@misc{10481/110608,
year = {2026},
url = {https://hdl.handle.net/10481/110608},
abstract = {The Cretaceous was a geological period in which several global events occurred
synchronously, including the formation of Large Igneous Provinces (LIPs), Oceanic
Anoxic Events (OAEs), eustatic changes, and finally the impact of an asteroid at the
Cretaceous-Paleogene boundary. In the extreme NW of South America, two different
geological domains developed during this period. A western domain of allochthonous
origin, directly related to the evolution of the Caribbean Plate, which accreted at the
margin of South America during the Late Cretaceous, and an autochthonous eastern
domain associated with the South American Plate. The geological history of each domain
and their subsequent interaction allowed the simultaneous establishment of two regional
sedimentary basins during the Campanian-Maastrichtian, a forearc basin in the west and
a backarc basin in the east, separated by a central volcanic arc formed by subduction
between the Caribbean and South American plates. Both basins share a geological history
during this period, preserving the record of the processes, factors and events that
controlled the accumulation of sediments, associated with the collision of the Caribbean
Plate.
During this period, the western forearc basin was relatively homogeneous in terms of
sedimentary environments and types of deposits. It was characterized by the dominance
of deep marine environments, accumulating from coarse-grained deposits associated with
submarine canyons and basin-floors fan lobes, to fine-grained deposits related to abyssal
plains, through turbiditic and suspended fall-out depositional processes, respectively. The
bottoms of this basin were colonized by a relatively homogeneous tracemakers
community, characterized by a low diversity and abundance, irregularly distributed
within the basin, but without significant variations in relation to the deposits. This
community is represented by several ichnotaxa, such as Chondrites, Nereites, Phycodes,
Phycosiphon, Planolites, Sphyrophyton, Thalassinoides and Zoophycos, belonging to the
Zoophycos ichnofacies. The main paleoenvironmental (i.e., depositional and ecological)
parameters that controlled the establishment and development of this macrobenthic
community were hydrodynamic energy and oxygenation.
In the eastern backarc basin, which was an epeiric basin throughout the Cretaceous,
known as the La Luna epeiric sea during the Late Cretaceous, the sedimentary
environments, types of deposits and depositional processes were highly variable in
relation to the final stages of the marine basin filling. According to this variability, three
sectors are distinguished in the basin: western, central and eastern, which behaved
differently in terms of sedimentation at the same time. During the early Campanian, the
western sector represented the most distal environments of the basin, where mainly finegrained
sediments accumulated by suspended fall-out in shelf environments. The central sector was dominated by the accumulation of sandy deposits by wave processes in
shoreface environments. The eastern sector was characterized by fluvial and wave
processes that accumulated coarse-grained deposits in fluvial-dominated delta-front
environments. In the late Campanian, a major change is recorded in the central and eastern
sectors of the basin. The western sector continued to represent the most distal
environments of the basin, with suspension sedimentation in shelf environments, while
the central and eastern sectors accumulated fine-grained deposits by suspended-fall-out
and fluvial processes in offshore and fluvial-dominated prodelta environments,
respectively. In the early Maastrichtian, the central and eastern sectors change again.
Fine-grained sedimentation continues in the western sector, dominated by suspended fallout
and wave processes in shelf and offshore environments, while in the central and
eastern sectors sandy deposits associated with wave and fluvial processes accumulate
again in shoreface and fluvial-dominated deltaic front environments, respectively. At the
end of the Maastrichtian, fluvial processes dominated in the three sectors, associated with
different systems, such as fan delta complexes and anastomosed rivers in the west, mainly
characterized by conglomeratic and sandy deposits, and lacustrine and deltaic systems in
the central and eastern parts, mainly accumulating mudstones and coals.
Specifically, the conglomeratic deposits of the fan delta complexes in the west were
formed by three adjacent sedimentary systems, such as distal alluvial fans, distributary
fluvial channel systems and marine-influenced mouth bars. Debris flows and laminar
flows characterized the distal alluvial fans, while fining-upward successions generated by
traction processes represented the channel fills of the distributary fluvial systems.
