ISSN: 0016-7975
Paleontología/Paleontology/Paleontologia
Consideraciones preliminares sobre aspectos paleobiogeográficos y paleoecológicos de graptolitos del Ordovícico Superior en el flanco surandino de Venezuela
Preliminary considerations about paleobiogeographics and paleoecologicals aspects of graptolites of Upper Ordovician at Venezuela south Andean side
Considerações preliminares sobre aspectos paleobiogeográficos e paleoecológicos de graptolitos do Ordovíciano Superior no flanco sul andino de Venezuela
Nexxys Carolina Herrera Sánchez
Ing°Geó°. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Tecnológicas (CONICET), Centro de investigaciones en Ciencias de la Tierra, (CICTERRA). Córdoba, Argentina. e-mail: nexxysherrera@gmail.com
Recibido: 5-2-18; Aprobado: 28-3-18
Abstract
Due, there are few studies of graptolites in the southern edge of the Venezuelan Andes, it is important to start again the researches on this taxon; either in taxonomic descriptions of new records or as in this case, a new theme: faunal affinities and paleoecological aspects, which allow to understand the geographic location of the Caparo Region for the Upper Ordovician. The presence of faunas such as Nemagraptus gracilis, Dicrano-graptus ramosus, Dicranograptus nicholsoni, etc., which were identified and described by Gutierrez - Marco et al., 2011 and references cited there, shows their affinity with the province of warm waters, the Pacific Province. These species also appear in some formations of the Argentine Premounting range, so a paleogeographic affinity is established with this region and with the ancient continent Laurentia, indicating that the study area was in mid-latitudes for the Upper Ordovician, and that it corresponded to a marine environment: shelf, slope and ocean/basin (epipelagic and deep water facies). Finally, the approach of this paleobiogeographic hypothesis, adds of evidence that the Caparo Region is allochtho-nous to the basement of the Early Paleozoic basin in Venezuela.
Resumen
Debido a que son muy pocos los estudios de graptolitos que se tienen en cuenta en el borde sur de Los Andes venezolanos, es importante retomar las investigaciones sobre este taxón; ya sea en descripciones taxonómicas de nuevos registros o como en este caso, una nueva temática: afinidades faunísticas y aspectos paleoecológicos, que permitan comprender la localización geográfica de la región de Caparo para el Ordovícico Superior. La presencia de fauna como Nemagraptus gracilis, Dicranograptus ramosus, Dicranograptus nicholsoni, entre otros, los cuales fueron identificados y descritos por Gutiérrez – Marco et al., 2011 y bibliografía allí citada, muestran su afinidad con la Provincia Pacífica. Estas especies también aparecen en algunas formaciones de la Precordillera Argentina, por lo que se establece una afinidad paleogeográfica con esta región y con el antiguo Laurentia, indicando que el área en estudio se encontraba en latitudes medias para el Ordovícico Superior, y que correspondía a un ambiente marino: plataforma, talud y llanura abisal (facies epipelágica y de aguas profundas). Finalmente, el planteamiento de esta hipótesis paleobiogeográfica, se suma como evidencia de que la región de Caparo es alóctona al basamento de la cuenca del Paleozoico Inferior en Venezuela.
Resumo
Como são muito poucos os estudos de graptolitos que se têm em conta na borda sul dos Ande venezuelanos, é importante retomar as investigações sobre este taxón; já seja em descrições taxonômicas de novos registros ou como neste caso, uma nova temática: afinidades faunísticas e aspectos paleoecológicos, que permitam compreender a localização geográfica da região de Caparo para o Ordoviciano Superior. A presença de fauna como Nemagraptus gracilis, Dicranograptus ramosus, Dicranograptus nicholsoni, entre outros, os quais foram identificados e descritos por Gutiérrez – Marco et a o., 2011 e bibliografia ali citada, mostram sua afinidade com a Província Pacífica. Estas espécies também aparecem em algumas formações da Precordilheira Argentina, pelo que se estabelece uma afinidade paleogeográfica com esta região e com o antigo Laurentia, indicando que o área em estudo se encontrava em latitudes médias para o Ordoviciano Superior, e que correspondia a um ambiente marinho: plataforma, talude e planície abissal (facies epipelágica e de águas profundas). Finalmente, a proposta desta hipótese paleobiogeográfica, soma-se como evidência de que a região de Caparo é alóctona ao baseamento da bacia do Paleozoico Inferior em Venezuela.
