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Estratos del Himalaya Menor

Una de las principales capas sedimentarias del Himalaya son las Estratas del Himalaya Menor, que abarcan desde el Paleozoico hasta el Mesozoico . Durante el Paleozoico , present...

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Una de las principales capas sedimentarias del Himalaya son las Estratas del Himalaya Menor, que abarcan desde el Paleozoico hasta el Mesozoico . Durante el Paleozoico , presentaron una sucesión marina muy distinta , ya que la mayor parte de ellas es escasamente fosilífera o incluso carece de fósiles bien definidos . Además, consta de numerosas litofacies variadas , lo que dificulta la correlación. Este artículo describe las principales formaciones de las Estratas del Himalaya Menor del Paleozoico-Mesozoico , incluyendo la Formación Tal , las Estratas Gondwana , la Formación Singtali y la Formación Subathu .

Antecedentes geológicos

La cadena montañosa del Himalaya es un cinturón de pliegues y cabalgamientos que se puede dividir en cuatro unidades delimitadas por cabalgamientos de sur a norte: el Sub-Himalaya, el Himalaya Menor, el Himalaya Mayor y el Himalaya de Tetis. [ 1 ] La zona del Himalaya Menor tiene un relieve y una elevación de las montañas menores en comparación con el Himalaya Mayor. La secuencia del Himalaya Menor (LHS) está delimitada por dos cabalgamientos principales: el Cabalgamiento Central Principal (MCT) en el norte y el Cabalgamiento Límite Principal (MBT) en el sur. [ 2 ]

Ubicación geográfica de las principales formaciones analizadas. Adaptado de NR McKenzie et al. (2011).

Las capas principales del LHS incluyen rocas metasedimentarias de bajo grado, sin fósiles, estratos metavolcánicos y gneis augen . Estas se han datado en una edad que va desde 1870 Ma hasta 520 Ma (es decir, del Proterozoico al Cámbrico ). [ 3 ] [ 4 ] Cerca del final del Cámbrico Temprano , hubo un diastrofismo regional (es decir, deformación de la corteza terrestre) o movimiento cortical que elevó el subcontinente indio , interrumpiendo la sedimentación en el Himalaya Menor y causando una discordancia generalizada en Nepal. Esto se conoce como la Gran Discordancia del Himalaya Menor, que separa el LHS más antiguo del LHS más joven suprayacente que tiene una edad del Pérmico al Eoceno Medio . [ 2 ]

Durante el Paleozoico y el Mesozoico , el LHS comienza en la Formación Tal basal, que es parte de la secuencia externa del Himalaya Menor en el Himalaya de Garhwal. El Tal se depositó entre el período del Proterozoico Tardío al Cámbrico Paleozoico . [ 5 ] Después de eso, hubo un gran hiato entre las rocas del Proterozoico Medio y los estratos suprayacentes del Paleoceno - Eoceno . [ 6 ] Esto indica que el LHS experimentó un largo período de denudación o no deposición en el Himalaya Occidental (por ejemplo, en el área de Jumla), lo que resultó en la ausencia de estratos de Gondwana en Jumla durante el Mesozoico (ver más en la tabla de "Estratos de Gondwana del LHS en Nepal Occidental y Central"). [ 6 ] En el Himalaya Central y Oriental, los estratos de Gondwana del Pérmico al Paleoceno se conservaron discordantemente sobre el LHS más antiguo. [ 2 ] La siguiente sucesión del LHS en el Himalaya de Garhwal llega a la Formación Singtali, que se depositó desde el Cretácico Superior hasta el Paleoceno , seguida de la Formación Subathu, que se depositó desde el Paleoceno Superior hasta el Eoceno Medio , [ 5 ] marcando el comienzo de la Era Cenozoica .

