Estructura cortical en el margen pacífico de Baja California Sur, empleando sísmica de reflexión 2D multicanal profundaCrust structure in the Pacific margin of southern Baja California, using deep 2D multichannel reflection seismic

Í

.

Centro de Investigacion Cientifica y de

A Educación Superior de Ensenada

Estructura Gortical en el Margen Pacifico de Baja Balifomia Sur,

Empleandu Sismica de Reflexion 20 Multicanal Prnfunda

TESIS

MAESTRIA EN CIENCIAS

NEPTAU ALBERTO REQUENA GUNZALEZ

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Neptalí Alberto Requena González

Y APROBADA POR EL SIGUIENTE COMITÉ

_ ntonio G zález Fernández Director del Comité

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1ir1"”"'

-1.:_{'à.1._} Dr. John Fletcher Mackrain

Miembro del Comité

Dr.Q9šé nuelRomo Jones

Miembro del Comité

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D Juan Carlos Her uera Garcia ` Miembro del Comité

T fue

Drf Modesto Ortiz Figueroa

Miembro del Comité

Rwtcwìí

Dr. Vi tor Manuaì'{/\lorig Ortega Coord ador del programa de Posgrado n Ciencias de la Tierra

Dr. Raúl Ramón Castro Escamilla Director de Estudios de Posgrado

CENTRO DE INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA Y DE EDUCACIÓN sU1>ERIoR

DE ENSENADA

CICESG

PROGRAMA DE POSGRADO EN CIENCIAS

EN CIENCIAS DE LA TIERRA

ESTRUCTURA CORTICAL EN EL MARGEN PACÍFICO DE BAJA

CALIFORNIA SUR, EMPLEANDO SÍSMICA DE REFLEXIÓN 2D MULTICANAL

PROFUNDA

TESIS

que para cubrir parcialmente los requisitos necesarios para obtener el grado de

MAESTRO EN CIENCIAS

Presenta:

NEPTALI ALBERTO REQUENA GONZALEZ

TIERRA. Ensenada Baja California, México. Agosto de 2006.

ESTRUCTURA CORTICAL EN I EL MARGEN PACÍFICO DE BAJA CALIFORNIA SUR, EMPLEANDO SISMICA DE REFLEXION 2D MULTICANAL PROFUNDA

Resumen aprobado por: ~ "

'S . tomo onzález Fernández

Director de Tesis

Datos sismicos profundos, de cinco líneas de reflexión 2D multicanal, fueron procesados e interpretados con la finalidad de estudiar la estructura y la estratigrafia de la corteza en el margen Pacífico de Baja Califomia Sur, México.

La adquisición de los datos se efectuó empleando cañones de aire que dispararon cada 50 rn, y un cable de registro de 6 km de longitud con 480 canales, espaciados 12.5 m entre sí, que registró durante 16 s los arribos de las ondas. Se efectuó una secuencia convencional de procesamiento, obteniéndose secciones sísmicas migradas en tiempo post-apilamiento.

Las secciones sismicas resultantes muestran la presencia de numerosos escarpes de fallas, cañones submarinos, grabens y horst, asociados a fallas normales costa afuera de Baja California Sur.

El desplazamiento nonnal observado en la zona de fallas de Tosco y cuencas en la plataforma continental, así como la presencia de bloques escalonados de basamento acústico, evidencian que no toda la extensión fue acomodada en la Provincia Extensional del Golfo durante el Mioceno medio a tardío. Una parte de la componente extensional fue acomodada (y aún continua siéndolo), en el margen Pacífico de Baja Califomia.

La existencia de sedimentos recientes fallados en la zona de falla Tosco sugiere que este sistema aún se encuentra activo, y continúa acomodando parte de la deformación entre la Península de Baja California y la placa Pacífico. Este hecho confinna las observaciones de perfiles sismicos previos que sugieren que la Peninsula es un bloque tectónico que aún no ha sido transferido totalmente a la Placa Pacifico.

De acuerdo a las facies sísmicas y la correlación con la litologia de pozos vecinos DSDP 471 y 474, los reflectores sobre el basamento acústico generalmente pueden dividirse en al menos tres unidades sismoestratigrátìcas. El echado hacia la trinchera de los reflectores de la unidad inferior, ubicados en el extremo noroeste de la sección sísmica mas occidental, sugiere que la depositación de los sedimentos ocurrió durante (o poco después) de la subducción de la placa Magdalena bajo Norteamérica.

En el noroeste y zona central del área de estudio se detectó un reflector simulador del fondo marino, asociado probablemente a hidratos de gas, el cual se extiende por al menos 200 km a lo largo de tres lineas sismicas.

CRUST STRUCTURE IN THE PACIFIC MARGIN OF SOUTHERN BAJA CALIFORNIA, USING DEEP 2D MULTICHANNEL REFLECTION SEISMIC

Data from 5 deep 2D multichannel seismic (MCS) lines were processed and interpreted to study the crustal structure and stratigraphy of the southern Baja California Pacific margin.

An array of air guns was used as seismic source shooting each 50 m. Each signal was recorded during 16 s by a 6 km long streamer with 480 channels and a spacing of 12.5 m. Seismic data were conventionally processed, to obtain post-stack time-migrated seismic sections.

These seismic sections show a number of fault scarps, submarine canyons a.nd grabens and horsts associated to normal faults offshore southern Baja California peninsula.

The normal displacement observed in the Tosco-Abreojos fault zone and some basins in the continental platform, as well as the presence of faulted acoustic basement blocks, evidence that not all extension was accommodated by the Gulf Extensional Province during the middle to late Miocene. Part of the extension Was (and is) accommodated in the Baja California Pacific margin.

The existence of recent faulted sediments in the Tosco fault zone suggests that this system is still active and continues to accommodate part of the deformation between Baja California peninsula and the Pacific plate. This confu-ms the observations from previous seismic lines that suggest that the peninsula is a tectonic block not completely transferred to the Pacific plate.

To the northwest of the study area, a fossil subduction zone can be identified, according to ooeanic crust acoustic basement, a probable inverse faulting in the continental slope and a palaeo-trench covered by Magdalena fan sediments.

We identified a Bottom Simulating Reflector (BSR) probably associated to the presence of gas hydrates, which extends at least 200 km along three seismic lines.

A mis padres, Neptalí y Celia, por su amor y enorme sacrificio sin el cual nunca habn'a

llegado hasta aquí.

A mi esposa, Magyori Julieta, por su gran amor, paciencia y comprensión, a pesar de las

circunstancias dificiles vividas durante estos dos anos.

A mi hija, Eliana del Carmen...Eres el más bello regalo de Dios.

A mi hermano, Edgard, por estar siempre pendiente de mi a pesar de mis descuidos.

A mis tíos y primos que me apoyaron en este proyecto de formación profesional: Ana,

Trina, Luis, Magda, María, Vladimir, Asdrubita, y Miriam González, y Dominga Requena.

A Mery González, Asdrúbal González, mi abuela Carmen, mis tías Aurora, La Negra,

Doña, Reyna, mis abuelos Custodio y Rosalía, y demás familiares y amigos que ya no están

presentes fisicamente, pero si en mis recuerdos.

