Foraminíferos de la formación Tepetate (Heim) en el área de Las Pocitas, Baja California Sur, México
Foraminifera from the Tepetate Formation (Heim) at Las Pocitas, Baja California Sur, Mexico
AY Miranda-Martínez1 y AL Carreño2
1 Posgrado en Ciencias de la Tierra, CICESE, Carretera Ensenada-Tijuana km 107, Ensenada, CP 22830, Baja California, México. E-mail: amiranda@cicese.mx
]]> 2 Instituto de Geología, Universidad Nacional Autónoma de México, Circuito Exterior, CU, Delegación Coyoacán, CP 04510 DF, México.
Recibido en septiembre de 2007.
Aceptado en abril de 2008.
Resumen
Con el propósito de contribuir a precisar la edad y el ambiente de depósito de la formación Tepetate, se analizó el conjunto de foraminíferos planctónicos y bentónicos presente en muestras de un núcleo procedente de un pozo perforado en la localidad de Las Pocitas, Baja California Sur, México. Los alcances estratigráficos de las especies planctónicas permitieron reconocer la Zona P9 (Planorotalites palmerae-Acarinina pentacamerata) correspondiente a la parte tardía del Eoceno temprano, entre 50.4 y 49 Ma. El conjunto de foraminíferos bentónicos sugiere que los sedimentos se depositaron en el talud continental a una profundidad de, por lo menos 500 m, entre el dominio del batial superior y medio superior. La composición y la diversidad de los foraminíferos planctónicos sugieren la presencia de masas de agua superficiales cálido-templadas. La evidencia micropaleontológica aquí presentada, y la de reportes previos, indican que las muestras estudiadas sólo representan una porción de la formación Tepetate.
Palabras clave: Tepetate, paleógeno, Baja California, foraminífero.
Abstract
]]> In order to constrain the age and depositional paleoenvironment of the Tepetate Formation, benthic and planktonic foraminifera were analyzed in samples recovered from an exploration well located at Las Pocitas, Baja California Sur, Mexico. The planktonic taxa identified allowed recognition of Zone P9 (Planorotalites palmerae-Acarinina pentacamerata), equivalent to a late early Eocene age of 50.4-49 Ma. The benthic foraminiferal association suggests that the sediments were deposited in a continental slope environment at an upper bathyal water depth of ca. 500 m. Composition and diversity of planktonic foraminifera indicate the presence of warm-temperate surface water masses. Micropaleontological evidence presented here and from previous reports indicates that the samples studied represent only a portion of the Tepetate Formation.Key words: Tepetate, Paleogene, Baja California, foraminifera.
Introducción
La formación Tepetate representa el paquete de rocas marinas paleógenas más antiguas que afloran en Baja California Sur (BCS), registrando la historia deposicional y paleoceanográfica en la margen oriental del Pacífico. Interpretaciones previas de esta unidad han sugerido que la formación Tepetate representa una variedad de ambientes de depósito de edad Cretácico Tardío (Fullwider 1976) a Eoceno tardío (González-Barba 2002). A pesar de ser una unidad ampliamente reconocida, la formación Tepetate es considerada como una unidad informal, debido a que fue descrita y nombrada antes de la publicación del Código Norteamericano de Estratigrafía en 1961 y subsecuentes.
