Aportaciones Para La Interpretación Estratigráfica y Estructural de La

7/24/2019 Aportaciones Para La Interpretacin Estratigrfica y Estructural de La

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Interpretacin estratigrfica y estructural de la porcin noroccidental de la Sierra de Catorce 299

Aportaciones para la interpretacin estratigrfica y estructural de la

porcin noroccidental de la Sierra de Catorce, San Luis Potos, Mxico

Jos Rafael Barboza-Gudio1,*, Markus Hoppe2,Martn Gmez-Anguiano1y Pnfilo Raymundo Martnez-Macas3

1 Universidad Autnoma de San Luis Potos, Instituto de Geologa,Manuel Nava No. 5., Zona Universitaria, 78240 San Luis Potos, S.L.P., Mxico.

2 Technische Universitt Clausthal, Institut fr Geologie und Palontologie,Abteilung fr Erdlgeologie, Leibnisstrasse Nr. 10, ClausthalZellerfeld D-5323, Alemania.

3 Universidad Autnoma de San Luis Potos, Facultad de Ingeniera, rea de Ciencias de la Tierra,

Manuel Nava No. 8., Zona Universitaria, 78290 San Luis Potos, S.L.P., Mxico.* [email protected]

RESUMEN

La Sierra de Catorce es una prominente estructura levantada a manera de un pilar tectnico en elnorte del Estado de San Luis Potos y que posee a la vez una estructura interna fuertemente plegada, conexposicin en su ncleo de las unidades estratigrficas ms antiguas reconocidas en la Mesa Central.

La intensa deformacin, la ausencia de fsiles en algunas unidades y la carencia de dataciones absolutasconfiables, han generado una serie de controversias entre los diferentes autores que han interpretado laestratigrafa y la estructura de esta regin. Los resultados de la cartografa detallada, medicin de

perfiles estratigrficos y los datos estructurales, petrogrficos, geoqumicos, sedimentolgicos ygeocronolgicos que aqu se reportan, permiten precisar algunos detalles de la evolucin geolgica delrea. Se reconocen dos fases de deformacin compresiva evidenciadas por la presencia de dos crucerossuperpuestos que afectan a la unidad ms antigua, que se ubica tentativamente en el Trisico Superior

y slo un crucero que evidencia una fase de este tipo en las unidades del Jursico y Cretcico y quecorrespondera a la fase laramdica. Se confirma as mismo, la presencia de productos del arco volcnicocontinental cordillerano del Jursico temprano en esta zona, al cual sigui una fase de extensin. Elregistro de la transgresin marina del Jursico Medio a Superior ocurre en la regin entre la partesuperior de la Formacin La Joya (Calloviano) y las calizas de la Formacin Zuloaga (Oxfordiano).Finalmente, tras la Orogenia Laramdica, se interpreta el levantamiento relativo de la Sierra en elEoceno-Oligoceno, y posiblemente an en el Mioceno, durante una segunda fase extensiva. Se confirmatambin la presencia de zonas de despegue (detachment) asociadas posiblemente a la compresin

laramdica y en parte tambin a deslizamientos o corrimientos de capas, consecuencia del mencionadolevantamiento de la sierra. Posterior a este levantamiento, se reconocen a nivel regional (1) fallaslaterales de orientacin noroeste, y (2) magmatismo andestico-basltico de edad MiocenoPlioceno,relacionados ambos, fallamiento y magmatismo, aparentemente al lineamiento de San Tiburcio, que esuna amplia zona de falla regional transcurrente, de orientacin noroestesureste, que se localizainmediatamente al sursuroeste de la Sierra de Catorce.

Palabras clave: Sierra de Catorce, estratigrafa, estructura, evolucin tectnica.

Revista Mexicana de Ciencias Geolgicas, v. 21, nm. 3, 2004, p. 299-319


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Barboza-Gudio et al.300

INTRODUCCIN

La Sierra de Catorce se ubica en la regin conocida

como Altiplano Potosino; esta regin pertenece a la Provin-cia de la Mesa Central, en sus lmites con la Sierra MadreOriental al este (Figura 1). El rea del presente estudio selocaliza a 170 km en lnea recta hacia el norte de la ciudadde San Luis Potos. En esta rea se han llevado a cabo,desde finales del siglo XIX hasta el presente, numerosasinvestigaciones por diferentes autores, con fines econ-micos, paleontolgicos, estratigrficos y estructurales.

Castillo y Aguilera (1895) describieron la fauna fsilde la Sierra de Catorce, esencialmente los amonites delJursico Superior, en tanto que Verma y Westerman (1973)estudiaron los amonites de la Formacin La Caja(KimmeridgianoTithoniano), y Stinnesbeck (1983), los

amonites de la Formacin Cuesta del Cura (AlbianoCenomaniano). Villaseor-Martnez et al.(1991) realizaronestudios de ecoestratigrafa en la sucesin sedimentaria delKimmeridgianoTithoniano (Formacin La Caja) de laSierra de Catorce.

Baker (1921) describi la estratigrafa de la Sierra deCatorce, distinguiendo una secuencia metamrficaantigua y ocho principales unidades no metamorfizadasde rocas sedimentarias. Describi adems la estructura, lasrocas gneas y los depsitos minerales.

Erben (1956), en su trabajo El Jursico Inferior de

Mxico y sus amonitas, incluye un apartado en el quereporta haber descrito dos ejemplares (Vermiceras sp. yArnioceras cf. abjectumFUCINI n. subs., procedentes de

unas capas rojas de la Sierra de Catorce, lo cual demostrarala presencia del Lisico marino en esta zona, sin embargono se ha vuelto a reportar dicha fauna, ni Erben proporcionala localidad precisa.

Mixon (1963) presenta un mapa del rea del CanGeneral, describiendo a las unidades que all afloran, comometamorphosed shale, metamorphosed conglomerate andsandstone, La Boca Formation (lower Hizachal), La JoyaFormation (upper Huizachal) and Zuloaga Formation.Posteriormente, Belcher (1979) estudi el ambiente dedepsito y el paleomagnetismo en las capas rojas que ldenomina Huizachal red beds en el noreste de Mxico ycoincide con la subdivisin propuesta por Mixon para la

Sierra de Catorce. Martnez-Prez (1972) sugiri porprimera vez la correlacin de la secuencia siliciclstica queaflora en el fondo del Can General, en la Sierra deCatorce, con las capas del Trisico Superior de Zacatecasen la Sierra de Charcas y en la localidad La Ballena de laSierra de Salinas.

Bacon (1978) realiz una tesis de maestra, dando unasobrevista de la estratigrafa y la estructura de la parte nortede la Sierra de Catorce, basada en una cartografa a escala1:25,000. Con base en la presencia de esporas, este autorasign las capas ms antiguas que afloran en el Can

ABSTRACT

The Sierra de Catorce is an uplifted and internally strongly folded prominent structure (tectonichorst) in northern San Luis Potos State, which exposes in its central parts some of the oldest stratigraphicunits recognized in the Mesa Central province. The intense deformation, the absence of fossils in someunits and the lack of reliable geochronological data, have generated several controversies among thedifferent authors who interpreted the stratigraphy and structure of this area. The available data, collected

from detailed cartography, measurement of stratigraphic profiles and structural , petrographic,geochemical, sedimentological and geochronologic investigations allow to define some details of thegeologic evolution of the region. Two phases of compressive deformation are evident through the presenceof two cleavage sets in the oldest unit, tentatively located in the Late Triassic, and a single set,corresponding to a similar phase in the Jurassic and Cretaceous strata. Furthermore, the results confirmthe presence of volcanic products of the Early Jurassic Cordilleran volcanic arc in this area, which was

followed by an extensional phase. The record of the Jurassic marine transgression is present in theregion at the upper part of the La Joya Formation (Callovian) and the limestones of the Zuloaga Formation(Oxfordian). A second extensive phase probably occurred after the Laramide Orogeny, in EoceneOligocene, being possibly still active in Miocene, leading to the uplifting of the Sierra de Catorce area.The presence of detachment structures might also be related to the Laramide compression, as well as tolayer-parallel slide processes as a consequence of the uplift movements. Later, the region is affected by(1) northwest trending strike slip faults, and (2) MiocenePliocene andesitic-basaltic magmatism, bothseemingly related to the San Tiburcio lineament, a wide transcurrent fault zone that strikes from northwestto southeast in the south-southwest vicinity of the Sierra de Catorce.

Key words: Sierra de Catorce, stratigraphy, structure, tectonic evolution.


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General al Carbonfero. Posteriormente fueron desarrolladasvarias tesis de maestra orientadas a describir en detalle lasdiferentes unidades estratigrficas reconocidas en esta rea:Blausser (1979) estudi la Formacin Taraises, Ross (1979)dividi la Formacin Tamaulipas en tres unidades, en tantoque Ice (1979) describi la Formacin Cuesta del Cura.Zrate-del Valle (1982) describi la gnesis y el marcoestratigrficoestructural de los depsitos minerales en la

Sierra de Catorce.Cuevas-Prez (1985), Lpez-Infanzn (1986),

Barboza-Gudio (1989), Maher et al.(1991) y Silva Romoet al.(2000) apoyan la correlacin de la secuencia silicicls-tica expuesta en el fondo del Can General con las rocasdel Trisico Superior de Zacatecas, La Ballena y Charcas,con base en la semejanza litolgica y la posicin estrati-grfica, sin existir fsiles que comprueben tal aseveracin.

Franco-Rubio (1999) describi la estratigrafa y laestructura de la Sierra de Catorce y reporta la presencia defragmentos de plantas, posiblemente del genero Calamites

del Paleozoico Superior, en la unidad ms antigua segn suposicin estratigrfica, a la cual correlaciona con la Forma-cin Guacamaya, definida en el Anticlinorio HuizachalPeregrina por Carrillo-Bravo (1961).

Dada la complejidad estructural y estratigrfica delrea, numerosas preguntas han permanecido sin unarespuesta clara y convincente hasta la fecha. En este trabajose pretende utilizar la informacin generada desde hace ya

varias dcadas y aportar nuevos datos que permitan unainterpretacin a la luz de los nuevos conceptos e ideas.

En el presente estudio se renen los resultados dealgunos trabajos realizados por los autores en los ltimosaos: la estructura general y la estratigrafa de la Sierra deCatorce fueron estudiadas por Barboza-Gudio y Torres-Hernndez (1999) durante la cartografa geolgicominerade la Hoja Real de Catorce (F-14-A-24) escala 1:50,000realizada para el Consejo de Recursos Minerales, en tantoque la porcin noroccidental de la Sierra de Catorce ha sidocartografiada en escala 1:10,000 durante el desarrollo de

Figura 1. Localizacin de la Sierra de Catorce y situacin geolgica regional del centronoreste de Mxico.