A mis queridos familiares y amigos Juan Carlos, Miguel y Yulisbeth, Elizabeth, Luis

Andrés y Ihonatan, Norma, Francisco y Ángela, Ninoska y Carlos, por su dedicación a mi

Agradecimientos

EsTA TESIS CORRESPONDE A Los ESTUDIOS REALIZADOS CON UNA

BECA OTORGADA POR LA SECRETARÍA DE RELACIONES EXTERIORES

DEL GOBIERNO DE MEXICO.

A Dios por haberme guiado hasta aquí, y permitirme concluir mis estudios de Maestría.

Gracias a la Dirección General de Asuntos Culturales de la Secretaría de Relaciones

Exteriores del Gobiemo de México, por concederme el financiamiento para mis estudios y

estancia en México, entre septiembre de 2004 y agosto de 2006.

A mi Director de Tesis y buen amigo, Dr. Antonio González Femández, por su constante y

paciente asesoría técnica, así como ayuda en asuntos académicos y personales durante toda

mi estancia en CICESE.

A mis sinodales, Dr. José Romo Jones, Dr. John Fletcher, Dr. Juan Carlos Herguera, y Dr.

Modesto Ortiz por brindarme sus valiosas recomendaciones técnicas, disposición para

ayudarme, suministro de literatura y datos para la realización de este trabajo. Muy

especialmente también al Dr. Raul Castro, MSc. Dolores Sarracino, Dr. Modesto Ortiz y el

académica brindada merecen el Dr, Juan García, Dr, Carlos Flores, Dr. Fidencio Nava, Dr.

José Romo, Dr. Mario González, Dr. Enrique Gómez, Dr. Luis Delgado y la Dra. Margarita

López.

A todos mis inolvidables amigos de clase, de comidas, de café y cigarrillos, de trasnocho

(estudiando y de fiesta), de aventones, de salidas de campo, y simplemente de grata

compañia del CICESE: Victor Márquez, Violeta Lujan, Diana Mendoza, Yecenia Bracho,

Paula García, Cristina Condori, Felipe Escalona, Cesar Aguilar, Carlos Pérez, Doris Piñero,

José Hemandez (Toño), Emilia y Federico Fregoso, Don Alfiedo, Daniel Amaya, Edgar

Camacho, Abel Acc, Mathias Obreski, Leopoldo Najera, Pedro Martinez, Aimeé Orcí,

Almendra Villela, Rosa Carrillo, Ricardo Balderas, Juliana Estrada, Gina Villalobos,

Tomás Peña, Miriam Abad, Juan Cerda, Jazmin Chavez, Alfredo Mendoza, Olga

Sarychikhina, Mónica Zegarra, Ricardo Carpio, Selene Lino, Manuel Aragón, Armando

Bejarano, Lauro Femández, José Mireles, Luís Robles, Yanina Narváez, Jesus Arvizú, Ena

Gamez, Uriel Campos, Yleana Martinez, Juan Flores, Isaac Antuna, Ramiro Ríos, e Idalís

Femández (perdónenme si algunos se me escaparon queridos amigos). Infinitas gracias por

los momentos compartidos y su apoyo en las situaciones dificiles de salud, ánimo y dinero

lejos de mi familia y pais. Siempre los considerará mis hennanos y espero volver a verlos

A todo el personal directivo, técnico y administrativo del Posgrado de Ciencias de la Tierra

del CICESE. A los técnicos Daniel Peralta, Sergio Vázquez, Luis Gradilla, Humberto

Benitez, Ramón Mendoza, Jaime Calderón, Alejandro Diaz, Mario Vega. A las secretarías

Maria Guadalupe Martinez, Maria del Ca.rmen Pérez, Guadalupe Cepeda, Bárbara Uribe,

Ana Rosa e Ivonne Pedrín.

Mención aparte merecen Martha Barrera por toda la asesoria prestada durante mi llegada a

Ensenada, así como en el resto de mi estancia. También José Mojarro y Miguel García por

su apoyo técnico y disposición a ayudame en todo momento.

Al Centro de Investigación Cientifica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE) por

haberme recibido durante estos dos años y proporcionarme las facilidades necesarias para

realizar mis estudios de Maestria. En particular quiero mencionar a Norma Fuentes (gracias

por recibirme y conseguirme alojamiento a mi llegada a Ensenada), Citlali Romero,

Dolores Sarracino e Ivonne Best por su apoyo en todos los trámites administrativos

internos y externos durante toda mi estancia en CICESE.

A la “Nacional Science Foundation” (NSF) de Estados Unidos por el suministro de los

1.

11. GEoLoGíA Y EvoLUc1óN 'rEcTóN1cA DE BAJA CALIFORNIA

DESDE EL MIOCENO

II I. Historia tectónica del Golfo de California... II.1.l. Teoria del Protogolfo..__...__._.__._.__..

II.1.2_ Teorias más recientes...__..._...._____._..__...._.__._._._ 11.2. Geología

II_2.l. Estructuras más importantes del sur de Baja California. _ , _ ._ 1121.1. Margen Pacifico de Baja California Sur...

Il.2.1.2. Baja California Sur... _.

IL3.Geología local... II,3.1. Pozo II_3_2. Pozo 474

II.3.3. Pozos 475 y 476.

111. MATERIALES Y METo1)os_.._...

III I. Descripción del área de estudio,..._...__...__..._

111.2. Datos usados en el estudio... _.

III. 3. Procesamiento pre-apilamiento ("pre-stack”).._ III.3_l. Cambio de formato de datos símicos 2D. III_3.2. G-raficado de sismogramas ...

III_3.3. Eliminación de trazas defectuosas (“Kill“) ...

HI.3.4_ Espectro y filtrado F-K (Frecuencia-Número de Onda). _ ...__

III.3.5_ Filtrado de frecuencias ... ...

III.3.6. Reordenar sismogramas por CDP-gather,_..._..__.._... Il`I.3.7. Corrección por divergencia esfé1ica_ . _ _ _ .

III.3.8. Deconvolución ...

III,3,9_ Análisis de Velocidad.

IH.3_10_ Recalcular divergencia esférica. _ _ _ , __ III.3.ll. Correción

III.3.l2. Apilamiento (“Stacking”).__...__.___... 111.4. Procesamiento Post-Apilamienro ("Post-Stock").,,

III_4_l_ Filtrado de frecuencias variable en el tiempo. _ _ _ _ _ III.4.2_ Atenuación de múltiples... _. III.4.3_ Promedio ponderado móvil... _ ,_

III.4_4.“Mute”..._ ...

III.4.5. Migración en tiempo...__.___

III.4.7. Atributos sísmicos ... ..

