Análisis preliminar de procedencia de rocas clásticas jurásicas del valle de Huizachal, Sierra...

7/23/2019 Anlisis preliminar de procedencia de rocas clsticas jursicas del valle de Huizachal, Sierra Madre Oriental: Influen

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Procedencia de rocas clsticas jursicas del valle de Huizachal, SMO 137

Resumen

El valle de Huizachal es el can ms austral que corta al Anticlinorio Huizachal-Peregrina de la Sierra Madre Oriental (CiudadVictoria, Tamaulipas). En el presente estudio, se realiz el estudio petrolgico preliminar de las unidades volcnicas y clsticas (le-chos rojos: lutitas, limolitas, areniscas y conglomerados) que conforman a las rocas jursicas de las Formaciones La Boca y La Joya.La Formacin La Boca ha sido dividida en dos miembros, el ms antiguo se encuentra con echados casi verticales, mientras que elsuperior es sub-horizontal. Estos son suprayacidos por los lechos rojos de la Formacin La Joya. El relleno sedimentario consiste dedepsitos aluviales y uviales distribuidos de manera irregular, con una alta inuencia de detritos volcnicos derivados de rocas gneasemplazadas a lo largo de la base y parte media de la seccin geolgica medida. Las rocas volcnicas comprenden derrames de lavas

basltico-andesticas y depsitos piroclsticos en la base y domos riolticos y complejos depsitos volcaniclsticos (lahares, ignimbritasy otros tipos de tobas) hacia la parte superior de la secuencia. El estudio petrogrco de los componentes principales de las areniscasde ambas formaciones ha revelado la presencia de dos petrofacies. La primera corresponde al miembro basal de la Formacin La Boca,mientras que la segunda involucra al miembro superior de la misma formacin y a la Formacin La Joya. La primera petrofacies estconstituida por arenitas feldespticas a lticas depositadas en zonas de arco transicional con tendencia a arco disectado. La segunda

petrofacies se compone de arenitas lticas depositadas en un ambiente de orgeno reciclado. Las petrofacies reejan una procedenciaa partir del contenido de cuarzo en rocas metamrcas de grado bajo a medio (esquistos, serpentinitas y gneises) y rocas gneas (rio-litas). Adicionalmente, la distincin de lticos metamrcos valid la procedencia de detritos del basamento del NE de Mxico. Ladiferenciacin del contenido ltico volcnico a partir de la caracterizacin textural ha conrmado la posicin normal de la secuencia, yha demostrado la inuencia del reciclamiento y/o exhumacin de la secuencia volcnica, sedimentaria y cristalina del basamento. Lacomposicin de las areniscas en el valle del Huizachal vara de base a techo debido a la compleja historia tectnica de la regin, queinvolucra la presencia del basamento cristalino heterogneo del Precmbrico-Paleozoico, el rgimen extensional asociado a la aperturadel Golfo de Mxico y la instauracin de un arco volcnico jursico.

Palabras clave: Procedencia, Formacin La Boca, Formacin La Joya, lechos rojos, valle de Huizachal.

Abstract

The Huizachal valley is the southernmost canyon that cuts the Huizachal-Peregrina Anticlinorium of the Sierra Madre Oriental

(Ciudad Victoria, Tamaulipas). In this work, a preliminary petrological study of the volcanic and clastic (red beds: shales, siltstones,

sandstones, and conglomerates) units of the Jurassic La Boca and La Joya Formations was carried out. The La Boca Formation was

divided into two members: the older member has a near-vertical dip, while the upper member is sub-horizontal. These members are

overlain by red beds of the La Joya Formation. The sedimentary ll consists of alluvial and uvial deposits distributed irregularly,

BoletndelaSociedadGeolGicaMexicanaVoluMen63, nM. 2, 2011, p. 137-156

Anlisis preliminar de procedencia de rocas clsticas jursicas del

valle de Huizachal, Sierra Madre Oriental: Inuencia del vulcanismo

sinsedimentario y el basamento cristalino

Igor Ishi Rubio Cisneros1,*, Juan Alonso Ramrez Fernndez1, Ral Garca Obregn1

1Facultad de Ciencias de la Tierra, Universidad Autnoma de Nuevo Len, Carretera Linares-Cerro Prieto km 8, C. P. 67700, Linares,Nuevo Len, Mxico.

*[email protected]

MEXICANA

A.C

.

SOCIEDA

DGEOLG

ICA

1904

2004

Ci e nA o s


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Rubio-Cisneros et al.138138

1. Introduccin

El Anticlinorio Huizachal-Peregrina (AHP, Figura 1)es una estructura laramdica de la Sierra Madre Oriental,cuyo ncleo representa una ventana geolgica en la queafloran el basamento y las unidades sedimentarias quelo sobreyacen. Esto permite analizar la evolucin de lassecuencias sedimentarias y la estructura misma. Hasta elmomento, existen interrogantes sobre la gnesis de lossedimentos clsticos, en especial sobre la procedencia delos componentes constructores de las areniscas, la cualha sido resuelta utilizando como base la informacin

petrogrfica. Los modelos de procedencia basados en

Dickinson (1970) y los modificados por colaboradores(e.g.Ingersoll, 1990), realizados en ambientes geolgicosactuales, han representado un gran aporte a la petrologade rocas clsticas. Se proponen como herramientas para ladiscriminacin de rmas detrticas de ambientes tectnicoscontrastantes a escala continental, incluyendo las demrgenes pasivos y zonas de subduccin. Sin embargo,es bien conocido que los escenarios naturales puedenresultar en petrofacies incongruentes, por la interaccin yheterogeneidad de los procesos geolgicos. Por esta razn,el uso de la petrologa sedimentaria, e gnea, puede ser unagran ayuda al momento de postular una hiptesis sobre la

procedencia, en especial una de origen magmtico.

An cuando las observaciones y relaciones de camposugieren una inuencia directa del emplazamiento riolticosobre las areniscas jursicas del AHP, es imprescindiblemanejar un dictamen ms elaborado que valide dichainterpretacin. Es por esto que el presente estudio sedesarrolla bajo una metodologa que aborda el estudiode procedencia de los sedimentos clsticos en funcin deun anlisis cualitativo y cuantitativo de los componentes

principales que constituyen a la roca fuente. Lo anterior,con el n de entender la historia de los depsitos, as comode determinar las reas fuentes potenciales que en algn

momento sirvieron como aporte de detritos a las areniscasdel valle de Huizachal.

La informacin petrogrca recabada es utilizada paradocumentar la composicin detrtica y procedencia de rocasepiclsticas relacionadas a un ambiente geolgico de arcovolcnico y de la subsecuente cubierta sedimentaria. Loscontroles estratigrcos alogenticos como la subsidencia yexhumacin de las reas fuentes potenciales, el intemperismoy reciclaje de las fuentes tienen un efecto preponderante en larma petrogrca (Johnson, 1991). El volumen de materialvolcnico emergente dictamina la distribucin en superciedel material, inuenciando la sedimentacin. El estilo deemplazamiento rige el control topogrco y de relieve del

rea fuente. De esta forma la tectnica y la subsidencia enreas adyacentes favorecen zonas de depsitos contrastantes.El clima es un factor importante, pero difcil de evaluar,dada la edad y condicin de los depsitos en cuestin.Asociado a esto, se presentan ajustes en el drenaje localy la disponibilidad hdrica, que determinaron la calidady escala del transporte; la clasicacin y madurez de lossedimentos, as como el sistema deposicional asociado.Esto permite generar una comparacin ms detallada de lascaractersticas petrogrcas de los minerales ligeros entrelas rocas volcnicas y la cubierta volcanosedimentaria queconstituyen a los lechos rojos.