Charcas

Matehuala

Aramberri

SIERRADE

SANJU

LIN

23

24

N

LUIS

NU

EVOLEN

Secuencias carbonatadasdel Jursico Superior y Cretcico

Rocas volcnicas cenozoicas

Relleno aluvialSecuencias volcano-sedimentarias mesozoicas

Secuencias preoxfordianas

Cabalgadura Lineamiento regional

SIERRA

MADRE

ORIEN

TAL

MESA

CENTRA

L

PLATAFORMA

VALLES SAN LUIS

CUENCAMESOZOICADEL CENTRODE MXICO

Margen de la PlataformaValles San Luis Potos

50 km

101

ZACATE

CAS

SAN

LUIS

POTO

S

HUIZACHALPE

REGRINA

San Luis Potos

S I E R R A

D E

C A T O R C E

S.

DE

CHARCAS

Zacatecas

LINEA

MIEN

TODE

SANTIBURCIO

SAN

POTOS

Falla normal

SIERRA DESALINAS


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las tesis de maestra de Barboza-Gudio (1989), Hoppe(2000), Gmez-Anguiano (2001) y Martnez-Macas (tesisde maestra en preparacin). Estas cuatro tesis, han estadoorientadas al estudio de la estratigrafa y la estructura de laSierra de Catorce y en particular de las reas del CanGeneral, Caada Ojo de Agua, San Juan de Matanzas yPuerta del Sol (Figuras 2 y 3).

MARCO GEOLGICO REGIONAL

En la regin existen escasos afloramientos de unasecuencia siliciclstica marina del Trisico Superior,sobreyacida por rocas volcnicas y sedimentos clsticos delJursico Inferior a Medio, as como sedimentos clsticoscontinentales, sobre los que se observan depsitos corres-

pondientes a la transgresin marina del Jursico Superior,para continuar con la potente secuencia de capas marinasesencialmente carbonatadas del Jursico Superior y

Cretcico, ampliamente distribuidas en todo el noreste deMxico.La Sierra de Catorce constituye una estructura levan-

tada de tipo pilar tectnico asimtrico. En su margen occi-dental muestra una bien marcada zona de falla normal deorientacin nortesur, adems de fallamiento normal deorientacin oestenoroeste hacia sus extremos norte y sur,y una ms difusa margen oriental con desarrollo de fallasnormales menores, de orientacin nortesur. La estructurainterna del bloque est caracterizada por plegamientosmayores de orientacin general nortenoreste y ligeravergencia hacia el este. La porcin noroccidental de la sierraes la parte ms levantada, en donde han quedado expuestas

las unidades ms antiguas reconocidas en la regin y endonde se observan horizontes de deslizamiento y despegueque ponen en contacto unidades superiores de la secuenciasobre unidades inferiores con la total ausencia, por efectostectnicos, de las correspondientes unidades intermedias.Estas observaciones motivaron en parte el estudio del rea,con el fin de establecer su estratigrafa y estructura, ambascon grandes implicaciones para la reconstruccin

paleogeogrfica y la evolucin tectnica regionales.

ESTRATIGRAFA

Aunque previamente han sido descritas en el reaposibles rocas paleozoicas (Bacon, 1978; Franco-Rubio,1999), en el presente estudio solamente se ha reconocidouna columna estratigrfica comparable con las secuenciasexpuestas en otras reas de la Mesa Central, en dondeafloran nicamente rocas mesozoicas, la cuales puedensubdividirse en: 1) una secuencia siliciclstica marina haciala base; 2) una secuencia intermedia de rocas volcnicascon algunos sedimentos clsticos del Jursico Inferior amedio; 3) una secuencia de rocas clsticas continentales(capas rojas) de espesor muy variable, del Jursico Medio

a Superior; y 4) una secuencia o cubierta calcrea marinadel Jursico Superior al Cretcico Superior, que guarda unacorrelacin con las facies y unidades reconocidas en laSierra Madre Oriental de Nuevo Len y Tamaulipas, por loque en el presente trabajo se utiliza la nomenclatura de estasregiones del noreste de Mxico, como ha sido previamenteutilizada por Bacon (1978), Blauser (1979), Ice (1979), Ross(1979) y Wiedman (1979).

formacin Zacatecas (TR LuGr)

La unidad ms antigua dentro del rea, acorde con suposicin estratigrfica, es una secuencia siliciclsticacomparable con la formacin Zacatecas (Martnez-Prez,1972). En las cercanas de la Ciudad de Zacatecas,Burckhardt y Scalia (1906) describieron en esta formacinfauna del Trisico Superior. En la Sierra de Catorce, no seha demostrado plenamente su edad por lo que el nombre de

formacin Zacatecas es usado entre comillas. Esta unidadconsiste de lutitas, que ocurren en bancos o paquetes devarios metros de espesor con laminacin interna yalternancia de algunas capas delgadas de limolitas ygrauvacas finas. Slo ocasionalmente, las limolitas ygrauvacas se vuelven ms frecuentes y ocurren en capasms gruesas, hasta dar a la secuencia un carcter dealternancia rtmica. Las lutitas y limolitas son regularmentede color pardo a negro en superficie fresca y verdeamarillento en superficie intemperizada, en tanto que lasgrauvacas son de color gris intermedio, con colores porintemperismo de la roca similares a los de las lutitas.

Las grauvacas son sedimentos inmaduros, estructural

y composicionalmente, con componentes subangulosos yun porcentaje de matriz superior a 35 o 40 %, llegando amostrar una textura soportada por dicha matriz. Loscomponentes de estas rocas son principalmente cuarzo,fragmentos lticos, plagioclasa, feldespato potsico, biotitade origen clstico y regularmente alterada a clorita, as comomicas blancas de origen clstico. En la matriz, por mediode difractometra de rayos X (DRX), Hoppe (2000) logridentificar minerales arcillosos como esmectitas,intercrecimientos esmectita/illita y esmectita/clorita, ademsde clorita, illita, caolinita, cuarzo y feldespato as como

biotita, vermiculita, berthierita, gohetita y tosudita; habiendoestablecido por un anlisis semicuantitativo una

composicin de la matriz de 50% a 60% mica blanca (illitamoscovita), 20% a 25% clorita, 10% a 15% caolinita y 10%esmectita y esmectita/clorita. En los estratos pelticosocurren concreciones silceas con zonas ricas en fosfatos.

Aunque en estas capas no se observa el desarrollocompleto de secuencias tipo Bouma, las estructurassedimentarias presentes s pueden interpretarse como el

producto de fenmenos de turbidez en el sentido de Bouma(1962), como partes incompletas de este tipo de secuencias.

Hoppe (2000) realiz adems anlisis de la crista-linidad de illita (Figura 4) y de la reflectancia de vitrinita


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(Rm%) en cinco muestras, obteniendo de los primeros unndice de Kbler (Kbler, 1967) entre 0.371 y 0.4042(promedio: 0.382) y un ndice segn Waeber (1960)entre 2.259 y 3.045 (promedio: 2.71), mientras que lareflectancia de vitrinita arroj valores medios de Rm% =1.38% propios de un carbn mineral bituminoso concontenido bajo a medio de voltiles. Ambos tipos de resul-tados analticos muestran la ausencia de metamorfismo (s.s.)en estas rocas, reflejando slo un alto grado de diagnesisen transicin al anchimetamorfismo.

Esta secuencia se observ con un espesor de ms de400 m en el Can General, ubicado al suroeste del pobladode Real de Catorce. Se midi en este mismo lugar un perfilestratigrfico detallado de 369 m (Figura 5), que representauna parte de la misma secuencia (Hoppe, 2000) de edad

prejursica, que haba sido previamente asignada pordiferentes autores al Trisico Superior (Martnez-Prez,1972; Cuevas-Prez, 1985; Lpez-Infanzn, 1986, Barboza-Gudio, 1989, Silva-Romo et al., 2000), aunque una serie

de autores han descrito a esta misma unidad como delPaleozoico, especficamente del Pensilvnico (Bacon, 1978)o del Prmico (Franco-Rubio, 1999), basado el primero

principalmente en el reporte de las esporasLicospora sp. yDe ns os po ri te s sp., que aunque abundantes en elCarbonfero, tienen un rango que puede alcanzar hasta elJursico (Bignot, 1988, p. 152153; Cornet, 1993), y en elsegundo caso con base en restos de plantas que parecen serlas mismas que los autores han encontrado al pie deldenominado Cerro del Mazo, al sur del poblado LosCatorce, en la unidad que aqu se describe como unidadinformal capas Cerro El Mazo (del Jursico Inferior?) haciala base de la secuencia de rocas volcnicas de la Formacin

Nazas.La idea de su ubicacin en el Trisico Superior se ve

apoyada por la posicin estratigrfica y semejanza litolgicacon rocas trisicas expuestas en la regin de Charcas y Presade Santa Gertrudis a no ms de 60 km al suroeste de estosafloramientos. Se ha reportado adems la presencia de

bivalvos (Martnez-Prez, 1972) que Barboza-Gudio etal.(1999) reportan como moldes, semejantes a los fsilesde Palaeoneillo sp. frecuentes en las otras localidadesconocidas de rocas trisicas del centronorte de Mxico,aunque este dato tampoco puede considerarse definitivo portratarse slo de moldes y por estar stos muy mal

preservados para poder ser identificados con certeza.

Debido a esto, la secuencia siliciclstica expuesta en Realde Catorce es considerada en el presente trabajo slo comocorrelacionable en su posicin estratigrfica as como ensu ambiente de depsito con las secuencias trisicasexpuestas en Charcas y Presa de Santa Gertrudis, ya que enestas localidades, al igual que en Real de Catorce, seinterpreta dicho ambiente como parte de un abanicosubmarino que fue construido en la margen suroccidentalde Norteamrica (Silva-Romo, 1993; Centeno-Garca ySilva Romo, 1997; Barboza-Gudio et al., 1998, 1999;Silva-Romo et al., 2000; Hoppe, 2000).

unidad informal capas Cerro El Mazo(Jursico Inferior?, Ji ArLu)

Sobreyaciendo a la secuencia turbidtica se observancapas ms gruesas a bancos de hasta 2 3 m de espesor deareniscas o cuarcitas conglomerticas de color gris claro acrema, con estratificacin oblicua recta en algunas capas yalternancia de lutitas fisiles de color gris oscuro y rojoviolceo o verde amarillento en superficies intemperizadas.Estas cuarcitas son areniscas muy silicificadas que consistenen ms del 90 % de fragmentos subangulosos de cuarzomonocristalino y policristalino y algunos componenteslticos, regularmente de otras rocas clsticas tambin conabundante cuarzo y escasos fragmentos pequeos de rocasvolcnicas mficas. En los cuarzos monocristalinos comn-mente se observan lamelas de deformacin.

Esta secuencia aflora en el Can General, al nortede Los Catorce, sobre el camino que va de esta localidadhacia La Pursima y al sur en el Cerro El Mazo y sobre el

camino de Los Catorce a Carretas. Las relacionesestratigrficas de este paquete son obscurecidas por la fuertedeformacin y alteracin de las rocas. Su espesor es variable,alcanzando hasta ms de 80 m. Esta unidad representa uncambio notable en la litologa con respecto a la parte superiorde la formacin Zacatecas, y puede ser contemporneacon la secuencia volcnica de la Formacin Nazas, con lacual llega a interdigitarse, por lo que algunos autores comoMaher et al.(1991) y Jones et al.(1995) la consideraron

parte inferior de la Formacin Nazas. Sin embargo, elagrupamiento de unidades con una litologa y origen tandiferentes restara detalle a la subdivisin estratigrfica ycon ello a la interpretacin de la evolucin geolgica.

