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Tlamati Sabiduría, Volumen 7 Número Especial 2 (2016)
4° Encuentro de Jóvenes Investigadores – CONACYT 11° Coloquio de Jóvenes Talentos en la Investigación
Acapulco, Guerrero 21, 22 y 23 de septiembre 2016
Memorias
Comparación de las características del conglomerado Guanajuato con el
grupo Balsas en el área de Taxco de Alarcón Guerrero, México.
Universidad Autónoma de Guerrero
Jorge Oman Lepe Villalpando
Unidad Académica de Ciencias de la Tierra
Programa de Verano Delfín
Área I: Físico-Matemáticas y Ciencias de la Tierra
Dr. Isidro Loza Aguirre
Docente-Investigador de la Universidad de Guanajuato
Dirección del Departamento de Minas, Metalurgia y Geología
Resumen
Los depósitos continentales de lechos rojos se encuentran esparcidos en las partes centro y
sur de la República Mexicana estos conglomerados presentan características similares en su
composición litológica, deposicional y estratigráfica. El Conglomerado Guanajuato del terciario
temprano se encuentra distribuido principalmente en la ciudad de Guanajuato de ahí su nombre,
tiene un espesor ˜1500m con variaciones laterales en su espesor debido a la morfología del
terreno, se encuentra limitado al N y NE por fallas normales al W por una cubierta de aluvión, y
al S y E por una cubierta volcánica, está compuesto por más del 50% de fragmentos volcánicos y
en menor composición calizas y chert soportados por una matriz rojiza cementada principalmente
por calcita, se ha obtenido una edad del Eoceno temprano (Ypresiense, 49 M.a) al Oligoceno
temprano (Rupeliene 33 M.a), una de las edades se obtuvo por medio de un fósil de vertebrado
Tasymys del Eoceno medio, otra edad se obtuvo mediante la datación de un derrame e lava de
composición andesítica interestratificados con el miembro inferior del conglomerado arrojando
una edad de 49M.a por el método de K-Ar del contenido de roca total. Presentan dos familias de
fallas normales con tendencia NW y NE que generaron la inclinación de las capas hacia el NE y
ENE-SE respectivamente. En el área de Taxco de Alarcón afloran conglomerados rojos
conocidos como Grupo Balsas, tiene un espesor aproximado de 450m. Está compuesto por 90%
de rocas calizas el resto corresponden a lutitas y rocas volcánicas, soportados por matriz con
clastos angulares a sub redondeados, se ha obtenido una edad de 38 M.a (Priaboniense) mediante
el método K-Ar de roca total, en un vitrófido intercalado en la parte baja conglomerado. En las
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dos áreas de estudio las capas rojas se depositaron en ambientes continentales concentrados en
cuencas profundas generadas por eventos transtensivos producidos por relajamiento cortical
después de la Orogenia Laramide, acompañados de vulcanismo pre y syndeposicional
evidenciado por los fragmentos de rocas volcánicas en el conglomerado y por derrames de lava
interestratificados a la base y cima de las formaciones.
Estratigráficamente ambos conjuntos están relacionados, con rocas sedimentarias del
Mesozoico fuertemente plegadas en discordancia angular con la base del conglomerado, y con
rocas volcánicas del Oligoceno en contacto concordante a la cima.
Introducción
Los sedimentos clásticos terrígenos y rocas sedimentarias están compuestos de
fragmentos que resultan del intemperismo de rocas pre-existentes (fig.1). El análisis de gravas y
conglomerados nos proporcionan datos importantes que pueden revelar de donde proviene el
material y como fue transportado, las gravas y conglomerados se clasifican según el tamaño de
sus clastos (Escala Wentwoth para medidas de granos fig.2), que tienen medidas > a los 2mm de
diámetro. La matriz de un conglomerado puede estar formada por arenas o arcillas entre los
clastos, si la matriz es mayor al 20% la roca puede ser referida como un conglomerado arenoso o
arcilloso. La proporción de matriz presente es un importante factor en la textura de una roca
sedimentarias conglomerática, así el arreglo de las diferentes medidas de granos dentro de este.
