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Boletín de la Sociedad Geológica Mexicana
versão impressa ISSN 1405-3322
Bol. Soc. Geol. Mex vol.57 no.1 Ciudad de México Jan. 2005
https://doi.org/10.18268/bsgm2005v57n1a5
Artículos
La falla de Caltepec: raíces expuestas de una frontera tectónica de larga vida entre dos terrenos continentales del sur de México
The Caltepec fault: exposed roots of a long-lived tectonic boundary between two continental terranes of southern Mexico
1Instituto de Geología, Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad Universitaria, Deleg. Coyoacán, 04510, México, D.F.
2Estación Regional del Noroeste, Instituto de Geología, Universidad Nacional Autónoma de México, L.D. Colosio y Madrid S/N, Campus Unison, Apartado Postal 1039, 83000 Hermosillo, México
3Centro de Geociencias, Universidad Nacional Autónoma de México, Campus Juriquilla, Querétaro, Qro., 76230, México.
En este trabajo se discuten las características geológicas de la falla de Caltepec, una zona de cizalla de larga vida con dirección norte-sur y mecanismo transpresional derecho que separa a los terrenos Zapoteco al oriente y Mixteco al poniente al nivel de sus basamentos metamórficos (complejos Oaxaqueño y Acatlán). Los excelentes afloramientos (área de Caltepec) que exponen completamente el contacto en una anchura variable entre 2 y 6 km revelan una actividad tectonomagmática y metamórfica del Pérmico temprano relacionada con la yuxtaposición de los complejos cristalinos durante la consolidación de Pangea, y registran también períodos múltiples de reactivación mesozoicos, cenozoicos y probablemente hasta recientes. Con base en la cartografía geológico-estructural detallada y estudios petrográficos, geocronológicos e isotópicos, se determinó un rango de edad de 275.6−270.4 Ma para el evento de cizalla dúctil en la zona de falla mediante fechamientos U-Pb en circones de un leucosoma anatéctico y granito sintectónico (granito Cozahuico). Se establece también una estructura en semiflor con su cima en posición casi vertical y su base cabalgada hacia el poniente con desplazamientos indeterminados. Las relaciones iniciales de 87Sr/86Sr (0.70435-0.70686) y edades modelo Sm-Nd (TDM) (1.0-1.6 Ga) para el granito Cozahuico y el leucosoma indican un origen por mezcla magmática entre corteza local proterozoica y una componente de manto empobrecido. La edad leonardiana de la cobertura discordante (Formación Matzitzi) y una edad de enfriamiento 40Ar/39Ar (moscovita) de 268.6 Ma para un esquisto de mica milonítico en la base de la cabalgadura, implica tasas altas de enfriamiento (~180°C/Ma) y levantamiento durante el Pérmico. Por otro lado, el registro sedimentológico adyacente indica reactivación tectónica intensa durante el Cretácico Inferior, Paleógeno y Neógeno a lo largo de la falla de Caltepec, alternando con periodos de estabilidad tectónica relativa durante el Triásico, Jurásico y Cretácico medio. La orientación paralela de las fallas de Caltepec y Oaxaca, distante decenas de kilómetros al oriente de la primera, se interpreta como partes de un sistema estructural sincrónico y dinámicamente acoplado que ha estado liberando alternadamente los esfuerzos tectónicos asociados con la ruptura de Pangea y la evolución del margen del Pacífico del sur de México desde el Jurásico hasta el Holoceno en esta región.
Palabras clave: Falla mayor; límite de terrenos; Complejo Acatlán; Complejo Oaxaqueño; México meridional
This work presents the main geologic characteristics of the long-lived Caltepec fault zone, a N-S trending, righttranspressional shear zone that separates the Zapoteco terrane on the east from the Mixteco terrane on the west at their basement level (Oaxaqueño and Acatlan complexes). The high quality of the outcrops (Caltepec area), entirely exposing a 2-6 km wide tectonic contact, reveals protracted and polyphase tectonic activity on the fault from at least early Permian time to the present. Based on detailed geological mapping, petrography, geochronology, and isotopic studies, it is shown that the tectonothermal event in the Caltepec fault zone is related to the oblique collision of the metamorphic complexes during the amalgamation of Pangea. An anatectic leucosome and the resulting syntectonic granite (Cozahuico granite) in the fault zone yielded U-Pb zircon ages of 275.6 and 270.4 Ma. It is also established a half-flower structure for the fault zone, with the top lying almost vertical and its base thrusted westward with unknown displacements. The initial 87Sr/86Sr ratios (0.70435-0.70686) and Sm-Nd model ages (TDM) (1.0-1.6 Ga) for the Cozahuico granite and leucosome indicate a magmatic mixture that originated from melted Proterozoic crust and a component of depleted mantle. The leonardian age for the cover (Matzitzi Fm.) and a 40Ar/39Ar cooling age (muscovite) of 268.6 Ma for a mylonitic mica schist at the sole of the thrust, implies high ratios of cooling (~180°C/Ma) and uplift during the Permian. On the other hand, the adjacent sedimentological record indicates intense tectonic reactivation during Early Cretaceous, Paleogene, and Neogene times along the long-lived Caltepec fault zone, alternating with periods of relative tectonic quiescence during Triassic, Jurassic, and mid Cretaceous times. The trend of the Caltepec fault zone, parallel to the Oaxaca fault, distant only a few kilometers to the east, is interpreted as part of a synchronous and dynamically coupled tectonic system. This coupled system has liberated tectonic stresses associated with the rupture of Pangea and the evolution of the Pacific margin of southern Mexico from Jurassic to Holocene times.
Key words: Major fault; terrane boundary; Acatlán Complex; Oaxacan Complex; southern Mexico
Agradecimientos
Este trabajo fue desarrollado y financiado bajo el marco del proyecto SEP-CONACYT 36821-T. La revisión crítica del manuscrito fue hecha por Bodo Weber y Susana Alaniz, cuyas sugerencias y comentarios fueron muy constructivos para centrar nuestras ideas y mejorar el trabajo. Agradecemos a Edgar Angeles Moreno por la ayuda brindada en algunas etapas del trabajo de campo. Sonia Ángeles participó activamente en el proceso de separación de minerales para fechamientos. El Servicio Simológico Nacional dependiente del Instituto de Geofísica, de la UNAM, amablemente facilitó la información relacionada con los sismos localizados en la región de Tehuacán, Puebla, y porción central del estado de Oaxaca. A. Iriondo agradece al Dr. Joe Wooden del United States Geological Survey por su apoyo durante la realización de los fechamientos U-Pb de circones con SHRIMP.
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Recibido: 12 de Agosto de 2004; Revisado: 03 de Febrero de 2005; Aprobado: 11 de Febrero de 2005
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