Tabla que muestra las principales formaciones analizadas en las siguientes secciones:

Formación Tal

La Formación Tal pertenece al Grupo Mussoorie del Himalaya Menor Exterior de Garhwal , en el noroeste de la India. Está bien expuesta a lo largo del Cinturón Krol y se encuentra sobre el Grupo Krol Precámbrico . [ 7 ]

El Tal en el Sinforme de Mussoorie se puede dividir en Tal Inferior y Tal Superior. Para el Tal Inferior, hay cuatro subdivisiones: las Unidades de Chert, Argilácea, Arenosa y Calcárea. [ 8 ] La sucesión basal de lutita negra con caliza arenosa representa un ambiente deposicional de una laguna o bahía protegida , mientras que la limolita suprayacente se depositó en una llanura de lodo de una zona intermareal . [ 9 ]

El Tal Superior se puede subdividir en una secuencia cuarcítica inferior y una secuencia calcárea gruesa superior que contiene abundantes conchas fragmentarias de bivalvos , gasterópodos , briozoos , etc. [ 10 ] La sucesión de cuarcita de Phulchatti representa los depósitos de un ambiente de bajío, mientras que la secuencia de caliza con conchas más superior indica una energía creciente del mar mareal poco profundo y una transgresión marina en el Cretácico . [ 11 ]

Hay un aumento de energía para la sedimentación desde el Tal Inferior hasta el Tal Superior. Debido a la falta de fósiles corporales bien definidos en el Tal, se ha propuesto que los depósitos del Tal se formaron en el Precámbrico Tardío cerca de la transición Precámbrico - Cámbrico , [ 9 ] excepto la Caliza de Conchas de Manikot más superior, que se ha propuesto que se formó en el Cretácico Tardío y fue cubierta discordantemente por la Formación Subathu en el Valle del Tal, Garhwal Himayala. [ 12 ]

Los detalles de las litologías y el ambiente deposicional de la Formación Tal [ 10 ] se muestran en la tabla siguiente:

estratos de Gondwana

Geografía de las unidades de Gondwana en el oeste y centro de Nepal

Los estratos de Gondwana no están expuestos en el Himalaya de Garhwal después de la Formación Tal debido al gran hiato; se pueden encontrar algunos afloramientos en el Himalaya central y oriental durante el Paleozoico tardío hasta el Mesozoico.

Himalaya Central – Nepal Central y Occidental

Estratos de Gondwana del LHS en el oeste y centro de Nepal

En Nepal , los estratos más antiguos del Himalaya inferior (LHS, por sus siglas en inglés), con edades que van desde el Paleoproterozoico hasta el Precámbrico superior , están separados de los estratos más jóvenes del LHS por la Gran Discordancia del Himalaya Inferior. [ 2 ] La ausencia de estratos del Proterozoico temprano en el LHS sugiere que las rocas pudieron haber sido erosionadas antes de la deposición de los estratos de Gondwana. Los estratos más jóvenes de facies continentales de Gondwana se depositaron primero después de la discordancia. Posteriormente, están cubiertos discordantemente por una Unidad Terciaria de facies marinas. Los estratos de Gondwana se desarrollan principalmente en dos zonas en Nepal, en el Himalaya central. La primera se encuentra en el centro de Nepal, donde se pueden encontrar varios afloramientos del Grupo Tansen. La segunda se encuentra en el oeste de Nepal, donde los estratos de Gondwana afloran en las cuencas de Jumla - Humla , cerca del Himalaya de Tetis. [ 13 ]

El área de Tansen contiene sedimentos de Gondwana que se identifican por la presencia de fósiles . Allí se pueden encontrar dos formaciones principales: la Formación Sisne, más antigua (o Gondwana Inferior), y las formaciones Taltung y Amile, más jóvenes (o Gondwana Superior). La Formación Sisne está dominada por diamictita glacial y depósitos fluviales. [ 14 ] En la parte superior de la formación, se encuentran lutitas que contienen fósiles de briozoos fenstélidos , lo que indica que el Gondwana Inferior en el centro de Nepal data del Carbonífero Superior al Pérmico . [ 14 ]

