Stratigraphy of the Parguera limestone exposed in Cerro de Abra, Guánica, Puerto Rico, late cretaceous of southwestern Puerto Rico

Abstract

A sequence stratigraphic and facies distribution model was developed by performing stratigraphic and lithofacies analyses of the Late Cretaceous volcano-sedimentary rock succession exposed at Cerro de Abra, north of the Bahía de Guánica. These rocks are part of the Parguera Limestone, specifically the lower and middle members, Bahía Fosforescente and Punta Papayo Members respectively. The stratigraphic section represents a geologic record from Santonian to Middle Campanian. The depositional sequence starts with deposition of the Bahía Fosforescente Member represented by a transgressive system tracts (TST) at the base and a highstand system tract (HST) during the Santonian, similar to the deposits of the Cotuí Limestone, north of the Lajas Valley. This is followed by a relative drop in sea level and up-dip volcanism that resulted in deposition of volcanic arenites with limestone intraclasts and planktonic foraminifera, and slumped blocks close to the base of the unconformity. These deposits are interpreted as result of a forced regression, and represents the start of deposition of the Punta Papayo Member of the Parguera Limestone during the Campanian. These deposits are interpreted to be stratigraphically equivalent to the Sabana Grande Formation north of the Lajas Valley. The deposits above the unconformity are interpreted to represent a forced regression, LST, TST, followed by a HST characterized by bedded, fine grained carbonates. This bedded fine-grained carbonates are equivalent to the Yauco Formation exposed north of the Lajas Valley. The models, based on lithology, fossil content and facies interpretation, integrated fieldwork and laboratory data that helped reconstruct the paleofacies and paleoenvironment of these members. This interpretation established a better stratigraphic correlation of the lower and middle members of the Parguera Limestone with the stratigraphy of the Cotuí Limestone, Sabana Grande Formation, Guaniquilla Limestone, and Yauco Formation exposed north of this area.

Un modelo de estratigráfica secuencial y de distribución de facies fue elaborado ejerciendo un análisis de la estratigrafía y las litofacies de las sucesiones de roca volcano-sedimentarias expuestas en el Cerro de Abra al norte de la Bahía de Guánica. Estas rocas son parte de las Calizas Parguera, específicamente de los miembros bajo y medio, Bahía Fosforescente y Punta Papayo respectivamente, expuestas al sur del Valle de Lajas. La sección estratigráfica representa un registro geológico del Santoniano al Campaniano medio. La secuencia deposicional comienza con el Miembro Bahía Fosforescente representado por un “transgressive system tracts” (TST) en la base y un “highstand system tract” (HST) durante el Santoniano, similar a los depósitos de las Calizas Cotuí, al norte del Valle de Lajas. A esta le sigue una baja relativa en el nivel del mar y volcanismo en zonas próximas resultando en la deposición de areniscas volcánicas con intraclastos de caliza y foraminíferos planctónicos, y bloques deslizados cerca de la base de la disconformidad. Estos depósitos se interpretan como el resultado de un “forced regression” y representan el comienzo de la deposición del Miembro Punta Papayo de las Calizas Parguera durante el Campaniano. Estos depósitos son interpretados como estratigráficamente equivalentes a la Formación Sabana Grande al norte del Valle de Lajas. Los depósitos estratigráficamente por encima de la disconformidad se interpretan como “forced regression”, LST, TST, seguidos por HST caracterizados por sedimentos finos de carbonato estratificados. Estos carbonatos estratificados son equivalentes a la Formación Yauco al norte del Valle de Lajas. Los modelos, basados en litología, contenido de fósiles e interpretación de facies, integrados por trabajo de campo y de laboratorio, ayudaron a reconstruir las paleofacies y paleoambientes de estos miembros. Esta interpretación establece una mejor correlación estratigráfica de los miembros bajo y medio de las Calizas Parguera con la estratigrafía de las Calizas Cotuí, la Formación Sabana Grande, las Calizas Guaniquilla y la Formación Yauco, expuestas al norte de esta área.