Una distinción comúnmente hecha entre conglomerados clasto-soportados, que son clastos que
están en contacto unos con otros dentro del conglomerado, y aquellos que están soportados por
matriz, en el cual muchos de los clastos están completamente rodeados por matriz. El termino
orto conglomerado es usado para indicar que la roca esta clasto-soportada y para conglomerado
para una textura soportada por matriz. El arreglo de la medida de los granos puede ser importante
en la interpretación de ambientes deposicionales.
Fig1. Esquema de clasificación para sedimentos y rocas sedimentarias. (Nichols, 2009)
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mm Nombre
Rodados
Guijarros
G
rava
s C
ongl
omer
ados
Canto
Gránulos
Arenas muy Gruesas
Arenas gruesas
Arenas medias
Arenas Finas
Arenas muy finas
Limos gruesos
Limos medios
Limos finos
Limos muy finos
Arcillas
Lo
do
Lo
dolit
a A
rena
Are
nisc
a
256
128
64
32
16
8
4
2
1
0.5
0.25
0.125
0.063
0.031
0.0156
0.0078
0.0039
Se han documentado al menos veinte afloramientos de conglomerados que se encuentran
distribuidos en el centro y sur de la República Mexicana, Conglomerado Guanajuato
(Guanajuato, Guanajuato), Formación Ahuchila (Nazas, Durango), Conglomerados y Areniscas
Rojas (Juchipila, Zacatecas), Formación Balsas (Tetela del Rio), Formación Balsas/Morelos
(Distrito Minero de Taxco), Fm. Tetelcingo (Tetelcingo,Guerrero), Fm. Cenicera (Ahualulco, San
Luis Potosí), Conglomerado Rojo de Zacatecas (Distrito Minero de Zacatecas), Fm. Fresnillo
(Distrito Minero de Fresnillo), Fm. Ahuichila (Distrito Minero de Colorada y Sombrerete),
(Distrito Minero Velardeña), Fm. El Morro (Distrito Minero Zimapán), Conglomerado
Tamazulapán (Mixteca Alta) y la Fm. Balsas (Graben de Arcelia), (Mcdowell, 1998).
En el presente trabajo nos enfocaremos en hacer una revisión con el material bibliográfico
existente, entre el Conglomerado Guanajuato, el Grupo Balsas en Taxco y las Formaciones
Tepetlapa y Huajintlan al oeste de La ciudad de Taxco de Alarcón. El primero fue descrito por
Edwards (1955) como un conglomerado compuesto por más del 50% de fragmentos volcánicos,
en menor proporción granito, diorita, caliza y chert, con lavas cálcicas a la base, cementados por
matriz calcárea, presenta variaciones laterales en su espesor alcanzando un espesor máximo de
2000m. El Grupo Balsas fue descrito por Fries (1960), como una sucesión de depósitos
continentales compuesto de una diversidad de rocas que incluyan yeso, caliza lacustre,
conglomerado volcánico, arenisca tobácea y lodolitas así como brechas y tobas volcánicas, y
corrientes lávicas interestratificadas, soportados por una matriz de calcárea, con un espesor
aproximado de 500m.
El Grupo Balsas en el área de
Amacuzac, se encuentra dividido en dos
unidades sedimentarias y dos unidades piro
clásticas, la unidad basal o Formación
Tepetlapa que es definida como una sucesión
de limolitas y areniscas intercaladas y
conglomerado soportado por matriz con un
espesor aparente de 2000m. Está formación
se encuentra cubierta en discordancia por dos
unidades piroclásticas: la toba Teacalco y la
Toba Piedras Altas, a la cima de estas
unidades se encuentra La Formación
Huajintlan que está compuesta por
conglomerados gruesos soportados por
matriz.
Fig.2, Escala de medida de granos Udden-Wentworth para sedimentos clásticos. (Nichols, 2009).
