“ESTRATIGRAFÍA Y PROVENIENCIA
DE ARENISCAS DE LA FORMACIÓN
MORITA, SECCIONES DE SIERRA
SAN JOSÉ, NOROESTE DE SONORA
“ESTRATIGRAFÍA Y PROVENIENCIA DE ARENISCAS
DE LA FORMACIÓN MORITA, SECCIONES DE
SIERRA SAN JOSÉ, NOROESTE DE SONORA Y
MONTAÑAS MULE, SURESTE DE ARIZONA”
TESIS
PARA OBTENER EL GRADO DE
GEÓLOGO
PRESENTA
PERLA ADELINA SÁNCHEZ MEDRANO
UNIVERSIDAD DE SONORA
DIVISIÓN DE CIENCIAS EXACTAS Y
NATURALES
DEPARTAMENTO DE GEOLOGÍA
DIRECTOR: DR. CARLOS MANUEL GONZALEZ LEÓN.
CO-DIRECTOR: DR. ROGELIO MONREAL SAAVEDRA.
HERMOSILLO, SONORA MÉXICO A 12 de Mayo de 2016.
MONREAL SAAVEDRA CO-DIRECTOR DE TESIS:
DR. CARLOS M. GONZALEZ LEÓN
DEDICATORIA
A la memoria de mi abuelita Armida Medrano, fallecida a sus 65 años, poco antes
de poder ver culminada mi tesis: por ser el pilar fundamental de la familia, quien me
enseño los valores y enseñanzas que mantendré conmigo el resto de mi vida.
A mi Madre, por ser la amiga y compañera que me ha ayudado a crecer, gracias
por estar siempre conmigo en todo momento. Gracias por la paciencia que has tenido para
enseñarme, por el amor que me das. Por tus cuidados, en el tiempo que hemos vivido
juntas, por los regaños que me merecía y que no entendía. Gracias Mamá por estar al
pendiente durante toda esta etapa.
Y sobre todo Gracias a las Rocas ya que sin ellas nada de esto sería posible.
Con todo mi cariño está tesis se las
AGRADECIMIENTOS
El trabajo de campo así como el análisis geocronológico de las muestras fechadas fue
apoyado por el proyecto CONACYT, Consorcio Binacional para el desarrollo científico
regional y la innovación entre la Universidad de Arizona-Consejo Nacional de Ciencia y
Tecnología “Multidisciplinary approach to reconstructing past landscapes” y por el proyecto CONACYT No. 220368 “Palinoestratigrafía del Cretácico en las cuencas
sedimentarias de Sonora” cuyo responsable es la Dra. Uxue Villanueva Amadoz de la Estación Regional del Noroeste del Instituto de Geología, UNAM.
Se agradece el apoyo de Aimee Orci por la elaboración de las secciones delgadas en la Estación Regional del Noroeste del Instituto de Geología, UNAM.
Quiero expresar mi más sincero agradecimiento a mi director y guía de ésta tesis Dr.
Carlos Manuel González León, por haberme brindado la oportunidad de trabajar con él, por haber tenido la paciencia necesaria paraayudarme, por transmitirme su conocimiento y
por ser demasiado accesible entodo momento.
A la Universidad de Sonora, por el apoyo académico y profesional durante mis estudios de
Licenciatura.
A la M.C. Margarita de la O Villanueva por enseñarme, aconsejarme e instruirme durante la carrera, por darme su apoyo y su comprensión en los momentos más difíciles, siempre
dispuesta a ayudar en mis momentos más duros sin pedir nada a cambio. Quien es parte
fundamental de este logro.
Al Dr. Rogelio Monreal Saavedra por todas sus enseñanzas y por aceptarme como su tesista.
Al Dr. Francisco Javier Grijalva Noriega por su paciencia durante mi transcurso por la universidad, por su confianza, amabilidad, por trasmitirme todo su conocimiento y su
disponibilidad para ser parte de mi comité.
A todos mis profesores de la licenciatura en geología que me enseñaron tanto de la
profesión como de la vida, impulsándome a seguir adelante.
A mis amigas Grecia y Mariana por soportarme y aguantarme estos cuatro años de carrera juntas, por los consejos, por los regaños por toda su ayuda por estar conmigo durante esta
etapa de mi vida.
A todos mis amigos que siempre estuvieron a un lado mío para ayudarme, escucharme,
aconsejarme y en muchas ocasiones guiarme.
A esas personas importantes en mi vida, que siempre estuvieron presentes para brindarme
ÍNDICE GENERAL
Pagina Índice de Tablas x
Índice de Figuras xi
Resumen xiv
CAPITULO I. INTRODUCCIÓN 1 I.1 Localización de las Áreas de Estudio 6
I.2 Objetivos 8
CAPITULO II. MARCO GEOLÓGICO 9
II.1 Fisiografía y Geomorfología 9
II.2 Marco Geológico Regional 11
II.3 Marco Geológico Local 14
II.3.1 Sierra San José 14
II.3.2 Montañas Mule 18
CAPITULO III. ESTUDIOS PREVIOS DE LA FORMACIÓN MORITA 21
CAPITULO IV. ESTRATIGRAFIA DE LA FORMACIÓN MORITA 24 IV.1 Sierra San José 25
IV.2 Montañas Mule 30
CAPITULO V. PETROGRAFIA Y CLASIFICACIÓN DE ARENISCAS DE LA FORMACIÓN MORITA
33
V.1 Sierra San José 36
V.2 Montañas Mule 42
CAPITULO VI. PROVENIENCIA DE ARENISCAS DE LA FORMACIÓN MORITA
48
VI.1 Sierra San José 51
VI.2 Montañas Mule 51
CAPITULO VII. GEOCRONOLÓGIA 54
CAPITULO VIII. DISCUSIÓN 59
CAPITULO IX. CONCLUSIONES 66
ÍNDICE DE TABLAS
Página Tabla 1 Parámetros contabilizados. 34
Tabla 2 Análisis composicional en porcentaje de las areniscas de la sección Sierra San José.
35
Tabla 3 Parámetros contabilizados recalculados al 100% del total de la roca. Análisis petrográfico de las areniscas de
la sección Sierra San José.
41
Tabla 4 Análisis composicional en porcentaje de las areniscas de la sección Montañas Mule.
43
Tabla 5 Parámetros contabilizados recalculados al 100% del total de la roca. Análisis petrográfico de las areniscas de
la sección Montañas Mule.
46
Tabla 6 Principales tipos de procedencias y aspectos composicionales de las areniscas. Tomado de
Dickinson et al. (1983).
49
Tabla 7 Edades 206Pb/238U de los zircones determinadas por la técnica LA-ICPMS de la sección de la Sierra San José
(muestra NP-14).
56
Tabla 8 Edades 206Pb/238U de los zircones determinadas por la técnica LA-ICPMS de las Montañas Mule (muestra
3-23-15-1).
57
ÍNDICE DE FIGURAS
Página Figura 1. Localización de las áreas de estudio 6
Figura 2 Localización de la sección A-A’ en Sierra San José 7
Figura 3 Localización de la sección B-B’ en las Montañas Mule. 7
Figura 4 Provincia Fisiográfica de Sierras y Valles Paralelos (Basin and Range) (USGS, 1990).
10
Figura 5 Geología regional de la Sierra San José. Publicada por el Servicio Geológico Mexicano en el 2000 y 2003.
13
Figura 6 Geología local de la Sierra San José. 16
Figura 7 Sección Geologíca de la Sierra San José. 17
Figura 8 Geología local de las Montañas Mule. 19
Figura 9 Sección Geologíca de las Montañas Mule. 20
Figura 10 Afloramientos de la Formación Morita. 22
Figura 11 Columnas estratigráficas de la Formación Morita en Sierra San José y las Montañas Mule.