Deposits with coarsening-upward trends, with structures associated with oscillatory
processes and bioturbation of marine origin, formed the marine-influenced mouth bars.
These changes in the sedimentary environments and depositional processes determined a
variable response of the macrobenthic tracemaker communities that colonized the
bottoms of this backarc basin, showing two important moments of colonization, one in
the early Campanian and the other in the early Maastrichtian. In the early Campanian,
only Thalassinoides are punctually recorded in the western sector, while in the central
and eastern sectors macrobenthic tracemaker communities are established with higher
and lower development, respectively. In the central sector an abundant and diverse
macrobenthic community develops, represented by Arenicolites, Arthrophycus,
Asterosoma, Crossopodia, Cylindrichnus, Diplocraterion, Gordia, Helminthopsis,
Laevicyclus, Ophiomorpha, Phycodes, Planolites, Protovirgularia, Rhizocorallium,
Rosselia, Scolicia, Skolithos, Teichichnus, Thalassinoides and Zoophycos, assigned to the
Cruziana ichnofacies. The record from the eastern sector was comparatively less diverse
and abundant, represented by Ophiomorpha, sometimes in monospecific association,
Rhizocorallium and Thalassinoides, associated with the Rosselia ichnofacies. In the late
Campanian, the seafloor of this basin presented unfavorable conditions for the colonization by macrobenthic tracemakers, as suggested by the absence of bioturbation.
In the early Maastrichtian, the bottoms in all three sectors of the basin were again
occupied by a diverse and abundant tracemaker community. In the western sector an
assemblage composed of Arenicolites, Asterosoma, Chondrites, Gyrochorte, ?Gyrolithes,
Ophiomorpha, Palaeophycus, Planolites, Protovirgularia, Rhizocorallium,
Schaubcylindrichnus, Scolicia, Skolithos, Spongeliomorpha, Taenidium, Teichichnus,
and Thalassinoides belonging to the Cruziana ichnofacies, suggest favorable
paleoenvironmental conditions at the bottom. Favorable living parameters can also be
interpreted for the central sector, with an assemblage composed of Arenicolites,
Arthrophycus, Asterosoma, Crossopodia, Cylindrichnus, Diplocraterion, Gordia,
Helminthopsis, Laevicyclus, Ophiomorpha, Phycodes, Planolites, Protovirgularia,
Rhizocorallium, Rosselia, Scolicia, Skolithos, Teichichnus, Thalassinoides and
Zoophycos also associated with the Cruziana ichnofacies. In the eastern sector,
Conichnus, Ophiomorpha, Palaeophycus, Planolites, Rhizocorallium, Skolithos,
Taenidium, Teichichnus, and Thalassinoides associated with the Rosselia ichnofacies
represent the macrobenthic community activity on this side of the basin. In the late
Maastrichtian, associated with the dominance of fluvial conditions, the bottoms were
poorly colonized. The Ophiomorpha ichnofabrics identified in the fan delta complex
deposits of the western sector suggest short episodes where marine conditions dominated
over prevailing fluvial conditions. The main factors that controlled the establishment and
development of tracemaker macrobenthic communities in this backarc basin during the
Campanian-Maastrichtian were the energy associated with wave processes that
continuously agitated the bottoms in the western and central sectors, the constant input of
organic matter, salinity and turbidity in the eastern sector, and relative sea-level changes,
possibly associated with channel avulsion or local tectonic phenomena.
