Pedogenic and subaerial exposure microfabrics in a late Carboniferous-early Permian carbonate-volcanic lacustrine-palustrine system (San Ignacio Formation, Frontal Cordillera, Argentina)
Creators
- 1. Universidad de Oviedo
- 2. Instituto Geológico y Minero de España
- 3. Universitat de Barcelona
- 4. Bernardino Rivadavia Natural Sciences Museum
- 5. University of Buenos Aires
- 6. Servicio Geológico Minero Argentino
Description
In the Argentinian Andes (Frontal Cordillera) the upper part of the late Carboniferous-early Permian San Ignacio Formation is made up of lacustrine-palustrine microbial carbonates and interbedded volcanic deposits. In this lacustrine-palustrine environment a natural monospecific forest was developed. The deposits of this sedimentary-volcanic succession were repeatedly subjected to subaerial exposure and modified by pedogenesis to varying degrees giving rise to paleosoils development. Diagenetic microfabrics were well preserved in the carbonates and volcanic rocks. The carbonate microfabrics comprise a wide spectrum of features consisting of root marks and stumps-related structures (rhizoliths, alveolar texture, tunnel-like structures and coprolites of arthropods), pisoids, coated grains and pseudomicrokarst, cracking, brecciated and nodular fabrics, and grainification also occur corresponding to different stages in the pedogenic evolution. Meteoric dissolution and cementation processes are observed; examples are well identified by scanning electron microscope showing silica-filled voids in partially dissolved carbonates and growths of inorganic carbonate microcrystals or of microbial origin in voids. Other different types of cements can be seen such as discontinuous carbonate crusts, ribbon spar, cavities with silt infillings and pendant cements. The whole set of these microfabrics are indicative of wetting, desiccation and meteoric conditions (vadose and phreatic). The abundance of plant roots and associated micro-organisms mainly of bacterial origin (micro-rods, short rod-shapes, nano-fibres, filaments and nano-spheres) played an important role in the pedogenic and subaerial diagenetic processes affecting these deposits. The immature character of the paleosoils and absence of calcretes point out to short intervals of subaerial exposure due to oscillating fluctuations in water level, intermittent volcanic supply, tectonic subsidence and oscillating climatic conditions. The whole of the macro and microfabrics reveals that the prevailing weather could correspond to an intermediate between semi-arid to sub-humid, however the alternating wetting and drying conditions in which the fossil forest developed and the abundance and diversity of micro-organisms, suggest a transition to sub-humid climate conditions.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
في جبال الأنديز الأرجنتينية (Frontal Cordillera)، يتكون الجزء العلوي من تكوين سان إجناسيو البرمي المتأخر الكربوني المبكر من كربونات ميكروبية من اللاكوسترين بالوسترين ورواسب بركانية متداخلة. في هذه البيئة المكونة من البحيرات والبالوسترين، تم تطوير غابة طبيعية أحادية النوع. تعرضت رواسب هذا التعاقب الرسوبي البركاني مرارًا وتكرارًا للتعرض تحت الهوائي وتم تعديلها عن طريق تكوين الأطفال بدرجات متفاوتة مما أدى إلى تطور الباليوسويل. تم الحفاظ على الأقمشة الدقيقة الوراثية بشكل جيد في الكربونات والصخور البركانية. تشتمل الأقمشة الدقيقة الكربونية على مجموعة واسعة من الميزات التي تتكون من علامات الجذر والهياكل المتعلقة بالجذوع (الحصى الجذرية، والملمس السنخي، والهياكل الشبيهة بالنفق، وكوبروليتات المفصليات)، والحمص، والحبوب المغلفة، والكارست الزائفة، والتكسير، والأقمشة المتشققة والعقيدية، كما يحدث التحبيب المقابل لمراحل مختلفة من التطور البيدوجيني. لوحظت عمليات الذوبان