24
Figura 12 Afloramiento de la Formación Morita en la Sierra San José. A) Afloramiento de lodolitas rojizas masivas en parte inferior de la
sección. B) Nódulos calcáreos en limolitas rojizas de la parte media
de la sección. C) Conglomerados finos de base erosiva formando la
parte inferior de un relleno de canal fluvial. D) Arenisca rica en
cuarzo con estratificación cruzada en parte superior de la sección. E)
Fósiles traza en plano de estratificación superior de limolitas rojizas.
27
Figura 13 Afloramiento de la Formación Morita en las Montañas Mule. A) Afloramiento de lodolitas en la parte inferior de la sección. B)
Afloramiento de arenisca en la parte inferior de la sección. C)
Afloramiento de arenisca con estratificación cruzada en la parte
media de la sección. D) Afloramiento de arenisca rica en cuarzo en la
parte media de la sección. E) Afloramiento de Arenisca rica en cuarzo
con estratificación cruzada en la parte superior de la sección. F)
Afloramiento de arenisca en la parte superior de la sección. G)
Fósiles traza en plano de estratificación superior de limolitas rojizas.
Figura 14 Fotografías de secciones delgadas de la Sierra San José de la Formación Morita. Vistas en el microscopio Laica con el lente 10x:
A) muestra Np-1 ejemplo de una roca Arcosa, B) muestra Np-4 roca
Subarcosa, C) Np-9 muestra de una roca Subarcosa
39
Figura 14 (continua ción)
Fotografías de secciones delgadas de la Sierra San José de la
Formación Morita. Vistas en el microscopio Laica con el lente 10x:
D) muestra Np-11ejemplo de una Litarenita Feldespática, E) Np-13
ejemplo de una roca Arcosa, F) muestra Np-15 roca Arcosa con
feldespatos alterando a calcita.
40
Figura 15 Fotografías de secciones delgadas de las Montañas Mule, SE de Arizona de la Formación Morita, vistas en el microscopio Laica con
el lente 10x: A) muestra B1 ejemplo de una roca Arcosa, B) muestra
B3 roca Arcosa, C) B4 muestra de una roca Subarcosa.
44
Figura 15 (continua ción).
Fotografías de secciones delgadas de las Montañas Mule, SE de
Arizona de la Formación Morita, vistas en el microscopio Laica con
el lente 10x: D) muestra B9 de una Toba cristalina, E) B16 ejemplo
de una Litarenita.
45
Figura 16 Esquema de clasificación de Folk (1968) de la sección Sierra San José y Montañas Mule. Donde Q=Cuarzo, F=feldespatos, fragmentos
de granito y gneiss, L=todos los otros fragmentos de roca y pedernal.
47
Figura 17 Esquema de Proveniencia de Areniscas de acuerdo con Dickinson (1983) de la sección Sierra San José y las Montañas Mule. Donde
Qt= Cuarzo total, F= feldespatos, L= todos los líticos (sin incluir
cuarzo policristalino ni pedernal/chert).
52
Figura 18 Esquema de Proveniencia de Areniscas de acuerdo con Dickinson (1983) de la sección Sierra San José y Montañas Mule. Donde Qm=
Cuarzo monocristalino, F= feldespatos, L= todos los líticos
(incluyendo cuarzo policristalino y pedernal/chert).
Figura 19 Histograma y diagramas de probabilidad relativa de las muestras fechadas de la Formación Morita. A y B muestran las gráficas del total de las edades obtenidas de las muestras NP-4 y 3-23-15-1,
respectivamente. C) diagrama mostrando solo las edades Proterozoicas de ambas muestras y sus picos de edades. D) diagrama que muestra solo edades mesozoicas de la muestra NP-4. E)
Diagrama que muestra solo edades Mesozoicas de la muestra
3-23-15-1. F) Edades Mesozoicas totales obtenidas en ambas muestras; se observan picos importantes de edades, así como la edad máxima que
puede indicar inicio de depósito de la Formación Morita en el noreste
de Sonora y sureste de Arizona.
58
Figura 20 Columna Estratigráfica esquemática del Grupo Bisbee, mostrando de la base a la cima a las unidades Conglomerado Glance, Formación
Morita, Caliza Mural y Formación Cintura.
60
Figura 21 Esquema de clasificación de Folk (1968) de las areniscas de la Formación Morita en el noreste de Sonora y sureste de Arizona.
Donde Q=Cuarzo, F=feldespatos, fragmentos de granito y gneiss,
L=todos los otros fragmentos de roca
62
Figura 22 Clasificación de Areniscas de la Formación Morita en el noreste de Sonora y sureste de Arizona. Según el diagrama ternario de
Dickinson, 1983. Donde Q=Cuarzo, F=feldespatos, fragmentos de
granito y gneiss, L=todos los otros fragmentos de roca.
63
Figura 23 Paleogeografía inferida de la cuenca Bisbee para el Cretácico Temprano según Peryam et al. (2012). Trata de ilustrar las áreas
fuentes que pudieron haber drenado los sistemas fluviales que
proveyeron los detritos que fueron acumulados en la Cuenca Bisbee y
en especial en la columna sedimentaria que representa la Formación
Morita.
RESUMEN
La unidad litoestratigráfica más importante que identifica a las rocas del Cretácico Inferior,
es el Grupo Bisbee que se desarrolló por la ruptura intercontinental del Jurásico-medio
(Bilodeau, 1979, 1982), que produjo una prolongación del Golfo de México que se extiende
en Texas, Nuevo México, Arizona y Sonora.
Donde los sedimentos fueron depositados en la cuenca que lleva su nombre. El
Grupo Bisbee se divide en cuatro unidades litoestratigráficas, de la base hacia a la cima se
encuentran las: Formaciones Conglomerado Glance, Morita, Caliza Mural y Cintura.
La Formación Morita es una de las dos unidades más inferiores del Grupo Bisbee, el
cual aflora ampliamente en la parte noroeste del Sonora y suroeste de Arizona. La localidad
de la descripción para este trabajo se encuentra en las montañas Mule, cerca de Bisbee,
Arizona, y en la Sierra San José en Naco Sonora. La Formación Morita, como el
Conglomerado Glance, es producto de rocas Paleozoicas.
En la sección de la Sierra San José y en las Montañas Mule, se llevó a cabo una
descripción petrográfica de la Formación Morita, así como un análisis de su proveniencia
tectónica. La elaboración de su respectiva columna estratigrafía para una correlación entre
estas para su análisis comparativo.
En ambas secciones se tomaron dos muestras de la parte inferior, para el análisis
CAPÍTULO I.
INTRODUCCIÓN
La cuenca Bisbee se formó entre el Jurásico Tardío y el Cretácico Temprano en el sureste
de Arizona, suroeste de Nuevo México y norte de Sonora, siendo una continuación del mar
Mexicano que ingresó a ésta región por el estado de Chihuahua. Es un elemento tectónico
único de la Cordillera Norte-Americana, dentro de la cual se depositó el Grupo Bisbee, que
está constituido por cuatro unidades litoestratigráficas; de la base a la cima se tiene al
Conglomerado Glance, la Formación Morita, la Caliza Mural y la Formación Cintura. Este
grupo y las formaciones que lo componen fueron definidos por primera vez en las
Montañas Mule del sureste de Arizona por Ransome (1903). Aparte de estas unidades, en la
porción occidental de la cuenca Bisbee se tiene a la Formación Cerro de Oro
(González-León, 1989), la cual sobreyace al Conglomerado Glance y subyace a la Formación Morita.
El Conglomerado Glance representa un depósito sedimentario continental, formado
por conglomerados y areniscas que fueron acumulados en ambientes aluviales y fluviales
(Hayes y Drewes, 1968; 1978). Los principales afloramientos de esta unidad se tienen en el
sureste de Arizona y en el noreste de Sonora.