Palabras clave/Keywords/Palavras-chave:
Caparo region, graptolites graptolitos, paleoecología, paleoecology, paleogeografía, Paleogeography, Paleozoico Superior, región de Caparo, região de Caparo, Upper Paleozoic.
Citar así/Cite like this/Citação assim: Herrera (2018) o (Herrera, 2018).
Referenciar así/Reference like this/Referência como esta:
Herrera S., N. C. (2018, abril). Consideraciones preliminares sobre aspectos paleobiogeográficos y paleoecológicos de graptolitos del Ordovícico Superior en el flanco surandino de Venezuela. Geominas 46(75). 35-40.
Introducción
Los graptolitos son fósiles marinos invertebrados, tradicionalmente considerados como una herramienta importante para establecer correlaciones bioestratigráficas de alto nivel, tanto locales como regionales, e incluso intercontinentales para el Paleozoico (e.j., Albanesi y Ortega, 2016 y bibliografía citada allí). También proveen información importante para el entendimiento de las relaciones paleobiogeográficas entre diferentes regiones del mundo a partir de sus afinidades faunísticas.
En Venezuela, los estudios acerca de este taxón son muy pocos, debido a la escasa cantidad de ejemplares, afloramientos que los contienen y de personas interesadas en el tema.
Las primeras dataciones paleontológicas en el flanco surandino venezolano, fueron realizadas por Leith (1938) en las formaciones Caparo y El Horno, a partir de una fauna descrita e identificada previamente por Terry (1935), la cual incluye a Dicranograptus caparroensis (sinónimo juvenil de D. ramosus Hall, 1847), trilobites y algunos bivalvos.
Mas tarde, en la década del 60, debido a las exploraciones petroleras en la Cuenca Barinas-Apure, se realizaron algunas colecciones de fósiles en la región cercana al rio Caparo que incluían graptolitos, trilobites, braquiópodos y briozoos.
Según los autores que identificaron y describieron el material fosilífero, la edad para los depósitos es Ordovícico Superior (Sandbiano).
Recientemente, Gutiérrez-Marco et al. (2011) realizaron un estudio preliminar de graptolitos provenientes de una sección aflorante en la Quebrada Lirán, en la Región de Caparo y que también fueron asignados al Sandbiano.
Debido a que estos son los únicos estudios de graptolitos que se tienen en cuenta en el borde Sur de los Andes Venezolanos, es importante retomar las investigaciones sobre este taxón; ya sea en descripciones taxonómicas de nuevos registros o como en este caso, una nueva temática: aspectos paleobiogeográficos y paleoecológicos, los cuales se determinaron teniendo como referencia las provincias faunísticas y biotopos definidos por Cooper et al. (1991) y trabajos recientemente publicados, como el de Vandenbroucke et al. (2009).
Para realizar este análisis y comprender la ubicación del flanco surandino venezolano para el Ordovícico Superior, se toma como base la revisión taxonómica realizada previamente por Gutiérrez-Marco et al. (2011), donde los ejemplares están conservados como una película orgánica sobre lutitas de color negro. También se tomaron en cuenta algunas especies provenientes colecciones más antiguas y que están nombradas en dicho trabajo.
Mientras tanto, se espera que nuevos hallazgos de material bien conservado permitan establecer un esquema bioestratigráfico para la región de Caparo, y se pueda comprobar la hipótesis paleobiogeográfica planteada en este trabajo.
Marco geológico y ubicación geográfica
El Paleozoico Inferior en el flanco sur andino de Venezuela está representado por las formaciones Caparo y El Horno, que según Yoris y Ostos (1997) representarían una porción alóctona al territorio, la cual se adosó a un basamento más antiguo ubicado al Sur de la Falla de Apure durante la Orogénesis Caledoniana (Figura 1).