Las rocas analizadas pertenecen a la secuencia de los

lechos rojos y rocas volcnicas asociadas, clsicamentedescritos como Grupo Huizachal (Mixon et al., 1959;Carrillo-Bravo, 1961; Garca-Obregn, 2008). LaFormacin La Boca est compuesta por una serie de

productos volcnicos (ujos y domos) y volcaniclsticos(lahares, ignimbritas y otros tipos de tobas), los cualesestn interestraticados con areniscas y rocas epiclsticas(lutitas, limolitas, areniscas y conglomerados). Por otra

parte, la Formacin La Joya, que la sobreyace, comprendelechos rojos inuenciados por componentes derivados de lasecuencia volcanosedimentaria subyacente y del basamento.

with a high inuence of volcanic detritus derived from igneous rocks emplaced at the base and in the middle parts of the measured

geological prole. The volcanic rocks consist of basaltic-andesitic lava ows and pyroclastic deposits at the base and rhyolitic domes

and complex pyroclastic deposits (lahars, ignimbrites, and other types of tuffs) in the upper part of the sequence. Petrographic analysis

of the main constituents of the sandstones from both formations reveals the presence of two petrofacies. The rst one corresponds to

the La Boca Formation lower member, and the second to the La Boca Formation upper member and the La Joya Formation. The rst

petrofacies corresponds to feldespathic to lithic arenites deposited in a transitional arc zone with a tendency to dissected arc. The

second petrofacies comprises lithic arenites deposited in a recycled orogen setting. The petrofacies reect a provenance by means of

the quartz content in low to mid-grade metamorphic rocks (schists, sepentinites, and gneisses), and igneous rocks (rhyolites). Moreover,

the recognition of metamorphic lithics validates the provenance of detritus from the NE Mexico basement. The differentiation of the

volcanic lithic content based on its textural characterization has conrmed the normal position of the sequence, and also demonstrated

the inuence of recycling and/or exhumation of the volcanic, sedimentary and crystalline basement sequence. The composition of

the Huizachal valley sandstones varies from base to top due the complex regional tectonic history that involves the presence of a

heterogeneous crystalline Precambrian to Paleozoic basement, the extensional regime related to the opening of the Gulf of Mexico,

and the emplacement of a Jurassic volcanic arc.

Keywords: Provenance, La Boca Formation, La Joya Formation, red beds, Huizachal valley.


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Las rocas anteriormente descritas corresponden a la cubiertaque suprayace al basamento Precmbrico y Paleozoico enel Noreste de Mxico (Barboza-Gudio et al., 2010, 2011)y que representan el inicio de la transgresin mesozoica.

2. Contexto geolgico local

El valle de Huizachal es uno de los caones que cortaal AHP, que a su vez forma parte del cinturn de plieguesy cabalgaduras de la Sierra Madre Oriental (SMO), enel estado de Tamaulipas. El valle de Huizachal ha sido

Figura 1. Localizacin del rea de trabajo, valle de Huizachal. Leyenda extrada y adaptada de las unidades de Gursky (1996) y Garca-Obregn (2008). Semuestra el ncleo del Anticlinorio Huizachal Peregrina, con las unidades Pc: Gneis Novillo, Precmbrico; Pal: Esquisto Granjeno y serpentinita (en negro),Paleozoico; S-P: secuencia sedimentaria del Silrico al Prmico; L: Leucogranito (35154 Ma); J: Secuencia sedimentaria del Jursico (Formaciones LaBoca y La Joya); Tr-J: Secuencia sedimentaria del Trisico-Jursico (Formaciones El Alamar, La Boca, La Joya, Novillo, Olvido, La Casita, Taraises).


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erosionado desde el Terciario, exponiendo desde los lechosrojos del Grupo Huizachal hasta las calizas de cuenca dela Formacin Tamaulipas Superior (Albiano). Esta rea seencuentra a 26 km al SW de Ciudad Victoria, Tamaulipas, yqueda comprendida entre las coordenadas UTM 14472600E a 14479500 E, y 2607000 N a 2611000 N, cubriendo unasupercie aproximada de 20 km2(Figura 2).

El AHP presenta un basamento heterogneo que expresauna historia geolgica muy complicada. Se compone deuna constelacin de unidades muy dismiles en origen yedad. La unidad ms antigua es el Gneis Novillo (GN), quetiene edades de alrededor ~1 Ga, y constituye un complejometamrfico formado por rocas metasedimentariasintrusionadas por cuerpos gabro-anortosticos (~10101035Ma y ~11151235 Ma; Cameron et al., 2004). Esta unidadfue afectada por deformacin polifsica y metamorsmoen facies granulticas (990 5 Ma; Cameron et al., 2004) yun emplazamiento anortostico pegmattico post-tectnicode 978 13 Ma (anlisis de UPb en zircones; Cameronet al., 2004). Este complejo es cortado, al menos, pordos enjambres de diques mcos (550 Ma; Keppie et al.,2006). Segn los trabajos ms recientes, forma parte deOaxaquia (Ortega-Gutirrez et al., 1995; Keppie et al.,2004), habindose descartado una relacin con Laurenciadurante su formacin y, a la vez, con el desplazamiento de la

propuesta Falla Mojave-Sonora (Anderson y Silver, 2005).Sobrayaciendo discordantemente al Gneis Novillo

aflora una sucesin no metamorfizada de sedimentosmarinos paleozoicos que presentan en su base rocasclsticas formadas en ambiente someros del Silrico Medio(Wenlockiano Temprano a Medio, 428423 Ma; Gradsteinet al., 2004), con fauna de anidad con Gondwana (Stewart

et al., 1999). Esta secuencia est cubierta discordantementepor areniscas y lutitas del Misispico Inferior (Osageanotemprano; 351342 Ma; Okulitch, 2002) con contenidofaunstico de anidad con Laurencia. Estas rocas estnsobreyacidas por ujos bandeados de riolita con una edadde 334 34 Ma (edad por U-Pb en zircones; Stewart et al.,1999), y discordantemente cubierta por turbiditas prmicas-

carbonferas (Wolfcampiano y Leonardiano, 299271 Ma;Gradstein et al., 2004) y unyschvolcaniclstico (Gurskyy Michalzik, 1989).

Por contacto de falla afloran, en particular en loscaones Novillo y Caballeros del mismo AHP, al menosdos grandes bloques orientados NW-SE de otra unidadmetamrca de edad paleozoica y formada bajo condicionesde esquistos verdes. Esta unidad, denida como EsquistoGranjeno (Carrillo-Bravo, 1961), est compuesta de rocasmetavolcnicas (tobas) y metasedimentarias (pelitasy psammitas principalmente) con lentes o escamas deserpentinitas y metagabros. La edad de esta unidad es de~430300 Ma (Dowe et al., 2005; Nance et al., 2007).Un cinturn permo-trisico (287 a 232 Ma; Bartolini etal., 1999; Torres et al., 1999) de intrusivos de diorita ygranodiorita no metamorfizados, corta a las unidades

previamente descritas a lo largo de una traza NW-SE quese extiende desde la Sierra Madre Oriental pasando porel Bloque de Coahuila hasta el Cratn de Norte Amrica.

El estadio de riftdio inicio durante el Trisico Tardo conun rgimen extensivo del Golfo de Mxico. Sin embargo,hasta la fecha no se han reportado rocas con edades probadasdel Trisico Tardo en la regin de estudio, donde esteepisodio de apertura corresponde al Jursico Temprano,representado por los lechos rojos de las Formaciones

Figura 2. Mapa geolgico del valle de Huizachal (modicado de Garca-Obregn, 2008).


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Huizachal (Formacin El Alamar en el sentido de Barboza-Gudio, 2008), La Boca y La Joya. Esta secuencia de capasrojas incluye diferentes litofacies caracterizadas por ciclosgranodecrecientes que muestran patrones de baja sinuosidadde ros trenzados (Michalzik, 1991; Rueda-Gaxiola etal., 1999). Estos sistemas uviales pueden ser simples ocompuestos, y terminales o de trnsito, segn sean las facies

y la localidad del depsito. Los lechos rojos se extiendena lo largo de la Sierra Madre Oriental, desde el norte enGaleana, Nuevo Len, con depsitos del Trisico Tardo(Michalzik, 1988; Barboza-Gudio, 2008; Rubio-Cisneros,2008) hasta el sur en Ciudad Victoria, con secuencias delJursico Temprano a Medio (Fastovsky et al., 2005).