El Gondwana superior se subdivide a su vez en las formaciones Taltung y Amile. La Formación Taltung se caracteriza por conglomerados volcanoclásticos de grano grueso , areniscas y lutitas limosas . Fueron depositados por canales fluviales que fluían hacia el noroeste. [ 15 ] En la Formación Taltung se encuentran abundantes fósiles de plantas , que datan del Jurásico Superior al Cretácico Inferior . [ 16 ] La Formación Amile se superpone discordantemente a la Formación Taltung. Está dominada por arenitas de cuarzo blanco , areniscas de guijarros de cuarzo , lutitas carbonáceas y calizas con fósiles de coral , moluscos y vertebrados . [ 13 ] [ 14 ] En la parte superior de la formación, se observa un cambio abrupto de litología de areniscas cuarzosas gruesas y de grano grueso a capas intercaladas de lutitas marinas negras y areniscas cuarzosas de grano fino . Este es probablemente el contacto entre la Formación Amile Superior y la Formación Bhainskati suprayacente de la Unidad Terciaria. [ 13 ] La Formación Amile se data entre el Cretácico Inferior y el Paleoceno Inferior , mientras que la Formación Bhainskati se data bioestratigráficamente entre el Eoceno Medio y el Tardío . [ 16 ]

En la zona de Jumla , en el oeste de Nepal, los estratos de Gondwana se superponen discordantemente a las rocas carbonatadas de la Unidad Nawakot Superior del Mesoproterozoico. [ 2 ] Los Gondwanas de esta zona se caracterizan por areniscas cuarzosas , lutitas negras , conglomerados de guijarros de cuarzo , así como carbón y lignito . Se datan entre el Jurásico y el Paleoceno . [ 16 ] La litología de los Gondwanas de esta zona es bastante similar a la de la Formación Amile en el centro de Nepal. Además, la Unidad de Gondwana está cubierta por la Formación Bhainskati de la Unidad Terciaria, de forma similar a la situación en el centro de Nepal.

Sin embargo, de hecho, la Unidad de Gondwana no está muy bien desarrollada en el área de Jumla . [ 2 ] [ 14 ] Los estratos con litología similar a la de la Formación Taltung y Gondwana Inferior están ausentes aquí. En otras palabras, el LHS en el área de Jumla carece de una parte de la Unidad de Gondwana con una edad que abarca desde el Carbonífero Superior - Pérmico hasta el Cretácico Inferior . Esto probablemente se deba a un mayor efecto de la Gran Discordancia del Himalaya Menor en el área de Jumla que en el área de Tansen . [ 2 ]

Unidades de Gondwana del LHS en el sureste de Bután

Himalaya oriental – Bután

En comparación con Nepal, los estratos de Gondwana están expuestos en un área relativamente menor en Bután . En el sureste de Bután, la base de la LHS comienza con el Grupo Daling-Shumar metamórfico, seguido por el Grupo Baxa, que se caracteriza por una sucesión de cuarcita , filita y dolomita de edad neoproterozoica a probablemente cámbrica . [ 17 ] [ 18 ] La base de las Unidades de Gondwana (Formación Diuri) se encuentra directamente sobre el Grupo Baxa.

En general, existen tres formaciones principales de unidades de Gondwana expuestas en el sureste de Bután. La inferior es la Formación Diuri, con edades del Proterozoico al Pérmico . [ 19 ] Consiste en conglomerado , cuarcita , filita y diamictita con pizarras intercaladas . En la base de esta formación, los guijarros están compuestos de cuarcita y dolomita silícea. Están incrustados en una fina matriz de cuarcita . Las capas más gruesas de pizarra y filita se encuentran sobre las capas de conglomerado. Se puede observar una clara esquistosidad . [ 19 ] La diamictita encontrada implica un origen glacial. Probablemente se correlaciona con el evento de glaciación del supercontinente Gondwana durante el Paleozoico tardío . [ 18 ]

