El Sistema Devonico y la historia geologica del Geoparque
El Sistema Devónico
Se conoce como Devónico al periodo geológico que se extendió desde el final del Silúrico (hace 419.2 3.2 millones de años) hasta el principio del Carbonífero (hace 358.9 0.4 millones de años), con una duración total de 60.3 Ma. Su nombre se debe a Devon, un condado ubicado en la península de Cornwall, en el suroeste de Inglaterra (Wikipedia 2015).
Durante el periodo Devónico se dio una gran actividad tectónica. El continente Euroamérica (o Laurasia) fue producto de la colisión de las placas Laurentia y Báltica-Avalonia, su formación había comenzado desde el final del Silúrico y su consolidación se dio en el Devónico Medio con la fase Acadiana culminando así la Orogenia Caledoniana y cerrándose el Iapetus. En su reemplazo se constituyeron los Montes Caledoneanos-Apalacheanos. Gondwana continuó desplazándose a través del Paleopolo Sur, y gran parte de sus aguas continuaron frías, pero en las regiones próximas al Paleo-ecuador eran cálidas, lo que influyó en la composición de las respectivas faunas (Camacho 2008). Como se puede ver en la figura 2, las masas continentales se encontraban prácticamente concentradas en el hemisferio sur y el resto del planeta estaba cubierto por el gigantesco océano Panthalassa y pequeños mares que darían origen al Mar de Tetis.
Figura 2. Tomada de (Kazlev 2002) Esta reconstrucción paleogeográfica corresponde al piso Lochkovian del Devónico Inferior hace 420 Ma. Se puede observar los continentes Gondwana y Laurasia, el océano Rheico y el mar del Paleotetis.
Sobre Laurasia se establecieron enormes cuencas continentales desde el Silúrico Tardío conformando las viejas areniscas rojas, mejor conocidas como ORS (Old red Sandstone) extendidas desde Pennsylvania (EUA) a través de Groenlandia, Irlanda, Escocia, Inglaterra y Escandinavia hasta el noroeste de Rusia. Se componen de conglomerados, arcosas y lutitas rojas y amarillas con tonalidades verdes y violetas, e intercalaciones de abundante material volcánico. Las Viejas Areniscas Rojas constituyen un excelente reservorio paleontológico de seres primitivos que habitaron el medio terrestre durante el Devónico Temprano. Un yacimiento muy conocido es el de Rhynie (Pragiano) de Escocia (figura 3) (Camacho 2008).
Figura 3. Tomada de (Share 2014): Esta imagen indica con claridad la posición del océano Panthalassa y en el paleocontinente Laurasia la ubicación de las orogenias Acadiana y Caledoniana.
En el Devónico ocurrieron importantes cambios en la vida sobre el planeta. Uno de los cambios más notables es la dispersión de la vida sobre tierra firme, puesto que antes del Devónico la vida se concentraba principalmente en los mares. En los océanos se produjo una diversificación de las esponjas, apareciendo las esponjas silíceas, y se desarrollaron y prosperaron los arrecifes, constituidos principalmente por corales, esponjas y algas bentónicas. En el Devónico Medio ocurrió la primera radiación de los foraminíferos con la aparición de los endotíridos, precursores de los fusulínidos. Entre los briozoos criptostomátidos abundaron los fenestéllidos. (Camacho 2008). Los braquiópodos alcanzaron su momento de mayor éxito. En cuanto a los moluscos, aparecieron los primeros ammonoideos. Los trilobites empiezan a declinar, pero todavía aparecen formas nuevas, incluidas algunas de gran tamaño (Pozo y Serrano 2008).
Este periodo ha sido conocido como “la edad de los peces”, pues fue durante este intervalo de tiempo que se dio una extensiva diversificación de estos, en especial de los placodermos , pero también de los Condrictios, y los osteictios (peces óseos) de estos especialmente la clase Sarcopterygii (de los que derivan los vertebrados terrestres) y los Actinopterygii (el grupo de vertebrados que actualmente predominan los mares) (figura 4).