Con base en los datos obtenidos de trabajos previos se pretende hacer una comparación de
las características de cada uno de los conglomerados antes descritos, con el propósito de
encontrar las diferencias en su distribución, composición litológica, deposicional y estratigráfica,
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para obtener datos de su distribución, contenido litológico, modo de origen, arreglo estructural de
las capas, posición estratigráfica y edad.
Mapa de Ubicación.
La ciudad de Guanajuato, capital del Estado de Guanajuato, está a 475 Kilómetros por la
carretera noroeste de la Ciudad de México, a una elevación de alrededor de 2050 msm. Esta
localizada en el lado sudoeste de la Sierra de Guanajuato, la cual tiene una tendencia noroeste-
Sureste alcanzando elevaciones de los 2500 a 3000 metros y forma una de las aisladas cordilleras
montañosa de la provincia fisiográfica de la Mesa Central, al suroeste de Guanajuato se encuentra
la extensa planicie conocida como el Bajío.
La ciudad de Taxco se localiza a 163 kilómetros al suroeste de la Ciudad de México sobre
la carretera a Acapulco a una altitud de 1783msm. Se ubica en la terminación sur de una cadena
montañosa que se extiende desde la Mesa Central dentro de la provincia fisiográfica norte-central
de la Cuenca del Balsas, esta cadena es conocida como la Sierra de Taxco. Los poblados de
Fig.3 Mapa de ubicación correspondiente a las áreas de Guanajuato, Guanajuato. Taxco de Alarcón
Guerrero y Amacuzac, Morelos.
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Figura 4. Localización del área de estudio. SMOc: Provincia volcánica Sierra Madre Occidental,
SMOr: Sierra Madre Oriental, FVTM: Faja Volcánica Transmexicana, MC: Mesa Central, PG-M:
Plataforma Guerrero-Morelos, TC: Complejo Metamórfico Tierra Caliente, TG: arcos volcánicos
mesozoicos del terreno Guerrero, A-Ox: bloque que contiene los basamentos de los complejos
Acatlán y Oaxaqueño, PV-SLP: Plataforma Valles-San Luis Potosí, líneas diagonales: Sierra
Madre del Sur, trama punteada: terreno Guerrero. Tomado de (Nieto-Samaniego, 2005)
Zacapalco-Amacuzac se encuentran al oeste de la ciudad de Taxco en el límite entre los estados
de Guerrero y Morelos en la carretera federal que conduce a la ciudad de Cuernavaca.
Fisiografía
Fisiográficamente se encuentran en provincias separadas por la Faja Volcánica Trans
Mexicana (FVTM), el conglomerado Guanajuato está ubicado en La Mesa Central, limitando al
norte con la Sierra Madre Oriental, al este con la Plataforma Valle San Luis Potosí, al oeste con
la Sierra Madre Occidental y al sur con la Faja Volcánica Trans Mexicana, mientras que el Grupo
Balsas se encuentra ubicado en la provincia de la Sierra Madre del Sur, limitando al norte con la
FVTM el este por bloque que contiene los basamentos Acatlán y Oaxaqueño, al oeste por el
Complejo Metamórfico Tierra Caliente y al Sur La costa del Pacífico.(fig.4)
Materiales y Métodos
La metodología empleada para la elaboración del trabajo, fue mediante el uso de los
SIG’s (Sistemas de Información Geográfica) para la elaboración de los conjuntos litológicos que
fueron obtenidos de las cartas geológicas del SGM (Servicio Geológico Mexicano). Mediante la
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Figura 5. Modelo de Elevación Digital, Fuente propia
superposición de las imágenes sobre fotos satelitales, se hicieron polígonos de cada uno de los
tipos de roca que afloran en el área de interés, se utilizó el programa ArcGis 10.1 para generar el
modelo de elevación digital (DEM por sus siglas en inglés) y el mapa geológico del área de
interés. Se utilizó el programa de edición Inkscape 0.91 para edición de algunas imágenes. Y
también se hizo la recopilación bibliográfica de artículos relacionados al conglomerado
Guanajuato y Grupo Balsas respectivamente, con el propósito de elaborar un mapa geológico más
detallado.
