Tectónica de la Sierra Madre Oriental, México

Antuñano, Samuel Eguiluz de; García, Mario; Marrett, Randall

doi:10.18268/bsgm2000v53n1a1

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“…A continuous Late Cretaceous-Paleocene foreland fold-thrust belt and related foredeep occur throughout north-central and eastern Mexico just west of the Gulf of Mexico (Eguiliz de Antuñano et al 2000). It formed during the terminal accretion of the Guerrero superterrane sector of the Cordilleran Ribbon Continent (Tardy et al 1994;Centeno-Garcia et al 2008.…”

Section: Hemispheric Implicationsmentioning

confidence: 99%

Arc and Slab-Failure Magmatism in Cordilleran Batholiths I – The Cretaceous Coastal Batholith of Peru and its Role in South American Orogenesis and Hemispheric Subduction Flip

Hildebrand¹,

Whalen

2014

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We examined the temporal and spatial relations of rock units within the Western Cordillera of Peru where two Cretaceous basins, the Huarmey-Cañete and the West Peruvian Trough, were considered by previous workers to represent western and eastern parts respectively of the same marginal basin. The Huarmey-Cañete Trough, which sits on Mesoproterozoic basement of the Arequipa block, was filled with up to 9 km of Tithonian to Albian tholeiitic–calc-alkaline volcanic and volcaniclastic rocks. It shoaled to subaerial eastward. At 105–101 Ma the rocks were tightly folded and intruded during and just after the deformation by a suite of 103 ± 2 Ma mafic intrusions, and later in the interval 94–82 Ma by probable subduction-related plutons of the Coastal batholith. The West Peruvian Trough, which sits on Paleozoic metamorphic basement, comprised a west-facing siliciclastic-carbonate platform and adjacent basin filled with up to 5 km of sandstone, shale, marl and thinly bedded limestone deposited continuously throughout the Cretaceous. Rocks of the West Peruvian Trough were detached from their basement, folded and thrust eastward during the Late Cretaceous–Early Tertiary. Because the facies and facing directions of the two basins are incompatible, and their development and subjacent basements also distinct, the two basins could not have developed adjacent to one another. Based on thickness, composition and magmatic style, we interpret the magmatism of the Huarmey-Cañete Trough to represent a magmatic arc that shut down at about 105 Ma when the arc collided with an unknown terrane. We relate subsequent magmatism of the early 103 ± 2 Ma syntectonic mafic intrusions and dyke swarms to slab failure. The Huarmey-Cañete-Coastal batholithic block and its Mesoproterozoic basement remained offshore until 77 ± 5 Ma when it collided with, and was emplaced upon, the partially subducted western margin of South America to form the east-vergent Marañon fold–thrust belt. A major pulse of 73–62 Ma plutonism and dyke emplacement followed terminal collision and is interpreted to have been related to slab failure of the west-dipping South American lithosphere. Magmatism, 53 Ma and younger, followed terminal collision and was generated by eastward subduction of Pacific oceanic lithosphere beneath South America. Similar spatial and temporal relations exist over the length of both Americas and represent the terminal collision of an arc-bearing ribbon continent with the Americas during the Late Cretaceous–Early Tertiary Laramide event. It thus separated long-standing westward subduction from the younger period of eastward subduction characteristic of today. We speculate that the Cordilleran Ribbon Continent formed during the Mesozoic over a major zone of downwelling between Tuzo and Jason along the boundary of Panthalassic and Pacific oceanic plates.SOMMAIRENous avons étudié les relations spatiales et temporales des unités de roches dans la portion ouest de la Cordillère du Pérou, où deux bassins crétacés, la fosse d’accumulation de Huarmey-Cañete et la fosse d’accumulation péruvienne de l’ouest, ont été perçues par des auteurs précédents comme les portions ouest et est d’un même bassin de marge. La fosse de Huarmey-Cañete, qui repose sur le socle mésoprotérozoïque du bloc d’Arequipa, a été comblée par des couches de roches volcaniques tholéitiques – calco-alcalines de l’Albien au Thithonien atteignant 9 km d’épaisseur. Vers l’est, l’ensemble a fini par former des hauts fonds. Vers 105 à 101 Ma, les roches ont été plissées fortement puis recoupées par une suite d’intrusions vers 103 ± 2 Ma, durant et juste après la déformation, et plus tard dans l’intervalle 94 – 82 Ma, probablement par des plutons de subduction du batholite côtier. Quant à la fosse d’accumulation péruvienne de l’ouest, elle repose sur un socle métamorphique paléozoïque, et elle est constituée d’une plateforme silicoclastique – carbonate à pente ouest et d’un bassin contigu comblé par des grès, des schistes, des marnes et des calcaires finement laminés atteignant 5 km d’épaisseur et qui se sont déposés en continu durant tout le Crétacé. Les roches de la fosse d’accumulation péruvienne de l’ouest ont été décollées de leur socle, plissées et charriées vers l’est durant la fin du Crétacé et le début du Tertiaire. Parce que les facies et les profondeurs de sédimentation de ces deux fosses d’accumulation dont incompatibles, et que leur développement et leur socle sont différents, ces deux fosses ne peuvent pas s’être développées côte à côte. À cause de l’épaisseur accumulée, de sa composition et du style de son magmatisme, nous pensons que la fosse d’accumulation de Huarmey-Cañete représente un arc magmatique qui s’est éteinte vers 105 Ma, lorsque l’arc est entré en collision avec un terrane inconnu. Nous pensons que le magmatisme subséquent aux premières intrusions mafiques syntectoniques et aux réseaux de dykes de 103 ± 2 Ma sont à mettre au compte d’une rupture de plaque. Le bloc Huarmey-Cañete-batholitique côtier et son socle mésoprotérozoïque sont demeurés au large jusqu’à 77 ± 5 Ma, moment où il est entré en collision et a été poussé par-dessus la marge ouest sud-américaine partiellement subduite, pour ainsi former la zone de chevauchement de vergence est de Marañon. Nous croyons que la séquence majeure de plutonisme et d’intrusion de dykes qui a succédé à la collision finale à 73–62 Ma doit être reliée à une rupture de la plaque lithosphérique sud-américaine à pendage ouest. Le magmatisme de 53 Ma et plus récent qui a succédé à la collision finale, a été généré par la subduction vers l’est de la lithosphère océanique du Pacifique sous l’Amérique du Sud. Des relations temporelles et spatiales similaires qui existent tout le long des deux Amériques représentent la collision terminale d’un ruban continental d’arcs avec les Amériques durant la phase tectonique laramienne de la fin du Crétacé–début du Tertiaire. Elle a donc séparé la subduction vers l’ouest de longue date de la période de subduction vers l’est plus jeune caractérisant la situation actuelle. Nous considérons que le ruban continental de la Cordillère s’est constitué durant le Mésozoïque au-dessus d’une zone majeure de convection descendante entre Tuzo et Jason, le long de la limite entre les plaques océaniques Panthalassique et Pacifique.

