La Formación Arroyo , a veces denominada Formación Lower Clear Fork , es una formación geológica en Texas . [1] Conserva fósiles que datan de la etapa Kunguriana del período Pérmico . [2] Es la porción más baja del Grupo Clear Fork , parte de una serie de estratos fosilíferos del Pérmico en el centro-sur de los Estados Unidos conocidos como los lechos rojos .
La Formación Arroyo es el componente más antiguo y más oriental del Grupo Clear Fork. Se extiende en dirección noreste desde el condado de Concho hasta el condado de Wilbarger al norte. Al norte del río Rojo en Oklahoma, la formación equivalente es la Formación Garber superior y los depósitos de cuevas de Richards Spur (anteriormente Fort Sill). [3] [4]
La Formación Arroyo fue nombrada por primera vez por Beede y Waite (1918). [5] La localidad tipo era una serie de depósitos marinos de caliza , esquisto y yeso que afloraban en Los Arroyos (anteriormente Los Arroyo), un arroyo específico en el condado de Runnels a unas pocas millas al oeste de Ballinger . Wrather (1917) observó la misma secuencia geológica en el condado de Taylor , aunque la nombró Formación Abilene , que era un nombre preocupado rechazado por Beede y Waite (1918). Al principio, Beede y Waite (1918) colocaron tentativamente la Formación Arroyo en la Etapa/Grupo Wichita (o Albany) , en lugar de la Etapa/Grupo Clear Fork suprayacente. [5] Los autores posteriores, comenzando con Sellars (1932), han considerado la Formación Arroyo como la parte basal del Grupo Clear Fork. [6] Olson (1989) denominó la porción de la Formación Arroyo debajo de la bifurcación Salt Fork del río Brazos como el "área sur", en contraste con el "área clásica" ampliamente estudiada más al norte. [7]
Los depósitos de la "zona sur" que se encuentran al norte del condado de Runnels conservan una serie de capas de lutita terrestre intercaladas con varios intervalos distintos de caliza marina , cuatro de los cuales han recibido nombre. Estos cuatro intervalos de caliza son, desde el más bajo estratigráficamente hasta el más alto, las calizas Rainey, Lytle, Kirby Lake y Standpipe. La composición y apariencia de estas calizas pueden ser variables, con algunas localidades que tienen capas de grano fino y otras que son prácticamente conglomerados marinos. Estas cuatro capas de caliza no persisten en la totalidad de la "zona sur", y la caliza Standpipe termina justo al norte de Abilene . Esto hace que sea difícil distinguir el límite entre la Formación Arroyo y Vale al norte del condado de Taylor, donde se encuentra poco después de la parte superior de la caliza Standpipe. [7]
Las capas de piedra caliza son a menudo fosilíferas, preservando fósiles tanto de organismos marinos como de fauna continental reelaborada. Una variedad diversa de dientes y escamas de peces paleoniscoideos y conchas de bivalvos son, con mucho, los fósiles más abundantes. Las madrigueras de gusanos y los ostrácodos también son muy comunes. Los restos de tetrápodos incluyen dientes de Dimetrodon , vértebras inusualmente pequeñas de " Lysorophus " ( Brachydectes ) , fragmentos de cráneo de pequeños Diplocaulus y Trimerorhachis , algunos componentes de Eryops y fragmentos de varios microsaurios , posiblemente atribuibles a Pantylus , Microbrachis y/o Pelodosotis . La mayoría de los huesos pertenecen a animales pequeños, probablemente debido al sesgo tafonómico debido a la facilidad de transporte. Esta es también una posible razón de por qué los dientes encontrados del pez pulmonado de agua dulce Gnathorhiza son mucho más pequeños y raros que los de los depósitos terrestres. Curiosamente, el Captorhinus , un pequeño animal común en el "área clásica", está ausente. Los restos de tiburón incluyen dientes de Orthacanthus e hibodontes . Los invertebrados marinos pertenecían principalmente a nichos de aguas poco profundas o estuarios, aparte de un único nautiloideo mal conservado que probablemente llegó a la deriva desde aguas más abiertas. [7]
Los fósiles de depósitos terrestres (como conglomerados fluviales o lutitas rojas) son raros en el área sur, y se encuentran en solo un puñado de sitios en el condado de Haskell y el suroeste del condado de Baylor. Estos fósiles probablemente sean de un intervalo posterior de la Formación Arroyo, un segmento que se encontraría entre las capas de Kirby Lake y Standpipe Limestone más al sur. La fauna es similar a la del "área clásica", siendo los fósiles de Diplocaulus , Dimetrodon y Orthacanthus los más comunes y también se conocen Eryops y Diadectes , aunque a partir de restos mucho más fragmentarios. [7]
