Services on Demand
Journal
Article
text new page (beta)
English (pdf)
Article in xml format
Article references
Automatic translation
Send this article by e-mailIndicators
-
Cited by SciELO -
Access statistics
Related links
-
Similars in
SciELO
Share
Permalink
Geofísica internacional
On-line version ISSN 2954-436XPrint version ISSN 0016-7169
Geofís. Intl vol.44 n.1 Ciudad de México Jan./Mar. 2005
Articles
Subsidence of the Laguna Salada Basin, northeastern Baja California, Mexico, inferred from Milankovitch climatic changes
1 Departamento de Geología, Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE) Km 107 Carretera Tijuana-Ensenada, 22860 Ensenada B. C., México Email: juanc@cicese.mx
2 Departamento de Geología, Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE) Km 107 Carretera Tijuana-Ensenada, Ensenada BC, 22860, México Email: amartin@cicese.mx
3 División de Oceanología, Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE) Km 107 Carretera Tijuana-Ensenada, Ensenada BC, 22860, México Email: herguera@cicese.mx
Laguna Salada in northern Baja California, Mexico, is an active half-graben product of the transtensional tectonics of the Gulf of California. It is sensitive to changes in sediment supply from the Colorado River basin. We present a time series analysis of the upper 980 m of a gamma-ray log from a borehole drilled near the Laguna Salada fault. The power spectrum of the gamma-ray log resembles the spectrum of δ18O Pleistocene isotopic variations from ice cores and from the deep ocean, known to be strongly controlled by Milankovitch cycles. We correlate δ18O stages with silty and sandy intervals in the log. Downcore ages for the last 780 ky are constrained within ~10 kyr. We derive a simple time vs. depth calibration relation for the basin over this time interval. Estimated sedimentation rates at the drill site appear to be constant with a value of ~1.6 mm/yr. We propose that this subsidence rate is produced by the Laguna Salada fault.
KEY WORDS: Gulf of California extensional province; Milankovitch cyclicity
La cuenca de Laguna Salada en el norte de Baja California, México, es un semigraben activo producto de la tectónica transtensional del Golfo de California. Esta cuenca endorréica es sensible a cambios en sedimentación por variaciones en el aporte de sedimentos de fuentes cercanas y distales transportados por arroyos de las sierras adyacentes y por el Río Colorado. Esta cuenca es un sitio excepcional para explorar el uso de cambios climáticos cíclicos como herramienta de datación y estimar tasas de sedimentación y subsidencia en el área. Para demostrar esto se presenta un análisis de series de tiempo de un registro de rayos de gama de un pozo geotérmico exploratorio perforado adyacente a la falla de Laguna Salada, la cual limita el margen oriental de la cuenca. Los resultados del análisis indican que el espectro de los primeros 980 m del registro de rayos gama tiene una alta coherencia con el espectro de registros isotópicos paleoclimáticos de δ18O del Pleistoceno, los cuales exhiben fuerte periodicidad de Milankovitch. Con base en esto, es posible correlacionar estadios climáticos con paquetes sedimentarios cortados por el pozo. De esta manera es posible constreñir las edades de los sedimentos depositados durante los últimos 780 kiloaños con una incertidumbre estimada en 10 ka. También se deriva un modelo sencillo de conversión de profundidad a tiempo para la cuenca de Laguna Salada. El modelo indica que la tasa de sedimentación para los últimos 780 ka ha permanecido constante con un valor de ~1.6 mm/año. Dada la proximidad del sito de perforación a la falla de Laguna Salada, tomamos este valor como la tasa de subsidencia de esta falla.