Figura 1. Mapa de distribución de los terrenos alóctonos en el norte de Suramérica para el Paleozoico. Tomado de Yoris y Ostos (1997).
Más tarde, en el intervalo comprendido entre ambos depósitos, se produce la Orogénesis Caparoensis, por lo que varios autores plantean un hiatus paleontológico entre estas formaciones. Dicho proceso se ve evidenciado por la ausencia de fósiles indicativos del Ordovícico Superior (Katiano Hirnantiano) y la presencia de sedimentos conglomeráticos en la base de la Formación El Horno (González de Juana, 1980).
La Formación Caparo de edad Ordovícica Medio-Superior, está representada por limolitas arenáceas y micáceas de color gris oscuro, areniscas de grano fino y grueso, areniscas calcáreas y lutitas fósiliferas con un espesor, aproximadamente de 200 metros. Además, se encuentra en posible contacto por falla con la Formación El Horno de edad Silúrica, la cual está caracterizada por tener limolitas calcáreas fosilíferas seguidas de intercalaciones con lutitas calcáreas fosilíferas y en el tope se presenta una alternancia de calizas fosilíferas con niveles puntuales de tempestitas. La fauna que se encuentra en ambas formaciones varía entre graptolitos, braquiópodos, trilobites, corales, bivalvos y briozoos. Según las características litológicas y fosilíferas, ambas formaciones comprendieron un ambiente inicialmente de zonas de plataformas con alternancia de facies litorales y mar abierto; pasando a una plataforma continental con fuerte subsidencia y con algunas corrientes de turbidez (Comisión Venezolana de Estratigrafía y Terminología, 1997).
La mayoría de los ejemplares utilizados para este trabajo provienen de un espesor de 20 cm de lutitas negras laminadas correspondientes a la Formación Caparo y que afloran en el camino que une la Represa Uribante-Caparo con la localidad de Santa Bárbara de Barinas (Figura 1 en Gutiérrez-Marco et al., 2011). Los ejemplares restantes, también se encontraron cercanos a la región de Caparo, pero en terrenos que ahora están inundados por el Embalse de la Vueltosa. El análisis bioestratigráfico realizado por Gutiérrez-Marco et al. (2011), indica la presencia de la Biozona de Nemagraptus gracilis correspondiente al Sandbiano (Sa1).
Un poco de historia paleontológica en el área…
En 1938, Leith realizó las primeras dataciones paleontológicas en el flanco surandino venezolano, a partir de la especie de graptolitos Dicranograptus caparroensis (sinónimo juvenil de D. ramosus Hall, 1847), que formaba parte de una colección realizada años anteriores por Terry (1935) y que también incluía algunos trilobites y bivalvos. Los sedimentos de los cuales provenían los fósiles corresponden a las formaciones Caparo y El Horno.
Más tarde, en la década del 60, debido a las exploraciones petroleras en la Cuenca Barinas-Apure, se realizaron algunas colecciones de fósiles en la región cercana al rio Caparo que incluían graptolitos, trilobites, braquiópodos y briozoos.
Una de ellas realizada por la compañía Shell y Creole (1964) que comprendía ejemplares de Dicranograptus ramosus y Didymograptus sp., posteriormente analizados y estudiados por Pierce et al.(1961). Luego, Shell de Venezuela, posiblemente con H.C. Arnold a cargo de la jornada de campo, determinaron la presencia de cf. Nemagraptus sp., Climacograptus peltifer, C. cf. parvus, C. aff. antiquus Climacograptus sp., Orthograptus sp., Glyptograptus cf. teretiusculus, Cryptograptus sp., Dicranograptus cf. caparroensis, Dicranograptus sp., cf. Dicranograptus sp., cf. Didymograptus sp., Amphigraptus cf. Divergens y Thamnograptus sp.