Entre Salt Fork Brazos y Red River , la Formación Arroyo preserva un ecosistema de llanura aluvial terrestre que se encuentra en afloramientos en los condados de Baylor, Wilbarger y Wichita. Esta área, que Olson (1989) denominó el "área clásica", ha sido ampliamente estudiada por sus fósiles de plantas y animales del Pérmico. [7] Las porciones de la Formación Arroyo expuestas en esta área se encuentran entre los sedimentos oxidados del Pérmico denominados colectivamente los lechos rojos de Texas y Oklahoma . Están representados por arcillas rojas , lutitas y lutitas , con capas ocasionales de arenisca o conglomerado , [8] así como nódulos de carbonato dispersos que se vuelven cada vez más comunes en los niveles más jóvenes. Algunas de las capas de arenisca han recibido nombres informales, como los miembros de arenisca Red Tank y Brushy Creek. [9] [10] Las capas de piedra caliza son raras en relación con el "área sur", y las capas diagnósticas del condado de Taylor aparentemente están completamente ausentes al norte de Salt Fork, [7] aunque se ha informado de una capa de dolomita posiblemente equivalente a las calizas Rainey o Lytle. [9] [10] Se sabe que esta capa de dolomita, llamada informalmente dolomita Craddock, conserva impresiones de plantas, así como huellas de artrópodos y tetrápodos . [11]
Debido a la ausencia de la característica caliza Standpipe de la "zona sur", los lechos rojos de Arroyo en la "zona clásica" son difíciles de diferenciar de la Formación Vale suprayacente sobre una base puramente geológica. Un problema similar oscurece el límite entre las formaciones Vale y Choza, con la ausencia de la dolomita Bullwagon que separa las dos más al sur. Como resultado, los sedimentólogos generalmente no distinguen las formaciones componentes del Grupo Clear Fork, y simplemente prefieren llamar a estos lechos rojos del norte la Formación Clear Fork . [9] Bajo este sistema, la Formación Arroyo sería aproximadamente equivalente a la informal "Formación Clear Fork Inferior" . [10]
Olson (1958) intentó proporcionar un límite geológico informal entre Arroyo y Vale basándose en la presencia de una capa uniforme de lutita o lutita roja. Esta capa se encuentra a lo largo de una línea orientada al noreste que dividió en dos el área de Clear Fork en la parte occidental del condado de Baylor. Esta capa uniforme, argumentó, se formó por arroyos lentos y salobres en un delta de tierras bajas cerca del nivel del mar. Por lo tanto, su presencia puede haber sido el resultado de la misma transgresión marina responsable de la caliza Standpipe más al sur. Según esta hipótesis, la Formación Vale podría encontrarse en áreas estratigráficamente más altas al oeste de la línea, y la Formación Arroyo estaría al este de la línea. Sin embargo, Olson admitió que este límite era impreciso debido a la profundidad variable de las lutitas y la topografía variable del paisaje circundante. [12]
El "área clásica" de la Formación Arroyo es una de las partes más fosilíferas de los Texas Red Beds, y los paleontólogos suelen diferenciarla de las formaciones circundantes en función de las diferencias faunísticas. [8] [12] [13] Se sabe que una gran cantidad de sitios contienen abundantes restos vegetales o animales. Los sitios con animales se encuentran entre los conjuntos de tetrápodos del Pérmico Temprano más diversos del mundo, con numerosos restos de anfibios , pelicosaurios (parientes de los mamíferos), condrictios (tiburones) y eureptiles . La última y más grande especie conocida de edafosáurido , Edaphosaurus pogonias , se conoce de Arroyo, y la familia se extinguió poco después. Otros pelicosaurios, incluidos Secodontosaurus , Varanosaurus y varias especies de Dimetrodon , eran abundantes, aunque la abundancia de Dimetrodon se mantuvo en las Formaciones Vale y Choza. Los captorínidos fueron los eureptiles más comunes en el Arroyo, representados por taxones basales como Captorhinus y Labidosaurus . [13] [7] Los captorínidos experimentaron una renovación taxonómica al comienzo de la Formación Vale, ya que taxones avanzados como Labidosaurikos y Captorhinikos reemplazaron o evolucionaron a partir de los captorínidos más primitivos poco después del límite de esquisto rojo entre las dos formaciones. [12] Los primeros especímenes del eureptil grácil Araeoscelis fueron descubiertos en Craddock Bonebed, uno de los sitios más productivos de la Formación Arroyo en el condado de Baylor. Los anfibios acuáticos como Diplocaulus , Trimerorhachis y Eryops son comunes. También estuvieron presentes anfibios terrestres como Seymouria , Diadectes , microsaurios y varios dissorofoideos ( Acheloma , Broiliellus , Aspidosaurus , etc.). Muchos de estos anfibios terrestres no sobrevivieron en la Formación Vale. [8] [7] Las madrigueras que contienen Brachydectes , Gnathorhiza y Diplocaulus en estivación son comunes en la parte media de la Formación Arroyo, lo que probablemente indica un período con un clima más seco que el Arroyo temprano o tardío. Los restos de tiburones más comunes pertenecen aOrthacanthus platypternus , aunquetambién se conocen dientes de Xenacanthus luederensis de algunos yacimientos tempranos de Arroyo. [13]
Además de los tiburones y los peces pulmonados, se conoce un pez actinopterigio grande y bien conservado , Brachydegma caelatum , de la Formación Clear Fork inferior. [27]