Durante el trabajo de cartografa se pudo observar queambas unidades pueden variar considerablemente en suespesor y ms an, puede faltar la una o la otra, como seobserva en la Figura 5, en donde falta la Formacin Nazas,observndose nicamente un horizonte con intercalacionesde materiales tobceos. Por su posicin estratigrfica, launidad descrita en el presente estudio de manera informalcomo capas Cerro El Mazo puede estar situada entre elTrisico y el Jursico Inferior. Es en estas capas donde sehan reportado restos de plantas mal preservados, que Maheret al.(1991) describen como de posible edad del JursicoInferior y son reportados por McKee et al.(1999) comoPhlebopteris, probable P. angustiloba, del Mesozoico

Inferior, probablemente Jursico Inferior a Medio. Sobreel material recolectado para el presente trabajo en el Cerrodel Mazo, Sydney Ash (1999, comunicacin escrita) opinaque se trata de partes de races y madera fosilizada, difcilesde identificar; sin embargo, este mismo autor reconoce enel material colectado por Bartolini hacia 1996 en la mismaunidad (Bartolini, 1998; Bartolini et al., 1999) unacycadeoid (Bennittalean), similar a cycadeoid(Bennettitales) zamites(Trisico Superior Cretcico).

Dadas las relaciones estratigrficas arriba descritas,con la muy probable inclusin de estas capas en el Jursico


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Figura 2. Columna litolgica para la porcin noroccidental de la Sierra de Catorce, modificada de Barboza-Gudio y Torres-Hernndez (1999).

ERA

CENOZO

ICO

M

E

SO

ZOIC

O

PERIODO

CARBON.

TRISICO

JURSICO

INFERIOR

ME

DIO

SUPERIOR

CRETCICOS

UPERIOR

INFERIOR

TERCIARIO

CUATER.

MISSISSIPPICO

PENNSYLVANICO

PRMICO

SUPERIOR

MEDIO

INFERIOR

TOARCIANO

PLIENSBACHTIANO

SINEMURIANO

HETANGIANO

CALLOVIANO

BATONIANO

BAJOCIANO

AALENIANO

TITONIANO

KIMMERIDGIANO

ALBIANO

APTIANO

BARREMIANO

HAUTERIVIANO

VALANGINIANO

BERRIASIANO

TURONIANO

CENOMANIANO

MAASTRICHTIANO

CAMPANIANO

SANTONIANO

CONIACIANOSENONIANO

PALEOGENONEOGE

NO

PALEOCENO

EOCENO

OLIGOCENO

HOLOCENO

PLEISTOCENO

PLIOCENO

MIOCENO

PISO

POCA

PALEOZOICO

140

160

184

210

230

243

250

290

360

114

108

97.5

91

89

86

83

71.5

675537

23.75.1

1.68

0.01

NEOCOMIANO

M.A.

OXFORDIANO

Cuarzomonzonita

Limolita Marga(Formacin La Caja)

Caliza (Formacin Zuloaga)Limolita Arenisca

Conglomerado Polimctico

Secuencia volcnica(Formacin Nazas)

FormacinLa Joya

Secuencia siliciclstica( Fm. Zacatecas)

Lutita Arenisca(Formacin Caracol)

Caliza Lutita(Formacin Indidura)

Caliza(Formacin Cuesta del Cura)

Caliza Marga(Formacin Tamaulipas Superior)Marga Lutita (Formacin Otates)

Caliza(Formacin Tamaulipas Inferior)

Marga Lutita(Formacin Taraises)

Basalto

Aluvin

53 Ma

Dacita

AndesitaDiqueandestico-basltico

No depsito

Prfido rioltico(174.7 1.3 Ma)

Arenisca LutitaUnidad informalcapas C. El Mazo

Conglomerado

Polimctico


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Barboza-Gudio, Hoppe, Gmez-Anguiano y Martnez-Macas, Figura 3Revista Mexicana de Ciencias Gelgicas, v. 21, nm. 3

2 800A A

Ji Ar-Lu Areniscas y lutitas de la unidad informal

capas Cerro El Mazo

JiAr-L

u

A

D

B

C

C. LADESCUBRIDORA

LAS ADJUNTAS

C. EL QUEMADO

ALAMITOSDEL PALILLO

C, GRANDECANELBORREGO

C. ELARCO

PUERTO DE PALILLO

C. EL RUCIO

SOCAVN DEPURSIMA

LABUFA

ACUE

DUCTO

C. EL ZANJN

C. LA CALABAZA

C. LA CAMPANA

C. EL INDIO

EL SALTO

C. EL GUILA

C. LACUEVA DEL SOL

C. EL PAISANO

C. PUERTODELAIRE

POBLAZN

A.ElPino

Caada

Ojo

deAgua

Padre

GeneraldeCatorce

C. LAMISIN

A.Matan

zas

A.SanIgnacio

A.ElAn

ima

2000

A.ElTecolote

2400

A.ElJamoncillo

A.ElCoyo

te

A.ElTunalillo

2800

2800

2800

3000

2800

2200

2200

3000

280

0

N

L E Y E N D A

Depsitos aluviales (limos, arenas,gravas, conglomerados, etc.) delTerciario superiorCuaternario

T-Q al

Tmi Ba Basaltos del Mioceno?

Kt Cz-LuAlternancia de calizas arcillosas ylutitas del Cretcico Superior(Turoniano/Formacin Indidura)

Kace CzCalizas delgadas con bandas de

pedernal negro del Albiano superiorCenomaniano (Fm. Cuesta del Cura)

Alternancia de caliza marga delAptiano superiorAlbiano inferior(Formacin Tamaulipas Superior)

Kapa Cz-Mg

Kap Mg-Lu Marga Lutita. Aptiano(Formacin La Pea)

Khba CzCalizas en bancos gruesos conndulos de pedernal. HauterivianoBarremiano (Fm. Tamaulipas Inferior)

Marga Lutita. Berriasiano Valanginiano(Formacin Taraises)

KbevMg-Lu

Jkt Lm-MgLimolita Marga. KimmeridgianoTitoniano, incluyendo posiblemente la basedel Berriasiano (Formacin La Caja)

Jok Cz Caliza. Oxfordiano Kimmeridgiano

(Formacin Zuloaga)

Jco Lm-ArLimolita roja arenisca.Calloviano Oxfordiano (parte superior dela Formacin La Joya)

JbacCgpConglomerado polimctico brecha.Bathoniano Calloviano (parte inferior

de la Formacin La Joya)

JmRi Prfido rioltico (Formacin Nazas)

JimAProductos volcnicos de composicinintermedia. Jursico Inferior a Medio(Formacin Nazas)

TR Lu-GrSecuencia siliciclstica turbidtica

probablemente del Trisico Superior(Formacin Zacatecas)

2800

Diques y pequeas apfisis cuarzo-monzonticas del Eoceno

Superficies de corrimiento en gran

medida paralelas a las unidadeslitolgicas (incluye en este caso a lassuperficies de cabalgadura ( )s.s

Falla normal

Falla normal inferida

25 Rumbo y echado de capas

Eje anticlinal

Eje sinclinal

Rumbo y echado del clivaje (S )regularmente subparalelo a lascapas (S )

1

0

Rumbo y echado del clivaje (S )2

75

38

1218

23

25

18

50

04

71

73

70

85

89

65

85

83

55

80

62

70

52

29

30

7

43

2065

43

T-Q alT-Q al

T-Q al

T-Q al

Tmi Ba

Tmi Ba

Tmi Ba

Tmi Ba

Kt Cz-Lu

Kace Cz

Kapa Cz-MgKap Mg-Lu

Khba Cz

Kapa Cz-Mg

Jok Cz

Jok Cz

Jok Cz

JbacCgp

Jco Lm-Ar

JbacCgp

8

13

65

TR Lu-Gr

KapaCz-Mg

Kace Cz

Jkt Lm-Mg

KbevMg-Lu

Khba Cz

Jok Cz

Khba Cz

TR Lu-Ar

JmRi

Jkt Lm-Mg

JimAJbacCgp

Jco Lm-Ar

Jco Lm-Ar

Kt Cz-Lu

Kapa Cz-Mg

35

89

88

A AELMAZO

230

0 Curva de nivel

23 40

23 45 23 45

100

05

100

05

23 40

REALDE

CATORCE

SANTACRUZ

DE CARRETAS

LOS CATORCE

S AN JUANDE

MATANZAS


8/22


incluyen en menor proporcin rocas de composicin mfica.En la secuencia expuesta en la Sierra de Catorce se

reconocen lavas de composicin andesticobasltica, enparte vesiculares, que muestran una textura brechada amanera de una brecha de desintegracin; materiales

piroclsticos finos deformados y alterados que correspondencon flujos de cenizas y algunas tobas de cada, as como

cuerpos de composicin dactica y rioltica que cortan a lasdems unidades volcnicas en forma de diques y cuerpostipo domos subvolcnicos con una marcada foliacin o

bandeamiento de inyeccin subvertical (Zavala-Monsivis,2000). El espesor total de la secuencia de rocas volcnicasen esta zona vara considerablemente desde cero hasta variasdecenas de metros, llegando a rebasar los 200 m dentro delrea cartografiada.

La Formacin Nazas localmente sobreyace a lasecuencia siliciclstica comparada en este estudio con laformacin Zacatecas (Martnez-Prez, 1972) o la FormacinLa Ballena del Trisico Superior (Silva-Romo, 1993) ysubyace a la secuencia de capas rojas de la Formacin La

Joya (Mixon et al., 1959). Se observa tambin interdigitadacon la unidad informal capas Cerro El Mazo, llegando afaltar una o la otra en algunas localidades y en algunos casosobservados a nivel regional inclusive faltan ambas. La edadde estas rocas ha sido inferida, por su posicin estratigrfica,entre el Trisico Superior y el Jursico Inferior a Medio.Edades absolutas reportadas para la regin del norte deDurango y Zacatecas varan entre 230 20 Ma, obtenida

por el mtodo de Pb- en una riolita porfdica de lasecuencia de Cerritos Colorados en la regin de Villa Jurez(Pantoja-Alor, 1972), y las edades de 195.35.5 Ma,

Inferior y la presencia de capas rojas, es posible que proce-dan de estas capas los Amonites Vermiceras sp. yArniocerascf. objectumdel Lisico, que describi Erben (1956) como

procedentes de unas lutitas filticas rojizas de la Sierra deCatorce, sin poder precisar la localidad de dicho hallazgohecho por un estudiante.