CONTENIDO (continuación)

III. 5. Interpretación sísmica y geológica

IV. RESULTADOS ... ..

I I/_1. Descripción general

IV. 2. Interpretación de la sección sísmica 5 IV. 3. Interpretación de la sección sísmica 6 IV. 4. Interpretación de la sección sísmica 7

Il/.5_ Interpretación de las secciones sismicas 8 y 9

V. DISCUSION ... _ _

I/_ I. Tectónica y estructural I/.1I_ Correlacídn sísmica-pozo

VI. CONCLUSIONES...

VII. ANEXO A ... __

VIII. ANEXO B ... _.

Bibliogra/ía... _

Página

85

89 89

95

110 116 124

132 132 139

147

ISI]

156

l 2 3 4ay4b 4cy4d 5 6 7

Mapa de la porción sur de la Península de Baja California donde se muestran las lineas sismicas de reflexión, en el interior del area de estudio (rectángulo), utilizadas en este trabajo (segmentos numerados del 5 al 9). Modificado de Lizarralde et al., 2002. Posición actual relativa de los puntos triples de Mendocino (M), al norte, y Rivera (R) al sur. Las flechas indican las direcciones de movimiento relativo de las placas Pacifico y Norteamericana (modificado de Fletcher y Munguia, 2000).

Cambios en la orientación y geometría del norte de la Dorsal del Pacífico Este en el Neógeno. Los fragmentos remanentes de placa oceánica acrecionados a la placa Pacifico se muestran sombreados (modificado de Lonsdale, 1991).

Evolución tectónica del sur de Baja California: a) hace 14 Ma y b) 12,5 Ma.

Evolución tectónica del sur de Baja California: c) hace 5.5 Ma y d) 3.5 Ma. El Golfo de California permanece cerrado hasta 3.5 Ma (la posición de la costa actual se indica con linea punteada en las figuras 2a-20). La línea gruesa punteada en las figuras 2a a 2d, indica la posición del escarpe Tres Marias (figuras modificadas de

Moore y Curray, 1984).

Mapa geológico y tectónico de la Peninsula de Baja Califomia donde se muestran las Microplacas Guadalupe y Magdalena remanentes de la Placa Farallón, asi como las fallas y litologias

principales (intrusivos cretácicos, volcánicas miocenas, y

sedimentos). Abreviaturas usadas: SFSA=Sistema de fallas de San Andrés; PTPF= Paleo-trinchera Pacifico-Farallón; ZFG= Zona de fractura Guadalupe; ZFS= Zona de Fractura de Shirley. Modificado de Fletcher et al., 2003.

Perfiles de reflexión con fallas inferidas entre Punta Abreojos y el extremo sur de la Peninsula de Baja California. La ubicación de las líneas sismicas interpretadas por Normark et al. (1987) se

muestra en la figura 7. Abreviaturas usadas: AT = Fosa de

Abreojos; TAFZ I Zona de falla Tosco-Abreojos; TFZ = Zona de falla de Tosco (modificado de Normark et al., 1987).

Batimetria del margen Pacífico de Baja California central y sur, mostrando la ubicación de los perfiles de reflexión sísmica, y muestras dc dragado analizados por Normark et al. (1987).

Tambien se muestran las principales fallas costa afuera

Figura 8 9 10 ll 12 13 14 15 16 17a

LISTA DE FIGURAS (continuación)

Perfiles de reflexión sísmica en el margen Pacifico de Baja California interpretados por Normark er al. (1987) (véase figura 7 para localización de las lineas). Las estructuras principales son la falla Tosco (TF) y la falla Santa Margarita (SMF).

Perfil de reflexión sísmica de la trinchera enterrada al pie del margen continental dc Baja Califomia Sur. El basamento acústico (señalado con la flecha) bajo los sedimentos, sc proyecta al este bajo el margen continental (modificado de Normark et al., 1987).

Distribución de estructuras y rocas principales de Baja Califomia Sur. MGM I Microplaca Magdalena; FA I Falla Abreojos; FT = Falla Tosco; FSL = Falla San Lázaro; FSM = Falla Santa Margarita; LCB = Bloque “Los Cabos" y TB = Bloque “Trinidad” (plutones cretacicos); SJC = Falla San José del Cabo; SB = Falla San Bartolo; SJP = Falla San Juan de los Planes; LP = Lineamiento La Paz; C I Falla Carrizal; TS = Falla Todos Santos; CT = Cañon Las Tinajas; ZFT 2 Zona de fractura de Tamayo; R = Punto triple de Rivera (modificado de Fletcher et al., 2003).

Interpretación de lineas sismieas de reflexión multicanal, registradas durante la expedición Guaymas, SIO, 1978 (véase figura 12 para ubicación de las lineas). Los pozos 474, 475 y 476 están proyectados sobre la linea MCS 105.

Localización de las lineas sismicas de la figura 5 y de los pozos del DSDP cercanos a las mismas (modificado de Curray et. a1,,

1982).

Interpretación del perfil MCS OWW (figura I, lineas 3 y 4). Modificado de (comunicación personal, agosto de 2006).

Pozos DSDP en Golfo de California y Margen Pacifico de B,C,

Sur (Datos y mapa modificados de

Www.ngdc.noaa.gov/mgg/geology/dsdp/area/gu1fca1_h1:rn) Litologia de los pozos 471, 474, 475 y 476, con edades de información bioestratigráñca (Yeats et ol., 1981; Curray et a1.,

1982).

Ubicación geográfica del área de estudio (tomado de

http://images.goog1e_com)

Registros de rayos Gamma (GR) y sónico (Vp) del pozo 471 del “DSDP” (la profundidad del fondo marino es de 3115.5 m.

Datos del registro tomados de

17b 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27a 27b 28 29 30 31 32 33 34

Registros de rayos Gamma (GR) y sónico (Vp) del pozo 474 A del “DSDP” (la profundidad del fondo marino es de 3043 m).

Datos del registro tornados de

www.ideo.columbia.edu/BRG/online3. Grupos de tiro (“shot-gathers”) sin procesar.

Edición de trazas dañadas de “shot gathers”: (a) antes y (b)

después de su elirniuacióri.

Espectro FK de “shot-gathexs”

Espectro F-K de “shot-gathers” de la figura 21 después de aplicar filtrado F-K.

“Shot-gathers” después de aplicar ñltro F›K.

Espectro de amplitud de los gtupos de tiro de la figura 23. Filtro pasa-banda aplicado a los datos sísmicos

Grupos de tiro después de aplicar filt:ro pasa-banda.

Ubicación del “CMP” y el “CDP” en caso ideal de capas

planas, horizontales y homogéneas.

Autocorrclograma de grupos de tiro antes de aplicar

decouvolución para atenuar reverberaciones de la fuente.

Autocorrelogran-ia de grupos de tiro después de aplicar deconvolución para atenuar reverbr-:raciones de la fuente.

Gráfico de semblanza para un CDP.

Paneles de “mini-stack” de grupos de tiro para diferentes velocidades de apilamiento (1500, 1750, 2000, 2250, 2500, 2750, 3000, 3250, 3500, 3750, 4000, 4250, 4500, S000, 5500 y 5000 m/s).

Grupos de tiro de la linea 5 corregidos por divergencia esférica con análisis de velocidad.

Justificación de la coneccion de NMO. La geometria de la adquisición sísmica causa que los sismogramas de distintos receptores correspondientes a un mismo reflector queden desfasados en tiempo de manera hiperbólica, por lo que es necesario corregir este efecto (conocido como “NMO") antes de sumar los sismogramas de un mismo evento (figura modificada

de wwW.glossary.oilfield.s1b.com).

