Late Quaternary landscape reconstruction and geochronology in the northern Pampas of Buenos Aires province, Argentina

This paper reports the main sedimentary characteristics, soil micromorphology and optically-stimulated luminescence (OSL) ages, and details the pedosedimentary reconstruction, of the Hudson site situated in the northern Pampas of Buenos Aires province. It also provides the OSL chronology and a reinterpretation of previously reported micromorphological features for the nearby site of Gorina. Finally, the stratigraphic records of both sites are compared and the main environmental events discussed in a regional context.At Hudson, situated at a low altitude environment close to the coastal plain, the basal fine-grained paludal deposits were unconformably covered by coastal marine sediments with an OSL age of ca. 128 ka supporting its correlation with the high stand of sea level of marine isotope stage 5e. A paleosol developed on the marine deposits and the underlying paludal sediments. OSL ages suggest that soil development and its subsequent erosion occurred over some period between ca. 128 and 54 ka. Fine sediment accumulation in a paludal environment continued until prior to ca. 23 ka when the accumulation of the uppermost loess mantle started. It continued until the early Holocene when present soil development began. At Gorina, OSL ages suggest that the upper part of the pedocomplex formed at some stage between ca. 194 and 56 ka. Loess then accumulated followed by an erosional phase; loess deposition restarted by ca. 29 ka and continued until the beginning of the Holocene (ca. 9 ka) when the present land surface was established.The stratigraphic and paleoenvironmental differences exhibited by the Hudson and Gorina records result from their contrasting geomorphological settings. The OSL geochronology suggests that the last interglacial (MIS 5) at Hudson is marked by the accumulation of marine deposits (MIS 5e) and the subsequent development of a paleosol. The equivalent soil-forming interval at Gorina is represented by the upper part of the buried pedocomplex. Both at Gorina and Hudson, loess accumulation was dominant especially during MIS 2. Loess accumulation continued during MIS 1 until the early Holocene with apparently somewhat higher sedimentation rates in Hudson. Pedogenesis has been predominant during the rest of the Holocene, resulting in the formation of the surface soil profiles.

ResumenEste trabajo da a conocer las principales características sedimentológicas, la micromorfología, la cronología numérica obtenida por Luminiscencia Optica Estimulada (LOE) y la reconstrucción pedosedimentaria de la localidad de Hudson, en la región pampeana septentrional de la provincia de Buenos Aires. También se reportan las edades de LOE y una reinterpretación de la micromorfología previamente publicada de la localidad de Gorina, ubicada en las cercanías de Hudson. Finalmente se comparan los registros estratigráficos de ambos sitios y se discuten los principales acontecimientos ambientales en un contexto regional.La sección analizada de Hudson se inicia con depósitos finos palustres que fueron cubiertos discordantemente por depósitos marino-costeros en los que se obtuvo una edad LOE de ca. 128 ka. Esta cronología permite correlacionarlo con el intervalo de mar alto del piso isotópico 5e. Un paleosuelo se desarrolló sobre los depósitos marinos y los palustres infrayacentes. Las edades de LOE sugieren que el desarrollo del paleosuelo y su posterior erosión se produjeron en algún momento del intervalo comprendido entre ca. 128–54 ka. Con posterioridad comienza la acumulación de sedimentos finos en un ambiente palustre que continuó hasta antes de ca. 23 ka cuando se inició la depositación del manto superior de loess que continuó hasta el Holoceno temprano cuando se comenzó a desarrollar el suelo actual.En Gorina, las edades de LOE sugieren que la parte superior del pedocomplejo se formó en algún momento entre ca. 194 y 56 ka, seguido por la depositación de loess interrumpida por un episodio de erosión. Hacia los 29 ka se reinició la acumulación de loess que continuó hasta el comienzo del Holoceno (9 ka) cuando se formó la superficie actual.Las diferencias de los registros estratigráficos y paleoambientales de Gorina y Hudson se vinculan muy probablemente con sus diferentes localizaciones geomorfológicas. La geocronología basada en LOE sugiere que en Hudson el último interglacial (Estadío isotópico marino 5e) estuvo marcado por la acumulación de depósitos marinos y el subsecuente desarrollo de un suelo. En Gorina el intervalo equivalente de formación de suelo está representado por la parte superior del pedocomplejo. Tanto en Gorina como en Hudson, la acumulación de loess fue dominante especialmente durante el Estadío Isotópico marino 2 continuando hasta el Holoceno temprano. Durante el resto del Holoceno, la pedogénesis ha sido dominante, generando la formación de los suelos actuales.