El ambiente de depsito es un ambiente con aporte

de materiales terrgenos, restos de plantas y depsitos lenti-culares de areniscas conglomerticas, del tipo de canales,con laminacin interna en parte oblicua recta, que alternancon facies de planicies de inundacin, por lo que seinterpreta de tipo deltico distal a marino proximal. Esta

parte de la secuencia fue descrita como una facies marginal(randfacies) por Cuevas-Prez (1985), quien la incluydentro de la Formacin La Joya.

Formacin Nazas(Jursico Inferior Med+io, Ji-m A, Jm Ri)

La Formacin Nazas fue definida por Pantoja-Alor(1972) en la regin de Villa Jurez, Durango, al ponientede la Ciudad de Torren, Coahuila, en donde la describicomo una serie de flujos de riolitas con alternancia desedimentos clsticos e intercalaciones de derrames pirocls-ticos. Crdoba-Mndez (1964), Blickwede (1981) y LpezInfanzn (1986) la reportaron en la regin de CaopasRodeo, en el norte de Zacatecas. En el presente estudio sedescribe una secuencia de rocas comparables con lasdescritas originalmente, como lavas y materiales

piroclsticos de composicin intermedia y flsica, que

Figura 4. Resultados de los anlisis de la cristalinidad de illita en las muestras del Can General, localidad Los Catorce. Los crculos vacos representanvalores medios de las mediciones continuas y los crculos rellenos, mediciones aisladas comparativas de dos de las mismas muestras, las cuales concuerdancon todo el conjunto de datos promediados (tomado de Hoppe, 2000).

Anquimetamorfismo

Diagnesis Metamorfismo

Diagnesis

Anqui-metamorfismo

ndices-Weaver

4.0

3.5

3.0

2.5

2.0

1.5

1.0

0.5

0.00.8 0.6 0.4 0.2 0.0

Hb!" #2

2.3


9/22


obtenida por el mtodo 40Ar/39/Ar (en plagioclasa) de unariolita de Villa Jurez, Durango (Bartolini y Spell, 1997), y158 4 Ma por el mtodo de U-Pb en circones, de un prfidode cuarzo del rea de CaopasRodeo, en el norte deZacatecas (Jones et al., 1995).

En el rea de estudio, la Formacin Nazas puede serubicada por su posicin estratigrfica entre el TrisicoSuperior y el Jursico Superior, y se le asigna una edad delJursico Inferior a Medio con base en una edad absolutaobtenida por el mtodo de U-Pb en circones, cuyosresultados se detallan en la Tabla 1. De estos datos analticosy sobre un diagrama de concordia (Figura 6), se identificauna interseccin inferior a 172.35.1 Ma, as como un datode 206Pb/238U de la fraccin concordante que representa lams probable edad de la roca, de 174.71.3 Ma (Bajociano).La roca fechada es un dique rioltico que intrusiona a todala secuencia volcnica y es sobreyacido de maneradiscordante por la Formacin La Joya, la cual contienefragmentos clsticos poco transportados, producto de la

erosin del mismo dique.Esta secuencia volcnica se interpreta de origen

subareo por su carcter piroclstico, con frecuentes flujosde cenizas y flujos de lava con ausencia de formas almoha-dilladas, presencia de brechas de desintegracin y ausenciade sedimentos marinos intercalados, o de indicios de lainfluencia de corrientes o alteraciones submarinas, conexcepcin de los productos volcanognicos contenidos enlos sedimentos marinos someros de la unidad informalsecuencia Cerro El Mazo, por lo que habra de considerarse,

por lo menos para la Sierra de Catorce, la ocurrencia deestos volcanes en una zona muy prxima a la costa. Loanterior, aunado a la composicin predominantemente inter-media a flsica de sus productos volcnicos, es coincidentecon un arco volcnico continental como el ambientetectnico ms probable para su formacin. Esto es apoyado

por los resultados de un estudio geoqumico de variasmuestras de esta unidad en la regin (Gmez-Anguiano,2001), las cuales en conjunto y de acuerdo con su carctercalcoalcalino, as como por el enriquecimiento de elementoslitfilos grandes (LILE) respecto a los elementos de alto

potencial inico (HFSE), pueden interpretarse comoproductos volcnicos de un arco continental.

Figura 5. Litologa y facies de las unidades preoxfordianas de la Sierra de Catorce, reconstruida con base en perfiles litolgicos medidos en Los Catorce,Cerro del Mazo y Cerro de La Bufa, en el Can General. Ntese la ausencia de los flujos piroclsticos o lavas de la Formacin Nazas, quedando dichovolcanismo slo representado en este perfil por algunos horizontes tobceos interestratificados en los sedimentos de la unidad informal capas Cerro ElMazo.

Litologa

Lutitalimolita arenisca

Lutita y limolita Arenisca lutita

Arenisca

Arenisca conglomertica

Areniscalimolita con

horizontes tobceos

Caliza milonitizada

Caliza en capas gruesas

Facies

Estructuras sedimentariasEstratificacin gradada

Estratificacin cruzada

Estratificacin irregular

Acuamiento de capas

AcanaladurasFlute casts

Corte y relleno

Pliegues sinsedimentariosSlumps

Fining upward

m

Marina somera

Planicie aluvial

Abanicos y canalesaluviales

Fluvial a marina somera

Canal

Zona intercanal

Dique o barrera

A

B

Discordancia erosional

C

D

A

B

formacin Zacatecas

Unidad informalsecuencia Cerro El Mazo

C

D

Formacin La Joya

Formacin Zuloaga

Lbulo superior

Conglomerado polimctico


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Formacin La Joya(Jursico Medio Superior, Jbac Cgp, Jco Lm-Ar)

Como Formacin La Joya, Mixon et al. (1959)definieron a una secuencia clstica continental que afloraen el Anticlinorio HuizachalPeregrina, en Tamaulipas,siendo su localidad tipo el rancho La Joya Verde, ubicadoen el Can del Huizachal. Por su posicin estratigrfica ysemejanza litolgica se ha descrito en el presente trabajocomo Formacin La Joya, a una secuencia de capas rojasque es comparable con la descrita en la localidad tipo deesta formacin.

Esta unidad en el rea de estudio se describe comouna secuencia de tipo fining upward, con brechas oconglomerados polimcticos en la base, pasando porareniscas hasta transformarse en una secuencia montonade limolitas y en parte lutitas de color rojo violceo y cafrojizo hacia la cima (Figura 5) . El conglomerado consistede fragmentos o cantos rodados redondeados a subredon-

deados de rocas volcnicas similares a las de la secuenciavolcnica subyacente, en su gran mayora andesticobaslticas, pero incluyendo tambin dacitas y riolitas,adems de areniscas y gran cantidad de cuarzo blancolechoso de exudacin. Hoppe (2000) hace notar que en la

parte inferior de este conglomerado hay un claro dominiode rocas volcnicas y cuarzo, mientras que hacia la partesuperior son ms abundantes los clastos de arenisca ocuarcita y algunas rocas esquistosas de color oscuro. Loscantos son de tamaos diversos, predominando losdimetros entre 3 y 5 cm en una matriz arenosa fina decolor caf rojizo. La estructura es soportada por los clastos,

pero en la parte superior aparece soportada por la matriz en

su transicin hacia las capas pelticas de la misma secuencia.Las areniscas de la parte media de la secuencia son de coloramarillento a caf rojizo, bien estratificadas en capas a

bancos medianos a gruesos, con algunos lentes conglome-rticos y de manera general pasan hacia arriba a areniscasms finas y limolitas con estratificacin media a delgada,comnmente con una laminacin fina en parte oblicua, rectaa ligeramente curvada, pasando hacia la parte superior dela formacin a limolitas y lutitas rojas, ocasionalmente contonalidades verdosas, principalmente en superficiesalteradas. Esta porcin peltica de la secuencia presenta sloocasionalmente buena estratificacin, observndose engeneral masiva y afectada por intenso clivaje. La estructura

sedimentaria ms comn es una fina laminacin oblicuaregularmente curvada que se marca por ligeras variacionesen la granulometra y una consecuente variacin de las colo-raciones de la roca. En total, esta secuencia alcanza 200 mde espesor en el rea del Can General.

Sobreyace de manera discordante a rocas volcnicasreconocidas como Formacin Nazas y subyace de maneraconcordante y transicional a las calizas de la FormacinZuloaga, del Oxfordiano. Esta unidad carece de fsiles, pero

por su posicin estratigrfica la situamos entre el JursicoMedio y el Oxfordiano, ya que sobreyace a las rocas

volcnicas del Bajociano cuya edad se reporta en estetrabajo, y subyace a las calizas de la Formacin Zuloagaque en la regin es considerada del Oxfordiano (Burckhardt,1930; Reyeros de Castillo, 1978).

El ambiente de depsito que se puede interpretar delanlisis de esta secuencia, es el de rellenos aluviales quevaran desde abanicos hasta planicies aluviales y posible-

mente depsitos lagunares y marinos someros hacia el tope.En general, la interpretacin de estos ambientes es acordecon las descripciones de Mixon (1963), Michalzik (1988)y Gte (1990), quienes en muchas de las localidades delnoreste de Mxico, interpretaron depsitos aluviales quevaran desde las subfacies de abanico aluvial hasta planiciealuvial y posiblemente lagunar e incluso marino somero ysebkha.

Formacin Zuloaga(Oxfordiano Kimmeridgiano, Jok Cz )

En el noreste de Mxico se reconoce como base de latransgresin marina del Jursico Superior a las calizas dela Formacin Zuloaga (Burckhardt 1930; Imlay 1936), o

bien a cualquiera otra facies clstica, calcrea o evaporticadel denominado Grupo Zuloaga (Gtte, 1990), incluyendoa la propia Formacin La Joya, por incluir algunas faciesmarinas o lagunares depositadas durante esta transgresinmarina (Michalzik 1988; Gtte 1990; Rueda-Gaxiola et al.1993).

En el rea de estudio, la Formacin Zuloaga consistede una secuencia de calizas micrticas a microesparticas

Tabla 1. Anlisis de U-Pb en circones de la muestra RC-3, una riolitasubvolcnica de la porcin noroccidental de la Sierra de Catorce.Localizacin: Lat 234326 N; Long 1005359W. Muestra procesada

por Geochron Laboratories, Massachussets.

