La Formación Chivillas en Tehuacán, Puebla, México: definición, análisis de facies y procedencia

• Autores: Claudia Mendoza Rosales, Gilberto Silva Romo, Elena Centeno García, Emiliano Campos-Madrigal, Mónica Rodríguez
• Localización: Boletín de la Sociedad Geológica Mexicana, ISSN-e 1405-3322, Tomo 65, Nº. 3, 2013, págs. 457-480
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • The Chivillas Formation at Tehuacan, Puebla, Mexico: definition, facies and provenance analysis
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    Se propone formalmente a la Formación Chivillas, unidad litoestratigráfica clave para descifrar el registro sedimentario de la Cuenca Cuicateca. Su localidad tipo se encuentra en la Barranca Las Salinas al noreste de Tehuacán, donde las rocas están prácticamente sin deformar. La Formación Chivillas consiste en derrames basálticos frecuentemente con estructura en almohadilla y depósitos siliciclásticos producto de corrientes turbidíticas y flujos de escombros que forman una sucesión volcanosedimentaria muy gruesa cortada por diques de composición similar a los derrames. Se estima un espesor total de más de 4875 m. La Formación Chivillas se asigna al Barremiano con base en la edad máxima de depósito por circones detríticos, edad que es congruente con el contenido fósil previamente reportado. En la formación se identificaron 16 facies en cinco clases: conglomerática, arenosa, fina, calcárea e ígnea, las cuales se agruparon en ocho asociaciones de facies: A) Turbiditas de grano medio; B) Turbiditas de grano grueso; C) Turbiditas de grano fino; D) Areniscas sin estructura interna; E) Debritas soportadas por clastos; F) Debritas soportadas por matriz; G) Pliegues disarmónicos sinsedimentarios y H) Derrames y lavas almohadilladas. Con las asociaciones de facies reconocidas se interpreta un ambiente de depósito de abanico submarino. Las rocas volcánicas de la Formación Chivillas tienen una composición máfica a intermedia alcalina con afinidad geoquímica tipo MORB u OIB, con valores isotópicos de plomo común similares a los valores de manto enriquecido, la firma isotópica Pb/Pb de los derrames de la Formación Chivillas sugiere una fuente asociada a la corteza inferior. Las areniscas estudiadas están conformadas principalmente de cuarzo monocristalino, cuarzo policristalino milonítico, cuarzo policristalino en mosaico, microclina pertítica, y algunas plagioclasas; también son muy abundantes los líticos de limolita y caliza, y en menor cantidad líticos volcánicos y metamórficos, y otros similares a granito o gneis granulítico; texturalmente, los clastos son angulosos a subredondeados. Los clastos en los conglomerados son de caliza, arenisca (con estratificación cruzada) y gneis. Estas litologías son características de los complejos Milonítico Sierra de Juárez y Oaxaqueño, y su cubierta sedimentaria. Se observaron escasos líticos volcánicos en las areniscas, y algunos niveles con piroclastos de caída. Las areniscas tienen su procedencia en bloques continentales, específicamente en un cratón interior o de un basamento levantado, por lo que podemos suponer que proceden de la erosión de Oaxaquia. La presencia de circones de edad Pan-Africano-Brasiliano indica una procedencia de Gondwana probablemente transportados por sistemas fluviales complejos en una etapa evolucionada del proceso de rifting del Golfo de México.

  • English

    We propose formally the Chivillas Formation, as a key litostratigraphic unit to decrypt the sedimentary record of Cuicateca basin. Its type locality is along Barranca Las Salinas creek northeastern ward Tehuacán, Pue., where the rocks are virtually without deformation. Chivillas Formation consists of basaltic flows frequently with pillow structure and siliciclastic deposits of turbidite currents and debris flows, on a very thick volcanosedimentary succession cut by dikes of similar composition. Estimate a total thickness of more than 4,875 m. Chivillas Formation is assigned at Barremian based on the maximum age of detrital zircon within sandstones, this age is consistent with previously reported fossil content. We recognized 16 facies into five classes: conglomeratic, sandy, fine, calcareous and igneous, which are grouped as eight facies associations: A) Medium-grained turbidites, B) Coarse-grained turbidites, C) Fine-grained turbidites, D) Structureless sandstones; E) Debrites clast supported, F) Debrites matrix supported; G) Synsedimentary disharmonic folds and H) Lavas and pillow lavas. From the recognized facies associations, we interpreted an environment of submarine fan deposit. The volcanic rocks of Chivillas Formation are alkaline mafic to intermediate, geochemical affinity MORB or OIB, with common lead isotopic values similar to values of enriched mantle, the isotopic signature Pb/Pb of lavas suggests a source from lower crust. The sandstones studied are graywackes composed mainly of monocrystalline quartz, mylonitic polycrystalline quartz, mosaic polycrystalline quartz, perthitic microcline, and some plagioclase; very abundant siltstone and limestone lithics, and fewer volcanic and metamorphic lithics, similar to granite or granulite gneiss; the clasts are angular to subrounded. The clasts into conglomerates are of limestone, sandstone (cross-stratified) and gneiss. These lithologies are typical of the Sierra de Juárez mylonitic Complex and Oaxaca Complex, and its sedimentary cover. Only few volcanic lithic in sandstones and some levels with pyroclastic falls were observed. The sandstones have their source on continental blocks, specifically from inner craton or uplifted basement, so we can assume that came from Oaxaquia. The presence of Pan-African-Brazilian zircons indicates a source from Gondwana; probably, they were transported by complex river systems within an advanced step on the rifting process of Gulf of Mexico.