Grupo de tiro después de aplicar corrección de NMO.

Sección sísmica 6 apilada hasta 6 s de tiempo doble de viaje (TDDV).

LISTA DE FIGURAS (continuación)

Figura Pagina

Línea 6 apilada con filtro variable en el tiempo (tiempos dobles

de viaje hasta 4 s).

Descripción de técnica para atenuación de múltiples.

Línea sísmica apilada 8: a) antes, y b) después de aplicar

técnica descrita para atenuar múltiples.

Línea sísmica apilada 9: a) antes, y b) después de aplicar

técnica descrita para atenuar múltiples.

Sección sísmica apilada 9 con filtro variable en el tiempo y promedio ponderado móvil de 5 trazas.

Sección sísmica apilada 9 con filtrado variable en el tiempo (figura 39) después de aplicar “mute” a ruidos sobre el fondo marino, y la primera multiple del mismo,

Justificación de la migración. Durante el procesamiento sísmico, la migración ajusta la ubicación de los eventos en las trazas sísmicas para compensar por reflectores inclinados. Por otra parte, un sinclinal puede aparecer como un “nudo de corbata” (“Bow Tie”) en ima sección apilada, efecto que puede ser corregido por la migración apropiada de los datos sísmicos (figura modificada de www.glossary.oilíield.slb.com).

Campo de velocidades NMO para migración en tiempo de la

línea S.

Sección sísmica 5 procesada post-stack: filtro variable en el tiempo, promedio móvil ponderado, y migración con algoritmo de corrimiento de fase (tiempos dobles hasta 6 s).

a) Traza sísmica real (b) cuadratura, (c) fase instantanea, (d) Frecuencia instantanea, (e) Traza sísmica compleja con las componentes imaginaria (cuadratura) y real (datos sísmicos). La singilaridad mostrada en la frecuencia instantánea es debido a

interferencias del frente de onda (González-Escobar,

comunicación personal, agosto de 2006).

Mapa batimctrico del margen Pacífico de Baja California Sur y la boca del Golfo de California (Fletcher, comunicación personal, agosto de 2006).

Mapa de anomalías de Bouguer elaborado con un mallado dc 5 km a partir de las bases de datos NOAA Onshore Gravity 2',

Gravedad Marina 2' (Sandwell y Smith, 1997), SRTM30 Topo

(Smith y Sandwell, 1997), y Batimetria l' (Sandwell y Smith,

1997). Modificado de González-Femández, comunicacion

Línea 5 migrada post-apilamiento (hasta 6 s TDDV). Línea 6 migrada post-apilamiento (hasta 4 s TDDV). Línea 7 migrada post-apilamiento (hasta 4.5 s TDDV).

Línea 8 migrada en tiempo post-apilamiento (hasta 4 s TDDV). Línea 9 migrada en tiempo post-apilamiento (hasta 5 s TDDV). Interpretación sísmica de las línea 5 (trazas 500 a 6000).

Sección 5 con atn`buto sísmico de envolvente (trazas 500 a 6000).

Sección 5 con atributo sísmico de primera derivada de la envolvente (trazas 500 a 6000),

Interpretación sísmica de las línea 5 (trazas 6800 a 9800). Interpretación sísmica de las línea 5 (trazas 9400 a 12200). Sección 5 con atributo sísmico de envolvente (trazas 9400 a 1 3000).

Interpretación sísmica de las linea 5 (trazas 12000 a 15500). A) Falla paralela al “detachment” de Santa Margarita en el extremo sureste de la línea 5, y B) “Detachment” de Santa Margarita en cl perfil de reflexión Oww (líneas 3 y 4 de la figura 1) según Gonzá1ez~Femández (comunicación personal, agosto 2006).

Lnterpretación sísmica de las linea 5 (trazas 15400 a 17200). Sección 5 con atributo sísmico de coseno de la fase instantánea

(trazas 15400 a 17200).

Interpretación sísmica dc las línea 5 (trazas 17000 a 19200), Interpretación sísmica de las línea 6 (trazas 600 a 3800).

Sección 5 con atributo sísmico de coseno de la fase instantánea (trazas 600 a 4000).

Interpretación sísmica de las línea 6 (trazas 3000 a 5200).

Sección 5 con atributo sísmico de envolvente (trazas 12000 a

15500)

Sección 5 con atributo sísmico de primera derivada (trazas 12000 a 15500).

Interpretación sísmica de las línea 7 (trazas 500 a 4000).

Sección 7 con atributo sísmico de primera derivada de la

envolvente (trazas 400 a 4000).

LISTA DE FIGURAS (continuación)

Figura Pagina

Interpretación sísmica de las línea 7 (trazas 18000 a 19800). Línea 8 migrada en tiempo post-apilamiento (hasta 4 s TDDV). Cuenca en el talud continental limitada por la falla San José del Cabo (línea 9, traza 3500 a 9000).

Cuenca al pie del talud continental (línea 9, traza 11000 a 14500)

Estructuras y rasgos tisiográficos principales asociados con la subdueción hace 12.5 ma, observados a lo largo del perfil sísmico 5.

Estructuras principales interpretadas por Gonzalez-Fernandez (2005) en el perfil sísmico Oww (líneas 3 y 4 de la figura 1). Modificado de González-Fernandez (comunicación personal,

agosto de 2006).

Interpretación de la zona de falla de Tosco realizada por

Gonzalez-Femandez (2005). Modificado de

González-Fernández, comunicación personal, agosto de 2006.

Interpretación del “detachment” de Santa Margarita realizada por Femández (2005). Modificado de González-Fernandez, comunicación personal, agosto de 2006).

Modelo sísmico de refracción Oww transversal al margen Pacífico y la Península de Baja California Stu (modificado de

Robles-Vázquez, 2005).

A) Correlación del perfil sísmico Glomar Challenger (1978) con unidades litológicas del pozo 471 (modificado de Curray et al., 1982), B) Unidades sismoestratigráficas presentes en el extremo noroeste de la línea 5,

Registro de rayos gamma y sónico del pozo 471. Datos de los registros tomados de www.ideo.columbia.edu/BRG/on1ine3. Correlación entre unidades sismoestratigráficas de la cuenca en el extremo noreste de la línea 9 y unidades litológicas del pozo 474 A.

Sección sísmica 5 apilada (hasta 6 s TDDV), Sección sísmica 6 apilada (hasta 4 s TDDV). Sección sísmica 7 apilada (hasta 7 s TDDV). Sección sísmica 8 apilada (hasta 4 s TDDV). Sección sísmica 9 apilada (hasta s TDDV).

Sección sísmica 5 migrada después de apilar (hasta 6000 m de

profundidad).

Sección sísmica 6 migrada después de apilar (hasta 4000 m de

94 Sección sísmica 7 migrada después de apilar (hasta 3500 m de 159 profundidad).

LISTA DE TABLAS

Tabla Página

I Datos de los pozos DSDP 471, 474, 475 y 476 (tornado de 34-35

WWw.ngdc.noaa.gov/mgg/geology/dsdp/data/64).

II Coordenadas geográficas de los disparos iniciales y finales de 43

cada línea sísmica.