Los lechos rojos de la Formacin La Boca, en el vallede Huizachal (Figura 2), al suroeste de Ciudad Victoria(Mixon et al., 1959) estn representados por depsitosde ujos de masa por gravedad afectados por volcanismosinsedimentario relacionado con el arco activo duranteel Jursico Temprano (Fastovsky et al., 2005). Recientesinterpretaciones sugieren que los lechos rojos de estaunidad pueden ser divididos en dos miembros. El miembroinferior corresponde al Jursico Temprano, que Fastovskyet al. (2005) dividieron como la unidad VES (volcanic-epiclastic suite), est orientado NW/SE con buzamientossemiverticales (~75) y consiste de intercalaciones demateriales volcnicos (flujos de lava), volcaniclsticos(flujos piroclsticos, tobas, tobas cristalinas, lahares,ignimbritas) y sedimentarios (limolitas, lutitas, areniscasy conglomerados). Garca-Obregn (2008) describi estos

paquetes basales como Formacin Huizachal y les asigninformalmente una edad trisica, basado solamente en su

posicin estratigrca. En este trabajo consideramos estos

paquetes como el miembro inferior de la Formacin LaBoca (Figuras 2 y 3).La posicin estructural del miembro inferior pudo haber

sido provocada por fallas lstricas (tipo roll over) durantelos episodios extensionales durante la ruptura de Pangea yreactivadas durante la fase compresiva laramdica (Zhouet al., 2006). La unidad superior, descrita por Fastovsky etal. (2005) como una sedimentary suite, yace de manerahorizontal a subhorizontal y est constituida por un paqueteconglomertico basal sobreyacido por una sucesin derocas volcnicas, volcaniclsticas y clsticas. En estetrabajo se describe esta secuencia como miembro superiorde la Formacin La Boca (Figura 2 y 3). En este miembro

destaca la presencia de domos y ujos riolticos, que seencuentran sobreyaciendo, interdigitados y subyaciendo lassecuencias clsticas, dependiendo del nivel estratigrco.En este miembro se aprecian estratos de conglomeradosy areniscas que han sido parcialmente silicicados poruidos hidrotermales, ya que las condiciones de porosidadfueron propicias para estos procesos que estn relacionadasdirectamente a las etapas nales de las extrusiones riolticas.Los miembros sedimentarios de la Formacin La Bocamuestran un alto contenido de feldespatos y una escasamatriz (Garca-Obregn, 2008).

Los domos riolticos varan fsicamente hacia susperiferias, ya que en su parte central la foliacin escompletamente vertical, misma que se horizontaliza hacialos ancos hasta guardar una orientacin similar al de lasrocas clsticas. En la parte central de los mismos apareceuna fuerte alteracin feldesptica, mientras que en algunas

zonas, se maniestan esferulitas producto de devitricacin.La Formacin La Joya (Calloviano; Mixon et al., 1959)

sobreyace en contacto erosivo a la Formacin La Boca, yconsiste en rocas sedimentarias siliciclsticas no marinasa marino- marginales, con intercalaciones delgadas decalizas hacia su parte superior (Michalzik, 1988; Garca-Obregn, 2008). Estos lechos rojos incluyen limolitas,lutitas, areniscas y conglomerados que se originaron comoel relleno continuo de cuencas relacionadas a la formacindel rift. La Formacin La Joya es en parte correlacionablecon los depsitos evaporticos de la Formacin Minas

Figura 3. Columna litoestratigfica simplificada de las FormacionesLa Boca y La Joya en el valle de Huizachal (Garca-Obregn, 2008).

Los cdigos a la derecha corresponden a las secciones estratigficasdocumentados en la Figura 2. Lm: limo, Lu: lutita, Ar: arenisca, Clg. Pol.:conglomerado poligmtico, : buzamiento del plano de discordancia. Elintrusivo en la seccin representa un cuerpo de composicin rioltica. Laslneas gruesas de color negro representan diques.


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Viejas de la transgresin marina en el NE de Mxico para elCalloviano (Salvador, 1987; Goldhammer y Johnson, 2001).Los depsitos de esta formacin marcan el inicio, durante elJursico Tardo, de la transgresin marina que comprende lasecuencia clstica y carbonatada para el Noreste de Mxico(Goldhammer, 1999).

De acuerdo a Zhou et al. (2006), el AHP estuvo

sujeto durante el Trisico al Jursico Medio a apertura ydurante el Cretcico Superior al Cenozoico Temprano a unacortamiento tectnico. En el AHP se registran dos fases dedeformacin. La primera es de piel delgada (thin-skin) yla segunda de piel gruesa (thick-skin). Durante la fase depiel delgada los estratos del Jursico Superior al Cretcicose acomodaron por una serie de pliegues y cabalgaduras.Durante la fase de piel gruesa el basamento fue levantadoa lo largo de fallas reactivadas, deformndose internamente.

La regin del valle de Huizachal ha sido objeto de diversosestudios, sin embargo no se haba llevado a cabo ningnanlisis detallado enfocado a la petrologa de las unidadesclsticas y su relacin con los cuerpos volcnicos que seemplazaron de manera sindeposicional. Esta investigacin

busca contribuir a la comprensin petrolgica de las rocasque aoran en el Anticlinorio Huizachal Peregrina (AHP)y su asociacin a una historia geolgica en trminos dela procedencia para su depsito, durante el Jursico en el

Noreste de Mxico. Para este n, se condujeron trabajo decampo y anlisis petrogrcos, tanto de rocas volcnicascomo de volcaniclsticas, que constituyen a los miembrosinferior y superior de la Formacin La Boca. Este estudioexamina el registro volcanosedimentario para determinarla naturaleza de los depsitos de lechos rojos continentalesen el Noreste de Mxico, asociados a la influencia del

vulcanismo contemporneo al depsito en la localidad delvalle de Huizachal.

3. Litologa

A continuacin se describen las principales litologas delas rocas volcnicas y volcaniclsticas del valle de Huizachalde los miembros inferior y superior de la Formacin La Boca(Tablas 1 y 2; Figuras 2 y 4). Por otra parte, y con el objeto

de caracterizar a las rocas clsticas que aoran en el rea deestudio e identicar su procedencia, fueron seleccionadassiete muestras de areniscas (con granulometra aproximadade arenas medias) en puntos especcos dentro del vallede Huizachal (Tablas 3 y 4; Figuras 3 y 5). Estas muestrasfueron tomadas de horizontes de rocas sedimentarias quese interdigitan con las secuencias volcnicas. Para unanlisis ms conable de ambos tipos de rocas, se revisaronmuestras, en la medida de lo posible, libres de intemperismo.

3.1 Rocas volcnicas y volcaniclsticas

3.1.1 Formacin La Boca, Miembro Inferior

La Formacin La Boca, en su miembro inferior, contienetanto rocas volcnicas bsicas como flsicas, que contrastancon las de la Formacin La Boca superior: (1) basaltos, (2)ignimbritas, (3) tobas cristalinas, y (4) prdos (Tabla 1 yFigura 4). A continuacin se describen las caractersticas

principales de cada uno.

Basaltos . Las rocas baslticas forman paquetesmasivos con coloracin negra a verdosa. Es frecuenteobservar texturas brechadas y peperticas. Al microscopio,se presentan texturas glomeroporfdicas con matriztraqutica. Los fenocristales primarios incluyen olivino,

piroxeno y plagioclasa, los cuales se encuentran parcialo totalmente sustituidos por clorita y sericita. Los bordesde los fenocristales se encuentran opacitizados, denotando

Muestra Coordenadas Grupo LitolgicoCaractersticas

TexturalesMineraloga

Huiz-1 2608814N - 14476668E

P-95a 2608720N - 14476712E

P-95b 2608720N - 14476712E

P-95c 2608720N - 14476712E

Huiz-2 2608847N - 14476590E

P-50 2609880N - 14475232EP-88b 2608545N - 14476266E

P-88c 2608545N - 14476266E

P-110 2609285N - 14475257E

Ign-C-2 2609074N - 14475632E

P-73a 2608780N - 14476020E

P-42 2609736N - 14474911E

P-61 2609448N - 14475344E

P-117 2609080N - 14476020E

P-114 2608815N - 14476649E Prfido rioltico Contiene fenocristales de cuarzo y feldespatos envueltos en una matriz afantica.

P-14-C-2 2608999N - 14476335E

P-25b-C-2 2608910N - 14476473E

Toba cristalinaTextura fluidal

orientada ligeramenteporfirtica

Restos de fenocristales de feldespatos, plagioclasas y clinopiroxenos remplazados porsericita y clorita, en una matriz cuarzofeldesptica alterada. Presenta abundantesanidino, lticos y un soldamiento en la matriz fina. Esquirlas de vidrio.

Porfdica granularhipidiomrficaPrfido andestico

Feldespatos sericitizados con fantasmas de anfboles cloritizados envueltos en unamatriz cuarzofeldesptica alterada.

BasaltoPorfirtica a

glomeroporfricaRestos de olivinos y piroxenos esqueletales con bordes opacitizadios envueltos en unamatriz traqutica de plagioclasa alterada a clorita y sericita.

IgnimbritaParcialmente orientada ,

fluidal, porfirtica

Muestra esquirlas de vidrio, fenocristales de plagioclasas y feldespatos, con restos depmez y esferulitas de cuarzo-feldespato. Matriz microgranular. Parcialmente soldadacon texturas de devitrificacin. Sericitizacin comn, existe una fuerte oxidacin ypresencia de lticos.

Tabla 1. Listado de muestras de rocas volcnicas y volcaniclsticas, incluyendo caractersticas petrogrcas de la Formacin La Boca Inferior.