En Sonora, Taliafierro (1933), describió al conglomerado Glance como un depósito
de conglomerados de clastos derivados de rocas paleozoicas, areniscas y limolitas los
cuales por su grado de redondez, proporcionan evidencia de haber sido transportadas. En la
Sierra de Anibacahi, González-León y Jacques-Ayala (1990), describen al Conglomerado
Glance como un conglomerado polimíctico que alcanza un espesor de 900 metros con
clastos derivados de esquisto y granito Precámbrico, cuarcita y caliza de rocas paleozoicas
y rocas volcánicas jurásicas. El Conglomerado Glance se considera del Jurásico Superior de
acuerdo a fechamientos de rocas las volcánicas intercaladas que se han reportado en el
sureste de Arizona.
En el sureste de Arizona el Conglomerado Glance, que forma la parte basal del
Grupo Bisbee, fue descrito por primera vez por Dumble (1902) en las Montañas Mule cerca
del poblado de Bisbee, se considera como un depósito sintectónico del Jurásico Superior y
márgenes aluviales dentro de cuencas de semigraben. Hayes y Drewes (1968, 1978), Hayes
(1970a), Drewes (1980, 1981a) y Bilodeau y Lindberg (1983) proporcionan una amplia
información de la ubicación y distribución de las rocas del Mesozoico en el sureste de
Arizona. De los cuales se incluyen los descritos por Hayes y Landis (1964), Hayes (1970b)
y Bilodeau (1978, 1979) en las Montañas Mule; Drewes (1971a, 1971b, 1971c, 1972) en
las Montañas Santa Rita; Hayes y Raup (1968), Hayes (1970b), y Vedder (1984) en las
Montañas Huachuca; Hayes y otros (1965), Hayes y Raup (1968), y Klute (1982, 1983) en
Canelo Hills; Finnell (1970, 1971), Bilodeau (1978, 1979) en las Montañas Imperio;
Gilluly (1956) y Keith y Barrett (1976) en las Montañas Dragón; Creasey (1967) en las
Montañas Whetstone; Cooper (1959, l960), Sabins (l957a de 1957b) y Drewes (1981b,
1982, 1984, 1985, 1986) en Dos Cabezas y las Montañas Chiricahua; Cooper y Silver
(1964) en las Montañas Little Dragón y Gunnison Hills; Simons (1972, 1974) en las
Montañas Patagonia, y Drewes (1974,1977) en las Montañas Rincón.
En el sureste de Arizona el Conglomerado Glance se depositó sobre una extensa
superficie erosionada muy irregular, por lo que presenta espesores que varían desde la
ausencia de esté hasta más de 2000 metros. La variación de espesor entre sus afloramientos
se hace en distancias cortas y en general está formado principalmente por conglomerados y
brechas que carecen de estructuras sedimentarias, y en menor proporción tiene
intercalaciones delgadas de areniscas y limolitas (Hayes y Drewes 1968-78).
Los clastos del Conglomerado Glance provienen de varios tipos de rocas, tales como
calizas y dolomías del Paleozoico, cuarcitas provenientes del Precámbrico y Cámbrico, así
como esquistos precámbricos, rocas graníticas del Triásico (?), rocas volcánicas y
graníticas del Jurásico, las cuales son los más abundantes (Hayes, 1970). En las Montañas
Santa Rita y Huachuca, así como en las Canelo Hills, el Conglomerado Glance incluye
intercalaciones de lavas andesíticas, riodacitas, brechas, y riolita (Hayes, 1970b; Drewes,
1971c; Bilodeau, 1979: Kluth, 1982; Vedder, 1984).
La Formación Cerro de Oro (González-León, 1989), se conoce en la región de Rayón
y otras localidades (Monreal et al., 1995), está compuesta por lutitas, calizas y en menor
proporción de areniscas con fósiles de origen marino, su contacto inferior es una
la Formación Morita. Por su contenido fosi1ífero esta formación indica una edad Cretácico
Temprano (Barremiano-Aptiano). En la región de Tuape, se le conoce erróneamente como
formación Rancho La Colgada (Peryam et al., 2012), en donde sobreyace discordantemente
a la Formación Cucúrpe del Jurásico Superior y a su vez está sobreyacida discordantemente
por la Formación Morita.
La Formación Morita está formada por secuencias de areniscas, limolitas y lutitas,
con intercalaciones menores de conglomerados, que han sido interpretadas como depósitos
sedimentarios de ambientes fluviales. En el sureste de Arizona se le ha asignado un origen
de ambientes fluviales, de planicies de inundación, sistemas deltaicos, de marea y marino
somero (Hayes, 1970; Klute, 1991). En el norte de Sonora es una unidad que tiene una
distribución amplia ya que se ha identificado asociada al Grupo Bisbee desde la región de
Caborca-Santa Ana (Jacques-Ayala, 1992) hasta la región de Agua Prieta (García y
Barragán y Jacques-Ayala, 2011).
Taliafierro (1933) fue el primero en Sonora que reportó esta unidad en la Sierra
Anibacachi, donde la definió como un depósito de areniscas bien consolidadas con
estratificación cruzada y rizaduras de corrientes, lutitas arenosas, lutitas de color
dominantemente rojizo que varía a gris en su parte superior, que localmente tiene
intercalaciones de conglomerados con clastos de caliza bien redondeados. Una descripción
más detallada de la Formación Morita en las diversas localidades donde aflora en Sonora se
presenta en el Capítulo III dado que esta unidad es el objeto de estudio en el presente
trabajo.
La Caliza Mural, es un depósito sedimentario de origen marino que está constituido
por calizas fosilíferas que varían de capas delgadas a masivas, las cuales están intercaladas
con lutitas, capas de areniscas y areniscas arcillosas. Por sus fósiles marinos se ha
interpretado como sedimentos que se acumularon en una plataforma marina somera a
profunda, que representa una transgresión marina en la cuenca donde se depositó el Grupo
Bisbee durante el Cretácico Temprano (Aptiano-Albiano). En el norte-centro de Sonora, de
acuerdo a Lawton et al. (2004), consiste en seis miembros informales. Estos son, de la base
a la cima, Cerro La Ceja, Lutita Tuape, Los Coyotes, Cerro La Puerta, Cerro La Espina y
Búfalo, los cuales únicamente han sido encontrados en las inmediaciones del Rancho
Búfalo, alrededor de 40 km al sur de Agua Prieta, Sonora.
Jacques-Ayala et al. (1989) identificó en la sierra El Chanate, en la región de
Caborca, al Grupo Bisbee compuesto por las unidades: Conglomerado Glance y las
formaciones Morita, Arroyo Sásabe (informal) y Cintura. En esta localidad, la formación
Arroyo Sásabe es correlacionable con la Formación Mural y consiste de intercalaciones de
caliza, lutita y arenisca de grano fino con un espesor varía de 0 a 96 m.
El contacto entre la Caliza Mural y la Formación Cintura es transicional, ya que
algunos estratos de limolita de color rojo o limolita calcárea dentro de la Mural son típicos
de la segunda, la cual consiste de una interestratificación de arenisca de color púrpura
grisáceo, de grano fino en estratos medianos de limolita y lodolitas de color gris verdoso a
morado. En el sureste de Arizona la Formación Cintura, representa ambientes de depósito
marino somero, deltaicos y planicies aluviales (Hayes, 1970).
La Formación Cintura, es la unidad superior del Grupo Bisbee y está compuesta
principalmente por estratos de areniscas (cuarcitas a litarenitas), limolitas y lodolitas de
estratificación delgada a laminar. Durante el Cretácico Temprano (Albiano medio), el mar
de Bisbee experimentó una regresión importante y la Formación Cintura se depositó en un
mar más somero, en ambientes deltaicos y en planicies aluviales (Hayes, 1970a; Klute,
1991; Jacques-Ayala, 1992c; Jacques-Ayala, 1993; Grijalva-Noriega, 1996).