والتثبيت النيزكي ؛ يتم تحديد الأمثلة جيدًا عن طريق مسح المجهر الإلكتروني الذي يظهر الفراغات المملوءة بالسيليكا في الكربونات المذابة جزئيًا ونمو بلورات الكربونات الدقيقة غير العضوية أو ذات الأصل الميكروبي في الفراغات. يمكن رؤية أنواع مختلفة أخرى من الأسمنت مثل قشور الكربونات المتقطعة، والصاري الشريطي، والتجاويف مع حشوات الطمي والأسمنت المعلق. تشير المجموعة الكاملة من هذه الأقمشة الدقيقة إلى الترطيب والجفاف والظروف النيزكية (الفادوز والتدريجية). لعبت وفرة جذور النباتات والكائنات الحية الدقيقة المرتبطة بها بشكل رئيسي من أصل بكتيري (القضبان الدقيقة، وأشكال القضبان القصيرة، والألياف النانوية، والخيوط، والكريات النانوية) دورًا مهمًا في العمليات التصلدية البيدوجينية ودون الهوائية التي تؤثر على هذه الرواسب. تشير الطبيعة غير الناضجة للآبار القديمة وغياب الحصوات الكلسية إلى فترات قصيرة من التعرض تحت الهوائي بسبب التقلبات المتذبذبة في مستوى المياه والإمدادات البركانية المتقطعة والهبوط التكتوني والظروف المناخية المتذبذبة. يكشف كل من الأقمشة الكبيرة والصغيرة أن الطقس السائد يمكن أن يتوافق مع وسيط بين شبه القاحلة إلى شبه الرطبة، ومع ذلك فإن ظروف الترطيب والتجفيف المتناوبة التي تطورت فيها الغابة الأحفورية ووفرة وتنوع الكائنات الحية الدقيقة، تشير إلى الانتقال إلى الظروف المناخية شبه الرطبة.Translated Description (French)
Dans les Andes argentines (Cordillère frontale), la partie supérieure de la Formation de San Ignacio de la fin du Carbonifère et du début du Permien est composée de carbonates microbiens lacustres-palustres et de dépôts volcaniques intercalés. Dans cet environnement lacustre-palustre, une forêt naturelle monospécifique a été développée. Les dépôts de cette succession sédimentaire-volcanique ont été soumis à plusieurs reprises à une exposition subaérienne et modifiés par pédogenèse à des degrés divers donnant lieu au développement de paléosoils. Les microfabriques diagénétiques étaient bien conservées dans les carbonates et les roches volcaniques. Les microfabriques carbonatées comprennent un large spectre de caractéristiques consistant en des marques de racines et des structures liées aux souches (rhizolithes, texture alvéolaire, structures de type tunnel et coprolites d'arthropodes), des pisoïdes, des grains enrobés et des pseudomicrocarts, des fissures, des tissus bréchets et nodulaires, et la granulation se produit également correspondant à différentes étapes de l'évolution pédogène. Des processus de dissolution et de cémentation météoriques sont observés ; des exemples sont bien identifiés au microscope électronique à balayage montrant des vides remplis de silice dans des carbonates partiellement dissous et des croissances de microcristaux de carbonate inorganique ou d'origine microbienne dans des vides. D'autres types de ciments peuvent être vus tels que des croûtes de carbonate discontinues, des longerons en ruban, des cavités avec des remblais de limon et des ciments suspendus. L'ensemble de ces microfabriques est révélateur de conditions de mouillage, de dessiccation et météoriques (vadose et phréatique). L'abondance des racines végétales et des micro-organismes associés principalement d'origine bactérienne (micro-baguettes, bâtonnets courts, nano-fibres, filaments et nano-sphères) a joué un rôle important dans les processus diagénétiques pédogéniques et subaériens affectant ces dépôts. Le caractère immature des paléosoils et l'absence de calcretes indiquent des intervalles courts d'exposition subaérienne en raison des fluctuations oscillantes du niveau d'eau, de l'approvisionnement volcanique intermittent, de l'affaissement tectonique et des conditions climatiques oscillantes. L'ensemble des macro et microfabriques révèle que le temps régnant pourrait correspondre à un intermédiaire entre semi-aride et subhumide, mais l'alternance des conditions de mouillage et de séchage dans lesquelles la forêt fossile s'est développée et l'abondance et la diversité des micro-organismes suggèrent une transition vers des conditions climatiques subhumides.Translated Description (Spanish)