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Section: Hemispheric Implicationsmentioning

confidence: 99%

Arc and Slab-Failure Magmatism in Cordilleran Batholiths I – The Cretaceous Coastal Batholith of Peru and its Role in South American Orogenesis and Hemispheric Subduction Flip

Hildebrand¹,

Whalen

2014

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Section: Elementos Localizados Al Norte De La Faja Volcánica Transmexunclassified

“…(Eguiluz et al, 2000). Hay numerosos trabajos que describen la estratigrafía de la Sierra Madre Oriental; según Eguiluz et al (2000) el depósito de las rocas sedimentarias marinas inició en el Triásico Tardío, pero se mantuvo constante únicamente desde el Jurásico Superior hasta el Cretácico Superior con una distribución de facies muy variable. La plataforma Valles-San Luis Potosí es uno de los elementos paleogeográficos de esta cordillera (Figura 1), se distingue por su cubierta delgada de sedimentos marinos del Jurásico Superior que yacen bajo una secuencia de hasta 4000 m de rocas evaporíticas y calizas de tipo arrecifal y postarrecifal del Cretácico Inferior y Superior (Carrillo-Bravo, 1971).…”

Section: Elementos Localizados Al Norte De La Faja Volcánica Transmexunclassified

“…La plataforma Valles-San Luis Potosí es uno de los elementos paleogeográficos de esta cordillera (Figura 1), se distingue por su cubierta delgada de sedimentos marinos del Jurásico Superior que yacen bajo una secuencia de hasta 4000 m de rocas evaporíticas y calizas de tipo arrecifal y postarrecifal del Cretácico Inferior y Superior (Carrillo-Bravo, 1971). La orogenia Laramide produjo pliegues y cabalgaduras con vergencia hacia el este-noreste, su actividad abarca desde fines del Cretácico al Eoceno migrando el frente tectónico de oeste a este (Eguiluz et al, 2000).…”

Section: Elementos Localizados Al Norte De La Faja Volcánica Transmexunclassified

“…Se sabe que, en general, la orogenia Laramide migró de oeste a este en la región que abarca este estudio (De Cserna et al, 1980, Eguiluz et al, 2000. Para estimar la edad de la deformación en una localidad determinada se consideró la edad reportada de la roca más joven afectada y la más antigua no afectada por ella.…”

Section: Edad De La Orogenia Laramideunclassified

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El sistema de fallas Taxco-San Miguel de Allende y la Faja Volcánica Transmexicana, dos fronteras tectónicas del centro de México activas durante el Cenozoico