Figura 4. Tomada de (Trinajstic 2007). Árbol filogenético que muestra las principales clases de peces presentes en el Devónico.
En el Devónico aparecen, se diversifican y se expanden las plantas vasculares (Tracheophyta) las cuales contemplan dos grandes subdivisiones que son conocidas como Lycophytes y Euphyllophytes, que en adelante dominan la vegetación terrestre. Para el inicio del Devónico, la vegetación había comenzado a extenderse sobre tierra firme, entre estas plantas se incluyen los zosterophylls ahora extintos y trimerophytes (Kerp 2003).Para el Devónico tardío, lycopsids, esfenofitas, helechos y progymnosperms habían evolucionado. La mayoría de estas plantas tienen raíces y hojas verdaderas, y muchas llegaron a constituir plantas altas (20 a 30 m de altura). A finales del Devónico, habían aparecido las primeras plantas con semilla (figura 5) (Hogan 2012).
Las plantas vasculares durante el Devónico permitieron la formación de cadenas tróficas complejas y el éxito de los primeros animales plenamente terrestres; el grupo de animales que inició la invasión terrestre fueron los artrópodos, entre estos se incluyen los primeros quelicerados, como arañas, ácaros y euriptéridos, el segundo grupo en invadir las áreas terrestres fueron los primeros tetrápodos, estos tetrápodos eran anfibios que aún eran anatómicamente muy próximos a los peces de los que derivaron. El final del período viene marcado por una crisis de extinción masiva que afectó más a los mares que a los continentes, y más en las latitudes tropicales que en las medias. Los corales que habían dominado el período se extinguieron, y hasta el Triásico no volvieron los arrecifes coralinos a ser importantes. Muchos taxones marinos sufrieron una fuerte reducción de su diversidad, desapareciendo grupos como los graptolites y los tentaculites. Aunque se sospecha del enfriamiento global como causa principal, no se excluye la influencia de un impacto extraterrestre, para el que se han propuesto varios posibles lugares de colisión (Pozo y Serrano, 2008).
Figura 4. Tomada de (Trinajstic 2007). Árbol filogenético que muestra las principales clases de peces presentes en el Devónico.
El Devónico en América del Sur.
En el Devónico los mares penetraron y cubrieron gran parte del continente Suramericano (figura 6). En Perú, el Devónico está principalmente desarrollado en el centro y sur del país; es lutítico y llega a los 4.000 m de espesor. La fauna de Cocachacra se correlacionan con la de Floresta (Colombia), pero también hay Devónico Superior con Tropidoleptus (braquiópodo). La transgresión Emsiana cubrió el Macizo de Arequipa y el noroeste del Perú central, pero al final del Devónico toda la región fue ascendida y se formaron cuencas tectónicas independientes donde se depositó el Carbónifero (Camacho 2008).El área de la Formación Zorritas (Sierra de Almeida - Antofagasta - Chile), durante el Devónico alojó una mezcla de elementos malvinocáfricos y de América Oriental (cuyos representantes están en Colombia, Venezuela, Amazonas, Arequipa, sur de Bolivia y sur de Perú). Australocoelia es un braquiópodo típico malvinocáfrico, mientras que Tropidoleptus está ampliamente distribuido en aguas relativamente cálidas de los continentes circunatlánticos, aunque falta en Asia y Australia. También es conocido en el Devónico Medio de la Cuenca Parnaíba y en Sur África (Camacho 2008).