La Formación Cintura aflora de manera más completa en Sonora en las localidades de
la Sierra El Chanate, Arizpe y Cabullona. En la región de Cabullona, aproximadamente está
a 20 km al sursureste de Agua Prieta, Grijalva-Noriega (1996) informalmente dividió a la
Formación Cintura en tres miembros: de la base a la cima, el miembro Marquechi, el
miembro San Marcos y el miembro San Juan, con un espesor total de la formación de 1,146
m. En general el ambiente de depósito de la Formación Cintura en Sonora es de facies
fluviales, planicies aluviales a planicies de marea (González-León, 1994b; Jacques-Ayala,
En términos generales, las formaciones del Grupo Bisbee fueron depositadas como
resultado de tres eventos de transgresión marina, seguidos por sus respectivas regresiones
(González y Jacques, 1991; Monreal, 1994).
La primera transgresión culminó con el depósito de la Formación Cerro de Oro, en
ambientes de plataforma marina somera (González y Jacques, 1988), la cual fue seguida
por una regresión donde se depositó la Formación Morita. En el segundo período
transgresivo se depositó la Caliza Mural, y le siguió el depósito a la Formación Cintura
durante la regresión. En la tercera y última transgresión se depositaron rocas de carácter
1.1. Localización del área de estudio
El presente trabajo reporta la estratigrafía y petrografía de areniscas de la Formación Morita
en el noreste de Sonora y sureste de Arizona (Figura 1). En dichas localidades se midieron
secciones estratigráficas de la Formación Morita en la Sierra San José, ubicada a 10 km al
sur del poblado de Naco en el noreste de Sonora (Figura 2) y en las Montañas Mule,
ubicada justo al oriente del poblado de Bisbee, en el sureste de Arizona (Figura 3).
Figura 1. Localización de las áreas de estudio.
Figura 2. Localización de la sección A-A’ en Sierra San José.
I.2 Objetivos
I.2.1 Objetivo General
El objetivo principal de este trabajo es reportar la estratigrafía de dos secciones medidas de
la Formación Morita en la Sierra San José y en las Montañas Mule, haciendo énfasis en la
petrografía de las areniscas y la interpretación de la proveniencia de las mismas.
I.2.2 Objetivos Específicos
• Definir la estratigrafía de la Formación Morita en las Sierra San José y Montañas Mule.
• Caracterización petrográfica a través de un conteo modal en secciones delgadas.
• Con base en la clasificación y conteo modal, hacer una interpretación de la proveniencia
tectónica de las areniscas, aplicando los métodos más comunes.
• Realizar una correlación regional de ambas secciones estudiadas considerando los
CAPÍTULO II
MARCO GEOLÓGICO
II.1. Fisiografía y Geomorfología
En el estado de Sonora se ubican cuatro provincias fisiográficas denominadas como:
provincia Sierra Madre Occidental, provincia Llanura Sonorense, provincia de Sierras y
Llanuras del Norte y la provincia de la Llanura Costera del Pacífico (INEGI, 1991)
La Sierra de San José está localizada dentro de la provincia fisiográfica de Sierras y
Llanuras del Norte según esta clasificación. Así mismo también se sitúa dentro de la
provincia de Sierras y Valles Paralelos (“Basin and Range”) que abarca a los estados de
Arizona y Sonora. Según John McPhee (1980, 1982). La provincia de Sierras y Valles
Paralelos, corre de norte a sur, con una longitud de 100 km y cuenta con una zona
montañosa con elevaciones que varían de 900 a 1500 msnm. En ella se encuentran
montañas aisladas, una extensa planicie con una pendiente hacia el mar.
Los rasgos geomorfológicos más sobresalientes en la región de Naco son laderas
montañosas altas y lomeríos bajos, con una pendiente moderada a abrupta. Afloran rocas
precámbricas, paleozoicas, mesozoicas, terciarias y cuaternarias; pero se destacan
formaciones del Grupo Bisbee, como el Conglomerado Glance, la Formación Morita,
Caliza Mural y la Formación Cintura.
La región vecina de Bisbee en Arizona se ubica dentro de la misma Provincia de
Sierras y Valles Paralelos o mejor conocida como provincia del “Basin and Range”, que es
una unidad fisiográfica muy importante del suroeste de los Estados Unidos. La
característica morfológica principal de esta provincia es un sistema de sierras alargadas y
valles paralelos angostos, orientados preferentemente norte-sur, que es producto de una
II.2. Marco Geológico Regional
La región noreste de Sonora comparte una geología muy similar con el sureste de Arizona.
La primera incluye a las poblaciones de Agua Prieta, Naco y Cananea, las cuales se
caracterizan por afloramientos de rocas precámbricas, paleozoicas, mesozoicas y
cenozoicas (SGM, 2011; 2012). Las rocas más antiguas en esta región son del basamento
Precámbrico que tiene una edad entre 1600 y 1700 Ma, y que corresponden a esquistos de
cuarzo-mica del Esquisto Pinal; esta unidad está intrusionada por granitos de
aproximadamente 1400 Ma a los que regionalmente se les llama granito Cananea. (Figura
5)
Las rocas de la Eratema Paleozoica se encuentran representadas en el sureste de
Arizona y el noreste de Sonora donde forman un espesor de aproximadamente 1200 m. Sus
principales afloramientos se tienen en la sierra del Tule, Cerro Morita, Sierra Los Ajos y
Sierra Mesteñas. Fueron estudiadas inicialmente en el sureste de Arizona, donde se
describieron y nombraron las formaciones Paleozoicas que regionalmente se correlacionan
debido a su semejanza litológica, incluyendo al noreste de Sonora. El resumen que sigue
fue tomado de González-León (1986) quien estudió la secuencia de la sierra del Tule y la
correlacionó con las del sureste de Arizona.
La secuencia Paleozoica está formada por rocas sedimentarias de origen marino de la
base a la cima incluyen a las formaciones: Cuarcita Bolsa del Cámbrico, la cual sobreyace
discordantemente al basamento Precámbrico. La Cuarcita Bolsa está sobreyacida por la
Caliza Abrigo que consiste de calizas, lutitas y areniscas que tienen trilobites y
braquiópodos del Cámbrico Superior (González-León, 1987). A la Caliza Abrigo la
sobreyace la Caliza Martin, que consiste de calizas y lutitas que contienen corales y
braquiópodos del Devónico Superior. Hacia arriba de la columna estratigráfica y
sobreyaciendo a la Caliza Martin aparece la Caliza Escabrosa que consiste de calizas en
estratos gruesos y masivos que tienen restos de crinoides, corales y braquiópodos del
Misisípico. Siguiendo la Formación Horquilla que consiste de intercalaciones de calizas y
lutitas en estratos delgados con abundantes fósiles de fusulínidos, corales y braquiópodos
Las rocas pérmicas consisten de areniscas y calizas con fósiles de fusulínidos y otros
foraminíferos, gasterópodos y braquiópodos del Pérmico Inferior y se asignan a las
formaciones Earp, Colina, Epitaph, Scherer y Concha.
Las rocas mesozoicas más abundantes en el noreste de Sonora se incluyen a los
Grupos Bisbee y Cabullona del Jurásico Superior y Cretácico (Inferior-Superior),
respectivamente. El Grupo Cabullona está formado por las formaciones Corral de Enmedio,
Arenisca Camas, Lutita Packard, Lomas Coloradas y el Conglomerado El Cemento.
Las rocas del terciario, se encuentran distribuidas en pequeños afloramientos de rocas
volcánicas e intrusivas. Las rocas intrusivas están constituidas por un pórfido dacítico y
pórfido riolítico, mientras que las volcánicas están compuestas por tobas riolíticas, riolita y
basalto; mientras que las rocas sedimentarias consisten de conglomerado polimíctico y
arenisca. En el periodo del Oligoceno Tardío y Mioceno se manifestó la acumulación de
sedimentos por las depresiones endorreicas que se rellenan gradualmente con depósitos de
la Formación Báucarit.
