12 6. GEOLOGIA GENERAL 6.1 Fisiografía La

6. GEOLOGIA GENERAL
6.1 Fisiografía
La provincia del Estado de Baja California está dividida en subprovincia y
provincia, la subprovincia que abarca casi el 80% del área total del Estado, a su vez se
divide en: a) Sierras de Baja California, b) Desierto de San Sebastián Vizcaíno, c) Sierra
de la Giganta. La provincia está formada por el Desierto de Altar (Figura 2); donde la
llanura sonorense penetra al noroeste del Estado abarcando algunos terrenos costeros y
deltaicos entre los que destaca el Valle de Mexicali en sus porciones nororiental y oriental
(http://mapserver.inegi.gob.mx/geografia/espanol/estados/bc/fisio.cfm?c=444&e=02).
El área de estudio forma parte de la subprovincia de las Sierras de Baja California
que se encuentran al NW del Estado, hacia el sur, se caracteriza por las unidades
orográficas de las cordilleras de la Sierra Juárez y de San Pedro Mártir. Esta región la
constituyen rocas ígneas, sedimentarias y metamórficas, con edades que van desde el
periodo Paleozoico hasta el Cuaternario, y se clasifican en rocas pre-batolíticas,
batolíticas y post-batolíticas. (Carta geológico minera Tijuana I11-11 INEGI segunda
edición 1996; Bönhel, et al., 1998)
6.2 Geología
Los batolitos de tipo orogénico se encuentran en los arcos magmáticos
relacionados con los procesos de subducción; un ejemplo de esto es el batolito
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Patagónico que forma
parte de los
grandes
batolitos
que
integran
el
batolito
Andino y aflora mayormente en la Cordillera Patagónica que comparten Argentina y
Chile entre los 46° y 55°S; está compuesto por innumerables plutones cuyas edades se
encuentran entre los 165 y 11 Ma, pero con una actividad máxima entre los 120 y 70 Ma.
Estos batolitos también forman parte del cinturón de fuego, que está situado sobre las
costas del Océano Pacifico, y es el resultado directo de la tectónica de placas; el
movimiento y la colisión de las placas de la corteza terrestre se concentran en algunas de
las zonas de subducción que se consideran las más importantes del mundo (Bruce et al.,
1991 obtenido de la pagina: http://www.insugeo.org.ar/libros/cg_15/capitulo_8_4.htm).
El BSP también forma parte de los batolitos orogénicos, lo caracterizan enjambres
de diques que acompañan la intrusión de los diferentes plutones que lo conforman; este
gran cuerpo fue dividido en dos secciones E y W para su mejor estudio; esto descrito en
trabajos previos por varios autores en los cuales describen las unidades geológicas en
función de las características litológicas, distribución de sus edades y su variación
litológica. (Carta geológico minera Tijuana I11-11 INEGI segunda edición 1996)
Figura 4. Imagen modificada de la Fisiografía del Estado de Baja California.
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La descripción de las diferentes etapas geológicas inicia con el establecimiento de
las rocas prebatolíticas, que abarcan del Paleozoico al Cretácico medio (Albiano) que
flanquea a lo largo de la provincia de Oeste a Este; el límite prebatolítico presenta una
transición de rocas volcanoclásticas de tipo flysh donde el grado de metamorfismo está
presente y aumenta de Oeste a Este; mostrando una transición de mayor elevación y
profundidad de la erosión de las partes del batolito y que se encuentran estrechamente
asociadas con la evolución del margen continental y del batolito; ya que el espesor de la
corteza continental en el W es de 15km mientras que en el E es de ≈30 km (Todd y Shaw
1979, en el trabajo de Ortega-Rivera 2003; Carta geológico minera Tijuana I11-11 INEGI
segunda edición 1996; Bönhel, et al., 1998;
http://www.insugeo.org.ar/libros/cg_15/capitulo_8_4.htm).
Ortega-Rivera, (2003) propone que estas rocas ocurren de Oeste a Este a lo largo
de la toda la provincia del Batolito de Sierras Peninsulares (BSP); además que su
litología se caracteriza de esquisto de hornblenda, filita, pizarra, gneis, cuarzo
feldespático, rocas volcánicas ligeramente metamorfizadas de varios tipos, pedernal y
cuarcita. [Gastil (1975), en el trabajo de Ortega-Rivera 2003] había ya dividido también la
geología BSP en Oeste y Este basándose en el tipo de roca, edad, emplazamiento y la
composición de los plutones.
