The Tithonian-Lower Valanginian stratigraphy and ammonite fauna of the Vaca Muerta Formation in Pampa Tril, Neuquén Basin, Argentina

The sedimentary succession corresponding to the Vaca Muerta Fm (Tithonian-Lower Valanginian) at Pampa Tril (Neuquén Basin, Argentina) is described in detail. In this framework, the ammonite succession, sampled bed-by-bed, is described for first time. The Vaca Muerta Fm reaches 421.6 m in thickness in the study area, consisting of a succession of shales (strongly bituminous in the lower part) with several relatively thin intercalations of calcareous shales and fine-grained sandstones; it overlies the Tordillo Fm (Kimmeridgian continental sandstones) and underlies the Quintuco Fm (Lower Valanginian greenish gray claystones). The scope and definition of the Quintuco Fm are shortly reviewed. Four lithofacies are differentiated in the Vaca Muerta Fm: (1) bituminous shale: gray to black, fine-grained clastic deposits with high organic matter contents, calcareous concretions, and abundant fossils, (2) sandy shale: moderate contents of organic matter, lighter in colour, with tuffaceous sandstone levels intercalated, and few fossils, (3) calcareous shale: carbonate material with varying proportions of fine-grained epiclastics and organic matter, forming thick-massive beds of marly aspect and conchoidal fracture, with moderately abundant fossils (ammonites and marine reptiles), and (4) finegrained sandstone: psamitic components (quartz grains) with total absence of pelitic components and minimal contents of organic matter, scarcely fossiliferous. Volcanic ash evidences the activity of the western magmatic arc. Storm event records are frequent and recurrent all throughout the succession. The sequence reflects an upward-shallowing marine environment with euxinic-anoxic passing to dysoxic conditions, and increasing input of terrigenous epiclastics along an outer ramp. The fauna of the succession is composed mainly of ammonites, followed by bivalves, gastropods, reptiles, fishes, and nautiloids. Ammonites occur in abundance throughout the sequence, mainly in the calcareous and sandstone levels. Nine ammonite families are represented in the fauna, including 35 genera, of which one is new: Lytoceratidae (Lytoceras), Ataxioceratidae (Lithacoceras, Choicensisphinctes, Krantziceras, Catutosphinctes, Mazatepites, Paraboliceras), Neocomitidae (Parodontoceras, Pseudoparodontoceras gen. nov., Substeueroceras, Blanfordiceras, Neocosmoceras, Argentiniceras, Raimondiceras, Cuyaniceras, Subthurmannia, Thurmanniceras, Pseudoblanfordia, Lissonia, Pseudofavrella), Olcostephanidae (Groebericeras, Spiticeras, Aspidostephanus), Himalayitidae (Windhauseniceras, Corongoceras, Himalayites), Aspidoceratidae (Physodoceras, Pseudhimalayites, Toulisphinctes), Haploceratidae (Haploceras), Lissoceratidae (Pseudolissoceras), and Oppeliidae (Metahaploceras, Pasottia, Parastreblites, Cieneguiticeras). The fauna (especially the perisphinctoids) is dominated by adult and juvenile macroconchs whereas adult microconchs are very scarce. Lithacoceras picunleufuense is very well represented by adult macroconchs which show clearly the aspect of the successive transients from the very base of the Andean Tithonian sequence. The genera Choicensisphinctes and Catutosphinctes are also well represented throughout the Tithonian, exhibiting the main evolutionary changes of the lineages. The well controlled stratigraphic distribution of the 55 species described allows, considering the succession of their assemblages, a rather confident chronostratigraphic subdivision of the column at zonal level. Furthermore, the recognition of fourteen ammonite biohorizons (four of them tentatively) increases notably the resolution of the cronostratigraphic subdivision, enabling much more precise time-correlations. Three of these biohorizons are new: internispinosum alfa Hz. (base of a standard Internispinosum Zone), azulense Hz. (Alternans Zone), and koeneni Hz. (Koeneni Zone). The Internispinosum (Tithonian) as well as the Noduliferum and Damesi zones (Berriasian) are standarized by fixation of their bases by means of biohorizons. The rich succession studied allows to time-correlate some few Andean horizons with the Tethyan Primary Standard Scale through the Tithonian and Berriasian. For first time the tipically Tethyan Berriasian Subthurmannia boissieri is documented confidently from horizoned samples (well preserved macroconchs) in the upper Noduliferum-Damesi zones interval.Estratigrafía y fauna de amonites de la Formación Vaca Muerta (Tithoniano-Valanginiano Inferior) en Pampa Tril, Cuenca Neuquina, Argentina. La sucesión