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el hbito original. Los fantasmas de olivino y piroxenose presentan como secciones esqueletales rmbicas yhexagonales en una matriz traqutica de plagioclasa (Figuras4a, b).

Ignimbritas. Las ignimbritas forman paquetes demenos de 1 m de espesor, con fragmentos lticos y pmezintemperizados. Las muestras de este grupo presentanuna textura tpica de ignimbrita, en la que se puedenapreciar fragmentos colapsados de pmez (fiamme)y esquirlas de vidrio, coexistiendo con feldespatos

potsicos y plagioclasas. Adems se presentan texturas dedevitricacin con esferulitas, con cristales de cuarzo yfeldespatos. La mayor parte de las muestras presentan unatextura uidal (Figuras 4c, d).

Tobas Cristalinas. Los paquetes de toba son compactos,con color verdoso a rojizo. Presentan texturas porrticas

fluidales (Figura 4e), donde el comn denominadorcorresponde a cristales tabulares orientados de sanidinoy plagioclasas, acompaados de esquirlas de vidrio yfragmentos lticos. Muchos de estos cristales estn alteradosa clorita y sericita, con una matriz cuarzofeldespticaoxidada. Algunas muestras de estas rocas se encuentransoldadas.

Prdos. Los prdos cortan al resto de las unidades yse emplazaron tpicamente como diques discordantes, conespesores menores a los 50 cm. Este grupo se subdivide

en prdos riolticos y prdos andesticos. Los primerospresentan fenocristales de cuarzo y feldespatos, envueltos enuna matriz afanitca muy alterada. Los segundos consistenen feldespatos sericitizados, con fantasmas de anfbolescloritizados, en una matriz cuarzofeldesptica alterada.

3.1.2 Formacin La Boca, Miembro Superior

La Formacin La Boca en su miembro superior secompone de rocas sedimentarias continentales intercaladascon rocas volcnicas de composicin ms flsica que elmiembro inferior. En esta parte de la secuencia, con base enla mineraloga y la textura, se pueden clasicar tres gruposde rocas volcnicas y volcaniclsticas: (1) grupo rioltico(2) grupo de tobas vtreas, y (3) grupo de epiclastitas (Tabla2). A continuacin se describen las caractersticas texturalesy mineralgicas de cada grupo.

Riolitas. Estas rocas comprenden los aoramientos de los

principales domos del rea, que son fcilmente reconociblesen el centro del valle de Huizachal por su coloracin crema,y la estructura volcnica fluidal, pseudoestratificada,esferultica o istropa. Las rocas riolticas (sensu stricto)muestran una textura uidal ligeramente porrtica, dondelos fenocristales corresponden a feldespatos altamentesericitizados y restos de anfboles tambin remplazados;todo ello, en una matriz cuarzofeldesptica, sericitizaday cloritizada, que se encuentra parcialmente oxidada(Figura 4f). La mayora de las muestras presenta un fuertevetilleo de cuarzo. Tambin presenta esferulitas producto

Muestra CoordenadasGrupo

LitlgicoCaractersticas Texturales Mineraloga

Huiz-3 2608907N - 14474976E

Huiz-6 2609787N - 14474612E

Huiz-7 2609810N - 14474750E

Huiz-8 2609361N - 14474645E

Huiz-9 2608893N - 14474896E

P-38 2609877N - 14474736E

P-47 2609380N - 14474560E

P-49 2609420N - 14475745E

P-74 2609081N - 14476257E

P-85 2608370N - 14475540E

P-94 2608828N - 14475530E

P-96a 2608256N - 14475067E

P-96b 2608720N - 14476712E

P-98 2609475N - 14474074E

P-101a 2608746N - 14475150E

P-111 2608730N - 14474920E

P-101b 2608746N - 14475150E

Huiz-5 2609557N - 14474629E Textura fluidal orientada con matriz fina oxidada

P-97 2609230N - 14474610E Fluidal

P-86 2608460N - 14475580E Fluidal orientada

P-88a 2608545N - 14476266E

P-103 2609230N - 14475440E

Toba Vtrea

Feldespatos, lticos de material volcnico, esquirlas de vidrio, todos

alterados a sericita con minerales opacos, en una matriz oxidadaparcialmente. Presenta cristales alterados de feldespatos y plagioclasas.

Epiclstica Microltica orientadaPresenta cristales alterados de feldespatos, lticos de diferentes

composiciones (volcnicos y sedimentarios), plagioclasas en unamatriz fuertemente oxidada. Contiene clastos, con cuarzo onduloso

RiolitaFluidal compacta, ligeramente porfirtica o bien granularhipidomrfica. Con matriz cuarzofeldesptica alterada.

Restos de feldespatos sericitizados, restos de anfboles orientados, enuna matriz cuarzofeldesptica granular alterada a sericita y calcita con

minerales opacos como accesorios. Con texturas de devitrificacion(esferulitas) y vetilleo de cuarzo y calcita.

Tabla 2. Listado de muestras de rocas volcnicas y volcaniclsticas, incluyendo caractersticas petrogrcas de la Formacin La Boca Superior.


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Figura 4. Fotomicrografas con ncoles cruzados de rocas volcnicas y volcaniclsticas de la Formacin La Boca, Miembros Inferior y Superior. a) Muestrade basalto Huiz-1, con fantasmas de cristales esquelticos de olivino (A), en una matriz de plagioclasa (B) parcialmente alterada a sericita. b) Muestrade basalto P-25a, con fenocristales de olivino alterados (A) y plagioclasa (B), rodeados por una matriz traqutica de plagioclasa. c) Ignimbrita Huiz-2, endonde se observa un fragmento de pmez colapsado (A), ligeramente curvado; se trata de unamme, producto de una explosin volcnica sumamenteviolenta. d) Ignimbrita Huiz-2, donde se aprecian restos de burbujas bordeadas con una pelcula de vidrio (A), y es posible reconocer esquirlas de vidrio.e) Toba cristalina P-73a, en donde se observan cristales tabulares de feldespatos, tanto sanidino como plagioclasa, en una matriz na de cenizas contextura uidal. f) Riolita P-96a, con esferulitas que incluyen cristales de formacin tarda (cuarzo y feldespato) (A). La matriz es cuarzofeldesptica (B).En todas las fotomicrografas el canto inferior mide 4 mm.


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de devitricacin y algunos minerales opacos ligeramenteorientados. Se observan escasos microcristales de zircn,as como minerales supergnicos de cobre como malaquita,azurita, crisocola, etc.

Tobas vtreas . Las afloramientos de tobas seinterestratican con las rocas clsticas, confundindose

fcilmente. Las tobas presentan una textura de mineralesorientados y estn compuestos por fragmentos alteradosde feldespatos y lticos angulosos y esquirlas de vidrio,contenidos en una matriz na fuertemente cloritizada ysericitizada. La roca original de los lticos fue probablementeuna toba cristalina, que fue retrabajada posteriormente.

Rocas epiclsticas. Al igual que las tobas, las rocasepiclsticas forman estratos intercalados con las rocassedimentarias clsticas. Estn constituidas por cristalesalterados de feldespatos y lticos de distintos materiales,

particularmente volcnicos, pero tambin sedimentariosy metamrcos. En las muestras estudiadas se observan

plagioclasas en una matriz fuertemente oxidada.

3.2 Origen del Vulcanismo del valle de Huizachal

Diversos autores han descrito las rocas volcnicasde valle de Huizachal y de localidades correlacionablesformadas por secuencias pre-oxfordianas (sierras deSalinas, Charcas, y Catorce, San Luis Potos; Aramberri ySan Marcos, Nuevo Len). Barboza-Gudio et al. (2008)atribuyeron estas secuencias a un arco volcnico delJursico, relacionado a la margen activa del suroeste de

Norte Amrica y las correlacionaron con las unidades que

constituyen a la Formacin Nazas de la parte norte de losestados de Durango y Zacatecas.Por otra parte Fastovsky et al. (2005) dataron en 189.0

0.2 Ma un flujo piroclstico del valle de Huizachal,por medio del mtodo U-Pb. Aunque ellos asignaron elflujo fechado al miembro inferior, el trabajo de camporealizado en este estudio muestra que pertenece al miembrosuperior. Gmez-Anguiano (2001) y Garca-Obregn(2008) denieron, a partir de diagramas de discriminacin

petrotectnica, la anidad de las riolitas con un ambientede arco volcnico continental.