The two basins, forearc to the west and backarc to the east, although coeval and separated
by the same volcanic arc, developed stratigraphically in different ways in response to the
variable influence of allogenic and autogenic controls. In the larger forearc basin, there
was a more extensive redistribution of sediment, whereas the backarc basin, bounded at
both sides by emerged input areas, received more sediment and had less space for its
redistribution, resulting in the amalgamation of sediments and generating the wide
variability of sedimentary environments and processes. This, together with a higher
erosion rate on the eastern flank —directly connected to the backarc basin— compared
to the western flank —directly connected to the forearc basin— of the volcanic arc
associated with differential uplift, were important depositional factors in the filling of the
basins. Bottom and alongshore currents, tides and upwelling phenomena were other
processes that acted only in the eastern backarc basin.},
abstract = {El Cretácico fue una época geológica en la que ocurrieron diversos eventos globales de
manera sincrónica, entre los que destacan, el origen de Grandes Provincias Ígneas (LIPs),
los Eventos Anóxicos Oceánicos (OAEs), cambios eustáticos, y finalmente el impacto del
asteroide en el límite Cretácico-Paleógeno. En el extremo NW de Suramérica, dos
dominios geológicos diferentes se desarrollaron durante esta época. Un dominio
occidental con un origen alóctono, relacionado directamente con la evolución de la Placa
Caribe, que se acrecentó en el margen de Suramérica durante el Cretácico Tardío, y un
dominio oriental autóctono asociado con la Placa Suramericana. La historia geológica
particular de cada dominio y posteriormente su interacción, permitió el establecimiento
coetáneo de dos cuencas sedimentarias regionales durante el Campaniense-
Maastrichtiense, una de antearco (forearc) al occidente y otra de retroarco (backarc) al
oriente, separadas por un arco volcánico central, formado por la subducción entre las
placas Caribe y Suramericana. Ambas cuencas comparten una historia geológica durante
este periodo, preservando el registro de los procesos, factores y eventos, que controlaron
la acumulación de sedimentos, asociados con la colisión de la Placa Caribe.
Para este periodo, la cuenca occidental de antearco fue relativamente homogénea en
términos de ambientes sedimentarios y tipos de depósitos. Esta se caracterizó por el
dominio de ambientes marinos profundos, acumulando desde depósitos de grano grueso
asociados con cañones y abanicos submarinos, hasta depósitos de grano fino asociados
con llanuras abisales, a través de procesos deposicionales turbidíticos y de suspensión,
respectivamente. Los fondos de esta cuenca fueron colonizados por una comunidad de
organismos generadores de trazas relativamente homogénea, caracterizada por presentar
baja diversidad y abundancia, distribuida de manera irregular dentro de la misma, pero
sin variaciones importantes en relación con los depósitos. Esta comunidad estuvo
representada por organismos generadores de Chondrites, Nereites, Phycodes,
Phycosiphon, Planolites, Sphyrophyton, Thalassinoides y Zoophycos, pertenecientes a la
icnofacies de Zoophycos. Los principales parámetros paleoambientales (i.e.,
deposicionales y ecológicos) que controlaron el establecimiento y desarrollo de estas
comunidades macrobentónicas fueron la energía hidrodinámica y la oxigenación.
