Durante la época de la deposición del Grupo Ecca, el entorno de deposición, con algunas excepciones, era predominantemente marino . El mar de Ecca era vasto pero poco profundo, alcanzando sólo unos 500 m en su punto más profundo en sus facies oeste/noroeste y sur, donde se encuentran los depocentros de Tanqua y Laingsburg, respectivamente. El ambiente marino variaba desde sistemas de abanicos submarinos pelágicos profundos en los depósitos inferiores que se inclinan constantemente hacia el noreste hasta depósitos marinos poco profundos que incluyen facies marinas de plataforma ( continental ) y marinas marginales , y finalmente depósitos de playas en sucesiones más jóvenes. En el Grupo Ecca también son bien conocidos los entornos carboníferos fluvial - deltaicos y de turberas . [3] [4] [5] [6]
El Grupo Ecca fue depositado en una vasta cuenca de antepaís de retroarco . Este sistema de antepaís fue causado por un levantamiento de la corteza terrestre ( orogénesis ) que previamente había comenzado a tomar curso debido a la subducción de la placa Paleo-pacífica debajo de la placa Gondwana . Esto resultó en el ascenso de la cordillera de Gondwanide en lo que se conoce como orogenia de Gondwanide . La formación de montañas y la erosión causada por la creciente cordillera de Gondwanide fue el mecanismo de hundimiento inicial que actuó en la cuenca del Karoo . La tectónica de flexión dividió la cuenca del Karoo en las provincias de flexión de proa , proa y protuberancia. Esto resultó en la deposición de la cuenca del Karoo . [7] [8] [9] [10] [11]
Extensión geográfica
Una montaña en Tanqua Karoo, Sudáfrica, con múltiples capas de turbiditas formadas en la parte suroeste del mar de Karoo hace unos 300 millones de años.
El Grupo Ecca comprende dieciséis formaciones geológicas reconocidas . [14] Estas formaciones individuales se han agrupado en tres áreas geográficas, que son las sucesiones de facies sur, oeste/noroeste y noreste . En el este de Sudáfrica hay depósitos de secuencias de lutitas aún indiferenciadas atribuidas al Grupo Ecca. [15] [16] [17] [18] [19]
Con la excepción de las formaciones Prince Albert, Whitehill , Collingham y Waterford superiores que se encuentran tanto en las facies sur como en las facies occidental/noroccidental , las formaciones geológicas del Grupo Ecca solo se pueden encontrar en una de las tres sucesiones de facies antes mencionadas. . Esto se debe a que cada una de estas sucesiones de facies representa diferentes ambientes preservados que pueden observarse en sus características geológicas de diagnóstico. Las sucesiones de facies, junto con sus formaciones geológicas, se describen a continuación: [20] [21] [22] [23] [24]
Facies de Ecca occidental / noroccidental
Esta sucesión de facies es puramente marina . Las rocas contienen una transición completa, gradando lateralmente entre sí, desde los depósitos marinos del fondo de la cuenca hasta la pendiente submarina canalizada hasta los depósitos de plataforma , pro-delta y ambiente de playa. Los depósitos de las facies oeste/noroeste se encuentran dentro del Tanqua Depocenter , uno de los vastos sistemas de abanicos submarinos conocidos de la Ecca marina. [25] Las formaciones asociadas se enumeran a continuación (de mayor a menor):
Un fósil de Mesosaurus tenuidens (sinónimo de Mesosaurus brasiliensis), Pérmico (270 millones de años)
Formación Collingham : Está compuesta por lechos delgados de lutita silícea de color gris oscuro alternados con lechos de toba más suaves de color gris amarillento . La naturaleza de grano fino de los sedimentos indica que el ambiente de depósito era una suspensión de baja energía en un ambiente de ventilador submarino . La presencia de lechos de toba indica que tuvo lugar actividad volcánica durante la época de deposición de sedimentos .
Formación Tierberg : compuesta predominantemente por lutitas arcillosas, planas y negruzcas . En las secciones inferiores de esta formación se encuentran lechos de toba , mientras que en las secciones superiores se encuentran concreciones calcáreas y conglomerados de pellets de arcilla. En las secciones más superiores también se encuentran secuencias de lutitas , limolitas y areniscas que se engrosan hacia arriba y que exhiben estructuras de bolas y almohadas. La presencia de lutitas en el Tierberg inferior indica un ambiente marino de baja energía que pasó a ambientes deposicionales pro-delta a delta distal con la aparición de secuencias de engrosamiento ascendente y otras características geológicas asociadas. Se han recuperado varios fósiles de invertebrados, a saber, escamas de peces, espiráculos de esponjas y rastros de fósiles de planolitas y nereitas.
Formación Kookfontein : La sección inferior de esta formación está compuesta de lutitas de color gris oscuro laminadas horizontalmente que están intercaladas con ritmitas clásticas . Aquí se observan pequeños ciclos de engrosamiento ascendente que se vuelven más prominentes en las secciones superiores. El tipo de roca cambia en las secciones superiores alternando lechos de limolita y arenisca de grano fino . Esta formación es una continuación de la facies ambiental de la Formación Skoorsteenberg donde se depositaron sedimentos en un entorno pro- delta .