La primera descripción de las rocas sedimentarias de este intervalo de tiempo fue realizada por Darton (1921), quien describe las rocas que afloran en los arroyos Salada y Colorado, en los alrededores de Rancho Tepetate, BCS (fig. 1). Heim (1922) emplea por primera vez el nombre de Tepetate para designar a las rocas marinas que afloran en las cercanías del Rancho Tepetate, en el Arroyo Colorado, describiendo una segunda localidad al oriente de Isla Santa Margarita y dos más en las cercanías de Rancho San Hilario. La formación Tepetate fue originalmente descrita como un paquete de arenisca gris claro de 1000 m de espesor, depositada en un ambiente de plataforma. Estructuralmente Heim (1922) la describe ligeramente plegada y descansando discordantemente bajo 30.5 m de arenisca verde, arenisca gris claro bien estratificada, y lutita verde a violeta, pertenecientes a la formación Salada. Beal (1948) reconoce esta unidad en tres áreas a través de la costa del Pacífico de BCS incluyendo: (1) un área localizada al este y sudeste de Bahía Magdalena, (2) otra localizada desde Punta San Isidro al sudeste de Punta Canoas, (3) y una cerca del desierto de Santa Clara, éstas dos últimas consideradas más tarde por Lozano-Romen (1975) como pertenecientes a las formaciones Sepultura y Bateque, respectivamente. Beal (1948) establece dos secciones para la formación Tepetate, una en Arroyo Salada y la otra en los alrededores del Rancho Tepetate. En ambas secciones, este autor interpreta estos afloramientos como depósitos eocénicos de agua somera tipo deltaico. Mina-Uhink (1957) restringe el nombre de Tepetate a las rocas que afloran desde el Rancho Santa Rita hasta Arroyo El Conejo y propone la columna sedimentaria expuesta en Arroyo Colorado como localidad típica. Mina-Uhink (1957) asigna a la formación Tepetate una edad del Paleoceno al Eoceno medio y sugiere un depósito nerítico localmente deltaico para toda la unidad.
El primer estudio micropaleontológico en la formación Tepetate fue llevado a cabo por Knappe (1974) en rocas expuestas en los arroyos El Datilar y El Conejo. Este autor reconoce, con base en foraminíferos planctónicos y siguiendo el esquema zonal de Bolli (1966), las zonas Morozovella formosa formosa, Morozovella aragonensis, Acarinina pentacamerata y Hantkenina nuttalli. Knappe asigna a la formación Tepetate una edad correspondiente a la parte temprana del Eoceno medio, equivalente a los pisos clásicos del Penutiano y Ulatisiano descritos en California (Mallory 1959), y concluye que el conjunto de foraminíferos bentónicos presente en sus muestras sugiere un depósito en un ambiente del talud medio y superior.
El estudio micropaleontológico y litológico más completo de la formación Tepetate fue realizado por Fullwider (1976), quien analizando dos secciones localizadas en los arroyos Salada y Colorado reconoció las zonas de Morozovella trinidadensis, Globanomalina pseudomenardii, Morozovella velascoensis, Morozovella subbotinae, Morozovella formosa formosa, Morozovella aragonensis, Globigerinatheka senni y Acarinina pentacameratus del Paleoceno temprano al Eoceno temprano de Stainforth et al. (1975). Fullwider también identificó dos hiati representados por la ausencia de las zonas de Globorotalia pseudobulloides del Paleoceno temprano, y de Morozovella uncinata, Morozovella angulata y Morozovella pusilla pusilla, del Paleoceno medio. Debido a la presencia de nanoplancton calcáreo en una muestra recolectada en Arroyo Salada que incluye a Tetralithus nitidus Martin, Watznauria barnesae (Black), Watznauria biporta Bukry y Arkhangeliskiella cymbiformis Vekshira, Fullwider (1976) extendió el alcance estratigráfico de la formación Tepetate al Cretácico Superior (Maastrichtiano). Basado en el conjunto de foraminíferos y en la información litoestratigráfica (miembros cannonball, inter-bedded y crossbedded), este autor infiere una paleprofundidad batial media superior, bajo déficit de oxígeno en un subambiente de complejo de abanico submarino. Más tarde Coleman (1979), con base en las especies de nanoplancton calcáreo presentes en estas muestras, corrobora la edad maastrichtiana a eocénica temprana.