13
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II.3. Marco Geológico Local II.3.1 Sierra San José
La geología de la Sierra San José ha sido poco estudiada, pero en ésta se tienen aflorando
solo las formaciones del Grupo Bisbee, el Grupo Cabullona, granitos de edad Proterozoica
a terciaria. El trabajo cartográfico más detallado es la geología reportada en la Carta
Geológico-Minera Nogales H12-2 Sonora, escala 1:250 000, cuya primera edición fue
publicada en agosto del 2000 por el Servicio Geológico Mexicano así como en la carta
Geológico-Minera Agua Prieta H12-3 Sonora y Chihuahua, escala 1:250,000 (García
Cortés et al., 2003), donde su primera edición fue publicada en marzo del 2003, por el
Servicio Geológico Mexicano (Figura 6).
Como se puede observar en la figura 6, en el área se reporta la presencia de un granito
Proterozoico, llamado Granito Mesteñas de 1589±3 Ma (K/Ar), que tiene afloramientos
expuestos en el flanco norte de la sierra y otro pequeño en su flanco sur. La mayor parte de
los afloramientos en la Sierra San José lo forman las rocas del Grupo Bisbee y del Grupo
Cabullona, que se presentan de manera indiferenciada en estos mapas. Un granito de edad
terciaria, en la parte noreste de la sierra, cortando al Grupo Bisbee.
McKee et al. (2005) también reportaron una cartografía general y similar a la del
Servicio Geológico Mexicano, y donde el Conglomerado Glance se encuentra aflorando en
su flanco sur, en contacto por falla normal con el resto (?) Grupo Bisbee. González-León et
al. (2008) menciona en la estratigrafía de la Caliza Mural en el flanco sur de ésta sierra, la
dividiéndola informalmente en los miembros Cerro La Ceja, Lutita Tuape, Los Coyotes,
Cerro La Puerta y Cerro La Espina, que en conjunto tienen un espesor de 430 m. Según
estos autores, la Caliza Mural sobreyace a la Formación Morita y subyace a la Formación
Cintura en esta localidad.
En el trabajo de campo, se pudo observar que la Sierra San José está formada por
rocas carbonatadas de la Caliza Mural así como por areniscas de la Formación Morita,
ambas plegadas en forma de sinclinal. El Conglomerado Glance se observó aflorando en el
flanco sur de dicha sierra y en contacto transicional con la Formación Morita. El Grupo
afloramientos se extienden hacia la parte sur de esta localidad, tal como se reporta en las
cartas del Servicio Geológico Mexicano mencionadas antes. Por reconocimiento de campo
ubicamos que en el flanco sur de la sierra aflora la sección completa de la Formación
Morita, aun cuando las rocas de esta unidad son afectadas por eventos tectónicos. La
sección está bien expuesta y su transición con las unidades subyacentes y suprayacientes es
observable, por lo que se tiene allí su columna representativa (Figuras 2 y 7).
El Cuaternario está representado por depósitos del Pleistoceno superior compuesto de
un conglomerado polimíctico de gravas y arenas, el Holoceno está constituido por
depósitos de aluvión.
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II.3.2 Montañas Mule
La geología de las Montañas Mule fue reportada por Hayes y Landis (1964), y es la que se
describe a continuación: en el flanco suroeste afloran bien expuestas las rocas del Grupo
Bisbee sobre un basamento complejo de rocas proterozoicas, paleozoicas y jurásicas.
En las Montañas Mule, el Glance es un conglomerado polimíctico mal clasificado, que yace en discordancia sobre rocas metamórficas del Precámbrico, sedimentarias del
Paleozoico y un granito Jurásico, presentando un espesor de 750 m. Se compone de clastos
derivados de las rocas subyacentes mientras que en su parte superior los clastos son de
origen más diverso, y adquiere una granulometría fina conforme se acerca la base de la
Formación Morita.
La Formación Morita tiene un espesor de 800 a 900 m, se compone de secuencias de
areniscas feldespáticas de color gris rosáceo y lutita de color gris-rojizo. La limolita y lutita
son dominantes en la mayor parte de la formación, pero las areniscas lo son en su parte
superior. En la cima de la Formación Morita, aparece la presencia de capas delgadas de
caliza fosilífera, que son la base de la Caliza Mural.
La Caliza Mural posee un espesor de 150 a 215 m y se divide en miembros inferior y superior. El miembro inferior consta de calizas intercaladas con lodolitas, caliza fosilífera,
limolita calcárea y areniscas; mientras que el miembro superior está conformado por
afloramientos de caliza masiva.
La Formación de Cintura, presenta un espesor de 570 m y su litología es similar a la Formación Morita. La presencia de fósiles en la parte superior de la Formación Morita y en
la Caliza Mural, proporcionan una edad del Aptiano.
La figura 8 y 9 muestra la geología de la parte sur de las Montañas Mule, en los alrededores del poblado de Bisbee, la cual fue tomada del mapa de Hayes y Landis (1964).
La Formación Morita en esta localidad presenta un espesor estratigráfico completo y al
igual que en la Sierra de San José, subyace a la Caliza Mural y sobreyace al Conglomerado
Glance. La figura 3 muestra una imagen del afloramiento de la Formación Morita en el
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CAPÍTULO III
ESTUDIOS PREVIOS DE LA FORMACIÓN MORITA
En este capítulo se hace un resumen sobre las principales características que presenta la
Formación Morita en las secciones o localidades donde ha sido estudiada en Sonora, entre
las que destacan: Sierra El Chanate, región de Cucúrpe-Tuape, Cerro de Oro, Arizpe, Sierra
Anibacachi, Rancho Culantrillo y Sierra Basómari.
La localidad más occidental donde aflora el Grupo Bisbee en el norte de Sonora es en
la Sierra El Chanate. Jacques-Ayala et al. (1990b y 1992b) describen aquí a la Formación
Morita como un afloramiento expuesto en el flanco norte con un espesor de 486 m, en el
flanco sur de la misma con un espesor de 200 m, donde está cortada por la falla El Chanate
(Jacques Ayala, 1992b). En esa localidad, la Formación Morita es una secuencia de color
rojo a púrpura y grisáceo, formada por lutitas con laminación interna y areniscas de grano
fino a grueso. Algunas capas de arenisca incluyen en su base un conglomerado con clastos
de lodo (“rip-up clast”), que indican erosión a lo largo de los canales fluviales o de marea.
Que correspondieron a ambientes de depositación de llanuras fluviales y de marea.
La descripción más detallada de la Formación Morita en Sonora se tiene de la región
de Tuape-Cucúrpe (Peryam et al., 2012), en donde se reportaron las secciones
estratigráficas de arroyo San Joaquín, arroyo La Angostura, rancho La Cumarosa, y Cerro
Azul, siendo las dos primeras las más importantes. En esta región la Formación Morita
varía de 330 m de espesor en el Rancho La Cumarosa, a 1200 m en el Cerro Azul. Esta
secuencia se superpone a la Formación Rancho La Colgada en algunas de estas localidades
y sobreyace discordantemente a la Formación Cucúrpe en otras. En general, muestra una
estructura gradada positiva, dominando en su parte inferior las areniscas de rellenos de
canales fluviales, hacia su parte superior predominan las litologías finas (limolitas y
lodolitas) rojas y verdes con abundantes nódulos calcáreos, de origen diagenético, que
representan depósitos de planicies de inundación. Las areniscas de la Formación Morita se
clasifican como litarenita y sublitarenita feldespática, con una composición promedio de
cercano a 1.0, mientras que en la fracción correspondiente a fragmentos líticos, predominan
los granos de origen volcánico.
