Proveniencia de zircones detríticos

Las relaciones de Th/U de zircones de las areniscas son principalmente mayores que 0.1 (0.15- 3.15, n= 198; Anexos. 5-7) exceptuando un zircón que tiene menos a 0.1, indicando que una abrumadora mayoría son derivados de fuentes magmáticas. Por lo tanto, los datos obtenidos de U/Pb de estos zircones detríticos pueden proporcionar limitaciones valiosas en la evolución de la

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corteza de las áreas fuentes. Basamentos en provincias del suroeste de norte américa tienen una gran diferencia geoquímica que son reflejados en parte en química del zircón, por lo que pueden ser indicadores de proveniencia. El bloque Caborca y el Bloque Norteamérica sobre todo consisten en rocas plutónicas proterozoicas y mesozoicas y volcanismo Terciario (Iriondo et al., 2004). La relación de Th/U de zircón en muchos plutones es de ˃1, y máximo de 5 son comunes (Clairborne et al., 2004). Unidades sedimentarias de los plutones Mojave y Yavapai soporta esta firma en parte; por ejemplo, zircones de la Formación Montañas McCoy Jurásico-Cretácico y equivalentes propuestos (Fig. 38; Barth et al., 2004; Reis et al., 2008; Spencer et al., 2011) contienen zircones proterozoicos con relación Th/U que rondan entre 0.2 y 5. Para evaluar la potencial contribución del Bloque Caborca y Norteamérica al miembro Fronteras, se comparó la relación de Th/U de zircones de esos plutones con la relación Th/U del miembro Fronteras. También las relaciones de Th/U de zircones de estos plutones con las relaciones de Th/U de los miembros Fronteras, Rancho Bufalo y Cerro La Ceja. También hemos incluido los datos de Th/U de la capa de toba colectada bajo el miembro Fronteras (Anexo 8).

La figura 38 demuestra que la combinación de edad y relación Th/U sugiere que cierta cantidad de zircones fueron contribuidos por una capa de toba presente debajo del miembro Fronteras. Adicionalmente, datos del Bloque Caborca (Incluyendo edad Greenvillina) y del Bloque Norteamérica también fueron utilizados para comparación. Zircones detríticos (proterozoicos) del miembro Fronteras, Rancho Bufalo y Cerro La Ceja muestran una significante superposición con los zircones de los bloques Caborca y Norteamérica. La mayoría de los zircones proterozoicos son similares en edad y la relación Th/U, soportando fuertemente que los detritos sedimentarios en el miembro Fronteras fuer derivado de los bloques Caborca y Norteamérica.

Geocronología de U-Pb en zircones detríticos de la Caliza Mural inferior del norte de Sonora indican que contiene cinco poblaciones de zircones distintivas (Figs. 34-36): (1) Proterozóico: (2) Paleozóico; (3) Triásico; (4) Jurásico; y (5) Cretácico temprano. Granos del Arqueano son raros y se presentan solo en una muestra (RB-7). Zircones proterozóicos caen en tres poblaciones de edades, con edades entre 2175 a 1616 Ma, 1537 a 954 Ma, y 759 a 578 Ma. Estos grupos están bien representados en las muestra de la Caliza Mural. L o s Granos proterozóicos constituyen

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más del 50% de las muestras analizadas. Zircones paleozóicos varían desde ca. 495 a 255 Ma y este grupo está presente en las tres muestras colectadas de la Formación Mural inferior.

Granos triásicos rondan desde ca. 247 a 201 Ma y está bien representado en la muestra RB-7, mientras que en las muestras RB-163 y RB-194 se encuentra pobremente representado. Zircones jurásicos caen en dos poblaciones de edades, con edades que rondan de 196 a 166 Ma, y 156 a 146 Ma, los granos que varían de ca. 195 a 146 Ma comprenden un grupo significante dentro de la Formación Mural inferior. Zircones del Jurásico temprano al Jurásico tardío están bien distribuidos en las muestras RB-7, mientras que en la RB-163 solo incluye zircones del Jurásico tardío. Granos del Jurásico temprano y Jurásico medio se presentan con un rango de edades de 182 a 172 Ma en la muestra RB-194. Granos de zircón jurásicos ocupan dos grupos de edades separados por intervalos de ~10 Ma.

Granos de zircones del Cretácico temprano ocupan dos grupos de edades separados por un intervalo de tiempo de ~ 12 Ma. Un grupo menor pero importante (n= 5) data edades entre 145 y 140 Ma, con una moda en 144 Ma presente en la Formación Mural Inferior (RB-163). El segundo grupo data granos en edades Barremaniano-Aptiano que varían entre 128 y 117 Ma, con una moda en 123 Ma. Los granos de zircón del Barremaniano y Aptiano (n- 13) están bien representados en la muestra RB-163 (n= 13) mientras que la muestra RB-194 contiene solo dos granos de zircón. La población más antigua se presenta en la parte inferior de la formación del miembro Fronteras (126 y 118.8 Ma; RB-7), mientas que la población más antigua y joven están presente en el miembro Rancho Bufalo (145 y 117 Ma; miestra RB-163). Datos de zircón detrítico indican una edad máxima de depositación en el Berrasiano (145-140 Ma) para la parte inferior de la Caliza Mural.