Creole Petroleum Company, también en una de sus campañas de campo, tomaron muestras de rocas que contenían algunos fósiles identificados por A. Boucot and G.A. Cooper, dentro de los que destacan algunas especies de graptolitos: Dicranograptus caparroensis, D. nicholsoni, Dicranograptus sp.
Gran parte de la información anteriormente presentada, surge como resumen de uno de los apartados del trabajo de Gutiérrez-Marco et al. (2011), el cual fue realizado en la misma zona de Caparo, y donde reconocieron ejemplares de Nemagraptus gracilis, Dicranograptus ramosus, Dicranograptus furcatus, Amphigraptus divergens, Hustedograptus vikarbyensis, Archiclimacograptus meridionalis, Cryptograptus sp. Luego, con base en un estudio bioestratigráfico asignaron a la Formación Caparo una edad Sandbiana (Biozona de Nemagraptus gracilis).
Más recientemente, Gómez (2014) en su trabajo Braquiópodos del Ordovícico Medio y Silúrico del flanco surandino, Venezuela, determinó varios ejemplares que indicaron una edad de Ordovícico Medio (Darriwiliano Superior) – Ordovícico Superior (Katiano) para la Formación Caparo. Dentro de los ejemplares identificados por esta autora se destacan: Harknessella; Mendacella uberis, Spirigerina gaspeensis, Antirhychonella sp., Eostropheodonta, Mullochensis, Resserella, Anastrophia sp., Atrypa reticularis., Sphaerirhynchia sp., Dolerorthis Osiliensis, Eospirifer Leptostrophia sp., Amphistrophia., Leptaena, Meifodia, Meristina, Gypidula cf. Dudleyensis, Chilidiopsis? Spp., Drabovia sp.
Metodología
Este trabajo tiene como finalidad contribuir al entendimiento paleobiogeográfico y paleoecológico de los graptolitos del flanco surandino de Venezuela, específicamente de la región de Caparo. El material analizado fue identificado, descrito e ilustrado por Gutiérrez-Marco et al. (2011) proveniente del camino que une la Represa Uribante-Caparo con Santa Bárbara de Barinas, y por otros autores correspondientes a las compañías petroleras Shell y Creole, Shell de Venezuela y Creole Petroleum. Para interpretar cualitativamente las relaciones paleobiogeográficas existentes entre el sur de los Andes de Mérida con distintas regiones del mundo, se tomaron en cuenta las dos provincias faunísticas de graptolitos definidas por Cooper et al. (1991). Primero, la Provincia Atlántica o de aguas frías, la cual está caracterizada por una baja diversidad y bajo número de taxones está representada por Gran Bretaña y Baltoescandinavia; y la Provincia Pacífica o de aguas cálidas, representada por Norte América y Australasia con una baja diversidad, pero un alto número de taxones (Finney and Chen 1990; Cooper et al., 1991). También se toma como referencia los biotopos establecidos por Vandenbroucke et al. (2009) a partir de resultados estadísticos. Ellos, basándose en una matriz de presencia/ausencia de graptolitos y haciendo un análisis de conglomerados (TWINSPAN), definieron 4 niveles que van desde A hasta D. Estos grupos son considerados equivalentes a agrupamientos ecológicos de alto nivel. Dichos niveles, a su vez, se subdividen en otros grupos llamados “biotopos”, y que a su vez fueron comparados con los establecidos por Cooper et al. (1991).
Consideraciones Paleobiogeográficas
En este apartado se discuten las afinidades paleobiogeográficas de los graptolitos de la región de Caparo con otras regiones del mundo para el Ordovícico Superior, específicamente el Sandbiano.
Tradicionalmente, se han reconocido dos provincias faunísticas, la provincia Atlántica o de aguas frías, representada por Gran Bretaña y Baltoescandinavia, caracterizada por una baja diversidad y un bajo número de taxones, y la provincia Pacífica o de aguas cálidas, simbolizada por Norteamérica, con una baja diversidad, pero alto número de taxones (Cooper et al., 1991, Finney y Chen, 1990). Asimismo, diferentes autores propusieron la existencia de una región de mezcla de faunas atlánticas y pacíficas, desarrollada en latitudes intermedias.