La Formación Diuri está cubierta por la Formación Setikhola, caracterizada por arenisca feldespática , lutita , grauvaca , lentes de carbón y fósiles de plantas . Una secuencia consiste en intercalaciones de arenisca y lutita, y está intensamente bioturbada, observándose también estructuras en forma de llama . [ 6 ] Esto indica un ambiente deposicional de playa o llanura de marea . También se encuentra otra secuencia de intercalaciones de grauvaca calcárea y lutita carbonácea. Se pueden observar rizaduras y láminas cruzadas en la grauvaca, mientras que en la lutita se aprecian pequeñas grietas solares y pliegues de deslizamiento. [ 6 ] Se propone que esta secuencia tiene un ambiente deposicional de cuenca semi-aislada. Los fósiles marinos que contiene indican una edad pérmica para la Formación Setikhola. [ 6 ] [ 19 ]

La unidad superior de Gondwana es el Subgrupo Damudas, que se caracteriza por arenita , lutita , pizarra y capas de carbón negro . De hecho, la Formación Setikhola y el Subgrupo Damudas se denominan conjuntamente sucesión de Gondwana. [ 17 ] El lecho rocoso del Subgrupo Damudas está compuesto por areniscas micáceas, laminadas cruzadas y con textura arenosa . Estas capas de arenisca friable se intercalan con capas de carbón que han sido cizalladas y trituradas. [ 18 ] Abundantes fósiles de plantas, como hojas de helecho, se pueden encontrar en la lutita carbonácea, lo que caracteriza los campos de carbón de Damuda e indica una edad pérmica . [ 6 ] [ 19 ] Generalmente, los estratos aquí son lenticulares y muestran una secuencia de granoclasificación ascendente. En el contexto tectónico, se propone que los estratos de Gondwana aquí han experimentado movimientos orogénicos post-Gondwana , lo que resultó en rocas plegadas seguidas de estratificaciones invertidas. [ 17 ]

Formaciones de Singtali y Subathu

Tras una ruptura sedimentaria o discordancia, las formaciones Singtali y Subathu se depositaron como sedimentos de cuenca de antepaís en el Himalaya Menor Exterior de Garhwal durante el Cretácico Superior al Paleoceno Medio. Ambas formaciones se encuentran sobre la Formación Tal en un entorno estructural extremadamente complejo que incluye plegamientos invertidos isoclinales y múltiples eventos de cabalgamiento. [ 2 ] [ 6 ] Además, debido a las similitudes en la litología y el ambiente deposicional, a veces resulta bastante difícil distinguir entre las formaciones Singtali y Subathu. La principal diferencia que se analiza a continuación está relacionada con los eventos tectónicos ocurridos durante su deposición.

Formación Singtali

La Formación Singtali pertenece al Grupo Sirmur del Himalaya Menor Exterior de Garhwal . También se la conoce como "Tal Superior" por ser la Caliza de Conchas de Manikot más superior, [ 20 ] [ 21 ] sin embargo, esta formación es distinta de la Formación Tal del basamento sobre la que descansa discordantemente. Su litología principal está dominada por calizas arenosas, oolíticas y con conchas, con arenitas de cuarzo subordinadas . Predominan los estratos masivos de estratificación media y no se observan estructuras sedimentarias . [ 1 ] La Formación Singtali ha sido asignada a una edad del Cretácico Superior - Paleoceno con base en evidencia faunística. [ 9 ] En términos de ambiente deposicional, el predominio de caliza en la Formación Singtali y la escasa fauna implicarían condiciones marinas someras en ese momento. Un ambiente agitado y de alta energía puede inferirse de la presencia de ooides . [ 1 ]