]]> Pérez-Venzor y Carreño (1995) cartografiaron y describieron la unidad, particularmente en el área de Las Pocitas y sus alrededores; desfortunadamente el trabajo permanece inédito en la Universidad Autónoma de Baja California Sur (UABCS). Varios autores han estudiado puntualmente aspectos sedimentológicos (Vázquez-García y Schwennicke 1996), así como taxonómicos con grupos como moluscos (Perrilliat 1996); ostrácodos y foraminíferos (Guerrero-Arenas 1998). En un trabajo bioestratigráfico y geológico detallado de la unidad, Ledesma-Vázquez et al. (1999) y Carreño et al. (2000) describen depósitos contemporáneos de finales del Eoceno temprano a principios del Eoceno medio (51.3 a 48.4 Ma), sugiriendo un ambiente somero asociado a eventos de tormenta en afloramientos de Arroyo Colorado, mientras que al oeste, las rocas de Las Pocitas representan las facies distales de un abanico turbidítico en el batial superior.. Además, estos autores consideran que ambas secciones corresponden sólo a una parte de la unidad y, por tanto, en contra de lo propuesto por Mina-Uhink (1957), establecen que Arroyo Colorado no puede ser considerada como típica de la formación Tepetate.Recientemente, García-Cordero y Carreño (2008) con base en nanoplancton calcáreo presente en el núcleo de Las Pocitas sólo pudieron reconocer, debido al retrabajo intenso de estos microfósiles, la subzona CP12a Discoasteroides kuepperi de Okada y Bukry (1980), recientemente considerada por Gradstein y Ogg (2005) como del Eoceno medio. Por ello, y debido a la abundancia de foraminíferos a lo largo del núcleo Las Pocitas, este estudio se realizó con la intención de proveer evidencia micropaleontológica sobre la edad y la historia deposicional de la formación Tepetate, coadyuvando al conocimiento de esta unidad y aportando elementos que podrían ser empleados en la redescripción formal de ésta.
Material y método
Las rocas sedimentarias de la formación Tepetate provienen de un núcleo perforado en los alrededores del poblado de Las Pocitas, localizado aproximadamente 76 km al sur de Ciudad Constitución, en el Municipio de La Paz, BCS (UNAM Loc. 2984; 24°24'00" N, 111°05'47" W, Carta Las Pocitas, Baja California Sur, México, 1:50,000, G12C79, CGSINEGI 1983; fig. 1). La perforación de 80 m fue realizada por la Secretaría, de Recursos Hidráulicos, de la que se recuperaron 62 m de rocas sedimentarias, representadas en su mayoría por un paquete homogéneo de limolita gris clara de grano fino, fosilífera, de 51 m de espesor. A su vez, la limolita se encuentra cubierta por estratos delgados de arenisca y caliza (fig. 2).
Se obtuvieron 56 muestras de la columna sedimentaria, mismas que fueron lavadas y secadas de acuerdo con las técnicas micropaleontológicas convencionales para microfósiles calcáreos según Gonzalvo (2002). Los microfósiles fueron colocados en placas Plummer para su identificación taxonómica. Los especimenes identificados se encuentran alojados en la Colección Nacional de Paleontología del Museo María del Carmen Perilliat del Instituto de Geología de la Universidad Nacional Autónoma de México, UNAM (Especimenes IGM-845-Mi a IGM-1053-Mi). Se tomaron micrografías de cada espécimen en el microscopio electrónico de barrido (MEB) JEOL-335C.Se contaron 300 foraminíferos planctónicos y bentónicos con la intención de conocer su abundancia relativa y el total de especies por muestra, así como para estimar la proporción de frecuencias medias de taxones planctónicos y bentónicos.
Resultados
Micropaleontología
De las 56 muestras analizadas, sólo las cinco de la cima del núcleo no contuvieron microfósiles y, debido a sus características litológicas, es posible que éstas no pertenecieran a la formación Tepetate. Las 51 muestras pertenecientes al paquete de limolita contienen un conjunto de foraminíferos planctónicos y bentónicos, así como una rica variedad de ostrácodos.
]]> Se identificaron 56 géneros de foraminíferos bentónicos y 11 de planctónicos empleando la clasificación de Loeblich y Tappan (1988). Se identificaron 151 especies y subespecies de foraminíferos (apéndice), tres de las cuales fueron dejadas en nomenclatura abierta (cf. y aff.). Ciento dieciocho son especies bentónicas que fueron identificadas con ayuda de los trabajos de Cushman (1927), Cushman y McMasters (1936), Martin (1943), Bandy (1949), Israelsky (1955), y Mallory (1959). Se identificaron 33 especies planctónicas, tomando como referencia a Cushman (1925), Martin (1943), Brönnimann (1952), LeRoy (1953), Loeblich y Tappan (1957), Bandy (1964), Gohbandt (1967), Postuma (1971), Cifelli (1972), Stainforth et al. (1975), Berggren (1977), Blow (1979), Toumarkine y Luterbacher (1985), y Premoli-Silva et al. (2003).La preservación de los foraminíferos y ostrácodos a todo lo largo del núcleo se considera buena; sin embargo, algunos especómenes están rotos y evidencian disolución, mientras que otros se encuentran recristalizados (muestras 11-12, 30-31, 47). La mayor abundacia de foraminíferos se encuentra en las muestras 11, 35 y 41, mientras que la menor se registra en las muestras 25 a 29. A lo largo de todo el núcleo el conjunto de especies bentónicas muestra una diversidad mayor que el planctónico, particularmente en la muestras 5, 18 y 40, mientras que la mayor diversidad planctónica resultó en las muestras 10, 11 y 36.