La siguiente etapa geológica en el área de estudio la conforman las rocas
batolíticas, las cuales según Ortega-Rivera, (2003) están delimitadas por el Océano
Pacifico al Oeste y por el Golfo de California al Este (~ 100km). También se menciona que
el BSP tiene un rumbo NW y se caracteriza por tener rocas granitoides que están casi
continuamente expuestas y abarcan una longitud de ~ 800km. Las rocas de la porción
Oeste del Batolito son de edad Jurásico-Cretácico (140-105 Ma) y, los plutones que se
encuentran en esta área tienen composición que va de granodiorita a tonalita, con
metamorfismo de bajo grado. Estas rocas en base a su composición química han sido
interpretadas como parte de un primitivo arco de islas; mientras que para el Este del BSP
hay depósitos profundos de eclogita, esta roca es característica de metamorfismo de alta
presión, es evidencia de que el grado de metamorfismo aumenta hacia el Este (Silver et
al., 1979; Silver y Chappell, 1988; Todd et al., 1988; Silver, 1992; Todd et al., 1994;
Walawender et al., 1991, en el trabajo de Ortega-Rivera, 2003). Los plutones de la porción
Este tienen una edad de 105-80 Ma, son más jóvenes hacia el interior del continente, la
mayoría de los plutones son de gran tamaño. La litología se caracteriza por tener en
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ocasiones la presencia de granitos de dos micas y una asociación de pegmatitas; estos
plutones están rodeados por rocas metasedimentarias, metaplutónicas y metavolcánicas
del Fanerozoico (Silver y Chappell, 1988 en el trabajo de Ortega-Rivera, 2003). Por otro
lado los plutones de tipo “La Posta” son parte de los plutones del Este, son grandes
cuerpos expuestos sobre varios cientos de kilómetros cuadrados, son estructuras
individuales bien desarrolladas. Su deformación se produjo al mismo tiempo que la
intrusión del BSP; a estos plutones pertenece el Plutón San Pedro Mártir, el cual es de
composición tonalita a granodiorita; y fue emplazado entre el límite de las rocas
volcánicas moderadamente deformadas y las volcanoclásticas de arco del Grupo Alisitos
durante Albiano-Aptiano (Todd et al., 1994; Gastil et al., 1991; Gastil et al., 1975; Santillán
y Barrera, 1939; Eastman, 1986 en el trabajo de Ortega-Rivera, 2003).
Finalmente las rocas postbatolíticas se encuentran al Oeste de la provincia del
BSP como estratos clásticos marinos del Cretácico tardío al Eoceno. Estas se presentan
en nonconformidad con el batolito y probablemente se derivan de la denudación del
mismo BSP y de un Arco denominado Alisitos (Gastil et al., 1975 en el trabajo de OrtegaRivera, 2003). Los estratos del Cretácico expuestos al sur de la falla Agua blanca
contienen abundante Coralliochama Orcutti un coral rudista de agua caliente que indica
una edad Albiano-Aptiano en la Formación Alisitos (Ortega-Rivera, 2003). El registro de
esta región en general está caracterizada por: (a) acumulación de un gran espesor de
sedimentos continentales que afloran en numerosas localidades; (b) el desarrollo de
sedimentos marinos en el Oeste del borde de la Península; (c) una actividad volcánica
generalizada que cubre al batolito (Ortega-Rivera, 2003).
El área de estudio abarca las localidades “El Testerazo” y San Marcos que se
encuentran al Oeste del plutón “El Pinal” en la porción noroeste de la Península de Baja
California y forman parte de la provincia occidental rica en magnetita del BSP (Mapa 1)
(Gastil et al., 1975, 1990, en el trabajo de Böhnel et al., 2002).
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Mapa1. Tomado de Böhnel et al., 2002 Área de estudio y las principales características geológicas del norte
de Baja California, mostrando también fallas activas, las áreas en negro indican algunos de los
principales plutones y la zona sombreada es la frontera magnetita- ilmenita. Simbología: M, Valle
Mason; ET, El topo; LP, La Posta; P, Pinal; LJ, Laguna Juárez; ST, San Telmo; SJ, San José; Z, La
Zarza; SPM, San Pedro Mártir.
El plutón El “Testerazo” pertenece a la localidad “El Testerazo” y mide
aproximadamente 15.6km de longitud, es un cuerpo intrusivo de composición tonalítica
más joven que los diques San Marcos-Valle Seco, con una importante variación de
hornblenda y biotita (Böhnel et al. 2002). Este intrusivo está siendo afectado por fallas y
fracturas curvilíneas asociadas a su emplazamiento (Mapa 2). Además está cubierto por
conglomerados del Eoceno, provenientes de la unidad grava las Palmas, ubicado al norte
del área; de acuerdo con a la edad de crontornos (Mapa 3) definidos por Ortega-Rivera
(1977), el plutón caería en un rango de los 110-100Ma (Böhnel et al. 2002; Mc Donough y
Abbott, 1989, en el trabajo de Böhnel et al. 2002).