Formación Waterford : Los depósitos del oeste/noroeste de esta formación están compuestos de una mezcla de esquisto , limolita , ritmita y areniscas de grano fino a medio . Las areniscas y limolitas están laminadas horizontalmente y a menudo presentan superficies onduladas . En las secciones inferiores se observan ciclos alternos de depresión y deslizamiento y ciclos ascendentes de engrosamiento, mientras que en las secciones superiores se observan estructuras de bolas y almohadas y depósitos de relleno de canales. Estas características indican que el ambiente deposicional constituyó depósitos del frente deltaico en las secciones inferiores que pasaron a una llanura deltaica fluvial . En las capas de arenisca se encuentran con frecuencia troncos de árboles fosilizados , y en las otras capas de roca se encuentran rastros de las madrigueras de Cruziana y Skolithos . Junto con las formaciones subyacentes Tierberg, Skoorsteenberg y Kookfontein, la formación Waterford forma un megaciclo deltaico que se vuelve más grueso hacia arriba . [31] [32] [33]
Facies del sur de Ecca
Esta sucesión de facies es la más grande de las tres sucesiones de facies. Sus formaciones más bajas son marinas profundas que comprenden sedimentos pelágicos del fondo de la cuenca y sistemas de abanicos submarinos que ascienden hacia pendientes submarinas canalizadas hasta entornos marinos y de playa. El Depocenter de Laingsburg se encuentra en esta sucesión de facies e incluye las siguientes formaciones (de la más antigua a la más joven):
Formación Prince Albert : Las capas de pedernal de color negro a gris oscuro con erosión gris amarillenta sólo se conocen en las facies del sur . Estos sedimentos rocosos se depositaron en un entorno marino profundo y en abanico submarino distal . De esta formación se han recuperado varios fósiles marinos de invertebrados , peces paleoniscoides y coprolitos .
Formación Collingham : Los depósitos de facies del sur de esta formación producen un pedernal de color gris amarillento pálido , a menudo denominado en la literatura como “ Lecho de pedernal Maijiesfontein ”.
Formación Laingsburg : compuesta por cuatro unidades masivas de arenisca intercaladas con lutitas y limolitas laminadas planas . En las areniscas masivas se encuentran a menudo concreciones calcáreas y clastos de guijarros arcillosos . Fragmentos de plantas carbonizadas se encuentran con frecuencia en las capas de esquisto y limolita . Grada lateralmente hacia la Formación Ripon superior en el este.
Formación Fort Brown : son extremadamente comunes las ritmitas de capas alternas de arenisca / limolita o limolita / arcilla , lutitas carbonosas y rocas de barro , que generalmente son de color gris oliva. Las ritmitas y las rocas de barro comprenden la mayor parte de los depósitos inferiores de la Formación Fort Brown. En sus secciones superiores se encuentran intercalaciones menores de wacke de arenisca impura , que muestran laminación cruzada horizontal, ondulada, ondulada y ondulada-deriva. A veces se encuentran tobas debido al evento del Cabo Orogénico que tuvo lugar durante el momento de la deposición. Las rocas de fango y las lutitas son de grano extremadamente fino, están finamente laminadas y se considera que representan facies marinas de plataforma que se depositaron en un entorno pro- delta . Aquí se encuentran material de hachís de plantas fragmentadas y restos de fósiles de invertebrados .
Formación Waterford : esta formación está expuesta a lo largo de una serie de sinclinales y anticlinales con tendencia este-oeste . Es rico en areniscas , que generalmente son de color claro y frecuentemente están intercaladas con limolitas de color gris oscuro a gris amarillento claro y, a veces, lutitas . En las capas de arenisca se encuentran a menudo ondulaciones simétricas bien conservadas . Los afloramientos de esta formación son extremadamente diagnósticos como resultado de las “bandas” alternas de arenisca y limolita. Se cree que representa un entorno marino marginal ya sea dentro de la zona intermareal o dentro de un delta o playa . [18] [34] [35] [36]
Facies del noreste de Ecca
La facies nororiental es marina poco profunda en sus secciones más bajas y más altas, y luego cambia a ambientes pantanosos de turba fluviales y deltaicos que contienen carbón en sus depósitos centrales. La facies norte a menudo se superpone discordantemente sobre rocas de basamento mucho más antiguas, a diferencia de las otras facies del Grupo Ecca. Comprende tres formaciones geológicas (de más antigua a más joven):
Ejemplo de un entorno de pantano de turba, similar al entorno de depósito conservado en las rocas de la Formación Vryheid. El material vegetal se habría hundido bajo la superficie hasta el fondo del pantano, siendo preservado en el ambiente anóxico. Con el tiempo, el material vegetal quedaría compactado y enterrado por los sedimentos. A lo largo de millones de años el material vegetal se mineralizó convirtiéndose en carbón.
Formación Pietermarizberg : Generalmente compuesta por rocas de esquisto carbonáceas y ricas en limo de color oscuro, limolita y lutita con capas subordinadas de arenisca . Esta formación sólo se encuentra en la sección más oriental de la sucesión de facies nororiental y no está bien estudiada debido a los escasos afloramientos y exposiciones. La mayoría de los datos recopilados de esta formación provienen de núcleos de pozo . Además, los afloramientos expuestos se erosionan rápidamente debido al clima subtropical de KwaZulu-Natal , donde sólo se encuentran depósitos de esta formación. Se han encontrado materiales vegetales fósiles esporádicos y varios rastros de fósiles de invertebrados , y se cree que el entorno de depósito es marino poco profundo.
Formación Volksrust : Comprende principalmente lutitas de color gris a negro, ricas en limo , que contienen lentes delgadas de limolita o arenisca bioturbadas . Los depósitos de esta formación se cruzan lateralmente con la Formación Vryheid subyacente y los depósitos de roca suprayacentes del Grupo Beaufort . Los sedimentos de roca son de grano fino en general, lo que indica que los sedimentos de roca se depositaron tanto en entornos lacustres como lagunares y costeros poco profundos . De esta formación se ha recuperado un gran bivalvo marino pelecípodo . [41] [42] [43]
Correlación
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