Figura 5. Tomada de (Moreno 2004). Cnfiguracion de Terrenos, Dominios y cuencas marinas del occidente de Gondwana durante el Devonico Medio
LLas secuencias devónicas brasileñas se diferencian de las restantes secuencias sudamericanas por hallarse escasamente perturbadas y casi horizontales; son lutitas y areniscas. Se presentan en las Cuencas Amazonas, Parnaíba, Tucano-Jatobá y Paraná. La Cuenca Parnaíba cuenta con una sección devónica muy completa e incluye a la Cuenca Tucano-Jatobá. Esta cuenca tiene aproximadamente unos 3.000 m de sedimentos Ordovícico-Silúrico hasta Cretácico. La subcuenca Saõ Luis encierra 4.000 m de sedimentos devónico-cuaternarios, y en la subcuenca Barreirinhas, de los 9.000 m de espesor sedimentario, solo una pequeña fracción inferior es devónica. La mayor abundancia fosilífera se presenta en la Formación Pimenteira con braquiópodos, bivalvos, gastrópodos, trilobites (Burmeisteria, Metacryphaeus), trazas fósiles, peces, acritarcas y vegetales. En la Cuenca Paraná devónico-cretácica, el Devónico está representado por la Formación Ponta Grossa (530 m de espesor), lutítica, con Australospirifer y Australocoelia (braquiópodos); la edad se extendería desde el Emsiano hasta el Eifeliano o Frasniano (Camacho 2008).Las regiones bolivianas de Chiquitos, Sierras Subandinas, Cordillera Oriental y Altiplano, alojan 5.500 m de espesor de sedimentitas devónicas muy fosilíferas, en aparente concordancia sobre Silúrico. La mayoría del Devónico boliviano se habría depositado entre el Emsiano y Givetiano, estando reconocido palinológicamente hasta el Frasniano. El Devónico Inferior (2.000 m de espesor) contiene una típica fauna malvinocáfrica, que luego fue reemplazada por otra apalacheana con Tropidoleptus carinatus (braquiópodo), seguido superiormente por estratos con goniatítidos. El Devónico Medio del Altiplano contiene crinoideos (Boliviacrinus) eifelianos y peces del emsiano- eifeliano (agnatos, condrictios, placodermos, rhenánidos, acantodianos, etc.) muy afines a los del Devónico de Antártida, Australia y China. En el Devónico Superior (Famenniano) hay restos de arthrodiros, un grupo de peces también conocido en Marruecos y Oriente de América del Norte, por lo que se piensa que en estos tiempos debió existir un contacto estrecho entre las Placas Norteamericana y Gondwana (Camacho 2008).Los depósitos devónicos vuelven a encontrarse en las Sierras Australes de la provincia de Buenos Aires, donde el Grupo Ventana (1.300 m de espesor) culmina con una fauna del Devónico Inferior. El Devónico de las Islas Malvinas está representado por el Grupo Gran Malvinas (3.000 m de espesor) que en su parte superior lleva una fauna malvinocáfrica del Devónico Inferior. Más arriba hay facies terrígenas con restos vegetales que serían del Devónico Medio y Superior. Entre ellos se menciona a la Licopsida Malanzania antiqua (Camacho 2008).Sobre la base de los conjuntos fósiles y facies, es posible dividir el registro Devónico del norte de América del Sur en dos fases: Devónico Temprano-Medio y Devónico Tardío. Sin embargo, hay tres importantes limitaciones geológicas (Moreno 2004):• En el norte de América del Sur (Colombia-Venezuela) depósitos Lochkoviense-Pragiense son ausentes. En consecuencia, las inferencias paleobiogeográficas de este intervalo no son posibles, ya que la biota es desconocida. • Depósitos de intervalo Emsiense-Givetiense pertenecen predominantemente a una secuencia transgresiva. Las asociaciones fósiles más importantes están constituidos por invertebrados marinos. Los restos vegetales son importantes en la parte superior de la sucesión estratigráfica.• Depósitos del intervalo Frasniense-Fameniense son de origen deltaico. Las plantas son los restos fósiles predominantes. Vertebrados e invertebrados ocurren en la secuencia, pero están representados principalmente por especies de estuario. Algunas capas marinas presentan restos de fitoplancton.