Resultados
El mapa que se muestra en la figura 5. Es un modelo de elevación digital (DEM) generado
con los metadatos obtenidos en la página del Instituto Nacional de Estadística y Geografía
(INEGI) y que fueron procesados en el programa ArcGi’s, en el cual se observa la morfología del
área y las elevaciones, del área de estudio que será estudiada más a detalle.
La figura 6. Es la carta geológica que se elaboró con los polígonos y las fallas geológicas
Normales, lateral derecha y lateral izquierda así como los lineamientos, poblados y carreteras
para una mejor comprensión de la carta. Los polígonos y líneas que se hicieron en Google Earth
Pro fueron procesados en el ArcGi’s, para generar la carta que contiene el área donde se pretende
realizar un estudio a detalle como trabajo de tesis.
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En la figura 5. Se muestran las dos columnas estratigráficas correspondientes al área de
estudio en las cuales se hace una relación de los conjuntos litológicos que son co-rrelacionables,
por sus características litológicas y posición estratigráfica. Las líneas de color anaranjado nos
muestran la relación entre cada uno de los paquetes litológicos, así como también se muestra el
periodo o época a la que corresponde cada uno.
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Caliza
Cretácico
inferior Lutita Pizarrosa
Esquisto
Triásico (¿)
Jurásico (¿)
Conglomerado
Rojo
Eoceno-Oligoceno
Arenisca
La Bufa
Rocas Volcánicas
jóvenes
Mioceno
Conglomerado
Plioceno
Aluvión
Pleistoceno
Lutitas y arenas
Cretácico Superior
Esquisto
ceritizado
Pre-Cretácico
Caliza
Cretácico
inferior
Lutita
s y
arena
s
Cretá
cico
Super
ior
Conglo
merado
Rojo
Eoceno-
Oligocen
o
Rocas
Volcánicas
jóvenes
Mioceno
Figura 5. Relación estratigráfica de las columnas geológicas de las áreas de
Guanajuato (izquierda) y Taxco (derecha), tomado de (Edwards, 1955)
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La tabla 1. Muestra las edades obtenidas de los flujos de lava que se encuentran inter
estratificados en cada uno de los conglomerados, las edades fueron obtenidas mediante el método
de K-Ar en roca total obteniendo edades que nos indican un límite estratigráfico inferior para las
unidades conglomeráticas.
Localidad Unidad estratigrafica Latitud ºN Longitud ºW Edad M.a Método Unidad Estatigráfica Datada
Guanajuto
Distrito
Minero
Conglomerado
Guanajuto 20.98 101.29 49
K-Ar , en
roca total
Edad de un flujo de lava
andesítico
interestratificado con el
miembro inferior
Taxco
Distrito
Minero
Formación BalsasNo
registrado
No
registrado>38
K-Ar , en
roca total
Edad de un Vitrofido en la
parte baja de la Formación
Acamixtla
Área de
Zacapalco-
Amacuzac
Formación Tepetlapa y
Huajintlan18º,33 99º, 25' 44.5
K-Ar en roca
totalAndesita Tepetlapa
tabla 1 . Edades isotopicas de los conglomerados terciarios
Tabla1. Muetra las edades isotópicas de los derrames lavicos, tomado de (Mcdowell, 1998)
Localidad Unidad estratigráfica Latitud ºN Longitud ºW Edad M.a Método Unidad Estatigráfica Datada
Guanajuto
Distrito
Minero
Ignimbrita la Bufa No registradoNo registrado 37K-Ar , en
roca total
Edad de la Ignimbrita la
Bufa
Taxco
Distrito
Minero
Riolita Tilzapotla 18º,33.79' 99º,24.53' 34.3K-Ar , en
BiotitaEdad de la Riolita Tilzapotla
Área de
Zacapalco-
Amacuzac
Riolita Tilzapotla 18º,33.79' 99º,24.53' 34.3K-Ar , en
BiotitaEdad de la Riolita Tilzapotla
tabla 2 . Edades isotopicas de los paquetes volcánicos Superiores
Tabla1. Edades isotópicas de los paquetes Volcánicos Superiores, tomado de (Dante J. Morán-Zenteno, 2007)
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En la tabla 2. Se muestran las edades de los conjuntos volcánicos que se encuentran a la
cima de los conglomerados rojos, las edades fueron obtenidas mediante los métodos de K-Ar, de
roca total para la Ignimbrita la Bufa y en minerales de Biotita para la Riolita Tilzapotla, estas
edades marcan el límite estratigráfico superior.