A todo lo largo de la columna sedimentaria el conjunto de foraminíferos denota una distribución errática, con excepción de las especies dominantes como Planorotalites pseudoscitula Glaessner y Acarinina decepta Martín, entre las planctónicas (figs. 2, 3), y Anomalinoides judas Martin, Anomalinoides kennae Martin, Bolivina pisciformis Galloway y Morrey, Gyroidinoides soldanii d'Orbigny octocamerata Cushman y Hanna, Spiroloculina lamposa Hussey y Uvigerina lodoensis Martin var. miriamae Mallory, entre las especies bentónicas (figs. 4, 5).
Bioestratigrafía
Tomando en cuenta el alcance estratigráfico de todas las especies de foraminíferos planctónicos recuperadas en el núcleo Las Pocitas, el conjunto indica una edad paleógena (fig. 6). Más aún, con excepción de Acarinina tribulosa Bolli, A. decepta, A. aquiensis Loeblich y Tappan, A. esnaensis Le Roy, A. marksi Martin, A. collactea (Finlay), Morozovella hispidicidaris Martin, Globonomalina chapmani (Parr), G. planoconica (Subbotina), Subbotina linaperta (Finlay) y S. inaequiespira Subbotina, cuyos alcances estratigráficos comienzan en el Paleoceno, y de Subbotina eocaena (Guembel), que llega hasta el Oligoceno, el conjunto en su totalidad puede ser situado en el Eoceno (fig. 6).
Este conjunto de especies eocénicas distribuidas en toda la columna sedimentaria de Las Pocitas, con excepción de Acarinina spinuloinflata Bandy y Subbotina eocaena, puede representar un conjunto equivalente al de la Zona P9 Planorotalites palmerae-Acarinina pentacamerata de Premoli-Silva et al. (2003). De acuerdo a estos autores, la Zona P9 Planorotalites palmerae-Acarinina pentacamerata se define como el intervalo bioestratigráfico entre el DPA (datum de primera aparición) de Planorotalites palmerae (Cushman y Bermúdez) y el DPA de Hantkenina nuttalli Toumarkine, y está caracterizada, por la abundancia de Acarinina pentacamerata (Subbotina) y la coocurrencia de Subbotina frontosa (Subbotina), S. inaequispira Subbotina, Morozovella aragonensis (Nuttall) y Acarinina bullbrooki Bolli, especies todas presentes en la columna sedimentaria estudiada. Más aún, la presencia continua de Acarinina mathewsae Blow y Subbotina hagni Gohrbandt en las muestras estudiadas, que según Premoli-Silva et al. (2003) tienen su DPA en la parte superior de la Zona P9 Planorotalites palmerae-Acarinina pentacamerata, refuerza la afirmación de que toda la columna estratigráfica se depositó durante la parte superior de esta zona (fig. 6).
Es importante mencionar, que en la sección estudiada, Acarinina spinuloinflata está presente de manera discontinua, mientras que Subbotina eocaena está sólo a partir de la muestra 29 y hasta la cima (fig. 2). De acuerdo con el esquema zonal de Premoli-Silva et al. (2003), Acarinina spinuloinflata tiene su DPA en la parte media de la Zona P10 Hantkenina nuttalli; mientras que el DPA de Subbotina eocaena ocurre en la base de la Zona P11 Globigerinatheka subconglobata subconglo bata, ambas del Eoceno medio. Sin embargo, Toumarkine y Luterbacher (1985) sitúan el DPA de Acarinina spinuloinflata en la base de la Zona P9 y el de Subbotina eocaena en la parte media de la misma zona, lo cual concuerda con las observaciones realizadas en este estudio. Más aún, la ausencia del Género Hantkenina, bioevento cosmopolita, previene la asignación de una edad más joven para esta parte de la formación Tepetate.