En la cuenca oriental de retroarco, la cual fue una cuenca epírica durante todo el
Cretácico, conocido como mar epírico La Luna durante el Cretácico tardío, los ambientes
sedimentarios, tipos de depósitos y procesos deposicionales fueron altamente variables,
en relación con las etapas finales de relleno de la cuenca marina. De acuerdo con esta
variabilidad, se diferencian tres sectores en la cuenca: occidental, central y oriental, los
cuales, en términos de sedimentación, se comportaron coetáneamente de manera
diferente. En el Campaniense temprano, el sector occidental representó los ambientes más distales de la cuenca, donde se acumularon principalmente sedimentos de grano fino por
suspensión en ambientes de plataforma. En el sector central dominó la acumulación de
depósitos arenosos a través de procesos de oleaje en ambientes de shoreface. El sector
oriental estuvo caracterizado por procesos fluviales y de oleaje que acumularon depósitos
de grano grueso en ambientes de frente de delta fluvio-dominados. En el Campaniense
tardío se registra un cambio importante en los sectores central y oriental de la cuenca. El
sector occidental continuó representando los ambientes más distales de la cuenca, con
sedimentación por suspensión en un ambiente de plataforma, mientras que en los sectores
central y oriental se acumularon depósitos de grano fino por procesos de suspensión y
fluviales, en ambientes de offshore y prodelta fluvio-dominado, respectivamente. En el
Maastrichtiense temprano los sectores central y oriental vuelven a cambiar. Continúa la
sedimentación fina en el sector occidental, dominada por procesos de suspensión y oleaje
en ambientes de plataforma y offshore, mientras que en los sectores central y oriental se
acumulan nuevamente depósitos arenosos asociados a procesos de oleaje y fluviales en
ambientes de shoreface y frente deltaico fluvio-dominado, respectivamente. A finales del
Maastrichtiense, los procesos fluviales dominaron en los tres sectores, asociados a
diferentes sistemas, como complejos de abanico deltaico (fan delta complex) y ríos
anastomosados al occidente, caracterizados principalmente por depósitos
conglomeráticos y arenosos, y sistemas lacustres y deltaicos en la parte central y oriental,
los cuales acumularon principalmente lodolitas y carbones.
De manera específica, los depósitos conglomeráticos de los complejos de abanico deltaico
en el occidente estaban formados por tres sistemas sedimentarios adyacentes, como
fueron abanicos aluviales distales, sistemas de canales fluviales distributarios y barras de
desembocaduras con influencia marina. Los flujos de escombros y flujos laminares
caracterizaron los abanicos aluviales distales, mientras que sucesiones granodecrecientes
generadas por procesos de tracción, representaron los rellenos de canales de los sistemas
fluviales distributarios. Depósitos con tendencias granocrecientes, con estructuras
asociadas a procesos de oscilación y con bioturbación de origen marino, conformaron las
barras de desembocadura con influencia marina.
Estos cambios en los ambientes sedimentarios y procesos deposicionales determinaron
una respuesta variable de las comunidades macrobentónicas bioturbadoras que
colonizaron los fondos de esta cuenca de retroarco, mostrando dos momentos importantes
de colonización, uno en el Campaniense temprano y otro en el Maastrichtiense temprano.
En el Campaniense temprano, el sector occidental sólo registra puntualmente
Thalassinoides, mientras en los sectores central y oriental se establecen comunidades
macrobentónicas generadoras de trazas con mayor y menor desarrollo, respectivamente.
En el sector central se desarrolla una abundante y diversa comunidad macrobentónica,
representada por Arenicolites, Arthrophycus, Asterosoma, Crossopodia, Cylindrichnus,
Diplocraterion, Gordia, Helminthopsis, Laevicyclus, Ophiomorpha, Phycodes, Planolites, Protovirgularia, Rhizocorallium, Rosselia, Scolicia, Skolithos, Teichichnus,
Thalassinoides y Zoophycos, asignada a la icnofacies de Cruziana. El registro del sector
oriental fue comparativamente poco diverso y abundante, representado por
Ophiomorpha, en ocasiones en asociación monoespecífica, Rhizocorallium y
Thalassinoides, asociados a la icnofacies de Rosselia. En el resto del Campaniense, los
fondos marinos de esta cuenca presentaron condiciones desfavorables para la