sedimentaria correspondiente a la Fm Vaca Muerta (TithonianoValanginiano Inferior) en Pampa Tril se describe detalladamente. En este contexto, la sucesión de amonites, muestreada estrato por estrato, se describe por primera vez. La Fm Vaca Muerta presenta un espesor de 421.6 m, y consiste en una sucesión de lutitas (fuertemente bituminosas en la parte inferior) con numerosos intercalaciones de pizarras calcáreas y areniscas finas. La Fm Vaca Muerta yace sobre la Fm Tordillo (areniscas continentales kimmeridgianas) y subyace a la Fm Quintuco (arcillitas verde-grisáceas del Valanginiano Inferior). El alcance y la definición de la Fm Quintuco son revisados aprovechando la información obtenida en el presente relevamiento. Cuatro litofacies son diferenciadas en la Fm Vaca Muerta: (1) lutita bituminosa: depósitos clásticos finos, grises a negros, con alto contenido de materia orgánica, abundantes concreciones calcáreas y abundantes fósiles, (2) lutita arenosa: color mas claro, contenido de material orgánica moderado, niveles de arenisca tobácea intercalados, pocos fósiles, (3) lutita calcárea: material calcáreo con proporciones variadas de material epiclástico finamente granulado y materia orgánica, formando capas gruesas masivas con aspecto margoso y fractura concoidal, fósiles moderadamente abundantes (amonites y reptiles marinos), y (4) arenisca fina: componentes psamíticos (granos de cuarzo) con total ausencia de componentes pelíticos y mínimo de materia orgánica, fósiles escasos. La presencia de ceniza volcánica evidencia la actividad volcánica del arco magmático occidental. Através de toda la sucesión hay frecuentes y recurrentes registros de eventos de tormentas. La sucesión refleja un ambiente marino de somerización progresiva con condiciones anóxico-euxínicas pasando a disóxicas, y un incremento del ingreso de epiclásticos terrigenos a lo largo de una rampa distal. La fauna de la sucesión está compuesta principalmente por amonites, seguidos por bivalvos, gastrópodos, reptiles, peces y nautiloideos. Amonites se presentan en abundancia a través de toda la secuencia, principalmente en los niveles calcáreos y areniscas. Nueve familias de amonites están representadas en la fauna, incluyendo 35 géneros de los cuales uno es nuevo: Lytoceratidae (Lytoceras), Ataxioceratidae (Lithacoceras, Choicensisphinctes, Krantziceras, Catutosphinctes, Mazatepites, Paraboliceras), Neocomitidae (Parodontoceras, Pseudoparodontoceras gen. nov., Substeueroceras, Blanfordiceras, Neocosmoceras, Argentiniceras, Raimondiceras, Cuyaniceras, Subthurmannia, Thurmanniceras, Pseudoblanfordia, Lissonia, Pseudofavrella), Olcostephanidae (Groebericeras, Spiticeras, Aspidostephanus), Himalayitidae (Windhauseniceras, Corongoceras, Himalayites), Aspidoceratidae (Physodoceras, Pseudhimalayites, Toulisphinctes), Haploceratidae (Haploceras), Lissoceratidae (Pseudolissoceras), y Oppeliidae (Metahaploceras, Pasottia, Parastreblites, Cieneguiticeras). La fauna (especialmente los perisphinctoideos) está dominada por macroconchas adultas y juveniles mientras que las microconchas son muy escasas. Lithacoceras picunleufuense está muy bien representada por macroconchas adultas que muestran claramente el aspecto de los sucesivos transients a partir de base de la secuencia del Tithoniano andino. La detallada distribución estratigráfica de las 55 especies de amonites permite, considerando la sucesión de asociaciones, establecer una consistente subdivisión cronoestratigráfica de la columna a nivel zonal. Además, el reconocimiento de catorce bio-horizontes de amonites (cuatro de ellos tentativamente) incrementa sustancialmente la resolución en la subdivision cronoestratigráfica, lo cual posibilita correlaciones temporales mucho mas precisas, e.i. alta resolución. Tres de estos biohorizontes son nuevos: el Hz. internispinosum alfa (base de una Zona Internispinosum estándar), el Hz. azulense (Zona Alternans), y el Hz. koeneni (Zona Koeneni). La Z. Internispinosum (Tithoniano andino) así como las zonas Noduliferum y Damesi (Berriasiano andino) son estandarizadas mediante la fijación de sus bases por un biohorizonte de amonites. La rica sucesión estudiada pemite correlacionar temporalmente algunos horizontes andinos con partes del Tithoniano y Berriasiano de la Escala Primaria Estándar del Tethys. Por primera vez el berriasélido tethysiano Subthurmannia boissieri (macroconchas bien preservadas) se documenta a partir de muestras posicionadas exactamente en niveles de un intervalo determinado por las zonas Noduliferum (parte superior)-Damesi.Fil: Parent, Horacio. Laboratorio de Paleontología, IFG-FCEIA, Universidad Nacional de Rosario, Argentina