La tabla 3. Es una tabla comparativa entre el Conglomerado Guanajuato y el Grupo
Balsas que muestra las propiedades litológicas, composicionales y estratigráficas obtenidas del
trabajo de (Edwards, 1955), y se describen parte del trabajo realizado y los datos obtenidos.
Conglomerado Guanajuato Grupo Balsas
-El conglomerado Guanajuato se encuentra sobre rocas volcánicas del terciario temprano, las cuales se encuentras en discordancia sobre rocas marinas de edad mesozoicas, que están intrusionadas por rocas ígneas silicias y deformadas. -Ésta compuesto por más del 50% de fragmentos volcánicos, los clastos tienen tamaño de guijarros o más grandes, lo que lo hace diferente de otros conglomerados del centro y sur del país. Riolitas-Latitas > Andesitas-Basaltos ± Granito-Diorita-Caliza y Chert, calcita y cuarzo en menor proporción -La matriz del conglomerado y las capas de arenisca están compuestas de la disgregación de rocas volcánicas pre-existentes Conglomerado y areniscas cementados por calcita secundaria. Vulcanismo antes y durante el depósito del conglomerado Guanajuato, como evidencia su alto contenido de clastos volcánicos y lavas interestratificadas a la base de composición –basáltica-Andesitica. Dos diques de composición Dacitica-Andesitica cortan el conglomerado Guanajuato. Fallas mayores rellenas por brechas con cemento de cuarzo con una tendencia NW-SE con mineralización de oro y plata.
-Grupo Balsas se encuentra discordantemente sobre rocas marinas del mesozoico intrusionadas y plegadas -La composición del Grupo balsas es del 90% de calizas y lutitas, 8% de lavas cálcicas y 2% de areniscas rojas, chert, cuarzo y calcita. Los fragmentos de caliza son del tipo expuesto en el área este de Taxco y los fragmentos de lutitas, cuarcitas, limos y areniscas calcáreas, están presentes en el área expuesta hoy en día. -Matriz de arenisca roja, pobremente consolidada, estratificación delgada a gruesa, cementada por calcita Material en muestra de mano: riolitas, areniscas rojas, caliza, cuarzo. Formas de los granos, sub angular a redondeado. Algunos flujos de lava andesitica interestratificados en el conglomerado y una toba cerca de la cima evidencia de vulcanismo contemporáneo al deposito Textura:Estratos individuales varían en textura de areniscas a Conglomerados de rodados La fuente probablemente proviene del E por la ausencia de conglomerados y con una tendencia de arroyos de N-S Fuente: al parecer la fuente proviene del norte por la ausencia de depósitos en el norte y el este, los espesore máximos son hacia el suroeste y se atenúan hacia el oeste.