PALABRAS CLAVE: Periodicidad de Milankovitch; provincia transtensional del Golfo de California
BIBLIOGRAPHY
AXEN, G. J. and J. M. FLETCHER, 1999. Range-front fault scarps of the Sierra El Mayor, Baja California: formed above an active low-angle normal fault? Geology, 27, 247-250. [ Links ]
AXEN, G. J.; M. GROVE; D. STOCKLY; O. M. LOVER; D. A. ROTHSTEIN; J. M. FLETCHER; K. FARLEY; CONTRERAS, J.; C. H. SCHOLZ and J. C. P. KING, 1997. A model of rift basin evolution constrained by first-or-der stratigraphic observations. J. Geophys. Res., 102, B4, 7673-7690. [ Links ]
CONTRERAS, J.; M. H. ANDERS and C. H. SCHOLZ, 2000. Growth of a normal fault system: Observations from the Lake Malawi Basin of the East African Rift system. J. Struc. Geol., 97, 22, 159-168. [ Links ]
COWIE, P. A. and G. P. ROBERTS, 2001. Constraining slip rates and spacings for active normal faults. J. Struc. Geol., 23, 1901-1915. [ Links ]
DORSEY, R. and A. MARTÍN-BARAJAS, 1999. Sedimentation and deformation in a Pliocene-Pleistocene transtensional supradetachment basin, Laguna Salada, north-west Mexico. Basin Research, 11, 205-221. [ Links ]
DAWERS, N. and R. UNDERHILL, 2000. The role of fault interaction and linkage in controlling synrift stratigraphic sequences: Late Jurassic, Statfjord east area, northern North Sea. AAPG Bulletin, 84,1, 45-64. [ Links ]
HUYBERS, P., 2002. Depth and orbital tuning: a new chronology of glaciation and nonlinear orbital climate change. Ms. Sc. thesis, Massachusetts Institute of Technology, pp. 121. [ Links ]
IMBRIE, J. and J. Z. IMBRIE, 1980. Modeling the climatic response to orbital variations. Science, 207, 943-953. [ Links ]
KING, G. C. P.; R. S. STEIN and J. B. RUNDLE, 1988. The growth of geological structures by repeated earthquakes. J. Geophys. Res., 93, 13307-13318. [ Links ]
MARTÍN-BARAJAS, A.; S. VÁSQUEZ-HERNÁNDEZ; A. L. CARREÑO; J. HELENES; F. SUÁREZ-VIDAL and J. ALVARES-ROSALES, 2001. Late Neogene stratigraphy and tectonic control on facies evolution in the Laguna Salada Basin, northern Baja California, Mexico. Sedimentary Geology, 144, 5-35. [ Links ]
MULLER, K. J. and T. K. ROCKWELL, 1995. Late Quaternary structural evolution of the western margin of the Sierra Cucapá, northern Baja California. Geol. Soc. Amer. Bull., 107, 8-18. [ Links ]
OLSEN, P. E. and D. V. KENT, 1996. Milankovitch climate forcing in the tropics of Pangaea during the Late Triassic. Palaeogeogr., Palaeoclim., Palaeoecol., 122, 1 -26. [ Links ]
PETIT, J. R.; J. JOUZEL; D. RAYNAUD; N. BARKOV; J. BANOLA; I. BASILE; M. BENDER; J. CHAPPELLAZ; M. DAVIS; G. DELAYGUE; M. DELMONTE; M. KOTLYAKOV; M. LEGRAND; V. LIPENKOV; C. LORIUS; L. PEPIN; C. RITZ; E. SALTZAMAN and M. STIVENARD, 1999. Climate and atmospheric history of the past 420,000 years from the Vostok ice core, Antarctica. Nature, 399, 429-436. [ Links ]
SAVAGE, J. C.; M. LISOWSKI; N. E. KING and W. K. GROSS, 1994. Strain accumulation along the Laguna Salada fault, Baja California, Mexico. J. Geophys. Res., 99, 18109-18166. [ Links ]
SHACKLETON, N. J.; A. BERGER and W. R. PELTIER, 1990. An alternative astronomical calibration of the lower Pleistocene timescale based on ODP 677. Trans. R. Soc. Edinburgh, Earth Sciences, 81, 251-261. [ Links ]
Received: July 02, 2003; Accepted: April 27, 2004
This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License