Formación o grupo Subathu

La Formación Subathu también pertenece al Grupo Sirmur del Himalaya Menor Exterior de Garhwal. En la literatura de 2020 se la denomina Grupo Subathu. Es una secuencia de calizas , lutitas verdes y areniscas subordinadas , y ha sido datada paleontológicamente desde el Paleoceno Tardío hasta el Eoceno Medio . [ 20 ] Las rocas son ricas en fósiles . Las calizas con fauna marina normal y las gruesas lutitas con moluscos excavadores bien conservados indican un ambiente de plataforma tranquilo y relativamente poco profundo durante el período de deposición. Este ambiente deposicional es similar al de la Formación Singtali. [ 20 ] La Subathu contiene las rocas de cuenca de antepaís himalaya más antiguas . Cerca de los cabalgamientos de Krol y Garhwal en el noreste de la India, la Formación Subathu existe como una franja estrecha y discontinua, lo que indica que ha experimentado una cizalladura y fractura tectónica extremadamente altas como resultado del cabalgamiento de las rocas. En consecuencia, la Formación Subathu se conserva solo parcialmente en el manto de corrimiento de Krol y bajo el cabalgamiento de Garhwal, y se superpone discordantemente a la Formación Tal. [ 6 ]

Diferencias entre las formaciones Singtali y Subathu

Durante la Formación Singtali ( Cretácico Superior - Paleoceno ), el cratón indio se sumergió y se establecieron condiciones marinas someras estables. Este evento posiblemente esté relacionado con la flexión , de modo que la ofiolita de Spontang fue obducida sobre el margen de la placa del norte de la India . [ 1 ] Otra posible explicación está relacionada con la tectónica extensional , de modo que la India se desplazó y se separó de Gondwana , y se produjo la subducción hacia el norte del Neotetis (océano de Tetis) bajo Asia. [ 1 ] Por lo tanto, la Formación Singtali se ha interpretado como sedimentos transgresivos precolisionales, al mismo tiempo que hubo un aumento eustático global del nivel del mar durante el Cretácico Superior . [ 22 ]

El contexto tectónico de la Formación Subathu difiere del de la Formación Singtali. Se depositó durante la sutura de la India y Eurasia, entre la colisión continental inicial y la terminal . [ 1 ] El patrón inferido de somerización hacia el norte y sedimentación reducida contradice los modelos clásicos de cuencas de antepaís . Sin embargo, estos patrones deposicionales podrían reflejar la reactivación de fallas del basamento, dando lugar a paleoelevaciones, en lugar de simplemente una carga cortical posterior a la colisión.

Su importancia tectónica individual en relación con la evolución de la cuenca de antepaís se analiza con mayor detalle en la siguiente sección. Las similitudes y diferencias generales entre las formaciones Singtali y Subathu se muestran en la tabla a continuación:

Importancia geológica durante el Paleozoico y el Mesozoico.

estratos de Gondwana

En el Himalaya nepalí, la diamictita glacial del Gondwana Inferior está cubierta discordantemente por la Formación Taltung fluvial (Gondwana Superior), que contiene abundantes fósiles de plantas ampliamente distribuidos en el área de Tansen . En el Taltung Inferior, se observan flujos de lava basáltica alcalina intercalados con los estratos fluviales. En el Taltung Inferior se aprecian facies de río trenzado con grava, mientras que en el Taltung Superior se observan facies de río meandriforme con limo ; como resultado, la secuencia se vuelve más fina hacia arriba. Los estratos se depositaron en una cuenca terrestre en Gondwana. [ 23 ]

Debido a la aparición de diamictita glacial y fósiles de plantas índice encontrados en Gondwana Inferior y Superior respectivamente, se ha propuesto que el Himalaya Menor formó parte de Gondwana durante el Pérmico al Cretácico . [ 14 ] Posteriormente, la presencia de flujos de lava basáltica indica un entorno tectónico relacionado con el vulcanismo basáltico , ya que los clastos volcánicos se derivaron de la lava subyacente y fueron transportados por ríos desde Gondwana. Las capas intercaladas de sedimentos fluviales y bandas de lava basáltica implican que hubo una ocurrencia repetida de erupción basáltica y erosión y sedimentación de depósitos fluviales alternativamente. Estos eventos probablemente fueron causados ​​por la fragmentación y el rifting de Gondwana durante el Jurásico Tardío al Cretácico Temprano . [ 23 ]