Los esquemas zonales establecidos para el Eoceno se desarrollaron en áreas tropicales a subtropicales usando taxones planctónicos característicos de masas de agua cálida. Por tal motivo, la discrepancia en la distribución estratigráfica de algunos taxones planctónicos en las muestras aquí estudiadas, sugiere la ubicación de esta localidad en un área subtropical a templada para finales del Eoceno temprano. Para este intervalo de tiempo se ha documentado el inicio de un enfriamiento climático muy drástico (Steineck y Gibson 1971, Zachos et al. 2001) evidenciado por isótopos estables y microfósiles que favoreció la proliferación de masas de agua frías. Bajo estas condiciones, no es inusual que las especies sufrieran cambios en su distribución biogeográfica, así como en su alcance estratigráfico. Por lo tanto, es posible que los alcances estratigráficos de A. spinuloinflata y S. eocaena difieran en el área de estudio con respecto a su distribución en regiones netamente tropicales.
Paleoambiente
Las especies de foraminíferos bentónicos identificadas en las rocas pertenecientes a la formación Tepetate como Spiroplectammina richardi Martin y Globocassidulina globosa Hantken, son, de acuerdo con Ingle (1980), parte de un conjunto característicamente nerítico externo, al igual que Pullenia salisburyi (Stewart y Stewart) que incluso se presenta en biofacies del batial superior (Smith 1964). Los rangos paleobatimétricos más profundos pertenecen a Vulvulina curta Cushman y Siegfus, Cibicides coalingensis (Cushman y Hanna) y Bulimina alazanensis Cushman, con límites superiores de profundidad en el batial medio inferior, y Gyroidinoides soldanii en el batial inferior a lo largo de la margen oriental del Pacífico. Sin embargo, los taxones bentónicos más abundantes, bien preservados y de mayor frecuencia como Aragonia aragonensis (Nuttall), Cibicides fortunatus Martin, Cibicidoides pseudoungerianus Cushman, Cibicides pseudowellerstorfi Cole, Globobulimina pacifica (Cushman) y Uvigerina yazooensis Cushman, son especies comunes en el batial superior (Ingle, 1980). Otras especies dominantes asociadas a este conjunto tienen límites de profundidad en el batial medio superior como son Eponides lodoensis Martin, Bolivina pisciformis Galloway y Morrey, junto con Bulinina consanguinea Parker y Bermudez y Pullenia quinqueloba (Reuss). Esta asociación faunística sugiere que los sedimentos de la formación Tepetate en el núcleo Las Pocitas se depositaron entre el batial superior y medio superior, aproximadamente a 500 m de profundidad, en un ambiente del talud continental (fig. 7).
]]>Discusión
La distribución de los foraminíferos planctónicos a lo largo de la sección estudiada, permitió el reconocimiento de un conjunto característico de la Zona P9 Planorotalites palmerae-Acarinina pentacamerata de Premoli-Silva et al. (2003) correspondiente a la parte tardía del Eoceno temprano, misma que de acuerdo con Berggren et al. (1995) comprende una edad de entre 50.4 y 49 Ma. Esta edad es coherente con la edad establecida por García-Cordero y Carreño (2008) de entre 49.5 y 49 Ma para las mismas muestras. De igual forma, concuerda de manera general, con las edades asignadas para la formación Tepetate en Arroyo El Conejo por Vázquez-García (1996) y en Arroyo Colorado por Guerrero-Arenas (1998) y Carreño et al. (2000).
Considerando las especies reportadas previamente por Knappe (1974) en Arroyo Datilar, se deduce que con base en la presencia de Planorotalites palmerae, Globigerinatheka senni Beckmann y Acarinina aspensis Colom, y debido a la ausencia de Hantkenina, es posible asignar a las rocas que afloran en esta localidad a la Zona P9 Planorotalites palmerae-Acarinina pentacamerata, en lugar de a la zonas P8 Morozovella aragonensis y P10 Hantkenina nuttalli establecidas por Knappe (1974). El conjunto de foraminíferos bentónicos indica que las rocas aquí estudiadas pertenecientes a la formación Tepetate se depositaron entre el batial superior y medio superior a una profundidad de por lo menos 500 m en un ambiente del talud medio, concordando con las interpretaciones hechas por otros autores en diversas localidades donde afloran rocas de esta formación, como en los arroyos Datilar y El Conejo (Knappe, 1974), los arroyos Salada y Colorado (Fullwider 1976, Galli-Oliver et al. 1986), y Las Pocitas (Ledesma-Vázquez et al. 1999, García-Cordero 2005).
