Durante gran parte de los períodos Paleógeno y Neógeno , como consecuencia de la formación de la Cordillera de los Andes, la placa continental sudamericana -Patagonia incluida- sufrió enormes esfuerzos de contracción y extensión, que elevaban y hundían el terreno intermitentemente. Los hundimientos permitían que el océano Atlántico ingresara al continente, depositando sedimentos cargados de restos de organismos marinos.
Hace entre 5 y 14 millones de años se produjo la última gran ingresión atlántica, que invadió la mayor parte del actual territorio argentino. Los fósiles depositados por esta ingresión se encontraron por primera vez en las barrancas del río Paraná, unos 1000 kilómetros al norte del límite septentrional de la Patagonia. Es por ello que al mar que cubría la Argentina en esa época se lo llama Mar Paranaense.
En la costa atlántica de la provincia patagónica de Chubut, las sedimentitas marinas paranaenses se denominan formación Puerto Madryn. Pueden reconocerse fácilmente en las barrancas cercanas a las playas, como una ancha banda prácticamente horizontal, de color castaño, casi siempre superpuesta a sedimentos mucho más claros. En los alrededores de la ciudad de Puerto Madryn se las observa a lo largo de decenas de kilómetros. La siguiente fotografía las muestra ocupando el tercio superior del cerro Avanzado, 15 kilómetros al sudeste de la ciudad.
Formación Puerto Madryn en el cerro Avanzado - Puerto Madryn, Chubut
Como ilustran las imágenes que siguen, algunas capas de la formación Puerto Madryn en el cerro Avanzado portan enormes cantidades y gran diversidad de fósiles de invertebrados marinos.
Estratos fosilíferos
Bivalvos
Briozoos
Ostreidos
Gasterópodos
Los sedimentos blanquecinos que subyacen a la formación Puerto Madryn fueron depositados durante una ingresión atlántica paleógena, anterior a la paranaense. También contienen cenizas provenientes de erupciones volcánicas en los Andes. Constituyen la formación Gaiman, y se remontan a 25 millones de años de antigüedad. Algunas de sus rocas, apenas consolidadas, portan fósiles microscópicos muy bien conservados.
Bivalvo
Ostras
Radiolario
Diatomea
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