3.3 Rocas clsticas

3.3.1 Muestreo y metodologa de estudio

Las muestras de areniscas fueron colectadas a lolargo de tres perles estratigrcos (a, b y c en la Figura5). Las muestras VH-3101, VH-3102, VH-3103 y VH-3104 fueron colectadas de estratos de areniscas de granomedio del miembro inferior de Formacin La Boca (perlestratigrco a). Algunos metros arriba de la discordanciaangular que separa al miembro inferior del superior, secolect la muestra VH-3108 (perl estratigrco b). Lasltimas muestras (VH-3110, VH-3111) se colectaron de un

paquete de arenisca gruesa a conglomerado en la base de laFormacin La Joya (perl estratigrco c).

El conteo de puntos se realiz empleando la metodologade Gazzi-Dickinson (Ingersoll et al., 1984; Tablas 3y 4), en el que los minerales con un tamao mayor alos 62.5 m se contaron como cristales, aun cuando seencontraran dentro de un fragmento ltico. El estudio secentr en el uso de diagramas ternarios, para discriminarlas muestras analizadas en campos predeterminados por

diferentes metodologas y, posteriormente, se interpretaronlos resultados hacia una relacin especfica de rocas yambientes/fuentes de procedencia potencial. Los ndicesclave que controlan la distribucin de los valores dentrode los diagramas ternarios de clasicacin y procedenciason cuarzo (Q), feldespatos (F) y lticos (L) (QFL+Ch deOkada, 1971; QFL y QmFLt de Dickinson et al., 1983). Losdiferentes tipos de cuarzo fueron clasicados de acuerdo alo propuesto por Blatt y Christie (1963), Basu et al. (1975)y Young (1976). La clasificacin de fragmentos lticosvolcnicos se bas en Dickinson (1970) y Marsaglia e

Figura 5. Perl sedimentolgico simplicado del muestreo de areniscasde las reas a, b, y c (consultar el mapa de la Figura 2. LJ: La Joya, Li:limo, Lu: lutita, Af: arenisca na: Am: arenisca media, Ag: arenisca gruesa,Grf: gravas nas, Grm: gravas medias, Grg: gravas gruesas, Gijf: guijasnas, Gijm: guijas medias, Gijg: guijas gruesas, V: volcnica. El nmero

a la derecha del perl es la clave de la muestra de arenisca colectada (e.g.VH-3106).


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Formacin Muestra Q F L+Ch Qp2-3 Qmr Qmo Qp>3 Qmo Qmr

La Boca Inferior VH-3101 51.9 22.78 25.32 41.56 34.42 24.03 36.17 26.24 37.59


La Boca Inferior VH-3103 20.1 43.51 36.39 17.74 35.48 46.77 25 42.65 32.35


La Boca Superior VH-3108 65.28 2.33 32.38 13.11 55.74 31.15 30.26 25 44.74

La Joya VH-3110 62.76 5.87 31.38 17.53 38.14 44.33 24.53 40.57 34.91

La Joya VH-3111 66.75 10.39 22.86 15.27 47.78 36.95 23.89 33.19 42.92

Pf1 MEDIA 34.52 30.41 35.07 29.74 33.32 36.95 30.67 36.28 33.05

Pf1 DES. EST 17.059 9.99 9.41 10.8 3.45 9.63 6.22 7.66 3.3

Pf2 MEDIA 64.93 6.2 28.87 15.3 47.22 37.47 26.23 32.92 40.85

Pf2 DES. EST 2.02 4.03 5.23 2.21 8.81 6.61 3.51 7.79 5.23

Formacin Muestra Lm Lv Ls Lvf Lvmi Lvl Q F L




La Boca Inferior VH-3104 3.33 82.22 14.44 12.16 87.84 0 19.95 33.42 46.63

La Boca Superior VH-3108 29 54 17 9.26 90.74 0 69.81 2.49 27.7

La Joya VH-3110 24.27 51.46 24.27 41.51 33.96 24.53 66.13 6.18 27.69

La Joya VH-3111 37.31 40.3 22.39 18.52 81.48 0 70.6 10.99 18.41

Pf1 MEDIA 12.44 67.36 20.2 40.92 55.34 3.74 34.7 30.61 34.68

Pf1 DES. EST 7.41 12.19 6.99 24.22 27.26 3.08 17.07 10.04 9.2

Pf2 MEDIA 30.2 48.58 21.22 23.1 68.73 8.18 68.85 6.55 24.6

Pf2 DES. EST 6.6 7.29 3.77 16.61 30.46 14.16 2.39 4.26 5.36

Formacin Muestra Qm F L Qm P K Qp Lvm Lsm

La Boca Inferior VH-3101 32.37 32.37 35.25 50 45 5 53 33.64 13.36


La Boca Inferior VH-3103 14.01 46.98 39.01 22.97 77.03 0 16.37 57.89 25.73


La Boca Superior VH-3108 59.33 3.36 37.31 94.64 4.76 0.6 45.15 32.04 22.82

La Joya VH-3110 55.94 8.04 36.01 87.43 7.65 4.92 42.57 30.2 27.23

La Joya VH-3111 61.65 14.34 24.01 81.13 14.15 4.72 50.9 19.16 29.94

Pf1 MEDIA 22.39 36.27 41.34 37.32 59.84 2.85 31.37 50 18.63

Pf1 DES. EST 11.05 7.86 7 15.93 16.36 2.7 18.02 17.78 6.94

Pf2 MEDIA 58.97 8.58 32.45 87.74 8.85 3.41 46.21 27.13 26.66

Pf2 DES. EST 2.87 5.51 7.33 6.76 4.81 2.44 4.26 6.96 3.6

Q = L =

Qm = Lm =

Qmr = Lv =

Qmo = Ls =

Qp = Lvf =

Qp2-3 = Lvmi =

Qp>3 = Lvl =

F = Lvm =

P = Lms =

K = Ch =

Pf = DES. EST. =

QFL

(Okada, 1971)

Lm,Lv,Ls

(Ingersoll y Suczek, 1979)

Qm,F,L

(Dickinsonet al., 1983)

Grano policristalino de cuarzo con 2-3 unidades de

cristal por grano

Qp,Lvm,Lsm

(Ingersoll y Suczeck, 1979)

Qp2-3, Qmr, Qmo Qp>3,Qmo, Qmr

(Tortosa et al., 1991)

Qm,P,K

(Marsaglia, 1991)

Lvf,Lvmi,Lvl

(Marsaglia e Ingersoll, 1992)

QFL

(Dickinson y Suczek, 1979)

Total de granos de cuarzo

Granos monocristalinos de cuarzo

Cuarzo monocristalino recto

Cuarzo monocristalino onduloso

Granos policristalinos de cuarzo

Total de granos lticos

Total de granos lticos metamrficos

Total de granos lticos volcnicos

Total de granos lticos sedimentarios

Lticos volcnicos con textura felstica

Desviacin estndar

Grano policristalino de cuarzo con >3 unidades de

cristal por grano

Total de granos feldespticos

Feldespato sdico

Feldespato potsico

Petrofacies

Lticos volcnicos con textura microltica

Lticos volcnicos con textura tipo lathwork

Granos lticos volcnicos hipabisales y metamrficos

Lticos sedimentarios y metasedimentarios

Pedernal (chert)

Tabla 3. Porcentajes recalculados de los componentes principales de las areniscas colectadas en el Valle de Huizachal, utilizados en los diagramas ternariosde acuerdo a diferentes metodologas.


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Ingersoll (1992), a diferencia de los granos metamrcosque fueron identicados de acuerdo a Garzanti y Vezzoli(2003).

3.3.2 Descripcin petrogrca

Las areniscas estudiadas varan en clasificacin decomponentes de moderada a buena. Las muestras secomponen principalmente de cuarzo (monocristalino o

policristalino, incluyendo pedernal), feldespatos, as comofragmentos volcnicos (con texturas felsticas, microlticas,tipo lathwork), fragmentos tobceos y lticos metamrcoscon texturas de metapelitas, metapsammitas/metafelsitasy metabasaltos. Los granos detrticos se alteran a sericita,

asociada a la destruccin de minerales accesorios, lticosmetamrcos y feldespatos por efecto de diagnesis. Lacomposicin de los lticos puede determinar el grado deredondez y la resistencia de las partculas que involucran alos procesos fsico-qumicos de la sedimentacin.

Los minerales accesorios se clasican entre ligeros ypesados. Dentro de los ligeros destaca la muscovita, quese encuentra como monomineral o, en ocasiones, en losfragmentos lticos metamrcos. Al igual que la muscovita,la biotita se presenta como monomineral o dominanteen los granos lticos volcnicos. Adicionalmente, es

posible encontrar clorita, pero ha sido considerada comocomponente de fragmentos lticos de arenisca. Los mineralespesados accesorios comprenden zircn, rutilo y turmalina.