Esta información, así como la interpretación de la presencia de ambientes someros y costeros realizada por Heim (1922), Mina-Uhink (1957), Vázquez-García (1996), Guerrero-Arenas (1998), Ledesma-Vázquez et al. (1999) y Carreño et al. (2000), sugiere que durante el Paleógeno prevaleció una topografía irregular que favoreció el depósito de facies diferentes. Carreño et al. (2000) con base en evidencia litológica y en el conjunto de foraminíferos sugiere que la unidad en su totalidad parece haberse depositado durante un evento transgresivo seguido de una importante regresión. Las condiciones continentales prevalecieron en el área, al menos hasta el Oligoceno tardío, cuando se presentan los depósitos marinos de la Formación El Cien.
Los datos aquí presentados, así como la información propuesta por los autores antes mencionados, sugieren que el depósito de la formación Tepetate incluye un intervalo de tiempo que va del Paleoceno temprano, hasta la parte temprana del Eoceno medio, indicando la presencia de un hiatus deposicional corto durante el Paleoceno medio. La edad cretácica asignada por Fullwider (1976) y Coleman (1979) para la base de la formación Tepetate, permanece como un dato aislado. Sin embargo, García-Cordero y Carreño (2008) mencionan la presencia continua y abundante de especies cretácicas retrabajadas a través del núcleo de Las Pocitas, sugiriendo la existencia de una fuente de rocas cretácicas cercana al área de estudio. Otro dato aislado que aún no ha sido corroborado por otro grupo fósil es el mencionado por González-Barba (2002), quien adjudica una edad del Eoceno tardío (Priaboniano) para la formación Tepetate con base en la descripción de una asociación de tiburones y rayas fósiles.
La presencia de especies planctónicas características de masas de agua templada en las muestras estudiadas, tales como Globanomalina planoconica y Acarinina collactea (Steineck y Gibson 1971), aunada a la baja diversidad de la fauna y flora planctónica, la escasez de globorotálidos quillados (Morozovella), la predominancia de globigerínidos (Subbotina) y la presencia de especies de ostrácodos de los géneros criófilos Krithe y Parakrithe, apoyan la interpretación sobre la presencia de masas de agua subtropical-templada (Steineck et al. 1972). Éstas pudieron haberse originado como resultado del enfriamiento climático ocurrido hacia finales del Eoceno y durante el Oligoceno, documentado por varios autores en otras regiones (Steineck y Gibson 1971, Berggren y Prothero 1992, Berggren et al. 1998, Zachos et al. 2001). Al mismo tiempo se refuerza la inferencia sobre la presencia de masas de agua fría asociada al depósito que aflora en el área de Las Pocitas, previamente documentado por Ledesma-Vázquez et al. (1999).
Los resultados del presente estudio no permiten considerar al conjunto de rocas marino-sedimentarias recuperado en el núcleo de Las Pocitas como candidato a representar la sección típica de la formación Tepetate debido a que la sección de 62 m de espesor representa sólo la parte superior de la unidad. De acuerdo con los atributos líticos de la columna sedimentaria estudiada, ésta corresponde al miembro informal interbedded de Fullwider (1976), y de ella están ausentes los otros dos miembros. Por tanto, no es posible con base en ella formalizar el status de nomenclatura de esta unidad.
Agradecimientos
]]> Se agradece a la Universidad Autónoma de Baja California Sur el acceso al material bajo su resguardo para la realización de este trabajo. Las autoras agradecen a J Ingle (Stanford University), J Ledesma-Vázquez (UABC) y K McDougall (USGS, Flagstaff) por la revisión crítica y las sugerencias que mejoraron sustancialmente el escrito. Un reconocimiento para M Alcayde-O, Editora Técnica de las Publicaciones del Instituto de Geología, por la revisión y corrección del manuscrito en ambos idiomas. Esta investigación fue parcialmente apoyada por PAPIIT-IN116308.
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