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Figura 38. Diagrama Th/U vs. Edades. A) Comparación de circón detríticos del miembro Fronteras con tobas volcánicas y rocas plutónicas del Bloque Caborca y provincia Mazatzal de Sonora (Iriondo et al., 2004), B)

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Comparación de circón detrítico de miembro Rancho Bufalo con tobas volcánicas y rocas plutónicas del Bloque Caborca y Provincia Mazatzal de Sonora (Iriondo ete al, 2004), y C) Comparación de circón detrítico de miembro Cerro La Ceja con toba volcánica y rocas plutónicas del Bloque Caborca y Provincia Mazatzal de Sonora (Iriondo et al., 2004).

La edad máxima para la parte superior de la Formación Morita es el Aptiano temprano (120 ±1 Ma), basado en la edad de zircón detrítico como también en la posición estratigráfica de l a Formación Morita con la suprayaciente Caliza Mural (118.1 Ma, en su base; González- León et al., 2008).

Datos de zircón detrítico de la Caliza Mural inferior proporcionan información útil para localizar terrenos para estos granos. Granos de zircones detríticos con edades entre ca. 1000 y ca.1800 Ma fueron principalmente derivados de rocas precámbricas del Bloque Caborca. Adicionalmente, rocas del basamento local con afinidades Mazatzal y las suites magmáticas del suroeste de Estados Unidos podrían haber contribuido zircones con edades de 1.4 Ga, 1.6 Ga y 1.7 Ga también contribuyeron una importante cantidad de sedimentos a la Caliza Mural (Eisele y Isachsen, 2001; Iriondo et al., 2004; Anderson y Silver, 2005). Además, zircones proterozóicos fueron también reciclados de las rocas sedimentarias paleozóicas expuestas en el Bloque Caborca y estas rocas sedimentarias tiene cantidades significativas de zircones de diferentes edades de ca.1.11 Ga, ca. 1.43 Ga, ca. 1.77 Ga (Gehrels y Stewart, 1988; Stewart et al., 2001). Zircones con edades aproximadas a 1.1 Ga fueron aparentemente emitidos de Granitoides Greenvillian expuestos en el Bloque Caborca en Quitovac (Iriondo et al., 2004).

La Formación Mural inferior arrojó edades de zircones detríticos entre ca. 1800 y ca. 2100 Ma así como ca. 2500 y ca. 3000 Ma. Zircones con estas edades no están dispersas en el suroeste de Norte América (Gehrels y Stewart, 1998). Gehrels y Stewart (1998) reportaron zircones de estas edades de las rocas ordovícicas sedimentarias de Sonora y mencionaron que las rocas del basamento de la región de arco Peace River (Ross, 1991) podrían haber contribuido zircones con tales edades. Zircones con edades similares presentes en rocas ordovícicas están expuestas a lo largo del margen Cordillerano entre British Columbia y Sonora.

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en la Formación Mural inferior. El Grupo Barranca como el Grupo Antimonio de edad Triásica del Bloque Caborca contienen abundantes zircones triásicos tempranos a medios (Gehrels y Stewart, 1988; González-León et al., 2005). Una fuente posible de zircones del Jurásico medio en la Formación Mural inferior son el Grupo Barranca y Grupo Antimonio. Zircones del Triásico tardío y Jurásico (ca. 222 – ca. 146 Ma) fueron derivados del arco volcánico continental Triásico- Jurásico en el noroeste de México (Nourse, 1995; Bartolini et al., 2003; Anderson y Silver, 2005), suroeste de Arizona (Riggs et al., 1993; Haxel et al., 2008) y sur de California (Barth et al., 2008). Dos grupos de zircones del Cretácico temprano (Ca. 145-140 Ma; Ca. 128-117 Ma) están presentes en la Formación Mural inferior. La probable fuente de los zircones cretácicos temprano (Ca. 145-140 Ma) puede ser derivada del supuesto arco volcánico que existió a lo largo de la costa oeste de México y acrecionó hacia el continente antes de la acumulación del Batolito Cretácico temprano de Baja California en sus inicios en ca. 128 Ma (Peryam et al., 2012). Los zircones cretácicos temprano de 128 a 117 Ma fueron derivados principalmente del arco volcánico Alisitos del Cretácico temprano que se posicionaba al oeste del área de estudio anterior a la apertura del Golfo de California (Dickinson y Lawton, 2001b; Jacobson et al., 2011). Esto sugiere que el arco Alisitos estuvo activo a lo largo de la costa noroeste de México durante el Cretácico temprano (Wetmore et al., 2003).