Muestra Z1 Z2 Z3

Peso ($g) 2.50 1.12 1.34

U (ppm) 365 252 294

Pb (ppm) 23.3 2.1 1.3

Pb com. (pg) 18.3 2.1 1.3206/204Pb corr. 174.5 275.0 545.5208/206Pb corr. 0.061 0.159 0.147

206Pb/238U 0.049747 0.027467 0.027577% error 0.53 0.76 0.39

207Pb/235U 0.3705 0.1878 0.1890% error 0.65 1.03 0.61

207Pb/206Pb 0.05402 0.04960 0.04971Rel.Atmicascorregidas

% error 0.36 0.67 0.45

Edad 206Pb/238U (Ma) 313.0 174.7 175.4

Edad207

Pb/235

U (Ma) 320 176.1 181.6Edad 207Pb/206Pb (Ma) 371.7 176.1 181.6

Coef. de correlacin 0.834 0.763 0.675


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que pudieran, en su base, considerarse equivalentes en edad

de la secuencia evaportica de la Formacin Minas Viejas

del noreste de Mxico (Humphrey 1954, 1956), existiendo

localmente yeso slo en algunos horizontes, principalmente

fuera del rea cartografiada, hacia la parte sur de la Sierra

de Catorce, as como la ocurrencia limitada de cristales de

calcita pseudomorfos de yeso hacia la base de la secuencia

y algunos bancos brechados con fragmentos angulosos yestructura tipo rompecabezas, as como indicios de flujo

de soluciones, por lo que estas rocas se interpretan como

brechas por disolucin de yeso. Hacia la parte superior, la

caliza se observa menos deformada, en capas gruesas a

bancos de ms de 1 m de espesor, con escasos ndulos de

pedernal, y al microscopio con frecuentes calciesferas. La

fauna de esta unidad es escasa dentro del rea cartografiada,

pero regionalmente y pocos kilmetros al sur del rea de

estudio, en la misma Sierra de Catorce, pudimos observar

fauna consistente de nerinas y algunos corales.

En la Sierra de Catorce, Bacon (1978) describi la

base de la Formacin Zuloaga como discordante sobre las

capas rojas de la Formacin La Joya, argumentando quelas calizas de la base de la Formacin Zuloaga pertenecen a

una facies de cierta profundidad, mientras que la Formacin

La Joya es continental. Cabe destacar que las calizas de la

base de la Formacin Zuloaga en la Sierra de Catorce, se

encuentran extremadamente deformadas, ya que este

horizonte corresponde con un horizonte de deslizamiento

o detachement que se describe ms adelante. Con las

dificultades que implica interpretar las relaciones

estratigrficas precisas entre la Formacin La Joya y la

Formacin Zuloaga, con base en observaciones detalladas,

tanto en el rea como a nivel regional, en el presente estudio

se considera una transicin normal entre las facies terrgenas

de la Formacin la Joya y las calizas de la Formacin

Zuloaga. Respecto a la facies de relativa mayor profundidad

interpretada por Bacon (1978) para las primeras capas de

caliza en la base de la Formacin Zuloaga, se observa a

nivel regional que el tope de la Formacin La Joya aparece

bien estratificado y laminado, y con marcas de oleaje, indi-cando un ambiente marino somero, por lo que las primeras

calizas de la Fm. Zuloaga no corresponden exactamente

con la base de la transgresin marina y su depsito corres-

pondera lgicamente con una facies de cierta profundidad

y con el cese de los aportes terrgenos. As mismo, a nivel

regional se interpreta la ocurrencia de algunas capas

margosas hacia la base de la secuencia calcrea como una

transicin entre la Formacin La Joya y la Formacin

Zuloaga. Sin embargo, la base de la Formacin Zuloaga en

la Sierra de Catorce, que inicialmente fue considerada como

margosa por su aspecto terroso, laminado y coloracin gris-

amarillenta (Barboza-Gudio, 1989), parece haber estado

constituida esencialmente por calizas muy similares a lasde la cima de la misma formacin, de acuerdo con estudios

petrogrficos al microscopio, siendo su aspecto actual

nicamente el resultado del intenso cizallamiento que les

imprimi el aspecto de una roca totalmente triturada y en

parte finamente laminada, en donde las laminas son en s

superficies de cizalla con calcita recristalizada y numerosos

indicadores cinemticos microscpicos, como se describe

ms adelante.

La Caliza Zuloaga ha sido ubicada de manera general

en el Oxfordiano, esencialmente por su fauna de amonites

Figura 6. Diagrama U-Pb de concordia para una riolita de la Caada Ojo de Agua en la porcin noroccidental de la Sierra de Catorce, mostrando unainterseccin inferior de la lnea de discordia en 172.5 5.1 Ma y una interseccin superior en 435 17 Ma. Elipses en los valores representan 2;

MSWD: media cuadrtica de desviaciones ponderadas.

160

200

240

280

320

0.14 0.18 0.22 0.26 0.30 0.34 0.38 0.42

0.02

0.03

0.04

0.05

206Pb/238U

207 235

Pb/ U

Intersecciones a172.5 5.1 (5.8) y 435 17 (18) Ma

MSWD = 0.15


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y pelecpodos (Burckhardt, 1930), pelecpodos (Imlay,1940)y corales (Reyeros de Castillo, 1978), aunque su faunams caracterstica son los gasterpodos del gneroNerinea.

Formacin La Caja(Kimmeridgiano base del Berriasiano, Jkt Lm-Mg)

La Formacin La Caja (Imlay, 1938) en el rea deestudio consiste en capas delgadas de calizas margosasalternando con limolitas y areniscas bituminosas, concefalpodos, gasterpodos, pelecpodos y braquipodos. Lafauna de esta unidad en la Sierra de Catorce, principalmentede cefalpodos ha sido descrita por Verma y Westerman(1973) y demuestra una edad del Tithoniano, con algunosespecmenes del Kimmeridgiano. En el rea de estudio, elespesor de esta unidad vara entre 30 y 50 m, aunquefrecuentemente la unidad completa puede estar ausente porefectos tectnicos como deslizamientos durante el plega-

miento. La Formacin La Caja es correlacionable con laFormacin La Casita del noreste de Mxico, la cual seconsidera una facies equivalente de plataforma ms cercanaa la costa (near shore) que evoluciona desde facies deltaicasen la periferia de la Pennsula de Coahuila hasta las faciesms profundas hacia el suroeste. De acuerdo con Adatte etal. (1994, 1996), la Formacin La Casita en el norestealcanza la base del Berriasiano en desacuerdo con la ideageneralizada del lmite JursicoCretcico justo en el lmitede las formaciones La Casita y Taraises. El ambiente dedepsito de esta unidad hacia el oriente de la Sierra deCatorce, puede interpretarse como nertico abierto, de

profundidad moderada entre 50 y 70 metros (Villaseor-

Martnezet al., 1991), de acuerdo con el tipo de organismosque conforman la fauna arriba descrita, los cuales requierende buena oxigenacin. En la porcin noroccidental de lasierra, dicha oxigenacin estuvo mucho ms restringida,existiendo acumulaciones del mismo tipo de organismos,

pero que localmente se preservaron en condiciones anxicascon produccin de bitumen. Hacia su cima, esta formacin

pasa de manera transicional a la Formacin Taraises

Formacin Taraises(Berriasiano Valanginiano, Kbev Mg-Lu)

La Formacin Taraises fue descrita por Imlay (1936)en la Sierra de Parras, Coahuila. En el rea de estudioconsiste de una alternancia de capas delgadas a medianasde calizas arcillosas con algunas bandas de pedernal negroy alternancia de horizontes delgados de materialesterrgenos. Las calizas son de color gris intermedio a oscuroen superficie fresca y gris claro a azul grisceo muycaracterstico de esta unidad en superficie intemperizada.En el caso de los horizontes terrgenos, la coloracin esgris intermedio a oscuro, presentando colores deintemperismo que van del gris claro amarillento al rosado.

Texturalmente, las calizas pueden describirse como unmudstonea wackestone con componentes bigenos comocalciesferas, foraminferos planctnicos, radiolarios ycalpionlidos. Otros rasgos que se observan en esta unidadson algunos lentes y en ocasiones bandas de pedernal negrode 5 a 8 cm de espesor, adems de pequeos ndulos dehierro, principalmente en la fraccin terrgena. Los macro-fsiles son escasos y mal preservados, reconocindose algu-nos amonites y belemnites.

El espesor de la Formacin Taraises es comparable alde la Formacin La Caja (30 a 50 m), ocurriendo frecuen-temente un adelgazamiento y, en determinados lugares, lacasi total ausencia de la unidad por efectos tectnicos decizallamiento extremo debido a deslizamientos a lo largode estos horizontes. El lmite superior de esta unidad conlas calizas de la Formacin Tamaulipas Inferior es concor-dante y puede ser situado en el punto en donde disminuyenconsiderablemente los horizontes terrgenos y los bancosde caliza alcanzan espesores de casi 1 m.

Es difcil precisar la edad de la Formacin Taraisesen la Sierra de Catorce debido a la mala preservacin de sufauna, sin embargo por la presencia de calpionlidos, y dadoque la Formacin La Caja comprende al Tithoniano y

pudiera alcanzar la base del Berriasiano, la edad de estascapas sera BerriasianoValanginiano, ya que esos micro-fsiles comprenden dichas edades y prcticamente no se

presentan en el Hauteriviano.El ambiente de depsito que se puede inferir para esta

unidad en el rea de la Sierra de Catorce, es pelgico demoderada profundidad en transicin a una cuenca, conaportes de carbonatos y alternancia de terrgenos, lo anteriorcon base en la litologa y fauna presentes

Formacin Tamaulipas Inferior(Hauteriviano Barremiano, Khba Cz)

La Formacin Tamaulipas Inferior, consistente encalizas de cuenca, fue originalmente definida por Muir(1936) en Tamaulipas. En la Mesa Central, una unidadcomparable en edad y facies ha sido cartografiada pornumerosos autores como Formacin Cupido, siguiendoel criterio de Daz (1953), quien propone que el nombre deFormacin Tamaulipas Inferior sea restringido al norestede Mxico y que el nombre de Formacin Cupido (Imlay,

1937) sea usado para secuencias similares hacia el poniente.Sin embargo, la Formacin Cupido es interpretada comouna facies de aguas poco profundas de plataforma y en partearrecifal, que se extiende en el norte de Mxico, mientrasque las secuencias expuestas en la Mesa Central son faciesde una cuenca que paleogeogrficamente se puedeinterpretar como la misma cuenca en donde se depositaronlas calizas de la Formacin Tamaulipas Inferior, con algunoselementos morfoestructurales que separaban estas dosregiones, constituyndose posteriormente dichos elementosen el bloque sobre el cual se desarroll la Plataforma Valles


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San Luis Potos hacia el AlbianoCenomaniano. Por talmotivo en el presente trabajo se usa para esta unidad elnombre de Formacin Tamaulipas Inferior, la cual se consi-dera como equivalente en edad de la Formacin Cupido.

La Formacin Tamaulipas Inferior en la Sierra deCatorce est constituida por calizas micrticas tipo mudstonea wackestoneen capas gruesas a bancos, con tpicos ndulosirregulares de pedernal gris claro a oscuro y caf, estilolitas

paralelas a la estratificacin, frecuentes ndulos de hierroy pequeos amonites de 0.5 a 2 cm de dimetro aunque enalgunos casos se observaron algunos de ms de 10 cm,comnmente coloreados por algn tipo de oxidacin, ascomo algunos pequeos belemnites de menos de 3 cm delargo. En el microscopio se reconocen numerosas calci-esferas, radiolarios y foraminferos planctnicos, as comofrecuentes fragmentos de bivalvos o de ostracodos.

