Meteorización y marco tectónico de rocas siliciclásticas de la Formación Morita, noreste de Sonora, México

Abstract

En el presente trabajo se hace una interpretación de las condiciones de meteorización y del marco tectónico del área fuente de las rocas siliciclásticas de la Formación Morita (Cretácico Inferior) a partir de datos de geoquímica de óxidos mayores obtenidos en muestras colectadas de sus columnas de la Sierra Anibacachi y el área de Rancho Búfalo, en noreste de Sonora. La Formación Morita es una sucesión siliciclástica de origen fluvial que alcanza un espesor de 560 m en la Sierra Anibacachi y 855 m en el área de Rancho Búfalo. Geoquímicamente estas rocas se clasifican como sub-litarenita, litarenita, subarcosa y arenas-Fe. Los valores de CIA y PIA junto con el diagrama A-CN-K de las areniscas de la sección Sierra Anibacachi indican una meteorización química de baja a intensa del área de origen, mientras que los valores de CIA para limolitas y lutitas muestran una intensidad moderada en el área de origen. De igual manera, los valores de CIA, PIA y el diagrama A-CN-K sugieren que las areniscas de la sección Rancho Búfalo derivaron de un área de origen con meteorización baja a intensa, mientras que las limolitas provienen de una región con meteorización baja a moderada. Las rocas siliciclásticas de las secciones Sierra Anibacachi y Rancho Búfalo muestran grandes variaciones en valores de ICV, indicando que composicionalmente varían de inmaduras a maduras. El diagrama discriminatorio tectónico basado en función multidimensional muestra campos de colisión, arco y rift para las areniscas de la sección Sierra Anibacachi, y colisión y rift para las limolitas, mientras que para las lutitas indicó colisión. Sin embargo, la mayoría de las areniscas y limolitas de la sección Rancho Búfalo se representan en los gráficos en el campo de arco, pero algunas areniscas se ubican en el campo de colisión. Las rocas silicilásticas de las secciones Sierra Anibacachi y Rancho Búfalo muestran gran variación en los ambientes tectónicos de las rocas de origen, sin embargo, los resultados obtenidos de los diagramas de función discriminante son consistentes con la evolución tectónica regional del área de estudio.
 

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“…Por otra parte, las rocas fuente intensamente meteorizadas muestran valores de 100 para CIA y la composición mineral tiende hacia caolinita o gibbsita (Nesbitt y Young, 1982). El valor PIA (Índice de alteración de plagioclasas) es otro índice para inferir la intensidad de meteorización química de las rocas sedimentarias y puede ser calculado de la siguiente manera: PIA = [(Al 2 O 3 -K 2 O)/(Al 2 O 3 +CaO*+Na 2 O-K 2 O)] × 100, utilizando la proporción molecular de cada óxido mencionado (Fedo et al, 1995). Los valores PIA de las muestras de areniscas, limolitas y lutitas estudiadas varían entre 39 y 98 (arenisca: 39-98, promedio: 64±19, número de muestras, n=20; limolita: 58-97, 70±12, n=8; lutita: 58-96, 82±13, n=7; Tabla 1).…”

“…Además, un diagrama ternario Al 2 O 3 -CaO* + Na 2 O-K 2 O (A-CN-K) es una herramienta importante con la cual examinar la tendencia de meteorización de las rocas fuente cuando la corteza superior está dominada por rocas ricas en plagioclasas y feldespatos-K y sus productos de la meteorización (Nesbitt y Young, 1984Fedo et al, 1995). Durante la etapa inicial de meteorización, los sedimentos derivados de las rocas ígneas se representan principalmente a lo largo de la línea A-CN porque el Na 2 O y CaO son lixiviados de la plagioclasa disuelta anteriormente.…”

“…El diagrama ternario A-CN-K puede ser usado para ilustrar los valores CIA gráficamente, para inferir la composición de las rocas del área fuente, la intensidad del metasomatismo-K postdepositacional y para evaluar el rol de meteorización estática y no estática (Nesbitt y Young, 1984;Fedo et al, 1995;Nesbitt et al, 1996Nesbitt et al, , 1997. En el presente estudio, las rocas siliciclásticas de ambas secciones muestran valores CIA bastante variables y también exhiben una importante dispersión a lo largo de la tendencia de meteorización proyectada.…”

“…La composición geoquímica de las rocas clásticas también se ha usado ampliamente para descifrar la composición del área fuente (Wronkiewicz y Condie, 1987McLennan et al, 1995;Cullers, 2000;Cullers y Podkovyrov, 2000;Bhat y Ghosh, 2001;Condie et al, 2001;Chakrabarti et al, 2007aChakrabarti et al, , 2017bArmstrong-Altrin et al, 2013;Madhavaraju, 2015;Madhavaraju et al, 2016a;Ramachandran et al, 2016), para evaluar procesos de meteorización y paleoclimas (e.g. Nesbitt y Young, 1982;Sreenivas y Srinivasan, 1994;Fedo et al, 1995Fedo et al, , 1996Madhavaraju et al, 2016b) , para reconstruir los marcos tectónicos de las cuencas (e.g. Bhatia, 1983;Bhatia y Crook, 1986;Roser y Korsch, 1986McLennan et al, 1990;Verma y Armstrong-Altrin, 2013, para cuantificar los procesos secundarios como metasomatismo postdepositacional (e.g.…”

“…Bhatia, 1983;Bhatia y Crook, 1986;Roser y Korsch, 1986McLennan et al, 1990;Verma y Armstrong-Altrin, 2013, para cuantificar los procesos secundarios como metasomatismo postdepositacional (e.g. Fedo et al, 1995Fedo et al, , 1997 y también para evaluar la composición y evolución de la corteza continental (e.g. Taylor y McLennan, 1985, 1995Gibbs et al, 1986;McLennan y Taylor, 1991;Condie, 1993;Lahtinen, 2000;Rudnick y Gao, 2004).…”