El gradiente térmico latitudinal en la superficie de las aguas, fue el factor principal que determinó el provincialismo de los graptolitos, pero a su vez, estuvo controlado por el cambio climático global sobre la tierra. El gradiente térmico latitudinal estuvo modificado (como ocurre en los océanos modernos) además, por los patrones de circulación oceánica. La influencia de la paleogeografía sobre la biogeografía de los graptolitos reside en el hecho de que los tamaños, formas y posiciones de los continentes afectaron los patrones de circulación, como así también determinaron la posición latitudinal de los continentes.
Son muy pocos los estudios con base en graptolitos en Venezuela y en el flanco surandino, por tal motivo, es importante retomar las investigaciones sobre este taxón; ya sea en descripciones taxonómicas de nuevos registros o como en este caso, aspectos paleobiogeográficos y paleoecológicos.
La presencia de faunas como Nemagraptus gracilis, Dicranograptus ramosus y Hustedograptus vikarbyensis claramente muestran su afinidad con la provincia de aguas cálidas, la Provincia Pacífica. Dentro del ensamblaje de graptolitos, también se encuentran Hustedograptus cf. teretiusculus, Dicranograptus nicholsoni, Orthograptus amplexicaulis, Dicranograptus furcatus y Archiclimacograptus meridionalis que también aparecen en algunas formaciones de la Precordillera Argentina, la cual, con base en numerosos estudios paleontológicos y de tectofacies (Astini et al. (1995), Benedetto et al. (1999), entre otros), se encontraba entre latitudes bajas a medias para el Ordovícico Superior, en lo que corresponde al margen Iapetus del paleocontinente Laurentia, con el cual también se tendrían afinidades paleobiogeográficas. Basándose en los resultados estadísticos planteados por Vandenbroucke et al. (2009), se tienen faunas que entran dentro del grupo C y otras dentro del grupo D. Según ellos, las faunas de ambos grupos presentan una distribución paleogeográfica similar que abarca desde los 15°N hasta los 55°S. En la figura 2, se observa la distribución de los paleocontinentes para el Ordovícico Superior (antes de la Orogénesis Caledoniana) y en color rojo se tiene un terreno del cual podría venir el alóctono que representaría a la región en estudio (Región de Caparo).
Figura 2. Esquema paleobiogeográfico para el Ordovícico Superior (Biozona de Nemagraptus gracilis). Modificado de Vandenbroucke et al. (2009).
Figura 3. Grupos obtenidos del TWINSPAN ploteados sobre un diagrama de cuenca de Cooper et al. (1991). Modificado de Vandenbroucke et al. (2009).
Consideraciones Paleoecológicas
Los graptolitos fueron organismos que tuvieron una amplia distribución mundial y que se hallan preservados en un rango amplio de facies sedimentarias (Bulman, 1964), por lo cual algunos patrones de distribución han sido establecidos por diferentes autores. Entre los factores que contribuyen a la diferenciación espacial de la fauna de graptolitos, Cooper et al. (1991) consideraron: las corrientes oceánicas y las características específicas de las masas de agua; el gradiente latitudinal de temperatura superficial del agua; la distribución con respecto a la profundidad y por último la división entre masas de agua de plataforma y oceánicas.
La diferenciación lateral de masas de aguas específicas, combinada con la profundidad, establece dos hábitats esenciales para los graptolitos. Por un lado, el biotopo de aguas someras, en donde predominaron las formas epipelágicas; y por otro, el biotopo de aguas profundas.
Vandenbroucke et al. (2009) también definieron biotopos que luego compararon y correlacionaron con los establecidos por Cooper et al. (1991). Los grupos A y B, debido a que tienen pocos números de taxones no se pudieron subdividir en biotopos, mientras que los C y D, sí. Los organismos que están agrupados en el grupo C, tenían su hábitat en la base de la plataforma continental, en latitudes bajas a medias, lo cual lo relaciona al biotopo epipelágico de Cooper et al. (1991); mientras que el grupo D, se asigna a un área más profunda (“deep water” de Cooper et al. (1991)), que va desde las afueras de la plataforma continental hasta la base del talud (Figura 3).
