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Boletín de la Sociedad Geológica Mexicana
versión impresa ISSN 1405-3322
Bol. Soc. Geol. Mex vol.57 no.3 Ciudad de México dic. 2005
https://doi.org/10.18268/bsgm2005v57n3a3
Artículos
La Mesa Central de México: estratigrafía, estructura y evolución tectónica cenozoica
The Mesa Central of Mexico: Stratigraphy, structure, and cenozoic tectonic evolution
1Centro de Geociencias, Universidad Nacional Autónoma de México, Apartado postal 1-742, Querétaro, Qro. 76230, México
La Mesa Central es una provincia fisiográfica caracterizada por ser una región elevada que internamente puede subdivi-dirse en dos regiones. La región sur tiene cotas que se encuentran por encima de los 2 000 msnm, con excepción del valle de Aguascalientes, es una zona montañosa cubierta en su mayor parte por rocas volcánicas cenozoicas. La región norte, que es de mayor extensión, muestra un estado de erosión más avanzado que la región sur, tiene grandes cuencas continentales rellenas de sedimentos aluviales y lacustres, y presenta cotas por debajo de los 2 000 msnm. La configuración de la corteza en la Mesa Central muestra un espesor de ca. 32 km y está flanqueada por la Sierra Madre Oriental con espesor de ca. 37 km y la Sierra Madre Occidental de ca. 40 km. Bajo la corteza se infiere la presencia de cuerpos parcialmente fundidos de material mantélico atrapados en la zona adelgazada, sugiriendo que la adición de materiales fundidos en la base produjo el levantamiento y calentamiento de la parte inferior y media de la corteza.
Las rocas más antiguas que afloran en la Mesa Central son facies marinas de edad triásica y delimitan burdamente la zona del margen continental para ese tiempo. Yaciendo sobre esas rocas aparecen distribuidas en toda la Mesa Central rocas continentales de edad jurásica. A partir del Oxfordiano y hasta finales del Cretácico prevalecieron condiciones marinas. Durante ese lapso se depositaron tres conjuntos litológicos muy distintos, hacia el margen oriental se encuentra una secuencia de plataforma, denominada Plataforma Valles-San Luis Potosí que en su mayor parte queda comprendida en la Sierra Madre Oriental, pero hacia la Mesa Central está representada por facies arrecifales y principalmente de talud; hacia el centro de la Mesa Central aparecen rocas de cuenca marina que constituyen secuencias potentes de lutita y arenisca calcáreas y culminan con arenisca que contiene clastos de rocas volcánicas, a este conjunto se lo denomina Cuenca Mesozoica del Centro de México. Hacia los límites occidental y sur aparecen conjuntos volcanosedimentarios marinos en los que se reconocen espesores grandes de basaltos almohadillados con componentes sedimentarios que consisten principalmente en lutita, arenisca y caliza; en algunas localidades las lavas y los sedimentos se encuentran intercalados. Todas estas rocas muestran deformación plicativa y fallamiento inverso, los cuales fueron producidos durante la orogenia Laramide. Sobre estos conjuntos litológicos aparecen en contacto por una gran discordancia angular las rocas de edad cenozoica, todas de origen continental y que hacia la base de la secuencia consisten de conglomerados y rocas volcánicas de composiciones andesíticas a riolíticas. Hacia la parte superior la secuencia volcánica cenozoica consiste de un gran apilamiento de rocas de composición riolítica caracterizadas por una composición química peculiar que las identifica como riolitas "topacíferas" y cuyo origen fue mayoritariamente por fusión de la corteza. Hacia la cima de la secuencia cenozoica aparecen basaltos alcalinos de edad Mioceno y Cuaternario, volumétricamente modestos.
El límite norte de la Mesa Central lo constituye el Sector Transversal de Parras de la Sierra Madre Oriental. Los otros tres límites, este, oeste y sur están formados por sistemas de fallas regionales en los que se ha documentado actividad cenozoica. El límite este lo forma el sistema de fallas Taxco-San Miguel de Allende cuya edad de actividad varía de norte a sur de Oligoceno en la región central (San Luis Potosí) a Mioceno hacia el límite sur (San Miguel de Allende). El límite sur lo forma la falla del Bajío cuya actividad documentada abarca del Oligoceno al Mioceno medio, al igual que el graben de Aguascalientes que constituye la parte sur del límite poniente de la Mesa Central. Hay una gran estructura que constituye el límite de las regiones norte y sur de la Mesa Central y buena parte de su límite occidental. Ese gran sistema de fallas denominado San Luis-Tepehuanes muestra evidencias de actividad durante el Eoceno y Oligoceno, y se puede documentar actividad Plioceno-cuaternaria solamente en su porción NW.