La Formacin Tamaulipas Inferior en el rea carto-grafiada es una secuencia de aproximadamente 200 m deespesor, que sobreyace de manera concordante y transicional

a la Formacin Taraises, y su base es situada en el niveldonde termina la alternancia de calizas o margas con lutitasy prevalece la litologa de capas gruesas a bancos de caliza.El lmite superior es con la Formacin Otates o FormacinLa Pea y fue observado en numerosos puntos como concor-dante y bien marcado en el rea cartografiada, coincidiendocon un cambio brusco en la litologa, al pasar de los bancosde caliza arriba descritos, a capas delgadas de calizas ycalizas margosas, nuevamente con alternancia de lutitas.

Para la Sierra de Catorce, la edad de esta formacinha sido establecida en el HauterivianoBarremiano por su

posicin estratigrfica, adems de los microfsiles planct-nicos, escasos belemnites y pequeos amonites, as como

la ausencia de calpionlidos del Valanginiano presentes enLa Formacin Taraises que la subyace (Ross, 1979). Dadaslas caractersticas litolgicas y la fauna presente, esta unidadse deposit en un ambiente pelgico de cuenca con modera-da profundidad y aguas tranquilas aunque bien oxigenadas.

Formacin Otates(Aptiano, Kap Mg-Lu)

LaFormacin Otates fue inicialmente descrita porMuir (1936) como Horizonte Otates y es un equivalentede la Formacin La Pea de Humphrey (1949), quien

modific la definicin original de Imlay (1936). Posterior-mente, Humphrey y Daz (1956)elevaron el denominadoHorizonte Otates al rango de formacin y restringieron eluso de este nombre para el este de Mxico. Por su pequeoespesor y carcter arcilloso, esta unidad permite reconocery separar las secuencias de calizas de las formacionesTamaulipas Inferior y Tamaulipas Superior. Para evitarconfusin, en el presente trabajo se ha preferido usar elnombre de Formacin Otates, ya que en la Mesa Central elnombre de Formacin La Pea ha tenido una amplia difusin

para designar a una unidad que incluye a la verdadera

Formacin La Pea en su base, ms la FormacinTamaulipas Superior en su cima (Labarthe-Hernndez etal., 1982; Tristn-Gonzlez y Torres-Hernndez, 1994;Tristn-Gonzlez et al., 1995).

En la Sierra de Catorce, esta unidad consiste de calizasmargosas en capas delgadas de 5 a 15 cm de espesoralternando con lutitas y limolitas. Las primeras son de colorgris claro a intermedio y las fracciones terrgenas adquierencoloraciones amarillentas a rosadas. Frecuentementeocurren capas finas o lminas de lutitas de color amarillointenso, as como bandas delgadas de pedernal negro. Lascalizas son micrticas, tipo mudstone a wackestone concontenido de abundantes microorganismos planctnicos.Como macrofsiles pueden ocurrir impresiones de algunosamonites, normalmente en muy malas condiciones de

preservacin. Es notable la pobre resistencia de esta unidada la erosin, ya que en el campo es comn localizarla enzonas de puertos estrechos entre cerros formados por lascalizas ms puras y resistentes de las unidades subyacente

y sobreyacente.El espesor es de 30 a 40 m y sobreyace de maneraconcordante y en un lmite bien marcado a la FormacinTamaulipas Inferior o Formacin Cupido del Hauteri-vianoBarremiano y posiblemente la parte inferior delAptiano (Ross, 1979). El lmite con la Formacin Tamau-lipas Superior que la sobreyace es transicional, pasandogradualmente de la secuencia de capas delgadas de laFormacin Otates, a una secuencia de capas medianas yalgunas capas gruesas de calizas ms puras, con horizontesde materiales terrgenos intercalados.

De acuerdo con su posicin estratigrfica, las edadesreportadas para las formaciones La Pea en el noreste de

Mxico y Otates al este, as como la posicin de esta unidadentre los biohorizontes de Globigerinelloides spp. yFavusella washitensis reconocidos por Ross (1979), estaformacin es de edad Aptiano inferior a medio.

La Formacin Otates, como se ha considerado en estacartografa, es correlacionable con la Formacin La Peadel nortenoreste de Mxico y correlacionable en edad slocon la parte inferior de la unidad descrita en trabajos previosde La Mesa Central como Formacin La Pea (Labarthe-Hernndez et al., 1982; Tristn-Gonzlez y Torres-Hernndez, 1994; Tristn-Gonzlez et al., 1995).

El ambiente de depsito que se interpreta para estaunidad es de cuenca, con aguas tranquilas por debajo de la

influencia del oleaje, condiciones parcialmente reductorasy un aporte constante de materiales terrgenos.

Formacin Tamaulipas Superior(Aptiano Superior Albiano Inferior, Kapa Cz-Mg)

La Formacin Tamaulipas Superiorfue definida porMuir (1936) en el Can de la Borrega, al suroeste de Cd.Victoria, Tamaulipas, como una secuencia de 134 m decalizas de estratificacin mediana, con lentes y bandas de


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pedernal de varios colores. Daz (1953) propone que la partesuperior de esta unidad es equivalente de la FormacinCuesta del Cura y reconoce como Formacin TamaulipasSuperior solamente 93 m de la parte inferior de la secuenciadescrita por Muir (1936).

En la presente cartografa se ha seguido el criterio deDaz (1953), reconocindose como Formacin TamaulipasSuperior a una secuencia de 50 a 60 m de calizas color grisintermedio de estratificacin mediana a gruesa conalternancia de capas arcillosas delgadas de color gris claroamarillento y violceo. Las calizas son micrticas, tipomudstone a wackestone con abundantes calciesferas oforaminferos planctnicos y pequeos amonites, comn-mente de color negro, as como ndulos y bandas de

pedernal de color gris, caf y negro.Esta unidad sobreyace con contacto transicional a la

Formacin Otates del Aptiano y subyace, tambintransicionalmente, a la Formacin Cuesta del Cura. En suestudio Formacin Tamaulipas no diferenciada, Ross

(1979) considera una edad del Aptiano superior y Albianoinferior para las capas correspondientes con esta unidad,con base en la identificacin de los biohorizontes deFavusella washitensis, Colomiella recta, Pithonellainnominatay la culminacin deMicrocalamoides diversus.Esta unidad es correlacionable en edad con la FormacinAurora que es un equivalente de plataforma y en partearrecifal. El ambiente de depsito se interpreta como nertico

profundo, con buena oxigenacin y un aporte cclicoconstante de sedimentos terrgenos.

Formacin Cuesta del Cura

(Albiano Cenomaniano, Kace, Cz)

La Formacin Cuesta del Cura fue definida por Imlay(1936) en el sector denominado Cuesta del Cura, en la Sierrade Parras, sur de Coahuila. La secuencia descrita original-mente comprende 64 m de capas delgadas de caliza conarcillas intercaladas y bandas de pedernal, que sobreyacena la Formacin Aurora del Albiano Inferior y subyacen a laFormacin Indidura del Turoniano. Esta formacin tieneuna amplia distribucin en el norte y noreste de Mxico, enla Sierra Madre Oriental y en la Mesa Central.

En la Sierra de Catorce, la Formacin Cuesta del Curaforma amplios afloramientos en la parte norte y en general

en los flancos oeste y este de la sierra. Hacia el rea delCerro del Fraile, en el Distrito Minero de La Paz, se observanen esta unidad interdigitaciones de los depsitos de taludde la Plataforma VallesSan Luis Potos. La FormacinCuesta del Cura en la Sierra de Catorce, consta de 100 a150 m de calizas de color gris intermedio a oscuro en capasdelgadas con bandas y lentes delgados de pedernal negro yalgunas intercalaciones de materiales terrgenos.Frecuentemente se observa en las calizas una laminacin

por la presencia de terrgenos y tambin como resultado deacumulaciones peridicas de numerosos foraminferos y

otros microorganismos que permiten describir a la rocacomo un mudstone a wackestonecon abundantes micro-organismos pelgicos.

La Formacin Cuesta del Cura sobreyace de maneraconcordante y en un contacto transicional a la FormacinTamaulipas Superior; su contacto superior con la FormacinIndidura es tambin concordante y transicional. Hacia eleste, esta unidad se interdigita con las facies del talud de laPlataforma VallesSan Luis Potos, representadas por

brechas bioclsticas y una potente secuencia de turbiditascalcreas de grano fino (formacin Limones de Bacon,1978).

La edad de la Formacin Cuesta del Cura en la Sierrade Catorce est bien documentada por la fauna, princi-

palmente de amonites , reportada por Bacon (1978) yStinnesbeck (1983). El primero reporta: Anisocerasneohispanicum Bse, Anisoceras zacatecanum Bse,Diptychoceras mazapi le nse Bse, Idio hami tes sp .,Tetragonites zacatecanum Bse y Turrilites camachoensis

Bse. Los amonites determinados por Stinnesbeck (1983)son: Ha mi te s za ca te canu m Bse = An cy lo ce ra sZacatecanumBse,Hamites sp. = Crioceras sp. yManiellasp. Este ltimo autor considera una edad del AlbianoSuperiorCenomaniano. Los fsiles recolectados duranteel presente trabajo incluyen principalmente Turrilites sp. yHamites sp.

Esta unidad ha sido reconocida en Coahuila, NuevoLen y Tamaulipas, as como en gran parte de la MesaCentral. En edad, es tambin correlacionable con facies de

plataforma y talud de la Plataforma VallesSan Luis Potos,existiendo la interdigitacin antes descrita. Por su contenidofaunstico y microfaunstico as como su litologa se

interpreta que la Formacin Cuesta del Cura se deposit enun ambiente marino pelgico de cuenca con profundidades,particularmente en el rea estudiada, correspondientes a unazona circalitoral a epibatial de ms de 200 m en aguastranquilas y bien oxigenadas. Cabe destacar que durante eldepsito de esta unidad se alcanzaron hacia el oeste lasmayores profundidades de la denominada CuencaMesozoica del Centro de Mxico.

Formacin Indidura(Turoniano Coniaciano, Kt Cz-Lu)

La Formacin Indidura fue originalmente

descrita porKelly (1936) en la regin de Delicias, Coahuila. En esaregin consiste en 30 m de capas delgadas de lutitas ycalizas, lajosas que sobreyacen a la Caliza Aurora ycontienen fauna del Albiano tardo al Turoniano.