Generalmente, los granos tienen soporte de lodo y enalgunos casos de grano, que en su mayora son microlitosfeldespticos (Lvmi) desintegrados y alterados. Adems, losefectos de diagnesis, alteracin y silicicacin hidrotermal

post-deposicional pueden llegar a afectar las texturasoriginales de las muestras de la secuencia. Sin embargo,las texturas en las muestras representativas estn bien

preservadas para identicar la composicin primaria dela roca. En algunos casos, la matriz es difcil de distinguirdebido a la compactacin y alteracin de los componentes,

en especial los lticos que formaron una pseudomatriz(Dickinson, 1970).

Con base en las metodologas empleadas para cuanticary caracterizar cada uno de los componentes principalesde las muestras de areniscas, se pudieron diferenciar dos

petrofacies denominadasPf1yPf2, que predominan de basea cima de la columna litoestratigrca analizada. La Pf1caracteriza al miembro inferior de la Formacion La Boca,mientras que laPf2domina en el miembro superior de LaFormacin La Boca y los lechos rojos de la Formacin LaJoya. Estas dos ltimas unidades, por no presentar cambios

Parmetro Q Qm Qmr Qmo Qptotal Qp2-3 Qp>3 F Plg K L Lm

Formacin Muestra 205 90 53 37 115 64 51 90 81 9 98 10

La Boca miembro inferior VH-3101 182 96 42 54 86 53 33 88 86 2 121 14




La Boca miembro superior VH-3108 252 159 102 57 93 24 69 9 8 1 100 17

La Joya VH-3110 246 160 74 86 86 34 52 23 14 9 113 17

La Joya VH-3111 257 172 97 75 85 31 54 40 30 10 67 17

Parmetro Lv Lvmi Lvf Lvl LvTob. Ls Lsg Lch Lsf Ch HM Micas TOTAL

Formacin Muestra 73 45 26 2 0 15 4 3 8 2 2 2 399

La Boca miembro inferior VH-3101 80 22 49 5 4 27 11 5 11 1 1 7 400




La Boca miembro superior VH-3108 65 60 5 0 0 18 13 0 5 25 8 6 400

La Joya VH-3110 71 36 22 13 0 13 13 0 12 20 4 3 409

La Joya VH-3111 31 26 5 0 0 17 17 0 2 21 13 2 400

Q = Lv =

Qm = Lvf =

Qmr = Lvmi =

Qmo = Lvl =

Qp = LvTob. =

Qp2-3 = Ls =

Qp>3 = Lsg =

F = Lsf =

P = Lch =

K = Ch =

L = HM =

Lm = Micas =

Feldespato potsico Chert

Total de granos lticos Minerales pesados

Total de granos lticos metamrficos Total de micas = Biotita+Muscovita

Total de granos de cuarzo Total de granos lticos volcnicos = Lvmi+Lvl+Lvf+LvTob+Vidrio

Total de granos monocristalinos de cuarzo = Qmr+Qmo Lticos volcnicos con textura felstica

Cuarzo monocristalino recto Lticos volcnicos con textura microltica

Cuarzo monocristalino onduloso Lticos volcnicos con textura tipolathwork

Total de granos policristalinos de cuarzo = Qp2-3+Qp>3 Lticos volcnicos con textura tobaceas

Grano policristalino de cuarzo con 2-3 unidades de cristal por grano Total de granos lticos sedimentarios = Lsg+Lch+Lsf

Grano policristalino de cuarzo con >3 unidades de cristal por grano Lticos sedimentarios de areniscas de grano medio a grueso

Total de granos feldespticos = P+K Lticos sedimentarios dechert

Feldespato sdico Lticos sedimentarios de areniscas de grano fino

Tabla 4. Conteo original de los componentes principales de las areniscas colectadas en el Valle de Huizachal.


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signicativos en sus caractersticas petrogrcas y por endeen su gnesis, fueron consideradas en una sola petrofacies.

3.3.3 Nomenclatura y clasicacin de las areniscas

De acuerdo al total de componentes QF(L+Ch),siguiendo la clasicacin de Okada (1971), las areniscasse caracterizan de manera muy heterognea oscilando entrela arenita feldesptica y una poblacin predominante dearenita ltica (Figura 6).

Cuarzo. Utilizando el diagrama doble ternario (Qp2-3, Qmr, Qmo; Qp > 3, Qmo, Qm), propuesto por Basu

(1976) y modicado por Tortosa et al. (1991), se distinguela abundancia y la posible procedencias del cuarzo en lasmuestras analizadas de las areniscas (Figura 7). El cuarzoms abundante es el monocristalino, que se presenta en sumayora con morfologas subangulares a subredondeadas.Los granos de cuarzo presentan extincin ondulada o recta.El cuarzo policristalino se presenta con una extinsinondulada, granos estirados o deformados y una morfologade grano subredondeada; con texturas de fbrica tectnica,que en ocasiones se confunde como pedernal (Ch).

Feldespatos. Los feldespatos mantienen un hbitoeuedral a subedral (Figuras 8 a,b). Es posible distinguirdos tipos de feldespato: (a) feldespato potsico, con o sinmaclado tipo Carlsbad y enrejado, y (b) plagioclasa, consu caracterstico maclado polisinttico, presente en unamayor proporcin que el primer tipo. Predominantemente,la plagioclasa se encuentra truncada y/o alterada.

Fragmentos lticos

1) Lticos volcnicos. Los fragmentos lticos son elcomponente predominante de las areniscas, en especiallos de tipo volcnico, con sus diferentes caractersticas

texturales. Sin embargo, en la secuencia estudiada existen,en menor medida, los lticos sedimentarios y metamrcos(Figuras 8c-f y 9). Los fragmentos lticos volcnicos contextura microltica (Lvmi; Figura 8c) predominan en lasmuestras (Tablas 3 y 4), y se presentan como granos quecontienen microlitos de plagioclasa, soportados por unamatriz devitricada de color negro. Esta textura se asemeja alas reportadas por Fastovsky et al. (2005) y Garca-Obregn(2008) para basaltos-andesitas.

Como segundo grupo en abundancia (Tablas 3 y 4)destacan los fragmentos lticos flscos (Lvf; Figura 8d), que

Figura 7. Clasicacin de las areniscas de acuerdo a los tipos de cuarzo,segn el diagrama de Basu et al. (1975) y modicado por Tortosa et al.(1991). Qmr: cuarzo monocristalino con extincin recta; Qmo: cuarzomonocristalino con extincin ondulante; Qp 2-3: cuarzo policristalinocompuesto de dos o tres cristales; Qp>3: cuarzo policristalino compuestode tres o ms cristales.

Figura 6. Composicin modal de las areniscas de las Formaciones La Boca(unidades inferior y superior) y La Joya, en el diagrama QFL (Okada,1971). Q: cuarzo; F: feldespatos; L+Ch: fragmentos lticos, incluido el

pedernal (chert). Los polgonos representan la desviacin estndar para laspetrofaciesPf1(crculo) yPf2(tringulo). Los centros de los polgonosrepresentan la media aritmtica (datos en las Tablas 3 y 4).


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consisten en cuarzo anedral y feldespatos, dispuestos en unmosaico microcristalino granular o seriado. En la mayorade los casos, los Lvf contienen una fraccin de materialfeldesptico muy no.

En una menor cantidad (Tablas 3 y 4) se presentan

los fragmentos lticos tipo lathwork (Lvl; Figura 8e).stos estn conformados por fragmentos de cristales de

plagioclasas (laths; Dickinson, 1970) y otras partculasfenocristalinas de granulometra de tamao de arena, enuna masa intergranular, intersticial o devitricada. Al igual

Figura 8. Fotomicrografas de areniscas de las Formaciones La Boca y La Joya. a) Muestra VH-3111, en donde se observa un cristal de plagioclasa con eltpico maclado polisinttico. b) Muestra VH-3108, en donde se observa un fragmento cristalino de microclina con doble sistema de maclado. c) MuestraVH-3102, con ltico volcnico microltico (Lvmi). d) Muestra VH-3103, que presenta un ltico volcnico felstico (Lvf). e) Muestra VH-3102, en dondese aprecia un ltico volcnico lathwork(Lvl). f) Muestra VH-3103, con ltico volcnico tobceo.


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que las otras texturas, sta se asemeja en gran medida a lasreportadas previamente para las rocas volcnicas del valle deHuizachal (Fastovsky et al., 2005; Garca-Obregn, 2008).