III Facies sísmicas de las unidades sismoestratigráficas observadas 124-127

empleando sísmica de reflexión 2-D multicanal profunda

cA1>íTUr.o 1. 1NTRo1›UccróN

Un conjunto de datos sísmicos profundos de reflexión 2D multicanal, así como de

refracción de gran ángulo usando sismómetros de fondo oceánico (OBS por las siglas en

inglés de “Oceanic Bottom Seismometers”), fue registrado en el margen Pacífico de Baja

Califomia Sur y en el Golfo de California, entre el 16 de septiembre y el 22 de noviembre

de 2002, a bordo de los buques R/V Maurice Ewing y R/V New Horizon (figura 1). La

adquisición de tales datos fomtaba parte de las actividades del proyecto “Extensión y

ruptura continental en el Golfo de California” del Programa “MARGINS” de la Fundación

Nacional de la Ciencia de Estados Unidos de Norteamérica, en el cual participó el CICESE

y universidades e instituciones científicas estadounidenses (Georgia Tech, Universidad de

Califomia en Los Angeles, Instituto Oceanográfico Scripps, Universidad de Wyoming y la

Universidad del Norte de Arizona).

En el presente trabajo se emplearon los datos sísmicos de reflexión 2D de las líneas que

cubren la región sin-oeste de la Península de Baja Califomia, los cuales fueron adquiridos

empleando cañones de aire como fuente de energía, y un cable de registro (“streamer”) de 6

km de longitud con 480 canales, espaciados 12.5 rn entre sí, que detectó durante 16 s los

airibos de las ondas. Se efectuaron disparos cada 50 m, alcanzando distancias entre fuente

2

__7_

¡zm

Específicamente, se procesaron e interpretaron cinco líneas de reflexión 2D (numeradas 5,

6, 7, 8 y 9 en la figura 1), situadas en los extremos sur y suroeste de la Peninsula de Baja

California. Las lineas 5 a 8 se localizan en el margen Paciñco de Baja California Sur,

mientras que la linea 9 se extiende hasta el limite occidental de la Boca del Golfo de

Califomia (figura 1).

La motivación principal de esta investigación es entender el papel que desempeñaron (o

aún desempeñan dentro del contexto tectónico regional) los sistemas de fallas más

importantes en el margen Pacifico de Baja California Sur. Esta información ayudará a

comprender el estilo de deformación que ha afectado a la Península de Baja Califomia, y

en particular aportará evidencias sobre el tipo de movimiento en el antiguo límite de placas

Farallón-Norteamérica. Desde hace una década aproximadamente, distintos investigadores

(Curray et al., 1982; Gans, l997; Fletcher y Munguia, 2000; Michaud et al. 2004) han

recolectado datos que no concuerdan con la teoría clásica de la fase de “rifting” de

Protogolfo. Según esta hipótesis, durante el mioceno tardío el movimiento transtensional

entre las placas Pacifico y Norteamérica se dividió en extensión ENE, completamente

acomodada por fallamiento normal de rumbo NNW en la Provincia Extensional del Golfo,

y desplazamiento transforme lateral derecho en la falla de Tosco-Abreojos, ubicada cerca

del borde del talud continental al oeste de Baja California (Spencer y Normark, 1979;

Hausback, 1984; Stock y Hodges, 1989; Lonsdale, 1991).

Se espera que las secciones sismicas resultantes del procesamiento, aporten datos sobre las

4

Califomia Sur, que ayuden a aclarar la evolución tectónica de la Peninsula y el Golfo de

California.

Como objetivos más especificos, los transectos de reflexión procesados e interpretados en

el presente trabajo, asi como las lineas de refracción y datos de sismógrafos en tierra,

fueron adquiridos con la finalidad de lograr los objetivos siguientes:

1. Estudiar los principales rasgos estructurales y estratigráficos de la corteza presentes en

el margen Pacífico de Baja Califomia Sur, con la finalidad de incrementar el

conocimiento sobre los procesos de ruptura y separación de la Península de Baja

California del México continental.

2. Detectar indicios de actividad reciente a través de las fallas presentes en el margen

Pacifico de Baja California Sur, para conocer si éstas son sismicamente activas, o son

rasgos tectónicos fósiles asociados al antiguo límite transforme de placas

Pacífico-Norteamérica.

3. Definir, de acuerdo a la resolución de la sísmica de reflexión, las unidades

sisrnoestratigráficas presentes en la zona de estudio, para correlacionar las mismas con

las unidades litológjcas de los pozos vecinos. Esto penriitirá “extrapolar” las edades

de los sedimentos y tasas de sedimentación registradas en los mismos para ayudar a

Durante la realización del estudio, las principales limitaciones que se afrontaron fueron las

siguientes:

l. Ausencia de pozos cercanos a las lineas de reflexión 6, 7 y 8, que permitieran “calibrar”

los modelos de velocidad durante el procesamiento sísmico, asi como la interpretación

estructural y estratigráfica de las secciones resultantes.

2, Amplitudes relativamente bajas de reflectores ubicados a mas de 6 s en las secciones

sismicas, lo cual dificulta la interpretación sísmica y geológica a partir de dichos

tiempos.

3. Presencia significativa de ruidos (ondas directas, múltiples, difracciones y “aliasing”

espacial) que enmascaran reflectores de interés, Para atenuar tales ondas se aplicaron

diversos filtros (de frecuencia y número de onda) y procesos (deconvolución, migración

6

CAPÍTULO 11. GEoLoGíA Y EVOLUCIÓN TECTÓNICA DE BAJA

cAL1FoRN1A DESDE EL M1ocENo rEM1>RANo.

Il.1. Historia tectónica del Golfo de California

El régimen tectónico actual de movimiento lateral que afecta la mayor parte del margen

occidental de Norteamérica, se inició hace aproximadamente 29 Ma cuando la palco-dorsal

del Pacifico-Este hizo contacto con la trinchera “Franeiscana”, aproximadamente en la

latitud de Califomia, y partir de ese momento se originó el desarrollo de un límite

transforme conectado a una unión triple en cada extremo (figura 2) (Stock y I-Iodges,

1939).

Norto-América

La unión triple de Mendocino al norte es del tipo falla transfomte-falla

transforme-trinchera, y ha migrado de manera continua al norte, localizándose hoy dia cerca de la

frontera Oregon-California. En contraste, la unión triple de Rivera en el sur es tm punto

triple transforme-trinchera-dorsal que ha migrado al sur por saltos discontinuos que han

seguido a la fragmentación, rotación y fiualmente el abandono de segmentos de la dorsal

Pacifico-Farallón (Stock y Hodges, 1989; Lonsdale, 1991).

La transición de Lm limite de placas convergente, a uno transforme a lo largo del margen

continental de Baja California, ocurrió con la migración hacia el sur de la unión triple de

Rivera (Atwater y Molnar, 1973). Entre 20.4 y 25 Ma la unión triple de Rivera estuvo cerca

de la posición de Los Ángeles (figuras 3a a 3c), de acuerdo a las reconstrucciones de

tectónica de placas (Stock y Hodges, 1989), por lo que la subducción continuaba

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Alrededor de 14 Ma, el centro de expansión Pacifico-Farallón era casi paralelo a la zona de

subducción activa al este, la cual se prolongaba de manera continua hasta un poco más al

sur de Cabo Corrientes (figura 3a) (Moore y Curray, 1982). El abanico Magdalena se

localizaba fuera de la zona de subducción, al oeste del actual Cabo san Lucas, y recibía

sedimentos del terreno granítico al este (Moore y Curray, l982).