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Mapa 2. Modificado de Bönel et al ., 1998. En las unidades litológicas Kri: Riolíta ácida indiferenciada
proveniente de rocas volcánicas de la Fm. Alisitos; los puntos azules muestran la distribución de las
rocas tomadas en el área de estudio.
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Mapa 3. Compilado y modificado de crontornos de U/Pb en zircones para la parte norte del Batolito Peninsular
de Alta y Baja California (edades U/Pb en zircones según (Silver et al., 1979; Silver y Chappell, 1988;
Walawender et al., 1990; en el trabajo de Kimbrougth et al., 2001). Plutón El Testerazo (PET).
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Böhnel y colaboradores (2002) establecen que en San Marcos se encuentran
diques con predominancia al NW, a lo largo de ~100km de longitud, tienen un promedio
regional de rumbo ~320° y ~79°NE de echado, con el fechamiento de U/Pb en zircones se
conoce que la edad de cristalización fue de 120 ± 1 Ma; estos diques de composición
basalto
a rolita,
en su mayoría
son de
composición
intermedia (con plagioclasa
oligoclasa-andesina), presentan una gran variedad de texturas que van de afaníticas a
microgranular, textura porfídica que es la más común y una alteración deurítica
generalizada. Su exposición muestra una tendencia a formar un complejo en enjambre,
que invade tanto granitoides como rocas metamórficas del Paleozoico. (Carta geológico
minera I11-11 INEGI, segunda edición 1996).
Según estudios paleomagnéticos realizados en estas rocas, los paleopolos para
los diques San Marcos y el plutón “El Testerazo” se juntan en un paleopolo, que se
desplaza a los 122 Ma con respecto al polo de referencia para América del Norte; este
desplazamiento puede ser debido a una aparente rotación en sentido horario de hasta
18°±6° y un aparente desplazamiento de 8°±5°, sin embargo, la restauración del
desplazamiento relacionado a la separación de la Baja California con respecto a la placa
de Norte América en los últimos 10 Ma es de solo 3° hacia el norte; esta diferencia entre
el polo de referencia y el paleopolo puede ser explicada debido a una inclinación del área
de estudio (Böhnel et al. 2002).
6.3 Marco estructural
Las condiciones geológicas y esfuerzos tectónicos a los que estuvo sometida la
península, dieron origen a su eje geológico estructural, que presenta la misma orientación
y está integrado por la cordillera peninsular cuyo núcleo granítico masivo (batolito) aflora
en el Norte y se oculta en el Sur bajo materiales volcánicos.
El desplazamiento del Batolito de Sierras Peninsulares (BSP) probablemente
debido a fallas importantes como el sistema de fallas Imperial que está conformada por:
Cerro Prieto, Falla Cucapá, y falla Laguna Salada; en las Sierras Peninsulares de Baja
California se encuentran las fallas Sierra Juárez, San Pedro Mártir, zona de fallas San
Miguel-Vallecitos, Agua Blanca y Tres Hermanos; frente a las costas de Baja California
(Océano Pacífico) se encuentran: la falla Coronado Banks, falla San Diego y falla San
Clemente; por último el sistema de fallas San Andrés está situado en una gran depresión
de terreno en un área limite transformante; con desplazamiento derecho entre la Placa
Norteamericana y la Placa Pacifico, esta falla tiene una longitud de aproximadamente 287
mil kilómetros y Corta a través de California, Estados Unidos, y Baja California, México;
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este sistema está compuesto por numerosas fallas o segmentos notables, en el
sur por las fallas de San Jacinto, San Andrés, Imperial y Cerro Prieto, hacia el sur el
sistema de fallas termina en el Golfo de California; los terremotos producidos en la Baja
California, son debido a que la placa del Pacifico se mueve con respecto a la Placa
Norteamericana por el Golfo de California y hacia el norte de la Falla de San Andrés,
provocando que la península de Baja California se desplace hacia el norte separándose
del continente y se calcula que llegara frente a Alaska en unos 50Ma, cada año la
Península de Baja California se separa aproximadamente 6 cm
(http://sismosmexicali.blogspot.com/p/preguntas-frecuentes-y-fallas-sismicas.html).
