Preview

PDF, English - main document Download (72MB) | Lizenz: Palaeoenvironmental changes in the Lower Cretaceous Coyhaique Group, southern Chile (Aysén-Río Mayo Basin): A multi-stratigraphical approach by Rivas Muñoz, Hermann underlies the terms of Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0

Abstract

This thesis presents the most detailed historical, stratigraphical, and paleoenvironmental analysis of the Aysén-Río Mayo Basin, and its sedimentary fill, i.e., the Coyhaique Group. The Aysén-Río Mayo Basin was a marginal basin developed in southern South America (currently Chile and Argentina) between the Late Jurassic-Early Cretaceous (Tithonian-Aptian). The study is based on the analysis of lithofacies, microfacies and fossil associations from thirty-six stratigraphic logs described in the Aysén Region of southern Chile (45°S). In the study area, the Coyhaique Group consists of a transgressive-regressive succession settled between the Valanginian-Aptian. Facies models of these rocks reveal mixed calcareous-volcaniclastic deposits, settled in volcanic apron- and carbonate ramp settings during the early marine transgression (Toqui Formation; Valanginian). These mixed deposits were covered by carbonaceous mudstone (“black shales”) during the enhanced marine transgression (Katterfeld Formation; Valanginian-Hauterivian). Mudstone represents oxygen-poor shelf to slope marine settings; the onset of these lithologies may have been coeval to a humid global interval in the Valanginian, i.e., principally during the Weissert Event. A mid-Hauterivian high-productivity event in the basin is likely associated with coastal upwelling; it is here reported for the first time. Fine-grained deposits were gradually covered by heterolithic and sand-dominated sediments, which represent the progradation of prodelta and tidal-influenced delta systems during the regression (Apeleg Formation; Hauterivian-Aptian). The geotectonic evolution of the Aysén-Río Mayo Basin was influenced by the break-up of the Gondwana supercontinent, and here to the onset of subduction of the western proto-South American margin and the formation of back-arc and intraplate extensional basins. Rifting-linked rhyolitic volcanism was widespread, partly superimposed to arc activity. For the period of basin development (Tithonian-Aptian) cool time-spans alternated with warm intervals, thus representing arid-humid cycles. The Aysén-Río Mayo Basin shares a similar depositional evolution with the Rocas Verdes Basin to the south. The basin was separated from the continental Cañadón Asfalto and Golfo San Jorge basins by tectonic highs.

Translation of abstract (German)

Diese Dissertation stellt die bislang detaillierteste historische, stratigraphische und Paläoumwelt-Analyse des Aysén-Río Mayo Beckens und seiner sedimentären Füllung, der Coyhaique-Gruppe, dar. Das Aysén-Río Mayo Becken war ein Marginalbecken, das sich im südlichen Südamerika (heute Chile und Argentinien) zwischen dem spätesten Jura und der frühen Kreide (Tithonium-Aptium) entwickelte. Die vorliegende Studie basiert auf der Analyse von Lithofazies, Mikrofazies und fossilen Assoziationen aus sechsunddreißig sedimentären Bohr- und Oberflächenprofilen aus der Region Aysén im Süden Chiles (45°S). Im Studiengebiet besteht die Coyhaique-Gruppe aus einer transgressiv-regressiven Abfolge, die im Zeitraum vom Valanginium bis Aptium (Unterkreide) abgelagert wurde. Faziesmodelle dieser Gesteine belegen gemischte kalkhaltige-vulkanoklastische Abfolgen, die während der frühen marinen Transgression (Toqui-Formation; Valanginium) in vulkanisch-dominierten Apron- und Karbonat-Rampenumgebungen abgelagert wurden. Diese gemischten Ablagerungen wurden während der fortschreitenden marinen Transgression (Katterfeld-Formation; Valanginium-Hauterivium) von kalkhaltigen-organischen Tonsedimente („Schwarzen Schiefern“) überlagert. Diese Mergel und Tonsteine repräsentieren sauerstoffarme offen marine Schelf und Slope-Umgebungen; ihr Auftreten könnte mit einem globalen feuchten Zeitraum im Valanginium, dem Weissert Event, zusammenfallen. Ein hochproduktives Ereignis im mittleren Hauterivium, das mit Upwelling-Bedingungen in Verbindung steht, wird hier erstmals beschrieben. Die feinkörnigen Ablagerungen der Katterfeld Formation wurden mit graduellem Kontakt von heterolithischen und sandigen Sedimenten der Apeleg-Formation (Hauterivium-Aptium) überlagert, welche die Progradation von Prodelta- und Gezeiten-Deltasystemen während der Regression repräsentieren. Während der Entwicklung des Beckens war die geotektonische Situation durch das Auseinanderbrechen des Gondwana-Superkontinents geprägt, welches sich in der Region durch den Beginn der Subduktion des westlichen proto-südamerikanischen Randes und die Bildung von Back-Arc- und extensionalen Intraplatten-Becken äußert. Rift-bedingter rhyolithischer Vulkanismus war weit verbreitet. Im Zeitraum der Beckenentwicklung wechselten sich warme und kühle Perioden miteinander ab und belegen arid-humide Zyklen. Das Aysén-Río Mayo Becken ähnelt in seiner Ablagerungsentwicklung dem Rocas-Verdes-Becken im Süden; auch wird eine Verbindung mit dem Neuquén-Becken entlang des pazifischen Randes vermutet. Demgegenüber war das Becken wahrscheinlich von den kontinentalen Cañadón-Asfalto- und Golfo-San-Jorge-Becken durch tektonische Hochgebirgssysteme getrennt.