Entre 17.4 y 12.9 Ma, la subducción cesó a lo largo de todo el norte de Baja Califomia, y el

margen lateral derecho al norte de la unión triple de Rivera alcanzó una longitud de

aproximadamente 1400 km, extendiéndose hasta la Peninsula de Vizcaíno (figuras 3d a 3f),

lugar a partir del cual aún continuaba la subducción hasta el extremo sur de la Península de

Baja California (Stock y Hodges, 1989).

Hace 12.5 Ma se produjó un “salto” del centro de expansión Pacífico Farallón hasta una

posición al sur del actual Cabo San Lucas (figura 4 b), por lo que el punto triple de Rivera

se hizo del tipo transfonne-transfonne-dorsal (Moore y Curray, 1982). Según estos autores

la expansión activó la falla transfonne de Tosco-Abreojos situada al norte, a una tasa de

deslizamiento de 3.7 cm/año aproximadamente. La subducción se detuvo a lo largo de toda

la costa de Baja Califomia (figuras 3f y 4b), y un segmento corto nuevo de subducción fue

adicionado al extremo norte de la Trinchera Mesoamericana (figura 4 b) (Moore y Curray,

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mbamiunzm-Figura 4 (continuacion), Evolución tectónica del sur de Baja California: c) hace 5.5 Ma y"

12

El Abanico Magdalena sobre la Placa Pacifico comienza a moverse hacia el noroeste

(Figura 4 b), y es desplazado lejos de su fuente de sedimentos (Moore y Curray, 1982).

Alrededor de 10.6 Ma, la subduceión habia cesado a lo largo de todo el sur de Baja

California, y la pendiente continental original al oeste de Baja California sur era parte del

margen de desplazamiento lateral de 2100 km de longitud.

La zona de falla de rumbo San Benito-Tosco-Abreojos, ubicada en las cercanías de la

antigua trinchera Guadalupe-Pacifico del margen Pacifico de Baja California Sur,

constituyó el límite entre las placas Pacifico y Norteamericana hasta 5.5 Ma (figura 3g)_ En

ese tiempo, la dorsal activa (linea doble etiquetada con “5.5 Ma” en la figura 4c) se habia

propagado hasta el lado este del batolito al sur de Baja Califomia, originando un

movimiento de falla transforme continental con sentido lateral derecho (Moore y Curray,

1982), Simultáneamente, se inicia el proceso de “rifting” de Baja California lejos del

continente Norteamericano. El movimiento sobre las fallas transformes costa afuera, al

oeste de Baja California, cesa (o al menos se reduce) después de trasladar el Abanico

Magdalena aproximadamente 260 km hacia el noroeste hasta su posición actual (figura 4c),

donde fue perforado por el pozo DSDP 471 (Moore y Curray, 1982). La zona de

subducción antigua y la trinchera también se movieron al noroeste del centro de expansión,

y no están presentes al sureste de la isócrona de 12.5 Ma (figtua 4c) (Moore y Curray,

Alrededor de 3.5 Ma, Baja Califomia había sido desplazada aproximadamente 110 km

lejos del margen eonjugado del bloque continental de Tres Marías (figura 4d), a través de

“rifiing” y expansión sobre la dorsal en la Boca del Golfo (Moore y Curray, 1982). La

expansión se produjo por fallamiento extensional y adelgazamiento de la corteza de los

márgenes continentales (Moore y Curray, 1982). El margen granitico fuera de Bqa

California se hundió a una profundidad de 2659 m en la ubicación del pozo 476 (figura 4d).

Sobre el lado sureste del centro de expansión, el margen hundido del bloque continental

Tres Marias, ahora forma la cordillera Maria Magdalena (Moore y Curray, 1982). Dentro

del Golfo, el adelgazamiento de la corteza por fallamiento extensional en bloques y de tipo

normal lístrico, ha desarrollado numerosos fragmentos derribados de bloques de margen

continental (Moore y Curray, 1982).

Finalmente a partir de 3.5 Ma prevalece un régimen transtensional con el limite de placas

Pacífico-Nortearnericana (PA-NA) ubicado en el Golfo de Califomia, mientras que la

Península de Baja Califomia es paulatinamente transferida a la placa Pacífico desde

entonces (Stock y Hodges, 1989).

La evolución tectónica del Golfo de Califomia presenta sin embargo, algunas interrogantes

por resolver, razón por la cual numerosos investigadores han propuesto teorias que pueden

14

II.1.1. Teoría del Prntngolfo

Es la más antigua y fue aceptada por gran parte de la comunidad cientifica hasta hace unos

años, cuando algunos investigadores (DeMets, 1995; Gans, 1997; Fletcher y Munguia,

2000; Fletcher et al., 2003, Michaud et al., 2004) recolectaron evidencias importantes en su

contra.

De acuerdo a esta teoria, en la fase del Protogolfo se piensa que la transtensión del margen

de placas Paicífico-Norteamérica fue cinemática y espacialmente “particionada” en “rifting”

ortogonal a traves del Golfo de Califomia y cizalla lateral derecha a través del margen

Pacifico de Baja California (Spencer y Normak, 1979; Hausback, 1984; Stock y Hodges,

1989; Lonsdale, 1991).

La idea del Protogolfo fue empleada. inicialmente para justificar la existencia de una zona

anórnala de corteza oceánica antigua, adyacente al margen continental de México en la

boca del Golfo de Califomia (Moore y Buffmgton, 1968). Posteriormente, dicha teoría se

amplió para considerar, además del fallamiento extensional en el Mioceno tardío, los

sedimentos marinos provenientes de zonas alrededor del norte y el centro del Golfo de

Califomia (Karig y Jensky, 1972; Moore, 1973; Gastil et al., 1979). Las estructuras

extensionales del Mioceno tardío, así como los sedimentos mencionados, se localizan

alrededor del Golfo en la Provincia Extensional del Golfo (Gastil et al., 1979) sobre el lado

localizaba, a grandes rasgos, en la misma posición del Golfo actual, pero se extendía hasta

el noroeste de Arizona, suroeste de Utah y sureste de Nevada (Moore y Buffington, 1968;

Moore, 1973; Blair, 1978),

En el periodo entre 10.6 y 5.5 Ma después del final de la subducción, la deformación fue

“particionada“ entre movimiento lateral a lo largo de la zona de falla San

Benito-Tosco-Abreojos orientada NNW, y extensión ENE en fallas de rumbo NNW al este de Baja

Califomia, y a lo largo de la traza del arco volcánico antiguo producto de la subducción

(Moore y Buflington, 1968; Karig y Jensky, 1972; Moore, 1973; Stock y Hodges, 1989).