2) Lticos metamrficos. Los granos de rocasmetamrcas aun preservan relictos de la textura primariade sus protolitos, lo que permiti identicar metapelitas,metapsammitas/metafelsitas y metabasaltos (Figuras 10b-f). Los granos fueron discriminados segn la metodologa

de Garzanti y Vezzoli (2003), por medio del ndice demetamorsmo (RM), identicado el grado de recristalizaciny deformacin progresiva del clivaje (pizarrosidad) yesquistosidad.

Los fragmentos de rango 1 (RM1) son predominantesy se presentan con clivaje y cristalizacin incipientede micas. Los fragmentos de rango 2 (RM2) presentanfuerte realineacin de la fbrica, migracin de los bordesde cuarzo y generacin de cristales de tipo acicular(spine-like structures; Frey, 1987). Los fragmentos tipo

RM3muestran un desarrollo nito de esquistosidad concrecimiento de micas (e.g., en fragmentos metapsammticosy metapelticos, Figuras 10b, e, f). Con menor frecuencia se

encontraron fragmentos de rango 4 (RM4), con crecimientode cristales bien desarrollados de muscovita.

3.3.4 Ambiente tectnico asociado a las areniscas

En el diagrama triangular de Dickinson y Suczek(1979), basado en los parmetros QFL, las areniscas delvalle de Huizachal se proyectan en los campos de arcotransicional y orgeno reciclado (Figura 11). En contraste,en el diagrama triangular QmFLt (Dickinson et al., 1983)las muestras se distribuyen en los campos de arco disectado,

arco transicional y orgeno reciclado (Figura 12). En eldiagrama QmKP (Figura 13; Marsaglia, 1991) se observauna tendencia de incremento en el contenido de cuarzode las areniscas hacia la cima de la secuencia, con una

predominancia de plagioclasas sobre feldespatos potsicos.Esto se correlaciona con la presencia de un vulcanismo

bsico en el miembro inferior de la Formacin La Boca,

con el subsecuente cambio a vulcanismo cido al ascenderestratigrcamente.

El anlisis petrogrfico sugiere que las areniscas,derivadas de rocas relacionadas a un arco volcnico yen concordancia con los anlisis directos de las rocasvolcnicas, pueden ser informalmente divididas en las

petrofacies Pf1y Pf2. La Pf1corresponde al miembroinferior de la Formacin La Boca, mientras que laPf2agrupalas muestras del miembro superior de las Formaciones LaBoca y La Joya. En esta ltima petrofacies se incluyeronmuestras de dos formaciones (sin considerar edad alguna),debido a que no existen cambios sustanciales en lascaractersticas composicionales detrticas.

LaPf1se encuentra principalmente en la parte inferior-media de la sucesin relacionada a vulcanismo y estcaracterizada por tener un mayor contenido de lticosvolcnicos que de lticos sedimentarios y metamrcos(Lm

12Lv

67Ls

20; ver Figura 9). Los lticos volcnicos se

presentan subredondeados a redondeados en una matrizmicroltica, con caractersticas texturales felsticas,microlticas, de tipo lathworky ocasionalmente tobceas(Lvf

41Lvmi

55Lv

l4; Figura 14). En los diagramas QFL y

QmFLt las muestras de la petrofaciesPf1se desplieganen la parte inferior de los tringulos, en el campo de arcotransicional y con composiciones de Q

35F

30L

35(Figura 11)

y Qm22F36Lt40(Figura 12). La abundancia de plagioclasases mayor que la de feldespatos potsicos (Qm37

P60

K3;

Figura 13).Por otra parte, la Pf2est conformada por areniscas

que se interestratican en la parte media a superior conla sucesin volcnica. Respecto a los granos lticos, sedestacan aquellos de origen volcnico (Lm

30Lv

49Ls

21; Figura

9) con texturas microlticas (Lvf23

Lvmi69

Lvl8; Figura 14).

Las plagioclasas son ms abundantes que los feldespatospotsicos, aunque sus contenidos decrecen al aumentar elcontenido de cuarzo monocristalino (Qm

88P

9K

3; Figura 13).

Estas muestras coinciden con aquellas que presentan unmayor ndice de madurez textural, en comparacin con la

Pf1. Las areniscas de laPf2se gracan en el campo de arcodisectado en el diagrama QmFLt, con valores de Qm

59F

9Lt

32

(Figura 12), y en el de orgeno reciclado, considerando eldiagrama QFL (valores: Q

69F

6L

25, Figura 11).

4. Discusin

El presente estudio es el resultado de la combinacinde trabajo de campo y anlisis de petrografa gnea ysedimentaria, para proveer un esquema evolutivo de las

Figura 9. Diagrama ternario propuesto por Ingersoll y Suczek (1979), con

campos denidos para ambientes tectnicos conocidos donde se muestra lacomposicin de las areniscas jursicas del valle de Huizachal. Lm: lticometamrco; Lv: ltico volcnico; Ls: Ltico sedimentario.


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Figura 10. Fotomicrografas de areniscas de las Formaciones La Boca y La Joya. a) Muestra VH-3101, en donde se observa un ltico sedimentario (Lsp);b) Muestra VH-3101, con ltico metamrco psammtico (Lmp)RM1; c) Muestra VH-3108, ltico metabasltico (Lmb)RM1; d) Muestra VH-3102, lticometabasltico (Lmb)RM2; e) Muestra VH-3108, ltico metamrco felstico (Lmf)RM2; f) Muestra VH-3111, ltico matamrco felstico (Lmf)RM3.

RM(x): ndice de grado metamrco para lticos, en donde x representa el valor o rango estimado observable de metamorsmo segn las caractersticaspetrogrcas propuestas por Garzanti y Vezzoli (2003).

rocas clsticas jursicas del valle de Huizachal, en el Norestede Mxico. Se aborda adems el tema de procedencia delos lechos rojos continentales de las Formaciones La Boca(miembros Inferior y Superior) y La Joya. Se interpreta

su composicin, posible asociacin con el arco jursicoinstaurado al oeste de Mxico (Barboza-Gudio et al.,2008) y al posterior reciclaje de las unidades volcnicasy volcaniclsticas ya generadas, as como del basamento


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cristalino precmbrico y paleozoico subyacente (Torres-Snchez y Ramrez-Fernndez, 2008). Es por esto quelas areniscas del rea de estudio presentan caractersticas

petrogrcas distintivas.El uso de las caractersticas y parmetros petrogrcos

ha permitido establecer una nomenclatura para las areniscas,

as como una interpretacin preliminar de su procedenciamediante diagramas ternarios con base en los componentes

principales de la roca. Esto ha permitido la categorizacinde los resultados en dos petrofacies (Pf1yPf2).

Los resultados petrogrficos han demostrado lainuencia directa de material derivado de rocas volcnicas

Figura 11. Diagrama ternario QFL propuesto por Dickinson y Suczek

(1979), mostrando las caractersticas de procedencia de las areniscasdel valle de Huizachal a partir de medias composicionales de areniscas

provenientes de diferentes ambientes. Q: cuarzo total; F: feldespato total;L: total de lticos inestables. Los polgonos representan la desviacinestndar para las petrofaciesPf1(crculo) yPf2(tringulo). Los centrosde los polgonos representan la media aritmtica (datos en la Tabla 3). Parala leyenda, ver la Figura 6.

Figura 12. Diagrama ternario QmFLt propuesto por Dickinson et al. (1983)

para las areniscas del valle de Huizachal. Qm: cuarzo monocristalino; F:feldespato total; Lt: total de lticos inestables. Los polgonos representanla desviacin estndar para las petrofaciesPf1(crculo) yPf2(tringulo).Los centros de los polgonos representan la media aritmtica (datos en laTabla 3). Para la leyenda consultar la Figura 6.

Figura 13. Diagrama ternario QmKP para las areniscas del valle de

Huizachal. Q: cuarzo; K: feldespato potsico; P: plagioclasa.

Figura 14. Diagrama triangular LvfLvmiLvl segn Marsaglia e Ingersoll

(1992), para las areniscas del valle de Huizachal. Lvf: ltico volcnicofelstico; Lvmi: ltico volcnico microltico; Lvl: ltico volcnico lathwork.