colonización de los organismos macrobentónicos bioturbadores, tal y como lo sugiere la
usencia de bioturbación. En el Maastrichtiense temprano, los fondos son nuevamente
habitados por una diversa y abundante comunidad generadora de trazas, en esta ocasión
en los tres sectores de la cuenca. En el sector occidental una asociación compuesta por
Arenicolites, Asterosoma, Chondrites, Gyrochorte, ?Gyrolithes, Ophiomorpha,
Palaeophycus, Planolites, Protovirgularia, Rhizocorallium, Schaubcylindrichnus,
Scolicia, Skolithos, Spongeliomorpha, Taenidium, Teichichnus, y Thalassinoides
pertenecientes a la icnofacies de Cruziana, sugiere condiciones paleoambientales
favorables en el fondo. Buenas condiciones de vida pueden también interpretarse para el
sector central, con una asociación compuesta por Arenicolites, Arthrophycus,
Asterosoma, Crossopodia, Cylindrichnus, Diplocraterion, Gordia, Helminthopsis,
Laevicyclus, Ophiomorpha, Phycodes, Planolites, Protovirgularia, Rhizocorallium,
Rosselia, Scolicia, Skolithos, Teichichnus, Thalassinoides y Zoophycos asociada también
a la icnofacies de Cruziana. En el sector oriental, trazas de Conichnus, Ophiomorpha,
Palaeophycus, Planolites, Rhizocorallium, Skolithos, Taenidium, Teichichnus, y
Thalassinoides asignadas a la icnofacies de Rosselia representan la actividad de la
comunidad macrobentónica en este lado de la cuenca. En el Maastrichtiense tardío,
asociado al dominio de condiciones fluviales, los fondos fueron poco colonizados.
Icnofábricas de Ophiomorpha identificadas en los depósitos de los complejos de abanico
deltaico del sector occidental sugieren episodios cortos donde predominaron las
condiciones marinas sobre las condiciones fluviales preponderantes. Los principales
factores que controlaron el establecimiento y desarrollo de las comunidades
macrobentónicas generadoras de trazas en esta cuenca de retroarco durante el
Campaniense-Maastrichtiense fueron la energía asociada a los procesos de oleaje, que
agitaban continuamente los fondos en los sectores occidental y central, el constante aporte
de materia orgánica, la salinidad y la turbidez en el sector oriental, y cambios relativos
del nivel del mar, posiblemente relacionados con la avulsión de canales o con fenómenos
tectónicos locales.
Ambas cuencas, de antearco al occidente y de retroarco al oriente, aunque coetáneas y
separadas por el mismo arco volcánico, evolucionaron estratigráficamente de manera
diferente, en respuesta a la influencia variable de controles alogénicos y autogénicos. En
la cuenca de antearco, de mayor tamaño, se produjo una redistribución más extensa del
sedimento, mientras la cuenca de retroarco, limitada a ambos bordes por áreas de aporte emergidas, recibía mayor cantidad de sedimento y tenía menor espacio para su
redistribución, dando lugar a la amalgamación de sedimentos y generando la amplia
variabilidad de ambientes y procesos sedimentarios. Esto, acompañado de una mayor tasa
de erosión en el flanco oriental —conectado directamente con la cuenca de retroarco—
comparado con el flanco occidental —conectado directamente a la cuenca de antearco—
del arco volcánico asociado a levantamientos diferenciales, fueron factores
deposicionales importantes en el relleno de las cuencas. Corrientes de fondo, así como a
lo largo de la costa, mareas y fenómenos de surgencia fueron otros procesos que actuaron
únicamente en la cuenca oriental de retroarco.},
organization = {Tesis Univ. Granada.},
organization = {Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación de Colombia, 906-2021},
organization = {Universidad de Caldas-Colombia},
organization = {MICIU/AEI/10.13039/501100011033, PID2019-104625RB-100},
organization = {International Association of Sedimentologist (IAS)},
organization = {Society for Sedimentary Geology (SEPM)},
organization = {International Ichnological Association (IIA)},
organization = {Junta de Andalucía (España), Grupo RNM-178},
organization = {Universidad de Granada, “Ichnology and Palaeoenvironmental Research Group”},
publisher = {Universidad de Granada},
title = {Evolution of sedimentary systems during the Late Cretaceous in the northwestern margin of South America: factors, processes and events that controlled sedimentary infilling of basins},
author = {Giraldo Villegas, Carlos A.},
}