La ausencia de una componente de extensión sobre el borde de placas (Spencer y Nonnak,

1979; Hausback, 1984), sugiere que el desplazamiento adicional requerido para ajustar el

movimiento relativo total de la placa Pacífico, debe haber ocurrido en algún lugar en el

interior de la zona limite de placas, siendo el Protogolfo de Califomia el lugar más

probable para dicho fenómeno. En base a reconstrucción de placas, Stock y Hodges (1989)

plantearon que la componente de movimiento mencionada fue acomodada por la PEG, y

que la cantidad de desplazamiento, medida en una dirección ENE (perpendicular al rumbo

de la zona de fallas Tosco-Abreojos), varió de l60±80 km (66% de extensión) al norte de la

1 6

lI.l.2. Teorías alternativas:

Moore y Curray (1982) propusieron que la apertura del Golfo de Califomia comenzó hace

5.5 Ma, cuando el centro de expansión entre las placas PA y NA (Guadalupe), se

propagaba hacia el NE, y el movimiento transforme lateral derecho “saltó” desde el piso

oceánico al oeste y sur de Baja California, hasta el lado este del batolito de la Sierra

Peninsular, para iniciar el movimiento de la actual falla de San Andrés y la apertura del

Golfo. Además estos investigadores presentan evidencia contra: (1) origenes tempranos del

Golfo de California y la Falla de San Andrés, (2) movimientos dentro del Golfo y a lo largo

del sistema de fallas de San Andrés significativamente mayores o menores de 300 km, (3)

la existencia de rocas sedimentarias depositadas en un Golfo de Califomia primario más

antiguo del Mioceno tardío (5.5 Ma), y (4) subducción hacia el noroeste bajo el extremo de

la Península de Baja California.

Gans (1997) propuso una teoría altemativa para explicar la evolución tectónica del Golfo

de California. De acuerdo a este investigador, entre 10 y 5 Ma el movimiento transfonne

entre las placas Pacífico y Norteamericana fue acomodado principalmente por cizalla

distribuida a lo largo de un sistema de fallas en echelón de desplazamiento lateral, con

rumbo NW ubicadas al este de Baja California. En consecuencia, Baja Califomia pudo

haberse desplazado hacia el noroeste a lo largo del sistema transforme del Golfo de

Califomia-San Andrés, al menos 500 km en los últimos 10 Ma, y la falla de

placas Pacífico y Norteamericana.

Según las correlaciones geológicas efectuadas por Gastil et al. (1981) a través del Golfo, y

el análisis de los resultados de la perforación de los pozos DSDP en el margen Pacifico de

Baja California (Moore y Curray, 1982), hay aproximadamente 300 km de desplazamiento

lateral derecho a través del norte del Golfo de California, por lo que quizas los 200 km

restantes de deformación “strike-slip” están distribuidos a través de Sonora.

De acuerdo a Gans (1997) los modelos de tectónica de placas, que predicen una extensión

significativa en Sonora durante una defonnación transtensional debida a tm Protogolfo

entre 10 y 5 Ma (Stock y Hodges, 1989), necesitan ser reevaluados. Una limitación

importante de tales modelos es que requieren grandes cantidades de extensión en la PEG

durante el Mioceno tardío. Los estudios efectuados por Gans (1997) sugieren que la

magnitud de la extensión posterior a 10 Ma a través del sur de Sonora es aproximadamente

menor o igual a 20 km.

Recientemente algunos autores (Fletcher y Munguía, 2000; Michaud et al. 2004) han

propuesto que la zona de fallas de Tosco-Abreojos no es un limite fósil como se ha

supuesto tradicionalmente, sino que aún acomoda parte de la deformación entre las placas

Pacífico, Bloque de Baja Califomia y Norteamérica. También plantean que de acuerdo a

datos de velocidades de placas, anomalías magnéticas de piso oceánico, fallamiento de

18

sur del Golfo, la Peninsula de Baja California no está acoplada rigidamente a la Placa

Pacífico (Larson et al, 1972; DeMets, 1995; Fletcher y Munguia, 2000; Michaud et al,

2004). Fletcher y Munguía (2000) proponen que el movimiento actual del borde de placas

Pacífico-Norteamérica, entre las latitudes de Bfia Califomia Sur, está “particiona.do" en al

menos tres sistemas de fallas distintos: centros de expansión oceánicos y fallas transformes

en el Golfo de California, fallas normales a lo largo del margen oeste del Golfo de

Califomia, y fallas activas de desplazamiento según el rumbo a lo largo del margen

Pacífico de la Peninsula de Baja California.

Aunque el inicio de la expansión del piso oceánico al sur del Golfo de Califomia, hace 3.6

Ma (DeMets, 1995), representa una reorganización importante en el movimiento relativo de

placas, los datos geológicos y sismológicos obtenidos por Fletcher y Munguía (2000) no

muestran ninguna manifestación de la transición generalmente aceptada del “rifting”

cuasi-ortogonal al “rifling” transtensional a través del Golfo de Califomia.

II.2. Geología regional

La Peninsula de Baja Califomia es una franja de corteza continental de aproximadamente

1200 km de longitud, limitada por sistemas principales de fallas activas en el margen

Pacífico y Golfo de California, así como la falla de Agua Blanca al sur de Ensenada, que la

20

Algunos autores consideran que la Península es una microplaca moderna dentro de la zona

de cizalla Pacífico-Norteamérica (DeMets, 1995; Fletcher y Munguía, 2000; Fletcher et al.,

2003; Michaud et al., 2004).

La geología de Baja California está dominada por rocas producto de márgenes

convergentes que se originaron desde el Paleozoico tardío (250 Ma) hasta el Cenozoico

tardío (12 Ma) (Gastil, 1971). La actividad magmatica principal en Baja Califomia ocurrió

entre 120 y 90 Ma atrás (Cretácico temprano), durante un supuesto período de subducción

“escalonada” de la placa Farallón que afectó la mayor parte del margen occidental de

Norteamérica (Stock y Hodges, 1989). El batolito resultante quedó espacialmente zonado

con plutones más jóvenes, grandes y evolucionados, emplazados a mayor profundidad

hacia el este en la corteza (Fletcher et al,, 2003). Esta zonación fue producto del aumento

de las tasas de convergencia entre las placas Farallón y Norteamérica (Engebreston et al.,

1985), y representa además una disminución del echado de la placa subducida.

Desde el Cretacioo tardío hasta el Cenozoico medio (entre 90 y 30 Ma aproximadamente),

la mayoría del rnagrnatismo de arco y la deformación migró significativamente al este de la

microplaca de Baja California, de manera que las rocas del batolito cretácico

experimentaron enfriamiento y exhumación por erosión (Fletcher et al,, 2003). En el

Mioceno el arco volcánico migró hacia el oeste a través del ancho de México continental

Desde el Mioceno temprano al medio (entre 24 y 12 Ma), se formaron rocas volcánicas

alineadas cerca del margen este del batolito cretácico en casi toda la longitud de Baja

Califomia (Fletcher et al., 2003). En consecuencia, de acuerdo a la historia del

magrnatismo en la Península de Baja Califomia, las rocas pueden ser divididas en tres

unidades principales (Fletcher et al., 2003), atuique existan diferencias significativas en la

abundancia relativa de estos paquetes litológicos a lo largo de la longitud de la Península:

l. Basamento cristalino mesozoico (Batolito cretácico)

2. Estratos cenozoioos

3. Rocas volcánicas miocenas

II.2.1. Estructuras más importantes del sur de Baja Califomia

II.2.1.1. Margen Pacifico de Baja California Sur

Sobre el margen Pacífico de Baja California, las rocas del complejo acrecional

Mesozoico-Cenozoico están cortadas por fallas normales, dextrales y de desplazamiento oblicuo

(Fletcher et. al., 2003). La zona de falla de Tosco-Abreojos tiene una longitud según el

mmbo de 400 km (figura 5), y es el rasgo geomorfológico dominante en el borde

continental al sur de la Península de Vizcaíno (Spencer y Normark, 1979; Normark et al.,

22

Este sistema de fallas está representado por dos rasgos lineales batirnétricos y estructurales,

que se infiere deben estar conectados (Normark et al., 1987).