Alaniz-Álvarez

Nieto-Samaniego²

2005

BSGM

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ResumenLa Faja Volcánica Transmexicana se ha reconocido como un arco volcánico que atraviesa México de la costa pacífica al Golfo de México, con actividad volcánica y fallamiento normal desde el Mioceno al Reciente. Se ha planteado que la oblicuidad del arco volcánico con la trinchera es debida a la geometría de la subducción, cuyo ángulo de inclinación varía haciéndose menor hacia el oriente. Por otra parte, se ha propuesto que la Faja Volcánica Transmexicana se ubica sobre una zona de debilidad preexistente. En este trabajo se discuten los eventos de deformación cenozoicos ocurridos al norte y sur de la Faja Volcánica Transmexicana para identificar el tiempo en el que ésta actuó como zona de discontinuidad y también para determinar la presencia del campo de deformación precursor del emplazamiento del arco volcánico. Utilizamos como una de las referencias el sistema de fallas Taxco-San Miguel de Allende, ya que es la única estructura reconocida que atraviesa el arco volcánico y de la cual se ha estudiado con detalle su evolución estructural. En la Mesa Central, al norte de la Faja Volcánica Transmexicana, la deformación extensional postlaramídica ha ocurrido en tres eventos relativamente discretos durante el Eoceno, Oligoceno y Mioceno-Reciente. Los tres eventos liberaron extensión en dos direcciones principales horizontales y acortamiento vertical. Del evento eocénico las direcciones principales de deformación son poco conocidas. El evento del Oligoceno fue el más importante y la mayor extensión fue de 20% hacia el ENE-WSW; en el tercer evento, activo desde el Mioceno, la deformación ha estado concentrada principalmente en la Faja Volcánica Transmexicana y en su límite norte con la Mesa Central. La deformación extensional oligocénica de la Mesa Central migró hacia el poniente hasta culminar con la apertura del Golfo de California y hacia el sur-oriente hacia la Faja Volcánica Transmexicana. En la Sierra Madre Oriental, al oriente de la Mesa Central y norte de la Faja Volcánica Transmexicana, la deformación cenozoica ha sido mínima. Al sur de la Faja Volcánica Transmexicana, en la región de Taxco, Gro., se han documentado dos eventos de deformación postlaramídicos acomodados principalmente por fallas laterales NW-SE y N-S. El primero ocurrió durante el Eoceno tardío con una dirección de extensión NNW-SSE y acortamiento hacia el ENE-WSW. El segundo evento ocurrió durante el Oligoceno temprano, la extensión máxima ocurrió hacia el NE-SW y el acortamiento hacia el NW-SE, ambos eventos migraron hacia el oriente.La mayor parte de las rocas volcánicas a lo largo de la Faja Volcánica Transmexicana son rocas volcánicas miocénicas, sin embargo se ha reportado la presencia de rocas volcánicas oligocénicas en la mitad inferior del relleno de la cuenca de México; por otro lado este arco volcánico se encuentra alojado en cuencas tectónicas limitadas por fallas mayores. Para la cuenca de México se infiere que la actividad de las fallas que limitan a la Faja Volcánica Transmexicana inició en el Eoceno tardío. Se concluye que ...

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Mechanical stability model of progradational carbonate platform margins under tectonic loads: Deformation of Cretaceous carbonate platforms in the Sierra Madre Oriental fold‐thrust belt (east central Mexico)

Contreras

Suter

2015

JGR Solid Earth

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Shortening in the Sierra Madre Oriental fold-thrust belt (east central Mexico) is localized along the margins of Cretaceous carbonate platforms and controlled by mechanical stratigraphy. The platform margins are deformed by imbricate series of thrust ramps, whereas the coeval basins and platform interiors are deformed by map-scale detachment folds. Here we present a finite element model to evaluate the influence of the boundary geometry and boundary conditions on the style of deformation observed at these basinward progradational platform margins. We calculate the stress distribution in a linearly elastic platform-basin transition zone under the action of horizontal tectonic stress, taking into account changes of rock mechanical properties across the platform margin, as well as their dependence on direction, and infer the resulting fracture patterns based on the Mohr-Coulomb failure criterion. Stress concentrations are predicted at the contacts between the massive rocks of the platform margin and the well-layered rocks of both, the platform interior and the adjacent basin. Brittle failure of the platform border can be mostly attributed to three effects: mechanical coupling between the carbonate platform and a substratum of moderate to low viscosity, variations in layering and texture that governed the mechanical properties of the involved carbonates as well as their dependence on direction, and the development of sharp domain boundary corners associated with progradational facies changes. In contrast, the dip of the basement and a possible taper of the overlying Upper Cretaceous shale toward the basin appear to have little influence on the mechanical failure of the platform margin.

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Tectónica de la Sierra Madre Oriental, México

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Arc and Slab-Failure Magmatism in Cordilleran Batholiths I – The Cretaceous Coastal Batholith of Peru and its Role in South American Orogenesis and Hemispheric Subduction Flip

Arc and Slab-Failure Magmatism in Cordilleran Batholiths I – The Cretaceous Coastal Batholith of Peru and its Role in South American Orogenesis and Hemispheric Subduction Flip

El sistema de fallas Taxco-San Miguel de Allende y la Faja Volcánica Transmexicana, dos fronteras tectónicas del centro de México activas durante el Cenozoico

Mechanical stability model of progradational carbonate platform margins under tectonic loads: Deformation of Cretaceous carbonate platforms in the Sierra Madre Oriental fold‐thrust belt (east central Mexico)

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