Fechamientos de circones detríticos en muestras de la parte inferior y superior de la
Formación Morita en esta región, muestran varias poblaciones que van en edad desde el
Proterozoico al Cretácico. Los circones del Proterozoico tienen edades en un rango de 1770
a 1666 Ma, de 1450 a 1440 Ma, y de 1180 a 1050 Ma. También se tiene una población de
circones con edades permo-triásicas de 275 a 248 Ma, otra de circones jurásicos que van de
170 a 150 Ma, y otra más de circones cretácicos que dan picos de edad a 138, 122 y 116
Ma. Según Peryam et al. (2012), la interpretación de las estas edades permite concluir que
la edad de depósito de la Formación Morita ocurrió entre 136 y 116 Ma.
En la región de Cerro de Oro, la Formación Morita sobreyace a la Formación Cerro de
Oro y subyace a la Caliza Mural (González-León y Jacques-Ayala, 1988; Monreal 1994).
La Formación Morita está constituida por areniscas, limolita y lodolitas, que se disponen
en secuencias o ciclos de estratificación gradada positiva, que representan depósitos en
sistemas fluviales. Los ciclos varían de 3 a 10 m de espesor y localmente pueden alcanzar
más de 40 m. Las areniscas de la parte inferior de los ciclos generalmente presentan
estratificación cruzada de pequeña escala y bajo ángulo, mientras que las de la parte
superior se tienen con laminación para1e1a. Las limolitas y lodolitas forman la parte
superior de los ciclos, tienen espesores de entre 1 a 5 m de espesor y representan depósitos
de planicies de inundación; son generalmente masivas, de color morado, gris, verde y café
amarillento, con nódulos calcáreos de origen diagenético. González-León y Jacques-Ayala
(1988) y Monreal (1994) reportan espesores similares de 260 m para esta formación en la
misma localidad.
En el área de Arizpe (González-León, 1978), la Formación Morita subyace a la Caliza
Mural pero su base no aflora. Consiste de areniscas y lutitas, con menor proporción de
conglomerados presentando un espesor incompleto de 500 m.
En la Sierra de Anibacachi, la Formación Morita fue descrita por Taliafierro (1933),
como una unidad que sobreyace al Conglomerado Glance y subyace a la Caliza Mural. Esta
de 900 m. Jamison (1983) estudió petrográficamente seis muestras de areniscas de esta
formación en ésta localidad, y las reportó sin distinguirlas de otras más que colectó de las
Montañas Mule. Clasificó a estas muestras como subarcosas y cuarzoarenitas que indican
una proveniencia de bloque continental.
En el área del rancho Culantrillo, la Formación Morita consiste de areniscas, lutitas y
lodolitas la cual tiene un espesor de 700 m (Rosales-Domínguez et al,, 1995). Las areniscas
presentan estratificación cruzada, con intercalación de lutitas y lodolitas así como
horizontes de calizas fosilíferas en la parte inferior de la Formación Morita y areniscas
calcáreas con fósiles en la parte superior de la misma.
En la Sierra de Basómari, aflora un espesor incompleto de la Formación Morita, que
consiste de estratos delgados a medianos de areniscas de grano fino (cuarzoarenitas y
areniscas calcáreas), que se intercalan con estratos de calizas fosilíferas y calizas arcillosas
de espesores también delgados a medianos. El espesor de esta unidad es de 30 metros y
esta sobreyacida por la Caliza Mural (Monreal et al., 1994, 2011; Cano-Corona, 2006).
En el sureste de Arizona, el Grupo Bisbee fue reportado por Hayes (1970) en las
localidades de las Montañas Mule y Huachuca. En las Montañas Mule, la Formación
Morita tiene un espesor que va de 800 a 900 m, que se compone principalmente de
secuencias de areniscas feldespáticas de color rosáceo a gris, limolitas y lutitas de color
grisáceo a rojo, con estratos masivos, y en menor proporción tiene conglomerados. Klute
(1983) estudió la petrografía y proveniencia de areniscas del Grupo Bisbee en las sierras
Whetstone, Empire, Huachuaca, Mule y Chiricahua del sureste de Arizona; las petrofacies
asociadas a estas secuencias son de un dominio cuarzoso, así como con una subordinación
CAPÍTULO IV
ESTRATIGRAFÍA DE LA FORMACIÓN MORITA
En este capítulo se presenta la estratigrafía de las secciones medidas de la Formación
Morita, en las localidades de Sierra San José en Sonora y en las Montañas Mule en Arizona
(Figuras 10 y 11). Dichas localidades están separadas por una distancia de 24 km en línea
recta y representan los dos afloramientos más cercanos de la Formación Morita en esa
región, incluyendo otros afloramientos que se tienen en la sierra Anibacachi, ubicados a 28
km al oriente de la sierra San José. En todas estas localidades se tiene espesores completos
y bien expuestos de la Formación Morita ya que se conoce tanto su base como cima.
IV.1 Sierra San José
La columna estratigráfica completa y bien expuesta de la Formación Morita en la Sierra
San José, aflora en el flanco sur de dicha sierra. Su espesor medido es de 885 m y su base
descansa discordantemente sobre el Conglomerado Glance, mientras que en su cima de la
morita subyace concordantemente a la Formación Mural (Figura 11).
El espesor del Conglomerado Glance en ésta localidad no se ha reportado pero puede
ser mayor a 200 m. Sus 20 m más superiores, casi al contacto con la Formación Morita,
consisten de conglomerados dominados por clastos de granitos y riolita en una matriz
arenosa de color rojiza, con capas de menos de 1 m de espesor de areniscas y limolitas
rojizas intercaladas.
La parte basal de la Formación Morita, que sobreyace al Conglomerado Glance,
consiste de un paquete de limolitas rojizas y masivas de 10 m de espesor, que tienen
nódulos calcáreos Dentro de estas limolitas se intercala una capa de arenisca de 50 cm de
En sus primeros 150 m la sección de la Formación Morita está compuesta por paquetes de
limolitas rojizas de hasta 15 m de espesor, con nódulos calcáreos, con capas de areniscas y
tobas de cenizas intercaladas. Las capas de areniscas son de grano medio a fino, con
espesores de 30 a 80 cm acuñándose lateralmente en distancias de unos cuantos metros.
Las areniscas también ocurren en niveles amalgamados de hasta 5 m de espesor donde
generalmente en la base aparece una capa inferior de conglomerados con clastos de menos
de 5 cm de diámetro. Las tobas son laminadas y aparecen en niveles de hasta 5 m de
espesor con laminaciones de menores a 1 mm de espesor. (Figura 12).
En la parte media de la sección predominan los paquetes de limolitas masivas de
colores rojizos y morados, que alcanzan hasta 45 m de espesor. Secuencias que poseen
abundantes capas con nódulos calcáreos y capas de paleosuelos calcáreos de hasta 1 m de
espesor. De la misma manera tienen intercalaciones de areniscas lenticulares, de grano fino
a mediano que generalmente adquieren espesores menores de 1 m, a excepción de un
paquete de 4 m cuyas capas afinan en tamaño de grano hacia su cima. Dentro de esta parte
de la sección aparecen, aunque de forma escasa, intercalaciones de tobas de ceniza
volcánica en capas menores de 50 cm.
Los 200 m más superiores de la sección, siguen dominados por los paquetes de
limolitas rojizas y moradas, con abundantes capas de carbonatos y nódulos calcáreos, a las
cuales esporádicamente se les intercalan capas de arenisca de grano fino lenticulares y de
espesores menores de 50 cm con presencia de icnofósiles (Figura 12-E). En esta parte de
la sección se presentan además tres niveles lenticulares formados por capas superpuestas de
areniscas que alcanzan hasta 15 m de espesor. En su parte inferior aparece un
conglomerado de guijarros a gránulos (menos de 5 cm de diámetro) con una base erosiva
sobre areniscas de grano grueso a medio en capas de menos de 50 cm, con abundantes
superficies de reactivación y estratificación cruzada planar y de cuenca. Las areniscas de la
parte superior de estos niveles tienen principalmente laminaciones paralelas y son de grano
fino.