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y, de acuerdo con las interpretaciones de la geologa local,los efectos de un arco volcnico debieron de estar operando

para inuir en la composicin de las areniscas. Lo anteriorse fundamenta en la presencia de fragmentos lticos contexturas microlticas y de tipo lathworkque sugieren una

procedencia de rocas intermedias y bsicas. El incrementode fragmentos felsticos hacia la Pf2 (en especial el

mimebro superior de la Formacin La Boca) provee unaseal de la disponibilidad flsica de la fuente y sugiereun aporte directo detrtico de microfenocristales de lasriolitas reportadas para el rea. Esto puede ser el resultadodel cambio composicional del vulcanismo, de magmas

primitivos a evolucionados. A diferencia de los demsfragmentos volcnicos, los de carcter tobceo sugierenfuentes de composiciones riolticas-tobceas, como las quereportan Ramrez-Fernndez et al. (2007) y Garca-Obregn(2008). De esta manera, los resultados son comparablescon trabajos previos que han reportado la inuencia de unarco volcnico jursico en la sedimentacin de los lechosrojos de edades jursicas (Fastovsky et al., 2005; Barboza-Gudio et al., 2008).

Respecto a los lticos metamrcos, estos se presentanen mayor proporcin hacia la parte media-superior de lasecuencia analizada. Petrogrcamente, es posible distinguirsus caractersticas de grado de metamorfismo (RM) yasociarlas a las diferentes litologas que constituyen el

basamento reportado. Los lticos metamrcos felsticos ypelticos/samticos se asocian en particular a las litologasque constituyen al Esquisto Granjeno, mientras que el Gneis

Novillo aparentemente slo aporto fragmentos metamrcosfelsticos. Por otra parte los lticos metamrcos baslticos

pueden provenir de los enjambres de diques que cortan

al Gneis Novillo o bien de los cuerpos serpentinticoscontenidos en el Esquisto Granjeno. La presencia deminerales accesorios como rutilo, turmalina y zircn, validala inuencia directa del basamento en la composicin de lasareniscas. Esta asociacin ha sido descrita previamente parael Esquisto Granjeno (Castillo-Rodrguez, 1988).

Rueda-Gaxiola et al. (1993a,b), Ramrez Fernndez etal. (2007) y Garca-Obregn (2008) postularon la presenciade unidades de rocas trisicas en el valle de Huizachal. Sinembargo, los resultados obtenidos en el presente estudioindican que las areniscas de todos los niveles estratigrcosestn inuenciadas directamente por el vulcanismo que se haasociado al arco jursico del NE de Mxico. Esto excluye la

posibilidad de que las rocas clsticas del miembro inferiordel valle de Huizachal tengan una edad trisica. Esto esms evidente si se compara petrogrcamente la secuenciadel valle de Huizachal con la que aora en la localidad deLomas de San Paulo Tranquitas (Galeana, Nuevo Len;Michalzik, 1988; Rubio-Cisneros, 2008). Las rocas de estaltima secuencia son de edad trisica (Barboza-Gudio,2008) y no presentan ninguna inuencia del mencionadoarco en los componentes principales de las areniscas.

5. Conclusiones

La secuencia que aflora en el valle de Huizachalcomprende lechos rojos de la Formacin La Boca, que

puede ser dividida en dos miembros, que consisten deintercalaciones de material volcnico (flujos de lava),volcaniclstico (lahares, ignimbritas y otros tipos de tobas) y

sedimentario (lutitas, limolitas, areniscas y conglomerados).El argumento para realizar sta divisin se debe a la

presencia de una fuerte discordancia angular. A la FormacinLa Boca le sobreyace, sobre una discordancia angular-erosiva, la Formacin La Joya. Esta consiste nicamentede rocas sedimentarias (conglomerados, limolitas y lentesde caliza).

Los lechos rojos de la Formaciones La Boca y LaJoya representan ambientes de depsito de ujos de masa

por gravedad afectados por vulcanismo sinsedimentario,que se relaciona a un rgimen de arco durante el JursicoTemprano. En general, la secuencia de la Formacin LaBoca incluye areniscas feldespticas con abundancia enlticos volcnicos. Los cuarzos sugieren una procedencia derocas granticas (o bien su homlogo extrusivo rioltico) yrocas metamrcas de grado bajo-medio (procedentes del

basamento del Anticlinorio Huizachal Peregrina).Con base en el comportamiento de concentraciones

de los componentes principales en las areniscas, estasse dividieron en dos petrofacies (Pf1y Pf2). LaPf1estrepresentada por el miembro inferior de la Formacin LaBoca, y presenta poblaciones de lticos volcnicos contexturas felsticas y composiciones baslticas a andesticas.Las composiciones detrticas indican una procedencia dearco transicional a disectado. Los resultados del anlisis

petrogrco apoyan estas interpretaciones. En contraste laPf2, que representa al miembro superior de la Formacin LaBoca y a la Formacin La Joya, se ve controlada por lticosvolcnicos con texturas microlticas y un incremento en loslticos metamrcos de mayor grado. Las composicionesdetrticas sugieren una fuente ms diferenciada, a partir dela disminucin de plagioclasas, afn a una procedencia deorgeno reciclado.

Un modelo de mezcla de detritos relacionados a un arco-fuente (LmLvLs), descrito anteriormente, contrasta con unmodelo tradicional de exhumacin de un arco magmtico,en el cual las divisiones del campo de arco magmticoson consideradas en funcin de la cantidad expuesta del

ncleo del protolito volcnico emplazado a lo largo delsistema de arco. El modelo primeramente se representa

por la produccin de areniscas con influencia de arcotransicional y posteriormente, cuando la cubierta volcnicaha sido removida, se presentan areniscas con procedencia a

partir de un arco disectado. Adems, al paso del tiempo seobserva un mayor aporte de material felstico (Pf1> Lvf)correlacionable con la evolucin del arco magmtico y unincremento en el contenido de lticos hacia la cima de lasecuencia por el reciclaje de las secuencias subyacientes(Pf2> Lvmi). Los fragmentos sedimentarios implican la


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erosin de rocas clsticas de las capas adyacentes y deposibles reas de protolitos sedimentarios que se incluyenen el basamento subyacente.

Se considera que no slo existen componentes derivadosde la propia cubierta vulcano-sedimentaria, sino tambin

en menor instancia de componentes metamrficos delbasamento cristalino precmbrico y paleozoico. Por talmodo, se caracterizaron los lticos metamrcos, obteniendorangos que van de medio a alto. Las rocas metamrcas fueronfraccionadas y clasicadas por transporte, interpretando suanidad a esquistos psammticos, pelticos y gneises. Las

potenciales reas de procedencia para ste depocentro, queexplicaran el contenido de lticos metamrcos y cuarzos

policristalinos, pueden estar ligadas a la proximidad deventanas expuestas del basamento, reciclaje y exhumacinde los granitoides permo-trisicos, el Esquisto Granjenodel Paleozoico y el complejo del Gneis Novillo del

Neoproterozoico.

Este modelo se traduce dentro del marco QFL y QmFLtentre un arco transicional (Pf1, miembro inferior de laFormacin La Boca) y un orgeno reciclado o basamentolevantado (Pf2, miembro superior de la Formacin La Bocay Formacin La Joya). Este ltimo estadio posiblementeest ligado al levantamiento del basamento y a la exposicinde las secuencias basales mesozoicas, debido a losmovimientos extensionales por la apertura del Golfo deMxico hacia el Este.

La interpretacin de la procedencia se ha basado en lamedicin de los componentes principales de las areniscas.La composicin de las areniscas en el valle del Huizachalvara de base a techo, debido a la compleja historia tectnicade la regin que involucra la presencia del basamentocristalino heterogneo (Proterozoico-Paleozoico), sumadoal rgimen extensional por la apertura del Golfo de Mxicoy a la instauracin de un arco volcnico jursico.

Agradecimientos

Los autores agradecen a Y.Z. Ocampo Daz, M. MartinezPaco, U. Jenchen y F. Velasco Tapia (Facultad de Cienciasde la Tierra, UANL), as como a T. Lawton (Universidad de

Nuevo Mxico), por su apoyo y aporte en las discusiones

que mejoraron el presente trabajo. A J.T. Vzquez del Centrode Geociencias de la UNAM (Quertaro) por la elaboracinde lminas delgadas. El presente trabajo fue nanciado porel proyecto Procesos magmticos relacionados a diferentesetapas de la evolucin de la Sierra Madre Oriental, NEde Mxico, PAICyT-UANL clave CT1703-07, cuyoresponsable fue el segundo autor, y por el Posgrado de laFacultad de Ciencias de la Tierra, UANL.

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Manuscrito recibido: Noviembre 5, 2009.Manuscrito corregido recibido: Agosto 20, 2010.Manuscrito aceptado: Septiembre 10, 2010.

Análisis preliminar de procedencia de rocas clásticas jurásicas del valle de Huizachal, Sierra...

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