Para la región de Caparo, se encuentran presentes los subgrupos C y D; los cuales corresponden a Nemagraptus gracilis: C1, Dicranograptus nicholsoni: C1, Hustedograptus cf. teretiusculus: C2, Orthograptus amplexicaulis: C2, Dicranograptus ramosus: D1, Dicranograptus furcatus: D1, Climacograptus peltifer: D2, C. cf. parvus: D4, Amphigraptus divergens: D4.
Por lo tanto, la presencia de biotopos de ambos grupos (C y D), indica que los organismos vivieron en subambientes distintos, pero a las mismas profundidades (línea de color rojo en Figura 3; prof.: 150-200 m), teniendo en cuenta que las masas de aguas fueron lateralmente diferenciables.
Basándose en los descritos anteriormente, se plantean dos biofacies sucesivas para la Formación Caparo: primero, el área de la plataforma continental (plataforma exterior y talud superior) y segundo, una zona con una columna de agua mayor, que corresponde al talud inferior + llanura abisal (Figura 3).
Conclusiones
Los resultados paleobiogeográficos permiten suponer que el área de estudio habría estado ubicada en la zona de latitudes medias para el Ordovícico Superior, cercano a la Precordillera Argentina, dentro del margen sur del Océano Iapetus.
Se plantea una afinidad faunística con los terrenos de la antigua Cuyania, hoy Precordillera Argentina y con el paleocontinente Laurentia, debido a que comparten faunas que se desarrollaron en la Provincia Pacífica de aguas cálidas, como sería el caso Nemagraptus gracilis, especie guía del Sandbiano Inferior (Sa1).
El planteamiento de esta hipótesis paleobiogeográfica, se suma como evidencia de que la Región de Caparo es alóctona al basamento de la cuenca del Paleozoico Inferior en Venezuela, ya que este último estuvo en unas latitudes un poco más altas para el Sandbiano.
Por último, se reconocen dos biofacies para la Formación Caparo. La primera, que corresponde a la parte externa de la plataforma y talud superior
(Grupo C) y la segunda, al talud inferior con llanura abisal (Grupo D); comprobando las hipótesis anteriores de que el área en estudio habría correspondido a un ambiente marino: plataforma, talud y llanura abisal.
Referencias
Bulman, O. (1964). Lower Palaeozoic plankton. Quarterly Journal of the Geological Society, V. 120, pp. 455-476.
Cooper, R. A., Fortey, R. A., y Lindholm, K. (1991). Latitudinal and depth zonation of Early Ordovician graptolites, Lethaia, 24, 199–218, doi:10.1111/j.1502-3931.1991.tb01468.x.
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Finney, S.C. y Chen, X. (1990). The relationship of Ordovician graptolite provincialism to palaeogeography. Geological Society, London, Memoirs, V.12: 123-128.
Gutiérrez-Marco J. C; Goldman D; Reyes-Abril J., Gómez J. (2011). A preliminary study of some Sandbian (Upper Ordovician) graptolites from Venezuela. Cuaderno del Museo Geominero. España- Madrid. (pp. 199-206)
Leith, E. (1938). A middle Ordovician fauna from the Venezuelan Andes. American Journal Sciences. Fifth Series. Vol. XXXVI, N° 215.
Vandenbroucke, T. R. A., H. A. Armstrong, M. Williams, J. A. Zalasiewicz, y K. Sabbe. (2009). Ground-truthing Late Ordovician climate models using the paleobiogeography of graptolites, Paleoceanography, 24, PA4202, doi:10.1029/2008PA001720.
Yoris, F., y Ostos, M. (1997). Geología de Venezuela: Geología general y cuencas petrolíferas. En: Singer, J., ed., WEC 1997: Evaluación de pozos: Schlumberger-Surenco C.A. 1ra ed., Jolley Printing, Texas.
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