Toda la secuencia del Gondwana Superior (incluidas las formaciones Taltung y Amile) representa una sedimentación no marina. Los datos de la dirección de las paleocorrientes muestran que los sedimentos provenían del sur, debido a que el subcontinente indio se desplazaba hacia el norte en dirección al Himalaya Menor. [ 23 ] Posteriormente, la Formación Bhainskati se depositó en un ambiente marino somero. Se ha encontrado que la parte superior de Bhainskati se depositó en un ambiente de agua salobre o dulce, lo que indica un período de regresión gradual y menor. La fase de regresión probablemente se inició por el cambio del nivel del mar en el norte del Neotetis. [ 24 ] Sin embargo, en general no hubo cambios significativos en el entorno tectónico durante el Cretácico Inferior al Paleoceno Inferior . De hecho, la Formación Bhainskati se correlaciona con la Formación Subathu en el Himalaya de Garhwal. La deposición de estas facies marinas en un ambiente marino somero está asociada con el desarrollo de la cuenca de antepaís . [ 23 ]

Desplazamiento descendente y flexión de la placa india como resultado de la obducción de ofiolitas sobre dicha placa.

La geología del Terciario temprano del Himalaya menor indio se ajusta bien al modelo clásico de cuenca de antepaís . En el Cretácico tardío , esta área de la región norte de la placa india finalmente se sumergió después de un largo período en el que predominaron las condiciones subaéreas. [ 25 ] Esto resultó en la deposición de la Formación marina Singtali. [ 26 ] Una posible explicación para este evento es que ofiolitas como la ofiolita Spontang fueron obducidas sobre la plataforma continental de Zanskar de la placa india en el Campaniense [ 26 ] o Maastrichtiense , [ 27 ] lo que resultó en un desplazamiento hacia abajo y flexión de la placa india cientos de kilómetros hacia el sur. Además, se ha propuesto que la transgresión marina está relacionada con un entorno tectónico extensional, de modo que el Albiense tardío se ha separado de la India y ha comenzado a derivar del supercontinente Gondwana. Además, el Neotetis se ha subducido hacia el norte bajo Asia. [ 25 ] Este evento también está acompañado por el alto nivel del mar eustático global del Cretácico Tardío . [ 22 ]

El contacto inicial entre India y Eurasia tuvo lugar hace entre 62 y 60 millones de años en el noroeste del Himalaya, culminando la colisión final hace 55 millones de años en el este. [ 28 ] Las rocas de la Formación Subathu se depositaron durante la sutura y la colisión inicial de India y Eurasia.

Sin embargo, las localidades del nivel estructural intermedio occidental muestran una secuencia marina de Subathu mucho más delgada en comparación con las localidades del nivel estructural intermedio oriental y el nivel estructural más bajo. Las variaciones de espesor entre el oeste y el este podrían explicarse por la sutura progresiva de la India y Eurasia de noroeste a este, [ 28 ] donde la sutura posterior en el este permitió un período más prolongado en el que las condiciones marinas pudieron predominar.

Esta sutura progresiva , sin embargo, no explicaría la diferencia de espesor entre los niveles estructurales más bajos e intermedios. Como el nivel estructural intermedio se restaura más al norte que el nivel estructural inferior, se implica una disminución de la profundidad de la cuenca hacia el norte (es decir, hacia la carga). Esto es diferente del modelo teórico, donde el depocentro está cerca de la carga y disminuye de profundidad hacia el cratón . [ 29 ] En la cuenca de antepaís temprana del Himalaya Menor , las paleoelevaciones, que son resultado de la reactivación de fallas del basamento, pueden haber estado ubicadas en el oeste entre la carga al norte y la cuenca marina de Subathu al sur. [ 1 ] Esto resultaría en una disminución de la profundidad hacia, y una sedimentación reducida en la paleoelevación, lo que junto con la probable naturaleza distal de la cuenca, por lo tanto, explica las secuencias delgadas de las localidades del nivel estructural intermedio occidental.

Tras la sutura, las facies fluviales se superponen a la Formación Subathu marina. Está asociada al levantamiento del Himalaya y a la regresión marina en el Eoceno tardío. [ 5 ]

Véase también

Referencias

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