson Salcedo, EberCarbajal, Ronald Rutti, Angie Zelarayan, KevinEspinoza, Frank Malpartida y Yeyson León, quienescolaboraron en los diversos trabajos específicos decampo y gabinete.

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