El contacto con la Formación Mural es concordante y es abrupto a la vez debido que
sobreyacidas por un nivel de calizas arcillosas de 2 m de espesor que tiene fragmentos
retrabajados de conchas de bivalvos, tipo ostreas.
Las litologías de esta formación se interpretan como componentes de sistemas
fluviales que acumularon a estos sedimentos. Las limolitas masivas de color rojizo con
niveles de nódulos calcáreos se interpretan como depósitos formados en planicies de
inundación, que ocasionalmente recibían depósitos de arenas durante desbordamientos de
los ríos a los que se asociaban. Los niveles gruesos de capas superpuestas de areniscas que
tienen un conglomerado basal, erosivo y que afinan su granulometría hacia la cima
corresponden a los canales de los ríos que alimentaban la sedimentación más fina de la
planicie de inundación. Por la abundancia de nódulos y capas de caliche dentro de las
planicies de inundación, es muy probable que el clima haya sido relativamente árido
Figura 12. Afloramiento de la Formación Morita en la Sierra San José. A) Afloramiento de lodolitas rojizas masivas en parte inferior de la sección. B) Nódulos calcáreos en limolitas rojizas de la parte media de la sección. C) Conglomerados finos de base erosiva formando la parte inferior de un relleno de canal fluvial. D) Arenisca rica en cuarzo con estratificación cruzada en parte superior de la sección. E) Fósiles traza en plano de estratificación superior de limolitas rojizas.
A
B
C
D
IV.2 Montañas Mule
La sección estratigráfica completa y bien expuesta de la Formación Morita en las montañas
Mule, frente al poblado de Bisbee en el sureste de Arizona, fue medida en el flanco
occidental de dicha sierra, con un espesor de 790 m. En esta localidad, su contacto inferior
con el Conglomerado Glance es concordante, mientras que en su cima lo hace de la misma
forma con la Formación Mural.
Los 430 m más inferiores de ésta sección están dominados por limolitas, lodolitas y
areniscas intercaladas; raramente se presentan capas de hasta 30 cm de espesor de tobas de
ceniza de color amarillento. Las limolitas y lodolitas ocurren en paquetes de 5 a 30 m de
espesor, son de color rojizo a morado (Figura 13), masivas y con nódulos calcáreos y capas
de caliche de hasta 50 cm de espesor que representan paleosuelos.
Las areniscas varían de capas individuales de 30 a 100 cm de espesor, son de grano
fino a mediano, lenticulares, y en general son masivas y con bioturbación debida a
perforaciones de menos de 2 cm de diámetro; algunas tienen laminaciones horizontales con
tendencia a ser paralelas donde raramente se les observa estratificación cruzada planar.
Otro tipo de areniscas que se presentan en esta parte de la sección son paquetes de 1.5 a 8 m
de espesor de capas superpuestas con superficies de reactivación. Estos los forman capas de
30 a 120 cm de espesor que son de grano grueso pero que afinan hacia la cima del paquete.
En algunos de estos paquetes la capa inferior es de conglomerado de gránulos (?) con base
erosiva sobre limolitas subyacentes. Es común que tengan estratificación cruzada planar,
localmente se presentan capas de acreción lateral y pocas presentan bioturbación. El nivel
estratigráfico de arenisca ubicado a 40 m de la base se colectó la muestra 323151, que fue
fechada por circones detríticos.
Entre los 430 y los 475 m se presentan abundantes capas y paquetes de tobas de
cenizas, que están separados por niveles de limolitas rojizas masivas de hasta 7 m de
espesor. Las capas de tobas son masivas de 2 a 4 m de espesor, mientras que los paquetes
de tobas están formados por capas de hasta 1 m de espesor, que generalmente tienen
El resto de la parte superior de esta sección está compuesta por paquetes de
limolita/lodolita, arenisca y así como intercalaciones de tobas de ceniza, estas últimas en
capas menores de 1 m. La limolita/lodolita es masiva, de color rojizo a morado, con
nódulos calcáreos diseminados y capas de hasta 50 cm de caliche; en algunos niveles se le
observan perforaciones de organismos.
Las areniscas intercaladas aparecen ya sea como capas individuales o como paquetes
superpuestos. Las capas individuales son de grano fino, rojizas, lenticulares, de hasta 1 m
de espesor, generalmente son masivas con perforaciones de organismos y pocas tienen
laminaciones paralelas. Los paquetes superpuestos de areniscas son más escasos y los más
comunes van de 2 a 3 m de espesor, aunque se presenta un espesor de 8 m y otro 13 m de
espesor. Estos paquetes los forman capas superpuestas de arenisca de grano grueso que
gradúan a grano fino en sus cimas. En su parte inferior, se tienen superficies erosivas sobre
limolitas, las capas van de 30 a 120 cm de espesor, donde es común que tengan
estratificación cruzada planar, solo localmente presentan acreción lateral y perforaciones de
organismos en un ambiente de cuenca.
Las secciones de la Formación Morita en Sierra San José y en las Montañas Mule,
reconocen los subambientes de limolitas, areniscas de rellenos de canales así como
areniscas de desbordamientos, representando un origen fluvial.
Figura 13. Afloramiento de la Formación Morita en las Montañas Mule. A) Afloramiento de lodolitas en la parte inferior de la sección. B) Afloramiento de arenisca en la parte inferior de la sección. C) Afloramiento de arenisca con estratificación cruzada en la parte media de la sección. D) Afloramiento de arenisca rica en cuarzo en la parte media de la sección. E) Afloramiento de Arenisca rica en cuarzo con estratificación cruzada en la parte superior de la sección. F) Afloramiento de arenisca en la parte superior de la sección. G)
Fósiles traza en plano de estratificación superior de limolitas rojizas.
A
G
F
E
CAPÍTULO V
PETROGRAFÍA Y CLASIFICACIÓN DE ARENISCAS DE LA
FORMACIÓN MORITA
Con el fin de obtener una clasificación y caracterización de las areniscas de la Formación
Morita en el área de estudio, se analizaron 34 láminas delgadas que pertenecen a las
secciones de la sierra San José y Montañas Mule. Con el propósito de mostrar con más
detalle las características petrográficas de las rocas de la zona de estudio, las muestras
fueron analizadas con un microscopio petrográfico Olympus BX-50, con objetivos 4X-10X,
y así un contador de puntos electrónico Prior James Swift del Instituto de Geología,
Estación Regional del Noroeste de la UNAM, definiendo la mineralogía en cada lámina y
siguiendo los parámetros presentados en la Tabla 1.
Se realizó el conteo de 500 granos según el método de Gazzi- Dickinson (Ingersoll et
al. 1984) en las láminas delgadas, con el fin de determinar la composición modal de los
minerales detríticos.
Respecto al análisis modal de las areniscas, las categorías de conteo y el criterio
utilizado para la identificación de los granos se basaron en las metodologías propuestas por
Dickinson (1970), Dickinson y Suczek (1979) y Dickinson et al. (1983) (Tabla 1)
Tabla 1. Parámetros Contabilizados.
Granos de cuarzo
Qm: cuarzo monocristalino.
Qp: cuarzo policristalino.
Ch: cuarzo policristalino de grano microcristalino (Pedernal/chert).
Qt: cuarzo total (Qt = Qm + Qp +Ch).
Granos de feldespatos
Fk o K: granos de feldespato potásico.
P: plagioclasas.
F: feldespatos totales (F = P + K).
Fragmentos líticos
Lvf: líticos volcánicos con textura félsica.
Lvm: líticos volcánicos con textura micro lítica.
Lvl: líticos volcánicos con textura lathwork.
Lm: líticos metamórficos.
Ls: líticos sedimentarios (arenisca, caliza).
Li: fragmentos líticos indefinidos.
Tabla 2. Análisis composicional en porcentaje de las areniscas de la sección Sierra San José.