Los yacimientos minerales, en especial epitermales, que se conocen en la Mesa Central están localizados, en su gran mayoría, sobre las trazas de esos grandes sistemas de falla. La información disponible permite establecer que esas estructuras ejercieron un control para el emplazamiento de rocas volcánicas, hipabisales y depósitos minerales a lo largo de sus trazas, sin que se pueda precisar los mecanismos por los que se dio ese control.
Palabras clave: México; Mesa Central; Estratigrafía cenozoica; Tectónica de México
The Mesa Central is a physipographic province in central México that it is characterized by being an elevatedplateau and that can be divided in two regions. In the southern region, the topography is higher than 2 000 masl, except for the Aguascalientes valley. This region is mountainous, and mostly covered by Cenozoic volcanic rocks. The northern region is larger than the southern, it shows an advanced degree of erosion, contains several continental basinsfilled with lacustrine and fluvial sediments, and its topography is lower than 2 000 masl. The crust in the Mesa Central is about 32 km thick, and it is bordered by the Sierra Madre Oriental, with average crustal thickness of'-37 km, and the Sierra Madre Occidental, with average crustal thickness of -40 km. The presence of magmas from mantle wedges below the crust is inferred, trapped at the bottom of the crust. This suggests that an underplating process produced heating and uplifting of the base and middle portions of the crust. The oldest rocks that outcrop at the Mesa Central are Triassic marine facies that formed approximately along the continental margin at that time. These rocks are overlain by Jurassic continental rocks that are widely distributed within the Mesa Central. Marine deposition in the area prevailed between the Oxfordian and the Creta-ceous. During thatperiod of time three distinctive lithological sequences formed. A marine platform formed at the eastern continental margin, and it is named Valles-San Luis Potosí Platform. It is mostly part of the Sierra Madre Oriental, but it is distinctively constituted by reef and talus facies towards the Mesa Central. In the middle part of the Mesa Central marine rocks outcrop and are made up of a very thick sequence of calcareous lutites and sandstones that are topped by sandstones with clasts of volcanic rocks, a suite that is known as the Mesozoic Basin of Central Mexico. In the western and southern borders of the Mesa Central, marine volcanosedimentary Mesozoic rocks crop out, that are made up of a thick sequence of pillow lava with intercalated lutite, sandstone and limestone. All of the above rocks have plicative deformation and inverse faulting, both produced during the Laramide orogeny. An angular unconformity separates these lithological sequences from the continental Cenozoic rocks. The bottom of the Cenozoic sequence consists of conglomerate, and andesitic and rhyolitic volcanic rocks. These were followed by Oligocene topaz-bearing rhyolites that formed by crustal melting. The uppermost part of the Cenozoic sequence contains scarce Miocene-Quaternary alkaline basalts.
The northern boundary of the Mesa Central is the so-called Sector Transversal de Parras, that is part of the Sierra Madre Oriental. The east, west and south boundaries of the Mesa Central are constituted by major fault systems that were active during the Cenozoic. The eastern boundary is constituted by the Taxco-San Miguel de Allende fault system, whose activity peaked from north to south, during the Oligocene in San Luis Potosí and during the Miocene in the southern boundary of the Mesa Central (San Miguel de Allende). The southern boundary is constituted by the El Bajío fault that was active be-tween the Oligocene and the middle Miocene, simultaneously to the Aguascalientes graben, south of the western boundary of the Mesa Central. The major structure that separates the northern and southern regions of the Mesa Central is named San Luis-Tepehuanes fault system in this paper. It was active mostly between the Eocene and the Oligocene, but also during the Pliocene-Quaternary in its northwestern segment. The majority of the mineral deposits found in the Mesa Central or in its vicinities, especially epithermal deposits, are located on the traces of the major fault systems described above. The available information suggests that the structures associated with the major fault systems controlled the emplacement of both volcanic-hypabyssal rocks and mineral deposits, although the actual mechanisms that drove the association between faulting, volcanism, and metallogenesis remain unknown.
Key words: Mexico; Mesa Central; Cenozoic stratigraphy; Tectonics of Mexico
Agradecimientos
Este trabajo fue financiado por los proyectos PAPIIT IN102602 y CONACYT 41044-F. El modelo de elevación digital de la Figura 1 fue elaborado por Gabriel Origel. Se agradece a Luca Ferrari los numerosos comentarios y sugerencias sobre la tectónica y estratigrafía del occidente de México, así como la revisión del manuscrito; a Rafael Barboza-Gudiño su cuidadosa revisión y sugerencias, las cuales mejoraron sustancialmente este trabajo.
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Recibido: 04 de Febrero de 2005; Revisado: 10 de Octubre de 2005; Aprobado: 12 de Octubre de 2005
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