Esta unidad aflora esencialmente en las partes externasde la Sierra de Catorce y consiste en calizas arcillosas ylutitas, de color gris intermedio a pardo con tonalidadesrojo violceo y amarillo verdoso en superficie intempe-rizada. Las capas de caliza varan de gruesas en la base deesta unidad, a delgadas, de 5 a 10 cm de espesor hacia la


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cima, llegndose a constituir en una secuencia rtmica dealternancia de capas de caliza y capas de arcillas con algunoshorizontes de terrgenos y materiales probablementevolcaniclsticos de color caf, gris claro, blanco, amarilloy rojo, con contenido localmente abundante deInoceramussp. En el microscopio, las calizas son micrticas a bio-micrticas por su abundante contenido de componentes

bigenos como calciesferas, foraminferos globulares(Globigerina sp.), biseriales (He tero he li x sp.) yGlobotruncana sp., (descripcin del Dr. R. Lpez-Doncel),adems de algunos componentes no bigenos como

pequeos granos de cuarzo y minerales opacos. El espesortotal de esta unidad es difcil de medir con precisin por losnumerosos pliegues recumbentes que la afectan, aunque se

puede estimar mayor que 150 m. La Formacin Indidurasobreyace de manera concordante y transicional a laFormacin Cuesta del Cura y de igual forma subyace a laFormacin Caracol. Al igual que la Formacin Cuesta delCura se interdigita en esta zona con las facies de talud de la

Plataforma VallesSan Luis Potos.Por su posicin estratigrfica, sobreyaciendo a laFormacin Cuesta del Cura del Albiano SuperiorCenomaniano, as como por su contenido de Inoceramuslabiatus (Imlay, 1936; Tristn-Gonzlez y Torres-Hernndez, 1994) se considera a la Formacin Indidura delTuroniano, incluyendo parte del Cenomaniano Superior,correlacionable con la Formacin Soyatal de la zona de laPlataforma VallesSan Luis Potos y con la Formacin Agua

Nueva de la Cuenca TampicoMisantla. En su parte inferiorse interpreta un medio batial a sublitoral de cuenca en dondese depositaron calizas en alternancia rtmica con materialesterrgenos, prevaleciendo condiciones reductoras, por la

presencia de ndulos de xidos de hierro posiblemente apartir de pirita.

Formacin Caracol(SantonianoMaastrichtiano)

La Formacin Caracol fue descrita originalmente porImlay (1936) en el Arroyo del Caracol, en la Sierra de Sanngel, regin de Parras, Coahuila. Siendo descrita comouna serie de tobas desvitrificadas, lutitas y calizas quedescansan concordantemente sobre la Formacin Indidura.Esta unidad tiene una amplia distribucin en la Cuenca

Mesozoica del Centro de Mxico, desde el noreste deDurango y el sur de Coahuila hasta la parte sur de la MesaCentral, en Zacatecas y la parte occidental de San LuisPotos.

Esta unidad no aflora en el rea cartografiada, sinembargo, est presente unos kilmetros al suroeste de lamisma, an dentro de la Sierra de Catorce y consta de lutitascalcreas y slo escasas areniscas en comparacin con otrosafloramientos de la misma formacin en la regin, en donde

prevalecen las segundas. Las lutitas calcreas son de colorgris pardo en superficie fresca y amarillento en superficie

intemperizada, afectadas por un intenso clivaje pizarroso.Las areniscas son de grano fino y ocurren en forma de capasdelgadas con laminacin paralela y oblicua curvada enalgunas capas, espordicamente pueden ocurrir tambindelgadas capas margosas. El espesor total de esta unidad esdifcil de medir por encontrarse erosionada su cima, ascomo por el intenso plegamiento, sin embargo, en la zonaafloran espesores mayores de 100 m.

La Formacin Caracol sobreyace concordantementea la Formacin Indidura y el lmite entre ambas unidades estransicional, siendo esta formacin la ms jven de lasunidades mesozoicas reconocidas en la zona ya que sola-mente se observa sobreyacida, de manera discordante, porunidades cenozoicas, principalmente conglomerados delPliocenoCuaternario o basaltos del Oligoceno y Miocenoo ms jvenes. Debido a que los fsiles en esta unidad sonescasos, solamente es posible inferir, por su posicinestratigrfica, una edad posterior al Turoniano (FormacinIndidura).

Por su litologa y rasgos sedimentolgicos, estosdepsitos ocurrieron en una cuenca poco profunda, con librecirculacin y parcial influencia del oleaje, dentro de unazona sublitoral entre 50 y 100 m de profundidad.

Cenozoico

En diferentes puntos de la Sierra de Catorce afloranrocas magmticas porfdicas, en forma de cuerpos tipotroncos y diques radiales que parten de los mismos cuerpos

principales, que en la mayora de los afloramientos sepresentan muy intemperizadas. En general la composicin

de estas rocas es cuarzomonzontica a monzontica, por sucontenido de fenocristales de plagioclasa de ~20 %, ascomo feldespato alcalino en una proporcin similar y uncontenido de cuarzo por debajo de 10%, adems de

pequeos cristales de hornblenda y una matriz de granofino, constituida principalmente por feldespato, cuarzo yminerales mficos cloritizados. La textura es porfirtica, confenocristales de feldespato de hasta 2 cm de ancho y 3 cmde largo parcialmente reabsorbidos. El color de la matriz yen conjunto el de la roca, es gris verdoso en superficie frescay amarillento con tonalidades cafs y rojizas a ocre ensuperficie intemperizada. Estos cuerpos intrusionan a todala secuencia mesozoica y de acuerdo con sus relaciones

estratigrficas tienen una edad del Palegeno; una datacinisotpica de una muestra del rea de Potrero de Catorce,realizada por Mugica y Albarrn (1983) por el mtodo K-Ar en plagioclasa, arroj una edad de 53 4 Ma (Eoceno).

Las nicas rocas volcnicas cenozoicas que seobservaron en el rea son rocas baslticas que forman

pequeos conos y derrames. Estas rocas tienen una ampliadistribucin en la Mesa Central, presentndose en la Sierrade Catorce slo en las reas de Real de Catorce y en elfrente noroccidental de la sierra, as como en la zona delCerro del Fraile, en el Distrito Minero de La Paz. Se


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presentan en forma de lavas masivas a vesiculares, en parteseudoestratificadas o bandeadas. Su color en superficiefresca es negro y en superficie intemperizada caf rojizo.La textura puede ser vesicular o amigdaloide, conteniendocuarzo y calcita como relleno de las vesculas. Almicroscopio se reconocen como componentes esencialesclinopiroxeno y olivino, as como fenocristales de plagio-clasa, que tambin ocurren abundantemente en la matrizcomo finos cristales aciculares. Todos estos minerales

presentan frecuentemente contornos corrodos, siendotambin comunes los agregados de minerales opacosoxidados. La textura es porfdica, con matriz intersertal,regularmente sin orientacin apreciable de los diferentescomponentes. Por su composicin mineralgica, esta rocaha sido clasificada como un basalto olivnico. Los derrames

baslticos en todos los casos se observaron sobreyaciendoa unidades mesozoicas y, en particular en la zona del Cerrodel Fraile fuera del rea cartografiada, stos no se observanafectados por las intrusiones granodiorticas del Oligoceno

y sobreyacen en parte a rocas previamente alteradas por elmetamorfismo de contacto. Por sus relaciones estrati-grficas, estos basaltos se interpretan de edad terciaria, post-Oligoceno Inferior.

Los depsitos conglomerticos que afloran princi-palmente en la periferia de la Sierra son producto de laerosin de las diferentes unidades estratigrficas que laconforman, tras el levantamiento de la misma, por lo queexiste una gran variedad de rocas gneas y sedimentariasentre sus componentes clsticos. Los conglomeradosocurren en forma de abanicos aluviales y se trata dedepsitos de materiales en parte consolidados o cementados

por caliche y en parte poco consolidados o no consolidados.

La granulometra es muy variada, desde arenas hasta cantosrodados o bloques de un decmetro o ms de dimetro.Comnmente, estos depsitos ocurren en forma de lentes ocanales dentro de otros depsitos ms finos de arenas ylimos calcreos. Carecen de restos fsiles de vertebrados.El espesor es muy variable y se puede observar en los cortesde los arroyos, formando barrancos de uno o dos metroshasta de decenas de metros. Estos depsitos se observantambin formando terrazas hacia las partes internas de loscaones ms grandes que cortan a la sierra.

Los conglomerados se observan sobreyaciendo enforma discordante a las formaciones principalmente delCretcico Superior, contienen clastos de todas las unidades

cretcicas e gneas terciarias y ocurren comnmente pordebajo de suelos y aluviones cuaternarios.

Se encontraron as mismo una serie de pequeosdepsitos de travertino asociados a manantiales, siendoalgunos de estos cuerpos de dimensiones cartografiables.Los principales depsitos de este tipo se localizan en lazona de la Caada Ojo de Agua. Se trata de agregados decarbonato de calcio, muy porosos, de color blanco a crema,con numerosos moldes de algunas plantas recientes comolechuguillas (Agave lecheguilla) y guapillas (Agave striata)

bien preservados, adems de ramas y hojas pequeas de

arbustos. En algunos puntos se pueden observar bandea-miento y una textura ms gruesa de los cristales de carbonatosiendo ms comn un aspecto masivo. El espesor de estoscuerpos es pequeo, de 1 a 2 m, aunque localmente existencuerpos de poca extensin con varios metros de espesor enrellenos de cavidades. Por sus relaciones estratigrficas yel contenido de moldes bien preservados de ejemplares dela flora actual, estos depsitos se pueden considerar delPleistoceno o del Holoceno y, por su asociacin con fuenteso manantiales actuales, an en la actualidad pueden ocurrirdepsitos de este tipo. Su origen est relacionado con elaporte de carbonatos disueltos en aguas subterrneas queemanan en algunos puntos, principalmente a lo largo defallas o contactos litolgicos abruptos, depositando el carbo-nato al momento de su emanacin a la superficie.

Finalmente, depsitos cuaternarios de aluvin, queincluyen limos calcreos y arcillas, ocurren principalmenteen las partes muy distales de los abanicos aluviales y sobrelas planicies, en donde existe ya un desarrollo de suelo. En

algunos cortes de los arroyos se pueden observar lentes dearenas y gravas y, hacia la parte superior, el parcial desarrollode horizontes de suelo.

ESTRUCTURA

La estructura externa de la Sierra de Catorce es la deun bloque levantado en forma asimtrica, a manera de un

pilar tectnico de orientacin general nortesur, delimitadoen su margen occidental por una falla o zona de falla demas de 40 kmde largo (Figura 7), para la cual se estima unsalto vertical de ms de 500 m, con base en el espesor de

materiales aluviales cortados por pozos en el Valle deWadley. Esta estructura es cortada por fallas de orientacingeneral noroeste y estenoroeste, lo cual permite ubicarlaen el Terciario temprano (pre-Eoceno Inferior), ya que lasfallas noroeste y estenoroeste comnmente albergan adiques cuarzomonzonticos del Ypresiano(Mugica yAlbarrn, 1983) mencionados anteriormente.

Hacia el oriente, el levantamiento de la Sierra deCatorce se encuentra delimitado por una serie de fallasmenores y dispersas, reconocindose algunas fallas de orien-tacin general nortesur pero de menor magnitud. nica-mente hacia la zona del distrito minero Santa Mara de LaPaz existe una falla mayor nortesur, conocida como la Falla

Dolores o la Gran Falla, aunque sta es postoligocnica oha tenido una reactivacin en ese tiempo, ya que corta a unintrusivo granodiortico de 35.7 1.0 Ma (K-Ar en biotita)datado por Tuta et al., (1988).