La fosa de Abreojos al norte de Tosco-Abreojos es interpretada como una zona de falla que

se aprecia como un quiebre topográfico agudo en los perfiles sísmicos (figura 6, línea N y

QI)-La parte sur de la zona de falla Tosco-Abreojos está representada por la falla de Tosco, la

cual fue reconocida por Normark et al. (1987) en una distancia cercana a 130 km. A

diferencia de la falla Abreojos, la falla de Tosco aparentemente es activa, caracterizándose

por quiebres agudos en el piso oceánico que separan rocas de carácter acústico contrastantc

en los perfiles de reflexión (figura 8, línea V, km 81; figura 6, linea T-1, km 33-43; figura

6, línea U, km 31). La región sur de la falla de Tosco separa una plataforma continental

amplia de un banco levantado en el borde de la misma (figura 8, línea V; figura 6, linea U)

(Normark et al., 1987). Hacia el norte, la cordillera de la plataforma exterior se angosta y

desparece a medida que la falla de Tosco desciende gradualmente sobre el borde de la

platafon-na y hacia abajo del talud, alcanzando una profundidad cercana a 1 km (figura 7)

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Figura S. Perfiles de reflexión sísmica en el margen Pacífico de Baja Califomia interpretados por Numark et al. (1987) (véase figura 7 para localización de las lineas). Las estructuras principales son la falla Tosco (TF) y la falla Santa Margarita (SMF).

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Figura 9. Perfil de reflexión sísmica de la trinchera enterrada al pie del margen continental de Baja California Sur. El basamento acústico (señalado con la flecha) bajo los sedimentos, se proyecta al este bajo el margen continental (modificado de Normark et al., 1987).

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26

De acuerdo a datos de batimetría multihaz recolectados por un crucero Scripps-CICESE en

1999 (Fletcher, comunicación personal), hacia el sur cerca de Todos Santos (figura lO), la

falla de Tosco comienza a ramificarse en un patrón complejo, lo cual es una caracteristica

común de las terminaciones de fallas mesoscópicas (Simpson, 1983).

El abanico Magdalena se encuentra al oeste de la base del talud continental en la porción

sur de la microplaca Magdalena (figuralü). El pozo 471 del "Deep Sea Drilling Project" fue

perforado a traves de las porciones distales del abanico (figura 10), alcanzando una

profundidad de 823 m, y la bíoestratigrafia detallada del mismo indica que la mayor parte

del abanico fue depositado rápidamente desde 15 a 13.5 Ma (Yeats et al., 1981). El abanico

contiene areniscas cuarzo-feldespáticas que fueron probablemente derivadas de una fuente

de basamento cristalino, pero también contiene un aglomerado distintivo de cocolitos

retrabajados del Cretácico y Terciario temprano, que posiblemente se originaron de estratos

del Paleoceno superior. Fletcher et al. (2003) identificaron depósitos de abanicos aluviales

constituidos por clastos granjtoides, de edad aproximada a la del Abanico Magdalena, en el

Bloque Los Cabos en el extremo sur de la Peninsula de Baja California (figura 6). Sin

embargo tales afloramientos no presentan estratos Paleocenos, que sólo afloran alrededor

de 100 km al oeste de La Paz, y se encuentran debajo de areniscas conglorneráticas de

clastos granitoides de la Formación El Cien de edad Oligoceno. Fletcher y Eakins (2001)

proponen que estos estratos más antiguos dentro del borde continental fueron el terreno

fuente más probable para el abanico Magdalena.

Il.2.1.2. Baja California Sur

La falla San Jose' del Cabo (figura 10) define un escarpe topográfico de aproximadamente

2000 m de relieve, mayor que el de la falla “El Carrizal”, y yuxtapone estratos Miocenos a

28

La cuenca de rift y las rocas granitoides de la Sierra Trinidad ubicada al este (figura 6) son

consideradas parte de un bloque tectónico distinto, denominado Bloque Trinidad (Fletcher

et al., 2003). En contraste con la traza altamente cun/ilínea y disectada del margen

occidental del bloque Los Cabos, el margen oriental es rectilineo debido a que esta

definido por la falla San José del Cabo, la cual es la falla más larga en esta porción

occidental del arreglo de fallas del margen del Golfo (Fletcher, Koltn et al., 2000; Fletcher

y Munguía, 2000).

Fletcher et al. (2003) han estimado 5.2 a 6.5 km de levantamiento en el bloque de piso de

la falla de San José del Cabo desde el inicio de la extensión. Martínez y Sethi (1997) han

documentado alrededor de 3 km de estratos expuestos en la cuenca de rift de San Jose del

Cabo. En consecuencia, al menos 8 km de desplazamiento normal se han acumulado sobre

la falla San Jose' del Cabo.

La tram de la falla San José del Cabo sufre varias detlexiones mayores y puede ser

subdivídida en tres segmentos principales basándose en cambios sistemáticos en

orientación, cínemática, características topograficas y la presencia de escarpes cuaternarios

(Fletcher et al., 2003).

11.3. Geología local

Spencer y Normark, 1979; Curray et. al, 1982; Lonsdale, 1989; Michaud et. al., 2004), el

piso oceánico frente a las costas del extremo de Baja California Sur, está caracterizado por

la presencia de numerosos escarpes batimétricos, cordilleras, cañones y cuencas ubicadas

en la plataforma, talud continental y piso oceánico (figuras 6, 7, ll, 12 y 13). Tales

estructuras están asociadas a sistemas de fallas nonnales y de desplazamiento seg\'1n el

rumbo, asi como a la actividad de antiguos centros de expansión oceánicos_

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Figura 12. Localización de las líneas sísmicas de la figura 5 y de los pozos del DSDP cercanos a las mismas (modificado de Curray et. al., 1982).

II.3.1. Pozo 471

El pozo 471 ubicado en el Abanico Magdalena, a 23° 28.93' de latitud norte y 112° 29.78'

de longitud oeste (figuras 7, 10 y 14), se perforó sobre una columna de agua de 3101 m, y

alcanzó una profundidad hasta el basamento de 823 m bajo el fondo marino. Se

recuperaron 356.4 m de núcleos (43 % de la sección total muestreada), siendo los

sedimentos más antiguos, de edad Mioceno medio (14.5 a 15 Ma) (Yeats et al., 1981).

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