Parámetros
Muestra Qm Qp K P Lm Ls Li Lvf Lvl Lmv Mica Cem. Matriz Total
Np-1 72.0 2.2 19.3 3.3 0 0 0 2.1 0.5 0 0.3 0.0 0.0 100
Np-2 51.7 0.2 43.4 1.9 0 0 0 2.2 0.3 0 0.3 0.0 0.0 100
Np-3 68.9 1.1 23.5 3.5 0 0 0 2.0 1.0 0 0.0 0.0 0.0 100
Np-4 82.0 0.6 11.0 0.2 0 0 0 1.1 4.9 0 0.0 0.0 0.2 100
Np-5 61.6 0.5 31.1 0.0 0 0 0 5.3 0.4 0 0.1 0.7 0.0 100
Np-6 52.8 1.7 18.7 2.1 0 0 0 9.2 11.
4
0 0.0 0.8 2.8 100
Np-7 56.7 0.5 37.6 3.5 0 0 0 1.2 0.2 0 0.0 0.3 0.0 100
Np-8 77.5 2.3 14.2 3.6 0 0 0 1.3 1.1 0 0.0 0.0 0.0 100
Np-9 86.8 1.1 8.7 1.5 0 0 0 1.6 0.3 0 0.0 0.0 0.0 100
Np-10 11.1 2.0 55.8 22.3 0 0 0 4.6 3.3 0 0.0 0.0 0.7 100
Np-11 56.1 3.8 16.4 7.6 0 0 2 5.8 5.7 0 0.0 0.0 2.4 100
Np-12 50.1 1.7 35.0 9.3 0 0 0 2.9 0.8 0 0.0 0.0 0.0 100
Np-13 36.2 1.9 55.6 4.3 0 0 0 1.1 0.6 0 0.3 0.0 0.0 100
Np-14 41.9 2.7 51.0 1.6 0 0 0 2.3 0.5 0 0.0 0.0 0.0 100
Np-15 46.5 0.8 49.0 2.8 0 0 0 0.6 0.3 0 0.0 0.0 0.0 100
Np-16 50.0 1.1 46.6 0.1 0 0 0 1.7 0.4 0 0.1 0.0 0.0 100
P1 61.4 3.2 30.6 0.0 0 0 0 4.4 0.0 0 0.0 0.0 0.0 100
P2 56.2 2.0 20.2 4.4 0 0 2 4.6 5.8 0 0.0 0.0 4.6 100
V.1 Sierra San José.
Para el estudio de esta sección se analizaron 18 láminas delgadas representativas de esta
unidad, cuya ubicación en la columna estratigráfica se representa en la figura 13. Las
muestras analizadas son areniscas de grano medio a fino, los granos varían de subangulosos
a redondeados, tienden a ser de moderadamente clasificados a bien clasificados, y tienen
<5% de matriz y/o cementante. El contacto entre granos es de cóncavo-convexo a suturado
y en general son texturalmente maduras. Se compone principalmente de cuarzo,
feldespatos, plagioclasas, líticos y minerales accesorios (Figura 14, Tabla 2).
Cuarzo:
El cuarzo se presenta en proporciones variadas que van del 13% a 80% del total de la roca. Se tiene como cuarzo monocristalino (Qm) y cuarzo policristalino (Qp). El cuarzo
monocristalino es el más abundante, presentándose con valores promedio del 70% del total
de la roca. Se caracteriza por tener bordes subangulosos a redondeados, frecuentemente
sobrecrecimiento de sílice, así como presencia de vacuolas (inclusiones fluidas) y
estructuras de Böhem. De manera general el cuarzo se presenta con extinción ondulante, y
en menor proporción la extinción recta. Los granos policristalinos tienen un contacto
suturado y extinción ondulante.
Feldespatos:
En las areniscas de la Sierra San José los feldespatos se encuentran en proporciones variables que van de 11% a 78%. Dentro de los feldespatos se diferenciaron dos variedades,
los potásicos (K) y las plagioclasas con macla polisintética. Las plagioclasas son menos
abundantes que los feldespatos potásicos, ya que varían de 0% a 22% del total de la roca
(Tabla 3). Se observó una alta alteración de los feldespatos a arcilla, calcita y sericita.
Granos Líticos:
En este trabajo se reconocen diferentes fragmentos líticos, según las categorías de Dickinson, (1985) que incluyen a los líticos volcánicos con textura félsica (Lvf): éstos se
caracterizan por presentar una textura afanítica criptocristalina a microcristalina, formada
por un agregado de pequeños cristales de cuarzo y feldespatos. Esta textura es típica los
líticos volcánicos ácidos (riolítas y dacitas), aunque frecuentemente aparece como producto
de la recristalización del vidrio volcánico (Best y Christiansen, 2001); y líticos volcánicos
con textura lathwork (Lvl), que se caracteriza por presentar tablillas de plagioclasas
alargadas, zonadas y macladas, junto a algunos granos de cuarzo, con cierta orientación de
las plagioclasas dentro de una matriz microlítica.
En las muestras analizadas, los fragmentos líticos se presentan con un 21% en promedio del
total de la roca. Se observó que los fragmentos líticos volcánicos de tipo lathwork (Lvl) son
los más frecuentes con un 11% del total de la roca, mientras que los líticos volcánicos se
encuentran moderadamente distribuidos, con un 9%. En menor cantidad tenemos los líticos
indefinidos (Li), con el 2%. Dentro de los fragmentos líticos indefinidos, se incluyen
aquellos que no se pudieron clasificar, debido a su complejidad mineralógica o a la
alteración presente en la roca.
Minerales Accesorios:
Se observó una mínima cantidad de minerales accesorios de composición micácea de tipo
moscovita, con una ligera presencia de circones y en menor cantidad de óxido de fierro
(FeO). La muscovita ocurre como cristales tabulares a veces deformada por los otros
cristales durante la compactación; los circones son de forma Subhedral hexagonal de alto
Cementante:
En menor cantidad se tiene la presencia de cementante de cuarzo que aparece como
sobrecrecimiento de sílice en el cuarzo. Debido a su origen probablemente derivado del
depósito de SiO2, a partir de la disolución de granos de cuarzo debido, a la compactación
durante la diagénesis.
Las areniscas de la Sierra San José en base a su composición se clasifican como
Figura 14 (continuación). Fotografías de secciones delgadas de la Sierra San José de la Formación Morita. Vistas en el microscopio Laica con el lente 10x: D) muestra Np-11ejemplo de una Litarenita Feldespática, E) Np-13 ejemplo de una roca Arcosa, F)
muestra Np-15 roca Arcosa con feldespatos alterando a calcita.
Tabla 3. Parámetros contabilizados recalculados al 100% del total de la roca. Análisis petrográfico de las areniscas de la sección Sierra San José.
QtFL (%) QmFLt (%)
Muestra Qt F L Qm F Lt
Np-1 74 23 3 72 23 5
Np-2 52 45 3 52 45 3
Np-3 70 27 3 69 27 4
Np-4 83 11 6 82 11 7
Np-5 63 31 6 62 31 6
Np-6 57 22 22 55 22 24
Np-7 57 41 1 57 41 2
Np-8 80 18 2 78 18 5
Np-9 88 10 2 87 10 3
Np-10 13 79 8 11 79 10
Np-11 61 25 14 57 25 18
Np-12 52 44 4 50 44 6
Np-13 38 60 2 36 60 4
Np-14 45 53 3 42 53 6
Np-15 47 52 1 47 52 2
Np-16 51 47 2 50 47 3
P1 65 31 4 62 31 8
P2 61 26 13 59 26 15
Donde QtFL (%) = Qt: Cuarzo total, F: feldespatos, L: todos los líticos (sin incluir cuarzo
policristalino ni pedernal/chert). Y QmFLt (%) = Qm: Cuarzo monocristalino, F: feldespatos,