Adems de las fallas de orientacin nortesur quedelimitan este levantamiento al Oeste y al Este, se observantambin en sus lmites norte y sur y de manera ms notableen el extremo norte de la sierra, fallas de orientacin oestenoroeste a esteoeste

El extremo noroeste de la Sierra de Catorce, quecorresponde con el rea cartografiada en escala 1:10,000


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(Figura 2), constituye la parte ms levantada de la sierra,en donde quedan expuestas las unidades estratigrficas msantiguas. Los lmites de este bloque son la falla nortesurdel frente occidental de la Sierra de Catorce al poniente,fallamientos menores al oriente, que marcan un lmitedifuso, y limites muy marcados por las denominadas fallasde La Puerta del Sol, al norte, con rumbo N 80 W y de San

Juan de Matanzas, al sur, con rumbo N 75 W.

Estructura interna de la Sierra de Catorce

Internamente, la Sierra de Catorce est constituida poruna serie de pliegues asimtricos con vergencia estenoresteen la porcin occidental y simtricos, con plano axial verticalhacia la porcin oriental. En general se reconocen en laSierra de Catorce, de oeste a este: 1) una estructura conlevantamiento extremo, denominada aqu anticlinal LosCatorce, la cual exhibe en su ncleo a la unidad ms antiguareconocida en la presente cartografa y, principalmente en

su flanco occidental, a todas las unidades jursicas ycretcicas anteriormente descritas (Figura 7);2) el sinclinalde Santa Ana, que corre a lo largo de la sierra con rumbonortenoreste, conteniendo los afloramientos ms extensosde las unidades del Jursico Superior y del CretcicoInferior; 3) el anticlinorio de Tahonas, que en gran parteincluye a los afloramientos ms extensos de la FormacinZuloaga en el ncleo de la Sierra de Catorce; se reconocenuna serie de estructuras plegadas menores y simtricas queen la parte norte de la sierra presentan plano axial vertical,mientras que hacia la parte sur muestran una vergencia y

recumbencia hacia el este; 4) Finalmente, el frente orientalde la sierra est constituido por el flanco de una estructurasinclinal, el sinclinal de Limones, cuya parte central formael valle del mismo nombre y que separa a la Sierra de Catorcedel Anticlinal o Sierra del Fraile.

En el anticlinal de Los Catorce se presenta un fen-meno poco observado en la regin, o por lo menos pocas

veces tan evidente: la ocurrencia de horizontes extremada-mente cizallados en niveles estratigrficos especficos ascomo diversas anomalas en la sucesin de las diferentesunidades, lo cual consideramos como evidencia de zonasde despegue (detachment odcollement)y una tectnicade napas.

Zonas de despegue y tectnica de napas en laSierra de Catorce

En la Sierra de Catorce es muy evidente un horizonteextremadamente deformado en la base de las calizas de la

Formacin Zuloaga, el cual se manifiesta como una zonadiscontinua de calizas de color blanco a gris claro, transfor-madas casi totalmente en harina de roca o con muy densassuperficies de cizalla subparalelas a la estratificacin S0,que dan el aspecto de una fina laminacin en la roca. Enocasiones, dichas superficies slo pueden ser identificadascomo superficies de cizalla (C) en lmina delgada, ya que

presentan recristalizacin de carbonato y clastos tipo .Aunque no se realiz un anlisis estadstico de estos indi-cadores cinemticos microscpicos, los mismos muestrande manera general una rotacin o direccin del transporte

Figura 7. Mapa estructural simplificado de la Sierra de Catorce, mostrando las principales estructuras plegadas internas y las fallas normales quedelimitan a los bloques mayores.

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tectnico de la cubierta hacia el estenoreste. En sntesis,el nico factor que impide ver con claridad una estructuraSC propia de las rocas milonitizadas, es el mal desarrollode una foliacin S1 que estara cortada por las superficiesC. El aspecto remolido de la roca, que originalmente fuedescrito como un miembro margoso que ocurre frecuenteen la base de la Formacin Zuloaga en varias localidadesde la Mesa Central (Barboza-Gudio, 1989), es en las rocasde la Sierra de Catorce producto enteramente delcizallamiento extremo de lo que originalmente fueron

bancos gruesos de calizas microesparticas a bioesparticasy ocasionalmente oolticas, de acuerdo con relictos obser-vados de este tipo de componentes bigenos y abigenos,ya que a nivel de lminas delgadas no se observan evidenciasde la presencia de materiales terrgenos mas que de maneramuy aislada.

Otros niveles cizallados subparelos a las unidadesmecnicamente ms plsticas o dctiles, ocurren entre lasformaciones La Caja y Taraises, as como en la Formacin

Otates y un horizonte ms en la parte superior de la secuen-cia turbidtica del Trisico Superior y la base de la secuenciavolcnica de la Formacin Nazas. Por su posicin, subpara-lela a la estratificacin, estos niveles cizallados son conside-rados como superficies de despegue. Sin embargo, aunqueel transporte tectnico que de manera general se reconoceen la sierra es hacia el estenoreste, algunos indicadorescinemticos y planos de fallas normales subparalelos a laestratificacin, que es bastante inclinada sobre el flancooccidental de la sierra, sugieren que algunos deslizamientosentre estas unidades pudieron tambin ocurrir en etapa

posterior por gravedad hacia el oeste, esencialmente duranteel levantamiento, coincidiendo el mayor desarrollo de estas

estructuras con la porcin noroccidental de la sierra, mismaque como se ha descrito, es la parte ms levantada.Algunas de las estructuras observadas en el rea de

estudio pueden ser producto de movimientos relativos delas unidades calcreas rgidas y ms potentes como laFormacin Zuloaga, la Formacin Tamaulipas Inferior y laFormacin Tamaulipas Superior. Dichas estructuras seformaron durante la fase inicial de la deformacin, teniendocomo horizontes esenciales de deslizamiento a los arribamencionados. Sin embargo, existen tambin evidencias dedespegue y la clara separacin de napas que evidentementetuvieron un transporte tectnico considerable. Aunque enningn caso se observ una estructura con inversin de la

secuencia estratigrfica, es comn observar que faltan enla secuencia partes considerables o unidades completascomo se describe a continuacin para afloramientos o casosespecficos:

a) En el Cerro La Calabaza (Figura 2) descansan capasde la Formacin Tamaulipas Superior en contacto tectnicosobre capas de las formaciones Taraises, La Caja o Zuloaga,faltando completamente la Formacin Tamaulipas Inferior.

b) Entre los cerros El Indio y El Paisano descansa laFormacin Tamaulipas Inferior directamente sobre laFormacin La Joya, faltando por completo las formaciones

Zuloaga, La Caja y Taraises.c). En los caones Ojo de Agua y Los Catorce se

observa, en la parte inferior, la secuencia incompleta, peroincluyendo a las formaciones Zuloaga, La Caja y Taraises.Sin embargo, hacia las partes altas, como son los cerros ElPaisano, El Indio, La Bufa y El Quemado, estas unidadesse acuan por completo, quedando las unidades cretcicasde las Formaciones Tamaulipas Inferior y TamaulipasSuperior, en contacto tectnico, directamente sobre lasareniscas y lutitas rojas de la Formacin La Joya.

La Figura 8, muestra un modelo de evolucin tectnicaelaborado por Hoppe (2000) para explicar el desarrollo delas estructuras tipo napas observadas principalmente en elflanco norte de la Caada Ojo de Agua, rea en donde ocurreaparentemente el mximo grado de deformacin y desarrollode las mismas, en relacin con un levantamiento que ocurre

previo o durante el desarrollo de las napas, constituyndoseen una rampa para el despegue de las mismas.

Rgimen de extensin y la posible influencia de unsistema transcurrente cenozoico

La tectnica de extensin y levantamiento relativo dela Sierra de Catorce, han ocurrido desde el Terciario inferior,como se puede interpretar de los diques cuarzomonzonticosemplazados en fallas de orientacin esteoeste y noroeste,que han sido datados del Eoceno (Mugica y Albarrn, 1983).En general, los juegos de fallas que se reconocen yconforman un sistema que guarda un arreglo bastantesimtrico con la orientacin general del levantamiento dela sierra son: 1) un juego de fallas normales de orientacin

nortesur (longitudinales), con su mxima expresin en elfrente occidental de la sierra y relaciones de campo que lohacen aparecer como el ms antiguo, siempre cortado ydesplazado por los otros juegos de fallas y fracturas; 2)fallas esteoeste a oestenoroeste (transversales) quedelimitan a la sierra hacia el norte y el sur y en parte ocurrendentro de la sierra seccionndola en bloques transversalescon diferente levantamiento o hundimiento relativo; 3) unaserie de fallas normales con una componente de cizallalateral izquierda, de orientacin noroeste (oblicuas); y 4)un sistema muy mal desarrollado de fallas normales conuna componente dextral a manera de fallas conjugadas conlas fallas de orientacin noroeste (Figura 7). Se interpreta,

dado el arreglo simtrico de todas estas estructuras, unorigen estrechamente ligado con el levantamiento de laestructura de pilar tectnico orientada nortesur y que hasido descrita como la estructura externa de la Sierra deCatorce. Sin embargo, existen tambin indicios, como la

presencia de basal tos miocnicos que evidencian lainfluencia de una zona de debilidad cortical, la cual a nivelregional correspondera con evidencias de desplazamientolateral izquierdo a lo largo de la denominada zona de lamegafalla de San Tiburcio (Mitre-Salazar, 1989), cuya trazase representa en la Figura 1.


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Figura 8. Modelo simplificado de evolucin tectnica de la porcin noroccidental de la Sierra de Catorce, mostrando la estructura de napas con corrimientossubparalelos a las unidades estratigrficas y la relacin de este arreglo con el levantamiento mximo ocurrido en el rea del Cerro El PaisanoCerro LaCalabaza, en la parte norte del rea cartografiada. La lnea discontinua en la seccin 4, representa el relieve actual. Modificada de Hoppe (2000).

CONCLUSIONES

La unidad estratigrfica ms antigua que aflora en laSierra de Catorce es comparable en litologa y facies conlas secuencias del Trisico Medio a Superior que afloranen la Sierra de Charcas, S.L.P., y en la localidad La Ballenade la Sierra de Salinas, Zacatecas (Cuevas-Prez, 1985;Lpez-Infanzn, 1986; Barboza-Gudio et al.1999; Silva-Romo et al., 2000). No se cuenta an con material fsil nininguna otra relacin para precisar la edad de esta secuencia

en la Sierra de Catorce, aunque se puede concluir que estasecuencia es prebajociana, de acuerdo con la datacinabsoluta de las rocas volcnicas que la sobreyacen,

pertenece a los depsitos de facies marginal hasta abanicosubmarino que ocurrieron en la margen occidental (en eseentonces pasiva) de Pangea o sudoccidental de Norte-amrica desde el fin del Paleozoico y durante el MesozoicoTemprano (TrisicoJursico Inferior), comparable consecuencias como la de la F

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