Las estructuras más importantes para el área de estudio son: fallas, foliación,
estructuras circulares y estratificación. Las estructuras de San marcos se consideran un
megabloque alóctono Ordovícico dentro de metasedimentos flysh Triásico-jurásico. La
foliación se observa principalmente en los metasedimentos con rumbo predominante NWSE y echados al NE y SW. La estratificación en las secuencias de Cretácico superior y
terciarias presentan echados con tendencia al sur-oeste. Como resultado de las
intrusiones múltiples cretácicas se tienen estructuras circulares como los plutones “El
Pinal”, “La posta”, parte de “El Topo” y el plutón “El Testerazo”.
La estructura más notoria es la falla de desplazamiento lateral derecho San
Miguel-Vallecitos de rumbo NW-SE, actualmente activa, con un continuo movimiento
sísmico registrado en las últimas décadas, relacionada con el régimen tectónico del
sistema de San Andrés-Golfo de California oriental (Carta geológico minera Tijuana I11-11
INEGI segunda edición 1996).
La evolución tectónica de la región muestra que durante el Precámbrico superiorPaleozoico inferior la margen occidental del Cratón de Norte América registró una historia
de sedimentación continua en un margen continental relativamente pasivo, donde se
depositó una potente secuencia sedimentaria; cuya evolución se compara con el
desarrollo de un margen tipo Atlántico. Para el Paleozoico superior-Mesozoico se tiene un
margen tipo Japonés con desarrollo de un arco de islas en corteza oceánica. De tal
manera se tuvo una convergencia de placas al oeste de dicho arco y un mar marginal al
este del mismo. Desde finales del Paleozoico se llevó a cabo una acreción de terrenos e
intrusiones plutónicas en la margen oriental de la cuenca Pacifica. Durante el MesozoicoCenozoico inferior el ambiente tectónico predomínate fue de subducción a lo largo de un
margen continental de tipo andino con una trinchera a la orilla occidental del continente;
durante el Jurásico superior-Cretácico se creó el arco volcánico plutónico en la orilla SW
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del Cratón Norte Americano, produciéndose el cinturón batolítico cordillerano oriental
(Carta geológico minera Tijuana I11-11 INEGI segunda edición 1996)
Actualmente en la península predomina un margen tipo california, el cual se ha
trasladado hacia el nor-noroeste desde su posición original adyacente al continente
durante el desarrollo del Golfo de California a finales del Mioceno como una extensión de
la dorsal del Pacífico oriental (Carta geológico minera Tijuana I11-11 INEGI segunda
edición 1996).
En la porción NW del área de estudio se encuentran las Fallas las Calabazas y la
Falla San Miguel-Vallecitos que tiene movimiento lateral derecho. Asociadas a estas
importantes fallas se observan fallas y fracturas satélites que tienen dirección
predominante NW (Mapa 4). Böhnel y colaboradores (1998) proponen que la Falla San
Miguel-Vallecitos pudo haber causado la rotación del Plutón “El Testerazo” (Mapa 4).
En el área de San Marcos se encuentra una gran cantidad de diques de diferentes
tamaños, sin embargo por medio del uso de imágenes satelitales, solo se marcaron en
este trabajo algunos de estos, ya que muchos son muy pequeños y no serían bien
apreciados a la escala de trabajo 1:50 000 utilizada. De esta manera se encontró una
dirección promedio NE en los diques involucrados en este reconocimiento (Mapa 4).
Los plutones San Marcos y el Testerazo están situados en una zona de cizalla, la
cual está limitada por la falla con movimiento lateral derecho de San Clemente y el
sistema de fallas de San Andrés-Golfo de California. (Legg et a., 1991 en el trabajo de
Böhnel et al. 2002).
Para el área de estudio se hicieron rosetas estructurales por medio del software
Estereonet 2004, que se obtienen al medir el rumbo de estructuras, dando como resultado
lo siguiente: las fallas tienen una dirección predominantemente NE y en algunos casos EW, los diques tienen la misma predominancia que las fallas NE mientras que las fracturas
se ubican preferentemente al NE y la mínima con dirección NNE. Los curvilineamientos
corresponden a plutones individuales, incluyendo el plutón el “Testerazo”, cuyas formas
varían de redondeadas a semi-redondeadas (Mapa 3).
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Mapa 4.Esta imagen fue obtenida de Google Earth y se hiso el mapa con la ayuda del software Auto CAD
2011. Muestra las estructuras reconocidas más importantes y su distribución, así como la
delimitación del plutón el “Testerazo” que está en color rosa.
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