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Tabla 3. Tabla comparativa, fuente propia
Textura: las capas en la parte basal son areniscas rojo oscuro con intercalaciones delgadas de areniscas-guijarros y rodados, con espesores de 0.1-1.0m bien estratificados con pobre a buena clasificación comúnmente tobaceos, a la cima presenta conglomerados de areniscas-guijarros-rodados, conteniendo rodados de hasta 1.5 m, estas capas son gruesas de grano grueso mal clasificadas. Grietas de desecación comunes en las areniscas y areniscas tobaceas de color verde, marcas de lluvia sobre capas de arcillas, estratificación cruzada usualmente en los conglomerados de areniscas y guijarros. El conglomerado Guanajuato fue formado por una serie de abanicos aluviales adyacentes a la cuenca. Fuente: una cadena montañosa ubicada al NE con un núcleo de rocas silícicas intrusionando una secuencias de calizas con chert, que fueron cubiertas con lavas silícicas. Datos de 17 canales indican que los arroyos tenían una dirección NE Espesor:1500-2000m Edad: Eoceno Tardío-Oligoceno Temprano
Rocas ígneas intrusivas cortan toda la secuencia de la roca volcánico sedimentaria (RVS) hasta la Riolita Tilzapotla Espesor total de aproximadamente 350 m Edad: Eoceno tardío- Oligoceno temprano
Discusión y conclusiones
De la presente investigación y con los datos obtenidos podemos notar algunas diferencias
en el porcentaje del contenido litológico entre el conglomerado Guanajuato y el Grupo Balsas,
con un mayor contenido de clastos volcánicos en comparación con los de origen sedimentario y
con mayor contenido de clastos sedimentarios que volcánicos respectivamente. La relación
estratigráfica es similar con rocas mesozoicas a la base en discordancia angular y con
intercalaciones de rocas volcánicas de composición basáltica-andesítica, y con paquete volcánico
a la cima. El rango de edades fue determinado por los derrames de lavas que fueron fechados,
obteniéndose datos que arrojan edades del Eoceno tardío al Oligoceno temprano, en cuanto al
ambiente de depósito se cree que están relacionados a eventos transtensivos generados por
relajamiento cortical posterior a la orogenia Laramide.
Probablemente uno de los eventos menos estudiados es la deformación Paleocénica, la
cual incluye las fases terminales de la orogenia Laramide y la registrada con el depósito de lechos
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rojos asociados a fallas laterales y normales. Desde el Eoceno la deformación extensional de la
Mesa Central y transcurrente de la Sierra Madre del Sur indica que existió una zona de despegue
entre estas provincias, en el sitio ocupado actualmente por la Faja Volcánica Transmexicana.
Agradecimientos
Quiero agradecer de manera general a todas las personas que directa o indirectamente han
contribuido a mi desarrollo profesional, al Dr. Isidro Loza Aguirre por permitirme formar parte
de su equipo se trabajó, al programa DELFÍN por darme la oportunidad de participar en el
Verano de Investigación y por la beca otorgada para facilitar mi estancia en la ciudad de
Guanajuato, También quiero agradecer a la Universidad de Guanajuato y su personal docente por
permitirnos hacer uso de las instalaciones y por la calidez brindada durante mi estancia.
Referencias
Dante J. Morán-Zenteno, A. M.-R.-A. (2007). Stratigraphy of the Balsas Group in the Amacuzac
Area,Southern Mexico:relationship With Eoceno Volcanism and deformation of the Tilzapotla-
Taxco Sector . Revista Mexicana de Ciencias Geológicas , 68-80.
Edwards, J. D. (1955). Studies of Some Early Tertiary Red Conglomarates of Central México. United States
Geological Survey, Professional Paper, 264-H, 153-185.
Fries, C. J. (1960). Geología del Estado de Morelos y Partes Adyacentes de México y Guerrero, Región
Central Meridional de México. Boletín del Instituto de Geología , 30-101.
Mcdowell, J. J.-G. (1998). Paleogene Extension in the Southern Basin and Range Province of Mexico:
Syndepositional Tilting of Eocene Red Beds and Oligocene Volcanic Rocks in the Guanajuato
Mining District. International Geology Review, 119.
Nichols, G. (2009). Sedimentology and Estratigraphy. Oxford: Wiley-Blackwell.
Nieto-Samaniego, S. A. (2005). El Sistema de Fallas Taxco-San Miguel de Allende, Dos Fronteras
Tectónicas del Centro de Máxico Activas Durante el Cenozoico. Boletín de la Sociedad Geologíca
Mexicana , 65-82.