En los Andes argentinos (Cordillera Frontal) la parte superior de la Formación San Ignacio del Carbonífero Tardío-Pérmico Temprano está conformada por carbonatos microbianos lacustres-palustres y depósitos volcánicos intercalados. En este entorno lacustre-palustrino se desarrolló un bosque monoespecífico natural. Los depósitos de esta sucesión sedimentario-volcánica fueron sometidos repetidamente a exposición subaérea y modificados por pedogénesis en diversos grados dando lugar al desarrollo de paleosoils. Los microtejidos diagenéticos estaban bien conservados en los carbonatos y rocas volcánicas. Los microtejidos carbonatados comprenden un amplio espectro de características que consisten en marcas radiculares y estructuras relacionadas con tocones (rizolitos, textura alveolar, estructuras en forma de túnel y coprolitos de artrópodos), pisoides, granos recubiertos y pseudomicrokarst, grietas, tejidos brechados y nodulares, y también se produce granulación correspondiente a diferentes etapas de la evolución pedogénica. Se observan procesos de disolución y cementación meteórica; los ejemplos se identifican bien mediante microscopio electrónico de barrido que muestra huecos llenos de sílice en carbonatos parcialmente disueltos y crecimientos de microcristales de carbonato inorgánico o de origen microbiano en huecos. Se pueden ver otros tipos diferentes de cementos, como costras de carbonato discontinuas, largueros de cinta, cavidades con rellenos de limo y cementos colgantes. Todo el conjunto de estos microtejidos son indicativos de humectación, desecación y condiciones meteóricas (vadosas y freáticas). La abundancia de raíces vegetales y microorganismos asociados principalmente de origen bacteriano (microbarras, varillas cortas, nanofibras, filamentos y nanoesferas) jugó un papel importante en los procesos diagenéticos pedogénicos y subaéreos que afectan a estos depósitos. El carácter inmaduro de los paleosilos y la ausencia de calcretos apuntan a intervalos cortos de exposición subaérea debido a fluctuaciones oscilantes en el nivel del agua, suministro volcánico intermitente, subsidencia tectónica y condiciones climáticas oscilantes. El conjunto de los macro y microtejidos revela que el clima predominante podría corresponder a un intermedio entre semiárido y subhúmedo, sin embargo, las condiciones alternas de humectación y secado en las que se desarrolló el bosque fósil y la abundancia y diversidad de microorganismos, sugieren una transición a condiciones climáticas subhúmedas.Files
pdf.pdf
Files
(2.1 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:42b637ea8ec3e38020f78b1df7132100
|
2.1 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- الأقمشة الدقيقة للتعرض للأطفال وتحت الهواء في أواخر العصر الكربوني - كربونات العصر البرمي المبكرة - نظام بالوسترين اللاكوسترين البركاني (تكوين سان إجناسيو، جبهية كوردييرا، الأرجنتين)
- Translated title (French)
- Microfabriques d'exposition pédogénique et subaérienne dans un système carbonifère tardif-précoce permien carbonate-volcanique lacustre-palustre (Formation de San Ignacio, Cordillère Frontale, Argentine)
- Translated title (Spanish)
- Microtejidos de exposición pedogénica y subaérea en un sistema Carbonífero tardío-principio Pérmico carbonato-volcánico lacustre-palustrino (Formación San Ignacio, Cordillera Frontal, Argentina)
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3013692105
- DOI
- 10.5027/andgeov47n2-3214