Reconstrucción paleoambiental del paleoecuador occidental de Pangea (Colombia) durante el Noriano y evaluación de la variación paleolatitudinal en cuencas de la margen suroccidental

Abstract

Las formaciones Bocas y Montebel, en la Cordillera Oriental de Colombia (Andes del Norte), preservan un registro sedimentario lacustre del Triásico Tardío (Noriano medio), depositado a bajas paleolatitudes cercanas al ecuador. En este trabajo se presenta un estudio detallado de ambas unidades, junto con nuevos datos sobre las afinidades paleobiogeográficas y las condiciones paleoambientales del cinturón paleoecuatorial occidental de Pangea. El análisis integrado bioestratigráfico, sedimentológico y paleontológico revela ciclos de expansión y contracción lacustre. Sobre la base del análisis de facies se reconocen subambientes de lago profundo, lago somero de aguas abiertas, deltas litorales de pequeña escala, ciénagas/pantanos y ambientes lacustres marginales. Estas características sedimentarias son comparables con el complejo lacustre Richmond-type, definido para registros de baja paleolatitud de las cuencas de los márgenes del Atlántico central y norte. Estas características sedimentológicas sumado a la asociación de flora, sugiere un entorno bajo condiciones húmedas y cálidas, posiblemente un clima tropical húmedo. En las formaciones Bocas y Montebel se identificó una asociación paleoflorística compuesta por cf. Cynepteris sp., cf. Wingatea sp., Onychiopsis cf. psilotoides; Piazopteris branneri, Coniopteris sp., Pecopteris sp. Dictyophyllidites sp., Zamites sp., Otozamites sp. Laurozamites sp. Podozamites sp., Pagiophyllum sp., Brachyphyllum sp., Brachyphyllum hegewaldia y ?Classopollis sp. Asimismo, se reconocen fósiles de camarones almeja (Howellisaura colombianus, Shipingia hebaozhaiensis, S. olseni, Euestheria winterpockensis y Gregoriusella sp.), ostrácodos (Darwinulocopina), bivalvos (Unionida) y de vertebrados (peces actinopterigios y posibles fitosaurios). La presencia conjunta de esta flora y fauna constituye una clara evidencia de fuertes afinidades paleobiogeográficas, lo que sugiere una marcada influencia de Laurasia en el noroeste de Gondwana, junto con la ausencia de elementos faunísticos y florísticos típicos del sur de Gondwana en esta región paleoecuatorial de Pangea. La comparación paleolatitudinal a lo largo de la margen suroccidental de Pangea durante el Noriano revela una zonación climática: condiciones cálidas y húmedas cerca del paleoecuador (~6° S; Cordillera Oriental de Colombia); condiciones predominantemente áridas entre ~20°–28° S (Grupo Mitu); condiciones estacionales subhúmedas a semiáridas hacia ~48° S (Formación Los Colorados); y climas templado-cálidos y húmedos entre ~50° y ~61° S (cuencas de Malargüe, Paso Flores y El Tranquilo). Este patrón latitudinal sugiere un arreglo zonal, con franjas climáticas aproximadamente delimitadas a lo largo de la margen suroccidental de Pangea. Considerando los datos y resultados obtenidos para la margen suroccidental de Pangea, junto con la evidencia sedimentológica e interpretaciones paleoambientales publicadas para otras áreas del supercontinente durante el Noriano, se propone que el modelo climático para este intervalo, se alinea a un sistema zonal. Esta propuesta se sustenta por la presencia de un cinturón húmedo paleoecuatorial muy estrecho que pudo establecerse desde el ecuador occidental (Cordillera Oriental de Colombia y Cuneca de Chinle) hasta zonas internas de Pangea (facies lacustres húmedas de las cuencas de Richmond, Dan River y Deep River).

Abstract The Bocas and Montebel formations, located in the Eastern Cordillera of Colombia (Northern Andes), preserve a Late Triassic (middle Norian) lacustrine sedimentary record deposited at low paleolatitudes near the equator. This study presents a detailed analysis of both units, together with new data on the paleobiogeographic affinities and paleoenvironmental conditions of the western paleo-equatorial belt of Pangea. An integrated biostratigraphic, sedimentological, and paleontological analysis reveals cycles of lacustrine expansion and contraction. Facies analysis allows the recognition of deep-lake, shallow open-water lake, small-scale littoral deltas, marsh/swamp, and marginal lacustrine subenvironments. These sedimentary characteristics are comparable to the Richmond-type lacustrine complex, defined for low-paleolatitude lacustrine records of the central and northern Atlantic margin basins. These sedimentological features, together with the associated flora, suggest deposition under warm and humid conditions, possibly corresponding to a tropical humid climate. A paleofloristic association was identified in the Bocas and Montebel formations, composed of cf. Cynepteris sp., cf. Wingatea sp., Onychiopsis cf. psilotoides, Piazopteris branneri, Coniopteris sp., Pecopteris sp., Dictyophyllidites sp., Zamites sp., Otozamites sp., Laurozamites sp., Podozamites sp., Pagiophyllum sp., Brachyphyllum sp., Brachyphyllum hegewaldia, and ?Classopollis sp. In addition, fossils of clam shrimps (Howellisaura colombianus, Shipingia hebaozhaiensis, S. olseni, Euestheria winterpockensis, and Gregoriusella sp.), ostracods (Darwinulocopina), bivalves (Unionida), and vertebrates (actinopterygian fishes and possible phytosaurs) were recorded. The combined presence of this flora and fauna provides clear evidence of strong paleobiogeographic affinities, suggesting a marked Laurasian influence in northwestern Gondwana, together with the absence of faunal and floral elements typical of southern Gondwana in this paleo-equatorial region of Pangea. The paleolatitudinal comparison along the southwestern margin of Pangea during the Norian reveals a climatic zonation: warm and humid conditions near the paleo-equator (~6° S; Eastern Cordillera of Colombia); predominantly arid conditions between ~20°–28° S (Mitu Group); seasonally subhumid to semi-arid conditions toward ~48° S (Los Colorados Formation); and warm-temperate to humid climates between ~50° and ~61° S (Malargüe, Paso Flores, and El Tranquilo basins). This latitudinal pattern suggests a zonal arrangement, with approximately delimited climatic belts along the southwestern margin of Pangea. Considering the data and results obtained for the southwestern margin of Pangea, together with sedimentological evidence and published paleoenvironmental interpretations for other areas of the supercontinent during the Norian, a zonal climatic system is proposed for this interval. This interpretation is supported by the presence of a very narrow humid paleo-equatorial belt that may have extended from the western equatorial region (Eastern Cordillera of Colombia and the Chinle Basin) to inner areas of Pangea (humid lacustrine facies of the Richmond, Dan River, and Deep River basins).